FSBEI HPE "Academia de agricultura estatal de Chuvash"
Departamento de Enfermedades Infecciosas e Invasoras
En el tema:
Microbiología de los piensos.
Completado por un estudiante de segundo año
facultad agronómica
2do grupo 3er subgrupo
Egorov M.N.
Controlado por: Tikhonova G.P
Cheboksary 2013
Contenido:
* PROCESOS QUE OCURREN AL SECAR HENO Y OTROS ALIMENTOS
* CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS
El secado es la forma más común de conservar la masa verde y otros forrajes. El secado del heno se lleva a cabo de diferentes formas: en hileras, rollos, en montones, en perchas, etc. Incluso en tiempo seco y secado rápido, algunas pérdidas nutrientes en el pienso son inevitables, ya que la respiración y otros procesos enzimáticos continúan teniendo lugar en la masa vegetal. En el caso de un secado más o menos prolongado, el papel de los procesos observados aumenta mucho, y esto, a su vez, conduce a un aumento de las pérdidas, que están asociadas en gran medida a la multiplicación de microorganismos sobre una masa vegetal húmeda. Para limitar la pérdida de nutrientes, suelen utilizar el secado artificial del heno, mediante ventilación forzada con aire atmosférico o calentado.
Al secar el alimento, la cantidad de microorganismos vitales en ellos disminuye gradualmente. Sin embargo, en un alimento de origen vegetal de buena calidad, siempre se pueden encontrar células más o menos microbianas características de la microflora epífita, así como otros microorganismos que llegan aquí desde el suelo y el aire. Están en estado anabiótico.
Cuando se humedece el alimento almacenado, los procesos microbiológicos comienzan a ocurrir rápidamente en él y al mismo tiempo la temperatura aumenta. Este fenómeno, llamado autocalentamiento (termogénesis), está asociado con la actividad vital de la microflora.
Los microorganismos utilizan con fines sintéticos no más del 5-10% de la energía de los nutrientes que consumen. El resto de la energía se libera al medio ambiente principalmente en forma de calor. Así, la termogénesis depende principalmente de la utilización incompleta de la energía por parte de los microorganismos, liberados durante sus procesos bioquímicos.
El fenómeno de la termogénesis se vuelve tangible solo en condiciones de transferencia de calor obstaculizada. De lo contrario, el calor se disipa del entorno donde se multiplican los microorganismos, sin un calentamiento notable del sustrato. Por lo tanto, en la práctica, solo se calientan acumulaciones significativas de diversos materiales, es decir, masas en las que puede ocurrir acumulación de calor.
Con el autocalentamiento de la masa de la planta, se observa un cambio claramente pronunciado en la microflora. Primero, los microorganismos mesófilos se multiplican en la masa de calentamiento. Con un aumento de temperatura, son reemplazados por termófilos, que contribuyen a un aumento de la temperatura de las sustancias orgánicas, ya que tienen una tasa de reproducción excepcional.
El fuerte calentamiento de una masa suficientemente seca y porosa puede provocar su carbonización y la formación de gases inflamables, metano e hidrógeno, que se adsorben en la superficie porosa de las partículas de plantas carbonizadas, como resultado de lo cual puede ocurrir una combustión espontánea. Es muy probable que los compuestos de hierro desempeñen el papel de catalizador durante la ignición. La ignición ocurre solo en presencia de aire y solo si la masa no está suficientemente compactada. En clima ventoso, la combustión espontánea se vuelve más frecuente.
La termogénesis causa un daño significativo. Provoca el deterioro del heno. Sin embargo, con un autocalentamiento moderado, puede ser deseable la termogénesis. Por ejemplo, la paja "auto-madurada" como resultado del calentamiento es mejor consumida por el ganado, etc. El fenómeno de la termogénesis se utiliza para preparar el llamado heno marrón. Se prepara en zonas donde, debido a las condiciones climáticas, es difícil secar el heno ...
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Microflora de piensos y alimentos
Completado por un estudiante de segundo año
Tutunar Denis
Microflora de los piensos
Microflora epífita... Una microflora variada, llamada epífita, está constantemente presente en las partes superficiales de las plantas. En tallos, hojas, flores, frutos, los siguientes tipos de microorganismos no esporas se encuentran con mayor frecuencia: Bact, herbicola constituye el 40% de toda la microflora epífita, Ps. fluorescens - 40%, bacterias del ácido láctico - 10%, similares - 2%, levaduras, mohos, celulosa, ácido butírico, bacterias termófilas - 8%.
Después de la siega y la pérdida de resistencia de las plantas, así como debido al daño mecánico de sus tejidos, la microflora epífita y, sobre todo, putrefacta, al multiplicarse intensamente, penetra en el espesor de los tejidos vegetales y provoca su descomposición. Es por eso que los productos agrícolas (cereales, piensos gruesos y suculentos) están protegidos del efecto destructivo de la microflora epífita mediante varios métodos de conservación.
Se sabe que las plantas tienen agua ligada, que forma parte de sus sustancias químicas, y agua libre, que es líquida por goteo. Los microorganismos pueden reproducirse en la masa de la planta solo si hay agua libre en ella. Uno de los métodos más comunes y asequibles para eliminar el agua libre de los productos agrícolas y, por lo tanto, conservarlos es el secado y el ensilado.
El secado de grano y heno permite eliminar el agua libre de ellos. Por lo tanto, los microorganismos no pueden multiplicarse en ellos mientras estos productos estén secos.
La hierba inestable recién cortada contiene entre un 70 y un 80% de agua, el heno seco solo entre un 12 y un 16%, la humedad restante está ligada a sustancias orgánicas y microorganismos y no se utiliza. Durante el secado del heno, se pierde alrededor del 10% de materia orgánica, principalmente durante la descomposición de proteínas y azúcares. Especialmente grandes pérdidas de nutrientes, vitaminas y compuestos minerales ocurren en el heno seco en hileras (hileras) cuando llueve con frecuencia. El agua de lluvia destilada los lava hasta en un 50%. Se producen pérdidas significativas de materia seca en el grano durante su autocalentamiento. Este proceso se debe a la termogénesis, es decir, a la creación de calor por microorganismos. Surge porque las bacterias termófilas usan durante su vida solo el 5-10% de la energía de los nutrientes que consumen, y el resto se libera en su entorno: grano, heno.
Ensilaje de forrajes. Cuando se cultivan forrajes (maíz, sorgo, etc.) de una hectárea, es posible obtener significativamente más unidades de alimento en masa verde que en grano. En términos de equivalente de almidón, el valor nutricional de la masa verde durante el secado se puede reducir al 50% y durante el ensilado solo hasta el 20%. Al ensilar, no se pierden pequeñas hojas de plantas con un alto valor nutricional, y cuando se secan, se caen. El ensilado también se puede colocar en condiciones climáticas variables. El buen ensilado es un forraje suculento, vitamínico y productor de leche.
La esencia del ensilado es que los microbios de ácido láctico que descomponen los azúcares con la formación de ácido láctico, acumulando hasta un 1,5-2,5% del peso del ensilado, se multiplican intensamente en la masa verde triturada en el recipiente. Al mismo tiempo, las bacterias del ácido acético se multiplican, convirtiendo el alcohol y otros carbohidratos en ácido acético; acumula 0,4-0,6% en peso del ensilado. Los ácidos láctico y acético son un veneno fuerte para los microbios putrefactos, por lo que su reproducción se detiene.
El ensilado permanece en buenas condiciones hasta por tres años, siempre que contenga al menos un 2% de ácidos láctico y acético, y el pH sea de 4-4.2. Si la reproducción del ácido láctico y las bacterias acéticas se debilita, la concentración de ácidos disminuye. En este momento, la levadura, los mohos, el ácido butírico y las bacterias putrefactas comienzan a multiplicarse al mismo tiempo y el ensilado se deteriora. Así, la obtención de un buen ensilaje depende principalmente de la presencia de sacarosa en la masa verde y de la intensidad del desarrollo de las bacterias del ácido láctico.
En el proceso de maduración del ensilaje, se distinguen tres fases microbiológicas, caracterizadas por una composición específica de especies de microflora.
La primera fase se caracteriza por la multiplicación de microflora mixta con cierto predominio de bacterias no esporas aeróbicas putrefactas: Escherichia coli, Pseudomonas, microbios del ácido láctico, levadura. Las bacterias del ácido butírico y putrefactoras portadoras de esporas se multiplican lentamente y no prevalecen sobre las bacterias del ácido láctico. El medio principal para el desarrollo de la microflora mixta en esta etapa es la savia de la planta, que se libera de los tejidos vegetales y llena el espacio entre la masa vegetal triturada. Esto contribuye a la creación de condiciones anaeróbicas en el ensilado, lo que inhibe el desarrollo de bacterias putrefactas y favorece la reproducción de microbios ácido lácticos. La primera fase con empaquetamiento denso de ensilaje, es decir, en condiciones anaeróbicas, dura sólo 1-3 días, con empaquetamiento suelto en condiciones aeróbicas, es más larga y dura 1-2 semanas. Durante este tiempo, el ensilado se calienta mediante intensos procesos microbiológicos aeróbicos. La segunda fase de la maduración del ensilaje se caracteriza por la rápida multiplicación de microbios de ácido láctico y, al principio, se desarrollan formas predominantemente cocales, que luego son reemplazadas por bacterias de ácido láctico.
Debido a la acumulación de ácido láctico, se detiene el desarrollo de todos los microorganismos putrefactos y de ácido butírico, mientras que sus formas vegetativas mueren, solo quedan los portadores de esporas (en forma de esporas). Con el pleno cumplimiento de la tecnología de ensilaje, las bacterias homofermentativas del ácido láctico se multiplican en esta fase, formando solo ácido láctico a partir de azúcares. En caso de violación de la tecnología de llenado de ensilaje, cuando esté en él. contiene aire, se desarrolla la microflora de fermentación heteroenzimática, lo que resulta en la formación de ácidos volátiles no deseados: butírico, acético, etc. La duración de la segunda fase es de dos semanas a tres meses.
La tercera fase se caracteriza por la muerte gradual de los microbios del ácido láctico en el ensilaje debido a la alta concentración de ácido láctico (2,5%). En este momento, se completa la maduración del ensilaje, un indicador condicional de su idoneidad para la alimentación es la acidez de la masa de ensilaje, que disminuye a pH 4.2 - 4.5 (Fig.37). En condiciones aeróbicas, los mohos y levaduras comienzan a multiplicarse, que descomponen el ácido láctico, este es utilizado por el ácido butírico y las bacterias putrefactoras que crecen a partir de las esporas, como resultado, el ensilado se vuelve mohoso y podrido.
Defectos de ensilaje de origen microbiano... El incumplimiento de las condiciones adecuadas para la colocación y almacenamiento del ensilado provocará determinados defectos.
La descomposición del ensilaje, acompañada de un autocalentamiento significativo, se nota cuando está suelta y no está suficientemente compactada. El aire en el silo facilita el rápido desarrollo de microbios putrefactos y termófilos. Como resultado de la descomposición de las proteínas, el ensilado adquiere un olor pútrido y amoniacal y se vuelve inadecuado para la alimentación. La descomposición del ensilaje se produce en la primera fase microbiológica, cuando se retrasa el desarrollo de microbios de ácido láctico y la acumulación de ácido láctico, que suprime las bacterias putrefactas. Para detener el desarrollo de este último, es necesario bajar el pH en el ensilaje a 4.2-4.5. La pudrición del ensilaje es causada por Er. herbicola, E. coli, Ps. aerogenes. P. vulgaris, B. subtilis, Ps. fluorescentes y mohos.
La rancidez del ensilado es causada por la acumulación de ácido butírico en él, que tiene un sabor amargo fuerte y un olor desagradable. En un buen ensilaje, el ácido butírico está ausente, en el ensilaje de calidad media se encuentra hasta el 0,2% y no apto para la alimentación, hasta el 1%.
Los agentes causantes de la fermentación del ácido butírico son capaces de convertir el ácido láctico en ácido butírico, y también provocan la descomposición putrefactiva de las proteínas, lo que agrava su efecto negativo sobre la calidad del ensilado. La fermentación del ácido butírico se manifiesta con el lento desarrollo de las bacterias del ácido láctico y la acumulación insuficiente de ácido láctico, a un pH superior a 4,7. Con la rápida acumulación de ácido láctico en el ensilaje hasta un 2% y un pH de 4-4,2, no se produce la fermentación del ácido butírico.
Los principales agentes causantes de la fermentación del ácido butírico en el ensilaje: Ps. fluo-rescens, Cl. pasteurianum, cl. felsineum.
La peroxidación del ensilaje se observa durante la reproducción vigorosa del ácido acético, así como las bacterias putrefactas capaces de producir ácido acético. Las bacterias del ácido acético se multiplican de forma especialmente intensa en presencia de alcohol etílico en el ensilaje, acumulado por la levadura de fermentación alcohólica. Las levaduras y las bacterias del ácido acético son aerobios, por lo que se nota un contenido significativo de ácido acético en el ensilaje y, por tanto, su peroxidación en presencia de aire en el silo.
El moho del ensilaje se produce cuando hay aire en el silo, lo que favorece el desarrollo intensivo de mohos y levaduras. Estos microorganismos siempre se encuentran en las plantas, por lo tanto, en condiciones favorables, comienza su rápida reproducción.
La rizosfera y la microflora epífita pueden jugar un papel negativo. Los cultivos de raíces a menudo se ven afectados por la pudrición (negro - Alternaria radicina, gris - Botrutus cinirea, papa - Phitophtora infenstans). La actividad excesiva de los patógenos de la fermentación del ácido butírico conduce al deterioro del ensilaje. En las plantas vegetativas, el cornezuelo de centeno (claviceps purpurae) se reproduce, provocando la enfermedad ergotismo. Los hongos causan toxicosis. El agente causante del botulismo (Cl. Votulinum), que ingresa al alimento con tierra y heces, causa una toxicosis severa, a menudo fatal. Muchos hongos (Aspergillus, Penicillum, Mucor, Fusarium, Stachybotrus) colonizan los alimentos, se multiplican en condiciones favorables y causan toxicosis aguda o crónica en los animales, a menudo acompañada de síntomas inespecíficos.
Preparaciones microbiológicas se utilizan en la dieta de animales y aves. Las enzimas mejoran la absorción del pienso. Las vitaminas y los aminoácidos se obtienen sobre una base microbiológica. Es posible el uso de proteína bacteriana. La levadura forrajera es un buen alimento proteico y vitamínico. La levadura contiene una proteína de fácil digestión, provitamina D (zgosterol), así como vitaminas A, B, E. La levadura se multiplica muy rápidamente, por lo tanto, en condiciones industriales, es posible obtener una gran cantidad de masa de levadura cuando se cultiva en melaza o fibra sacarificada. En la actualidad, en nuestro país, la levadura de pienso seco se elabora en grandes cantidades. Para su fabricación se utiliza un cultivo de levadura para piensos.
Microflora de productos alimenticios durante el almacenamiento en frío.
La microflora de los productos alimenticios crudos de origen vegetal y animal es muy diversa. Los microorganismos que componen la microflora de los productos incluyen bacterias, levaduras, mohos, protozoos y algunas algas. Los microorganismos en la naturaleza están muy extendidos por su fácil adaptación al calor, frío, falta de humedad, así como por su alta resistencia y rápida reproducción. ensilaje microbiano microflora moho
El desarrollo de procesos microbiológicos en los alimentos puede conducir a una disminución de valor nutricional y empeoran drásticamente las características organolépticas de los productos alimenticios, provocan la formación de sustancias nocivas para los productos. Por tanto, una de las tareas de la industria alimentaria es limitar los efectos nocivos de los microorganismos en los alimentos. Sin embargo, existen ciertos microorganismos, cuya presencia en los productos alimenticios les confiere nuevas propiedades aromatizantes. El método para reemplazar la microflora no deseada con microflora con las propiedades requeridas se utiliza en la producción de kéfir, yogur, acidófilos, quesos, chucrut, etc.
Para el desarrollo de microorganismos, es necesario tener agua en una forma accesible para ellos. La necesidad de agua de los microorganismos se puede expresar cuantitativamente en forma de actividad del agua, que depende de la concentración de solutos y del grado de disociación.
El desarrollo de la microflora con una disminución de la temperatura se inhibe drásticamente y, cuanto más, más cerca está la temperatura del punto de congelación del fluido tisular del producto. El efecto de bajar la temperatura en la célula microbiana se debe a una violación de la compleja relación de las reacciones metabólicas como resultado de diferentes niveles de cambios en sus velocidades y daño al mecanismo molecular de transferencia activa de sustancias solubles a través de la membrana celular. Junto a esto, hay un cambio en la composición cualitativa de los microorganismos. Algunos grupos de ellos se multiplican y cuando temperaturas bajas, causando infección de heridos durante la cosecha y transporte de frutas y verduras. Luego, la infección se propaga a frutas y verduras sanas e intactas.
En relación a la temperatura, todos los microorganismos se dividen en tres grupos: TERMÓFILAS (55-75 о С); MESOFILES (25-37 aproximadamente C); PSICROFILOS (0-15 o C).
Para la tecnología de refrigeración, los microorganismos psicrófilos en los alimentos son importantes. Están contenidos en el suelo, el agua, el aire, y tienen la capacidad de sembrar equipos tecnológicos, herramientas, contenedores y alimentos directamente. Se multiplican activamente en alimentos con baja acidez: carne, pescado, leche y verduras.
La congelación de alimentos se acompaña de una disminución en la cantidad de microorganismos y su actividad. En el período inicial de congelación, cuando la mayor parte del agua se convierte en hielo, hay una fuerte disminución en el número de células de microorganismos (zona A). A esto le sigue una ralentización de la reproducción de microorganismos (zona B). Luego, el proceso se estabiliza y queda una cierta cantidad de células resistentes de microorganismos (zona C).
La muerte de los microorganismos durante la congelación con mayor intensidad ocurre a temperaturas de -5 a -10 o C. Varias levaduras y mohos son capaces de procesos vitales hasta temperaturas de -10 a -12 o C.
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"T. V. Solyanik, MA Glaskovich MICROBIOLOGÍA MICROBIOLOGÍA DE ALIMENTOS ANIMALES Y VEGETALES Recomendado ... "
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MINISTERIO DE AGRICULTURA
Y ALIMENTOS DE LA REPÚBLICA DE BIELORRUSIA
PRINCIPAL DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN, CIENCIA Y PERSONAL
Institución educativa
"ESTADO BIELORRUSO
ACADEMIA AGRÍCOLA "
T. V. Solyanik, M. A. Glaskovich
MICROBIOLOGÍA
MICROBIOLOGÍA DE ALIMENTOS
ANIMALES Y VEGETALES
ORIGEN
Recomendado por la asociación educativa y metodológica para la educación en el campo. Agricultura como un curso de conferencias para estudiantes de instituciones de educación superior que estudian en la especialidad 1-74 03 01 Zootecnia Gorki BGSKhA UDC 636.085: 579.67 (075.8) BBK 36-1Я73 С60 Aprobado por la comisión metódica de la Facultad de Zoológico el 25/03/ 2014 (protocolo No. 7) y Científico y metodológico por el Consejo de la Academia Estatal de Agricultura de Belarús 12/03/2014 (acta No. 3)Candidato de Ciencias Agrícolas, Profesor Asociado T. V. Solyanik;
Candidato de Ciencias Agrícolas, Profesor Asociado M.A.Glaskovich
Revisores:
Doctor en Ciencias Veterinarias, Profesor Asociado del Departamento de Microbiología y Virología, EE "VGAVM" P. P. Krasochko;
Candidato de Ciencias Agrícolas, Profesor Asociado del Departamento de Cría porcina y Ganadería en Pequeña Escala, EE "BGSKhA" N. M. Bylitskiy Solyanik, T. V.
Microbiología C60. Microbiología de la alimentación animal y vegetal: un curso de conferencias / T. V. Solyanik, M. A. Glaskovich. - Gorki: BGSKhA, 2014.- 76 p. : enfermo.
ISBN 978-985-467-536-7.
De acuerdo con el programa de la disciplina, el curso de conferencias se compila para estudiantes de instituciones de educación superior. En las conferencias, se considera en detalle la composición química del alimento, las características de los microorganismos, la escala de pérdidas en el alimento enlatado causadas por la actividad de los microorganismos. El análisis microbiológico de los piensos, la microflora del ensilaje y la masa verde, la descomposición aeróbica de los piensos, los métodos para estudiar los patógenos de la fermentación secundaria se presentan de forma accesible.
Para estudiantes de instituciones de educación superior que estudian en la especialidad 1-74 03 01 Zootecnia.
UDC 636.085: 579.67 (075.8) BBK 36-1Я73 ISBN 978-985-467-536-7 © UO "Academia Agrícola Estatal de Bielorrusia", 2014
INTRODUCCIÓN
Los piensos en la cría de ganado o aves de corral representan aproximadamente el 70% del costo de los productos terminados, por lo que todo propietario interesado en una agricultura altamente rentable se ocupa de ellos en primer lugar. No es nuevo para nadie que el alimento no solo debe cultivarse y recolectarse en el campo a tiempo, sino que también debe prepararse adecuadamente.El heno (paja) se almacena en fardos, fardos o silos. Para algunos alimentos suculentos (cultivos de raíces), se necesitan instalaciones de almacenamiento calientes o las pilas (pilas) están bien aisladas. El alimento concentrado requiere formulaciones o elevadores. El problema más difícil es la preparación y almacenamiento de forrajes suculentos: ensilado y heno.
Hay que tener en cuenta que estos dos tipos de alimentos constituyen más del 50% del valor nutricional de la ración de invierno de los rumiantes. Y en la cría intensiva de animales, al cambiar a la alimentación actual de animales con el mismo tipo de dieta, estos piensos se convierten en el componente principal de la dieta durante todo el año. Por tanto, la calidad del ensilaje y el heno es la calidad y eficacia de la alimentación animal en general.
Actualmente, el envasado de piensos va acompañado de grandes pérdidas. Si el ensilaje se realiza correctamente, por ejemplo en silos horizontales, las pérdidas promedian alrededor del 20%. Con trabajo no calificado, aumentan significativamente. Sobre la base de numerosos estudios, se puede afirmar que a menudo se subestima la cantidad de pérdidas causadas por la actividad de los microorganismos en los piensos. Al compilar el balance de alimentos, solo se prevén pérdidas "inevitables" como resultado del "desperdicio". Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el ensilado debajo de la capa estropeado como resultado de la fermentación secundaria (capas superior y lateral) se caracteriza por un pH alto y no es adecuado para la alimentación de los animales. El ensilado, que se ha calentado espontáneamente como resultado de procesos aeróbicos, pierde su valor forrajero a la mitad. El heno mohoso, los cereales y el ensilaje agrio son la causa de muchas enfermedades de los animales de granja.
Incluso en condiciones favorables para la fermentación natural, se pierden muchos nutrientes al enlatar plantas verdes. Eliminar estas pérdidas equivale a incrementar el rendimiento de los cultivos forrajeros en un 20-25%. Además, el método tradicional habitual de ensilado no es adecuado para gramíneas con alto contenido proteico (más del 17% en materia seca).
