黄孢原毛平革菌发酵不同预处理白酒糟的效果比较研究

论文摘要

本文通过三个实验研究了不同加工预处理对黄孢原毛平革菌降解白酒糟（DG）中木质素（ADL）的影响,评定了不同方法处理的DG的营养价值及利用效果。实验一黄孢原毛平革菌对不同预处理白酒糟中木质素降解效果的比较设4个粉碎粒度（未粉碎、30目、60目、100目）,4个尿素氨化浓度（0%、4%、6%和8%）。试验采用两因素4水平完全交叉分组设计,共16个处理,每个处理3个重复。根据设计获得处理样品后用黄孢原毛平革菌发酵20d。试验结果显示：黄孢原毛平革菌能够降解DG中的木质素和纤维素,降解率分别为4.11%和17.27%,纤维素降解率／木质素降解率（CELD/ADLD）为4.2。随着粉碎粒度增加,ADL的降解先增加后降低,粉碎60目组ADL的降解率最大,为17.26%,其CELD/ADLD为2.79；随着氨化浓度的增加,ADL降解先升高后降低,4%尿素处理组ADL的降解率最高,为10.26%,其CELD/ADLD也为最低（1.82）；两者的联合处理（粉碎+氨化）条件下白酒糟中的ADL降解率更高（P<0.05）,其中60目粉碎+4%氨化+发酵组的ADL降解率最高（33.85%）。其CELD/ADLD为1.45。粉碎粒度对ADL的降解率的提高影响最大,其相关系数r=0.633。以上结果显示粉碎和氨化与微生物发酵相结合,不仅能提高ADL的降解率,还能减少CEL的损失,提高黄孢原毛平革菌对ADL的降解效果。实验二不同加工方法对白酒糟产气特性和瘤胃发酵参数的影响在试验一的基础上筛选出不同预处理方法中木质素降解效果最好的各组,不同加工组的白酒糟包括未作预处理的白酒糟、60目粉碎后的白酒糟、4%尿素氨化后的白酒糟和60目粉碎+4%尿素氨化后的白酒糟。采用人工瘤胃产气法考察黄孢原毛平革菌发酵前后不同加工组（共8个处理组）的白酒糟分别在2h、4h、6h、9h、12h、24h、36h、48h和72h的产气量,计算产气参数。发酵结束测定pH、氨氮（NH3-N）、微生物蛋白（MCP）和挥发性脂肪酸（VFA）等发酵参数。每个处理5个重复。结果表明：与未发酵白酒糟相比,黄孢原毛平革菌发酵能提高DG产气量和DM消失率（P>0.05）。黄孢原毛平革菌发酵对DG体外发酵各指标也无显著的影响（P>0.05）。而经过60目粉碎、4%氨化和60目粉碎+4%氨化后再用黄孢原毛平革菌发酵后的DG,其理论最大产气量和产气速率均提高。其中4%氨化+发酵和60目粉碎+4%氨化+发酵（联合发酵组）可极显著提高DG的理论最大产气量（P<0.01）和产气速率（P<0.01）,联合发酵组的产气量、理论最大产气量和产气速率均最高（P<0.01）。4%氨化+发酵和联合发酵组的总挥发性脂肪酸（TVFA）显著高于其余各组（P<0.05）。60目粉碎+发酵、4%氨化+发酵、联合发酵组的丙酸比例显著高于直接发酵白酒糟和未发酵白酒糟（P<0.05）,4%氨化+发酵和联合发酵组的乙丙比例均低于直接发酵白酒糟和未发酵白酒糟组（P<0.05）,并且60目粉碎+发酵、4%氨化+发酵和联合发酵组的氨氮浓度均显著降低（P<0.01）。4%氨化+发酵和联合发酵的氨氮浓度高于发酵后的其余各组（P<0.05）。联合发酵组的微生物蛋白浓度最高（P<0.05）。各组的瘤胃液pH都在6.0-7.0的正常范围内。以上结果表明,60目粉碎、4%氨化以及联合处理能更好的改善白酒糟的瘤胃发酵特性。与单一的加工方法比较而言,联合发酵组对瘤胃发酵改善效果和产气量的提高效果最好。实验三不同加工方法对白酒糟瘤胃降解率的影响试验以安装瘤胃瘘管的宣汉黄牛为试验动物,不同加工组的白酒糟包括：未作预处理的白酒糟、60目粉碎后的白酒糟、4%尿素氨化的白酒糟和60目粉碎+4%尿素氨化后的白酒糟,采用尼龙袋法比较黄孢原毛平革菌发酵前后不同加工组的白酒糟（共8个处理组）的瘤胃尼龙袋降解效果,考察DM、NDF、CEL、ADL、CP在瘤胃中3h、6h、12h、24h、48h、72h降解率的情况,每个时间点6个重复。结果表明：直接用黄孢原毛平革菌发酵的白酒糟其DM、NDF、CEL和CP的降解率分别为40.63%、28.88%、31.83%和70.38%。进行了预处理后再用黄孢原毛平革菌发酵的各组白酒糟在72h时的各成分降解率都高于直接发酵的白酒糟。联合发酵组的DM消化率、NDF、CEL降解率均最高（64.58%、59.04%、72.52%）,CP降解率最高的为4%氨化+发酵组（88.55%）。经过黄孢原毛平革菌发酵后,60目粉碎后的白酒糟DM的快速降解部分（b）显著提高（P<0.05）；4%氨化后的白酒糟的DM慢速部分（b）显著提高（P<0.05）；60目粉碎+4%氨化处理组其发酵后DM的a和b值均显著高于发酵前（P<0.05）。而各处理组发酵前后的DM的降解速率（c）差异不显著（P>0.05）。