Анаеробіоз:

глюкоза 2 етанол + 2 СО2 + 64,7 кДж.

Втрата сухої речовини 100%, енергії 9%.

Аеробіоз:

глюкоза + 6 О2 6 СО2 + 6 H2O + 710,5 кДж.

Втрата сухої речовини і енергії - 100%.

Якщо анаеробні умови встановлюються швидко, а досягнення низького рН запізнюється, то, крім видів роду Clostridium, проблеми можуть виникати також із-за дріжджів. Будучи стійкими до слабокислих умов, анаеробні дріжджі, наприклад Torulopsis spp., конкурують з молочнокислими бактеріями за цукру, які вони перетворюють на етанол і діоксид вуглецю з втратою СВ і підвищенням температури силосу. [9].

Отже, біологічні добавки до силосу повинні бути здатні швидко починати ферментацію і зберігати низьке значення рН в перебігу всього періоду освіти і збереження силосу. Зволікання може бути чревато втратою живильних речовин. 

Повернемося до основних бактерій, що беруть участь в силосуванні - молочнокислим бактеріям. Серед молочнокислих бактерій силосу є коків і неспоротворні палички: Streptococcus lactis, S. thermophilus, Lactobacillus plantarum, а з представників другої - L. brevis. Ці мікроби - анаероби. На характері продуктів, що утворюються молочнокислими бактеріями, позначаються не тільки біохімічні особливості тієї або іншої культури, але і вид вуглеводів. У рослинній сировині є пентозани, що дають при гідролізі пентози. Тому навіть при дозріванні силосу, що нормально йде, в ньому звичайно накопичується деяка кількість оцтової кислоти, яка також утворюється, як відомо, деякими іншими молочнокислими бактеріями з гексоз. Більшість молочнокислих бактерій живуть при температурі 7...42С (оптимум близько 25...30С). Відмічено, що при розігріванні до 60...65С в ньому накопичується молочна кислота, яку продукують деякі термотолерантні бактерії, наприклад Bacillus subtilis.

Третя фаза бродіння корму - кінцева - пов'язана з поступовим відмиранням в дозріваючому силосі збудників молочнокислого процесу. До цього часу силосування підходить до природного завершення.

Про якість корму, що силосується, можна судити по складу органічних кислот, що накопичилися при бродінні (таблиця 1.4.1.). [12].

Таблиця 1.4.1

Зразкове співвідношення кислот в силосі різної якості

1.5. Силосні добавки.

По їх дії на процес ферментації силосні добавки діляться на 2 основних групи: інгібітори і стимулятори ферментації. Інгібітори- це кислотні добавки (сірчана і мурашина кислоти) і консерванти (наприклад, формальдегід і параформальдегід). Стимулятори - це джерела вуглеводів - патока і барда - або різноманітні добавки, такі як молочнокислі бактерії і ферменти.

1.5.1. Інгібітори ферментації.

Досліди по годуванню показали, що силос з рН нижче 3.0 (таке значення легко досягти за допомогою сильних неорганічних кислот) був неприємним для тварин, і навіть якщо вони його ялини, викликав ацидоз в рубці. Була обчислена кількість кислоти, необхідне для досягнення рН 3.6-4.0, придатнішого для живлення тварин, що проте все ще інгібірує деякі шкідливі процеси ферментації. Хоча сірчана кислота і суміш сірчаної і соляної кислот як добавки були популярні в багатьох північноєвропейських країнах, вони поступово вийшли з вживання через корозійну дію і виникнення проблем, зв'язаних з використанням цих кислот.

Ще в двадцятих років було запропоновано як добавки використовувати органічні кислоти. Але розбризкування суміші мурашиної і соляної кислот по силосній масі не привело до успіху. Невдача була пов'язана в основному з трудністю рівномірного розподілу кислоти в товщі силосної маси, але з появою спеціальних збиральних машин і накопичувальних фургонів стало можливим окропляти кормову культуру мурашиною кислотою відразу після скошування. Зокрема, використання добавок мурашиної кислоти стало промислово доступним в 50-х роках. Хоча мурашина кислота слабкіша за неорганічні кислоти, вона знижує значення рН нижче 4.0, якщо додавати її в концентрації, пропорційній змісту СВ. Мурашина кислота володіє антибактеріальною активністю за рахунок поєднання дії водневого іона і бактерицидності самої недисоційованої кислоти. Хоча вона діє інгібуюче на Clostridium spp., ентеробактерії і деякі штами Streptococcus spp. і Pediococcus spp., але при цьому значенні рН не повністю пригнічує Lactobacillus spp. і, таким чином, деяка мікробна активність зберігається. [9].

До створення спеціальних заквасок використовували головним чином хімічні консерванти (таблиця 1.5.1.1.), [5], до складу яких входить від однієї до трьох органічних кислот, метаболітами пропіонових бактерій, що є також, правда, частка мурашиної кислоти превалює у складі хімічних консервантів і дуже мала в біологічних.

 Таблиця 1.5.1.1.

Хімічні консерванти для силосів.

