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青貯制作的關鍵性技術

青貯制作的關鍵性技術

作者 Admin 瀏覽 發布時間 16/01/16

一、青貯歷史回顧
  “青貯”一詞來源于希臘語“siros”,即用“地窖”或 “地洞”貯藏人類的食物。早在4000年前埃及人就在石制容器中青貯小米了(歷史學家們認為最初是源于獻祭。剩余的作物種子告訴了我們其真正的用途。大約在同一時期中歐的凱爾特人便已開始青貯甘藍了。腌制過的甘藍至今仍是德國人最愛的食品腌甘藍。約2000年前日爾曼人便開始貯藏青貯食物了。即將整根的植株放入地洞并用廝肥覆蓋。最早有關牧草青貯的報道來自13世紀的意大利。由于多雨,北歐及中歐從18世紀開始系統的制作牧草青貯(從那時起農戶們便已獲知,田間干燥的牧草并不是優質的牛飼料)。
  19世紀中葉開始深度的對牧草或玉米作物的青貯進行探究。第一次有關這一課題的探究是在1883年,是當時英國政府給的命題。該研究的結果是:“玉米是地間作物,是最適合青貯的作物”,其飼用價值堪與干草相媲美。然而玉米當時只能在溫熱氣候下生長,而且其營養值會因為所含玉米棒的比例小及玉米粒的不夠成熟而相對較低(比優質牧草高不了多少)。且這次研究帶來了重要的發現:“青貯是個細菌變化過程”。當時人們(約130年前)將青貯分為“甜青貯”(可能是因為乳酸菌的生成?)和“酸青貯”。之所以稱為“酸青貯”可能是因為其令人不悅的氣味(丁酸?醋酸?)。當時的專業人士們認為優質青貯的前提是有氧發酵(即有空氣參加),且伴有發熱。
  到了1920年,德國及斯堪迪那維亞的專家們說只有排出空氣青貯才能理想發酵。青貯物料中必須“冷發酵”。當時的人們已經知曉,青貯發熱表示物料已經開始腐敗了。
  于1920年,人們還有一個驚人的發現:乙酸可有效保證青貯的質量,即可有效抑制那些有害菌的滋生。第一代真正有效的青貯劑就此誕生。
二、青綠飼料貯藏保鮮的方法
  1.干燥
干燥是最古老的貯藏飼用青綠飼料的一種方式,干燥貯藏后的飼料供牲畜在冬季食用。“動物的飼料只在其生長季才生長,但我們卻要保證動物在一整年都能吃到可口的飼料”。這句話乍看起來是理所當然,不需要額外的提出。但是人類卻在從飼養家畜開始便一直在摸索制作飼料的方式。最初的方法是簡單的將物料至于陽光下曬干。現在我們知道了,用干燥這種方式會遇到很多風險,而且完全無法避免大量損失的產生。
在潮濕的天氣里需要超過3天的時間才能獲得可貯藏的干草(苜蓿、牧草等)。若期間遇到雨天,則其田間階段還要再延長1-2天。有時遇到極端天氣,則物料可能要在田間擱置超過2周,這時就會有新的植株幼芽從物料切割的位置長出。用這樣的方式制作出的飼料無法作為優質飼料飼喂奶牛,因為這樣的飼料只會降低產奶量,甚者還會損害奶牛的健康。