Según los conceptos modernos, el éxito del enlatado está determinado por el efecto total de los principales factores conservantes: la acidez activa, el efecto tóxico de la molécula de ácido láctico y sustancias antibióticas específicas de las bacterias del ácido láctico. Las bacterias del ácido láctico también son útiles porque son productoras, además de ácido láctico y antibióticos, de otras sustancias biológicamente activas (vitaminas, aminoácidos, etc.). Todo ello conduce a la búsqueda de nuevos productos biológicos respetuosos con el medio ambiente a base de bacterias del ácido láctico que regulen y dirijan el proceso microbiológico por el camino de la deseada fermentación homofermentativa del ácido láctico.
Las cepas productivamente valiosas de bacterias del ácido láctico deben tener la capacidad de multiplicarse activamente, caracterizarse por una alta energía de formación de ácido, es decir, formar una gran cantidad de ácido láctico, suficiente para un rápido aumento estable de la acidez del alimento enlatado.
El conocimiento de las características fisiológicas y bioquímicas de los grupos individuales de microorganismos que se encuentran en los alimentos enlatados, y los factores que limitan o estimulan su desarrollo, es necesario para eliminar errores en la preparación, almacenamiento y alimentación de los alimentos enlatados.
1. SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS DEL QUÍMICO
COMPOSICIÓN Y NUTRICIÓN DE LOS ALIMENTOS
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Heno - tallos y hojas secos plantas herbáceas cortar en verde hasta que alcancen su plena madurez natural. Se utiliza como producto alimenticio para animales de granja en áreas donde las condiciones climáticas no permiten el uso de alimentos frescos durante todo el año. Cortar el heno se llama heno.
El heno es uno de los principales alimentos para el ganado vacuno, ovino y equino durante el período de estabulación. El heno de alta calidad sirve como fuente de proteínas, fibra, azúcares, minerales, vitaminas D y grupo B. Para la recolección de heno, se utilizan cultivos de legumbres y cereales perennes y anuales, sus mezclas, así como pastos de tierras forrajeras naturales. .
El valor nutricional del heno depende en gran medida de su calidad. La condición principal para obtener heno de alta calidad es el corte oportuno de la hierba. Los métodos y la duración del secado de las hierbas tienen un impacto significativo en la calidad del heno. Mediante el método de secado en el campo, se cosecha el heno suelto y prensado. El uso de pastos para rizar y secar pastos marchitos con el método de ventilación activa puede acortar el tiempo de secado de las hierbas. La ventilación activa (al cosechar heno picado suelto y no picado, así como heno prensado) permite aumentar la recolección total de nutrientes en un 10-15%, aumentar el valor nutricional del heno en un 20% y reducir las pérdidas de caroteno en 2 veces.
Se utiliza la conservación del heno húmedo con amoníaco líquido, lo que permite aumentar el valor nutricional del heno entre un 10 y un 25%.
La evaluación general del heno y su clasificación se realiza de acuerdo con GOST 4808–87. Los siguientes indicadores se toman como base para la evaluación general del heno: la fase de vegetación de las gramíneas en el momento de la cosecha, color, olor, contenido de materia seca en el heno, nocivo y plantas venenosas, impureza mineral. La evaluación de la calidad del heno se determina sobre la base de las características organolépticas y las pruebas de laboratorio.
Los indicadores organolépticos establecen el estado general del heno: apariencia, olor, signos de deterioro, que caracterizan la calidad de su limpieza y almacenamiento. La calidad del heno debe cumplir con los requisitos de GOST 4808–87. Según GOST, se realiza una evaluación general del heno y su clasificación.
Dependiendo de la composición botánica, el heno se divide en los siguientes tipos:
1) leguminosas sin semillas (leguminosas más del 60%);
2) cereal sin semillas (cereales más del 60% y legumbres no menos del 20%);
3) cereal-leguminosa sin semillas (legumbres del 20 al 60%);
4) tierras forrajeras naturales (cereales, leguminosas, etc.).
Para el heno, se deben cortar los pastos sembrados y los pastos de las tierras forrajeras naturales:
1) leguminosas: en la fase de brotación, pero no más tarde de la fase de plena floración;
2) cereales: en la fase de descabezamiento, pero no más tarde del comienzo de la fase de floración.
El color del heno debe ser:
1) leguminosa sin semillas (leguminosa-cereal): de verde y amarillo verdoso a marrón claro;
2) cereales sembrados y heno de campos de heno forrajeros naturales, de verde a amarillo verdoso.
El heno elaborado a partir de pastos sembrados y pastos de tierras forrajeras naturales no debe tener un olor a humedad, moho y putrefacción.
En el heno de pastos sembrados y pastos de tierras forrajeras naturales, la fracción de masa de materia seca debe ser al menos del 83% (humedad: no más del 17%).
El heno de pastos sembrados y pastos de tierras naturales se subdivide en tres clases según el contenido de proteína cruda y energía metabólica u OCE (Cuadro 1).
En el heno elaborado con hierbas sembradas, no se permite el contenido de plantas nocivas y venenosas. No se permite el contenido de plantas dañinas y venenosas en el heno de las tierras forrajeras naturales (para la 1ra clase, no más del 0.5%, para las clases 2 y 3, no más del 1%).
Tabla 1. Requisitos para el heno (GOST 4808-87)
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Mejorar la calidad del forraje es una de las reservas más reales y tangibles para crear una base forrajera sólida para la ganadería del país. El problema de mejorar la calidad de los piensos es complejo y prevé la recepción de materias primas con un alto contenido de nutrientes y respetuosas con el medio ambiente.
La satisfacción total de la necesidad de alimento se puede lograr no solo aumentando el rendimiento de los cultivos forrajeros, sino también mejorando la calidad, reduciendo la pérdida de nutrientes en el alimento durante la cosecha, el procesamiento y el almacenamiento. El éxito del negocio depende en gran medida de la elección de la forma más eficaz de preservar las plantas verdes.
V últimos años un método de enlatado generalizado como el ensilaje, que le permite conservar el alimento con una pérdida mínima de nutrientes, especialmente la parte de carbohidratos. El heno preparado adecuadamente es forraje de plantas recolectadas en las primeras fases de la temporada de crecimiento (principalmente leguminosas), marchitas a un contenido de humedad del 45-55% y preservadas en condiciones anaeróbicas (sin acceso de aire). Sujeto a los requisitos tecnológicos básicos al colocar y almacenar el heno, como regla general, se obtiene alimento Alta calidad con su característica composición química y valor nutricional.
La tecnología de preparación del heno consta de las siguientes operaciones realizadas secuencialmente: corte y aplanamiento de gramíneas (leguminosas); marchitarse y rastrillarse en rollos; selección; trituración y carga en vehículos; transporte y descarga en almacenamiento;
apisonamiento completo (en trincheras) y cobertura segura.
El heno, según la composición botánica y el contenido de humedad de las plantas trituradas a 3 cm, se divide en los siguientes tipos:
1) heno de hierbas leguminosas y cereales-leguminosas, marchitas hasta un contenido de humedad del 45–55%;
2) heno de cereales y hierbas leguminosas de cereales, marchito hasta un contenido de humedad del 40-55%.
El heno se subdivide en tres clases de acuerdo con los requisitos de GOST 23637–90 (Tabla 2).
Las plantas para hacer ensilaje deben cortarse durante las siguientes etapas de desarrollo:
Leguminosas perennes: en la fase de brotación, pero no más tarde del comienzo de la fase de floración;
Hierbas perennes: al final de la fase de emergencia del tubo antes del comienzo de la oreja;
Las mezclas de hierba perenne se cortan en las fases mencionadas anteriormente del componente predominante.
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Nota. Las normas se establecen teniendo en cuenta que las clases de heno se determinan no antes de 30 días después del refugio hermético de la masa colocada en la zanja o torre, y no más tarde de 15 días antes del inicio de la alimentación del heno terminado a animales ...
Las leguminosas anuales, las leguminosas-cereales y sus mezclas se cortan no antes de la formación de frijoles en dos o tres niveles inferiores. El heno debe tener un olor característico, sin consistencia de moco.
No se permite el moho. La fracción de masa de ceniza insoluble en ácido clorhídrico no debe exceder el 3%.
1.3. Composición química y valor nutricional del ensilaje y ensilaje El ensilado es forraje elaborado a partir de masa recién cortada o seca conservada en condiciones anaeróbicas por ácidos orgánicos o conservantes formados durante este proceso.
El ensilaje es la fermentación de la masa suculenta de plantas con ácidos orgánicos, principalmente ácido láctico. El contenido de humedad del silo debe ser del 65 al 75%. Para evitar que el alimento se pudra, el aire se elimina de la masa colocada mediante una compactación cuidadosa.
No todas las plantas son igualmente buenas para ensilar.
Los silos fáciles incluyen: maíz cosechado en la etapa de madurez de cera lechosa; sorgo - durante el período de madurez cerosa del grano;
girasol, recolectado durante la floración de cestas de la tercera parte de la planta; gramíneas de cereales segadas al comienzo de la espiga; mezclas de leguminosas y cereales, repollo de mesa y forrajero, colza, remolacha, calabaza, zanahoria, sandía forrajera, regusto de pastos de pradera; cañas y juncos, recolectados antes de la floración; tapas de remolacha y zanahoria.
Plantas de difícil alimentación: trébol, alfalfa, trébol dulce, esparceta, arveja, juncia, juncos y juncos, recolectados durante el período de floración. Es mejor colocar estas plantas en una mezcla con plantas que desprenden luz en una proporción de 1: 1.
El ensilaje es un tipo de ensilaje hecho de hierbas secas hasta un contenido de humedad del 60,1 al 70,0%. El ensilaje también incluye el forraje preparado mediante el método de mezcla uniforme y trituración de leguminosas recién cortadas picadas con cereales, secadas hasta un contenido de humedad del 40–45%, en una proporción de 1: 1–1,3: 1,0. En términos de contenido de materia seca (30,0–39,9%), el ensilado ocupa una posición intermedia entre el ensilado de plantas recién cortadas y el heno.
El ensilaje, según la composición botánica de las plantas y la tecnología de cocción, se subdivide en los siguientes tipos: ensilaje de maíz, ensilaje y ensilaje de plantas anuales y perennes.
El ensilado se puede preparar con el uso de sustancias enriquecedoras que contienen nitrógeno o sin ellas, con el uso de conservantes y aditivos absorbentes de humedad (paja, paja, etc.) o sin ellos, con o sin marchitar la masa verde.
Los cultivos forrajeros destinados a la preparación de ensilaje deben recolectarse durante las siguientes fases de crecimiento:
Maíz: en la fase de madurez cérea y lechosa del grano;
se permite cosechar maíz en fases tempranas en cultivos repetidos y en áreas donde este cultivo, debido a las condiciones climáticas, no puede llegar a estas fases;
Girasol: al comienzo de la fase de floración;
Lupin - en la fase de frijol lustroso;
Legumbres perennes - en la fase de brotación - el comienzo de la floración;
Hierbas de cereales - al final de la fase de emergencia del tubo - el comienzo de la oreja (barrido de la panícula);
Mezclas de hierbas de leguminosas perennes y gramíneas de cereales, en las fases antes mencionadas de la temporada de crecimiento del componente predominante;
Mezclas anuales de leguminosas y gramíneas de cereales: en la fase de maduración de la cera de las semillas en dos o tres niveles inferiores de plantas leguminosas;
Las mezclas anuales de cereales y cereales-leguminosas se encuentran en la fase de madurez de grano lechoso.
El ensilado debe tener un agradable aroma afrutado de verduras en escabeche, el color característico de las materias primas y no tener una consistencia floja. No se permite moho.
El contenido máximo en el silo está permitido: nitratos - 500 mg / kg, nitritos - 10 mg / kg.
Niveles máximos permisibles de metales pesados, mg / kg: mercurio - 0.06; cadmio - 0,3; plomo - 5,0; cobre - 30,0; zinc - 50,0; hierro - 100,0; níquel - 3,0; flúor - 20,0; cobalto - 1,0; molibdeno - 2,0; yodo - 2.0.
La cantidad residual de pesticidas no debe exceder los niveles permitidos.
El ensilado de plantas forrajeras se divide en cuatro clases: superior, primera, segunda y tercera. El ensilaje de maíz debe cumplir con los requisitos indicados en la tabla. 3.
El ensilado de plantas anuales y perennes recién cortadas y marchitas debe cumplir con los requisitos especificados en la tabla. 4 y 5.
La evaluación de la calidad del ensilaje de las plantas forrajeras se lleva a cabo no antes de 30 días después del refugio hermético de la masa colocada en el almacenamiento, y no más tarde de 15 días antes del inicio de la alimentación de los animales.
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* Las zonas incluyen las siguientes regiones: en la primera - Brest y Gomel; en el segundo (central) - Grodno, Minsk y Mogilev;
en el tercero (norte) - Vitebsk.
Cuadro 4. Características de las clases de calidad del ensilaje de plantas anuales y perennes recién cortadas y secas
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Notas: 1. En ensilajes conservados con pirosulfito de sodio, no se determina el pH.
2. En ensilajes conservados con pirosulfito de sodio, ácido propiónico y sus mezclas con otros ácidos, no se determina la fracción másica de ácido butírico.
3. No se evalúa el ensilado con paja de la clase más alta.
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2. BREVE DESCRIPCIÓN
MICROORGANISMOS FORRAJES
2.1. Microflora epífita, su composición y características La microflora epífita son microorganismos que se encuentran en la superficie de las plantas en crecimiento. Su composición cuantitativa y cualitativa (especies) varía mucho y depende de la estación, la localidad, el tipo y la etapa de desarrollo de la planta, el grado de contaminación y muchas otras condiciones. Por lo tanto, el siguiente número de microorganismos representó 1 g de masa fresca: pasto fresco de pastizal - 16,000, alfalfa - 1,600,000, maíz - 17,260,000.
La microflora diversa contiene solo una cantidad relativamente pequeña de bacterias del ácido láctico (Tabla 6).
Cuadro 6. Composición cuantitativa y cualitativa de microorganismos, células / g
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Había alrededor de 1,6 millones de microorganismos en 1 g de alfalfa, pero entre ellos solo había 10 bacterias del ácido láctico. Por lo tanto, había 160.000 microorganismos indeseables para 1 microorganismo deseado. La excepción es el maíz. Había más de 100.000 bacterias de ácido láctico por 1 g de peso fresco de esta planta. Aparentemente, la buena capacidad de ensilaje del maíz se debe tanto a la proporción favorable de nutrientes como al mayor número de bacterias lácticas. Los mismos factores determinan la buena capacidad de ensilaje de otros piensos con alto contenido de azúcar (hojas de remolacha, mijo, etc.).
Por lo tanto, las plantas contienen una gran cantidad de diversos microorganismos, pero esta cantidad es insignificante en comparación con la densidad de microorganismos después de la puesta y durante el almacenamiento en una u otra instalación de almacenamiento.
2.2. Microflora de heno y grano húmedo
La tarea más importante de la producción de piensos es preservar la buena calidad de los piensos. Hay varias razones para la pérdida de nutrientes, una disminución en el sabor y las propiedades tecnológicas de los piensos.
La forma más común de conservar la masa verde y otros forrajes es mediante el secado. El secado del heno se realiza de diferentes formas: en hileras, hileras, montones, en perchas, etc. Incluso en tiempo seco y secado rápido, algunas pérdidas de nutrientes en el pienso son inevitables, ya que la respiración y otros procesos enzimáticos continúan en la planta. masa. En el caso de un secado más o menos prolongado, el papel de los procesos observados aumenta mucho, y esto, a su vez, conduce a un aumento de las pérdidas, que están asociadas en gran medida a la multiplicación de microorganismos sobre una masa vegetal húmeda. Para limitar la pérdida de nutrientes, suelen utilizar el secado artificial del heno, mediante ventilación forzada con aire atmosférico o calentado.
Al secar el alimento, la cantidad de microorganismos vitales en ellos disminuye gradualmente. Sin embargo, en un alimento de origen vegetal de buena calidad, siempre se pueden encontrar células más o menos microbianas características de la microflora epífita, así como otros microorganismos que llegan aquí desde el suelo y el aire. Están en estado anabiótico.
Cuando se humedece el alimento almacenado, los procesos microbiológicos comienzan a ocurrir rápidamente en él y al mismo tiempo la temperatura aumenta. Este fenómeno, llamado autocalentamiento (termogénesis), está asociado con la actividad vital de la microflora.
Los microorganismos utilizan con fines sintéticos no más del 5-10% de la energía de los nutrientes que consumen. El resto de la energía se libera al medio ambiente principalmente en forma de calor. Así, la termogénesis depende principalmente de la utilización incompleta de la energía por parte de los microorganismos, liberados durante sus procesos bioquímicos.
El fenómeno de la termogénesis se vuelve tangible solo en condiciones de transferencia de calor obstaculizada. De lo contrario, el calor se disipa del entorno en el que se multiplican los microorganismos, sin un calentamiento notable del sustrato. Por lo tanto, en la práctica, solo se calientan acumulaciones significativas de diversos materiales, es decir, masas en las que puede ocurrir acumulación de calor.
Con el autocalentamiento de la masa de la planta, se observa un cambio pronunciado en la microflora. Primero, los microorganismos mesófilos se multiplican en la masa de calentamiento. Con un aumento de temperatura, son reemplazados por termófilos, que contribuyen a un aumento de la temperatura de las sustancias orgánicas, ya que tienen una tasa de reproducción excepcional.
El fuerte calentamiento de una masa suficientemente seca y porosa puede provocar la carbonización y la formación de gases inflamables como el metano y el hidrógeno, que se adsorben en la superficie porosa de las partículas de plantas carbonizadas, como resultado de lo cual puede producirse una combustión espontánea. Es muy probable que los compuestos de hierro desempeñen el papel de catalizador durante la ignición. La ignición ocurre solo en presencia de aire y solo si la masa no está suficientemente compactada. En clima ventoso, la combustión espontánea se vuelve más frecuente.
La termogénesis causa un daño significativo. Provoca el deterioro del heno. Sin embargo, con un autocalentamiento moderado, puede ser deseable la termogénesis. Por ejemplo, la paja "auto-madurada" como resultado del calentamiento es mejor consumida por el ganado, etc. El fenómeno de la termogénesis se utiliza para preparar el llamado heno marrón. Se prepara en zonas donde el secado del heno es difícil debido a las condiciones climáticas. Al mismo tiempo, no se utiliza energía solar para secar el alimento, sino el calor liberado como resultado de la actividad vital de los microorganismos que viven en la masa vegetal.
En los piensos secos, los microorganismos se encuentran en estado anabiótico. Cuando se humedece el alimento, comienzan a multiplicarse y causar deterioro.
En teoría, la preparación de heno se asocia con el secado de un cultivo con un contenido de agua inicial de 65 a 75% a un contenido de agua de 10 a 16%, en el cual cesa toda la actividad bioquímica y microbiológica. En la práctica, el heno no se seca a un contenido de agua tan bajo y, de hecho, se considera seguro almacenar el heno después de que su contenido medio de agua haya caído al 20%. Esta es una humedad suficientemente alta a la que se produce el crecimiento de moho, a menos que se produzca una mayor pérdida de agua durante el almacenamiento.
En todos los casos, en los primeros 2-3 días de almacenamiento, se observa el primer pico de temperatura, seguido de un segundo pico agudo, más alto.
Es el segundo pico que se debe a la respiración de hongos en rápido desarrollo. Cuanto mayor sea el contenido de agua del nivel del 20%, mayor será el riesgo de crecimiento de moho y mayor pérdida de materia seca. Por lo tanto, si se almacenan fardos sueltos de heno con un contenido de agua de 35 a 40%, la pérdida de materia seca será de aproximadamente 15 a 20% y los carbohidratos solubles serán completos. El análisis microbiológico revelará una gran cantidad de microorganismos, incluidos los peligrosos actinomicetos termófilos.
La ciencia y la práctica han establecido que el valor nutricional del grano desde la cosecha hasta el secado, solo como resultado de los procesos enzimáticos que ocurren, puede disminuir en un 20% o más. Las pérdidas más importantes del valor nutricional de los cereales se producen cuando se cosechan en tiempo lluvioso.
El grano crudo y húmedo comienza a autocalentarse a los 2-3 días, y luego germina, se moldea y se deteriora. Entonces, a una temperatura diurna de 25 ° C, y por la noche a 16 ° C, el grano fresco puede contener 800 hongos mohosos, después de 2 días (en una torre de silo) - 15,000, en grano adherido a las paredes de la torre - 7,500,000.
El contenido de humedad acondicionado o, como se le llama a veces, crítico del grano, depositado para almacenamiento a largo plazo, se considera de 10 a 15% de humedad. A mayor humedad, el grano se deteriora rápidamente. Una de las principales razones del autocalentamiento del grano es el desarrollo de mohos y bacterias. Si la germinación del grano comienza con la absorción del 40% de humedad en su masa, entonces el desarrollo de bacterias ocurre al 16% y la reproducción de mohos, al 15% de humedad.
La dificultad de almacenar materias primas para piensos y cereales es que no es posible limpiarlas de microorganismos y bacterias. Los microorganismos y las bacterias están muy extendidos en la naturaleza y siempre están presentes en los piensos y las materias primas. Las condiciones de almacenamiento desfavorables del alimento contribuyen al desarrollo y crecimiento de microorganismos, al tiempo que perjudican significativamente las propiedades nutricionales y, a veces, los hacen completamente inadecuados para la nutrición. Una de las principales razones de la mala calidad de los piensos y las materias primas es su derrota por los mohos, muchos de los cuales producen subproductos de su actividad vital: las micotoxinas.
El término "grano húmedo" se aplica generalmente al grano con un contenido de humedad del 18 al 20%. El grano húmedo comienza a calentarse pocas horas después de la cosecha, principalmente debido a los microorganismos. Si las condiciones de almacenamiento no son adecuadas y no están controladas, la temperatura del grano aumentará a un nivel en el que actinomicetos muy peligrosos pueden crecer con éxito, lo que causa una variedad de enfermedades diferentes en animales y humanos. Si el grano contiene más de un 18% de agua, se producen cambios secundarios, que son provocados por levaduras pertenecientes a los géneros Candida y Hansenula. Estos microorganismos pueden crecer a niveles muy bajos de oxígeno y, en estas condiciones, puede producirse una fermentación alcohólica débil. Este tipo de fermentación conduce a una disminución en el contenido de sacarosa y un aumento en el contenido de azúcares reductores en el grano, la formación de varios sabores y daño al gluten.
2.3. Procesos microbiológicos que ocurren durante la maduración del heno Generalmente se acepta que la principal comunidad de microorganismos que se detectan durante la maduración del heno está representada, como en el ensilaje, por tres grupos fisiológicos principales (ácido láctico, bacterias putrefactoras y levaduras), pero en cantidades más pequeñas. El número máximo de microorganismos en el material seco se detecta hasta 15 días (en el silo - hasta 7). El heno contiene menos ácidos orgánicos, más azúcar y su acidez suele ser menor que la del ensilaje.
