Microflora furajelor și a produselor alimentare. Sarcina microbiologiei medicale include studiul microorganismelor care provoacă boli umane și dezvoltarea unor metode eficiente de combatere a acestora. Se rezolvă aceleași întrebări în legătură cu animalele agricole și alte animale

microflora epifită. Pe părțile de suprafață ale plantelor, o microfloră diversă, numită epifită, este prezentă în mod constant. Pe tulpini, frunze, flori, fructe se găsesc cel mai des următoarele tipuri de microorganisme non-spori: Erwinia herbicola reprezintă 40% din toată microflora epifită, Pseudomonas fluorescens - 40%, bacterii lactice - 10%, similare - 2 %, drojdii, mucegaiuri, celuloză, bacterii butirice, termofile - 8%.

După cosirea plantelor și pierderea rezistenței acestora, precum și din cauza deteriorării mecanice a țesuturilor acestora, microflora epifită și, mai ales, putrefactivă, înmulțindu-se intens, pătrunde în grosimea țesuturilor plantelor și provoacă descompunerea acestora. De aceea, produsele de cultură (cereale, furaje grosiere și suculente) sunt protejate de acțiunea distructivă a microflorei epifite prin conservare prin diverse metode.

Se știe că în plante există apă legată, care face parte din substanțele lor chimice, și liber - picurare-lichid. Microorganismele se pot multiplica în masa plantei numai în prezența apei libere în ea. Una dintre cele mai comune și accesibile metode de îndepărtare a apei libere din produsele de cultură și, în consecință, conservarea acestora este uscarea și însilozarea.

Uscarea cerealelor și a fânului implică îndepărtarea apei libere din ele. Prin urmare, microorganismele nu se pot înmulți pe ele atâta timp cât aceste produse sunt uscate. În iarba proaspăt tăiată, necoaptă, apa conține 70 ... 80%, în fânul uscat doar 12 ... 16%, umiditatea rămasă este în stare asociată cu substanțele organice și nu este folosită de microorganisme.

În timpul uscării fânului se pierde aproximativ 10% din materia organică, în principal din cauza descompunerii proteinelor și zaharurilor. Pierderi deosebit de mari de nutrienți, vitamine și compuși minerali se observă în fânul uscat în brazde (rulouri) când plouă adesea. Apa distilată de ploaie le spală până la 50%.

Pierderi semnificative de substanță uscată apar în boabe în timpul autoîncălzirii acestuia. Acest proces se datorează termogenezei, adică creării de căldură de către microorganisme. Apare deoarece bacteriile termofile în cursul vieții folosesc doar 5 ... 10% din energia nutrienților pe care îi consumă, iar restul este eliberat în mediul lor - cereale, fân.

Microflora silozului. La cultivarea culturilor furajere (porumb, sorg etc.) de pe un hectar se pot obtine mult mai multe unitati furajere in masa verde decat in cereale. Conform echivalentului de amidon, valoarea nutritivă a masei verzi în timpul uscării poate scădea cu 50%, iar în timpul însilozării - doar cu 20%. La însilozare, frunzele mici ale plantelor cu valoare nutritivă ridicată nu se pierd, iar atunci când sunt uscate, cad.

Silozul poate fi așezat chiar și pe vreme variabilă. Silozul bun este un furaj suculent, vitaminic, care produce lapte.

Microorganismele din sol pătrund pe suprafața părții solului plantelor și formează microfloră epifită, ale cărei caracteristici cantitative și de specie depind de tipul de plantă. Compoziția microflorei epifitice include întotdeauna lactobacili, care joacă un rol important în însilozarea plantelor. Sub acțiunea enzimelor - agenți cauzali ai fermentației lactice și acetice - are loc fermentarea zaharurilor furajere la acizi lactic și acetic, care au un efect inhibitor asupra sistemelor enzimatice ale microorganismelor din alte grupe, inclusiv cele putrefactive. Culturi pure de Lactococcus planta-rum, Streptococcus lactis, Lactobacillus bulgaricus, L. acidophilus se introduc in masa de siloz pentru acumularea de substante animale antibiotice si stimulatoare. Microflora rizosferică și epifită poate juca, de asemenea, un rol negativ. Culturile rădăcinoase sunt adesea afectate de putregai (negru - Aitemaria radicina, cenușiu - Botrutus cinirea, cartof - Phitophtora infenstans). Activitatea excesivă a agenților cauzali ai fermentației butirice duce la deteriorarea silozului. Ergotul (Claviceps purpurne) se reproduce pe plantele vegetative, provocând boala ergotism. Ciupercile provoacă toxicoză. Agentul cauzal al botulismului (Clostridium botulinum), pătruns în hrana cu sol și fecale, provoacă toxicoză severă, adesea fatală. Multe ciuperci (Aspergillus, P?nicillium, Mucor, Fusarium, Stachybotrys) colonizează alimentele, se înmulțesc în condiții favorabile și provoacă toxicoză acută sau cronică la animale, manifestată adesea prin simptome nespecifice.

Esența însilozării constă în faptul că în masa verde zdrobită așezată în recipient, microbii acidului lactic se înmulțesc intens, descompunând zaharurile cu formarea acidului lactic, care se acumulează într-o cantitate de până la 1,5 ... 2,5% în greutate. a silozului. În același timp, bacteriile acidului acetic se înmulțesc, transformând alcoolul și alți carbohidrați în acid acetic; acumulează 0,4 ... 0,6% din greutatea silozului. Acizii lactic și acetic sunt o otravă puternică pentru microbii putrefactivi, astfel încât reproducerea lor se oprește.

Silozul se menține în stare bună până la trei ani, atâta timp cât conține cel puțin 2% acizi lactic și acetic, iar pH-ul este de 4,0...4,2. Dacă reproducerea acidului lactic și a bacteriilor acidului acetic slăbește, atunci concentrația de acizi scade. În acest moment, drojdia, mucegaiul, bacteriile butirice și putrefactive încep simultan să se înmulțească, iar silozul se deteriorează.