Було виявлено, що у міру зростання концентрації мурашиної кислоти в силосі спостерігалося зниження рівня молочної і оцтової кислот, як і очікувалося, а також збільшувалася концентрація азоту білка і БРЕШУ завдяки інгібіруванню протеолітичної і дихальної активності мікроорганізмів. Проте використання мурашиної кислоти не завжди дає стійкий ефект при силосуванні.

Дослідження стійкості силосу, обробленого мурашиною кислотою, до дії кисню показали, що деякі дріжджі стійкі до мурашиної кислоти і іноді викликають аеробне бродіння, як тільки бурти відкривалися для використання. До 50% мурашиної кислоти може бути втрачений в процесі силосування, і це також приводить до поганої консервації силосу. Проте промислові препарати мурашиної кислоти ще досить широко використовуються у Великобританії і північній Європі. [1].

Оцтова, пропіонова і акрилова кислоти, як добавки до силосу, виявилися менш ефективними, чим мурашина, для придушення ферментації. Крім того, це слабкі кислоти, і для досягнення інгібірування ферментації їх треба вносити у великій кількості, що означає невиправдані витрати.

Завдяки відомим бактеріостатичним властивостям формалін (40% водний розчин формальдегіду) використовувався як консервант ще в 30-х роках. Інтерес до його використання відродився, коли були опубліковані результати вивчення обробленої формальдегідом люцерни. Було виявлено, що помірні добавки формальдегіду захищають рослинні білки від мікробної атаки в рубці. Проте при польовому застосуванні його втрати можуть бути високі через летючості, і навіть в силосних ямах зміст формальдегіду поступово зменшується унаслідок розкладання, так що через 100 днів залишається тільки 20% початкового змісту. Це приводить до псування силосу через поєднання маслянокислого бродіння у міру падіння концентрації формальдегіду і подальшої аеробної нестійкості при розтині. При застосуванні великих концентрацій виникають інші проблеми. Захист рослинного білка помірними концентраціями формальдегіду може привести до того, що при його високих концентраціях мікроорганізми в рубці будуть позбавлені доступного азоту і загинуть, що погіршить переварювання білка в товстому відділі кишечнику. Також виявлено, що «вільний» формальдегід може переноситися в молоко. [1].

Велика частина цих неприємностей зникає, коли використовують суміші формальдегіду і мурашиної кислоти, які ефективно зменшують протеоліз і маслянокислу ферментацію і не заважають переварюванню білків, що приводить до збільшення змісту СВ в силосі.

1.5.2. Стимулятори ферментації.

Добавки, які активно стимулюють процеси, ферментацій, в силосі, використовуються вже багато років. Додавання патоки, як виявилось, збільшує і зміст сухих речовин, і концентрацію молочної кислоти, з подальшим зменшенням рН і інгібіруваням зростання шкідливих мікроорганізмів, проте цей рівень рН ще дозволяє рости молочнокислим бактеріям. Добавка патоки до культур з низьким змістом БРЕШУ, таким як боби, була тільки тоді корисна, коли застосовувалися відносно високі дози (близько 40-50 г/кг і більш). При таких дозах не всі доступні вуглеводи перетворюються на молочну кислоту лактобацилами, звичайно присутніми в силосі, і до кінця ферментації збережеться досить високий залишковий рівень БРЕШУ. [1].

У таблиці 1.5.2. представлені деякі бактерійні закваски для силосування, які розроблялися в Інституті мікробіології і вірусології Казахстану. [8].

  Таблиця 1.5.2.

Бактерійні закваски для силосування.

 Остання група промислових стимуляторів ферментації - це речовини, включаючи молочнокислі бактерії або ферменти, відомі в сукупності як мікробні або біологічні силосні добавки.

1.6. Роль молочнокислих бактерій в силосних добавках.

Якість природної ферментації силосу сильно залежить від числа і типу молочнокислих бактерій, присутніх у фуражі під час закладки силосу. З чотирьох родів молочнокислих бактерій, пов'язаних з силосом (Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus, Leuconostoc), з часом в силосній мікрофлорі починають домінувати Lactobacillaceae. На ранніх стадіях, коли встановився анаеробіоз, коки швидко розмножуються завдяки їх нормі реакції на кислотність (рН 6.5-5.0 з оптимумом 5.5), хоча деякі педіококки можуть виживати при рН 4.0 із-за їх вищої толерантності до кислоти. [1]. Коли рН падає нижче 5.5 починають переважати лактобацили, і це положення зберігається впродовж всього періоду консервації. Виявлено, що процес силосування починається гомоферментативными лактобацилами, такими як Lactobacillus plantarum і L. curvatus, а до кінця 75-95% лактобацил представлені гетероферментативными видами, переважно L. buchneri і L. brevis. Це пояснюється тим, що гетероферментативні лактобацили стійкіші до оцтової кислоти, яку вони також проводять. Показано також, що може мати місце зрушення від чисто молочнокислого до змішаного бродіння, що включає реферментацію молочної кислоти під дією деяких гомоферментативних бактерій унаслідок браку субстрата. [12].

Страницы: 1, 2, 3