La base biológica para hacer el heno es limitar la respiración residual de las células vegetales y los microorganismos no deseados mediante la "sequedad fisiológica". La fuerza de retención de agua en el heno es de aproximadamente 50 atm. Y la presión osmótica en la mayoría de las bacterias es de 50 a 52 atm. Es decir, con un contenido de humedad de la hierba del 40 al 55%, el agua está en una forma inaccesible. a la mayoría de las bacterias. Debido al aumento de la presión osmótica en la masa de ensilaje, las bacterias del ácido butírico y sus esporas no pueden utilizar la humedad del alimento para su desarrollo y germinación. Los mohos pueden desarrollarse a la humedad especificada, pero su existencia es difícil debido a la falta de aire (oxígeno).
Con esta humedad pueden desarrollarse especies osmotolerantes de bacterias del ácido láctico. En cultivos de bacterias del ácido láctico en heno, la actividad osmótica, la actividad reproductiva, la acumulación de ácido láctico, así como la capacidad de fermentar carbohidratos complejos (almidón, etc.) son mayores que en los cultivos de bacterias del ácido láctico en ensilaje.
Por lo tanto, al igual que con el ensilado, se deben crear las condiciones óptimas para el desarrollo de las bacterias del ácido láctico (compactación continua durante la colocación y un recubrimiento hermético con envoltura de plástico para restringir el acceso del aire). Si el almacenamiento no está suficientemente compactado y tiene fugas, esto conduce a calentamiento, alimentación enmohecida y otros procesos aeróbicos indeseables.
Es imposible hacer un ensilaje de buena calidad en tales condiciones.
Como resultado de los procesos de autocalentamiento, la digestibilidad de los nutrientes, especialmente las proteínas, se reduce drásticamente. La tecnología de recolección de heno y ensilado de gramíneas con bajo contenido de humedad se describe en detalle en muchos libros y manuales, aquí solo enfatizamos que, sujeto a los métodos tecnológicos básicos, el valor nutricional del heno es mayor que el valor nutricional del ensilaje preparado. de piensos naturales o de baja humedad. 1 kg de pienso natural contiene 0,30–0,35 pienso. unidades
2.4. Procesos microbiológicos durante el ensilado.
La composición cuantitativa y cualitativa (especies) de la comunidad de microorganismos que participan en la maduración del ensilaje también depende de la composición botánica de la masa verde, el contenido de carbohidratos solubles y proteínas en ella y el contenido de humedad de la masa original.
Así, por ejemplo, las materias primas ricas en proteínas (trébol, alfalfa, trébol dulce, esparceta, etc.), a diferencia de las materias primas ricas en carbohidratos (maíz, mijo, etc.), son ensiladas con participación prolongada en los procesos de bacterias putrefactas y con un lento aumento del número de bacterias ácido lácticas.
Sin embargo, en cualquier caso, después de la plantación de la masa vegetal en el almacenamiento, se produce una multiplicación masiva de microorganismos. Su número total después de 2 a 9 días puede exceder significativamente el número de microorganismos que ingresan con la masa de la planta (Cuadro 7).
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Con todos los métodos de ensilado, una comunidad de microorganismos está involucrada en la maduración del ensilado, que consta de dos grupos diametralmente opuestos en términos de la naturaleza del efecto sobre el material vegetal: grupos nocivos (indeseables) y útiles (deseables). La naturaleza de su relación varía no solo de simbiótica a antagónica, que en última instancia determina el éxito o el fracaso en el resultado del ensilado, sino también de la naturaleza del material de ensilaje, el aire y los regímenes de temperatura.
Por lo tanto, en el proceso de ensilado, los microorganismos putrefactos son reemplazados por ácido láctico que, debido a la formación de ácidos láctico y parcialmente acético, reduce el pH del alimento a 4.0-4.2 y, por lo tanto, crea condiciones desfavorables para el desarrollo de microorganismos putrefactos. (ver Tabla 7).
Las condiciones de existencia (demanda de oxígeno, relación con la temperatura, acidez activa, etc.) no son las mismas para diferentes grupos de microorganismos.
Desde el punto de vista de la demanda de oxígeno, existen condicionalmente tres grupos de microorganismos:
Reproducción solo en ausencia total de oxígeno (anaerobios obligados);
Reproducción solo en presencia de oxígeno (aerobios obligados);
Cría tanto en presencia de oxígeno como sin él (anaerobios facultativos).
La mayoría de los microorganismos que causan la fermentación perversa no toleran un pH por debajo de 4.0, por lo que es deseable alcanzar este nivel de acidez óptimo rápidamente.
Para limitar la actividad de los microorganismos dañinos y estimular la reproducción de bacterias beneficiosas, debe conocer las características de los grupos individuales de microorganismos.
Mesa 8 muestra de forma esquemática las características fisiológicas y bioquímicas de los principales representantes de los microorganismos implicados en los procesos de ensilado.
Cuadro 8. Condiciones para la existencia de microorganismos en el silo
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Para obtener un ensilado de alta calidad, la creación de condiciones anaeróbicas no es menos importante: apisonamiento firme y buen sellado.
En el ensilaje obtenido en condiciones sin sellar (aeróbico), el número de bacterias del ácido láctico después de un aumento inicial disminuye rápidamente, en el sellado (anaeróbico), permanece alto. En el séptimo día de fermentación en condiciones anaeróbicas, se observa un alto porcentaje de bacterias homofermentativas, en condiciones aeróbicas: pediococos.
Aunque posteriormente en este silo aparece un número suficiente de barras de ácido láctico, ya no pueden prevenir el crecimiento de microorganismos no deseados.
Por lo tanto, las bacterias del ácido láctico se distinguen por las siguientes características que son importantes para el ensilado:
1) necesidad de metabolismo, principalmente carbohidratos (azúcar, con menos frecuencia almidón);
2) no descompone las proteínas (algunas especies en cantidades insignificantes);
3) son anaerobios facultativos, es decir, se desarrollan sin oxígeno y en presencia de oxígeno;
4) la temperatura óptima suele ser de 30 ° C (bacterias del ácido láctico mesófilas), pero en algunas formas alcanza los 60 ° C (bacterias del ácido láctico termófilas);
5) mantener la acidez hasta pH 3.0;
6) puede prosperar en silos con un contenido muy alto de materia seca;
7) toleran fácilmente altas concentraciones de NaCl y son resistentes a algunos otros productos químicos;
8) además del ácido láctico, que juega un papel decisivo en la supresión de tipos de fermentación no deseados, las bacterias del ácido láctico secretan sustancias biológicamente activas (vitaminas B, etc.). Tienen propiedades profilácticas (o medicinales), estimulan el crecimiento y desarrollo de los animales de granja.
En condiciones favorables (contenido suficiente de carbohidratos solubles en agua en el material vegetal inicial, anarobiosis), la fermentación del ácido láctico finaliza en unos pocos días y el pH alcanza el valor óptimo de 4.0 a 4.2.
2.4.1. Ensilaje de maiz
Los métodos de cosecha y almacenamiento de ensilaje de maíz que se utilizan actualmente en las condiciones de producción no proporcionan alimento de alta energía. A menudo, incluso los híbridos de maduración temprana no tienen tiempo para alcanzar las etapas óptimas de desarrollo (cera lechosa, madurez de grano de cera) debido a las condiciones climáticas, especialmente en la parte norte de Bielorrusia. El alto contenido de humedad de la masa verde original y un contenido relativamente alto de azúcar conducen, como muestra la práctica, a obtener un alimento sobreacidificado (pH 3.3-3.7) con un valor nutricional bajo (0.12-0.14 unidades de alimento en 1 kg de alimento). ) ...
Además, el deterioro de la estabilidad aeróbica del ensilado de maíz de buena calidad (grano) es motivo de preocupación.
En algunos casos, se observan pérdidas significativas en el proceso de retirar el ensilaje de maíz del almacenamiento y alimentarlo, a pesar del estricto cumplimiento de los métodos tecnológicos básicos durante el llenado (reducción de humedad, llenado oportuno, compactación confiable y abrigo). Esto ocurre como resultado de la actividad de la microflora aeróbica, que utiliza principalmente carbohidratos solubles en agua y ácido láctico como fuente de energía. En la práctica, esto va acompañado de un proceso térmico, en última instancia, "propagación aeróbica" del ensilaje, que los animales rechazan.
2.4.2. Microflora de masa verde de maíz
Los estudios de la microflora de la masa verde fresca de maíz y mazorcas durante la cosecha del ensilaje mostraron que sus representantes que participan en la maduración del forraje para ensilaje se detectan aproximadamente en la misma proporción numérica que en otros tipos de materias primas frescas para ensilaje. Al analizar la composición cuantitativa y cualitativa de la microflora del maíz, se estableció la cantidad predominante de bacterias putrefactoras: Bacillus megaterium, Bacterium levans, Pseudomonas herbicola levans (Cuadro 9).
Se detecta una gran cantidad de levaduras: Hansenula anomala, Candida krusei, Pichia membranae faciens, Saecharomyces exiguus, así como mohos Aspergillus fumigatus, Fusarium sporotrichiella, Geotrichum candidum, etc.
Los principales representantes de las bacterias del ácido láctico en el maíz son las formas en forma de varilla del tipo Lactobacillus plantarum.
Tabla 9. Número de microorganismos en la masa verde fresca de maíz durante la carga en el almacenamiento, millones.
células / g de ensilaje
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La microflora de las mazorcas recién cosechadas es mucho más pobre que la microflora de la masa verde recolectada al mismo tiempo y en el mismo campo. Esto indica que la envoltura es una cubierta protectora contra la microflora de la mazorca. Entonces, 1 g de la envoltura contiene unidades y decenas de millones de bacterias putrefactas, en la mazorca se encontraron bacterias putrefactas en la cantidad de decenas de miles y ácido láctico: cientos y miles de células.
2.4.3. Microflora de maíz para ensilaje
El maíz es rico en carbohidratos, por lo tanto, cuando se crean condiciones anaeróbicas durante el ensilado, las bacterias del ácido láctico adquieren rápidamente una superioridad numérica sobre las putrefactas. Si en el segundo día en el ensilaje de maíz había 430 millones de bacterias del ácido láctico, putrefactoras - 425 millones en 1 g de ensilado, luego de 15 días, cuando el número de bacterias del ácido láctico aumentó a 900 millones, las bacterias putrefactas se aislaron en muy pequeñas cantidades. Las bacterias del ácido butírico no se desarrollan en condiciones óptimas de ensilado.
La observación de la dinámica de los procesos de maduración del ensilado de maíz mostró que no solo las bacterias putrefactas y del ácido láctico, sino también las levaduras, participan en la primera fase. Su número aumenta significativamente el segundo día.
La actividad de la levadura en el ensilaje se considera indeseable por dos razones.
Primero, compiten con las bacterias del ácido láctico por los azúcares, que fermentan principalmente a alcohol etílico, que no representa un valor conservante significativo. Durante la formación de alcohol etílico a partir de glucosa, primero se forma piruvato, que luego se descarboxila a acetaldehído, que se reduce a alcohol etílico. Además del alcohol etílico, la levadura también forma otros productos en condiciones anaeróbicas (ácidos acético, propiónico, butírico, isobutírico, n-propanol, isobutanol, isopentanol). Además de los azúcares de hexosa, algunas levaduras usan pentosas (D-xilosa, D-ribosa), polisacáridos (almidón), alcoholes (manitol, sorbitol).
En segundo lugar, la levadura es el principal agente causante de la descomposición aeróbica del ensilaje, utilizando ácidos orgánicos (láctico, acético, cítrico).
Así, en el maíz rico en carbohidratos, con un régimen de ensilado óptimo, en el período inicial de maduración, el proceso de fermentación se debe a la participación predominante de la comunidad de microorganismos fermentadores de carbohidratos: putrefactos, ácido láctico y levaduras. Las bacterias putrefactas dominan durante no más de los primeros 2 a 5 días y luego, bajo la influencia de un número creciente de bacterias del ácido láctico, detienen su desarrollo en condiciones de pH bajo.
Las bacterias del ácido láctico, habiendo alcanzado una posición dominante, reemplazan casi por completo a las bacterias putrefactas. Luego, a medida que el nivel de pH disminuye aún más, su número disminuye.
Las condiciones aeróbicas en el silo son desfavorables para el crecimiento de moho. Por lo general, se desarrollan solo en ciertas áreas, en los bordes y en la superficie, que están en contacto con el aire.
Cuando se viola el régimen tecnológico de ensilado en la masa de maíz, la actividad de la levadura y las bacterias del ácido butírico, es decir, los microorganismos que destruyen los carbohidratos, se ve más afectada. Dicho ensilaje se caracteriza por un alto contenido de ácido acético e incluso butírico. La presencia de una gran cantidad de ácido acético siempre indica una mala calidad del ensilado.
2.4.4. Microflora del maíz congelado En las regiones del norte de la República de Bielorrusia, hay casos en que se ensila el maíz congelado. Con la tecnología correcta de ensilaje de maíz congelado, en 3-5 días las bacterias del ácido láctico adquieren una posición dominante, su número es casi 10 veces mayor que el número de bacterias putrefactoras, y la levadura en este material se detecta incluso en mayores cantidades que en silos maduros de maíz congelado.
Sobre este material, la principal comunidad ecológica de microorganismos está representada por el ácido láctico y las bacterias putrefactas, además de las levaduras. De las bacterias putrefactas, se aislaron las mismas especies que se encuentran generalmente durante el ensilado de la masa verde de varias plantas, incluido el maíz: Pseudomonas herbicola y Bacterium levans.
Los datos bioquímicos indican que el proceso de maduración de estos silos se caracteriza por una acumulación rápida y muy alta de ácidos orgánicos. Al mismo tiempo, se observó que, con el almacenamiento, la acidez en estos silos disminuye significativamente. Esto se puede explicar por el consumo de ácidos por parte de la levadura, ya que estos últimos se encuentran aquí incluso en ensilajes de 9 meses, lo que conduce a la recepción de piensos acabados de menor calidad.
Después de 5 meses de almacenamiento, la calidad del ensilado tomado en el centro de la instalación de almacenamiento y en capas más profundas, en términos de composición de ácidos orgánicos, microflora y parámetros organolépticos, fue buena, mientras que en la parte superior de la estructura fue mala. Se obtuvo ensilaje de calidad. El ensilaje de la capa superior del almacenamiento tenía un olor acre a ácido butírico, y se encontraron bacterias putrefactas en él en una cantidad dominante sobre el ácido láctico: 30 y 23 millones de bacterias por gramo de ensilaje, respectivamente. Aquí, se encontró una cantidad mucho mayor de bacterias de ácido butírico en comparación con el ensilaje que se encuentra en el medio de la estructura.
Así, los procesos microbiológicos de maduración del ensilado de maíz dañado por las heladas son más intensos que durante el ensilado del maíz no dañado; con una mayor participación de microflora no deseada en las capas superiores. Un retraso en la cosecha de maíz congelado es inaceptable, ya que esto contribuye a desarrollo rápido en plantas congeladas de microflora no deseada y reduce significativamente la calidad del ensilaje terminado.
Por lo tanto, el maíz dañado por las heladas debe eliminarse rápidamente y sedimentarse inmediatamente de acuerdo con todos los métodos tecnológicos.
2.4.5. Influencia del ensilaje de maíz en el metabolismo en el cuerpo de los animales Se introducen en el cuerpo de un animal 0,7-0,9 kg de ácidos orgánicos con ensilaje por día, que tienen un efecto significativo en los procesos de digestión y metabolismo. Pero si el ensilaje está peroxidado, la cantidad de ácidos aumenta significativamente. Dicho ensilaje tiene un efecto negativo no solo en los procesos metabólicos, sino también en el sabor y las cualidades tecnológicas de la leche, así como en los productos de su procesamiento (queso, mantequilla).
La alimentación a largo plazo de ensilaje de maíz fermentado espontáneamente en forma pura (sin otro alimento) inhibe los procesos de fermentación en el rumen de los rumiantes, inhibe el desarrollo de la microflora y provoca una disminución en la digestibilidad de los nutrientes en la dieta, así como ganancias diarias promedio. en peso vivo. Los animales rechazan el alimento de maíz, que ha pasado por procesos de fermentación secundaria.
Se encontró una disminución de la reserva alcalina y de azúcar en sangre en las vacas que comieron abundante ensilaje de fermentación espontánea.
La alimentación de 20 a 25 kg de ensilaje de maíz con ácido butírico a vacas lactantes provocó una forma grave de acidosis y aumentó significativamente la acidez de la leche.
El tipo de alimentación en ensilaje de las vacas con falta de carbohidratos de fácil digestión en la dieta reduce la actividad amilolítica del contenido del rumen y el quimo del ciego. La alimentación a largo plazo de 25-30 kg por día de ensilaje de maíz peroxidado fermentado espontáneamente a las vacas afecta negativamente la capacidad reproductiva de las vacas, el valor biológico del calostro y la leche, lo que conduce a una disminución en el crecimiento de los terneros y su resistencia a enfermedades gastrointestinales. enfermedades. Los hallazgos científicos han sido validados en la práctica de alimentar a las vacas con ensilado de maíz.
Cabe señalar que la cetonemia en el cuerpo de las vacas de alto rendimiento se desarrolla más rápido que en las de bajo rendimiento. La violación de la proporción de metabolitos de carbohidratos y grasas en el cuerpo conduce a la aparición en la sangre y los tejidos de una cantidad significativa de productos metabólicos poco oxidados en forma de cuerpos cetónicos (acetona) y el desarrollo de cetosis.
Los fenómenos de cetosis en el cuerpo generalmente se asocian con una violación del metabolismo de los carbohidratos y las grasas con una disminución simultánea de la cantidad de azúcar en la sangre y un aumento brusco de los cuerpos cetónicos. El motivo principal de la cetosis es la ingesta de productos metabólicos ácidos en el organismo durante periodos de estados inusuales para la asimilación de nutrientes de la dieta, es decir, embarazo, lactancia, estrés, etc. De ahí la mayor predisposición a la cetosis en hembras de granja que consumen una mayor cantidad de ensilaje.
La cetonemia, independientemente de la causa que la haya provocado, se caracteriza por la acumulación de cuerpos cetónicos en la sangre y los tejidos bajo la influencia de los ácidos acético y acetoacético activados. El ácido acetoacético se convierte en ácido hidroxibutírico por la enzima deshidrogenasa y esta reacción es reversible. En el rumen de los rumiantes se encontró acetoacetato descarboxilasa, que permite que los tejidos ruminales utilicen ácido acetoacético con la liberación de acetona y dióxido de carbono. Estos metabolitos se eliminan del cuerpo a través de la orina y el aire exhalado.
Si, por ejemplo, se siente un olor característico a acetona con el aire exhalado por los rumiantes, entonces esto es un indicador de cetosis.
Los precursores de los cuerpos cetónicos incluyen tirosina, leucina, isoleucina y fenilalanina, sintetizados en el rumen y suministrados con alimentos. Se pueden formar hasta 300 g de cuerpos cetónicos en el cuerpo de una vaca por día. La principal fuente de formación de ceto en el cuerpo es el ácido butírico. Eliminarlo del cuerpo detiene la cetonemia. Se considera que el lugar de formación de los cuerpos cetónicos son los tejidos del rumen, el hígado y, a veces, la glándula mamaria. Los cuerpos cetónicos son utilizados por casi todos los tejidos corporales.
La condición principal para la descomposición final de los cuerpos cetónicos en dióxido de carbono y agua en el cuerpo es la presencia de una cantidad suficiente de glucosa en los tejidos y la sangre. La máxima utilización de los cuerpos cetónicos por los tejidos corporales es posible cuando su concentración en la sangre es del 20 mg%, exceder este límite conduce a la cetonemia. La eliminación de cuerpos cetónicos del cuerpo con orina, leche y aire exhalado va acompañada de la liberación de una cantidad igual de iones de sodio y potasio, que es la razón de una disminución de la reserva alcalina de la sangre.
Para la prevención de la cetonemia en rumiantes se suelen recomendar preparaciones hormonales como insulina, ACTH, tiroxina, así como glicerina, glucosa, ácido propiónico y sus sales. Su introducción en el organismo se considera necesaria para aumentar el ácido propiónico en el rumen y disminuir el ácido butírico. Esto también se ve facilitado por el equilibrio de las dietas en proteínas y carbohidratos, alimentando a los animales con forrajes almidonados y azucarados.
Alimentar a las vacas con ensilaje con masa madre de ácido propiónico activa la actividad de las bacterias celulolíticas en el tracto digestivo, como resultado de lo cual aumenta la descomposición de la celulosa, se estimula el desarrollo de bacterias de ácido propiónico en el rumen y se absorben mejor los nutrientes de la dieta. . Por lo tanto, el coeficiente de digestibilidad de los componentes principales de la dieta con dicho ensilaje es mayor que el de la dieta con ensilaje de fermentación espontánea: para proteína cruda - en 4%, grasa cruda - en 8.4%, fibra cruda - en 2.1% y extractos libres de nitrógeno - en un 3%. El ensilado con fermento en vacas lactantes provoca un aumento en la concentración de azúcar en un 10-15%, reserva de alcalinidad en un 20-40 mg%, reduce la concentración de cuerpos cetónicos en un 5-7 mg% y por lo tanto previene la acidosis. En vacas secas preñadas, se activa la digestión y se mejora el estado fisiológico. Esto se evidencia por un aumento en la reserva alcalina en sangre en un promedio de 10 mg%, la concentración de azúcar en 20 mg%, una disminución en el nivel de cuerpos cetónicos en ella en 4.6 mg% y el nacimiento de terneros sanos y viables. En las vacas lactantes, el contenido de grasa de la leche aumenta en un 0,20–0,25%, el contenido de proteínas, en un 0,20–0,30% y lactosa, en un 0,10–0,20%.
El uso de carbonatos de amonio (UAS) en la cantidad de 10 kg / t de alimento da resultados positivos en la desoxidación del ensilado de maíz. Además, el ensilaje se enriquece simultáneamente con proteínas.
2.4.6. Descomposición aeróbica del ensilaje de maíz
El ensilado de buena calidad y de la más alta calidad a veces se recalenta rápidamente cuando se saca del almacenamiento o cuando entra aire en el almacenamiento.
En el ensilado de maíz, la pérdida aeróbica, en algunos casos, alcanzó el 32% en 15 días.
En los silos en los que se produce el deterioro aeróbico, la zona de temperatura elevada se extendió primero sobre la superficie del silo en el almacenamiento (pila) y, finalmente, se profundizó en 20 a 40 cm. Posteriormente, la capa superficial (0 a 15 cm) se enfrió, el pH en él aumentó a 8.5-10.0 y comenzó el desarrollo de mohos. Así, en la primera etapa de descomposición tiene lugar el calentamiento y un aumento del pH, y en la segunda etapa de descomposición, el moho. El resultado de estos fenómenos negativos es la destrucción de ácido láctico, carbohidratos y otras sustancias valiosas con la formación de micotoxinas peligrosas para la salud animal.
2.4.7. Causas de la degradación aeróbica del pienso.
Por fermentación "secundaria" se entiende la oxidación de ácidos orgánicos (principalmente ácido láctico) formados durante el proceso de ensilado, con acceso de aire después de la fermentación completa. Este término, que se ha utilizado con frecuencia durante los últimos años, no es del todo exacto en el sentido científico. Si la fermentación es un proceso de descomposición anaeróbica de carbohidratos, entonces la fermentación "secundaria" es el proceso opuesto a la descomposición enzimática cuando hay oxígeno disponible.