  對于大多數地區來說,因為干燥牧草或苜蓿需要昂貴的設備且消耗能源較高,因此很少考慮這么做。唯一真正能將損失量降到最小的貯藏飼料的方式是青貯。
  2. 青貯也伴隨有損失
在后面的篇幅中我們將著重講青貯的生物化學進程。這里首先說明在有機質中發生著哪些生物或化學的變化。
 因發酵引發的損失主要與物料、環境及操作技術(空氣從物料中排出的越快,因呼吸引發的損失就越小)有關。這類損失相對來說是非常小的,無需計算在飼料成本中,因為它們屬于自然損失,即是自然規律。
  物料過濕的話則會因其滲出的汁液而或多或少的有所損失。只要別收割過嫩的物料(如尚未成熟的玉米)便可避免汁液過多的流失。同樣雨水也會帶走物料中的營養物質。事實上在實際操作中是無法完全避免汁液不流出的。為了便于滲出的汁液流可順暢排出,應在青貯窖邊挖出溝槽,以便排水。這樣一來還可將流出的汁液作為肥料澆地。
  三、青貯的原理
  微生物利用植物組織中的糖類(貯藏在植株細胞中)作為底物,并把它們轉化為有機酸類,從而實現對作物進行保鮮貯藏的過程就是青貯。青貯的質量受下列因素的制約:(1)用來青貯的作物種類;(2)微生物的活動;(3)人們的辛勤勞作。待青貯的作物會經過機械處理并通過各種技術在厭氧的環境下被貯藏。
  成功的青貯發酵其最基本的必要條件在于:
  ◇在作物中有足夠的可發酵的碳水化合物(可供利用的糖分);
  ◇有適合的微生物菌群(乳酸菌)結構,生態關系平衡;
  ◇適當的物理-化學環境(厭氧,酸性)。
  人們雖然熟知該原理,但在實際操作中仍常常忽略自然規律的作用。
  四、青貯的目的
  青貯的目的是保持青綠飼料的營養特性,以使得其在植被生長期外也可持續不斷的供給動物以營養。貯料應滿足下列條件(與干草相比):
  ◇保持飼料中各營養參數(損失量最低)
  ◇保持飼料中飲食參數以
  ◇極好的適口性
  ◇干物質采食量增加
  ◇產奶量增加
  ◇奶質持續得到提高
  青貯進程起始于田間(因田間環境不同而有所變化),入窖后進入“主發酵階段”(因窖中環境不同而有所變化),并在牛舍飼喂中結束。因青貯環境(窖)及牛舍環境(飼喂)不同而有所變化。實時上其發酵進程在進入牲畜口中后才得以結束。因此,青貯的發酵進程或多或少受大量客觀及主觀因素的影響。生產者必須在具體的生產條件和要求下進行青貯制作,這點也會對青貯的最終質量產生至關重要的影響。
  在食品工業中,例如生產酸菜時,人們會對其生產的各個環節投入諸多關注,并且會對其生產的衛生條件提出嚴格要求,這不僅僅是出于對人們營養的安全需求考慮,也是為了保證其成功的制作及高品質的發酵進程而提出的,因為這些因素均會影響到酸菜最終的適口性。青貯在一定程度上也是一個與之相類似的過程,只不過我們是在田地間進行制作的。因此,極其重要的是:在青貯的第一刻起就要在各個細節上給予關注。這是成功的唯一途徑!