Astfel, obținerea unui siloz bun depinde în primul rând de prezența zaharozei în masa verde și de intensitatea dezvoltării bacteriilor lactice.

Descris pentru prima dată ca o specie de Streptococcus. - Notă. rd.

Microflora epifită a plantelor. Sistemele bazale și radiculare ale plantelor sunt însămânțate cu un număr mare de microflore diferite. În zona rădăcinilor (rizosferă) există o cantitate mare de reziduuri de rădăcină care mor, care sunt un substrat nutritiv pentru microflora saprofită a solului. Aceste bacterii sunt putrefactive, ca unii reprezentanți ai grupului intestinal care se găsesc în zona rădăcinilor plantelor. Pe lângă acestea, rizosfera conține o cantitate semnificativă de bacterii lactice heterofermentative. Numărul de organisme care formează spori devine semnificativ numai după moartea sistemului radicular. Dintre ciupercile mucegaiului predomină Penicillium și Fusarium.

Unele bacterii și ciuperci microscopice care trăiesc în apropierea rădăcinii se deplasează treptat spre partea de sol a plantei în creștere și se așează pe ea. Pe suprafața plantelor poate exista doar un anumit grup de microorganisme, numite epifită. Suprafețele plantelor conțin amonifizanți, bacterii de acid butiric, bacterii de acid lactic, bacterii din grupul Escherichia coli (ECG) și reprezentanți ai altor grupe fiziologice de microorganisme. Spre deosebire de alți microbi, epifitele tolerează bine acțiunea fitoncidelor și radiațiile solare și se hrănesc cu substanțe secretate de plante. Fiind la suprafața plantelor, epifitele nu dăunează și nu pătrund în țesuturile unei plante sănătoase. Un rol important în acest proces revine imunității naturale și substanțelor bactericide pe care le secretă plantele. Toate plantele produc fitoncide care afectează procesele fiziologice ale microbilor.

Relațiile dintre microbi și plantele cosite. După cosirea plantelor, permeabilitatea celulelor este perturbată, substanțele bactericide sunt distruse, ceea ce a împiedicat pătrunderea microbilor în țesuturile lor. Sunt activate toate microorganismele care se aflau la suprafata plantelor: bacterii putrefactive, butirice, lactice si ciuperci de mucegai etc. Microorganismele, si in primul rand ciupercile, cu dezvoltarea lor intensiva, reduc calitatea furajului si valoarea nutritiva a acesteia. Sub influența Aspergillus, Penicillium, grăsimile se modifică, apoi carbohidrați și proteine, în furaj se acumulează diverse produse de degradare, schimbând dramatic mirosul și gustul furajului, printre care organice. acid gras, amoniac și peptone. Aceste procese sunt deosebit de active la umiditate și temperatură ridicate.

Bacteriile anaerobe se dezvoltă în straturile profunde ale furajului, iar bacteriile aerobe și ciupercile de mucegai se dezvoltă la suprafață. Ca urmare a activității lor vitale, are loc descompunerea componentelor furajului, ceea ce duce la pierderea nutrienților și la alterarea furajului. Dobândește un miros putred, fibrele sunt ușor rupte, consistența lor devine unsă. Un astfel de furaj este consumat prost de animale și poate provoca otrăvire a furajelor.

S e n o. Uscarea este cea mai veche și cea mai comună metodă de conservare a masei verzi și a altor furaje (cereale, paie). Esența acestui proces constă în faptul că, în timpul uscării, procesele microbiologice din furaj sunt suspendate datorită eliminării apei „libere” din acesta, care constituie cea mai mare parte a umidității prezente în furaj. Deci, dacă iarba proaspătă conține 70-80% umiditate, atunci doar 12-16% în fân. Apa rămasă în furaj este apă „legată” și nu poate sprijini dezvoltarea microorganismelor. Astfel, sarcina uscării este de a elimina excesul de apă din furaj cu cea mai mică pierdere de materie organică. În timpul uscării, numărul de microorganisme vitale de pe suprafața furajului scade treptat, dar, cu toate acestea, este întotdeauna posibil să se găsească în ele un număr mai mare sau mai mic de microfloră epifită și saprofită care a venit din aer și sol. Reproducerea microflorei saprofite ca urmare a umidității crescute duce la o creștere vizibilă a temperaturii. Această creștere a temperaturii asociată cu activitatea vitală a microorganismelor se numește termogeneza.

Prepararea fânului obișnuit. Fânul este făcut din ierburi tăiate care au un conținut de umiditate de 70-80% și conțin o cantitate mare de apă liberă. O astfel de apă creează condiții favorabile pentru reproducerea microflorei epifite, care face ca iarba să putrezească. Uscarea ierbii la un conținut de umiditate de 12-17% oprește procesele microbiologice, ceea ce oprește distrugerea plantelor uscate.

După uscare, în fân se păstrează o cantitate mare de microfloră epifită, dar din moment ce nu există condiții pentru reproducerea lor, acestea sunt în stare anabiotică. Când apa ajunge pe fânul uscat, activitatea microorganismelor începe să se intensifice, ceea ce duce la creșterea temperaturii până la 40-50 0 C și peste. În timpul auto-încălzirii masei plantei, are loc o schimbare pronunțată a microflorei. În primul rând, bacteriile mezofile se înmulțesc în masa încălzită. Odată cu creșterea temperaturii, ele sunt înlocuite cu termofile, capabile să se dezvolte la temperaturi de până la 75-80 0 C. Carbonizarea masei vegetale începe la o temperatură de aproximativ 90 0 C, la această temperatură microorganismele își opresc activitatea, în continuare. procesele decurg chimic. Se formează gaze combustibile - metan și hidrogen, care sunt adsorbite pe suprafața poroasă a plantelor carbonizate, în urma cărora se poate produce autoaprinderea. Aprinderea are loc numai în prezența aerului și a masei vegetale insuficient compactate.