La penetración del aire conduce a la rápida descomposición de los carbohidratos, el ácido láctico y, además, a la descomposición de las proteínas con un aumento del nivel de pH. En la práctica, esto se acompaña de un proceso térmico, un olor desagradable, una violación de la estructura de la alimentación (manchada, destruida). Incluso con un autocalentamiento débil hasta una temperatura de 40 ° C, los animales rechazan dicha comida.
El llenado lento y el sellado retardado son todos los procedimientos que contribuyen a un aumento de la población de microorganismos aeróbicos, que comenzarán a desarrollarse activamente tan pronto como se abra el silo.
2.4.8. Microflora de descomposición aeróbica del pienso.
Se ha establecido que los patógenos primarios de la fermentación secundaria son la levadura, que tiene la capacidad de asimilar (descomponer) el ácido láctico.
La presencia de levadura en el ensilaje se estableció por primera vez en 1932, pero su importancia se subestimó hasta 1964, cuando quedó claro que la levadura juega un papel importante en la descomposición del ensilaje cuando se expone al aire. La falta de interés por estos microorganismos se explica por el hecho de que su número en el ensilaje es insignificante. Sin embargo, el ensilaje de maíz se caracteriza a menudo por una gran abundancia de estos microorganismos, especialmente cuando la fase aeróbica en el silo se ha prolongado.
La principal levadura que se encuentra en el ensilaje se divide en dos grupos:
1) levadura de fermentación "de fondo", o levadura sedimentaria, que fermenta preferentemente azúcares (Torulopsis sp.);
2) levadura de fermentación "superior", o membranosa, que tiene una capacidad débil para fermentar, pero que utiliza eficazmente ácido láctico como sustrato (Candida sp., Hansnula sp.).
El estudio de la dinámica de la fermentación mostró que el contenido de levadura en el ensilaje de maíz autocalentado fue inicialmente de 105-107 levadura por 1 g inmediatamente después de la cosecha, y luego disminuyó gradualmente. La mayoría de las cepas de levadura aisladas de dichos silos pertenecen a Candida sp., Hansnula sp. Los patógenos de inestabilidad más comunes, como Candida krusei, Candida lamlica, Pichia strasburgensia, Hansenula anomala, son resistentes a niveles de pH muy bajos.
Después de 5 días de almacenamiento aeróbico, el ensilaje de maíz inestable tiene un número astronómicamente alto no solo de levaduras, sino también de otros microorganismos (Cuadro 10).
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Particularmente llamativa es la presencia en el ensilaje de habitantes de suelos neutros o ligeramente alcalinos: estreptomicetos. Su presencia, así como los "verdaderos" moldes de ensilaje, es una de las razones por las que dicho ensilaje no es adecuado para la alimentación. Pero tanto en presencia de hongos de moho "verdaderos", como de estreptomicetos ajenos al ensilaje, no estamos hablando de los patógenos primarios de la fermentación secundaria, sino ya de la flora secundaria con inestabilidad aeróbica.
Al final de la fermentación espontánea del ensilado de maíz, la cantidad de levadura es de al menos 104 células por 1 g de alimento (Cuadro 11).
Tabla 11. Ensilaje de maíz (calificación final a los 173 días)
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Hongos de moho, como la levadura, juegan un papel negativo en la descomposición de los silos cuando hay aire disponible, ya que forman sustancias tóxicas: micotoxinas. En las muestras estudiadas tomadas de los silos antes de la alimentación, se aislaron e identificaron los siguientes mohos: Aspergillus sp., Fusarium sp., Penicillium sp.
En animales que recibieron ensilaje de maíz mohoso que contenía A. fumigatus, se observó inflamación del intestino delgado, cambios en los tejidos intermedios de los pulmones, pérdida de apetito, diarrea.
Violación de la actividad cardíaca (pulso acelerado, arrítmico) y respiración, indigestión (atonía del rumen o aumento de la motilidad intestinal), depresión, negativa a alimentarse son causadas por micotoxinas Fusarium sporotrichiella, Geotrichum candidum. Estas micotoxinas dan al ensilaje un olor rancio y provocan micosis en los animales de granja.
2.4.9. Maneras de mejorar la estabilidad aeróbica del ensilaje
La apertura correcta del silo, el análisis microbiológico de la masa verde depositada en el silo, el uso de conservantes químicos con propiedades fungicidas (fungistáticas) son las principales medidas para limitar el deterioro microbiológico durante la alimentación prolongada o el almacenamiento aeróbico del ensilaje de maíz (grano húmedo ).
El más obvio y manera efectiva para evitar la descomposición aeróbica se alimenta con el ensilado a los animales el día que se saca del silo. La extracción frecuente de alimento también aumenta la descomposición en la superficie expuesta del silo. La descarga debe realizarse sin mover las capas, interrumpiendo la solidez del silo que queda en el silo.
Una de las posibles medidas para mejorar la estabilidad aeróbica del ensilado de maíz es el tratamiento de la masa verde con químicos que suprimen microflora aerobia popa.
Mesa 12 muestra los conservantes más utilizados que tienen un efecto fungistático (fungicida) sobre los agentes causantes de la fermentación secundaria.
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En la práctica, el formato de calcio y el ácido acético no tienen un efecto inhibidor sobre la levadura si la concentración aplicada es inferior al 0,5%. A pesar de la rápida descomposición del nitrito de sodio, hexametilentetramina, se recomiendan para limitar los procesos de fermentación secundaria, ya que "liberan" el ensilaje de la levadura al inicio de la fermentación. Los conservantes más eficaces de acción fungistática (fungicida) en los procesos de fermentación secundaria son los ácidos propiónico y acético, benzoato de sodio, ya que se conservan en gran parte cuando el ensilado se retira del almacenamiento.
Un estudio comparativo de las propiedades fungistáticas (fungicidas) de los ácidos propiónico, fórmico, benzoico, benzoato de sodio, nitrito de sodio, conservante de enriquecimiento (que contiene ácido propiónico y urea), conservantes finlandeses (tipo Viher) mostró que el nitrito de sodio y el ácido benzoico eran los más ácido activo, que inhibe el crecimiento de levadura hasta en un 98%. La fuerza del efecto de los conservantes químicos dependía de su dosis, la concentración de iones de hidrógeno y el número de células de levadura.
El uso de preparados creados a base de cepas homofermentativas y heteroenzimáticas combinadas de bacterias del ácido láctico también contribuye a un aumento de la seguridad del ensilaje en el proceso de sacarlo del silo y alimentarlo a los animales. Aunque la inclusión de bacterias heteroenzimáticas conduce a un aumento de la pérdida de nutrientes durante el ensilado, contribuye a un aumento del ácido acético en el alimento y, por lo tanto, a un aumento de su estabilidad aeróbica.
Por lo tanto, la tecnología de cosecha de ensilaje de maíz utilizada en las condiciones de producción no siempre proporciona un alimento altamente nutritivo. El ensilaje se puede sobreacidificar y su consumo por parte de los animales es bajo. De ahí la baja eficiencia en el uso de recursos energéticos. La alimentación abundante de animales con ensilaje peroxidado conduce a una violación del nivel de azúcar, la reserva alcalina en la sangre, el desarrollo de cetosis, etc.
En la práctica, hay casos en los que el ensilaje de maíz de buena calidad se "calienta" rápidamente y se enmohece muy rápidamente cuando se saca del almacenamiento o en el propio almacenamiento cuando hay aire disponible. La causa de la inestabilidad aeróbica es la presencia de levadura (Candida sp., Hansenula sp.), Que puede asimilar el ácido láctico.
El uso de este último conduce al hecho de que el ambiente ácido se reemplaza por uno alcalino (pH 8.5-10.0), se crean condiciones favorables para el desarrollo de moho, ácido butírico, microflora putrefacta.
En el caso de que 1 g de la masa de ensilado original contenga más de 4 105 hongos, es imposible obtener un ensilado aeróbicamente estable y son necesarias medidas adicionales para limitar las pérdidas.
Para suprimir los agentes causantes de la fermentación secundaria, existen preparaciones con actividad fungicida (fungistática). La mejor actividad contra la levadura fue mostrada por el ácido benzoico, nitrito de sodio, que inhibió casi por completo (98%) la levadura.
Para mejorar la estabilidad aeróbica del ensilado de maíz, se proponen productos biológicos complejos a base de bacterias ácido lácticas homo y heteroenzimáticas.
2.5. Influencia de los principales factores ambientales sobre la actividad vital de las bacterias del ácido láctico 2.5.1. Influencia de la composición química de la masa verde de la planta original sobre la actividad enzimática de las bacterias del ácido láctico La intensidad de la formación de ácido láctico formado por las bacterias del ácido láctico depende de la proporción cuantitativa de microorganismos y la composición química de la masa vegetal.
En la mayoría de los casos, la presencia natural de bacterias del ácido láctico es insuficiente para lograr un rápido aumento de la acidez de la masa ensilada. Una excepción es el maíz y otras materias primas ricas en azúcares libres. La peculiaridad de la fermentación durante el ensilado de una masa verde de este tipo es que ya en el día 2-3 hay una preponderancia numérica de bacterias del ácido láctico, que para el día 12 constituyen la masa total de bacterias que existen en el ensilaje. Esto se debe al aporte de estos cultivos con mono y disacáridos, que son los más adecuados para la nutrición y existencia de bacterias del ácido láctico. Si se observan todos los métodos tecnológicos, como resultado de las rápidas transformaciones bioquímicas en el período inicial de almacenamiento, el ensilado de maíz (tanto en forma pura como con la adición de paja) madura completamente el día 15 desde el momento de la puesta.
Muchos monosacáridos (glucosa, levulosa, galactosa, manosa) son fermentados, por regla general, por todas las bacterias del ácido láctico.
La ecuación general de la fermentación del ácido láctico es С6Н12О6 = 2СН3СНОН · СООН glucosa ácido láctico es un resumen, que resume una serie de transformaciones complejas de carbohidratos y sus productos de descomposición, que se llevan a cabo en etapas en una célula microbiana.
Ciertos tipos de bacterias del ácido láctico tienen la capacidad de utilizar pentosas (xilosa, arabinosa) y, en particular, ramnosa (metilpentosa).
Los disacáridos (sacarosa, maltosa, lactosa) suelen asimilarse de forma selectiva. Algunos tipos de bacterias del ácido láctico fermentan algunos carbohidratos mientras que otros fermentan otros. En la naturaleza, sin embargo, existen bacterias del ácido láctico que pueden asimilar y fermentar una gama bastante amplia de disacáridos.
Los polisacáridos (dextrinas, almidón, inulina) solo pueden fermentarse mediante formas únicas y recientemente descritas de bacterias del ácido láctico. La masa vegetal contiene polisacáridos levulesan, que desempeñan el papel de sustancias de reserva. Son relativamente fáciles de hidrolizar y, según los datos preliminares disponibles, es probable que sean fermentados por algunas bacterias del ácido láctico.
La fibra no es utilizada por las bacterias del ácido láctico. Su reserva en el ensilaje permanece inalterada.
La composición de los productos finales de la fermentación cambia con bastante fuerza si no se fermenta hexosa, sino pentosa, es decir, azúcar con cinco átomos de carbono: se forman productos de fermentación con dos y tres átomos de carbono (ácidos láctico y acético).
En este caso, el proceso de fermentación se puede expresar mediante la siguiente ecuación aproximada:
6C5H10O5 = 8C3H6O3 + 3C2H4O2.
ácido acético láctico pentosa Las materias primas vegetales contienen pentosanos, que dan pentosa durante la hidrólisis. Por tanto, no es de extrañar que incluso con la maduración normal del ensilaje, habitualmente se acumule en él una cierta cantidad de ácido acético.
Según la composición de los productos de fermentación, las bacterias del ácido láctico se dividen actualmente en dos grupos principales:
1) homofermentativo: se forma a partir de azúcares, excepto el ácido láctico, solo trazas de subproductos;
2) heterofermentativo - formando a partir de azúcares, además del ácido láctico, cantidades notables de dióxido de carbono y otros productos.
Las características bioquímicas conocidas de los grupos anteriores de bacterias del ácido láctico se dan en la tabla. 13, que indica la acumulación de productos básicos de su actividad vital.
Tabla 13. Productos de fermentación de bacterias del ácido láctico formados a partir de carbohidratos
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Como puede verse en la tabla, las bacterias del ácido láctico homofermentativas, a diferencia de las heteroenzimáticas, forman cantidades muy pequeñas de ácido volátil (acético), alcohol y dióxido de carbono.
La pérdida de energía durante la fermentación de la glucosa por las bacterias homoenzimáticas del ácido láctico es de 2 a 3% y el rendimiento de ácido láctico es de 95 a 97%.
La intensidad de la formación de ácido láctico formado por bacterias de ácido láctico puede verse significativamente influenciada no solo por la composición del medio (la composición química de la masa de la planta colocada sobre el ensilado, heno), sino también por otras condiciones (acidez del medio , temperatura, aireación, etc.).
2.5.2. Influencia de la acidez del medio en la tasa de acumulación de ácido.
A diferentes significados Las reacciones de pH intermedio que tienen lugar durante la fermentación toman diferentes direcciones. Si se neutraliza el ácido láctico resultante, con el desarrollo de bacterias de ácido láctico homofermentativas, se acumularán cantidades significativas de ácido acético y otros subproductos (hasta el 40% del azúcar fermentado) en las hexosas.
Los resultados de muchos investigadores han demostrado una disminución del ácido láctico en el ensilaje al aumentar el pH. Entonces, en el grupo de muestras con un pH superior a 5.0, se observó un bajo contenido de ácido láctico y su relación con el ácido acético fue de 1: 1.
Debido al hecho de que las bacterias del ácido láctico producen una cantidad significativa de ácidos como resultado de su actividad vital, se desarrollan a un valor de pH bastante bajo.
El grupo de bacterias del ácido láctico incluye formas cocoides y en forma de varilla.
Las formas en forma de varilla toleran una acidez más baja.
Esta propiedad de las barras de ácido láctico explica el hecho de que se acumulen al final del ensilado, cuando el pienso está muy acidificado.
La comparación de los materiales de varios investigadores muestra que para las mismas formas de bacterias del ácido láctico, no se indican valores idénticos del valor de pH crítico. Esto no es de extrañar, ya que la posición de los puntos cardinales del pH se ve afectada por la composición de los ácidos que determinan la reacción del medio, así como por los componentes del sustrato en el que se desarrollan las bacterias. Por lo tanto, por ejemplo, los puntos mínimos de pH para una bacteria no serán los mismos en dos ambientes diferentes. Así, el ácido acético, menos disociado, pero más dañino para los microorganismos, detiene el desarrollo de bacterias lácticas a un valor de pH más alto que el ácido láctico.
2.5.3. Influencia de la temperatura en la energía de la formación de ácido de las bacterias del ácido láctico La actividad vital de las bacterias del ácido láctico puede desarrollarse con éxito tanto en silos relativamente fríos como en los que se calientan espontáneamente.
Ciertas especies y razas de bacterias del ácido láctico pueden desarrollarse bajo condiciones de temperatura bastante diferentes. Los representantes más comunes de ellos viven en el rango de 7–10 a 10–42 ° С, con un óptimo de aproximadamente 25–30 ° С.
En la Fig. 1 muestra el indicador de la actividad vital de una de las razas de bacterias del ácido láctico, que se encuentran con bastante frecuencia en el forraje del ensilaje, la energía de formación de ácido a diferentes temperaturas.
Arroz. 1. Influencia de la temperatura sobre la energía de formación de ácido de las bacterias del ácido láctico En la naturaleza, sin embargo, existen formas frecuentes de bacterias del ácido láctico capaces de multiplicarse tanto en la zona de temperaturas más altas como más bajas.
Por ejemplo, en los silos madurados en invierno a una temperatura muy baja por encima de cero, se encuentran estreptococos con un punto de temperatura mínima por debajo de 5 ° C. Su óptimo es de unos 25 ° C, y el máximo es de unos 47 ° C. A una temperatura de 5 ° C, estas bacterias acumulan ácido láctico en el pienso con bastante fuerza.
A bajas temperaturas, no solo se pueden desarrollar cocoides, sino también formas de bacterias del ácido láctico en forma de varilla.
En silos autocalentables, también fue posible encontrar, junto con barras de ácido láctico, y cocos. El punto de temperatura mínima de los cocos capaces de desarrollarse a temperaturas elevadas es de aproximadamente 12 ° C, de los bastones, aproximadamente 27 ° C. La temperatura máxima de estas formas se acercó a 55 ° С, y el óptimo se encuentra en el rango de 40 a 43 ° С.
Las bacterias del ácido láctico se desarrollan mal en condiciones extremas: a temperaturas superiores a 55 ° C, y con un aumento adicional de la temperatura, mueren como formas que no forman esporas. La naturaleza de la influencia de las diferentes temperaturas sobre la acumulación de ácido láctico en el ensilado de gramíneas de cereales se muestra en la Fig. 2.
Arroz. 2. Influencia de la temperatura sobre la acumulación de ácido en el ensilado de hierba Como puede verse, a una temperatura de 60 ° C, la acumulación de ácido láctico se suprime fuertemente.
Algunos investigadores señalan que el ácido láctico se acumula en los silos cuando se calientan incluso por encima de una temperatura de 60 a 65 ° C. En este sentido, hay que tener en cuenta que puede ser producido no solo por bacterias del ácido láctico.
Otras bacterias también producen cierta cantidad de ácido láctico. En particular, se forma en el medio ambiente durante el desarrollo de algunas varillas portadoras de esporas pertenecientes al grupo You. subtilis y multiplicarse a temperaturas elevadas.
Estas formas siempre se presentan ricamente en silos autocalentables.
2.5.4. Efecto de la aireación sobre la actividad de las bacterias del ácido láctico.
Las bacterias del ácido láctico son anaerobios facultativos condicionales, es decir, pueden vivir tanto en presencia de oxígeno como en condiciones anaeróbicas. El grado de suministro de oxígeno al medio ambiente se puede caracterizar por el valor del potencial redox (OR) (Eh). A veces, el potencial OB se expresa mediante el valor de rH2, calculado mediante la fórmula Eh (en milivoltios) rH2 = + 2pH.
El valor de rH2 muestra el logaritmo negativo de la concentración de moléculas de hidrógeno, expresada en atmósferas. Es bastante obvio que el grado de suministro de oxígeno está directamente relacionado con la concentración de moléculas de hidrógeno en el medio, lo que indica el grado de su reducción.
En una atmósfera de oxígeno, con su reacción neutra, el valor de Eh es 810 y rH2 = 41. En una atmósfera de hidrógeno, respectivamente, Eh = –421 y rH2 = 0. Las fluctuaciones de los valores anotados caracterizan a uno u otro grado de aerobicidad. En un entorno donde se desarrollan las bacterias del ácido láctico, el potencial puede disminuir bastante bajo, a un valor de rH2 5,0–6,0.
Por tanto, las bacterias del ácido láctico no necesitan oxígeno. Están tan adaptados para obtener la energía necesaria con la ayuda del proceso de fermentación que, incluso con el acceso de aire, no cambian a respirar y continúan provocando el proceso de fermentación.
Esto se debe a la falta de un sistema enzimático en las bacterias del ácido láctico que asegure la respiración (enzima hemina, catalasa, etc.).
Es cierto que existen hechos aislados que indican la capacidad de algunos patógenos del proceso del ácido láctico de existir en condiciones aeróbicas debido a la respiración.
Es posible que se encuentren formas similares de bacterias, pero son una excepción.
La literatura contiene datos sobre la oxidación del ácido láctico por bacterias de ácido láctico individuales en condiciones aeróbicas. Debido a esto, en cultivos de tales microorganismos, la acidez disminuye con el tiempo. Consideraciones de este tipo no son sólidas.
En el forraje de ensilaje densamente compactado, las bacterias del ácido láctico pueden multiplicarse intensamente, mientras que la gran mayoría de las bacterias putrefactas y los mohos están claramente deprimidos.
Si hay oxígeno disponible para el ensilaje, la levadura, el moho y otras bacterias aeróbicas destruyen el ácido láctico.
En este caso, la acidez del ensilaje disminuye, comienzan a desarrollarse procesos de putrefacción y el pienso se deteriora (Fig. 3).
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En la Fig. 3 muestra que las condiciones aeróbicas promovieron la descomposición del ácido láctico en el ensilaje del repollo forrajero. Este alimento se echó a perder, ya que el factor conservante, el ácido láctico, dejó de actuar sobre la microflora no deseada, que permaneció en un estado pasivo en la masa de alimento.
2.5.5. Efecto del aumento de la presión osmótica del medio sobre el desarrollo de bacterias del ácido láctico. La información sobre la resistencia de las bacterias del ácido láctico al aumento de la presión osmótica del medio es limitada. De la información disponible se desprende que diferentes tipos de estos microorganismos tienen diferentes actitudes hacia la presencia de cloruro de sodio en el ambiente, incluyendo en ocasiones la adaptación a altas concentraciones de sal.
Estudios detallados de la fisiología de las bacterias del ácido láctico, realizados bajo la dirección de E.N. Estudios posteriores establecieron que los cultivos de bacterias del ácido láctico en heno son más osmofílicos que los cultivos aislados del ensilaje. Resistieron la concentración de cloruro de sodio del 7 al 10%, mientras que las bacterias del ácido láctico ensilaje - hasta el 7%. Al mismo tiempo, ya con un contenido de sal del 6% en el medio, la morfología de las células comienza a cambiar: la forma se alarga, se observa hinchazón en los extremos de la célula, curvaturas en el centro y a lo largo de la periferia, y algunos de sus funciones vitales se ven interrumpidas. Esto se debe a la deshidratación y es difícil para las células consumir nutrientes de el entorno.
Los microorganismos están expuestos aproximadamente a las mismas condiciones durante la cosecha de heno. Los cultivos de bacterias del ácido láctico en heno, habiéndose adaptado a la alta actividad osmótica de la savia celular (50 atm. Al 40-45% de humedad del pasto), tienen una mayor capacidad de supervivencia que las bacterias del ácido láctico del ensilaje, microorganismos putrefactos, levadura.
Así, la actividad osmótica de los cultivos de bacterias del ácido láctico en el heno es un factor que asegura su posición dominante en la preparación y posterior almacenamiento de piensos con baja humedad. Si el contenido de humedad de la masa enlatada es inferior al 50-60%, se conservará bien incluso con una deficiencia de carbohidratos solubles en agua.
En cultivos de bacterias del ácido láctico en heno y ensilaje, no solo difiere la actividad osmótica, sino también la actividad de reproducción y acumulación de ácido láctico, así como la capacidad de fermentar almidón, arabinosa, xilosa. El número máximo de microorganismos en variantes con una masa seca se reveló el día 15, mientras que en las variantes de ensilaje de plantas recién cortadas, el día 7.