与发酵前相比,经过黄孢原毛平革菌发酵后的白酒糟的NDF与CEL的快速和慢速降解部分差异均不显著,而60目粉碎+发酵、4%氨化+发酵、联合发酵组的降解速率却显著高于发酵前（P<0.05）。联合发酵组的降解参数优于其余各组。综上所述,氨化与黄孢原毛平革菌发酵提高了白酒糟的营养价值,与直接发酵白酒糟相比,60目粉碎与4%氨化处理有助于黄孢原毛平革菌降解白酒糟中的木质素,显著提高了木质素的降解率,减少了纤维的损失,并且粉碎粒度对促进ADL的降解效果比氨化更好。粉碎、氨化结合黄孢原毛平革菌发酵处理改善了白酒糟的瘤胃发酵特性,白酒糟DM瘤胃消化率提高是由于提高了白酒糟瘤胃快速降解参数与慢速降解参数、NDF和CEL降解率提高与加工处理后白酒糟瘤胃降解速率的提高有关。60目粉碎+4%尿素氨化+黄孢原毛平革菌发酵组合处理效果最好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 缩略语表
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 白酒糟的营养特性及其饲料资源化研究
• 1.1.1 白酒糟的营养特性
• 1.1.2 白酒糟作为饲料的研究
• 1.1.2.1 白酒糟传统的利用方法
• 1.1.2.2 白酒糟的微生物发酵
• 1.1.3 限制白酒糟作为饲料的主要因素
• 1.2 提高粗饲料利用效率的加工方式
• 1.2.1 粗饲料加工的目的和意义
• 1.2.2 机械粉碎
• 1.2.3 氨化
• 1.2.4 微生物发酵
• 1.2.5 各加工方法存在的问题
• 1.3 白腐真菌对木质素降解的研究
• 1.3.1 木质素降解菌——白腐真菌
• 1.3.2 白腐真菌降解的机理
• 1.3.2.1 降解启动条件
• 1.3.3.2 降解的主要酶系统
• 1.4 反刍动物饲料营养价值的评定
• 1.4.1 瘤胃发酵
• 1.4.1.1 产气量
• 1.4.1.2 瘤胃发酵参数
• 1.4.2 瘤胃降解
• 1.5 存在的问题及本研究的目的、意义与研究内容
• 1.5.1 存在的问题
• 1.5.2 研究目的
• 1.5.3 研究的意义
• 1.5.4 研究内容
• 第二章 试验研究
• 试验一 黄孢原毛平革菌对不同预处理白酒糟木质素降解的影响
• 引言
• 1.1 材料与方法
• 1.1.1 试验材料
• 1.1.2 试验设计
• 1.1.3 试验方法
• 1.1.3.1 菌种的保存
• 1.1.3.2 菌种的培养
• 1.1.3.3 发酵降解白酒糟
• 1.1.4 检测指标及方法
• 1.1.5 数据统计
• 1.2 结果及分析
• 1.2.1 未发酵白酒糟及发酵白酒糟营养成分含量与AIA比值情况
• 1.2.2 不同加工方法对白腐真菌发酵处理白酒糟中ADL的影响
• 1.2.3 不同加工处理与ADL降解的相关性分析
• 1.3 讨论
• 1.3.1 黄孢原毛平革菌发酵降解白酒糟中木质素的情况
• 1.3.2 不同加工处理对白腐真菌发酵处理白酒糟中木质素降解的影响
• 1.4 小结
• 试验二 不同加工方法对白酒糟产气特性和瘤胃发酵参数的影响
• 引言
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 试验设计
• 2.1.3 试验方法
• 2.1.4 试验指标及分析方法
• 2.1.5 数据统计
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 不同加工处理后白酒糟的营养成分
• 2.2.2 不同加工处理对白酒糟产气参数的影响
• 2.2.3 不同加工处理对白酒糟体外发酵参数的影响
• 2.3 讨论
• 2.3.1 不同加工方法对白酒糟营养成分的影响
• 2.3.2 产气动力学参数的影响
• 2.3.3 体外发酵参数的影响
• 2.4 小结
• 试验三 不同加工处理对白酒糟瘤胃降解率的影响
• 引言
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 试验设计
• 3.1.3 试验方法
• 3.1.4 试验指标
• 3.1.5 数据统计
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同加工方法对白酒糟干物质消失率的影响
• 3.2.2 不同加工方法对白酒糟NDF降解特性的影响
• 3.2.3 不同加工方法对白酒糟CEL降解特性的影响
• 3.2.4 不同加工方法对白酒糟CP降解特性的影响
• 3.3 讨论
• 3.3.1 不同加工方法对白酒糟在瘤胃中降解率的影响
• 3.3.2 不同加工方法对白酒糟的瘤胃降解参数的影响
• 3.4 小结
• 第三章 总体结论和研究展望
• 1. 全文结论
• 2. 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录