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La microflora dei mangimi e prodotti alimentari
Completato da uno studente del 2 ° anno
Tutunar Denis
Nutri la microflora
Microflora epifita. Sulle parti superficiali delle piante è costantemente presente una microflora eterogenea, detta epifita. Su steli, foglie, fiori, frutti si trovano più spesso i seguenti tipi di microrganismi senza spore: Bact, herbicola costituisce il 40% di tutta la microflora epifita, Ps. fluorescens - 40%, batteri dell'acido lattico - 10%, simili - 2%, lieviti, muffe, cellulosa, batteri butirrici, termofili - 8%.
Dopo lo sfalcio e la perdita di resistenza delle piante, oltre che a causa di danni meccanici ai loro tessuti, la microflora epifita e, soprattutto, putrefattiva, moltiplicandosi intensamente, penetra nello spessore dei tessuti vegetali e ne provoca la decomposizione. Ecco perché i prodotti vegetali (cereali, foraggi grossolani e succulenti) sono protetti dall'azione distruttiva della microflora epifita mediante vari metodi di conservazione.
È noto che le piante hanno acqua legata, che fa parte delle loro sostanze chimiche e del liquido a caduta libera. I microrganismi possono moltiplicarsi nella massa vegetale solo in presenza di acqua libera al suo interno. Uno dei metodi più comuni ed accessibili per rimuovere l'acqua libera dai prodotti vegetali e, di conseguenza, la loro conservazione è l'essiccazione e l'insilamento.
L'essiccazione del grano e del fieno comporta la rimozione dell'acqua libera da essi. Pertanto, i microrganismi non possono moltiplicarsi su di essi finché questi prodotti sono asciutti.
Nell'erba appena tagliata e non matura, l'acqua contiene il 70-80%, nel fieno essiccato solo il 12-16%, l'umidità residua è in uno stato legato con sostanze organiche e non vengono utilizzati microrganismi. Durante l'essiccazione del fieno si perde circa il 10% della materia organica, principalmente durante la decomposizione delle proteine e degli zuccheri. Perdite particolarmente elevate nutrienti, vitamine e composti minerali si trovano nel fieno essiccato in andane (rotoli) quando piove spesso. L'acqua distillata piovana li lava fino al 50%. Perdite significative di sostanza secca si verificano nel grano durante il suo autoriscaldamento. Questo processo è dovuto alla termogenesi, cioè alla creazione di calore da parte dei microrganismi. Sorge perché i batteri termofili utilizzano per la loro vita solo il 5-10% dell'energia dei nutrienti che consumano e il resto viene rilasciato nel loro ambiente: grano, fieno.
Foraggi da insilamento. Quando si coltivano colture foraggere (mais, sorgo, ecc.) da un ettaro, è possibile ottenere molte più unità foraggere in massa verde che in granella. Secondo l'equivalente di amido, il valore nutrizionale della massa verde durante l'essiccazione può diminuire fino al 50% e durante l'insilamento solo fino al 20%. Durante l'insilamento, le piccole foglie di piante ad alto valore nutritivo non vengono perse e, una volta essiccate, cadono. Il silo può essere posato anche con tempo variabile. Un buon insilato è un mangime succoso, vitaminico e che produce latte.
L'essenza dell'insilamento sta nel fatto che nella massa verde frantumata deposta nel contenitore, i microbi dell'acido lattico si moltiplicano intensamente, decomponendo gli zuccheri con la formazione di acido lattico, che si accumula fino all'1,5-2,5% in peso dell'insilato. Allo stesso tempo, i batteri dell'acido acetico si moltiplicano, convertendo alcol e altri carboidrati in acido acetico; accumula lo 0,4--0,6% in peso del silo. Gli acidi lattico e acetico sono un forte veleno per i microbi putrefattivi, quindi la loro riproduzione si interrompe.
L'insilato viene mantenuto in buone condizioni fino a tre anni, purché contenga almeno il 2% di acido lattico e acetico e il pH sia 4-4,2. Se la riproduzione dell'acido lattico e dei batteri acetici si indebolisce, la concentrazione di acidi diminuisce. In questo momento, lieviti, muffe, batteri butirrici e putrefattivi iniziano contemporaneamente a moltiplicarsi e l'insilato si deteriora. Pertanto, l'ottenimento di un buon insilato dipende principalmente dalla presenza di saccarosio nella massa verde e dall'intensità dello sviluppo dei batteri lattici.
Nel processo di maturazione dell'insilato si distinguono tre fasi microbiologiche, caratterizzate da una specifica composizione di specie della microflora.
La prima fase è caratterizzata dalla riproduzione della microflora mista con una certa predominanza di batteri putrefattivi aerobici non sporitici - Escherichia coli, Pseudomonas, microbi dell'acido lattico, lievito. I batteri sporiferi putrefattivi e butirrici si moltiplicano lentamente e non predominano sui batteri lattici. L'ambiente principale per lo sviluppo della microflora mista in questa fase è la linfa delle piante, che viene rilasciata dai tessuti vegetali e riempie lo spazio tra la massa vegetale frantumata. Ciò contribuisce alla creazione di condizioni anaerobiche nell'insilato, che inibisce lo sviluppo di batteri putrefattivi e favorisce la riproduzione di microbi dell'acido lattico. La prima fase con deposizione densa di insilato, cioè in condizioni anaerobiche, dura solo 1--3 giorni, con deposizione libera in condizioni aerobiche, è più lunga e dura 1--2 settimane. Durante questo periodo, il silo viene riscaldato a causa di intensi processi microbiologici aerobici. La seconda fase della maturazione dell'insilato è caratterizzata dalla rapida riproduzione dei microbi dell'acido lattico, e dapprima si sviluppano forme prevalentemente coccali, che vengono poi sostituite dai batteri dell'acido lattico.
A causa dell'accumulo di acido lattico, lo sviluppo di tutti i microrganismi putrefattivi e butirrici si interrompe, mentre le loro forme vegetative muoiono, lasciando solo quelle spore (sotto forma di spore). Con il pieno rispetto della tecnologia di deposizione dell'insilato in questa fase, i batteri lattici omofermentativi si moltiplicano, formando solo acido lattico dagli zuccheri. In caso di violazione della tecnologia di posa del silo, quando si trova al suo interno. l'aria è contenuta, si sviluppa la microflora della fermentazione eterofermentativa, con conseguente formazione di acidi volatili indesiderati - butirrico, acetico, ecc. La durata della seconda fase va da due settimane a tre mesi.
La terza fase è caratterizzata dalla graduale morte dei microbi dell'acido lattico nell'insilato a causa dell'elevata concentrazione di acido lattico (2,5%). In questo momento, la maturazione dell'insilato è completata, l'acidità della massa dell'insilato, che scende a pH 4,2 - 4,5, è considerata un indicatore condizionale della sua idoneità all'alimentazione (Fig. 37). In condizioni aerobiche iniziano a moltiplicarsi muffe e lieviti che scompongono l'acido lattico, questo viene utilizzato dai batteri butirrici e putrefattivi che germinano dalle spore, di conseguenza l'insilato ammuffisce e marcisce.
Difetti dell'insilato di origine microbica. Se non vengono rispettate le condizioni adeguate per la posa e lo stoccaggio del silo, in esso si verificano alcuni difetti.
La decomposizione dell'insilato, accompagnata da un significativo autoriscaldamento, si nota con la sua posa sciolta e la compattazione insufficiente. Il rapido sviluppo di microbi putrefattivi e termofili è facilitato dall'aria nel silo. Come risultato della decomposizione delle proteine, l'insilato acquisisce un odore putrido e ammoniacale e diventa inadatto all'alimentazione. La decomposizione dell'insilato si verifica nella prima fase microbiologica, quando viene ritardato lo sviluppo dei microbi dell'acido lattico e l'accumulo di acido lattico, che sopprime i batteri putrefattivi. Per fermare lo sviluppo di quest'ultimo, è necessario ridurre il pH nell'insilato a 4,2-4,5. La decomposizione dell'insilato è causata da Er. herbicola, E. coli, Sal. aerogenes. P. vulgaris, B. subtilis, Sal. fluorescens, così come i funghi.
L'irrancidimento dell'insilato è dovuto all'accumulo di acido butirrico in esso, che ha un sapore amaro acuto e un odore sgradevole. L'acido butirrico è assente in insilati buoni, fino allo 0,2% in insilati di media qualità e fino all'1% in insilati non adatti all'alimentazione.
Gli agenti causali della fermentazione butirrica sono in grado di convertire il lattico in acido butirrico, oltre a provocare la decomposizione putrefattiva delle proteine, che aggrava il loro effetto negativo sulla qualità dell'insilato. La fermentazione butirrica si manifesta con il lento sviluppo dei batteri lattici e con un insufficiente accumulo di acido lattico, a pH superiore a 4,7. Con il rapido accumulo di acido lattico nell'insilato fino al 2% e pH 4--4,2, la fermentazione butirrica non si verifica.
I principali agenti causali della fermentazione butirrica nell'insilato: Ps. fluo-rescens, Cl. pasteurianum, Cl. felseneo.
La perossidazione dell'insilato si osserva con la vigorosa riproduzione dell'acido acetico, così come i batteri putrefattivi in esso, in grado di produrre acido acetico. I batteri dell'acido acetico si moltiplicano in modo particolarmente intenso in presenza di alcol etilico nell'insilato, che viene accumulato dal lievito della fermentazione alcolica. Lieviti e batteri dell'acido acetico sono aerobi, quindi si nota un contenuto significativo di acido acetico nell'insilato e, di conseguenza, la sua perossidazione in presenza di aria nel silo.
La formatura dell'insilato avviene quando c'è aria nel silo, che favorisce lo sviluppo intensivo di muffe e lieviti. Questi microrganismi si trovano sempre sulle piante, quindi, in condizioni favorevoli, inizia la loro rapida riproduzione.
Anche la microflora rizosferica ed epifita può svolgere un ruolo negativo. Le radici sono spesso colpite dal marciume (nero - Alternaria radicina, grigio - Botrutus cinirea, patata - Phitophtora infenstans). L'eccessiva attività degli agenti causali della fermentazione butirrica porta al deterioramento dell'insilato. La segala cornuta (claviceps purpurae), che causa la malattia dell'ergotismo, si riproduce sulle piante vegetative. I funghi causano tossicosi. L'agente eziologico del botulismo (Cl. botulinum), entrando nel mangime con terra e feci, provoca una grave tossicosi, spesso fatale. Molti funghi (Aspergillus, Penicillum, Mucor, Fusarium, Stachybotrus) popolano gli alimenti, si moltiplicano in condizioni favorevoli e causano negli animali tossicosi acute o croniche, spesso accompagnate da sintomi aspecifici.