Sin embargo, en un entorno de producción, no es fácil lograr un alto contenido de materia seca en los cortes de césped debido a las condiciones climáticas. Por lo tanto, durante varios años, los científicos han estado buscando productos biológicos que pudieran tener un efecto positivo en la calidad del alimento enlatado elaborado con hierbas recién cortadas y marchitas. Al ensilar hierbas marchitas, solo se deben usar bacterias de ácido láctico osmotolerantes especiales.
2.6. Bacterias del ácido butírico
Bacterias del ácido butírico (Clostridium sp.) Son bacterias anaeróbicas del ácido butírico (Clostridia), formadoras de esporas, móviles y con forma de varilla, muy extendidas en el suelo. La presencia de Clostridia en el ensilaje es consecuencia de la contaminación del suelo, ya que su número en la masa verde de cultivos forrajeros suele ser muy bajo. Casi inmediatamente después de llenar el almacenamiento con masa verde, las bacterias del ácido butírico comienzan a multiplicarse intensamente junto con las bacterias del ácido láctico en los primeros días.
La alta humedad de la planta, debido a la presencia de savia de células vegetales en la masa de ensilaje triturada, y las condiciones anaeróbicas en el silo son condiciones ideales para el crecimiento de Clostridia. Por lo tanto, al final del primer día, su número aumenta y depende aún más de la intensidad de la fermentación del ácido láctico.
En el caso de una acumulación débil de ácido láctico y una disminución del nivel de pH, las bacterias del ácido butírico se multiplican vigorosamente y su número alcanza un máximo (103-107 células / g) en unos pocos días.
A medida que aumenta el contenido de humedad (con un contenido del 15% de materia seca en la masa de ensilaje), la sensibilidad de Clostridia a la acidez del medio disminuye incluso a pH 4.0.
Es difícil precisar el valor de pH crítico exacto del ensilaje en el que comienza la inhibición de clostridios, ya que depende no solo de la cantidad de ácido láctico formado, sino también del agua en la alimentación y la temperatura del medio ambiente.
Los clostridios son sensibles a la falta de agua. Se ha comprobado que con un aumento de agua libre, la sensibilidad de estas bacterias a la acidez del medio disminuye.
La temperatura del alimento tiene un efecto marcado sobre el crecimiento de clostridios. La temperatura óptima para el crecimiento de la mayoría de estas bacterias ronda los 37 ° C.
Las esporas de clostridios se caracterizan por una alta estabilidad térmica.
Por tanto, las bacterias del ácido butírico pueden persistir durante mucho tiempo en el ensilaje en forma de esporas, y cuando entran en condiciones favorables para su desarrollo comienzan a multiplicarse. Esto explica la discrepancia en los indicadores bioquímicos y microbiológicos del ensilaje: no hay ácido butírico y el título de bacterias de ácido butírico en las mismas muestras de alimento es alto.
El estudio de los productos de fermentación del ácido butírico en ensilaje mostró que existen dos grupos fisiológicos: clostridios sacarolíticos y proteolíticos.
Los clostridios azucarados (Cl. Butyricum, Cl. Pasteurianum) fermentan principalmente mono y disacáridos. La cantidad de productos formados varía (ácidos butírico, acético y fórmico, alcoholes butílico, etílico, amílico y propílico, acetona, hidrógeno y dióxido de carbono) y varía mucho. Esto se debe a la especie de microorganismos, sustrato, nivel de pH, temperatura. La proporción de dióxido de carbono e hidrógeno suele ser de 1: 1. Se cree que el ácido butírico resulta de la condensación de dos moléculas de ácido acético. La formación directa de ácido butírico no puede servir como fuente de energía para los clostridios. Para mantener su actividad vital, se necesita ácido acético, que se forma durante la oxidación del acetaldehído como resultado de la descarboxilación del ácido pirúvico o láctico.
Cl. butyricum, cl. tyrobutyricum, Cl. Papaputrificum. El ensilado con predominio de estos clostridios no suele contener casi ni ácido láctico ni azúcar. Está presente principalmente ácido butírico, aunque el ácido acético a menudo puede ser abundante.
C6H12O6 = C4H8O2 + 2CO2 + 2H2.
Dióxido de carbono de azúcar de mantequilla - gas ácido de hidrógeno 2С3Н6О3 = С4Н8О2 + 2СО2 + 2Н2.
ácido láctico ácido carbónico butírico gas láctico Los clostridios proteolíticos fermentan principalmente proteínas, pero también aminoácidos y amidas. Como resultado del catabolismo de los aminoácidos, se forman ácidos grasos volátiles, entre los que predomina el ácido acético. También se reveló una participación significativa de los clostridios proteolíticos en la descomposición de los carbohidratos. Los clostridios proteolíticos de la especie Cl se encuentran en silos. sporogenes, Cl. acetobutyricum, Cl. Subterminale, Cl. bifermentas. La cantidad de ácido butírico en el ensilaje es un indicador confiable del grado de actividad clostridial.
La fermentación del ácido butírico da como resultado una gran pérdida de nutrientes como resultado del catabolismo de proteínas, carbohidratos y energía.
La energía se pierde entre 7 y 8 veces más que durante la fermentación del ácido láctico. Además, la reacción del ensilaje se desplaza hacia el lado neutro debido a la formación de compuestos alcalinos durante la descomposición de las proteínas y el ácido láctico. Las características organolépticas del pienso se deterioran debido a la acumulación de ácido butírico, amoniaco y sulfuro de hidrógeno. Cuando las vacas son alimentadas con dicho ensilaje, las esporas de clostridios con leche ingresan al queso y, al germinar en él bajo ciertas condiciones, pueden hacer que se "hinche" y se vuelva rancio.
Por lo tanto, las siguientes características fisiológicas y bioquímicas básicas son características de los agentes causantes de la fermentación del ácido butírico:
1) las bacterias del ácido butírico, al ser anaerobios obligados, comienzan a desarrollarse en condiciones de fuerte compactación de la masa de ensilaje;
2) al descomponer el azúcar, compiten con las bacterias del ácido láctico y, utilizando proteínas y ácido láctico, conducen a la formación de productos de descomposición fuertemente alcalinos de proteínas (amoníaco) y aminas tóxicas;
3) las bacterias del ácido butírico necesitan materias primas vegetales húmedas para su desarrollo y, a alta humedad de la masa original, tienen las mayores posibilidades de suprimir todos los demás tipos de fermentación;
4) las temperaturas óptimas para las bacterias del ácido butírico oscilan entre 35 y 40 ° C, pero sus esporas toleran temperaturas más altas;
5) Las bacterias del ácido butírico son sensibles a la acidez y cesan su actividad a un pH inferior a 4,2.
Las medidas efectivas contra los agentes causantes de la fermentación del ácido butírico son la rápida acidificación de la masa vegetal y el secado de las plantas húmedas. Existen preparaciones biológicas a base de bacterias del ácido láctico para activar la fermentación del ácido láctico en ensilajes. Además, se han desarrollado productos químicos que tienen un efecto bactericida (supresor) y bacteriostático (inhibidor) sobre las bacterias del ácido butírico.
2.7. Bacterias putrefactas (Bacillus, Pseudomona)
Los representantes del género Bacillus (Bac. Mesentericus, Bac. Megatherium) son similares en sus características fisiológicas y bioquímicas a los representantes de Clostridia, pero, a diferencia de ellos, pueden desarrollarse en condiciones aeróbicas. Por lo tanto, son uno de los primeros en incluirse en el proceso de fermentación y se encuentran con mayor frecuencia en una cantidad de 104-106, pero en algunos casos (por ejemplo, en violación de la tecnología), hasta 108-109. Estos microorganismos son productores activos de diversas enzimas hidrolíticas. Utilizan diversas proteínas, carbohidratos (glucosa, sacarosa, maltosa, etc.) y ácidos orgánicos como nutrientes.
Una parte importante del nitrógeno proteico (hasta el 40% o más) bajo la acción de los bacilos se puede convertir en formas de amina y amoníaco, y parte de los aminoácidos en mono y diaminas, especialmente en condiciones de acidificación lenta de la masa. La descarboxilación tiene su máximo en un ambiente ácido, mientras que la desaminación ocurre en un ambiente neutro y alcalino. Se pueden producir aminas durante la descarboxilación. Algunos de ellos tienen propiedades tóxicas (indol, escatol, metil mercaptano, etc.), y cuando se alimentan con ensilaje, estas sustancias, al entrar en la sangre, provocan diversas enfermedades y envenenamientos de los animales de granja. Algunos tipos de bacilos fermentan la glucosa para formar 2,3-butilenglicol, ácido acético, alcohol etílico, glicerina, dióxido de carbono y trazas de ácidos fórmico y succínico.
Una propiedad importante de las bacterias putrefactoras, que es importante para los procesos que ocurren en la masa del forraje, es su capacidad para esporular. Se han encontrado bacterias relacionadas con el bacilo en algunos silos en descomposición, especialmente en el ensilado de maíz. Al parecer, son inherentes al ensilaje y no se traen del exterior (con aire). Después de un almacenamiento prolongado, los bacilos se aíslan de muchos silos, aunque casi no se encuentran en la hierba original.
En base a esto, se sugirió que algunas bacterias putrefactas pueden desarrollarse a partir de esporas en condiciones anaeróbicas.
Así, con base en lo anterior, las principales características de los agentes causantes de la fermentación putrefactiva son las siguientes:
1) las bacterias putrefactas no pueden existir sin oxígeno, por lo tanto, la putrefacción es imposible en un almacenamiento sellado;
2) descomponen principalmente proteínas (en amoníaco y aminas tóxicas), así como carbohidratos y ácido láctico (en productos gaseosos);
3) las bacterias putrefactas se multiplican a un pH superior a 5,5. Con la acidificación lenta del alimento, una parte significativa del nitrógeno proteico pasa a las formas de amina y amoníaco;
4) una propiedad importante de las bacterias putrefactas es su capacidad para esporular. En el caso de almacenamiento y alimentación a largo plazo de ensilaje, en el que la levadura y las bacterias del ácido butírico descompondrán la mayor parte del ácido láctico o serán neutralizados por los productos de descomposición de proteínas, las bacterias putrefactas, que se desarrollan a partir de las esporas, pueden comenzar su actividad destructiva.
La condición principal para limitar la existencia de bacterias putrefactas es un llenado rápido, un buen apisonamiento y un sellado fiable del silo. Las pérdidas causadas por patógenos de la fermentación putrefactiva se pueden reducir mediante el uso de conservantes químicos y productos biológicos.
2.8. Mohos y levaduras
Ambos tipos de microorganismos pertenecen a hongos y son representantes muy indeseables de la microflora del ensilaje, toleran fácilmente la reacción ácida del medio ambiente (pH 3.2 e inferior). Dado que los mohos (Penicillium, Aspergillus, etc.) son aerobios obligados, comienzan a desarrollarse inmediatamente después de que se llena el almacenamiento, pero con la desaparición del oxígeno, su desarrollo se detiene.
En un silo debidamente llenado con suficiente compactación y sellado, esto ocurre en unas pocas horas. Si hay focos de moho en el silo, significa que el desplazamiento de aire fue insuficiente o el sellado fue incompleto. El riesgo de crecimiento de moho es especialmente grande en el ensilado de material vegetal seco, ya que dicho alimento, especialmente sus capas superiores, es muy difícil de compactar. El sellado confiable es prácticamente inalcanzable en montones terrestres. Casi el 40% del ensilaje está mohoso; la comida tiene una estructura descompuesta y untada y se vuelve inadecuada para alimentar a los animales.
Las levaduras (Hansenula, Pichia, Candida, Saccharomyces, Torulopsis) se desarrollan inmediatamente después de llenar las instalaciones de almacenamiento, ya que son anaerobios facultativos y pueden desarrollarse con pequeñas cantidades de oxígeno en el ensilaje. Además, son altamente resistentes a factores de temperatura y bajos niveles de pH.
Los hongos de levadura detienen su desarrollo solo en ausencia total de oxígeno en el silo, pero pequeñas cantidades de ellos se encuentran en las capas superficiales del silo.
En condiciones anaeróbicas, utilizan azúcares simples (glucosa, fructosa, manosa, sacarosa, galactosa, rafinosa, maltosa, dextrinas) a lo largo de la vía glucolítica y se desarrollan a través de la oxidación de azúcares y ácidos orgánicos:
C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 + 0,12 MJ.
azúcar alcohol dióxido de carbono El uso completo de azúcares y ácidos orgánicos conduce al hecho de que el ambiente ácido del ensilaje se reemplaza por uno alcalino, se crean condiciones favorables para el desarrollo del ácido butírico y la microflora putrefactiva.
Durante la fermentación alcohólica se observan grandes pérdidas de energía.
Si durante la fermentación del ácido láctico se pierde el 3% de la energía del azúcar, durante la fermentación alcohólica, más de la mitad. En condiciones aeróbicas, la oxidación de los carbohidratos por la levadura conduce a la producción de agua y CO2. Algunas levaduras usan pentosas (D-xilosa, D-ribosa), polisacáridos (almidón).
El efecto negativo de la levadura en la fermentación secundaria es que se desarrolla debido a la oxidación de los ácidos orgánicos, que se produce después de la fermentación completa con acceso al aire. Como resultado de la oxidación de los ácidos láctico y otros ácidos orgánicos, la reacción ácida del medio es reemplazada por una alcalina, hasta pH 10.0.
Como resultado, la calidad del ensilaje de maíz, así como de los pastos "profundamente" marchitos, es decir, el forraje con los mejores indicadores de productos de fermentación, disminuye.
En base a lo anterior, los mohos y levaduras se pueden caracterizar de la siguiente manera:
1) los mohos y las levaduras son representantes indeseables de la microflora aeróbica;
2) el efecto negativo de los mohos y las levaduras es que provocan la degradación oxidativa de carbohidratos, proteínas y ácidos orgánicos (incluido el ácido láctico);
3) los mohos y las levaduras toleran fácilmente la reacción ácida del medio ambiente (pH por debajo de 3,0 e incluso 1,2);
4) los hongos del moho emiten toxinas peligrosas para la salud de los animales y los seres humanos;
5) la levadura, al ser el agente causante de los procesos de fermentación secundaria, conduce a la inestabilidad aeróbica de los silos.
Restringir el acceso de aire mediante un llenado, apisonamiento y sellado rápidos, y una excavación y alimentación adecuadas son factores decisivos para limitar el desarrollo de moho y levadura. Para suprimir el desarrollo de patógenos de fermentación secundaria, se recomiendan preparaciones con actividad fungistática (fungicida).
Resumiendo lo anterior, los microorganismos del ensilaje se pueden dividir en beneficiosos (bacterias del ácido láctico) y nocivos (butíricos, bacterias putrefactoras, levaduras y mohos).
Con base en las características fisiológicas y bioquímicas de los microorganismos que se encuentran en el silo, rápido declive El pH (hasta 4.0 o menos) inhibe la multiplicación de muchos microorganismos no deseados.
En tal rango de pH, junto con las bacterias del ácido láctico, solo pueden existir mohos y levaduras. Pero necesitan oxígeno. Por lo tanto, para un ensilado exitoso, es necesario eliminar el aire del almacenamiento lo más rápido posible debido a un apisonamiento confiable y un llenado rápido del almacenamiento, cubierta adecuada. Esto proporciona condiciones favorables para las bacterias del ácido láctico (anaerobios).
En el caso ideal, es decir, con un contenido suficiente de carbohidratos solubles en agua en el material vegetal inicial y en condiciones anaeróbicas, la fermentación del ácido láctico ocupa una posición dominante. En solo unos días, el pH alcanza su nivel óptimo, en el que cesan los tipos de fermentación no deseados.
En el ensilado de plantas forrajeras ricas en proteínas, es necesario marchitarlas o utilizar conservantes químicos y biológicos que supriman (inhiban) el desarrollo de microorganismos indeseables y permitan obtener un forraje de buena calidad independientemente de la capacidad de ensilaje y contenido de humedad de el material vegetal original.
Durante el almacenamiento, las materias primas de los piensos y los piensos son un caldo de cultivo favorable para el rápido crecimiento del moho. Debido a los cambios de temperatura durante el día y la noche, la humedad migra en las instalaciones de almacenamiento, lo que contribuye al crecimiento acelerado de moho y la reproducción de insectos.
Los animales de granja y las aves de corral comen mal los forrajes afectados por el moho y los insectos, provocan la supresión de los sistemas circulatorio e inmunológico y alteran el funcionamiento de los riñones. En última instancia, la salud y la productividad de los animales y las aves de corral se deterioran, los costos de su mantenimiento y tratamiento aumentan y la eficiencia económica de la cría de animales disminuye. Se sabe que los animales comen heno mohoso a regañadientes o no lo comen en absoluto. El ensilaje y el heno enmohecidos tampoco son adecuados como forraje. Las toxinas venenosas liberadas por algunos cultivos de hongos se encuentran en el ensilaje de las pilas sobre el suelo y los silos de tierra o en las capas superiores de la masa de forraje de las zanjas de los silos grandes con poca compactación y una capa con fugas de masa recién cortada y especialmente seca.
Los hongos utilizan muchos nutrientes para su propio crecimiento. Como resultado de la actividad vital de una colonia de 40.000 hongos, el contenido de nutrientes en el pienso disminuye entre un 1,5 y un 1,8% en una semana; hay un deterioro del sabor, ya que la infección del grano con algunos tipos de hongos conduce a la aparición de un olor repulsivo característico a moho y un sabor desagradable.
Las propiedades físicas de las materias primas de los piensos cambian, lo que se manifiesta en la formación de grumos densos, que impiden su transporte y conducen al amargor del grano en los silos; en presencia de micotoxinas, lo que conduce a una mala salud, retraso del crecimiento de los animales y disminución de su productividad.
Los diferentes mohos producen diferentes micotoxinas, algunas de las cuales producen varias micotoxinas: Penicillium - ocratoxinas; Fusarium: toxina T-2, zearalenona, DON; Aspergillus: aflatoxinas, ocratoxinas. En este caso, su efecto negativo aumenta enormemente.
Las micotoxinas no se destruyen durante el tratamiento térmico del alimento y, al ingresar al cuerpo de los animales con el alimento, se acumulan en la carne, los huevos y la leche. Por tanto, su presencia en los piensos supone un gran peligro no solo para los animales, sino también para la salud humana, ya que algunas de las micotoxinas, en particular las aflatoxinas, son cancerígenas y su ingestión debería quedar absolutamente excluida.
Para el crecimiento de mohos, se necesitan una serie de condiciones:
1) temperatura. La temperatura óptima para el crecimiento de mohos está en el rango de 18-30 ° C. Sin embargo, algunas de sus especies crecen y se multiplican intensamente a temperaturas de 4 a 8 ° C;
2) humedad.
Para reducir el contenido de humedad en el grano, los productores se ven obligados a secarlo a los valores especificados. Esto requiere mucha energía y mano de obra durante un período de tiempo extremadamente limitado. Sin embargo, incluso cuando se almacena grano con un contenido de humedad estándar, un factor como la migración de la humedad tiene un efecto negativo en la calidad del grano durante el almacenamiento.
Entonces, cuando se almacena grano, que tiene un contenido de humedad inicial de alrededor del 13%, se produce una migración de humedad, causada por la diferencia de temperatura entre la parte superior (35 ° C) y la parte inferior (25 ° C) del almacenamiento. Un mes después, el contenido de humedad del grano en la parte inferior era del 11,8% y en la parte superior, del 15,5%. En el proceso de almacenamiento de grano con humedad normal en algunas áreas, a menudo se forman las condiciones óptimas para el rápido crecimiento de moho.
Existe una fuerte evidencia médica de enfermedad pulmonar en animales y trabajadores que manipulan heno y grano enmohecidos. Tanto en humanos como en animales, son causados por la inhalación de microorganismos termofílicos (Micropolispora, Тhermo-actinomyces, Aspergillus).
Según la Organización Mundial de la Salud, alrededor del 25% del suministro mundial de cereales está contaminado con micotoxinas, por lo que es importante lidiar con su fuente: el moho.
Hay muchos otros mohos potencialmente dañinos que pueden causar una variedad de micotoxicosis, incluida la reducción de la fertilidad, el aborto y deterioro general salud. Todas estas enfermedades son causadas por micotoxinas producidas por los siguientes hongos: Aspergillus, Fusarium, Penicillium (aflatoxinas, ceralenona, ocratoxina).
La principal razón de la disminución de la calidad de los piensos compuestos es su infección por mohos y, posteriormente, la contaminación por micotoxinas.
Los hongos ingresan al alimento compuesto principalmente con granos y productos de su procesamiento, parcialmente se siembra adicionalmente en el proceso de fabricación, transporte y almacenamiento. Al ser un sustrato muerto, muy accesible a los microorganismos, el pienso compuesto tiene más probabilidades que el grano de ser atacado por hongos. Esto se ve facilitado por su alta higroscopicidad, así como por un rico aporte de nutrientes, especialmente en relación con su enriquecimiento con vitaminas, microelementos y otros aditivos.
Debido al crecimiento y reproducción de mohos en el pienso compuesto, ocurre lo siguiente:
Una disminución de su valor energético y nutricional, ya que los hongos utilizan los nutrientes del alimento afectado por ellos para su actividad vital;
Deterioro de la palatabilidad, ya que incluso una pequeña cantidad de moho en el alimento genera polvo, olores y sabores desagradables, que es la razón de la mala ingesta de alimento por parte de los animales;
Cambios en los parámetros físicos del pienso compuesto, que se manifiestan en la liberación de una cantidad adicional de agua por parte de los hongos y en el apelmazamiento del pienso como resultado del crecimiento del micelio de los hongos;
La contaminación de los piensos con micotoxinas producidas por hongos, que provoca un retraso en el crecimiento de los animales, una disminución de su productividad, conversión alimenticia y provoca un envenenamiento permanente de toda la población ganadera.
El alimento compuesto, que consiste en granos triturados, salvado, es un terreno fértil para la germinación del moho. Cuanto mayor sea la vida útil de las materias primas y los piensos compuestos terminados, mayor será el riesgo de daños por moho. En condiciones favorables, puede ocurrir una multiplicación significativa de hongos en muy poco tiempo, los micelios de los hongos crecen 1 mm en 1 hora, por lo tanto, es necesario realizar un tratamiento preventivo con medicamentos antifúngicos, que está más justificado económicamente que combatir los hongos. y micotoxinas en piensos ya mohosos.
La forma más práctica y fiable de proteger el pienso del moho es utilizar preparados a base de ácidos orgánicos y sus sales. Inhiben el crecimiento de microorganismos acidificando el citoplasma de la célula, lo que conduce a la muerte celular. El ácido propiónico es un inhibidor de moho reconocido. Sin embargo, el uso de ácido propiónico en su forma pura está asociado con una serie de dificultades: el ácido corroe fuertemente las partes metálicas de las máquinas y mecanismos, tiene un olor acre, volatilidad y puede provocar quemaduras graves en el personal que trabaja con él y en Corrosión de partes metálicas de transportadores y mezcladores. El ácido propiónico líquido en el inhibidor de mildiu en myco feed está contenido en un complejo tampón especialmente desarrollado por Franklin (Holanda), que permite que el fármaco se utilice sin dañar el equipo y el personal. Los ácidos propiónico y fosfórico líquidos incluidos en la micoforma tienen un cierto nivel de actividad en relación con mohos, levaduras y bacterias. Cada uno de estos ácidos tiene sus propias ventajas y desventajas en cuanto al espectro de microorganismos inhibidos, facilidad de manipulación y coste. Usados juntos en proporciones óptimas, estos ácidos orgánicos conservan sus ventajas y compensan las desventajas individuales.
