青贮过程中的生物化学变化

更新于 2026年10月10日 版权声明
(三) 青贮过程中的生物化学变化

由于微生物和植物自身酶体系的作用,青贮饲料在青贮过程中会发生诸多生物化学变化。青贮过程主要在厌氧环境下完成,但在未完全达到厌氧环境或厌氧环境未恒定之前,仍有一个较为短暂的有氧阶段,该阶段的化学变化主要是植物酶以及好氧微生物引起的。有氧阶段的长短主要取决于青贮原料的晾晒时长以及青贮作业的快慢等。所以,青贮过程中的化学变化既包括饲草从刈割到入窖的变化,也包括入窖密封后发酵阶段的变化。

由于有氧阶段青贮原料仍然具有生物学活性,其所含的多种酶类会影响青贮饲料的质量,其中呼吸作用、蛋白质降解、半纤维素降解对青贮饲料的质量影响较大。在青贮过程中,只要有氧存在,植物呼吸酶就有活性,因此青贮原料中的可溶性碳水化合物就会被氧化为二氧化碳和水,同时释放热量。如果在填充过程中和填充后,青贮原料未能充分压实,空气就有可能进入,温度也会持续升高。若未能及时发现,会导致青贮饲料温度太高,不仅造成营养物质损失,还会造成青贮质量低劣。植物呼吸作用可以有效地清除青贮设施中的氧气,形成厌氧环境。处于厌氧环境时,乳酸菌会利用可溶性碳水化合物,将其发酵成为乳酸和其他产物。同时,许多植物细胞将会破裂或溶解,释放出蛋白酶和半纤维素酶。蛋白酶的活性在pH低于4时降低,抑制蛋白酶的活性,对于保存豆科饲草和很多禾本科饲草的蛋白质十分重要。禾本科饲草调制的青贮饲料中半纤维素酶的活性十分明显,它能够减少禾本科饲草中性洗涤纤维的含量。较低的酸碱度能加速半纤维素的水解速率,一般来说,在青贮时容器中低酸碱度条件下,可以降低0.5%左右的中性洗涤纤维的含量。

图示

青贮过程中青贮原料的蛋白质会被降解,主要有两个阶段:首先是蛋白质在植物或微生物蛋白分解酶的作用下水解为肽和游离氨基酸;然后氨基酸在微生物的作用下被降解形成氨、有机酸和胺等不同产物。一般来说,豆科饲草在青贮过程中蛋白质的降解程度比禾本科饲草要高,其中苜蓿的蛋白质降解程度最高。苜蓿在青贮前,其非蛋白氮含量在总氮的五分之一以下,青贮后可达总氮的一半,甚至超过总氮的五分之四(表4—2)。

表4—2 苜蓿青贮前后含氮物质含量变化

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青贮发酵过程中,青绿饲草中所含的可溶性糖通过乳酸菌的发酵作用产生大量乳酸,同时在其他微生物的作用下也伴有少量乙酸、丙酸、丁酸等产生。随着青贮时间的推移,青贮饲料中不同类型的有机酸含量有一定程度的变化(表4—3)。优质青贮饲料的pH较低(一般为4.0左右),乳酸含量高,乙酸含量很少,且几乎不含丙酸、丁酸等其他有机酸,而劣质青贮饲料中丙酸、丁酸等含量较高。(https://www.daowen.com)

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表4—3 不同发酵时间青贮饲料中pH和有机酸含量的变化

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青贮可以很好地保存青绿饲料中的维生素,虽然青贮初期有一定程度的维生素流失,但大部分最终能够得以保留。当温度和氧化程度较高时,维生素A的前体物β—胡萝卜素损失较多。贮存较好的青贮饲料,β—胡萝卜素的损失可低于30%。青贮过程中,维生素B1几乎没有变化。值得注意的是,无论青贮条件多么好,维生素C的损失量均很高,达60%~65%。

此外,青贮过程中饲草的颜色变化较为明显。这是由于有机酸对叶绿素的作用,使其成为脱镁叶绿素,导致青贮饲料变为浅棕色。

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