CC BY
11УДК 636.085
Цыкунова О.В.
старший научный сотрудник Нижегородский НИИСХ - филиал ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока (Россия, Нижний Новгород)
Кодочилова Н.А.
кандидат биологических наук, зам директора по научной работе Нижегородский НИИСХ - филиал ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока (Россия, Нижний Новгород)
Салова Л.А.
старший научный сотрудник Нижегородский НИИСХ - филиал ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока (Россия, Нижний Новгород)
СКОРОСТЬ ПОДКИСЛЕНИЯ КОНСЕРВИРОВАННОГО ПЛЮЩЕНОГО ЗЕРНА КУКУРУЗЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ СЫРЬЯ ХИМИЧЕСКИМИ И БИОЛОГИЧЕСКИМ ПРЕПАРАТАМИ
Аннотация: в статье приведены экспериментальные данные по результативности использования химических и биологического препаратов при заготовке кормов.
Ключевые слова: зерно, кукуруза, плющение, консервирование, скорость подкисления, кислотность.
Скорость подкисления консервируемого сырья напрямую зависит от способности препарата быстро понижать содержание ионов водорода (кислотности) до 3,8 - 4,4 единиц рН после обработки им массы перед закладкой на хранение. Многочисленные исследования установили, чем быстрее произойдет подкисление, тем с большей питательной ценностью будет обладать корм [1].
На сегодняшний день известно, что сам процесс консервирования занимает в среднем 5-10 дней и проходит в несколько этапов:
1. Развитие эпифитной микрофлоры. - На поверхности сырья всегда находятся гнилостные, представители группы кишечной палочки, дрожжи, молочнокислые и прочие микроорганизмы. Спороносные, гнилостные, а так же молочнокислые бактерии обычно размножаются медленно, поэтому их количество в данную фазу не меняется. При плотной укладке (основное требование для консервирования кормов) создаются все условия, способствующие преимущественному развитию молочнокислых бактерий, угнетающих развитие вредных и портящих корм микроорганизмов.
2. Основное брожение. - Продолжается развитие молочнокислых бактерий - молочнокислых стрептококков и молочнокислых палочек, которые продолжают подкислять корм, убивая большинство неспороносных микроорганизмов. При этом как правило сохраняются бациллярные формы в виде спор, которые могут находиться в сырье длительное время.
3. Окончание брожения. - Консервирование корма подходит к естественному завершению. В нем происходит постепенное отмирание молочнокислых бактерий, так как количество, выработанной ими кислоты, становится для них вредным и кислотность корма снижается до 3,8-4,4.
В России для консервирования кормов применяют химические и биологические консерванты. У всех препаратов есть свои минусы и плюсы, но почему то считается, что химические консерванты быстрее подкисляют сырье до 3,7-4,4 единиц рН, чем способствуют созданию лучших условий, необходимых для надежного и длительного хранения корма. В 2017 году в Нижегородском НИИСХ - филиале Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого» проводились сравнительные исследования по изучению влияния химических и биологического препаратов на скорость подкисления консервированного зерна.
Материал и методы исследования.