3. ALCANCE DE LAS PÉRDIDAS DE ALIMENTOS ENLATADOS,
CAUSADO POR LAS ACTIVIDADES DE LOS MICROORGANISMOS
Al compilar un balance de alimentos, es necesario tener en cuenta las pérdidas durante la preparación y el almacenamiento de alimentos enlatados. Hay muchos diagramas que muestran que las pérdidas totales son la suma de las pérdidas en el campo, las instalaciones de almacenamiento y ocurren incluso durante la recolección de masa verde.En esta conferencia se analiza la magnitud de las pérdidas provocadas por la actividad de los microorganismos, que muchas veces se subestiman y, con trabajo no calificado, pueden alcanzar proporciones enormes.
3.1. Pérdida de fermentación
Después de la muerte de las células vegetales en una instalación de almacenamiento llena y bien compactada, comienza la descomposición intensiva y la transformación de nutrientes mediante la multiplicación de microorganismos. Las pérdidas se producen como resultado de la formación de gases de fermentación ("residuos"), pérdidas en las capas superior y lateral, pérdidas debidas a procesos de fermentación secundaria.
El llenado continuo de las instalaciones de almacenamiento (silo, heno) puede reducir significativamente la formación de gases. Con un llenado rápido del almacenamiento, la pérdida de materia seca debido a "desechos" puede ser del 5 al 9%. Con un llenado extendido, los indicadores correspondientes pueden alcanzar el 10-13% o más. En consecuencia, mediante el llenado continuo es posible reducir los desechos de los desechos en aproximadamente un 4–5%.
Debe tenerse en cuenta que en el heno mal compactado como resultado de los procesos de autocalentamiento, la digestibilidad de las proteínas se reduce a la mitad.
La descomposición intensiva de nutrientes ocurre en las capas superior y lateral de la masa de ensilaje (heno) descubierta. Con la cobertura de una paja o sin cobertura, las pérdidas pueden ser mucho mayores. Los hongos del moho, cuando se desarrollan, inician una fuerte descomposición de proteínas. Los productos de degradación de proteínas son alcalinos y se unen al ácido láctico. También se produce la descomposición directa del ácido láctico. Estos procesos conducen a un aumento en el nivel de pH y un deterioro en la calidad del alimento. Incluso si en el momento de abrir el almacenamiento el grosor de la capa estropeada no supera los 10 cm, debe tenerse en cuenta que esta capa tenía originalmente un grosor de 20-50 cm, y el ensilaje debajo de la capa estropeada se caracteriza por un alto Nivel de pH, contiene toxinas tóxicas y no es apto para alimentar animales.
Las pérdidas provocadas por los procesos de fermentación secundaria pueden alcanzar el 20-25%. Se ha establecido que la primera etapa del deterioro del ensilaje es provocada por la levadura junto con las bacterias aeróbicas, se asocia con su calentamiento, una disminución de la acidez. En la segunda etapa del deterioro del ensilaje, se produce la posterior infestación de moho. Dicho alimento se considera inadecuado si contiene más de 5 × 105 hongos. Ya después de 5 días de almacenamiento aeróbico, en el caso de alimentación prolongada o remoción inadecuada del almacenamiento, el ensilado de maíz, incluso con un buen pH inicial de 4.1, pero que ya tiene 3 × 107 de levadura, se caracteriza astronómicamente. Número alto levadura y moho Streptomycetcn.
3.2. Micotoxicosis de forrajes
Entre los muchos factores ambientales sustancias toxicas- Las micotoxinas, formadas por hongos microscópicos, han atraído cada vez más la atención.
Las micotoxinas son productos metabólicos tóxicos de los mohos que se forman en la superficie de los alimentos y piensos. Los hongos toxigénicos son de naturaleza extremadamente extendida y, en condiciones favorables (alta humedad y temperatura), pueden infectar diversos alimentos, piensos, sustancias industriales y causar daños importantes a la economía nacional. El consumo de alimentos y piensos contaminados (contaminados con microorganismos) con estos hongos y micotoxinas puede ir acompañado de enfermedades graves de los seres humanos y los animales de granja: micotoxicosis.
Recientemente, el problema de la micotoxicosis se ha vuelto grande. En la República de Bielorrusia, como en el resto del mundo, una parte importante del grano producido está contaminado con micotoxinas, que no solo afectan de manera negativa y destructiva el cuerpo de los animales, reduciendo significativamente los parámetros de productividad, la calidad de los productos. obtenidos, aumentando los costos económicos, pero también representan un grave peligro para la salud humana.
El consumo de alimentos contaminados por aves de corral conduce a la aparición de micotoxicosis crónica, caracterizada por una amplia gama de daños en el hígado, los riñones, el tracto gastrointestinal, los órganos respiratorios, sistema nervioso, que en última instancia afecta negativamente la productividad y la seguridad del ganado. La prevalencia generalizada de este negativo requiere encontrar nuevas formas de resolver este problema.
Las micotoxicosis son enfermedades que ocurren cuando los animales comen alimentos vegetales que se ven afectados por hongos formadores de toxinas. Las micotoxicosis no son enfermedades infecciosas; cuando ocurren en el cuerpo de los animales, no ocurre la reestructuración inmunológica y no se desarrolla la inmunidad. Todo tipo de animales, aves y peces pueden estar expuestos a la micotoxicosis y las personas también se enferman.
El número total de especies de hongos en la microflora mundial varía de 200 a 300 mil especies, toxigénicas, de 100 a 150 especies. El mayor peligro para los animales y los seres humanos lo representan los piensos y alimentos contaminados con metabolitos de hongos, que pertenecen a dos grupos.
El primer grupo son los llamados hongos soprófitos (hongos de almacén) de los géneros Aspergillus y Penicillium. Se trata principalmente de hongos que no son capaces de infectar plantas vegetativas y penetran en cereales, forrajes y productos alimenticios principalmente durante el período de su recolección, almacenamiento y preparación para la alimentación.
Se observó una cierta especificidad de sustrato de los micomicetos formadores de tóxicos: las especies del género Fusarium afectan principalmente a los cereales; Aspergillus: legumbres e ingredientes para piensos; Stachibotrys altemans, Dendrodochium toxicum afectan el forraje.
El desarrollo de hongos productores de micotoxinas requiere ciertas condiciones. El cornezuelo y el carbón afectan a las plantas durante la temporada de crecimiento. El esclerotio en el suelo se desarrolla a una temperatura de 22 a 26 ° C y una humedad de 25 a 30%. La temperatura y la humedad son factores críticos en el crecimiento y reproducción de hongos tóxicos. La humedad óptima es del 25-30%, la temperatura más favorable es de 25-50 ° C. Los forrajes (heno con un contenido de humedad del 16%, paja - 15% durante el almacenamiento) no se ven afectados por los hongos.
Los forrajes con alta humedad se autocalientan (esto es facilitado por microorganismos) y se crean en ellos condiciones favorables para el desarrollo de micomicetos.
No solo el forraje se somete a calentamiento espontáneo, sino también el grano, así como sus productos procesados (harina, piensos compuestos, salvado, desperdicios de cereales, etc.).
El aislamiento y estudio de micotoxinas es muy importante. Según muchos científicos, se han aislado y nombrado de 80 a 2000 micotoxinas diferentes, de las cuales 47 son altamente tóxicas y 15 con propiedades cancerígenas y mutagénicas (aflatoxinas B y M, ocratoxina A, zearalenona, toxina T-2, patulina, ciclopiazónica y ácidos penicílicos y algunos otros). Aflatoxinas excretadas naturalmente, ocratoxina A, patulina, toxina T-2, ácido penicílico, etc.
La inmensa mayoría de las micotoxinas son exotoxinas, es decir
liberado en el sustrato sobre el que crece el hongo. Las micotoxinas pueden permanecer en el alimento durante mucho tiempo después de la muerte del hongo que las formó. Por tanto, la apariencia del pienso no siempre puede servir como criterio de seguridad. Las micotoxinas son compuestos de bajo peso molecular. Son resistentes a altas temperaturas, no se deterioran durante el tratamiento con vapor caliente, secado, almacenamiento prolongado, acción de ácidos y álcalis. El macroorganismo no produce anticuerpos contra ellos, es decir, los animales y los humanos siguen siendo sensibles a las micotoxinas durante toda su vida.
Las micotoxicosis más comunes entre los animales son aspergilotoxicosis, estaquiotriotoxicosis, fusariotoxicosis, dendrodoquiotoxicosis, mirotecitoxicosis, clavacenstoxicosis, penicilotoxicosis, rizopusotoxicosis y toxicosis causada por hongos del carbón.
Se han determinado sus fórmulas químicas, propiedades fisicoquímicas, mecanismo de acción; Algunos países han calculado las concentraciones mínimas permisibles de estas micotoxinas en los piensos para diferentes tipos animales de granja y aves de corral; y también desarrolló métodos de laboratorio cuantitativos para la determinación de estas sustancias en diversas sustancias. Se están estudiando otras micotoxinas menos estudiadas, como las ergotoxinas, etc., que también causan daños importantes al ganado y las aves de corral.
Es un hecho ampliamente conocido que las micotoxinas administradas en forma químicamente pura exhiben propiedades tóxicas en un grado mucho menor que las mismas cantidades de micotoxinas, pero producidas en condiciones naturales. Esto se debe al hecho de que los hongos microscópicos en el proceso de su actividad vital producen varias toxinas, cuyo número puede llegar a varias docenas, y estas toxinas exhiben un efecto tóxico combinado.
Los laboratorios solo pueden detectar una pequeña fracción de las micotoxinas ya conocidas. El efecto sinérgico de las micotoxinas se ha estudiado en un grado mínimo, aunque en la práctica es de gran importancia.
La dificultad radica en la singularidad e imprevisibilidad de la calidad y composición cuantitativa micotoxinas sintetizadas por diferentes tipos de hongos en diferentes condiciones.
También se conocen las propiedades acumulativas de las micotoxinas. En presencia de micotoxinas en el pienso en cantidades por debajo del nivel de sensibilidad del método de determinación, existe la ilusión de su ausencia y, en consecuencia, la seguridad del pienso. Sin embargo, a los pocos días de la alimentación de tales alimentos como consecuencia de la acumulación, la dosis de toxinas obtenida alcanza un valor crítico y se manifiesta de alguna manera, principalmente una disminución del apetito, depresión general, indigestión, etc. En la inmensa mayoría de los casos, la causa de estos síntomas se buscará en cualquier cosa, pero no en la acción de las micotoxinas.
Otro posible desarrollo de eventos, que puede pasar desapercibido durante mucho tiempo: las micotoxinas, al acumularse, destruirán gradualmente el sistema inmunológico de un animal o ave. Este efecto es típico de casi todas las micotoxinas, pero su detección sin el uso de métodos especiales es casi imposible. Se observa un cuadro similar cuando las toxinas se encuentran en el alimento en concentraciones máximas permisibles. Estos resultados indican una posibilidad real de la presencia de muchas otras micotoxinas en los piensos, que los estudios de laboratorio no pueden detectar.
Las micotoxinas tienen una cosa en común: son biocidas que destruyen las células vivas. Para otras propiedades, incluidas las fisicoquímicas, las micotoxinas difieren de manera muy significativa, esto es lo que hace que sea imposible desarrollar una sola método efectivo luchar contra ellos.
El método más común en la actualidad es la adsorción de micotoxinas por adsorbentes de origen orgánico o inorgánico. El método se basa en las propiedades físicas de las moléculas de micotoxinas: su polaridad y tamaño molecular. Por lo tanto, los adsorbentes de diferente naturaleza adsorben micotoxinas de diferentes formas.
El método de adsorción elimina eficazmente las micotoxinas polares (que son principalmente aflatoxinas, hasta cierto punto fumonisinas).
Al mismo tiempo, algunas toxinas no polares prácticamente no son absorbidas por algunos adsorbentes, mientras que otras no se adsorben con la suficiente eficacia.
El grado de neutralización de las micotoxinas también depende de la capacidad de adsorción del adsorbente. Este indicador y el grado de infestación del alimento determinan la velocidad de introducción del adsorbente en el alimento. Las propiedades esenciales de los adsorbentes son la capacidad de trabajar en un amplio rango de pH y la irreversibilidad de la unión de micotoxinas. Se sabe que las micotoxinas pueden adsorberse en un adsorbente en el estómago y desorberse cuando el intestino es alcalino. Como resultado, la eficacia de dicho adsorbente será cuestionable. Algunos adsorbentes también tienen la capacidad de absorber nutrientes, vitaminas y oligoelementos.
Existen dificultades para evaluar la eficacia de los adsorbentes, lo que complica enormemente su selección y la obtención de resultados objetivos. La mayoría de los métodos in vitro clásicos ni siquiera pueden acercarse a las condiciones reales del tracto gastrointestinal.
Los experimentos in vivo son demasiado complejos y difíciles de reproducir.
Por tanto, continúa la búsqueda de modelos que permitan reproducir las condiciones lo más cerca posible de la naturaleza y obtener resultados más objetivos.
La mayoría de los principales toxicólogos creen que el control eficaz de las micotoxinas es posible utilizando solo unos pocos métodos complementarios de eliminación de los piensos, que tienen diferentes mecanismos de acción y están dirigidos contra diferentes grupos de toxinas. La investigación en esta área es muy intensa. Continúa la búsqueda de adsorbentes orgánicos e inorgánicos óptimos.
Actualmente, se han creado aluminosilicatos hidratados de sodio, calcio, que son reconocidos como los mejores adsorbentes inorgánicos. Esto ha sido probado por investigaciones industriales y de laboratorio de muchos centros de investigación independientes.
Una nueva dirección es la neutralización de micotoxinas. La neutralización del efecto tóxico de las micotoxinas por las enzimas es una forma natural de que los microorganismos luchen por la existencia. Numerosos estudios han demostrado que es excelente para neutralizar micotoxinas en el cuerpo de animales de granja y aves de corral.
Enzimas especialmente seleccionadas modifican las micotoxinas a sustancias inofensivas, afectando la parte de la molécula responsable del efecto tóxico. Este enfoque es especialmente importante y, quizás, el único eficaz para las micotoxinas no polares, que prácticamente no están unidas por adsorbentes (tricotecenos, zearalenona, ocratoxinas).
4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE ALIMENTOS
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MICROFLORA DE GRANO EPIFÍTICO Y SU CAMBIO DURANTE EL ALMACENAMIENTO DE LOS ALIMENTOS
Una variedad de microflora vive en la superficie del grano. Parte de los microorganismos proviene de la rizosfera, parte se introduce con el polvo y los insectos. Sin embargo, solo unos pocos microorganismos, los llamados epífitos, se desarrollan en el grano, así como en toda la superficie de las plantas. Los microorganismos epífitos que se multiplican en la superficie de los tallos, hojas y semillas de las plantas se denominan microorganismos filo-esféricos. Las epífitas se alimentan de los productos de la exosmosis vegetal. Las condiciones de vida de las bacterias epífitas son peculiares. Se contentan con pequeñas reservas de nutrientes en la superficie de las plantas, son resistentes a altas concentraciones de fitoncidas y soportan fluctuaciones periódicas de humedad. Por lo tanto, su número es pequeño y la composición de especies es bastante constante. Más del 90% de los microorganismos epífitos son bacterias putrefactas. Básicamente, la microflora epífita está representada por bacterias que no portan esporas. La mayor parte de la población bacteriana de granos está formada por bastones del género Pseudomonas que no contienen esporas, que se desarrollan activamente en la superficie de las plantas. Pseudomonas herbicola (Erwinia herbicola) es especialmente común y forma colonias de color amarillo dorado en medios sólidos. También existen Pseudomonas fluorescens, micrococos, bacterias del ácido láctico, levaduras. Los bacilos y los hongos microscópicos constituyen un pequeño porcentaje.
En determinadas condiciones, los microorganismos epífitos pueden ser útiles para las plantas, ya que evitan la penetración de parásitos en los tejidos vegetales.
Durante el almacenamiento de granos, los microorganismos epífitos pueden jugar un papel negativo. En el grano maduro, el agua está unida y es inaccesible para los microorganismos. En tal grano, están en un estado de animación suspendida (reposo). El desarrollo de microorganismos en el grano y, en consecuencia, la seguridad de este último está influido decisivamente por: la humedad, la temperatura, el grado de aireación, la integridad del grano y el estado de sus tejidos tegumentarios. En granos con alta humedad, los microorganismos se multiplican cuanto más rápido, mayor es la temperatura.
El desarrollo de procesos microbiológicos en granos almacenados con alta humedad conduce a un aumento notable y, a veces, muy significativo de la temperatura. Este fenómeno se llama termogénesis.
El autocalentamiento del grano conduce a un cambio en la microflora. Desaparece la microflora epífita característica del grano. Primero, los bastones no pigmentados que no llevan esporas se multiplican abundantemente, desplazando a Erwinia herbicola. Más tarde, aparecen micrococos resistentes al calor (termotolerantes), que se forman en medios densos, con mayor frecuencia pequeñas colonias blancas planas, hongos mohos, actinomicetos. Un mayor desarrollo del proceso de autocalentamiento (más de 40-50 ° C) promueve el desarrollo de bacterias termófilas y formadoras de esporas.
A medida que avanza el autocalentamiento, la composición de especies de los mohos también cambia. La especie Penicillium, que prevaleció al principio, está siendo reemplazada por la especie Aspergillus.
Por lo tanto, de acuerdo con la composición de especies de la microflora, se puede juzgar no solo si el grano se sometió a un calentamiento espontáneo, sino también hasta dónde ha llegado este proceso. El predominio de Ertioinia herbicola en la cenosis microbiana del grano es un indicador de sus buenas cualidades. Un gran número de bacterias formadoras de esporas y hongos indica una pérdida de germinación de la semilla.
Las condiciones favorables para el desarrollo de microorganismos en el grano conducen a la acumulación de toxinas secretadas por ellos. Como resultado, cuando se alimenta con dicho grano al ganado y las aves de corral, a menudo se produce una intoxicación alimentaria.
Por lo tanto, el almacenamiento adecuado de grano debe reducirse a prevenir el desarrollo de microorganismos en él.
Para cuantificar los microorganismos en el grano, se coloca una muestra de 5 g en un matraz con 50 ml de agua corriente estéril y 2-3 g de arena. El matraz se agita con movimientos circulares durante 10 minutos. Se preparan diluciones adicionales a partir del extracto resultante (10 ~ 2; 10_3; 10-4). Las pipetas de Mohr estériles separadas toman 10 ml de suspensión y se transfieren a matraces que contienen 90 ml de agua corriente estéril. Luego de cada matraz tomar 1 ml de la suspensión de la dilución correspondiente en placas de Petri estériles por duplicado. En cada placa de Petri, vierta 1 tubo de MPA derretido, pero preenfriado a 50 ° C. Las placas se incuban a una temperatura de 30ºC. Junto con el MPA, utilizar los medios electivos descritos en el apartado "Análisis del ensilaje".
Después de 3-5 días de incubación, se cuenta el número total de colonias cultivadas en MPA en platos y se calcula el número de microorganismos por gramo de grano.
Para determinar la composición cualitativa de la microflora del grano, las colonias se agrupan según características culturales, se preparan preparaciones de cada grupo de colonias, se revela la pertenencia de microorganismos a un género o familia, y el número de bacterias de cada grupo. se determina como porcentaje del número total de microorganismos.
Para su identificación, se purifican los cultivos aislados de microorganismos.
Sobre la base del análisis microbiológico, se llega a una conclusión sobre la calidad del grano.
En grano fresco y benigno predomina Erwinia herbicola (hasta un 80%), formando colonias de color naranja brillante. Hay Pseudomonas fluorescens, que forma colonias fluorescentes de color amarillento-verdoso, bastoncillos no pigmentados que no forman esporas, levadura (las colonias son brillantes, convexas, a menudo coloreadas en tonos rosados). Cuando se cuenta en agar mosto con tiza, se detectan bacterias de ácido láctico, formando pequeñas colonias lenticulares con zonas de disolución de tiza.
Erwinia herbicola y Pseudomas fluorescens no se detectan en granos añejos almacenados en condiciones de alta humedad. Se encuentran micrococos que forman pequeñas colonias planas de color blanco brillante, bastoncillos formadores de esporas, actinomicetos y bastones que no contienen esporas. Cuando se cuenta con agar mosto, se revela un número significativo de hongos, principalmente pertenecientes al género Penicillium, y también Aspergillus.
Materiales y equipamiento. El grano en frascos es fresco y rancio, almacenado en condiciones de alta humedad. Pesos y pesos. Gafas de reloj. Frascos con agua esterilizada (90 ml), matraces con agua esterilizada (50 ml) y arena. Pipeta estéril de Mohr, 10 ml y 1 ml. Placas de Petri estériles. MPA en tubos de ensayo y matraces. Baño de agua, trípode. Microscopios y todo lo necesario para el examen microscópico.
ANÁLISIS DE SILO
Las bacterias del ácido láctico que viven en las plantas juegan un papel importante en el ensilado del forraje. El ensilaje se basa en la fermentación del ácido láctico. Las bacterias del ácido láctico fermentan los azúcares de las plantas de ensilaje en ácido láctico y parcialmente acético, que suprime el desarrollo de bacterias putrefactas, butíricas y otras bacterias indeseables que estropean el alimento. Las bacterias del ácido láctico reducen el pH del alimento a 4.2-
Si la acidez del ensilaje por una razón u otra disminuye (el pH sube por encima de 4.5-4.7), entonces se crean condiciones favorables para la vida de los microorganismos dañinos para la preservación de KLPM.
Acumula ácido butírico maloliente, aminas, amoníaco y otros productos.
Para asegurar el desarrollo normal de las bacterias del ácido láctico en el proceso de ensilado, es necesario tener un contenido suficiente de azúcar en las plantas de ensilaje y aislar el alimento del acceso del aire, es decir, crear condiciones anaeróbicas.
Los hongos del moho toleran una acidificación fuerte, pero son aerobios estrictos, por lo que no pueden reproducirse en un alimento fermentado, cubierto y bien comprimido.
Si sigue la descomposición del azúcar y la formación de ácidos orgánicos durante el ensilado, notará que con una disminución del azúcar, aumenta la cantidad de ácidos orgánicos. Sin embargo, una disminución del pH depende no solo de la cantidad de ácidos láctico y acético, sino también de la capacidad amortiguadora del material vegetal, que, a su vez, depende de las proteínas y las sales. Cuanto más amortigua la masa de la planta, más ácidos se necesitan para reducir el pH del alimento, es decir, más se une el material amortiguador y neutraliza parte del ácido láctico (iones de hidrógeno). Por lo tanto, a pesar de la acumulación de ácido, el pH del medio casi no disminuye hasta que se consume todo el material que proporciona amortiguación. Los ácidos ligados por el material tampón forman una reserva de los llamados ácidos ligados en el ensilaje. Una materia prima más amortiguada para un ensilaje de buena calidad debería tener más azúcares que una materia prima menos amortiguada. Por lo tanto, la capacidad de ensilaje de las plantas también está determinada por propiedades amortiguadoras específicas.