Preparati microbiologici utilizzato nelle diete di animali e uccelli. Gli enzimi migliorano l'assorbimento del mangime. Le vitamine e gli amminoacidi sono ottenuti su base microbiologica. È possibile utilizzare una proteina batterica. Il lievito alimentare è un buon mangime proteico-vitaminico. Il lievito contiene proteine \u200b\u200bfacilmente digeribili, provitamina D (zrgosterolo), nonché vitamine A, B, E. Il lievito si riproduce molto rapidamente, quindi, in condizioni industriali, è possibile ottenere una grande quantità di massa di lievito coltivandoli su melassa o fibra saccarificata. Attualmente, nel nostro paese, il lievito secco per foraggi viene preparato in grandi quantità. Per la loro fabbricazione viene utilizzata una coltura di lievito da foraggio.
Microflora dei prodotti alimentari durante la conservazione refrigerata
La microflora dei prodotti alimentari crudi di origine vegetale e animale è molto varia. I microrganismi che compongono la microflora dei prodotti includono batteri, lieviti, muffe, protozoi (protozoi) e alcune alghe. I microrganismi sono diffusi in natura per la loro facile adattabilità al caldo, al freddo, alla mancanza di umidità, nonché per la loro elevata resistenza e rapida riproduzione. muffa della microflora microbica del silo
Lo sviluppo di processi microbiologici nei prodotti alimentari può portare a una diminuzione valore nutrizionale e peggiorano drasticamente le caratteristiche organolettiche dei prodotti alimentari, provocando la formazione di sostanze nocive per i prodotti. Pertanto, uno dei compiti Industria alimentare- limitare gli effetti dannosi dei microrganismi sui prodotti. Tuttavia, ci sono alcuni microrganismi la cui presenza negli alimenti conferisce loro nuovi sapori. Il metodo per sostituire la microflora indesiderata con la microflora con le proprietà richieste viene utilizzato nella produzione di kefir, latte cagliato, acidophilus, formaggi, crauti, ecc.
Per lo sviluppo dei microrganismi è necessaria la presenza di acqua in una forma a loro accessibile. La necessità di microrganismi per l'acqua può essere espressa quantitativamente sotto forma di attività dell'acqua, che dipende dalla concentrazione delle sostanze disciolte e dal grado della loro dissociazione.
Lo sviluppo della microflora con una diminuzione della temperatura è nettamente inibito, e tanto più, tanto più la temperatura è vicina al punto di congelamento del fluido tissutale del prodotto. L'effetto dell'abbassamento della temperatura sulla cellula microbica è dovuto alla violazione della complessa relazione delle reazioni metaboliche a seguito di diversi livelli di variazione delle loro velocità e danni al meccanismo molecolare del trasferimento attivo di sostanze solubili attraverso la membrana cellulare . Insieme a questo, c'è un cambiamento nella composizione qualitativa dei microrganismi. Alcuni gruppi di loro si riproducono e basse temperature, causando l'infezione di frutta e verdura danneggiata durante la raccolta e il trasporto. L'infezione si diffonde quindi a frutta e verdura sane e non danneggiate.
In relazione alla temperatura, tutti i microrganismi si dividono in tre gruppi: TERMOFILI (55-75 o C); MESOFILI (25-37 o C); PSICOFILI (0-15°C).
Per la tecnologia del freddo, i microrganismi psicrofili nei prodotti alimentari sono di grande importanza. Si trovano nel suolo, nell'acqua, nell'aria, avendo la capacità di seminare dotazioni tecnologiche, strumenti, contenitori, direttamente prodotti alimentari. Si riproducono attivamente con alimenti a bassa acidità: carne, pesce, latte e verdure.
Il congelamento del cibo è accompagnato da una diminuzione del numero di microrganismi e della loro attività. Nel periodo iniziale di congelamento, quando la maggior parte dell'acqua si trasforma in ghiaccio, si verifica una forte diminuzione del numero di cellule di microrganismi (zona A). Segue un rallentamento della riproduzione dei microrganismi (zona B). Quindi il processo si stabilizza e rimane una certa quantità di cellule di microrganismi resistenti (zona C).
La morte dei microrganismi durante il congelamento con la massima intensità si verifica a temperature comprese tra -5 e -10 ° C. Numerosi lieviti e funghi di muffa capace di processi vitali fino a una temperatura di -10 - -12 o C.
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L'alimentazione determina la condizione e la produttività degli animali. Per origine si distinguono mangimi vegetali, animali e minerali. Gli alimenti vegetali occupano la quota maggiore. A seconda del contenuto di umidità nel mangime vegetale raccolto, ci sono: fieno (12-17%), fieno (40-50%), insilato (70-80%).
microflora epifita. Processi microbiologici che si verificano durante l'insilamento del foraggio
I microrganismi che vivono e si riproducono sulle parti terrestri delle piante sono detti epifiti. Lo studio della composizione delle specie dei microbi è necessario per sapere quali processi possono causare durante la preparazione e la conservazione dei mangimi. Il numero di microbi sulle piante dipende dalla fase di sviluppo delle piante, dall'umidità, dalla temperatura e da altri fattori. quando inumidito, aumenta il numero di microrganismi. Più vecchia è la pianta, più germi. La superficie delle foglie delle piante contiene un gran numero di ammonizzanti e meno di altri: acido lattico, butirrico, lievito, Escherichia.
Gli epifiti sono caratterizzati dal fatto che, trovandosi sulla superficie delle piante, tollerano bene l'azione dei phytoncides, la luce solare e si nutrono di sostanze secrete dalle piante. La resistenza degli epifiti ai phytoncides è molto superiore a quella dei microbi del suolo. Tuttavia, la crescita dei microbi sulla superficie delle piante è limitata, poiché rilasciano una piccola quantità di nutrienti. Gli epifiti non danneggiano né penetrano nei tessuti di una pianta sana. Il ruolo dell'immunità naturale e delle sostanze acide in questo è eccezionale. (le piante secernono phytoncides)
Durante lo studio della microflora epifita, non è stata rivelata una stretta specificità per alcune piante.
Dopo aver falciato le piante, i microbi iniziano a moltiplicarsi attivamente, poiché le barriere che impediscono la penetrazione dei microbi nei loro tessuti scompaiono. Si verificano perdita di nutrienti e deterioramento del cibo. Acquisisce un odore putrido e di muffa, cambia colore. Le piante si strappano facilmente, la loro consistenza diventa macchiata. Tale mangime è scarsamente consumato dagli animali e rappresenta un pericolo per la loro salute.
La Repubblica di Bielorussia
Istituto di istruzione
Accademia statale "Distintivo d'onore" dell'Ordine di Vitebsk
medicina Veterinaria"
Dipartimento di Microbiologia e Virologia
Dipartimento di alimentazione con - x. animali a loro. Professor Lemesh V.F.
MICROBIOLOGIA DEGLI ALIMENTI VEGETALI
Manuale didattico e metodologico per lezioni di laboratorio e pratiche in microbiologia per studenti della specialità 2-740301 "Zootecnia", studenti della FPC, specialisti della produzione di foraggi, dottorandi e insegnanti.
Glaskovich Aleftina Ablikasovna, candidato veterinario. Scienze, Professore Associato di Istituzione Educativa "VGAVM"
Verbitsky Anatoly Anatolievich, testa dipartimento, candidato veterinario. scienze, professore associato. EE "VGAVM"
Ganushchenko Oleg Fedorovich, dottorato di ricerca Scienze, Professore Associato di Istituzione Educativa "VGAVM"
Revisori:
medico veterinario. Sci., Professore, Dipartimento di Microbiologia e Virologia
Medvedev A.P..
Candidato di Scienze Agrarie, Professore Associato del Dipartimento di Produzione Foraggera Shagaleev F.F.
candidato veterinario. Scienze, professore associato, capo. Dipartimento di Malattie dei Piccoli Animali e degli Uccelli Zelyutkov Yu.G.
Sussidio didattico.
« 17 » ottobre 2003 (verbale n. 1)
Approvato per la pubblicazione dal consiglio editoriale e editoriale dell'UO "VGAVM"
introduzione
La conservazione del foraggio è attualmente accompagnata da ingenti perdite. Se l'insilamento viene eseguito correttamente, ad esempio in silos orizzontali, le perdite si aggirano in media intorno al 20%. Con il lavoro non qualificato, aumentano in modo significativo. Sulla base di numerosi studi, si può affermare che l'ammontare delle perdite causate dall'attività dei microrganismi dei mangimi è spesso sottostimato. Quando si compila il bilancio dei mangimi, sono previste solo perdite "inevitabili" a causa di "sprechi". Tuttavia, va tenuto presente che l'insilato, che era sotto uno strato rovinato a causa della fermentazione secondaria (strati superiori e laterali), è caratterizzato da un pH elevato e non è adatto all'alimentazione. Il fieno, che si è autoriscaldato a seguito di processi aerobici, perde della metà il suo valore nutritivo. Fieno ammuffito, grano, insilato acido è la causa di molte malattie della pagina - x. animali.
La conoscenza delle caratteristiche fisiologiche e biochimiche dei singoli gruppi di microrganismi presenti nei mangimi in scatola e dei fattori che ne limitano o stimolano lo sviluppo è necessaria per eliminare errori nella preparazione, conservazione e alimentazione dei mangimi in scatola.
Il sussidio didattico prevede 4 ore di lezione frontale e 22 ore di laboratorio ed esercitazioni.
1. Breve descrizione dei microrganismi dei mangimi.
Microflora epifita, sua composizione e caratteristiche.
La microflora epifita sono microrganismi presenti sulla superficie delle piante in crescita. La sua composizione quantitativa e qualitativa (specie) varia notevolmente e dipende dal periodo dell'anno, dalla località, dalle specie e dallo stadio di sviluppo delle piante, dal grado del loro inquinamento e da molte altre condizioni. Pertanto, il seguente numero di microrganismi per 1 g di massa bagnata era: erba fresca dei prati - 16000, erba medica - 1600000, mais - 17260000.
La variegata microflora contiene solo un numero relativamente piccolo di batteri lattici (Tabella 1).
Tabella 1
Composizione quantitativa e qualitativa di microrganismi, cellule / g
In 1 g di erba medica c'erano circa 1,6 milioni di microrganismi, ma tra questi c'erano solo 10 batteri dell'acido lattico. Pertanto, per 1 microrganismo desiderabile, ce n'erano 160.000 indesiderabili. L'eccezione è il mais. Più di 100.000 batteri lattici rappresentavano 1 g di massa fresca di questa pianta. Apparentemente, il buon insilato del mais è dovuto sia a un rapporto favorevole di nutrienti che a un maggior numero di batteri lattici. Gli stessi fattori determinano il buon insilato anche di altri mangimi ad alto contenuto zuccherino (cime di barbabietola, miglio, ecc.).