Microorganismele nu folosesc toată energia nutrienților pe care îi consumă; excesul de energie este eliberat în mediu în principal sub formă de căldură. Cu cât temperatura furajului încălzit este mai mare, cu atât calitatea acestuia este mai scăzută. Dar fenomenul termogenezei nu este întotdeauna dăunător. În regiunile nordice, unde este puțină căldură și umiditate ridicată, este folosit pentru a face fân brun.

Facerea fânului maro Este răspândită în acele zone în care, din cauza condițiilor climatice, uscarea fânului este dificilă. Pentru uscarea furajelor se folosește nu energia solară, ci căldura eliberată ca urmare a activității vitale a microorganismelor care se dezvoltă în masa plantelor. Iarba cosită și bine uscată este împăturită în grămezi mici, apoi în stive și stive. Deoarece masa de plante conține încă apă liberă, microorganismele încep să se înmulțească, se eliberează căldură, care usucă plantele. O lună mai târziu, odată cu stingerea proceselor microbiologice, masa vegetală este răcită, care poate fi depozitată o perioadă lungă de timp. Fânul preparat în acest fel își pierde culoarea naturală, devine maro, dar este ușor mâncat de animale.

fânul– este un fel de conserve obținute din ierburi uscate, în principal leguminoase, culese la începutul înmuguririi.

Studiile științifice efectuate în ultimii ani au arătat că o modalitate deosebit de promițătoare de conservare a diferitelor ierburi, și în primul rând trifoiul și lucernă, este prepararea așa-numitei fâne din acestea.

Tehnologia de pregătire a fânului include cosirea, aplatizarea și așezarea ierbii uscate în depozit. Este posibil să se obțină fân de înaltă calitate și să se reducă la minimum pierderile acestuia în timpul depozitării numai atunci când se așează furaj în depozite de capital - turnuri și șanțuri. Șanțurile sunt mai simple și mai ușor de utilizat decât turnurile. Pentru a pregăti fânul de înaltă calitate, plantele zdrobite fin (dimensiunea particulelor 2-3 cm) sunt plasate în spații de depozitare, ceea ce asigură curgerea și compactarea furajului, masele sunt tamponate cu grijă și, ceea ce este foarte important, fânul trebuie recoltat. în 2-4 zile, adică in scurt timp. Compactarea insuficientă și timpii lungi de așezare provoacă o creștere nedorită a temperaturii, ceea ce afectează digestibilitatea și pierderea materiei organice furajere. După încărcarea depozitului, fânul este acoperit cu un strat de iarbă proaspăt tăiată, apoi cu folie de plastic și deasupra cu un strat de pământ și turbă.

Siguranța și calitatea fânului depind de gradul de etanșare a depozitului. odată cu accesul la aer, încep procesele de putrefacție, ducând la alterarea furajului.

Spre deosebire de silozul convențional, a cărui siguranță este determinată de acumularea de acizi organici până la pH 4,2-4,4, conservarea fânului realizată datorită uscăciunii fiziologice a materiei prime depozitate în condiţii anaerobe. Dacă conținutul de umiditate al masei conservate este în intervalul 40-50%, atunci este bine fermentat și chiar și cu o lipsă de carbohidrați oferă alimente de înaltă calitate. În același timp, pH-ul furajului poate fi destul de ridicat - aproximativ 5,0. Acest lucru se datorează faptului că bacteriile putrefactive au o presiune osmotică mai mică decât bacteriile lactice. Când furajul este uscat, procesele putrefactive se opresc în ea, dar agenții cauzali ai fermentației acidului lactic continuă să acționeze. Pregătirea fânului se bazează pe aceasta, atunci când o masă oarecum uscată este așezată într-un șanț special, ca în însilozarea la rece.

Fânul este mai aproape ca proprietăți de masa verde decât silozul obișnuit. Acesta este un furaj proaspăt, aciditatea acestuia corespunde cu o valoare a pH-ului de 4,8-5,0, reține aproape complet zahărul, în timp ce în siloz se transformă în acizi organici.

Cu umiditatea specificată a plantelor, numai mucegaiul se poate dezvolta intens. Mucegaiurile sunt aerobe stricte, prin urmare o condiție indispensabilă pentru pregătirea fânului este izolarea sa fiabilă de aer. Aerul rămas în masa conservată este folosit rapid pentru respirație de către celulele vegetale încă vii, iar tot spațiul liber dintre particulele de furaj zdrobit este umplut cu dioxid de carbon.

Astfel, pentru pregătirea fânului de bună calitate, trebuie îndeplinite două condiții:

1) reduce umiditate masa plantelor până la 45-55%;

2) creați strict conditii anaerobe pentru a preveni dezvoltarea bacteriilor putrefactive și a ciupercilor de mucegai.

Cu toate acestea, tehnologia de fabricare a fânului se bazează nu numai pe procese fizice, ci și microbiologice, care sunt mai lente decât în siloz. În siloz, numărul maxim de microorganisme se acumulează deja până în a 7-a zi, iar în fân, numărul lor ajunge la maxim abia în a 15-a zi, adică. fermentația acidului lactic în fânul are loc mult mai slab decât în timpul însilozării și depinde de umiditatea și tipul materiilor prime conservate. Prin urmare, valoarea pH-ului în fân este mai mare decât în siloz și variază de la 4,4 la 5,6. Potrivit lui A.A.Zubrilin et al.(1967), numărul microbilor de acid lactic din fânul este de 4-5 ori mai mic decât în siloz. . În acest sens, în comparație cu silozul, fânul conține mai mult zahăr neutilizat.. Deci, dacă în siloz tot zahărul este transformat în acizi organici, atunci în fânul aproximativ 80% zahar. Ca urmare a creării de condiții nefavorabile pentru dezvoltarea microflorei în furajele conservate, eliminând scurgerile de suc și pierderea mecanică a frunzelor și inflorescențelor în timpul recoltării și depozitării fânului, pierderea totală de nutrienți în fânul nu depășește 13-17%. În acest fel , fânul combină calitățile pozitive ale fânului și ale silozului.