La capacidad tampón de la masa de la planta se determina por titulación de la masa de la planta triturada con una solución de ácido láctico 0,1 N a pH 4,0. Se determina cuánto ácido láctico se requiere para cambiar el pH a 4,0. Dado que se gasta aproximadamente el 60% para la formación de ácido láctico de azúcares para piensos, luego, habiendo calculado el 100%, se determina el llamado mínimo de azúcar para una materia prima vegetal determinada, es decir, la cantidad más pequeña de azúcar requerida para la formación de tal cantidad de láctico y acético ácidos para cambiar el pH a 4.0.
Las plantas son buenas para ensilaje si contienen mucha azúcar y el mínimo de azúcar es pequeño. Si el real
Si el contenido de azúcar en las plantas es aproximadamente igual al contenido mínimo de azúcar, entonces están mal ensiladas y la menor desviación durante el proceso de ensilado provocará el deterioro del ensilado. Si el contenido real de azúcar es inferior al mínimo de azúcar, estas plantas no se ensilan.
Durante el ensilado se conservan las flores y las hojas, que contienen la mayor cantidad de nutrientes. La pérdida de materia seca con un ensilaje adecuado no supera el 10-15%. Un buen ensilaje se caracteriza por las siguientes características: color - verde oliva
(solo cambios leves), el olor es agradable (manzanas remojadas, pan horneado), pH 4-4.2, acidez total 2-2.5% (en términos de ácido láctico), humedad 70%. La microflora de un buen ensilaje está representada por barras de ácido láctico y estreptococos de ácido láctico; la levadura se encuentra a menudo en pequeñas cantidades. Estos últimos forman ésteres que confieren al ensilado un olor agradable y enriquecen el pienso con proteínas y vitaminas. Sin embargo, en grandes cantidades, la levadura degrada la calidad del ensilado, reduce su acidez, ya que compite con las bacterias del ácido láctico en el consumo de azúcar.
En el primer período después de la colocación del ensilaje, la microflora de la fase mixta de fermentación se desarrolla rápidamente, generalmente presente en la superficie de plantas sanas: bacterias putrefactas (principalmente bastones no formadores de esporas), bacterias del grupo E. coli, butírico. bacterias ácidas, etc. barras de ácido láctico acidorresistentes. Después de dos semanas (con una disminución del pH a 4.0 e inferior), los procesos microbiológicos en el ensilado básicamente han terminado.
Para el análisis, se toma una muestra promedio del ensilaje del extremo a tope de la zanja, fosas o montones de tierra. Para hacer esto, quitando la capa superior con un cuchillo esterilizado, corte los cubos a lo largo de la línea media del cuello, con un intervalo de 1 m. Se colocan en un frasco de vidrio estéril con una capacidad de 1-2 litros con un tapón de tierra para que el silo quede bien empaquetado y hasta arriba. Las muestras se mezclan en un cristalizador estéril, se trituran con tijeras estériles y se pesan para su análisis.
Se recomienda que el estudio se lleve a cabo a más tardar 24 horas después del muestreo.
Examen microscópico de la microflora del ensilaje.
Para familiarizarse con la microflora del ensilaje, se prepara una preparación de la siguiente manera. Tome el ensilaje con pinzas y presione con fuerza contra el portaobjetos sin agregar agua, tratando de dejar una huella en el portaobjetos. La preparación se seca al aire, se fija a la llama y se tiñe con azul de metileno (2-3 min). Después de lavar el tinte con agua del grifo y secarlo lejos de la llama, microscopía con un sistema de inmersión.
La muestra revela varillas delgadas que no forman esporas de tamaño variable (bacterias del ácido láctico) y estreptococos del ácido láctico. Por lo general, están dominados por Lactobacterium plantarum, varillas cortas homoenzimáticas mesófilas, a menudo dispuestas en filas paralelas. A veces, se encuentran células de levadura en ciernes. Rara vez se observan bacterias formadoras de esporas. En un ensilaje deficiente, las varillas formadoras de esporas (bacterias del ácido butírico, putrefacción aeróbica bacterias) se detectan hongos.
Registro cuantitativo de microorganismos en el silo
Se coloca una muestra de ensilaje de 5 g en un matraz con 50 ml de agua corriente esterilizada y 2-3 g de arena. El matraz se agita con movimientos circulares durante 10 minutos. A partir del extracto resultante preparar diluciones posteriores (10-2; 10+ 10+ 10+ 10 ~ 6), y luego sembrar a partir de las diluciones correspondientes en medios electivos, 1 ml de suspensión en siembra profunda, 0.05 ml de suspensión en siembra superficial. Los cultivos se mantienen a una temperatura de 28 ° C.
La determinación del número de bacterias del ácido láctico se lleva a cabo en agar mosto con tiza o agar repollo con tiza (medio 1, 1a), así como en agar repollo con alcohol y tiza (medio 2) - siembra profunda. Las zonas de disolución de la tiza se forman alrededor de las colonias de bacterias del ácido láctico debido a la acumulación de ácido láctico (Fig. 37).
El recuento de las colonias de bacterias del ácido láctico en agar mosto con tiza y agar repollo con tiza se lleva a cabo en
6º día, y en agar repollo con alcohol y tiza, del 7 al 10º día. El miércoles 2 es necesario identificar las bacterias del ácido láctico en la microflora epífita de la masa vegetal original, ya que el alcohol inhibe el crecimiento de microflora extraña. La cantidad de microflora extraña (microorganismos aerobios putrefactos) se determina mediante inoculación profunda en agar peptona (medio 3).
Arroz. 37. Zonas de disolución de tiza alrededor de las colonias de bacterias del ácido láctico del ensilaje.
7º día.
El número de hongos microscópicos y levaduras se determina en agar mosto con estreptomicina (medio 4) mediante inoculación de superficie. Las colonias se cuentan en el día 3-4 (si es necesario, nuevamente en el día 7-8).
El título de bacterias de ácido butírico se establece en medio líquido de Emtsev (medio 5a) y medio de patata (medio 5). Para determinar el número de esporas de bacterias cárnicas ácidas, la inoculación se lleva a cabo a partir de la suspensión, después de la pasteurización durante 10 minutos a 75 ° C. Los resultados del análisis se tienen en cuenta por la intensidad del desprendimiento de gas (trozos de patatas flotan en la superficie del líquido), y el título de bacterias de ácido butírico y sus esporas se establece mediante el método de diluciones limitantes según McCready.
Las bacterias proteolíticas aerobias se cuentan en el caldo de carne-peptona (medio 6) según la acumulación de gas en los flotadores. Los cultivos se mantienen a 28 ° C durante dos semanas.
Al analizar los silos de pastos cultivados en el contexto de altas dosis de fertilizantes nitrogenados, las bacterias desnitrificantes también se cuentan en el medio de Giltai (medio 7). Los cultivos se mantienen durante 10-12 días a 28 ° C. Los desnitrificadores se cuentan de acuerdo con la intensidad del desprendimiento de gas y el cambio de color del indicador.
Al analizar el ensilaje, también se registran las esporas de bacilos putrefactores aeróbicos. En medios densos (miércoles 8)
hacer siembra superficial. Las placas se incuban a 28 ° C, el recuento de colonias se realiza el 4º día.
Las bacterias del grupo Escherichia coli se cuentan en los medios de Kessler o Bulir por la liberación de gas y su acumulación en flotadores. Los tubos se mantienen durante 48 ha 40-42 ° C.
Composición de los medios electivos
Miércoles 1. Agar mosto con tiza. Mosto, diluido al 3% según Ealling, - 1 l, agar - 20-25 g, tiza estéril - 30 g Esterilizado a 0,5 ATM durante 30 minutos.
Miércoles 1a. Agar repollo con tiza. Caldo de col - 900 ml, extracto de levadura - 100 ml, peptona - 10 g, glucosa - 20 g, acetato de sodio - 3,35 g, sulfato de manganeso - 0,025 g, agar - 15-20 g.
Se agrega tiza estéril a los matraces a razón de 5 g por 200 ml de medio. Esterilizado a 0,5 ATM durante 30 minutos.
Miércoles 2. Agar repollo con alcohol y tiza. Añadir 20 ml de etanol (96%) por 200 ml de medio al medio fundido enfriado a 50 ° C, agitar bien y verter en placas de Petri con inóculo.
Miércoles 3. Agar peptona. ... Peptona - 5 g, K2HPO4 - 1 g ,. KH2PO4 - 0,5 g, MgSOi - 0,5 g, NaCl - trazas, agua del grifo - 1 l, agar, bien lavado, - 15-20 g. Esterilizado a 1 atm durante 20 minutos.
Miércoles 4. Agar mosto con estreptomicina. Mosto, diluido al 3% según Balling, - 1 l, agar - 25 g. Esterilizado a 0,5 ATM durante 30 minutos. Antes de verter el medio en placas de Petri, agregue 80-100 unidades al mosto-agao. estreptomicina por cada mililitro de medio.
Miércoles 4a. Agar de mosto acidificado. Mosto, diluido al 3% según Balling, - 1 l, agar - 20-25 g. Esterilizado a 0,5 ATM durante 30 minutos. Antes de verter el medio en placas de Petri, se añaden 2 ml de ácido láctico (por 1 litro de medio), hervido durante 10 minutos en un baño de agua, al mosto-agar fundido.
Miércoles 5. Patata mediana con tiza. Se agrega tiza estéril a los tubos de ensayo (en la punta de un bisturí), se vierten 8-10 cubos de papa de 2-3 mm de tamaño con agua corriente a s / 4 del volumen del tubo de ensayo. Esterilizado a 1 ATM durante 30 minutos.
Miércoles 5a. Almidón de patata - 20 g, peptona - 5 g, autolisado de levadura - 0,2 mg / l, KH2P04 - 0,5 g, K2HPO4 - 0,5 g, MgSC> 4 - 0,5 g, NaCl - 0,5 g, FeS04- 0,01 g, MnS04-0; 01 g, CaCO3- 10 g, una mezcla de microelementos no MV Fedorov-1 ml, agua destilada - 1 l, ácido tnoglicólico - 0.05%, neutralroth - 0.004%) pH 7.4-7.5. La esterilización del medio se lleva a cabo a 0,5 atm durante 30 minutos. La temperatura de incubación de los cultivos es de 30-35 ° С.
Miércoles 6. Caldo de carne y peptona. Peptona - 10 g, NaCl - 4 g, caldo - 1 litro. Vierta en tubos de ensayo con flotadores de hasta 3 / "de volumen. Esterilizado a 1 ATM durante 20 minutos.
Miércoles 7. Miércoles Giltai (modificado). Citrato de sodio-2 g, KNO3- 1 g, KH2P04- 1 g, K2HP04- 1 g, MgS04 -
1 g, CaCl2 - 0,2 g, trazas de FeCl3-, agua destilada - 1 l,
Solución de azul de bromotimol al 1% (pH 6,8-7,0). Esterilice prn 1 ATM durante 20 minutos.
Miércoles 8. Agar carne-peptona y mosto-agar 1: 1. Esterilizado a. 0,5 atm durante 30 minutos.
Miércoles 9. Miércoles Kessler. A 1 litro de agua del grifo, agregue 50 ml de bilis bovina fresca y 10 g de peptona. La mezcla se hierve durante 15 minutos en un baño de agua, se agita. Cuando el peptoi se disuelva, filtre a través de un algodón, luego agregue 10 g de lactosa. Después de disolver la lactosa, se establece una reacción ligeramente alcalina (pH 7,6) y 4 ml de 1% solución acuosa violeta de genciana a razón de 1 g de pintura seca por 25 litros de medio. El líquido se vierte en tubos con flotadores y se esteriliza a 1 atm durante 15 minutos.
Miércoles 10. Miércoles Bulir. El caldo de carne y peptona Kіl agregue 12.5 g de manitol y 6 ml de una solución al 1% de neutralroth. El medio se vierte en tubos con flotadores y se esteriliza a 0,5 atm durante 30 minutos. El medio tiene un color cereza, cuando se desarrolla Escherichia coli, se vuelve naranja y el gas se acumula en el flotador.
Las colonias que dominan los medios sólidos se microscopizan. Para detectar bacterias de ácido butírico de tubos de ensayo con patatas, preparar una preparación en una gota triturada con la adición de solución de Lugol.
Determinación de acidez
Determinación de la acidez total en ensilaje. Se toma una muestra de 20 g de ensilaje y se coloca en un matraz cónico de 500 ml con condensador de reflujo. El contenido del matraz se vierte con 200 ml de agua destilada, se mezcla bien y se calienta durante 1 hora. Después de enfriar, el contenido del matraz se filtra a través de un filtro de papel y 10 ml del filtrado (con el doble de agua destilada ) se titula con HCl 0,1 N. solución de hidróxido de sodio en presencia de fenolftaleína hasta que aparezca un color ligeramente rosado estable.
El contenido de ácido total en el ensilado en términos de ácido láctico se expresa como porcentaje. 1 ml 0,1 N. La solución de NaOH corresponde a 0,009 g de ácido láctico. Multiplicando la cantidad de 0,1 N. NaOH consumido para la titulación del extracto de 100 g de ensilaje por 0.009, encuentre la cantidad de ácido en el ensilaje (%).
Ejemplo de cálculo. Para la titulación de 10 ml del extracto, 1,7 ml de 0,1 N. NaOH, por lo tanto, por 200 ml se irán 34 ml de 0,1 N. NaOH.
Se obtienen 200 ml de extracto a partir de 20 g de ensilaje, y se consumirán X ml de 0,1 N para neutralizar 100 g de ensilado. NaOH:
100.34
X = --¦ = 170 ml 0,1 i. NaOH.
Multiplicar 170 por 0,009 da el porcentaje de ácido láctico:
170 X 0,009 = 1,53%
Se obtienen resultados suficientemente precisos incluso si la acidez se determina de la siguiente manera. Se toma una muestra de ensilaje de 5 g, se muele en un mortero y se coloca en un tubo de ensayo ancho (2-
cm). El contenido se vierte en 50 ml de agua destilada, se cierra con un tapón de goma y se mezcla bien. La cantidad pesada de ensilaje se infunde a 10-12 ° C durante 30 minutos y luego se determina la acidez del extracto por titulación. Se valoran 10 ml del extracto (con el doble de agua destilada) con 0,1 y. solución de hidróxido de sodio en presencia de fenolftaleína hasta que aparezca un color ligeramente rosado estable.
Ejemplo de cálculo. Para la titulación de 10 ml del extracto, 1,7 ml de 0,1 N. NaOH, por lo tanto, para 50 ml de extracto-
ml; Se obtienen 50 ml de extracto a partir de 5 g de ensilaje, y se consumirán X ml de 0,1 N para neutralizar 100 g de ensilaje. NaOH:
100.8,5
X = L = 170 ml 0,1 N. NaOH;
5
170 X0,009 = 1,53% de ácido láctico.
Determinación de pH en ensilaje. La preparación del extracto del ensilaje para la determinación del pH en el mismo se realiza de la misma forma que para la determinación de la acidez total en el ensilaje. El pH se encuentra mediante indicadores o determinación electrométrica. Cuando utilice indicadores, proceda de la siguiente manera. Tome 2 ml de extracto de ensilaje en una taza de porcelana y agregue 2 gotas de indicador (una mezcla de volúmenes iguales de bromotimol bleau y metilroth). La concentración de iones de hidrógeno se determina comparando el color del contenido del plato con los datos siguientes. Color del indicador de PH Rojo 4.2 e inferior Rojo-naranja 4.2-4.6 Naranja 4.6-5.2 Amarillo 5.2-6.1 Amarillo-verde 6.1-6.4 Verde 6.4- 7.2 Verde-azul 7.2-7.6 Materiales y equipo. Pesas y pesos, matraces cónicos de 500 ml con condensador de reflujo, probetas anchas, trípode con rejillas de amianto, matraces de 100 ml y 250 ml, embudos, filtros de papel, pipetas de 10 ml y 2 ml, vasos de porcelana, pinzas; indicadores: una mezcla de volúmenes iguales de bromotimolblow y metilrot, fenolftaleína, azul de metileno, solución de Lugol (1: 2).
Medios de cultivo, placas de Petri estériles, pipetas estériles de 1 ml, agua corriente estéril en tubos de 9 ml y en matraces de 50 ml. Placas y probetas con cultivos. Microscopio y todo lo necesario para microscopía.
LEVADURA
La levadura contiene mucha proteína de fácil digestión, rica en ergosterol, que se transforma fácilmente en vitamina D, vitaminas A, B, E; se reproducen vigorosamente, no tienen pretensiones en su hábitat y pueden cultivarse fácilmente en residuos agrícolas e industriales. Actualmente, la levadura forrajera se prepara en grandes cantidades propagándola sobre residuos industriales, incluidos los hidrolizados vegetales (paja, residuos de madera, etc.). Ahora se ha descubierto que la levadura (Candida) se multiplica bien en los hidrocarburos. Esto hace posible preparar levadura para piensos barata utilizando residuos de la industria petrolera. Además de añadir levadura seca a la ración de pienso, se utiliza levadura de pienso. Para hacer esto, se introduce un cultivo de levadura en la masa vegetal triturada y humedecida. Revuelva periódicamente. La levadura se multiplica abundantemente en el pienso, lo que suele coincidir con la acidificación. Sin embargo, la acumulación de ácidos se explica por el desarrollo de bacterias lácticas, que siempre viven de la materia vegetal. Para la reproducción activa de la levadura en el pienso, se requieren una serie de condiciones: un medio nutritivo bien preparado (trituración, humedad, temperatura 25-27 ° C, aireación suficiente, pH 3,8-4,2). Solo se puede alimentar con levadura rica en mono y disacáridos. De lo contrario, no se desarrollarán levaduras ni bacterias del ácido láctico. Además de los concentrados, los piensos suculentos se someten a levadura, a la que se mezcla el forraje.
Cuando se fermenta el alimento concentrado, se pierde 5-6% de materia seca. Estas pérdidas recaen principalmente sobre los carbohidratos fermentados por la levadura.
Cuando se alimenta con levadura, es de interés enriquecer el alimento con proteínas debido al nitrógeno mineral introducido. La levadura, que consume sales de amonio, enriquece el sustrato con proteínas en un 13-17% (calculado sobre materia seca). La levadura hace que el alimento sea agradablemente ácido, lo enriquece con vitaminas, estimula el apetito en los animales, elimina muchas enfermedades (infecciones paratifoides, raquitismo de animales jóvenes, lesiones cutáneas y otras enfermedades), afecta favorablemente la producción de leche en las vacas, la producción de huevos de aves de corral y un aumento en el aumento de peso de los animales. |
En la práctica de laboratorio, la levadura para piensos se puede * llevar a cabo en remolachas, que se cortan previamente en trozos pequeños, o en salvado. La comida se introduce en un vaso de precipitados tarado de 100 ml con una varilla de vidrio, humedecido en el caso de salvado hasta obtener la consistencia de una crema agria espesa. Se pesan los vasos de comida. La masa del pienso humedecido debe ser de unos 100 g. Como iniciador, se utiliza una dilución de un día de levadura de panadería sobre mosto en una cantidad del 5% (se añaden 5 ml de suspensión de levadura por 100 g de pienso).
La comida se mezcla bien con una varilla de vidrio, el vidrio se cubre con una etiqueta de papel, en la que se registra el recipiente del vidrio y la masa de la comida humedecida "(sin levadura).
Deje la levadura a temperatura ambiente, revolviendo el contenido del vaso varias veces al día.
Después de 1-2 días, se determina la cantidad de células de levadura en el alimento.
Recuento de células de levadura en suspensión de levadura (cultivo iniciador)
"por el método de recuento directo al microscopio
Tome un bucle de una cierta cantidad de iniciador de levadura (1 bucle captura 0.01 ml), colóquelo en un portaobjetos de vidrio, agregue la misma cantidad de leche y extienda sobre un área determinada (4 cm2). La preparación se seca al aire, se fija cuidadosamente a la llama y se tiñe con azul de metileno durante 10 min.
Bajo un microscopio con un sistema de inmersión, se cuenta el número de células de levadura (en 10 CAMPOS
visión). El número de células de levadura en 1 ml de cultivo iniciador se determina mediante la fórmula:
S
-A. 100,
Si
donde A es el número medio de células de levadura en un campo de visión;
S- área cuadrada (4 m2);
Si es el área del campo de visión,
Si = jrr2,
donde r es el radio del objetivo, determinado mediante un micrómetro de objeto. Se aplica una gota de aceite de cedro al micrómetro del objeto y el radio del objetivo se determina en la línea del micrómetro del objeto con el sistema de inmersión.
Si la lente g es "0.08 mm, entonces
S, = 3.14.0.0064 = 0.02 mm2,
S 400 mm2
=20000.
Si 0,02 mm2
Consideración de las células de levadura en el alimento masticado
Después de 1-2 días, se pesan vasos de levadura. Debido a la fermentación del azúcar y la evaporación del agua, se reduce el peso del pienso. Tomar una muestra promedio en la cantidad de 10 g, agregar a un matraz que contiene 100 ml de agua corriente esterilizada y agitar durante 5 minutos. Luego, en un área determinada del portaobjetos de vidrio (4 cm2), frote un cierto volumen de suspensión (bucle de 0.01 "ml-1) y agregue 0.01 ml de leche. El medicamento se seca al aire, se fija cuidadosamente en una llama, se tiñe con azul de metileno durante 10 minutos Cuente el número de células de levadura en un campo de visión (10 campos de visión).
El número medio de células en un campo de visión se multiplica por 20.000, por 100 y 10, y se obtiene el número de células en 1 g de pienso. Luego, esta cifra se multiplica por el peso del alimento y se determina el número de levadura en todo el alimento.
Para saber cuántas veces la cantidad de levadura aumentó durante el proceso de levadura, debe dividir su número por el número inicial de células de levadura contenidas en el cultivo iniciador. La comida se considera buena si no se encuentran más de 10 células bacterianas extrañas (no levadura) en un campo de visión.
Materiales y equipamiento. Balanzas y pesas, vasos de 100 ml con varillas de vidrio, remolacha, salvado, suspensión de levadura, pipetas graduadas de 5-10 ml, asas, leche en tubos de ensayo, portaobjetos de 4 cm2 de papel cuadriculado, micrómetro de objetos, indicador de azul de metileno, vasos con levadura comida. Microscopio y todo lo necesario para microscopía.
Microflora epífita de plantas. Los sistemas de raíces y raíces de las plantas se siembran con una gran cantidad de microflora diferente. En la zona de las raíces (rizosfera) hay una gran cantidad de residuos de raíces que mueren, que son un sustrato nutritivo para la microflora saprofítica del suelo. Estas bacterias son putrefactas, como algunos representantes del grupo intestinal que se encuentran en la zona de las raíces de las plantas. Además de ellos, la rizosfera contiene una cantidad significativa de bacterias ácido lácticas heterofermentativas. El número de formación de esporas se vuelve significativo solo después de la muerte del sistema de raíces. De los mohos predominan Penicillium y Fusarium.