Pertanto, esiste un numero enorme di vari microrganismi sulle piante, ma questo numero è insignificante rispetto alla densità dei microrganismi dopo la deposizione e lo stoccaggio in un particolare impianto di stoccaggio.
Processi microbiologici che si verificano durante l'insilamento.
La composizione quantitativa e qualitativa (specie) della comunità di microrganismi coinvolti nella maturazione dell'insilato dipende anche dalla composizione botanica della massa verde, dal contenuto di carboidrati e proteine solubili in essa contenuti e dal contenuto di umidità della massa iniziale. Quindi, ad esempio, le materie prime ricche di proteine (trifoglio, erba medica, trifoglio dolce, lupinella), a differenza delle materie prime ricche di carboidrati (mais, miglio, ecc.), Vengono insilate con partecipazione a lungo termine ai processi di putrefazione batteri e con un lento aumento del numero di batteri lattici.
Tuttavia, in ogni caso, dopo aver deposto la massa vegetale nel deposito, si osserva la riproduzione di massa dei microrganismi. Il loro numero totale dopo 2-9 giorni può superare significativamente il numero di microrganismi che entrano con la massa vegetale (tabella 2).
Con tutti i metodi di insilamento, nella maturazione dei silos è coinvolta una comunità di microrganismi, costituita da due gruppi diametralmente opposti a seconda della natura dell'impatto sul materiale vegetale: gruppi dannosi (indesiderabili) e benefici (auspicabili). La natura del loro rapporto varia non solo da simbiotico ad antagonista, determinando in ultima analisi il successo o il fallimento dell'esito dell'insilamento, ma anche in base alla natura del materiale insilato, all'aria e alle condizioni di temperatura.
Tavolo 2
Dinamica di sviluppo dell'acido lattico e dei microrganismi putrefattivi durante l'insilaggio del mais e del trifoglio.
|
Materiale analizzato |
Il numero di microrganismi (milioni per 1 g di massa insilata) |
|
|
Acido lattico |
putrido |
|
|
Massa iniziale di pannocchie di mais | ||
|
Silos: 2 giorni | ||
|
7 giorni | ||
|
15 giorni | ||
|
Massa iniziale di trifoglio | ||
|
Silos: 5 giorni | ||
|
9 giorni | ||
|
30 giorni | ||
Pertanto, nel processo di insilamento, i microrganismi putrefattivi vengono sostituiti da quelli dell'acido lattico, che, a causa della formazione di acido lattico e parzialmente acetico, riducono il pH del mangime a 4,0-4,2 e quindi creano condizioni sfavorevoli per lo sviluppo di putrefatti microrganismi (Tabella 2).
Le condizioni per l'esistenza (necessità di ossigeno, relazione con la temperatura, acidità attiva, ecc.) non sono le stesse per diversi gruppi di microrganismi. Dal punto di vista della domanda di ossigeno, si distinguono condizionatamente tre gruppi di microrganismi:
riproduzione solo in completa assenza di ossigeno (anaerobi obbligati);
riproduzione solo in presenza di ossigeno (aerobi obbligati);
moltiplicandosi sia in presenza che in assenza di ossigeno (anaerobi facoltativi).
La maggior parte dei microrganismi che causano la malfermentazione non può tollerare un pH inferiore a 4,0, quindi è auspicabile raggiungere rapidamente questo livello ottimale di acidità.
Per limitare l'attività dei microrganismi dannosi e stimolare la riproduzione di batteri benefici, è necessario conoscere le caratteristiche dei singoli gruppi di microrganismi. La tabella 3 presenta schematicamente le caratteristiche fisiologiche e biochimiche dei principali rappresentanti dei microrganismi coinvolti nei processi di insilamento.
1.2.1. Batteri dell'acido lattico.
Tra la diversa microflora epifita delle piante, c'è solo un numero relativamente piccolo di anaerobi facoltativi non sporigeni, omo, batteri lattici eterofermentativi. Il loro numero in condizioni di insilamento favorevoli raggiunge rapidamente 10 4 -10 8 , e talvolta - 10 9 , e 10 5 -10 7 cellule / g di materia prima è considerato il numero ottimale.
La proprietà principale dei batteri dell'acido lattico, secondo la quale sono combinati in un grande gruppo separato di microrganismi, è la capacità di formare acido lattico come prodotto di fermentazione:
C 6 H 12 O 6 ═ 2C 3 H 6 O 3.
acido lattico glucosio
Crea acidità attiva nel terreno (pH 4,2 e inferiore), che influisce negativamente sui microrganismi indesiderati. Inoltre, l'importanza dei batteri lattici risiede nell'azione battericida della molecola di acido lattico non dissociato e nella loro capacità di formare specifici antibiotici e altre sostanze biologicamente attive.
Nel processo di fermentazione che avviene in normali condizioni favorevoli, i batteri lattici omofermentativi (Streptococcus sp., Pediococcus sp., Lactobacterium plantarum, ecc.) formano prevalentemente acido lattico dal glucosio (esoso) attraverso la via glicolitica di Embden-Meyerhof-Parnass. La resa in acido lattico è del 95-97%. Allo stesso tempo si formano tracce di acidi volatili, alcol etilico, acido fumarico e anidride carbonica. Dal substrato viene estratta significativamente meno energia rispetto ad altri processi (aerobici) del metabolismo energetico. Tuttavia, questo percorso di trasformazioni energetiche, con un livello sufficiente di carboidrati, fornisce rapido sviluppo culture. Oltre al glucosio, altri esosi (fruttosio, mannosio, galattosio), pentosi (xilosio, arabinosio), disaccaridi (lattosio, maltosio, saccarosio) e polisaccaridi (destrine) possono fungere da substrato per la fermentazione omofermentativa dell'acido lattico. L'amido non idrolizzato non è disponibile per la maggior parte dei batteri dell'acido lattico. Nelle piante, quando i pentosi (zuccheri a cinque atomi di carbonio) vengono fermentati dai batteri lattici, oltre all'acido lattico si forma anche acido acetico:
6C 5 H 10 O 5 ═ 8 C 3 H 6 O 3 + 3C 2 H 4 O 2
acido lattico pentoso acido acetico
I batteri dell'acido acetico sono acidofili, cioè tollerano un ambiente acido. Ma poiché sono aerobi, quindi, in una massa ben compatta, non sono in grado di svilupparsi.
Le forme eterofermentative (Leuconostoc sp., Lactobacillus sp.) fermentano i carboidrati attraverso la via del pentoso fosfato. Sono meno desiderabili nell'insilato, poiché, oltre all'acido lattico, formano una quantità significativa di sottoprodotti della decomposizione dei carboidrati (alcool etilico, acido acetico, anidride carbonica, glicerina, ecc.), utilizzando fino al 50% di fermentescibili carboidrati (esosi, pentosi). A giudicare dall'intensità di crescita dei batteri eterofermentanti, la resa energetica per 1 mole di glucosio è inferiore di un terzo a quella dei batteri lattici omofermentanti.
Tabella 3
Condizioni per l'esistenza di microrganismi nel silo
|
Microrganismi |
decomporsi |
Fabbisogno di ossigeno |
||
|
carboidrati |
acido lattico |
|||
|
Acido lattico |
All'acido lattico e ad alcuni sottoprodotti |
Anaerobi facoltativi |
||
|
Butirrico (clostridi) |
Ad acido butirrico e CO 2 |
Ad amminoacidi, ammine, ammoniaca |
Ad acido butirrico, CO 2 e H 2 |
anaerobi obbligati |
|
Putrefatti (bacilli) |
Gas in alto |
ad ammine, ammoniaca |
Gas in alto |
aerobi obbligati |
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Funghi: ammuffiti |
Fino a CO 2 e H 2 O |
Prima delle ammine, ammoniaca |
Fino a CO 2 e H 2 O |
aerobi obbligati |
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Ad alcool e CO 2 |
Prima delle ammine, ammoniaca |
Prima dell'alcol |
Anaerobi facoltativi |
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La tabella 3 continua
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Requisiti |
formare spore |
Impatto sulla qualità degli insilati e dei prodotti lattiero-caseari |
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acidità, pH |
temperatura, C 0 |
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Ottimale Minimo |
Auspicabile: acido lattico - un fattore conservante, forma altre sostanze biologicamente attive |
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Nocivo: decompone i carboidrati, l'acido lattico e le proteine, i formaggi "gonfi". |
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(ma non tutti i tipi) |
Nocivo: decompone i carboidrati, le proteine, l'acido lattico, con la formazione di ammine tossiche |
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Nocivo: forma tossine, in casi estremi rende il cibo inadatto |
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Nocivo: agenti causali dei processi di fermentazione secondaria |
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Esiste intera linea motivi per cui i batteri dell'acido lattico non occupano una posizione dominante. Un fattore significativo che limita la riproduzione dei batteri lattici è il basso contenuto di carboidrati facilmente fermentescibili (mono- e disaccaridi) nell'erba originaria. L'aumento del fabbisogno di batteri lattici si applica non solo a determinati carboidrati, ma anche ad amminoacidi e vitamine. Anche con una leggera carenza di queste sostanze, nonostante altre condizioni ottimali (mancanza di ossigeno, temperatura ottimale), i batteri lattici non sempre si moltiplicano.
Il fattore temperatura influisce sia sulla crescita dei batteri dell'acido lattico sia sulla natura dei prodotti finali della fermentazione. I pediococchi, la forma predominante di batteri lattici nei primi giorni di maturazione dell'insilato, crescono bene a 45 0 C. temperature superiori a 40 0 C, il loro numero diminuisce bruscamente, la formazione di acido è inibita di 1,3-3 volte. È stato stabilito che la più alta resa di acido lattico e la più bassa resa di acido acetico si osservano a temperature inferiori a 30 0 C.
Per ottenere un insilato di alta qualità, la creazione di condizioni anaerobiche non è meno importante: compattazione stretta e buona tenuta. Nell'insilato ottenuto in condizioni non ermetiche (aerobico) il numero di batteri lattici dopo l'aumento iniziale diminuisce rapidamente, in ermetico (anaerobico) rimane elevato. Al settimo giorno di fermentazione in condizioni anaerobiche si osserva un'alta percentuale di batteri omofermentanti, in condizioni aerobiche - pediococchi. Sebbene successivamente in questo silo appaia una quantità sufficiente di bastoncini di acido lattico, non possono più impedire la crescita di microrganismi indesiderati.
