《表2 发酵过程中微生物代谢产物的变化》

《表2 发酵过程中微生物代谢产物的变化》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《白酒糟与菊芋渣混合青贮发酵品质及微生物菌群多样性》


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发酵过程中微生物菌群的代谢活动产生了乳酸、乙酸等小分子有机酸或醇类物质。研究表明,良好青贮体系的乳酸含量应占总有机酸(Lactic Acid/Total Organic Acids,LA/TOA)60%以上,并占到干物质含量的3%~8%;乙酸应占到干物质含量的1%~4%[26]。另一方面,LA/TOA比值越大,丁酸含量越小,或不含丁酸,则青贮发酵品质越高。如表2所示,随着发酵时间的延长和菊芋渣比例增加,8个处理组的乳酸含量均呈现先升高后下降趋势,乙酸含量则呈显著升高趋势,这是因为发酵初期的可溶性糖底物相对充足,能为乳酸菌生长繁殖提供良好条件,代谢旺盛的乳酸菌产生大量乳酸(酸度系数pKa=3.86),使发酵体系pH值迅速下降,图4中10 d时的pH值变化趋势也印证了这一点。随着时间的延长,大量发酵底物被消耗,加之较低的pH值酸性环境等因素,使乳酸菌繁殖速率放缓,乳酸累积量呈现下降趋势(表2)。另一方面,发酵体系中的乙酸含量呈增加趋势,这可能是因为少量异型发酵乳酸菌能生成具有抗真菌作用的乙酸,从而提高有氧稳定性[27-28]。这与Ranathunga、Mjoun等报道的酒糟与甜菜、酒糟与玉米秸秆混合青贮发酵过程中乙酸含量随时间延长而增加的趋势相吻合[29-30]。有机酸组分的联动变化使乳酸/乙酸比值(乳/乙比)整体呈下降趋势,但仍高于2:1,且多数处理组的乳/乙比始终高于3,说明混合青贮发酵过程主要以同型乳酸发酵为主;同时LA/TOA在发酵60 d期间均高于0.6(除60 d时SY组),显示出良好的乳酸发酵强度。另外,发酵60 d期间,部分处理组检测出少量甲酸。甲酸在常规青贮发酵中相对少见,但它是一种常用的青贮添加剂。据报道,甲酸能使青贮物料快速酸化,进而抑制有害微生物,减少蛋白质损失,并对结构性碳水化合物具有酸解作用[20]。有学者在银杏叶青贮中发现有益微小杆菌(Exiguobacterium)能发酵葡萄糖产生甲酸[28];本试验中的微生物菌群分析结果(图7)也显示有少量丰度的Exiguobacterium存在,这可能是甲酸存在的重要原因。此外,青贮发酵过程中丙酸、丁酸、戊酸等有机酸均未检出。丁酸菌是青贮腐败菌,未检出丁酸说明青贮发酵过程未发生腐败变质。总体而言,8个处理组的乳酸含量在发酵60 d期间均符合良好青贮范围,V-score评分均为优等(≥88),尤其酒糟与菊芋渣混合青贮的乳酸含量相对较高,这与Yuan等[31]报道的燕麦秸秆青贮时添加白酒糟能显著增加乳酸含量结果一致。可见,酒糟与菊芋渣混合青贮发酵品质相对较好,发酵时间、混合比例及其交互作用对青贮发酵代谢产物均有极显著影响(P<0.001)。