Объектом исследования являлось плющеное зерно кукурузы. Стимуляцию процессов консервирования корма проводили химическими и биологическим препаратами в рекомендованных дозах согласно схемы опыта (табл. 1)
Таблица 1
Схема опыта
№ Вариант опыта Соотно-шение Доза внесения препаратов
1 Контроль (без консервантов) 0 0
Химические препараты
2 АИВ 2000 + - 4 кг/т
3 Муравьиная кислота 100 3-4л/т
4 Пропионовая кислота 100 3-4л/т
5 Пропионовая кислота + аммиак 85:15 3-4 л/т
6 Пропионовая кислота + гидроксид калия 85:15 3-4 л/т
7 Пропионовая кислота + оксид кальция 85:15 3-4 л/т
8 Муравьиная кислота + аммиак 90:10 3-4 л/т
9 Муравьиная кислота + пропионовая кислота + бензойная кислота + аммиак 40:30:2:15 3-4 л/т
10 Муравьиная кислота + пропионовая кислота + бензойная кислота + аммиак 50:20:2:10 3-4 л/т
11 Муравьиная кислота + пропионовая кислота + бензойная кислота + аммиак 60:10:2:20 3-4 л/т
12 Муравьиная кислота + пропионовая кислота + бензойная кислота + аммиак 40:20:2:25 3-4 л/т
13 Муравьиная кислота + пропионовая кислота + бензойная кислота + аммиак 40:40:2:5 3-4 л/т
Биологический препарат
4 Биосил НН - 1л/40т
Исследования проводились в лабораторных условиях Нижегородского НИИСХ - филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого» в соответствии с «Методическими рекомендациями по проведению опытов по консервированию и хранению объемистых кормов» [2].
Скорость подкисления консервированного плющеного зерна кукурузы при обработке сырья химическими и биологическим консервантами определяли путем измерения концентрации ионов водорода - рН (кислотности) консервируемого сырья через 3, 7, 30 дней после закладки согласно ГОСТ 26180-84.
Результаты исследований.
Измерение кислотности способствует пониманию направленности процессов брожения, происходящих при консервировании (различные виды микроорганизмов способны к активности лишь в определенных пределах концентрации ионов водорода), а определение ее через 3, 7, 30 дней позволяло судить об эффективности применения препаратов, то есть об их способности быстро подкислять корм до 3,7-4,2 единиц рН, необходимых для надежного, длительного хранения корма и подавления вредной микрофлоры (табл.2).
Таблица 2
Микроорганизмы Примерный интервал развития, единицы рН
от до
Гнилостные микробы 4,5 8,5
Молочнокислые кокки 3,5 8,5
Молочнокислые палочки 3,0 8,0
Маслянокислые палочки 4,7 8,5
Группа кишечной палочки 4,5 8,0
Плесени 1,0 9,0
Дрожжи 3,0 7,0
Исследование образцов через 3 дня после закладки опыта на содержание ионов водорода показало, что применением смеси пропионовой кислоты и аммиака (пропионата аммония) в соотношении 85:15 для консервирования зерна вызывает подкисление корма до минимального значения - 3,7 единиц рН, а при использовании биологического препарата Биосил НН консервируемая масса не достигает границы верхнего предела кислотности. В остальных вариантах рН соответствует необходимым для лучшего хранения пределам концентрации ионов водорода (рис. 1).
Рис. 1. Кислотность консервированного зерна через 3 дня, единиц рН
Через 7 дней после закладки опыта наблюдалось дальнейшее понижение кислотности как в контрольном варианте так и в образцах, обработанных с использованием препарата АИВ, смесей муравьиной, пропионовой, бензойной кислот с аммиаком, а так же в варианте с Биосилом НН. Однако, закисления корма ни в одном из этих вариантов отмечено не было
(рис. 2).
Рис. 2. Кислотность консервированного зерна через 3 и 7 дней, единиц рН
Использование чистой муравьиной и пропионовой кислот для обработки зерна привело к повышению кислотности относительно 3-х дневных образцов на 0,1 единиц рН. Это доказывает тот факт, что муравьиная и пропионовая кислота в чистом виде не способны полностью подавлять микрофлору и поэтому в корме могут присутствовать дрожжи и плесени [3; 4]. В консервированном корме всегда обнаруживается некоторое количество дрожжевых грибков. При размножении их образуются спирт и некоторые ароматические вещества, улучшающие запах корма. Дрожжи кислотоустойчивы и могут жить при рН 2,5 - 3,0.
Применение смеси пропионовой кислоты с аммиаком (в результате которого образуется смесь пропионовой кислоты с пропионатом аммония) так же привело к незначительному повышению кислотности на 0,1 единицу. Очевидно данный факт связан с тем, что пропионат аммония является вспомогательным препаратом для пропионовой кислоты, снижающим ее агрессивное воздействие.