Pertanto, i batteri dell'acido lattico si distinguono per le seguenti caratteristiche importanti per l'insilamento:
Hanno bisogno per il metabolismo, principalmente carboidrati (zucchero, meno spesso amido);
Le proteine non si decompongono (alcune specie in quantità insignificante);
Sono anaerobi facoltativi, cioè svilupparsi senza ossigeno e in presenza di ossigeno;
La temperatura ottimale è più spesso di 30 0 C (batteri lattici mesofili), ma in alcune forme raggiunge i 60 0 C (batteri lattici termofili);
Resiste all'acidità fino a pH 3,0;
Può allevare in insilato con un contenuto di sostanza secca molto elevato;
Tollerano facilmente alte concentrazioni di NaCl e sono resistenti ad alcuni altri prodotti chimici;
Oltre all'acido lattico, che svolge un ruolo decisivo nella soppressione di tipi di fermentazione indesiderati, i batteri dell'acido lattico secernono sostanze biologicamente attive (vitamine del gruppo B, ecc.). Possiedono proprietà preventive (o mediche), stimolano la crescita e lo sviluppo della pagina - x. animali.
In condizioni favorevoli (contenuto sufficiente di carboidrati idrosolubili nel materiale vegetale iniziale, anaerobiosi), la fermentazione dell'acido lattico termina in pochi giorni e il pH raggiunge il valore ottimale di 4,0-4,2.
1.2.2. Batteri butirrici.
Batteri dell'acido butirrico (Clostridium sp.) - I batteri butirrici anaerobi (clostridi) sporigeni, mobili, a forma di bastoncello sono ampiamente distribuiti nel terreno. La presenza di clostridi negli insilati è conseguenza della contaminazione del suolo, in quanto la loro presenza sulla massa verde delle colture foraggere è solitamente molto bassa. Quasi immediatamente dopo aver riempito il deposito di massa verde, i batteri dell'acido butirrico iniziano a moltiplicarsi intensamente insieme ai batteri dell'acido lattico nei primi giorni.
L'elevata umidità delle piante, dovuta alla presenza di linfa cellulare vegetale nella massa frantumata dell'insilato, e le condizioni anaerobiche nel silo sono le condizioni ideali per la crescita dei Clostridi. Pertanto, entro la fine del primo giorno, il loro numero aumenta e successivamente dipende dall'intensità della fermentazione dell'acido lattico. In caso di debole accumulo di acido lattico e diminuzione del pH, i batteri dell'acido butirrico si moltiplicano vigorosamente e il loro numero raggiunge un massimo (10 3 -10 7 cellule/g) in pochi giorni.
All'aumentare dell'umidità (con un contenuto di sostanza secca del 15% nella massa dell'insilato), la sensibilità dei clostridi all'acidità del mezzo diminuisce anche a pH 4,0 (4)
È difficile specificare l'esatto pH critico dell'insilato al quale inizia l'inibizione del Clostridium, in quanto dipende non solo dalla quantità di acido lattico formatosi, ma anche dall'acqua nel mangime e dalla temperatura dell'ambiente.
I clostridi sono sensibili alla mancanza di acqua. È stato dimostrato che con un aumento dell'acqua libera diminuisce la sensibilità di questi batteri all'acidità del terreno.
La temperatura di alimentazione ha un marcato effetto sulla crescita di Clostridium. La temperatura ottimale per la crescita della maggior parte di questi batteri è di circa 37 0 C. Le spore di Clostridia sono caratterizzate da un'elevata stabilità termica. Pertanto, i batteri dell'acido butirrico possono rimanere a lungo nell'insilato sotto forma di spore e quando entrano in condizioni favorevoli per il loro sviluppo iniziano a moltiplicarsi. Ciò spiega la discrepanza nei parametri biochimici e microbiologici dell'insilato: l'acido butirrico è assente e il titolo di batteri butirrici negli stessi campioni di mangime è elevato.
Lo studio dei prodotti della fermentazione butirrica nell'insilato ha evidenziato la presenza di due gruppi fisiologici: saccarolitico e proteolitico.
I clostridi saccarolitici (Cl.butyricum, Cl.pasteurianum) fermentano principalmente mono- e disaccaridi. La quantità di prodotti formati è varia (acidi butirrico, acetico, formico, alcoli butilici, etilici, amilici e propilici, acetone, idrogeno e anidride carbonica) e varia notevolmente. Ciò è dovuto all'affiliazione di specie di microrganismi, substrato, pH, temperatura. Il rapporto tra anidride carbonica e idrogeno è solitamente 1:1. Si presume che l'acido butirrico derivi dalla condensazione di due molecole di acido acetico. La formazione diretta di acido butirrico non può servire come fonte di energia per i clostridi. Per mantenere la loro attività vitale è necessario l'acido acetico, che si forma durante l'ossidazione dell'acetaldeide a seguito della decarbossilazione dell'acido piruvico o lattico.
I clostridi saccarolitici che fermentano acido lattico e zucchero includono Cl. butyricum, Cl.tyrobutyricum, Cl.papaputrificum. Negli insilati con predominanza di questi clostridi, l'acido lattico e lo zucchero sono generalmente quasi assenti. È presente principalmente acido butirrico, anche se spesso può esserci molto acido acetico.
C 6 H 12 O 6 \u003d C 4 H 8 O 2 + 2CO 2 + 2H 2
anidride carbonica butirrica dello zucchero
gas acido
2C 3 H 6 O 3 \u003d C 4 H 8 O 2 + 2CO 2 + 2H 2
idrogeno butirrico del latte
gas acido acido
I clostridi proteolitici fermentano principalmente proteine, ma anche aminoacidi e ammidi. Come risultato del catabolismo degli amminoacidi, si formano acidi grassi volatili, tra i quali predomina l'acido acetico. È stata rivelata una significativa partecipazione dei clostridi proteolitici alla decomposizione dei carboidrati. Nei silos sono presenti clostridi proteolitici specie Cl.sporogenes, Cl.acetobutyricum, Cl.subterminale, Cl.bifermentas. La quantità di acido butirrico nell'insilato è un indicatore affidabile dell'entità dell'attività dei clostridi.
La fermentazione butirrica provoca elevate perdite di nutrienti attraverso il catabolismo di proteine, carboidrati e energia. L'energia viene persa 7-8 volte di più rispetto all'acido lattico. Inoltre, vi è uno spostamento nella reazione dell'insilato al lato neutro a causa della formazione di composti alcalini durante la scomposizione delle proteine e dell'acido lattico. Le caratteristiche organolettiche del mangime si deteriorano a causa dell'accumulo di acido butirrico, ammoniaca e idrogeno solforato. Quando si alimentano le mucche con tale insilato, le spore di Clostridium con il latte entrano nel formaggio e, germinando in esso in determinate condizioni, possono farlo "gonfiare" e irrancidire.
Pertanto, gli agenti causali della fermentazione butirrica sono caratterizzati dalle seguenti principali caratteristiche fisiologiche e biochimiche:
I batteri dell'acido butirrico, essendo anaerobi obbligati, iniziano a svilupparsi in condizioni di forte compattazione della massa insilata;
Decomponendo lo zucchero, competono con i batteri dell'acido lattico e, utilizzando proteine e acido lattico, portano alla formazione di prodotti di degradazione proteica altamente alcalini (ammoniaca) e ammine tossiche;
I batteri dell'acido butirrico necessitano di materie prime vegetali umide per il loro sviluppo e, con un elevato contenuto di umidità della massa iniziale, hanno maggiori possibilità di sopprimere tutti gli altri tipi di fermentazione;
Le temperature ottimali per i batteri dell'acido butirrico vanno da 35 a 40 °C, ma le loro spore tollerano temperature più elevate;
Sensibili all'acidità e interrompono la loro attività a un pH inferiore a 4,2.
Le misure efficaci contro i patogeni della fermentazione butirrica sono: rapida acidificazione della massa vegetale, essiccazione delle piante bagnate. Esistono prodotti biologici a base di batteri lattici per attivare la fermentazione dell'acido lattico nell'insilato. Inoltre, sono state sviluppate sostanze chimiche che hanno un effetto battericida (soppressivo) e batteriostatico (inibitore) sui batteri dell'acido butirrico.
1.2.3. Batteri putrefattivi (Bacillus, Pseudomonas).
I rappresentanti del genere Bacilli (Bac.mesentericus, Вac.megatherium) sono simili nelle loro caratteristiche fisiologiche e biochimiche ai rappresentanti dei clostridi, ma a differenza di loro sono in grado di svilupparsi in condizioni aerobiche. Pertanto, sono tra i primi ad essere inclusi nel processo di fermentazione e molto spesso si verificano nella quantità di 10 4 -10 6 , ma in alcuni casi (violazioni tecnologiche) - fino a 10 8 -10 9 . Questi microrganismi sono produttori attivi di vari enzimi idrolitici. Usano varie proteine, carboidrati (glucosio, saccarosio, maltosio, ecc.) e acidi organici come nutrienti. Una parte significativa dell'azoto proteico (fino al 40% o più) sotto l'azione dei bacilli può essere convertita nella forma amminica e ammoniacale e parte degli amminoacidi in mono- e diammine, specialmente in condizioni di lenta acidificazione del messa. La decarbossilazione ha il suo massimo in ambiente acido, mentre la deaminazione avviene in ambiente neutro e alcalino. La decarbossilazione può dare origine ad ammine. Alcuni di loro hanno proprietà tossiche (indolo, scatolo, metilmercaptano, ecc.) E se alimentati con insilato, queste sostanze entrano nel flusso sanguigno e causano varie malattie e avvelenamento degli animali. Alcuni tipi di bacilli fermentano il glucosio, formando 2, 3-butilene glicole, acido acetico, alcol etilico, glicerolo, anidride carbonica e tracce di acido formico e succinico.
Una proprietà importante dei batteri putrefattivi, che è importante per i processi che si verificano nella massa del mangime, è la loro capacità di sporulare. In alcuni insilati decomposti, in particolare silos di mais, sono stati trovati batteri correlati alle specie Bacillus. Apparentemente sono peculiari del silo e non introdotti dall'esterno (con l'aria). Da molti silos, dopo il loro lungo stoccaggio, vengono isolati i bacilli, anche se quasi non si trovano nell'erba originaria. Sulla base di ciò, è stato suggerito che alcuni batteri putrefattivi possono svilupparsi dalle spore in condizioni anaerobiche.
Pertanto, sulla base di quanto precede, le caratteristiche principali per i patogeni della fermentazione putrefattiva sono le seguenti:
Non possono esistere senza ossigeno, quindi la decomposizione è impossibile in un deposito ermetico;
I batteri putrefattivi decompongono principalmente le proteine (in ammoniaca e ammine tossiche), così come i carboidrati e l'acido lattico (in prodotti gassosi);
I batteri putrefattivi si moltiplicano a un pH superiore a 5,5. Con la lenta acidificazione del mangime, una parte significativa dell'azoto proteico passa nelle forme amminiche e ammoniacali;
Una proprietà importante dei batteri putrefattivi è la loro capacità di sporulare. Nel caso di conservazione e alimentazione a lungo termine di insilato, in cui il lievito e i batteri dell'acido butirrico decomporranno la maggior parte dell'acido lattico o saranno neutralizzati dai prodotti di decomposizione proteica, i batteri putrefattivi, che si sviluppano dalle spore, possono iniziare la loro attività distruttiva.