Spre deosebire de siloz, fânul, având umiditate scăzută, nu îngheață, ceea ce simplifică descărcarea și hrănirea animalelor. Fânul poate fi recoltat din toate ierburile, deoarece. spre deosebire de siloz, nu contează cât de mulți carbohidrați ușor fermentabili sunt în iarbă și grupului de siloz aparțin aceste plante.

Microbiologia însilozării furajelor. Termenul „siloz” (silozuri) este de origine foarte veche, în spaniolă înseamnă „groapă” pentru depozitarea cerealelor (în prezent, și-a pierdut sensul inițial). Astfel de grânare erau comune în multe zone ale coastei mediteraneene. Chiar și cu 700 de ani înaintea erei noastre, proprietarii de pământ din Grecia, Turcia, Africa de Nord foloseau pe scară largă astfel de gropi pentru depozitarea cerealelor. De-a lungul timpului, acest principiu a fost folosit pentru a stoca și păstra masa verde.

Însilozare - proces microbiologic și biochimic complex de conservare a masei de plante suculente.

Esența însilozării constă în faptul că, ca urmare a fermentației carbohidraților vegetali de către enzimele bacteriilor lactice, în masa însilozată. se acumulează acid lactic proprietăți antimicrobiene, în urma căreia furajul nu putrezește și capătă stabilitate la depozitare.

Pentru siloz calitate bunăși cu cea mai mică pierdere trebuie îndeplinite anumite condiții.

1. Utilizați pentru însilozarea furajelor care conțin o cantitate suficientă de însilozare ușor carbohidrați(porumb, floarea soarelui, mazăre, ovăz verde, ierburi de luncă) sau adăugați-le la plantele fără însilozare.

2. Este necesar să izolați bine masa de siloz de aer pentru a crea conditii anaerobe, în care se creează condiții nefavorabile pentru reproducerea microorganismelor putrefactive și a mucegaiului

3. Furajele însilozate trebuie să aibă optim umiditate- 65-75%, la care are loc o formare intensivă de acizi organici. Cu umiditate scăzută, masa de siloz este slab compactată, există mult aer în ea și se creează condiții pentru autoîncălzire, dezvoltarea mucegaiului și a bacteriilor putrefactive.

4. În masa de siloz ar trebui să fie optimă temperatura pentru dezvoltarea bacteriilor lactice 25-30 0 , la această temperatură are loc un proces normal de fermentare a furajelor cu pierderi reduse de nutrienți. Silozul gata este moderat acru, de culoare galben-verzuie, cu un miros specific placut.

Biochimia proceselor microbiologice în timpul însilozării.

Bacteriile producătoare de acid lactic sunt un grup mare și divers, care include atât forme cocoide, cât și forme în formă de tijă.

Bacteriile lactice sunt împărțite în două grupe principale în funcție de calitatea produselor finite de fermentație:

Homofermentativ e, formând din carbohidrații fermentați de aceștia în principal acid lactic și doar urme de diferite subproduse. Reprezentanții tipici ai acestui grup sunt streptococii de acid lactic și bacilii de acid lactic. Cu aceasta fermentatie se obtine un produs cu gust si miros placut acrisor.

heterofermentativ, formând, pe lângă acidul lactic, o cantitate semnificativă de subproduse (alcool etilic, acid acetic, dioxid de carbon). Printre acestea există forme cocice și în formă de tijă.

Pentru dezvoltarea tuturor bacteriilor de acid lactic din masa vegetală, trebuie să existe carbohidrați ușor digerabili. Capacitatea de a produce acid lactic variază în același tip de microorganisme din mulți factori, inclusiv calitatea substratului nutritiv. Deci, atunci când hexozele sunt fermentate, formează acid lactic ca produs principal, care se obține ca urmare a divizării unei molecule de zahăr în două molecule de acid lactic conform următoarei ecuații:

C 6 H 12 O 6 \u003d 2C 3 H 6 O 3

În timpul fermentației, pentozele din produsele finale ale fermentației vor conține întotdeauna mai mult acid acetic decât în timpul fermentației, de exemplu, hexoză - glucoză sau fructoză. Și deoarece pentosanii fac parte din masa plantei, prezența acidului acetic în silozul finit este, de asemenea, rezultatul activității vitale a acidului lactic, și nu a bacteriilor acidului acetic. Prin urmare, chiar și în însilozarea bună există întotdeauna o anumită cantitate de acid acetic. (Danilenko I.A. et al., 1972). Și, dacă în compoziția acizilor organici există cel puțin 65-70% lactic, iar acetic 30-35%, atunci fermentația a avut loc corect. Există două metode de însilozare: la rece și la cald.

calea receînsilozarea se caracterizează prin faptul că însilozarea are loc la o temperatură de 25-30 0 C. Cu o astfel de însilozare, masa de plantă zdrobită este așezată strâns într-un șanț și izolată de aerul de sus pentru a crea condiții anaerobe în care dezvoltarea a bacteriilor putrefactive și a ciupercilor de mucegai este suprimată. O condiție indispensabilă pentru obținerea furajelor de înaltă calitate este izolarea rapidă a masei însilozate de aer, prin urmare, durata de umplere a șanțului cu masă verde tocată nu trebuie să depășească 3-4 zile. Pentru a preveni autoîncălzirea (termogeneza), este necesar să se așeze masa verde tocată rapid și continuu, cu compactare constantă.