Консервирование сырья смесями пропионовой кислоты с гидроксидом калия (в результате которого образуется смесь пропионовой кислоты с пропионатом калия) и пропионовой кислоты с оксидом кальция (в результате которого образуется смесь пропионовой кислоты с пропионатом кальция) приводит к снижению кислотности на 0,03 и 0,06 единиц
рН соответственно за счет консервирующих свойств солей пропионовой кислоты, способных предотвращать появление и развитие болезнетворных бактерий, дрожжей, плесени и грибковых микроорганизмов.
Использование препаратов способствует удержанию роста нежелательной микрофлоры путем снижения кислотности до пределов 3,83-4,15 единиц рН, при которых могут развиваться только молочнокислые кокки и молочнокислые палочки (табл.1). То есть можно с уверенностью сказать, что в период с 3 до 7 дней брожения в сырье стали преобладать молочнокислые бактерии, но еще оставались дрожжевые и плесневые микроорганизмы [5].
Через 30 дней после закладки опыта в контрольном варианте произошел скачок изменения кислотности в сторону ее снижения с 4,15 до 4,20 единиц рН (рис. 3).
Рис. 3. Кислотность консервированного зерна через 3, 7, 30 дней, единиц рН
Увеличение этого значения может свидетельствовать о начале роста численности плесневых и дрожжевых бактерий, которые способны выдерживать кислотность 1,0 и 3,0 единиц рН и образовывать масляную кислоту. Это доказывает давно известный факт, что в консервирующей массе всегда присутствует нежелательная микрофлора в виде зародышей способных при определенных условиях вызывать гнилостные процессы в результате их быстрого развития [5] и дает возможность предположить о процессе быстрого расходования сахаров и истощения достаточного запаса углеводов, необходимых для роста и развития молочнокислых бактерий и подавления нежелательной микрофлоры [3].
В остальных образцах отмечено снижение содержания ионов водорода, что свидетельствует о завершении брожения, в результате которого происходит отмирание возбудителей молочнокислого брожения и корм становится постепенно беднее микроорганизмами.
Проанализировав скорость подкисления, мы пришли к выводу, что консервирование плющеного зерна кукурузы без применения препаратов не целесообразно, так как это может привести к развитию в ней нежелательной микрофлоры. Использование химических препаратов: АИВ и смесей муравьиной, пропионовой и бензойной кислот с аммиаком в соотношениях 40:30:2:15, 50:20:2:10, 60:10:2:20, 40:20:2:25, 40:40:2:5 и Биосила НН положительно влияет на процессы консервирования сырья и способствует быстрому протеканию брожения.
Список литературы
1. ЦыкуноваО.В., Гувеннов А.И., Городецкая Н.А., Салова Л.А. Результативность использования Биосила НН, Биовета и Закваски К при заготовке кормов из плющеного зерна пшеницы [Электронный ресурс] // Адаптивное кормопроизводство. - 2017. - № 1. -С. 33-41. - URL: http://www.adaptagro.ru (дата обращения: 30.03.2015).
2. Бондарев В.А., Косолапов В.М., Победнов Ю.А. Проведение опытов по консервированию и хранению объёмистых кормов. -М: ФГУ РЦСК, 2008. - 47 с.
3. Домрачева Г.И., Кононов Ю.В., Майданюк А.Э. Влияние пропионовокислых бактерий на качество силоса, рост и развитие молодняка животных// Научн. тр. Сиб. научно иссл. ин-та с.-х. животных. - Омск, 1970. №15. с.173-177.
4. Федосеев П. Н., Гундоров В.В., Соколов А. В. Использование химических препаратов при заготовке кормов. - М: Росагропромиздат, 1988. - 172 с.
5. Зубрилин А.А., Мишустин Е.Н. Силосование кормов. - М: Академия наук, 1958 - 225 с.