  事實上,下一個青貯季就始于冬季,始于目前我們手中掌握的實驗室分析結果,始于我們將青貯飼喂給動物的那一時刻。隨之,我們便可對青貯制作的有效性和其對于動物健康的影響進行推測,亦即實際評估。在青貯季節到來之前,我們有足夠的時間來進行準備并為下一個青貯季做計劃。一般是在草地或田頭積雪覆蓋的農閑時節。分析錯誤,進行學習,制訂措施,一切可以為下一個青貯季帶來正面改變的因素我們都將考慮在內,這些是解決青貯制作中實際問題的有效方法和必要步驟,較早打算以免農忙季節顯得手忙腳亂。
  努力及投資的結果往往從青貯的外觀上便可辨出不同。優質青貯和劣質青貯之間有一個巨大的跨度。哪怕從青貯的第一分鐘開始,所有的準備都已經就緒了,那也無法完全保證青貯的質量。因為,在青貯制作的過程中所有的環節都是環環相扣的,任何一點小的差池都將會嚴重影響青貯制作的最終結果及之后的飼喂效果。優質青貯和劣質青貯這二者在其制作成本上相差無幾,但是劣質青貯對于其下游產業造成的損失卻是巨大的。
  即便是在歐洲,青貯也不是每次都成功,有時制作出的青貯像堆肥,有時看似好的青貯卻已開始腐敗,這都是因為壓實沒做好的緣故。低質量青貯帶來的必然結果是:產奶量降低,奶牛致病。
因操作不當而導致青貯質量低下


乍看起來密封及覆蓋都很專業的青貯玉米
  乍看起來密封及覆蓋都很專業的青貯玉米,薄膜下方的青貯也可能已經開始發霉變質,且開窖后的檢驗結果能使人“發瘋”。
  如之前所述,發酵進程只有在進了取料設備后才會停止。在這之前會經過很長一段時間,并且在此期間什么都有可能發生。
  用青綠飼料制作青貯的目的如下:
  1. 與干草相比:獲得的有機質及所含營養物質更多。
  2. 與干草相比:青貯制品中的營養物質含量更高且更經濟實惠,青貯粗飼料中的營養物質造價比干草制品或精飼料中的都要低。與干草相比,青貯制品中營養物質的化學組成結構更適合于反芻動物的需要。營養物質的化學結構在帶青貯的日糧配比中占有至關重要的位置。
  3. 與干草相比:青貯過程中的田間損失要小的多。實際上,在青貯制品身上不會出現因雨淋而導致營養流失情況。青貯過程中由于機械方式對其根莖葉進行切碎處理而造成的養分損失遠遠低于其曬制成干草后的營養流失。
  4. 與干草相比:收獲時間更靈活,因為天氣不再是問題。
  5. 與干草相比:更高效的工作組織和時間計劃。與干草制作相比,青貯制作的過程更高效,更節約時間??梢員Vぜ倚笠荒晁募徑寄艸緣接帕嫉畝嘀?。
  6. 與干草相比:家畜對于青貯干物質的采食量更多且產能更高。奶牛自由吃食的干物質多少與粗飼料(青貯、干草)中營養物質含量的高低及其易消化性有很密切的關系。養分含量越高其消化性就越高,則其采食量也就越多。
  7. 與精料/濃縮料相比:青貯比精飼料更經濟。通過青貯獲得營養物質所需的成本比使用精料(濃縮飼料)所需的成本要少很多倍。其成本上的差異主要是因為,我們可通過整株作物而不僅僅是谷?;竦媚膛K璧哪芰考暗鞍字?。
 五、青貯的不足之處
  1. 在青貯制作及貯藏過程中會造成不同程度的營養損失。
  2. 青貯及干草的貯藏都受著很多因素的威脅。錯誤的干物質含量、壓實不夠、覆蓋或其他操作方面的不足都將會導致營養物質大量的流失。
3. 空氣的進入是青貯的大敵。