La mod fierbinteînsilar, masa verde se așează liber, cu un strat de 1,0-1,5 m timp de 1-2 zile, apoi se așează un al doilea strat de aceeași grosime ca primul. Odată cu accesul oxigenului, în masa plantelor se dezvoltă procese microbiologice viguroase, în urma cărora temperatura furajului se ridică la 45-50 0 C. Stratul inferior al plantelor, înmuiat de temperatură ridicată, este comprimat sub greutatea de un nou strat de furaj. Acest lucru determină eliminarea aerului din stratul inferior, astfel încât procesele aerobe se opresc și temperatura începe să scadă. Ultimul strat superior este compactat și acoperit strâns pentru a fi protejat de aer. Silozul supraîncălzit are o culoare maronie, miroase a mere sau a pâine de secară și este bine mâncat de animale. Cu toate acestea, valoarea nutritivă a silozului fiert la cald este semnificativ mai mică decât a silozului fiert la rece.

Procesul de însilozare poate fi împărțit aproximativ în trei faze.

Primă fază se numește însiling faza de microfloră mixtă. În masa vegetală începe dezvoltarea rapidă a microflorei epifite (putrefactiv, acid lactic, butiric, ciuperci microscopice, drojdie) introdusă cu furaj. Durata primei faze depinde de calitatea furajului, densitatea de ambalare, temperatura mediului ambiant, dar este mai adesea de scurtă durată.

In faza a doua – faza principală de fermentație- rolul principal îl au bacteriile lactice care secretă acid lactic. Cu conținutul optim de zahăr în masa vegetală, fermentația intensivă a acidului lactic duce la formarea unei cantități semnificative de acizi organici (în principal lactici), care este necesar pentru acidificarea furajului la pH 4,2-4,4. La începutul acestei faze, cocii se înmulțesc, apoi, pe măsură ce aciditatea crește, aceștia sunt înlocuiți cu bacili lactici rezistenți la acid. Acidul lactic are proprietăți antimicrobiene, astfel încât majoritatea bacteriilor putrefactive mor, dar formele formatoare de spori sub formă de spori pot persista mult timp în furajele însilozate.

A treia fază- finala - asociat cu dispariția treptată agenți patogeni ai fermentației acidului lactic în silozul de maturare. Acidul lactic, atunci când este acumulat în concentrații mari, devine dăunător pentru bastoanele de acid lactic, care, împreună cu cocii rămași, încep să moară. În acest fel, numărul de bacterii din furaj este redus și procesul de însilozare ajunge la o încheiere naturală.

Compoziția microflorei epifitice a materialelor vegetale include diverse microorganisme (ciuperci microscopice, bacterii butirice, E. coli), care, dacă procesul tehnologic este perturbat, pot deveni activate și pot provoca procese nedorite.

mucegai ciuperci tolerează bine mediile acide (pH până la 1,2) și se înmulțesc activ în siloz cu izolație slabă de aer. Pentru activitatea lor de viață folosesc carbohidrați, iar dacă sunt deficitare, folosesc acizi lactic și acetic. În același timp, calitatea silozului se deteriorează semnificativ și se remarcă efectul toxic al furajelor mucegăite asupra corpului animalului. Măsurile de încredere pentru prevenirea dezvoltării ciupercilor de mucegai în siloz sunt o bună etanșare a silozurilor și crearea de condiții favorabile pentru dezvoltarea fermentației acidului lactic.

Bacteriile din grupul Escherichia coli sunt microorganisme heterofermentative care, pe langa cele zaharolitice, secreta si enzime proteolitice care descompun proteinele vegetale in amoniac, reducand astfel valoarea furajelor insilozate.

Indezirabil pentru procesul de însilozare și bacterii butirice, care sunt anaerobi stricti. În procesul vieții, ei folosesc zahăr, acid lactic și unii aminoacizi. Aceasta este însoțită de degradarea proteinelor putrefactive, acumularea de acid butiric și alte produse secundare dăunătoare organismului animal. Prezența acidului butiric este un indicator al descompunerii putrefactive a proteinei cu o ușoară creștere a acidului lactic în siloz. Reducerea pH-ului mediului la 4,2 previne dezvoltarea fermentației butirice în timpul însilozării furajelor.

Hrăniți cu drojdie. Aceasta este o metodă microbiologică de preparare a furajelor pentru hrănire. Compoziția chimică a drojdiei conține 48-52% proteine, 13-16% carbohidrați, 2-3% grăsimi, 22-40% extracte fără azot și 6-10% cenușă. Drojdia conține mulți aminoacizi esențiali: arginină, histidină, lizină, leucină, tirozină, treonină, fenilalanină, metionină, valină, triptofan, care sunt rare în alimentele vegetale. Drojdia conține o mulțime de vitamine B, vitamina D provitamina 2, precum și vitaminele E, C etc. Și, spre deosebire de alte surse de proteine, acestea au o rată de reproducere ridicată și nu sunt exigente în ceea ce privește calitatea surselor de nutrienți. Folosirea drojdiei nu este întâmplătoare, de exemplu, 500 kg de drojdie dau 80 kg de proteine pe zi, iar la un taur de aceeași greutate, câștigul zilnic este în cel mai bun caz de 500-800 g de proteine.

La fermentarea furajelor, este necesar să se creeze condiții favorabile pentru reproducerea celulelor de drojdie: prezența carbohidraților ușor fermentabili care conțin mono- sau dizaharide, aerare suficientă (în caz contrar, drojdia va trece la un tip de respirație anaerobă, al cărui produs final). este alcool etilic), o temperatură favorabilă de 25-30 0 C și un pH între 3,8-4,2. Pentru drojdie, amestecurile de furaje preparate din deșeurile de producție de cereale, culturi de rădăcină, pulpă, cu care se amestecă furaje, adică sunt potrivite. amestecuri bogate în carbohidrați și sărace în proteine (excludeți furajele de origine animală, pe care se dezvoltă microorganisme putrefactive, butirice și alte nedorite).

Pentru hrana pentru drojdie, este necesar să alegeți o cameră uscată și luminoasă pentru a preveni contaminarea hranei pentru drojdie cu spori de mucegai, printre care pot exista agenți patogeni ai micotoxicozei.

Există trei tipuri de fermentație a drojdiei: nepereche, aluat și aluat.