La condizione principale per limitare l'esistenza di batteri putrefattivi è il riempimento rapido, una buona compattazione e una tenuta affidabile del silo. Le perdite causate da agenti patogeni della fermentazione putrefattiva possono essere ridotte con l'aiuto di conservanti chimici e biologici.
1.2.4. Muffa funghi e lievito.
Entrambi questi tipi di microrganismi sono funghi e sono rappresentanti altamente indesiderabili della microflora dell'insilato. Come risulta dalla tabella 3, tollerano facilmente la reazione acida dell'ambiente (pH 3,2 e inferiore). Poiché i funghi della muffa (Penicillium, Aspergillus, ecc.) Sono aerobi obbligati, iniziano a svilupparsi immediatamente dopo il riempimento del deposito, ma con la scomparsa dell'ossigeno, il loro sviluppo si interrompe. In un silo adeguatamente riempito con un sufficiente grado di compattazione e tenuta, ciò avviene in poche ore. Se nel silo sono presenti sacche di muffa, lo spostamento d'aria era insufficiente o la sigillatura era incompleta. Il rischio di muffa è particolarmente elevato nell'insilato essiccato. tale cibo, specialmente i suoi strati superiori, è molto difficile da compattare. Nei collari a terra, una tenuta affidabile è praticamente irraggiungibile. Quasi il 40% dell'insilato ammuffisce; il cibo ha una struttura decomposta e sbavante e diventa inadatto all'alimentazione.
I lieviti (Hansenula, Pichia, Candida, Saccharomyces, Torulopsis) si sviluppano immediatamente dopo il riempimento del deposito, perché sono anaerobi facoltativi e possono crescere con piccole quantità di ossigeno nell'insilato. Inoltre, sono altamente resistenti ai fattori di temperatura e al basso pH.
I funghi lieviti interrompono il loro sviluppo solo in completa assenza di ossigeno nel silo, ma piccole quantità di essi si trovano negli strati superficiali del silo.
In condizioni anaerobiche utilizzano zuccheri semplici (glucosio, fruttosio, mannosio, saccarosio, galattosio, raffinosio, maltosio, destrine) lungo la via glicolitica e si sviluppano per ossidazione degli zuccheri e degli acidi organici:
C 6 H 12 O 6 \u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 +0,12 MJ
zucchero alcool anidride carbonica
Il pieno utilizzo di quest'ultimo porta al fatto che l'ambiente acido del silo viene sostituito da uno alcalino, si creano condizioni favorevoli per lo sviluppo della microflora butirrica e putrefattiva.
Durante la fermentazione alcolica si osservano grandi perdite di energia. Se durante la fermentazione dell'acido lattico si perde il 3% dell'energia dello zucchero, durante la fermentazione alcolica - più della metà. In condizioni aerobiche, l'ossidazione dei carboidrati da parte del lievito porta alla produzione di acqua e CO 2 . Alcuni lieviti utilizzano pentosi (D-xilosio, D-ribosio), polisaccaridi (amido).
L'effetto negativo del lievito nei processi di fermentazione secondaria è che si sviluppano a causa dell'ossidazione degli acidi organici, che si verifica dopo la completa fermentazione con accesso all'aria. Come risultato dell'ossidazione del lattico e di altri acidi organici, la reazione acida del mezzo viene sostituita da una alcalina, fino a pH-10,0.
Di conseguenza, la qualità dell'insilato di mais, così come delle erbe essiccate "in profondità", diminuisce. mangime con le migliori prestazioni in termini di prodotti di fermentazione.
Pertanto, muffe e lieviti sono caratterizzati da:
Muffe e lieviti sono rappresentanti indesiderabili della microflora aerobica;
L'effetto negativo di muffe e lieviti è che provocano la degradazione ossidativa di carboidrati, proteine e acidi organici (compreso il lattico);
Tollera facilmente la reazione acida dell'ambiente (pH inferiore a 3,0 e persino 1,2);
I funghi della muffa producono tossine pericolose per la salute degli animali e dell'uomo;
I lieviti, essendo agenti causali dei processi di fermentazione secondaria, portano all'instabilità aerobica dei silos.
La limitazione dell'accesso all'aria mediante rapida posa, rincalzatura e sigillatura, un corretto scavo e alimentazione sono fattori decisivi che limitano lo sviluppo di muffe e lieviti. Per sopprimere lo sviluppo di agenti patogeni della fermentazione secondaria, si raccomandano preparati con attività fungistatica (fungicida) (Appendice 2).
Riassumendo quanto sopra, i microrganismi presenti nell'insilato possono essere suddivisi in benefici (batteri lattici) e nocivi (batteri butirrici, putrefattivi, lieviti e muffe).
Sulla base delle caratteristiche fisiologiche e biochimiche dei microrganismi presenti nell'insilato, una rapida diminuzione del pH (a 4,0 o meno) inibisce la riproduzione di molti microrganismi indesiderati. In questo intervallo di pH, insieme all'acido lattico, possono esistere solo muffe e lieviti. Ma richiedono ossigeno. Pertanto, per il successo dell'insilamento, è necessario rimuovere l'aria dallo stoccaggio il più rapidamente possibile grazie alla compattazione affidabile e al rapido riempimento dello stoccaggio, un riparo adeguato. Ciò garantisce condizioni favorevoli per i batteri dell'acido lattico (anaerobi).
Nel caso ideale, vale a dire, con un contenuto sufficiente di carboidrati idrosolubili nel materiale vegetale iniziale e condizioni anaerobiche, la fermentazione dell'acido lattico occupa una posizione dominante. In pochi giorni, il pH raggiunge il suo livello ottimale, al quale si arrestano le fermentazioni indesiderate. Quando si insilano piante foraggere ricche di proteine, è necessario essiccarle o utilizzare conservanti chimici e biologici che sopprimono (inibiscono) lo sviluppo di microrganismi indesiderati e consentono di ottenere foraggi di buona qualità indipendentemente dall'insilato e dal contenuto di umidità della materia prima .
Processi microbiologici che si verificano durante la maturazione del fieno.
È generalmente accettato che la principale comunità di microrganismi rilevata durante la maturazione del fieno sia rappresentata allo stesso modo dell'insilato da tre principali gruppi fisiologici (acido lattico, batteri putrefattivi e lievito), ma in quantità minore. Il numero massimo di microrganismi nel materiale essiccato viene rilevato fino a 15 giorni (nel silo fino a 7). Il fieno ha meno acidi organici, più zucchero e la sua acidità è generalmente inferiore a quella dell'insilato.
La base biologica per la produzione di haylage è limitare la respirazione residua delle cellule vegetali e dei microrganismi indesiderati mediante "secchezza fisiologica". La forza di ritenzione idrica nel haylage è di circa 50 atm e la pressione osmotica nella maggior parte dei batteri è di 50-52 atm, cioè con un contenuto di umidità dell'erba del 40-55%, l'acqua è in una forma inaccessibile alla maggior parte dei batteri. A causa dell'aumento della pressione osmotica nella massa del fieno, i batteri dell'acido butirrico e le loro spore non possono utilizzare l'umidità del mangime per il loro sviluppo e la loro germinazione. Le muffe possono crescere con l'umidità specificata, ma la loro esistenza è difficile a causa della mancanza di aria (ossigeno).
Specie osmotolleranti di batteri lattici possono prosperare in questa umidità. Nelle colture di batteri dell'acido lattico in haylage, attività osmotica, attività riproduttiva, accumulo di acido lattico, nonché capacità di fermentazione carboidrati complessi(amido, ecc.) è più elevato che nelle colture di batteri lattici nell'insilato. . Pertanto, come nell'insilamento, devono essere create le condizioni ottimali per lo sviluppo dei batteri lattici (compattazione continua durante la posa e copertura ermetica con film di polietilene per limitare l'ingresso dell'aria). Se lo stoccaggio non è sufficientemente compattato e perde, ciò porta al riscaldamento, allo stampaggio del mangime e ad altri processi aerobici indesiderati. In tali condizioni non è possibile preparare haylage di buona qualità. Come risultato dei processi di autoriscaldamento, la digeribilità dei nutrienti, in particolare delle proteine, viene drasticamente ridotta. La tecnologia di raccolta del fieno e dell'insilato da erbe a bassa umidità è descritta in dettaglio in molti libri e manuali, qui sottolineeremo solo che, fatti salvi i metodi tecnologici di base, il valore nutritivo del fieno è superiore al valore nutritivo dell'insilato preparato da foraggio naturale o poco umido. 1 kg di mangime naturale contiene 0,30-0,35 unità di mangime.
Microflora di fieno e grano umido.
Teoricamente, la fienagione comporta l'essiccazione del raccolto da un contenuto idrico iniziale del 65-75% a un contenuto idrico del 10-16%, al quale cessa ogni attività biochimica e microbiologica. In pratica, il fieno non viene essiccato a un contenuto d'acqua così basso, ed è effettivamente considerato sicuro immagazzinare il fieno dopo che ha ridotto il suo contenuto d'acqua medio al 20%. Si tratta di un'umidità sufficientemente elevata perché si formi la muffa, a meno che non si verifichi un'ulteriore perdita d'acqua durante la conservazione.
In tutti i casi, durante i primi 2-3 giorni di conservazione, si osserva il primo picco di temperatura, seguito da un secondo picco più alto. È il secondo picco dovuto alla respirazione di funghi in rapido sviluppo. Maggiore è il contenuto di acqua del livello del 20%, maggiore è il rischio di muffa, maggiore perdita di sostanza secca. Quindi, se le balle di fieno sciolte vengono stoccate con un contenuto di acqua del 35-40%, la perdita di sostanza secca sarà di circa il 15-20% ei carboidrati solubili saranno completi. L'analisi microbiologica rivelerà un'elevata abbondanza di microrganismi, inclusi pericolosi actinomiceti termofili (sezione 2.3.).
Il termine "grano umido" è generalmente applicato al grano con un contenuto di umidità compreso tra il 18 e il 20%. Il grano umido inizia a riscaldarsi entro poche ore dalla raccolta, principalmente a causa dei microrganismi. Se le condizioni di stoccaggio sono inadeguate e non controllate, la temperatura del grano salirà a un livello al quale possono crescere con successo actinomiceti molto pericolosi, che causano una serie di varie malattie animali e persone (sezione 2.1.3.). Se il chicco contiene più del 18% di acqua, si verificano cambiamenti secondari, causati da lieviti appartenenti ai generi Candida e Hansenula. Questi microrganismi sono in grado di crescere a livelli di ossigeno molto bassi e in queste condizioni può verificarsi una debole fermentazione alcolica. Questo tipo di fermentazione porta ad una diminuzione del contenuto di saccarosio e ad un aumento del contenuto di zuccheri riducenti, alla formazione di vari aromi e al danneggiamento del glutine.