  4. 在青貯制作過程中若沒有對于一些技術問題(壓實、切碎等)給予重視和關注的話,在青貯取用過程中若有空氣進入,則必然會導致青貯營養物質流失、青貯腐敗,并影響最終的適口性。干草則不怕空氣的侵蝕。
  5. 需要強化管理。
  6. 青貯制作對于技術的要求比較嚴格,且青貯質量會受多方面因素的影響,因此在制作青貯時需要比干草制作投入更大的精力和耐心。無論是制作干草還是青貯,它們在田間所花費的氣力幾乎相差無幾,然而青貯的后續制作卻需要更大的投入。
  7. 青貯的制作及貯藏成本較高。
  8. 因為青貯中所含的水分比干草中的要多,因此其運輸及制作成本相對較高。
  9. 經濟投入較高。
  10. 青貯制作中對于機械、人力及建造等方面投入的成本要高于干草的。
  11. 青貯的銷售不那么容易。
  因為青貯中所含的水分比干草中的要多,因此其運輸及制作成本相對較高,且在開窖取用之后很難對其進行再保質。這些因素造成了青貯不像干草那樣便于銷售
六、發酵的基礎
  什么會被發酵呢?所有的有機質都會經歷生物降解過程。在此過程中會出現各種不同的化學混合物并伴有發熱,但并不是所有的生物變化過程都是優質飼料所期望的。
     之前已講過,青貯就是將水溶性碳水化合物(糖分)發酵成乳酸。很多“有害菌”同樣是厭氧的,因此,僅僅是排除空氣還遠遠不夠。我們必須對這類“有害菌”做進一步的分析,因為這些細菌同樣可以依靠糖分及蛋白質存活。然而,自然界中梭菌、桿菌等細菌對環境的要求與乳酸菌有所不同。
乳酸菌是厭氧菌,在pH值為4時仍繁衍生息,并且它對溫度的耐受性很強。而其它厭氧菌則隨著pH值的降低逐漸受到抑制。且梭菌和桿菌需要較溫暖的環境。真菌是需氧菌,其對pH值及溫度的耐受性很高。梭菌和桿菌生活在土壤中,通常是通過土壤或肥料沾染到物料上的。而酵母菌在厭氧環境下仍可存活。
 
  結論:青貯的命運在入窖后的第一個小時內便已決定了??掌懦齙腦嬌煸礁刪?,乳酸菌發酵開始時間的就越早,pH下降的就越快。
  水溶性糖分可極好的促進乳酸菌發酵。因此在選擇收獲時間及田間操作方式時應注意將糖分損失降到最低。干凈的進行收割作業可保證青貯物料不會沾染上梭菌和桿菌。
  通過施用青貯劑KOFASIL可有效抑制梭菌及桿菌的繁殖,以保證乳酸菌在無競爭敵手的前提下可快速充分的繁衍生息。
  下面這樣的飼料會嚴重影響產奶量、奶牛健康及受孕率。
生成的紅曲霉菌(Monascus ruber)
 
婁地青霉菌(Penicillum roquforti)

  七、發酵過程中有哪些生物化學進程值得關注?
  1.乳酸
  乳酸決定著青貯的質量及飼料的適口性。我們必須全程關注乳酸菌生成的情況。
  乳酸可使pH值降低(飼料變酸),有助于青貯保鮮防腐,保證飼料有較好的味道及適口性,保證奶質,保證產奶量。
  當出現以下情況時,乳酸生成的就會受到影響:
  ◆干物質含量過高(>40%)
  ◆鍘切和壓實程度不夠時(“空氣是青貯的大敵”)
  ◆青貯受到泥土污染
  ◆青貯物料中可供乳酸菌發酵的的糖分不足
  ◆蛋白質含量過高(苜蓿、三葉草)
  ◆出現有害發酵酸(丁酸、醋酸)
  乳酸不是那么穩定的,例如受到土壤污染使得梭菌在青貯中大量繁殖,乳酸菌就會因此而轉化為丁酸(青貯質量會因此受到嚴重影響)。在下面的章節中將對此進行詳述。
梭菌是乳酸菌的“敵手”