Cale sigura caracterizată prin faptul că 1% drojdie diluată se adaugă imediat la întreaga masă de furaj. Amestecul se agită la fiecare 30 de minute timp de 8-10 ore, apoi mâncarea este gata de hrănire.

Cu metoda cu abur, se pregateste mai intai aluatul, care se adauga apoi in furajul de drojdie. Pentru aceasta, drojdia (1% din greutatea furajului) este diluată și amestecată cu o cincime din furaj, păstrată timp de 6 ore cu agitare. Apoi se adauga restul de mancare in aluat, o cantitate dubla de apa si procesul de drojdie continua inca 3 ore cu amestecare constanta pentru a permite aerului sa intre.

metoda de pornire folosit cu o cantitate insuficientă de drojdie, așa că mai întâi pregătiți aluatul. Pentru aceasta, 0,5 kg de drojdie presată multiplicaîntr-o cantitate mică de furaj glucidic bine fermentat (deșeuri de producție de cereale) la 30-35 0 C, după 5 ore pot fi folosite ca starter. Porțiunea preparată a furajului este malțuită prin stropirea lor cu apă clocotită - malțul are loc în decurs de 5 ore la o temperatură nu mai mică de 60 0 C. Aceeași cantitate de apă se adaugă la furajul malțificat și jumătate din drojdie, se amestecă și se lasă 6 ore într-un loc cald, după care mâncarea este gata de hrănire. A doua parte din drojdia rămasă poate fi folosit de 5-10 ori pentru a fermenta noi loturi de furaj, dupa care isi pierde activitatea.

Drojdia furajelor îmbunătățește calitatea furajelor și îmbogățește furajele cu vitamine, în timp ce prezența acidului lactic crește apetitul la animale.

Însilozarea (fermentarea) este o metodă de conservare a furajului verde, în care masa vegetală este menținută umedă în gropi, șanțuri sau structuri speciale - silozuri. Furajul, mai mult sau mai puțin comprimat și izolat de aer, suferă fermentație. Dobândește un gust acru, devine mai moale, își schimbă oarecum culoarea (capătă o culoare maro), dar rămâne suculent.

Însilozarea are o serie de avantaje față de alte metode de conservare a furajelor. Există două metode de însilozare: la rece și la cald.

Metoda de însilozare la rece este denumită astfel deoarece în timpul maturării silozului are loc o creștere moderată a temperaturii, ajungând până la 40 ° C în unele straturi ale furajului, temperatura optimă fiind considerată a fi de 25-30 ° C.

Cu o astfel de însilozare, masa de plantă cosită, dacă este necesar, este zdrobită, plasată până la eșec în recipientul de hrană, tamponată și acoperită cât mai strâns posibil de sus pentru a se izola de expunerea la aer.

Prin metoda caldă, silozul este umplut pe bucată. Masa verde este așezată liber timp de 1-2 zile într-un strat de aproximativ 1-1,5 m. Cu o cantitate mare de aer, în ea se dezvoltă procese microbiologice și enzimatice viguroase, în urma cărora temperatura furajului crește la 45 -50°C. Apoi este așezat un al doilea strat de aceeași grosime ca primul și acesta, la rândul său, este supus încălzirii. Plantele situate dedesubt și înmuiate sub influența temperaturii ridicate sunt comprimate sub greutatea unui nou strat de furaj. Acest lucru face ca aerul să fie îndepărtat din stratul inferior al silozului, ceea ce oprește procesele aerobe din acesta, iar temperatura începe să scadă. Deci strat după strat umple întregul siloz. Stratul superior de alimente este compactat și acoperit etanș pentru a-l proteja de aer. Datorită faptului că silozul în metoda de însilozare la cald este de obicei făcut de dimensiuni mici, o anumită sarcină este plasată pe stratul superior al furajului de siloz.

Încălzirea masei vegetale este asociată cu pierderea (uneori semnificativă) a nutrienților din furaj. În special, digestibilitatea proteinelor sale scade brusc. Prin urmare, însilozarea la cald nu poate fi considerată o modalitate rațională de conservare a masei plantelor.

Metoda de însilozare la rece este cea mai comună. Acest lucru se datorează atât simplității sale comparative, cât și calității bune a furajului rezultat. Metoda de însilozare la cald este recunoscută ca fiind admisibilă numai pentru fermentarea furajelor cu tulpină grosieră, de valoare mică, deoarece încălzirea le îmbunătățește palatabilitatea.

Ensilarea este asociată cu acumularea de acizi în furaj, care se formează ca urmare a fermentației de către microbi - substanțe zaharoase formatoare de acid conținute în plante. Rolul principal în procesul de însilozare îl au bacteriile lactice, care produc acizi lactic și parțial acetic din carbohidrați (în principal din mono- și dizaharide). Acești acizi au proprietăți gustative plăcute, sunt bine absorbiți de organismul animalului și îi excită apetitul. Bacteriile lactice reduc pH-ul furajului la 4,2-4 și mai jos.

Acumularea acizilor lactic și acetic în siloz determină siguranța acestuia deoarece bacteriile putrefactive și alte bacterii nedorite pentru siloz nu se pot înmulți într-un mediu acid (sub 4,5-4,7). Bacteriile lactice în sine sunt relativ rezistente la acizi. Mucegaiurile care tolerează acidificarea puternică sunt aerobe stricte și nu se pot multiplica în alimente fermentate bine acoperite.

Astfel, etanșarea și aciditatea silozului sunt principalii factori care determină stabilitatea acestuia în timpul depozitării. Dacă dintr-un motiv sau altul aciditatea furajului scade, atunci aceasta duce inevitabil la deteriorarea acesteia, deoarece se creează condiții favorabile microbilor dăunători.