Algunas bacterias y hongos microscópicos que viven en la raíz se trasladan gradualmente a la parte terrestre de la planta en crecimiento y se asientan sobre ella. En la superficie de las plantas, solo un cierto grupo de microorganismos, llamado epífito. En la superficie de las plantas, hay amonificantes, bacterias del ácido butírico, bacterias del ácido láctico, bacterias del grupo Escherichia coli (BGKP) y representantes de otros grupos fisiológicos de microorganismos. A diferencia de otros microbios, las epífitas toleran bien la acción de los fitómidos, la radiación solar y se alimentan de sustancias secretadas por las plantas. Al estar en la superficie de las plantas, las epífitas no dañan ni penetran en los tejidos de una planta sana. Un papel importante en este proceso pertenece a la inmunidad natural y a las sustancias bactericidas que secretan las plantas. Todas las plantas secretan fitoncidas que afectan los procesos fisiológicos de los microbios.
La relación entre microbios y esquejes. Después de cortar las plantas, se altera la permeabilidad de las células, se destruyen las sustancias bactericidas que impiden la penetración de microbios en sus tejidos. Se activan todos los microorganismos de la superficie de las plantas: putrefactos, butíricos, bacterias del ácido láctico y hongos del moho, etc. Los microorganismos, y principalmente los hongos, con su desarrollo intensivo, reducen la calidad del pienso y su valor nutricional. Bajo la influencia de Aspergillus, Penicillium, las grasas cambian, luego los carbohidratos y las proteínas, se acumulan varios productos de descomposición en el alimento, cambiando drásticamente el olor y el sabor del alimento, entre ellos los ácidos grasos orgánicos, el amoníaco y las peptonas. Estos procesos son especialmente activos a alta humedad y temperatura.
Las bacterias anaeróbicas se desarrollan en las capas profundas de los alimentos y las bacterias aeróbicas y los mohos crecen en la superficie. Como resultado de su actividad vital, se produce la descomposición de las partes constituyentes del pienso, lo que conduce a la pérdida de nutrientes y al deterioro del pienso. Adquiere un olor pútrido, las fibras se rompen con facilidad, su consistencia se mancha. Los animales comen mal estos alimentos y pueden causar intoxicación alimentaria.
Sen sobre. El secado es el método más antiguo y más extendido de preservar la masa verde y otros forrajes (grano, paja). La esencia de este proceso es que durante el secado, los procesos microbiológicos en el alimento se suspenden debido a la eliminación del agua "libre", que constituye la mayor parte de la humedad presente en el alimento. Entonces, si la hierba fresca contiene 70-80% de humedad, entonces el heno contiene solo 12-16%. El agua que queda en el alimento es agua "ligada" y no puede favorecer el desarrollo de microorganismos. Por tanto, la tarea del secado es eliminar el exceso de agua del pienso con la menor pérdida de materia orgánica. Durante el secado, la cantidad de microorganismos vitales en la superficie del alimento disminuye gradualmente, pero, sin embargo, siempre es posible encontrar en ellos una mayor o menor cantidad de microflora epífita y saprofita del aire y el suelo. La reproducción de la microflora saprofítica como resultado de un aumento de la humedad conduce a un aumento notable de la temperatura. Este aumento de temperatura asociado a la actividad vital de los microorganismos se denomina termogénesis.
Haciendo heno ordinario. El heno se elabora a partir de hierba cortada, que tiene un contenido de humedad del 70-80% y contiene una gran cantidad de agua libre. Dicha agua crea condiciones favorables para la reproducción de la microflora epífita, lo que provoca la pudrición de la hierba. Secar la hierba a un contenido de humedad del 12-17% detiene los procesos microbiológicos, lo que detiene la destrucción de las plantas secas.
Después del secado, una gran cantidad de microflora epífita permanece en el heno, pero como no existen condiciones para su reproducción, se encuentran en estado anabiótico. Cuando el agua entra en contacto con el heno seco, la actividad de los microorganismos comienza a intensificarse, lo que conduce a un aumento de la temperatura a 40-50 0 С y más. Con el autocalentamiento de la masa de la planta, se produce un cambio claramente pronunciado en la microflora. Primero, las bacterias mesófilas se multiplican en la masa de calentamiento. Con un aumento de temperatura, son reemplazados por termófilos, capaces de desarrollarse a temperaturas de hasta 75-80 0 C. La carbonización de la masa vegetal comienza a una temperatura de aproximadamente 90 0 C, a esta temperatura los microorganismos cesan su actividad, continúan los procesos. químicamente. Se forman gases combustibles: metano e hidrógeno, que se adsorben en la superficie porosa de las plantas carbonizadas, como resultado de lo cual puede ocurrir una combustión espontánea. La ignición ocurre solo en presencia de aire y materia vegetal insuficientemente compactada.
Los microorganismos no utilizan toda la energía de los nutrientes que consumen, el exceso de energía se libera al medio ambiente principalmente en forma de calor. Cuanto mayor sea la temperatura de los alimentos que se calientan, menor será su calidad. Pero el fenómeno de la termogénesis no siempre es perjudicial. En las regiones del norte, donde hay poco calor y mucha humedad, se utiliza para hacer heno marrón.
Haciendo heno marrón común en áreas donde las condiciones climáticas dificultan el secado del heno. Para secar los alimentos no se utiliza energía solar, sino el calor liberado como resultado de la actividad vital de los microorganismos que se desarrollan en la masa vegetal. La hierba cortada y bien seca se coloca en pequeños montones, luego en montones y montones. Dado que la masa vegetal todavía contiene agua libre, los microorganismos comienzan a multiplicarse, se libera calor, lo que seca las plantas. Después de un mes, con la extinción de los procesos microbiológicos, se enfría la masa vegetal, que se puede almacenar largo tiempo... El heno preparado de esta manera pierde su color natural, se vuelve marrón, pero los animales lo comen fácilmente.
Haylage - Es un tipo de comida enlatada que se obtiene a partir de hierbas marchitas, principalmente leguminosas, recolectadas al inicio de la brotación.
La investigación científica llevada a cabo en los últimos años ha demostrado que una forma particularmente prometedora de conservar varias hierbas, y principalmente el trébol y la alfalfa, es la preparación del llamado heno a partir de ellas.
La tecnología para hacer ensilaje incluye cortar, triturar y colocar la hierba marchita en el almacenamiento. Es posible obtener heno de buena calidad y reducir sus pérdidas de almacenamiento al mínimo solo cuando el forraje se coloca en el almacenamiento de capital: torres y trincheras. En comparación con las torres, las trincheras son más simples y fáciles de operar. Para la preparación de heno de alta calidad, las plantas finamente picadas (tamaño de partícula 2-3 cm) se colocan en las instalaciones de almacenamiento, lo que garantiza la fluidez y la compactación del forraje, las masas se apisonan completamente y, lo que es muy importante, la preparación. de heno debe realizarse en 2-4 días, es decir en breve. Una compactación insuficiente y tiempos de puesta prolongados provocan un aumento indeseable de la temperatura, lo que perjudica la digestibilidad y la pérdida de materia orgánica en el pienso. Después de cargar el almacenamiento, el ensilado se cubre con una capa de hierba recién cortada, luego con una envoltura de plástico y encima con una capa de tierra y turba.
La seguridad y calidad del ensilado depende del grado de sellado del almacenamiento. con el acceso del aire, comienzan los procesos de putrefacción que conducen al deterioro del alimento.
A diferencia del ensilaje convencional, cuya conservación se debe a la acumulación de ácidos orgánicos hasta pH 4.2-4.4, la conservación del heno se logra debido a la sequedad fisiológica de la materia prima, conservada en condiciones anaeróbicas. Si el contenido de humedad de la masa enlatada está en el rango del 40-50%, entonces fermenta bien e, incluso con una deficiencia de carbohidratos, proporciona alimentos de alta calidad. Al mismo tiempo, el pH del alimento puede ser bastante alto, alrededor de 5.0. Esto se debe al hecho de que las bacterias putrefactas tienen una presión osmótica más baja que las bacterias del ácido láctico. Cuando el alimento se seca, los procesos de putrefacción se detienen en él, pero los agentes causantes de la fermentación del ácido láctico continúan actuando. Esta es la base para la preparación del heno, cuando se coloca una masa algo seca en una zanja especial, como en el ensilado en frío.
En cuanto a sus propiedades, el ensilaje se acerca más a la masa verde que el ensilaje convencional. Este es un forraje fresco, su acidez corresponde a un valor de pH de 4.8-5.0, el azúcar se retiene casi por completo en él, mientras que en el ensilado se convierte en ácidos orgánicos.
Con el contenido de humedad especificado de las plantas, solo el moho puede desarrollarse intensamente. Los mohos son aerobios estrictos, por lo tanto, una condición indispensable para hacer el heno es aislarlo de manera confiable del aire. El aire que queda en la masa enlatada se usa rápidamente para respirar por las células vegetales aún vivas, y todo el espacio libre entre las partículas del alimento triturado se llena con dióxido de carbono.
Por lo tanto, para la preparación de ensilaje de buena calidad, se deben cumplir dos condiciones:
1) reducir humedad masa vegetal hasta 45-55%;
2) crear estricto condiciones anaeróbicas para prevenir el desarrollo de bacterias putrefactas y mohos.
Sin embargo, la tecnología de ensilaje se basa no solo en procesos físicos, sino también microbiológicos, que son más lentos que en el ensilaje. En el ensilaje, el número máximo de microorganismos se acumula en el séptimo día, y en el heno su número alcanza su máximo solo en el día 15, es decir. La fermentación del ácido láctico en el heno es mucho más débil que durante el ensilado y depende del contenido de humedad y del tipo de materias primas conservadas. Por tanto, el pH en el heno es más alto que en el ensilado y oscila entre 4,4 y 5,6. Según A.A. Zubrilin et al (1967), el número de microbios de ácido láctico en el heno es 4-5 veces menor que en el ensilado. ... Como resultado, el heno contiene más azúcar sin usar que el ensilado.. Entonces, si en el ensilaje todo el azúcar se convierte en ácidos orgánicos, aproximadamente el 80% del azúcar se retiene en el heno. Como resultado de la creación de condiciones desfavorables para el desarrollo de la microflora en el forraje enlatado, la exclusión de la fuga de jugo y la pérdida mecánica de hojas e inflorescencias durante la cosecha y almacenamiento del heno, la pérdida total de nutrientes en el heno no supera el 13-17%. . Por lo tanto , el ensilaje combina las cualidades positivas del heno y el ensilaje.
A diferencia del ensilaje, el ensilaje, al tener un bajo contenido de humedad, no se congela, lo que simplifica su descarga y alimentación a los animales. El heno se puede cosechar de todas las hierbas, porque A diferencia del ensilaje, no importa cuántos carbohidratos de fácil digestión haya en la hierba ni a qué grupo de ensilaje pertenecen estas plantas.
Microbiología del ensilado de forrajes. El término "silo" (silos) es de origen muy antiguo, en español significa "hoyo" para almacenar grano (ahora ha perdido su significado original). Estos graneros eran habituales en muchas zonas de la costa mediterránea. Ya en el año 700 a. C., los terratenientes de Grecia, Turquía y el norte de África usaban ampliamente estos pozos para almacenar granos. Con el tiempo, este principio se utilizó para almacenar y conservar la masa verde.
Ensilaje - complejo proceso microbiológico y bioquímico de conservación de la masa de plantas suculentas.
La esencia del ensilado es que como resultado de la fermentación de carbohidratos vegetales por enzimas de bacterias del ácido láctico, en la masa de ensilaje acumula ácido láctico, que tiene propiedades antimicrobianas, como resultado de lo cual el alimento no se pudre y se vuelve estable durante el almacenamiento.
Para obtener un ensilado de buena calidad y con la menor pérdida, se deben cumplir ciertas condiciones.
1. Utilice forraje para ensilaje que contenga una cantidad suficiente de sedimentos fáciles de sedimentar. carbohidratos(maíz, girasoles, guisantes, avena verde, granos de pradera) o agréguelos a plantas que no sedimenten.
2. Es necesario aislar bien la masa de ensilado del aire para crear condiciones anaeróbicas, bajo el cual se crean condiciones desfavorables para la reproducción de microorganismos putrefactos y mohos
3. El forraje a ensilar debe tener un óptimo humedad- 65-75%, en el que hay una formación intensiva de ácidos orgánicos. Con poca humedad, la masa de ensilaje está mal compactada, hay mucho aire en ella y se crean las condiciones para el autocalentamiento, el desarrollo de moho y bacterias putrefactas.
4. El ensilaje debe tener un óptimo temperatura para el desarrollo de bacterias del ácido láctico 25-30 0, a esta temperatura se produce un proceso normal de fermentación del pienso con pequeñas pérdidas de nutrientes. El ensilaje terminado es moderadamente ácido, de color amarillo verdoso, con un olor específico agradable.
Bioquímica de los procesos microbiológicos durante el ensilado..
Las bacterias del ácido láctico son un grupo grande y diverso que incluye formas cocoides y en forma de bastón.
Las bacterias del ácido láctico se dividen en dos grupos principales según la calidad de los productos finales de la fermentación:
Homofermentativo e, que forman principalmente ácido láctico a partir de los carbohidratos que fermentan y solo trazas de varios subproductos. Los representantes típicos de este grupo son los estreptococos del ácido láctico y las barras de ácido láctico. Con esta fermentación se obtiene un producto con un agradable olor y sabor amargo.
Heterofermentativo, formando, además de ácido láctico, una cantidad significativa de subproductos (alcohol etílico, ácido acético, dióxido de carbono). Entre ellos hay formas cocales y en forma de varilla.
Para el desarrollo de todas las bacterias del ácido láctico, la masa vegetal debe contener carbohidratos de fácil digestión. La capacidad de producir ácido láctico varía en el mismo tipo de microorganismo debido a muchos factores, incluida la calidad del sustrato nutriente. Entonces, durante la fermentación de las hexosas, forman ácido láctico como producto principal, que se obtiene como resultado de la división de una molécula de azúcar en dos moléculas de ácido láctico de acuerdo con la siguiente ecuación:
C 6 H 12 O 6 = 2 C 3 H 6 O 3
Durante la fermentación de las pentosas, los productos finales de la fermentación siempre contendrán más ácido acético que durante la fermentación, por ejemplo, hexosa - glucosa o fructosa. Y dado que los pentosanos son parte de la masa vegetal, la presencia de ácido acético en el ensilaje terminado también es el resultado de la actividad vital del ácido láctico, no de las bacterias del ácido acético. Por lo tanto, incluso en un buen ensilaje, siempre hay una cierta cantidad de ácido acético. (Danilenko I.A. et al., 1972). Y, si en la composición de los ácidos orgánicos hay al menos 65-70% láctico y ácido acético 30-35%, entonces la fermentación avanza correctamente. Hay dos métodos conocidos de ensilado: frío y caliente.
Camino frío El ensilado se caracteriza por el hecho de que la maduración del ensilaje ocurre a una temperatura de 25-30 0 C. Con dicho ensilado, la masa de la planta triturada se coloca firmemente en una zanja, y desde arriba se aísla del aire para crear anaeróbicos. condiciones en las que se suprime el desarrollo de bacterias putrefactas y mohos. Una condición indispensable para obtener un forraje de alta calidad es el rápido aislamiento de la masa de ensilaje del aire, por lo tanto, la duración del llenado de la zanja con masa verde picada no debe exceder los 3-4 días. Para evitar el autocalentamiento (termogénesis), es necesario colocar la masa verde triturada de forma rápida y continua, con compactación constante.
Método caliente Para el ensilaje, la masa verde se coloca suelta, con una capa de 1.0-1.5 m durante 1-2 días, luego se coloca una segunda capa del mismo grosor que la primera. Cuando el oxígeno está disponible en la masa de la planta, se desarrollan procesos microbiológicos vigorosos, como resultado de lo cual la temperatura de alimentación aumenta a 45-50 0 C.La capa inferior de las plantas, ablandada por la alta temperatura, se comprime bajo el peso de una nueva capa. de pienso. Esto provoca la eliminación del aire de la capa inferior, por lo que los procesos aeróbicos se detienen y la temperatura comienza a descender. La última capa superior está apisonada y cubierta herméticamente para protegerla del aire. El ensilaje sobrecalentado tiene un color marrón, huele a manzanas o pan de centeno, y los animales lo comen bien. Sin embargo, el valor de alimentación del ensilado en caliente es significativamente más bajo que el del ensilado en frío.
El proceso de ensilado se puede dividir aproximadamente en tres fases.
Fase uno ensilaje se llama fase de microflora mixta... En la masa vegetal, comienza el rápido desarrollo de la microflora epífita (putrefacción, ácido láctico, ácido butírico, hongos microscópicos, levadura), introducida con los alimentos. La duración de la primera fase depende de la calidad del alimento, la densidad de empaque, la temperatura ambiente, pero más a menudo es de corta duración.
En la segunda fase – fase de fermentación principal- el papel principal lo desempeñan las bacterias del ácido láctico que producen ácido láctico. Con un contenido óptimo de azúcar en la masa vegetal, la fermentación intensiva del ácido láctico conduce a la formación de una cantidad significativa de ácidos orgánicos (principalmente lácticos), que son necesarios para acidificar el alimento a un pH de 4.2-4.4. Al comienzo de esta fase, los cocos se multiplican, luego, a medida que aumenta la acidez, son reemplazados por barras de ácido láctico resistentes al ácido. El ácido láctico tiene propiedades antimicrobianas, por lo que la mayoría de las bacterias putrefactas mueren, pero las formas formadoras de esporas en forma de esporas pueden persistir durante mucho tiempo en el ensilado.
Tercera fase- final - asociado con el marchitamiento gradual patógenos de la fermentación del ácido láctico en la maduración del ensilaje. El ácido láctico, cuando se acumula en alta concentración, se vuelve dañino para las barras de ácido láctico que, junto con los cocos restantes, comienzan a morir. Por lo tanto, se reduce el número de bacterias en el pienso y el proceso de ensilado llega a un final natural.
La composición de la microflora epífita de las materias primas vegetales incluye varios microorganismos (hongos microscópicos, bacterias butíricas, E. coli) que, si se altera el proceso tecnológico, pueden activar y causar procesos indeseables.
Hongos de moho toleran bien el ambiente ácido (pH hasta 1.2) y se reproducen activamente en silo con escaso aislamiento del aire. Para su vida, usan carbohidratos, y si les faltan, usan ácidos láctico y acético. Al mismo tiempo, la calidad del ensilaje se deteriora significativamente y se nota el efecto tóxico del alimento mohoso en el cuerpo del animal. Un buen sellado de los silos y la creación de condiciones favorables para el desarrollo de la fermentación láctica son medidas fiables para prevenir el desarrollo de hongos mohos en el silo.
Bacterias Escherichia coli son microorganismos heteroenzimáticos que, además de sacarolíticos, también secretan enzimas proteolíticas que degradan las proteínas vegetales a amoniaco, reduciendo así el valor del forraje ensilado.
No deseable para el proceso de ensilado y bacterias del ácido butírico, que son anaerobios estrictos. En el proceso de su actividad vital, utilizan azúcar, ácido láctico y algunos aminoácidos. Esto se acompaña de descomposición putrefacta de proteínas, acumulación de ácido butírico y otros subproductos nocivos para el organismo de los animales. La presencia de ácido butírico es un indicador de descomposición putrefacta de proteínas con una débil acumulación de ácido láctico en el ensilaje. Bajar el pH del medio a 4.2 previene el desarrollo de la fermentación del ácido butírico durante el ensilado del forraje.
Alimento con levadura. Este es un método microbiológico de preparación de alimentos para la alimentación. V composición química La levadura contiene 48-52% de proteínas, 13-16% de carbohidratos, 2-3% de grasas, 22-40% de extractos libres de nitrógeno y 6-10% de cenizas. La levadura contiene muchos aminoácidos esenciales: arginina, histidina, lisina, leucina, tirosina, treonina, fenilalanina, metionina, valina, triptófano, que son escasos en los alimentos vegetales. La levadura contiene muchas vitaminas B, vitamina D 2 provitamina, así como vitaminas E, C, etc. Y, a diferencia de otras fuentes de proteínas, tienen una alta tasa de reproducción y no son exigentes con la calidad de las fuentes de nutrientes. El uso de levadura no es accidental, por ejemplo, 500 kg de levadura dan 80 kg de proteína por día, y en un toro del mismo peso, la ganancia diaria es en el mejor de los casos de 500-800 g de proteína.
Cuando la levadura se alimenta, es necesario crear condiciones favorables para la reproducción de las células de la levadura: la presencia de carbohidratos fácilmente fermentados que contienen mono o disacáridos, suficiente aireación (de lo contrario, la levadura cambiará a respiración anaeróbica, cuyo producto final es el alcohol etílico ), una temperatura favorable de 25-30 0 С y un pH en el rango de 3.8-4.2. Para la levadura, las mezclas de piensos preparadas a partir de residuos de cereales, tubérculos, bagazo, a las que se mezclan los forrajes, son muy adecuadas, es decir. mezclas ricas en carbohidratos y pobres en proteínas (excluir piensos de origen animal, en los que se desarrollan putrefactos, butíricos y otros microorganismos indeseables).
Para el pienso de levadura, es necesario seleccionar una habitación seca y luminosa para evitar la contaminación del pienso de levadura con esporas de moho, entre las cuales puede haber agentes causantes de micotoxicosis.
Hay tres formas de alimentar con levadura: sin emparejar, con esponja y con levadura.
Camino seguro caracterizado por el hecho de que el 1% de la levadura diluida se aplica inmediatamente a toda la masa del pienso. La mezcla se agita cada 30 minutos durante 8-10 horas, luego el alimento está listo para alimentarse.
Con el método de la esponja, primero prepare la masa, que luego se agrega al pienso de levadura. Para ello, la levadura (1% en peso del pienso) se diluye y se mezcla con una quinta parte del pienso, se mantiene durante 6 horas con agitación. Luego se agrega el resto del alimento a la masa, se duplica la cantidad de agua y el proceso de levadura continúa por otras 3 horas con agitación constante para que entre aire.
Método de arranque se usa cuando hay una cantidad insuficiente de levadura, por lo tanto, primero se prepara la masa madre. Para estos 0,5 kg de levadura comprimida multiplicar en una pequeña cantidad de alimentos con carbohidratos bien levadizables (desperdicio de producción de granos) a 30-35 0 С, después de 5 horas se pueden usar como cultivo iniciador. La porción preparada del alimento se maltea vertiendo agua hirviendo sobre ellos; el malteado se produce dentro de las 5 horas a una temperatura no inferior a 60 ° C. Se agrega la misma cantidad de agua al alimento malteado y la mitad de la levadura, mezclar y dejar durante 6 horas en un lugar cálido, después de lo cual la comida está lista para la alimentación. La segunda parte de la levadura restante se puede usar de 5 a 10 veces para levadura de nuevos lotes de alimento, después de lo cual pierde actividad.
El pienso con levadura mejora la calidad del pienso y lo enriquece con vitaminas, y la presencia de ácido láctico aumenta el apetito de los animales.