2. L'entità delle perdite nei mangimi in scatola causate dall'attività microbica.
Quando si compila il bilancio dei mangimi, è necessario tenere conto delle perdite durante la preparazione e lo stoccaggio del mangime in scatola. Ci sono molti schemi che mostrano che le perdite totali sono costituite da perdite in campo, depositi e si verificano anche durante la raccolta della massa verde. Questa guida considera l'entità delle perdite causate dall'attività microbica, che sono spesso sottovalutate e possono essere enormi se gestite da personale non qualificato.
2.1. perdita di fermentazione.
Dopo la morte delle cellule vegetali in un deposito pieno e ben compattato, inizia la decomposizione intensiva e la trasformazione dei nutrienti moltiplicando i microrganismi. Ci sono perdite dovute alla formazione di gas di fermentazione ("rifiuti"), perdite negli strati superiori e laterali, perdite dovute a processi di fermentazione secondaria.
Il riempimento continuo degli impianti di stoccaggio (silo, haylage) può ridurre notevolmente la formazione di gas. Con il rapido riempimento dello stoccaggio, la perdita di sostanza secca dovuta al "burnout" può essere del 5-9%. Con un riempimento prolungato, le cifre corrispondenti possono raggiungere il 10-13% o più. Pertanto, con il riempimento continuo è possibile ridurre le perdite da "rifiuti" di circa il 4-5%. Va tenuto presente che nel fieno scarsamente compattato, a seguito di processi di autoriscaldamento, la digeribilità delle proteine si riduce della metà (sezione 1.3).
La decomposizione intensiva dei nutrienti avviene negli strati superiori e laterali nella massa di insilati scoperti (haylage). Con un riparo con una pula o senza riparo, le perdite possono essere molto maggiori. I funghi della muffa, in via di sviluppo, gettano le basi per una forte decomposizione delle proteine. I prodotti di degradazione delle proteine sono alcalini e legano l'acido lattico. C'è anche una decomposizione diretta dell'acido lattico. Questi processi portano ad un aumento del pH e ad un deterioramento della qualità del mangime. Anche se al momento dell'apertura del deposito lo spessore dello strato danneggiato non supera i 10 cm, bisogna tenere presente che tale strato era originariamente spesso 20-50 cm, e l'insilato sotto lo strato danneggiato è caratterizzato da pH elevato , contiene tossine tossiche e non è adatto all'alimentazione.
Le perdite causate dai processi di fermentazione secondaria possono raggiungere il 20-25%. È stato stabilito che il primo stadio del deterioramento dell'insilato è causato dal lievito insieme ai batteri aerobici, associato al suo riscaldamento e alla riduzione dell'acidità. Nella seconda fase del deterioramento dell'insilato, si verifica la successiva infestazione da muffe. Tale cibo è considerato inadatto se contiene più di 5,10 5 funghi. Già dopo 5 giorni di stoccaggio aerobico, in caso di alimentazione prolungata o rimozione impropria dallo stoccaggio, l'insilato di mais anche con un buon pH iniziale di 4.1, ma già con 3.10 7 lievito, ha un numero astronomico di lieviti e muffe streptomiceti.
2.2. L'effetto dell'insilato acido sul metabolismo animale e la qualità dei prodotti lattiero-caseari.
Con l'insilato al giorno vengono introdotti nel corpo dell'animale 0,7-0,9 kg di acidi organici, che hanno un effetto significativo sulla digestione e sul metabolismo. L'alimentazione dell'insilato di perossido (mais) può portare a una violazione dei livelli di zucchero, una riserva alcalina nel sangue e lo sviluppo della chetosi. Allo stesso tempo, la chetonemia nel corpo delle mucche altamente produttive si sviluppa più velocemente rispetto a quelle a bassa produttività.
L'alimentazione a lungo termine di mucche di 25-30 kg al giorno di insilati a fermentazione spontanea influisce negativamente sulla capacità riproduttiva delle mucche, sull'utilità biologica del colostro e del latte, che porta a una diminuzione della crescita dei vitelli e alla loro resistenza alle malattie gastrointestinali.
Se l'insilato è acidificato, ha un effetto negativo sul gusto e sulle qualità tecnologiche del latte durante la sua trasformazione in burro e formaggi, e peggiora la qualità del burro.
Attualmente sono stati sviluppati metodi per la disossidazione anaerobica dei silos di mais perossidico utilizzando colture starter a base di batteri dell'acido propionico e sostanze chimiche (sali di carbonio-ammonio).
2.3. Alimentare la tossicosi.
È noto che gli animali mangiano il fieno ammuffito con estrema riluttanza o non lo mangiano affatto. Anche l'insilato ammuffito e il fieno non sono adatti come mangime. Le tossine velenose rilasciate da alcune colture fungine si trovano negli insilati provenienti da cumuli macinati e silos di terra o negli strati superiori della massa foraggera di grandi trincee di insilato con scarsa compattazione e riparo che perde della massa appena tagliata e soprattutto essiccata. Esistono forti prove mediche di malattie polmonari negli animali e nei lavoratori che maneggiano fieno e grano ammuffiti. Sia nell'uomo che negli animali sono causati dall'inalazione di microrganismi termofili (Micropolispora, Thermoactinomyces, Aspergillus).
Esistono molte altre muffe potenzialmente pericolose che possono causare una serie di micotossicosi, incl. ridotta fertilità, aborto e deterioramento generale della salute. Tutte queste malattie sono causate da micotossine prodotte dai funghi Aspergillus, Fusarium, Penicillium (aflatossine, ceralenone, ocratossina).
3. Analisi microbiologica dei mangimi.
Batteri e funghi svolgono un ruolo importante nella conservazione delle piante foraggere, partecipando non solo alla preparazione di insilato, fieno, ma provocando la fermentazione di grano umido, fieno in cataste. L'effetto positivo generale dell'attività dei batteri dell'acido lattico si esprime, prima di tutto, nella decomposizione di sostanze organiche complesse in forme più semplici e nella formazione, più spesso, di acidi organici e vitamine. Tuttavia, in condizioni di conservazione sfavorevoli (violazione dei metodi tecnologici di base, ecc.), possono verificarsi conseguenze negative dovute a processi indesiderati. Un buon insilato, haylage e fieno, ad esempio, dovrebbero essere privi di micelio ammuffito e odore di muffa. La comparsa di muffe durante la valutazione organolettica è un segno di scarsa qualità dei mangimi vegetali, in quanto rappresenta una minaccia per la salute degli animali e delle persone. Tali mangimi devono essere scartati o sottoposti a uno studio tossicologico veterinario.
L'importanza della valutazione microbiologica della qualità dei mangimi insieme alle analisi biochimiche è evidente dal seguente esempio. Man mano che il formaggio stagionava, si osservava un indesiderato "gonfiore" dovuto alla formazione di gas, nonostante l'assenza di acido butirrico nell'insilato di vacca. A seguito dell'analisi microbiologica è stato rivelato un alto titolo di batteri dell'acido butirrico, che sono rimasti a lungo nell'insilato sotto forma di spore, e solo quando sono entrati in condizioni favorevoli si sono sviluppati dalle spore. L'insilato contenente spore di batteri dell'acido butirrico ha contribuito alla contaminazione batterica del latte. Tale latte era caratterizzato da scarsa stabilità e, una volta immagazzinato, era del tutto inadatto alla produzione di formaggi. Pertanto, a volte in alcune regioni produttrici di formaggio si ritiene erroneamente che l'alimentazione con insilato sia inappropriata. Attraverso l'uso di analisi microbiologiche, combinate con una disinfezione esemplare delle sale di mungitura, la qualità del latte viene migliorata.
3.1. Metodi microbiologici di base per determinare la qualità dei mangimi.
1. Preparazione del materiale di prova (sospensione alimentare) per l'analisi.
Un campione medio (del peso di 0,5-1,0 kg) del materiale di prova (insilato o haylage) viene accuratamente miscelato (osservando le regole di base dell'asepsi) e frantumato in pezzi lunghi 1-2 cm, quindi un campione (50 g) di un pozzo -il campione medio misto viene posto in un M.S.E. Atomizzare, aggiungere 450 ml di acqua di rubinetto sterile e omogeneizzare per 1 minuto. La sospensione risultante viene diluita fino a 10 5 -10 6 volte con acqua di rubinetto sterile (5 ml di sospensione + 45 ml di acqua), ogni diluizione viene agitata per 5 minuti.
2. Sospensione della semina su terreno elettivo (Appendice 1), viene eseguito 1 ml di sospensione - con semina profonda, 0,05-0,1 ml di sospensione durante la semina in terreno liquido.
3. Determinazione del numero di batteri lattici effettuato su agar cavolo con gesso (mezzo 1) e su agar cavolo con alcool e gesso (mezzo 2) - semina profonda.
Il calcolo delle colonie di batteri lattici su agar cavolo con gesso viene effettuato nei giorni 5-6 e su agar cavolo con alcool e gesso - nei giorni 7-10 (a 28 0).
4. La quantità di microflora estranea (microrganismi putrefattivi aerobici ) è determinato mediante inoculo profondo su agar peptone (terreno 3). Le colonie vengono contate nei giorni 5-7 a 28 0 .
5. Numero di spore di bacilli putrefattivi aerobici su un terreno speciale (carne-peptone agar + mosto-agar) - terreno 8. Inoculazione superficiale (0,05 ml), le colonie vengono contate il giorno 4 (a 28 0).
6.Numero di funghi e lieviti microscopici determinato su agar mosto con streptomicina (terreno 4) mediante inoculazione superficiale (0,1 ml). Le colonie vengono contate il giorno 3-4 (se necessario, di nuovo il giorno 7-8) a 28 0 .
7. Titolo dei batteri butirrici impostare su un mezzo di patate liquido (medio 5). Per determinare il numero di spore di batteri dell'acido butirrico, la semina viene effettuata da una sospensione dopo la pastorizzazione per 10 minuti a 75 0 .
I risultati dell'analisi vengono registrati in base all'intensità e all'emissione di gas (pezzi di patata galleggiano sulla superficie del liquido), il titolo dei batteri butirrici e delle loro spore viene determinato secondo il metodo delle diluizioni limitanti.
8. Batteri proteolitici anaerobici determinato su brodo di carne-peptone (terreno 6) mediante sviluppo di gas nei galleggianti. I raccolti vengono mantenuti a 28 0 per due settimane.