Pentru însilozarea normală a diferitelor furaje, este necesară o acidificare inegală. Uneori, 0,5% acid lactic scade pH-ul furajului la 4,2, adică la o valoare caracteristică unui siloz bun. În alte cazuri, necesită 2% din același acid. O astfel de fluctuație depinde de manifestarea diferită a proprietăților tampon ale unor componente ale sucului de plante. Mecanismul de acțiune al tampoanelor este că în prezența lor o parte semnificativă a ionilor de hidrogen este neutralizată. Prin urmare, în ciuda acumulării de acid, pH-ul mediului scade cu greu până când se epuizează tot tamponul. În siloz se formează un stoc de așa-numiți acizi tamponați. Rolul tampoanelor poate fi jucat de diverse săruri și unele substanțe organice (de exemplu, proteine) care fac parte din sucul de legume. Un furaj mai tamponat trebuie să aibă mai multe zaharuri pentru a produce un siloz bun decât unul mai puțin tamponat. În consecință, viabilitatea plantelor este determinată nu numai de bogăția lor în zaharuri, ci și de proprietățile lor tampon specifice. Pe baza capacității de tamponare a sevei plantelor, se pot calcula teoretic normele de zahăr necesare pentru însilozarea cu succes a diferitelor materiale vegetale.

Capacitatea de tamponare a sucului de plante depinde direct de cantitatea de proteine din ele. Prin urmare, cele mai multe leguminoase sunt greu de însilat, deoarece sunt relativ sărace în zahăr (8-6%) și bogate în proteine (20-40%). O recoltă excelentă de siloz este porumbul. Tulpinile și știuleții săi conțin 8-10% proteine și aproximativ 12% zahăr. Floarea soarelui este bine însilozată, în care, deși există multe proteine (aproximativ 20%), conține suficienți carbohidrați (mai mult de 20%). Cifrele date se bazează pe substanța uscată.

Cunoscând capacitatea de tamponare a furajului și compoziția sa chimică, este posibil să se rezolve problema silozabilității unei anumite plante. Practic, silozul este asociat cu furnizarea de mono- și dizaharide, care asigură acidificarea necesară a unui anumit furaj. Conținutul minim al acestora pentru a aduce pH-ul furajului la 4,2 poate fi numit minim de zahăr. Potrivit lui A. A. Zubrilin, dacă furajul conține mai mult zahăr decât arată minimul calculat de zahăr, atunci se va însiloza bine.

Din punct de vedere tehnic, nu este dificil să se determine minimul de zahăr. Prin titrare, se stabilește cantitatea necesară de acizi pentru a acidifica proba de alimentare de testare la pH 4,2. Apoi determinați cantitatea de zaharuri simple din furaj. Presupunând că aproximativ 60% din zaharurile din furaj sunt transformate în acid lactic, nu este dificil de calculat dacă există suficient zahăr disponibil pentru a acidifica în mod corespunzător furajul.

Pentru a îmbunătăți capacitatea de silozare a furajelor cu conținut scăzut de carbohidrați, acestea sunt amestecate cu furaje care conțin mult zahăr. De asemenea, este posibilă îmbunătățirea compoziției furajului de siloz prin adăugarea de melasă-melasă după un anumit calcul.

Unele alimente au prea mulți carbohidrați. La însilozarea unor astfel de furaje se produce un exces de aciditate (fenomenul de peroxidare a silozului). Animalele sunt reticente în a mânca alimente prea acide. Pentru a combate acidificarea silozului, furajele care conțin mult zahăr sunt amestecate cu furaje care au un conținut scăzut de carbohidrați. Furajul acru poate fi neutralizat prin adăugarea de CaCO3.

În timpul fermentației, o parte din proteine este transformată în aminoacizi. Pe baza datelor experimentale, în prezent se crede că o astfel de transformare este asociată în principal cu activitatea enzimelor din țesutul vegetal și nu cu bacteriile.

Deoarece aminoacizii sunt bine absorbiți de organismul animal, conversia parțială a proteinelor în aminoacizi nu ar trebui să afecteze reducerea valorii nutriționale a masei însilozate. Nu există o descompunere profundă a proteinelor cu formarea de amoniac în siloz bun.

În timpul însilozării, există o pierdere parțială de vitamine în masa fermentată, dar, de regulă, este mult mai mică decât atunci când fânul este uscat.

Pierderea totală de solide de alimentare în însilozarea la rece este mult mai mică decât în însilozarea la cald. În primul caz, ele și - ar trebui să depășească 10-15%, în al doilea ajung la 30% sau mai mult.

Printre bacteriile lactice se numără cocii și bastonașe care nu formează spori. Unele dintre aceste bacterii formează în principal acid lactic din zahăr și doar urme de alți acizi organici (forme omofermentative). Alții, pe lângă acidul lactic, acumulează cantități notabile de acid acetic (forme heteroenzimatice).

Reprezentanții tipici ai primului grup de bacterii includ Streptococcus lactis, Str. thermophilus, Streptobacterium plantarum, iar de la reprezentanții celui de-al doilea - Lactobacillus brevis și Betabacterium breve. Acești microbi sunt anaerobi facultativi.

Natura produselor formate din bacterii lactice este afectată nu numai de caracteristicile biochimice ale uneia sau alteia culturi, ci și de compoziția mediului nutritiv. De exemplu, dacă nu hexoza este fermentată, ci pentoza, atunci un produs de fermentație are trei atomi de carbon, iar ceilalți doar doi (prima substanță este acidul lactic, a doua este acetic). Într-un astfel de caz, procesul de fermentație poate fi exprimat aproximativ prin următoarea ecuație;

6С5Н10О 5 → 8С3Н6О3 + 3С2Н4О2

În materiile prime vegetale există pentozani, care dau pentoze la hidroliză. Prin urmare, chiar și cu maturarea normală a silozului, acesta acumulează de obicei o anumită cantitate de acid acetic, care este, de asemenea, format din bacterii lactice heterofermentative din hexoze.

Majoritatea bacteriilor lactice trăiesc la o temperatură de 7-42°C (optimul este de aproximativ 25-30°C). Unele culturi sunt active la temperaturi scăzute (aproximativ 5°C). S-a remarcat că atunci când silozul este încălzit la 60-65°C, în el se acumulează acid lactic, care este produs de unele bacterii termotolerante, precum Bac. subtilis.