  應熟知并掌握所有技術及操作的規程及方式(例如選擇適當的收割時機,收割時不要離根部過近,盡可能縮短田間階段——不要超過一夜,凋萎程度不要超過35%干物質;清潔作業等)。此外還有其它寄生在植株表面的微生物也會阻礙青貯的正常發酵。
  2.梭菌——經常被乳品企業所低估的一個危險因素
  梭菌通常寄生在土壤中,物料經常因沾染土壤而染上梭菌(因雨,機械處理)。梭菌與乳酸菌一樣都是厭氧菌。它們也會使碳水化合物及蛋白質發酵。
 梭菌的繁衍可謂是“惡性循環”
  循環是不會有結束的。有哪些危險因素會對青貯的質量產生影響,或者是否會對它產生影響,這都始于人們做決定的那一剎那,即何時以及將多少糞肥施用在田間,是否應將它們清理干凈,這些都有賴于我們的決定,因為糞肥等是青貯、牛舍環境及牛奶沾染梭菌的來源。
  土壤可為梭菌提供良好的生存環境(它是土壤寄生物)。通過耕作使得梭菌進一步大量繁殖。因錯誤的施用糞肥及在收割時將土壤夾帶入物料導致日后梭菌在青貯中繁殖并生成大量的梭菌孢子,就此形成了“梭菌的惡性循環”,如下圖所示:

  病原式梭菌的繁殖都會導致疾病的爆發,而其它形式的梭菌的繁殖會導致青貯腐敗,并會對乳制品的下游生產造成嚴重影響。
  梭菌通過土壤污染物料。若青貯中沒有什么物質可抑制梭菌的話,梭菌就會肆無忌憚的繁殖,并在伴隨著能量大量損失的情況下生成丁酸。帶有梭菌的青貯還會對飼舍的空氣、牛奶及糞便造成污染,通過糞便土壤會再次被梭菌所污染。惡性循環就此拉開序幕。
專業的青貯制作方式可有效保證青貯的質量
現今在制作青貯的過程中施用添加劑已是很平常的事情。在一些較為困難的條件下,如青貯物料的凋萎程度不夠、蛋白含量過高、物料沾染泥土……(如苜蓿),施用混合的化學制劑是最好的選擇。之前發明的那種刺激性較大的酸制劑現今已被操作簡便、環保的由食品防腐混合制劑所替代。
摘要:梭菌是孢子的前身,孢子可在厭氧環境下大量繁殖。它們會使有機物腐化(尸體!)。肉毒桿菌Clostridrium botulinum會生成肉毒素,它會帶來肉毒桿菌毒素。毒素會導致蛋白質分解,由此會導致肌肉麻痹,舌頭及下顎張力減弱,吞咽麻痹,口水增多。一旦出現肉毒桿菌毒素就無法治愈。只有通過制作優質青貯來避免毒素的生成。一旦出現肉毒桿菌毒素臨床病癥就禁止屠宰!
  劣質青貯(青貯中乳酸發酵不夠且pH值不夠低)帶來的只能是劣質原奶,用劣質原奶根本無法制出優質的奶制品來!
  優質青貯的標準值:青貯中的丁酸含量應為“零”(苜蓿青貯中經常很難達到),無論如何也不能超過0.3%。
  李氏桿菌也是個問題
  李氏桿菌病是因受Listeria monocygotenes而感染的。其病原體是由受污染的青貯、腐敗的青貯或受污染的水源帶給牲畜的。唯一有效的預防方法就是講衛生——提供干凈衛生的飼料和環境!與梭菌不同的是它有可能是因為牲畜吃食了含有該細菌的飼料而致病,而梭菌則是因為其會產生毒素而致病。
結論:若通過未加熱的生鮮奶可制作出優質奶酪便可獲知奶牛吃食的青貯未被梭菌或李氏桿菌所感染。
  只有通過化學制劑才能真正有效的抑制住梭菌、李氏桿菌及其它有害菌。
  0.2%的丁酸含量(干物質=35%)還尚可忍受,特別是當物料的蛋白含量較高時(如苜蓿、三葉草、蛋白含量高的混合牧草)。在丁酸發酵作用下蛋白質會不可避免的被分解并生成氨。這也會嚴重損害青貯的質量。

  3.醋酸
  像大腸桿菌這類的細菌也是厭氧菌,它們會通過碳水化合物生成醋酸, 在此過程中會大量的消耗能量。有些大腸桿菌菌族甚至有腐敗作用。