9. Batteri denitrificanti preso in considerazione sul mezzo di Giltai (mezzo 7) quando si analizza il foraggio da erbe coltivate sullo sfondo di alte dosi di fertilizzanti azotati. Il calcolo viene effettuato in base all'intensità di sviluppo del gas e le colture vengono mantenute per 10-12 giorni a 28 0 .
10. Test di crescita microbiologica.
Per determinare le proprietà fungistatiche (fungicide), batteriostatiche (battericide) dei composti, due provette (in triplice copia) con un terreno elettivo, in una delle quali viene aggiunto il farmaco studiato, vengono inoculate con una coltura di prova. Da una provetta con coltura, in cui non è stata osservata crescita dopo l'aggiunta di uno o di un altro farmaco inibitorio, un'ansa viene trasferita in un terreno fresco (non contenente alcun farmaco). Se l'aumento della crescita inizia dopo 24 ore, il farmaco in studio ha un effetto fungistatico, batteriostatico (inibitore). Se non si osserva alcuna crescita dopo una settimana, si giunge a una conclusione sull'effetto fungicida e battericida (inibitore) della sostanza in esame (Appendice 2).
Come coltura di prova vengono utilizzati i rappresentanti più comuni della microflora indesiderabile (batteri putrefattivi e butirrici, lieviti, muffe).
Lezione pratica-laboratorio 1
Argomento : Metodi microbiologici di base per determinare la qualità dei mangimi. Isolamento e registrazione dei batteri lattici.
Obbiettivo : far conoscere agli studenti i principali metodi microbiologici per determinare la qualità dei mangimi; terreni nutritivi elettivi n. 1 e n. 2; proprietà biologiche di base dei batteri lattici.
Volta : 4 ore.
Posto di lavoro
Attrezzature e materiali .
Posto di lavoro di un batteriologo, microscopi, lenti di ingrandimento, mezzi nutritivi n. 1 e n. 2 - 2 piastre Petri ciascuno. Testare le colture di microrganismi dell'acido lattico su un terreno denso - Lactobacterium plantarum. Tabelle con disegni di batteri lattici. Termostato. Mangime esaminato (campioni di insilato o fieno). Omogeneizzatore. Bilance fino a 1 kg, pesi. Piastre Petri sterili - 2 pz. Acqua di rubinetto sterile in bottiglia da 0,5 litri. Pipette 1.0; 5,0; 10,0 ml. Boccette 50.0; 100,0 ml. Anse batteriologiche. Lampade ad alcool.
Linee guida
L'insegnante conduce un'indagine teorica sull'argomento: "Microbiologia dell'insilato e del fieno".
L'insegnante poi dà breve descrizione microrganismi dei mangimi, spiega i processi microbiologici che avvengono durante l'insilamento e il fieno.
Inoltre, fornisce una breve descrizione dei rappresentanti della microflora dei mangimi - la microflora epifita delle piante, l'acido lattico, i batteri butirrici e putrefattivi, i funghi ammuffiti e il lievito, attirando l'attenzione degli studenti sulla morfologia delle colonie di batteri dell'acido lattico. Quindi l'insegnante richiama l'attenzione degli studenti sull'entità delle perdite di cibo in scatola causate dall'attività di microrganismi indesiderati.
L'insegnante spiega i concetti di "micosi", "micotossicosi" (tossicosi alimentare) e parla anche dell'effetto dell'insilato sul metabolismo degli animali.
Quindi l'insegnante presenta agli studenti gli ingredienti dei terreni nutritivi elettivi n. 1 e n. 2 e lo scopo di questi terreni per la coltivazione di gruppi di acido lattico di microrganismi. Contemporaneamente alla spiegazione, l'insegnante dimostra l'inoculazione della sospensione di mangime sui terreni nutritivi.
Metodo per il rilevamento e la contabilizzazione dei batteri lattici .
1. Preparazione del materiale di prova per l'analisi.
Un campione medio (del peso di 0,5-1,0 kg) del materiale di prova (insilato o haylage) viene accuratamente miscelato (osservando le regole di base dell'asepsi) e frantumato in pezzi lunghi 1-2 cm, quindi un campione (50 g) di un pozzo -il campione medio misto viene posto in un omogeneizzatore sterile di marca tipo M.S.E. Atomizzare, aggiungere 450 ml di acqua di rubinetto sterile e omogeneizzare per 1 minuto. La sospensione risultante viene diluita fino a 10 5 -10 6 volte con acqua di rubinetto sterile (5 ml di sospensione + 45 ml di acqua), ogni diluizione viene agitata per 5 minuti.
2. La semina della sospensione su terreno elettivo (appendice) viene effettuata in 1 ml di sospensione - con semina profonda, 0,05-0,1 ml di sospensione durante la semina in terreno liquido.
3. La determinazione della quantità di batteri lattici viene effettuata su agar cavolo con gesso (mezzo 1) e su agar cavolo con alcool e gesso (mezzo 2) - semina profonda.
Il calcolo delle colonie di batteri lattici su agar cavolo con gesso viene effettuato nei giorni 5-6 e su agar cavolo con alcool e gesso - nei giorni 7-10 (a 28 0).
Il mezzo 2 è necessario per rilevare i batteri dell'acido lattico nella composizione della microflora epifita e nei silos freschi (con un alto contenuto di sostanza secca), poiché l'alcol inibisce significativamente la crescita della microflora estranea.
Le colture vengono poste in un termostato a 28°C per 5-10 giorni.
Lavoro indipendente degli studenti .
1. Gli studenti annotano su un quaderno dal tavolo la morfologia dei batteri dell'acido lattico, incl. carattere di crescita delle colonie, ricette dei terreni di coltura.
2. Alla lezione successiva, le colonie vengono contate sul terreno n. 1 nei giorni 5-6 e sul terreno n. 2 nei giorni 7-10.
Domande di prova .
1. Quale microflora è chiamata epifita?
2. Quali microrganismi sono classificati come acido lattico? Qual è il loro ruolo nell'insilamento?
3. Metodi per l'isolamento e la contabilizzazione dei batteri lattici.
Riassumendo la lezione :
Valutazione della parte teorica; accettazione del lavoro pratico completato; presentazione dei commenti
Compiti a casa .
1. Microbiologia dei mangimi (insilati e foraggi).
2. Fermentazione butirrica.
Letteratura.
1. C.124-135; pp.267-293
5. S.448-452
6. S.429-453
Laboratorio e pratica occupazione 2.
Argomento : Metodi microbiologici di base per determinare la qualità dei mangimi. Isolamento e registrazione dei batteri dell'acido butirrico.
Obbiettivo : Far conoscere agli studenti i principali metodi per determinare la qualità dei mangimi; ricetta per la preparazione del mezzo nutritivo elettivo n. 5; proprietà biologiche di base dei batteri dell'acido butirrico.
Volta : 4 ore.
Posto di lavoro : Laboratorio del Dipartimento di Microbiologia e Virologia.
Attrezzature e materiali .
Posto di lavoro di un batteriologo, microscopi, lenti di ingrandimento, mezzo nutritivo n. 5 nella quantità di 4 provette. Testare le colture di batteri butirrici in un mezzo liquido - Clostridium butyricum; inoculazioni precedentemente eseguite della coltura in esame sul terreno n. 5 (4 provette ciascuna). Tabelle con immagini di batteri butirrici. Termostato. Mangime esaminato (campioni di insilato o fieno). Omogeneizzatore. Bilance fino a 1 kg, pesi. Petri sterili - 4 pz. Acqua di rubinetto sterile in bottiglia da 0,5 litri. Pipette 1.0; 5,0; 10,0 ml. Boccette 50.0; 100,0 ml. Anse batteriologiche. Lampade ad alcool.
Linee guida (spiegazione delle questioni principali dell'argomento).
L'insegnante conduce un'indagine teorica
microflora epifita. La microflora situata sulla superficie delle piante è chiamata epifita (superficie). Di norma, questo bacillo vegetale Bact.herbicola, che occupa circa il 40% dell'intera microflora epifita, streptococchi e bacilli lattici, bacilli di fieno e patate, batteri fluorescenti, proteus, sarcins, actinomiceti, muffe, lieviti, ecc.
La microflora epifita è rappresentata principalmente da saprofiti innocui, tuttavia, quando le piante vengono falciate, possono moltiplicarsi intensamente, provocando processi di putrefazione e fermentazione, portando al deterioramento e alla decomposizione dei mangimi. Per prevenire questi processi, gli alimenti vegetali vengono conservati. Più modo effettivo la conservazione dell'erba tagliata, del grano e di altri foraggi si sta asciugando. Il fieno viene essiccato in andane, andane, pile, su appendiabiti mediante ventilazione forzata con aria atmosferica o riscaldata. Allo stesso tempo, tuttavia, va tenuto presente che l'eccessivo essiccamento della massa verde porta a una perdita di nutrienti, in particolare proteine e carotene. Quando il cibo essiccato viene inumidito, i processi microbiologici riappaiono in esso, portando ad un aumento della temperatura, cioè la termogenesi (autoriscaldamento) si verifica a causa dell'attività della microflora prima mesofila e poi termofila. Con un moderato sviluppo dell'autoriscaldamento, la paglia, ad esempio, diventa autoconservante e viene mangiata meglio dal bestiame. Il fenomeno della termogenesi microbica nelle zone a clima umido viene utilizzato per preparare il cosiddetto fieno bruno.
Insilamento (fermentazione) dei foraggi. esso Il modo migliore conservazione del foraggio verde, in cui la massa vegetale è collocata in silos, trincee, torri e altre strutture. Per comprendere l'essenza dei processi che si verificano durante l'insilamento, è necessario conoscerne in dettaglio la biochimica e la microbiologia.
Esistono due tipi di insilamento: freddo e caldo. Con il metodo a freddo, che ha più diffuso, nell'insilato in maturazione si ha un moderato aumento della temperatura - fino a 25-30 °C. La massa vegetale in questo caso viene posta subito nella trincea, compattata e coibentata con uno strato di terra.
Con il metodo a caldo, la trincea del silo viene riempita per parti, senza compattazione, con interruzioni di 1-2 giorni. Con tale insilamento viene fornita l'aerobiosi, i processi microbiologici ed enzimatici sono più intensi, per cui la temperatura del mangime sale a 45-50 ° C. Quindi viene posato il secondo strato fino a 1,5 m di spessore, il terzo e così via fino a riempire completamente la trincea. Il metodo di insilamento a caldo viene utilizzato meno spesso, poiché il riscaldamento della massa vegetale porta a una perdita di nutrienti. Si consiglia di utilizzarla per l'insilaggio di foraggi a stelo grosso da graminacee di scarso valore, nonché paglia.
Nel processo di maturazione della massa verde durante l'insilaggio a freddo si distinguono tre fasi successive:
la prima fase (sviluppo della microflora mista) è associata alla rapida riproduzione della microflora epifita, Escherichia coli, Pseudomonas, lievito, acido lattico e batteri putrefattivi. La durata della prima fase è di 1-3 giorni. In questo momento l'insilato viene riscaldato e acidificato, si creano condizioni anaerobiche, a seguito delle quali muore la maggior parte della microflora mista;
la seconda fase è caratterizzata dapprima dalla rapida riproduzione degli streptococchi dell'acido lattico, e poi dai bacilli dell'acido lattico che producono acido lattico, che sopprime la riproduzione dei microrganismi putrefattivi e butirrici, ad eccezione di quelli sporigeni. La durata della seconda fase va da 2 settimane a 3 mesi;
la terza fase (finale) è associata alla graduale morte dei patogeni della fermentazione lattica (Sir. lactis, Str. plantarum, Str. thermophilus) nell'insilato in maturazione, la concentrazione di acido lattico raggiunge il 60% o più, il pH dell'insilato la massa dell'insilato diminuisce a 4,2–4,5 . Oltre all'acido lattico, nell'insilato si accumulano acido acetico e persino acido butirrico. La concentrazione di acido acetico non deve superare il 40-60% di tutti gli acidi organici, l'acido butirrico non deve superare lo 0,2%.
Se la tecnologia per preparare l'insilato e immagazzinarlo non viene seguita, può diventare ammuffito, rancido e perossido. Per prevenire difetti nell'insilato di origine microbica, vengono utilizzate colture batteriche starter di batteri lattici (Lactobacillus plantarum, Str. lactis diastaticus), acido propionico e altri batteri. Inoltre, vengono utilizzate miscele di acidi tampone contenenti vari acidi minerali, nonché preparati contenenti formiato di calcio, metabisolfito, pirosolfito di sodio, acido solfammico, benzoico, formico e altre sostanze.
Nutri il lievito. Il mangime o lievito di birra viene utilizzato per arricchire il mangime con proteine e vitamine. Il lievito è prodotto con il metodo starter o spugna. (La loro tecnologia è data nella letteratura specializzata.)
Senage. I dati sopra riportati si riferiscono alla conservazione di mangimi con contenuto di umidità normale (circa 75%). Se il contenuto di umidità della massa conservata è molto inferiore (50-65%), si verifica una buona fermentazione anche con una carenza di carboidrati e si ottiene mangime. Alta qualità- haylage. Allo stesso tempo, il pH del mangime può essere piuttosto alto - circa 5, poiché i batteri putrefattivi hanno una pressione osmotica inferiore rispetto a quelli dell'acido lattico. Quando il mangime viene essiccato, i processi putrefattivi si fermano in esso, ma gli agenti causali della fermentazione dell'acido lattico continuano ad agire. Su questo si basa la preparazione del fieno, quando per la conservazione viene deposta una massa un po' essiccata, come nell'insilaggio a freddo.
La ricerca degli autori ha dimostrato che i processi microbiologici si sviluppano nel trifoglio, la cui umidità era del 50% e inferiore. Scorrono più debole, più secco è il cibo. I batteri dell'acido lattico diventano rapidamente la microflora dominante nel cibo in scatola. Questo gruppo di microrganismi piuttosto specifici è vicino al Lactobacillus plantarum, ma differisce nella capacità di crescere in un ambiente molto più secco e di fermentare l'amido. Il loro sviluppo nel mangime porta all'accumulo di una certa quantità di acido lattico e acetico in esso.
A seconda del tipo di haylage, le pannocchie di mais frantumate destinate al foraggio con un contenuto di umidità del 26-50% (ottimale 30-40%) sono ben conservate. Recentemente è stato consigliato di trattare il fieno poco essiccato (circa il 35% di umidità) con ammoniaca liquida, che funge da conservante. Con l'introduzione di ammoniaca nel mangime si crea una reazione alcalina che blocca i processi microbiologici ed enzimatici. Il mangime trattato con ammoniaca deve essere coperto con una sorta di materiale isolante (E. N. Mishustin, V. T. Emtsev, 1987).
batteri lattici eterofermentativi
La principale microflora lattica selvatica. Pochi. Nella massa totale di microflora presente sulle piante al momento della deposizione, la sua quota varia dallo 0,01% al 10%. Ha un ridotto coefficiente di conversione dei carboidrati in acido lattico, cedendo in questo a ceppi culturali specializzati. Nel corso della vita sono inevitabili perdite in media del 22% della sostanza secca dei carboidrati e del 16% dell'energia, e i sottoprodotti che si formano durante la fermentazione possono ridurre significativamente l'assunzione di mangime. È inibito da un aumento della pressione osmotica durante l'essiccazione Solo tra i ceppi specializzati desiderati Lactobacillus bucheri , producendo sostanze che garantiscono la stabilità aerobica del mangime e non causa di perdita materia secca ed energia.
Batteri lattici omofermentanti
Pochissimi in natura. Sono i componenti principali di tutti gli inoculanti. Forniscono una fermentazione intensiva dei carboidrati del mangime con la formazione di acido prevalentemente lattico senza perdita di sostanza secca e con una minima perdita di energia. I ceppi utilizzati negli inoculanti sono generalmente resistenti all'elevata pressione osmotica e sopportano un'essiccazione intensa. La formazione acida più intensa è fornita da Lattobacillo , ma per uno sviluppo intensivo hanno bisogno di un pH inferiore a 5,0. Pediococco è al secondo posto in termini di intensità della formazione di acido. Il suo vantaggio è lo sviluppo a pH=7,5 e inferiore. Il meno efficace nella formazione di acido: Streptococco ed Enterococco.
Clostridi (batteri dell'acido butirrico)
batteri sporigeni in grado di decomporre zuccheri, acidi organici e proteine. È generalmente accettato che i Clostridi siano anaerobi stretti, cioè sensibili all'ossigeno. Tuttavia, numerosi studi recenti hanno dimostrato la capacità dei Clostridi di svilupparsi in presenza di ossigeno ( Borreani et al., 2009). In grado di produrre le proprie tossine. Inoltre, i prodotti di scarto dei ceppi proteolitici sono tossici. Vivono nel terreno e entrano nel mangime a causa della contaminazione del suolo della massa del mangime. Sono la causa principale del deterioramento del mangime durante la fermentazione. Sono oppressi da una diminuzione del pH del mangime, ma non muoiono, ma passano allo stato di spore. I rischi di fermentazione butirrica aumentano significativamente con l'aumento della temperatura del mangime, il basso contenuto di sostanza secca, il basso contenuto di zucchero nel mangime, l'alto contenuto proteico e l'elevato potere tampone. Con lo sviluppo della fermentazione secondaria, i clostridi si sviluppano intensamente sui mangimi con un alto contenuto di carboidrati. Essendo sporigeni, sono le principali fonti di contaminazione del latte.
Enterobatteri
Un vasto gruppo di anaerobi facoltativi non sporigeni. Fermenta lo zucchero in acido formico e acetico, anidride carbonica, idrogeno, etanolo. Decompone intensamente le proteine. Come risultato della decomposizione degli aminoacidi da parte degli enterobatteri, le ammine biogeniche tossiche si accumulano nel mangime. Alcuni enterobatteri sono patogeni. Oppresso rapido declino pH. Entrano nel mangime dal letame, quindi la tecnologia dell'uso di fertilizzanti organici gioca un ruolo decisivo nel titolo iniziale.
Listeria
Un gruppo di batteri, tra cui il più famoso Listeria monocytog e nes . anaerobi facoltativi. La Listeria viene inibita abbassando il pH, tuttavia la Listeria può tollerare l'acidità fino a pH=3,8 se c'è una piccola quantità di ossigeno nella massa del mangime. Causano una vasta gamma di malattie negli animali e nell'uomo. Prima di tutto, gli animali con un sistema immunitario indebolito, gli animali in gravidanza, i vitelli appena nati si ammalano. La listeriosi provoca disturbi neurologici ed è responsabile del 20-30% dei decessi e degli aborti. Cresce in terreni con un alto contenuto di humus. I picchi di sviluppo arrivano nei periodi primaverili e autunnali. Molto spesso la Listeria veniva isolata dal suolo di quei campi dove le erbe non venivano falciate da diversi anni, poiché l'erba appassita e decomposta contribuisce alla loro riproduzione.
bacillo S
Aerobi sporigeni, meno spesso anaerobi facoltativi. Sono in grado di produrre acido lattico, ma in modo meno efficiente dei batteri dell'acido lattico. Inoltre, producono acido acetico e butirrico, etanolo, butandiolo, glicerina. Possedendo un potente sistema enzimatico, bacillo (link) decompongono intensamente gli zuccheri e le proteine dei mangimi. In condizioni di accesso all'ossigeno atmosferico, contribuiscono al riscaldamento iniziale del mangime, seguito dal deterioramento. controversia bacillo sono molto resistenti alle alte temperature e causano problemi nella produzione di latticini. Alcuni ceppi sono patogeni per l'uomo e per gli animali. Alcuni ceppi sono in grado di produrre antibiotici. I bacilli sono resistenti al pH basso, quindi la prevenzione consiste nel prevenire la contaminazione del mangime con questa microflora.
Lievito
Microrganismi fungini unicellulari. anaerobi facoltativi. Svolgono un ruolo significativo nel deterioramento degli alimenti. Si sviluppano particolarmente intensamente su mangimi ricchi di zuccheri e amido. Responsabile del riscaldamento del mangime e delle perdite dovute all'accesso all'aria durante lo stoccaggio non ermetico e il dragaggio del mangime. In condizioni di ossigeno, il lievito usa l'acido lattico come substrato. Decomponendo l'acido lattico e quindi modificando il pH del mangime, il lievito provoca lo sviluppo della fermentazione secondaria da parte di clostridi ed enterobatteri, che hanno una bassa sensibilità all'acidità del mangime. In presenza di ossigeno atmosferico, possono resistere all'acidità fino a pH = 2,0. In grado di crescere in un ampio intervallo di temperature da 0 0 C a 45 0 C. Meno sensibile all'aumento della pressione osmotica durante l'essiccazione rispetto ai batteri. Il lievito è inibito dai seguenti acidi in ordine decrescente di intensità: butirrico, propionico, acetico. Le combinazioni di acidi sono più efficaci.
Muffa
Microrganismi fungini multicellulari. Aerobi stretti, cioè si sviluppano solo in presenza di ossigeno atmosferico. Possono sopportare pressioni osmotiche molto elevate, corrispondenti ad un'umidità del 18-20%. Come il lievito, le muffe fanno riscaldare il cibo e perdono valore nutritivo. Possedendo un potente sistema enzimatico, possono decomporre i carboidrati, compresi quelli strutturali, così come l'acido lattico e le proteine. Producono micotossine che riducono l'assunzione di mangime e causano gravi disordini metabolici negli animali.Le muffe sono inibite dagli acidi butirrico, propionico e acetico.