  在含有足夠的乳酸的酸性環境下其含量不超過1% ,此時是構成青貯達到穩定需氧環境的基礎。
  4.NH3-氨
  氨不是青貯中所希望出現的物質。氨本身并沒有什么毒性,但是氨含量高則說明了蛋白質分解較為嚴重。而蛋白質的分解會降低飼用價值。
  總氮中氨態氮含量應不超過8%~12%。施加了苜蓿青貯劑的青貯其總氮中氨態氮含量達到12%是很正常的。但若未施加苜蓿青貯劑的青貯其總氮中氨態氮含量達到了12%,則說明青貯中有蛋白質被分解。
  在下列情況下會出現氨NH3。物料在含水量較高時青貯且青貯中有丁酸生成;物料受土壤污染(灰分含量較高);物料受肥料污染 (在將近收割前還施加糞肥,天氣較干燥);入窖后pH值下降的太慢;厭氧環境創造的太慢;有利于梭菌、桿菌及霉菌繁殖的條件。
  5.酒精
  酵母菌將碳水化合物發酵后會生成酒精(+熱量)。在青貯中有空氣留存(壓實程度不夠)或未密封覆蓋或在取用時有空氣侵入時,會發生上述情況。但即便是在厭氧環境下酵母菌仍能存活,這就使得青貯很難達到穩定狀態(保質)。酵母菌會降低飼料采食量。干物質中的酒精含量不得超過1%,一旦超過1%就說明青貯中的能量已大量被消耗,即大量能量損失。
  6.毒物
  在下列情況下毒物會由霉菌而生成:在青貯中有空氣留存(壓實程度不夠);或未密封覆蓋;或在取用時有空氣侵入。
  有些在田間階段就已經出現。天氣條件及土壤環境在其中有著很重要的影響。因此必須要對作物的種類及基因進行選擇,并關注當地的氣候及土壤環境。經常出現的錯誤是:為了增加收獲量而在不適宜的地區種植晚熟型玉米。該作物于是在深秋季節還未被收獲,人們這樣做的目的僅僅是想多收獲些籽粒。但這絕對是個誤區。到最后田間的玉米上會滋長很多真菌和鐮刀菌Fusarium,并且隨著溫度的逐漸走低,植株內部會滋生出很多毒素(如嘔吐毒素)。
 結論: 很明顯發霉的飼料是不能飼喂給牲畜的。它們是有毒垃圾,并且應按有毒廢物處理掉。這是出于對動物的?;?,同時也是在?;と死嘧隕?
  7.pH-值
  下列范圍內的pH值屬正常范圍:4.2或更低 (針對玉米和牧草);低于4.6~4.8 (針對苜蓿,三葉草)。
  導致pH值升高的原因如下:緩沖值過高;青貯物料含水量高,如 25 %干物質含量(苜蓿,三葉草);干物質含量過高(干物質>50%的三葉草和苜蓿,干物質>40%的玉米青貯物料);青貯制作期間天氣很冷;受土壤、糞肥的污染;梭菌繁殖;腐敗或發霉的青貯?! ∪羧虢亞嘀牡諞惶煬湍萇?%的乳酸,就說明其發酵是很理想的。醋酸含量必定低于1%,丁酸含量為零(無曲線), 青貯因乳酸的生成而呈酸性(pH值的范圍在4)。此處所列的這種理想的發酵進程對于玉米來說不是什么難題,只要物料夠成熟且遵循青貯的操作規程便可實現。但若物料的糖分含量低而蛋白含量高(如苜蓿),則在這類青貯中經?;嵐樗嬗卸∷岢魷?,且其pH值無法快速的顯著的降低?! ∠質抵芯3魷值奈侍饈?,乳酸的確是會生成,但是其生成的速度過慢,生成的過晚。受污染的物料中通常含有大量的梭菌孢子。這些細菌會使糖分發酵生成丁酸,會將蛋白質分解生成氨,同時pH值也會隨之升高。養殖戶們則會在開窖后大吃一驚,因為展現在他們眼前的是散發著刺鼻氣味的(丁酸),有時甚至是發臭腐敗的青貯。這是在制作苜?;蚱淥叩鞍綴孔魑锏那嘀本3魷值那榭?。人們將之稱為“青貯傾覆”。