Drojdiile rezistente la acido pot crește în siloz fără a afecta negativ calitatea furajului. Într-o masă fermentată așezată corespunzător, drojdia nu se înmulțește puternic. Acest lucru se datorează faptului că nu pot crește la un nivel scăzut de potențial redox creat în siloz de bacteriile de acid lactic. Punctele critice ale H2 pentru bacteriile cu acid butiric sunt aproximativ 3, pentru bacteriile cu acid lactic - 6-9, pentru drojdii - 12-14.

Dezvoltarea bacteriilor butirice este asociată cu următoarele caracteristici. Sunt anaerobi mai stricti decât drojdiile, dar nu sunt toleranți la aciditatea ridicată și se vor opri din creștere la un pH apropiat de 4,7-5, ca majoritatea bacteriilor putrefactive. Acumularea de acid butiric este nedorită deoarece are miros urât, iar furajele care îl conțin sunt prost consumate de către animale. Cu fermentarea vicioasă a furajelor, pe lângă acidul butiric, acumulează produse atât de dăunătoare precum aminele, amoniacul etc.

În masa de plante depusă în siloz, pot exista bacterii din grupul intestinal. Ele provoacă descompunerea proteinelor putrefactive, iar zahărul se transformă în produse de mică valoare pentru conserve.

Cu un proces de însilozare care se desfășoară în mod normal, bacteriile din grupul intestinal mor rapid, deoarece nu sunt rezistente la acizi.

Luați în considerare dinamica maturării silozului. Procesul de fermentație poate fi împărțit condiționat în trei faze. Prima fază de maturare a furajelor fermentate se caracterizează prin dezvoltarea microflorei mixte. Pe masa vegetală începe dezvoltarea rapidă a diferitelor grupuri de microorganisme introduse cu furaj în siloz. De obicei, prima fază a fermentației este de scurtă durată. Sfârșitul primei faze, sau preliminare, a fermentației este asociat cu acidificarea mediului, care inhibă activitatea majorității microflorei furajului. Până în acest moment, condițiile anaerobe sunt stabilite în siloz, deoarece oxigenul este consumat.

În a doua fază - faza fermentației principale - rolul principal îl au bacteriile lactice, care continuă să acidifice furajele. Majoritatea bacteriilor care nu poartă spori mor, dar formele bacilare sub formă de spori pot persista mult timp în furajele fermentate. La începutul celei de-a doua faze a fermentației, silozul este dominat de obicei de coci, care sunt ulterior înlocuiți cu bacterii lactice în formă de baghete, care sunt foarte rezistente la acid.

A treia fază a fermentației furajelor (finală) este asociată cu moartea treptată a agenților patogeni ai procesului de acid lactic în silozul de maturare. În acest moment, însilozarea se apropie de un sfârșit natural. Viteza acidificării furajelor depinde nu numai de cantitatea de carbohidrați din acesta, ci și de structura țesuturilor plantelor. Cu cât plantele dau suc mai repede, cu atât procesul de fermentație are loc mai rapid în aceleași condiții. Viteza de fermentare este facilitată prin măcinarea masei, ceea ce facilitează separarea sucului.

Se recomandă mai multe metode pentru a regla procesul de însilozare. Printre acestea, remarcăm utilizarea culturilor starter de bacterii lactice. Aceste microorganisme se găsesc pe suprafața plantelor, dar în număr mic. Prin urmare, este necesară o anumită perioadă, în care bacteriile de acid lactic se înmulțesc intens și abia atunci activitatea lor utilă se manifestă vizibil. Această perioadă poate fi redusă artificial prin îmbogățirea furajului cu bacterii lactice. Este recomandabil în special să se introducă culturi inițiale atunci când se lucrează cu material greu de însilozat.

Se propune o tehnologie de preparare si utilizare a culturilor bacteriene starter care imbunatatesc calitatea furajelor. În cele mai multe cazuri, este recomandată bacteria acidului lactic Lactobacillus plantarum. Uneori, la acest microorganism se adaugă un alt agent cauzal al fermentației acidului lactic. Se prepară atât aluatul lichid, cât și cel uscat.

Pentru furajele cu o cantitate mică de monozaharide, se prepară un preparat cu Streptococcus lactis diastaticus. Acest microorganism, spre deosebire de alte bacterii lactice, poate fermenta nu numai carbohidrații simpli, ci și amidonul.

Există propuneri de a adăuga la masa însilozată, săracă în monozaharide, preparate enzimatice (maltază, celulaze) care descompun polizaharidele și îmbogățesc furajele cu zaharuri disponibile bacteriilor lactice.

La însilozarea furajelor cu o cantitate mare de carbohidrați (de exemplu, porumb), care dau furaje prea acide, ceea ce este nedorit, se prepară un starter din bacterii cu acid propionic. Când se utilizează, o parte din acidul lactic este transformat în acid propionic și acetic, care se disociază slab, iar furajul devine mai puțin acid. În plus, bacteriile cu acid propionic produc cantități semnificative de vitamina B12.

Pentru a îmbunătăți capacitatea de silozare a furajelor greu de fermentat, se propune utilizarea unui preparat de amilază. Această enzimă transformă amidonul furajer în maltoză, ceea ce mărește rezerva de zaharuri disponibile bacteriilor lactice și îmbunătățește acidificarea furajelor.

Sunt recomandate și amestecurile de acizi tampon, care includ diverși acizi minerali. În CSI se propun preparate AAZ, VIC etc. În străinătate se folosesc AIV, Penrhesta etc.. Se folosesc cu succes acizii organici (de exemplu, formic).

Preparatele acide sunt folosite pentru furajele greu de fermentat. Introducerea lor în furajele de siloz suprimă dezvoltarea microflorei saprofite din prima fază a fermentației. pH-ul (aproximativ 4) creat în masa vegetală de amestecurile acide nu împiedică dezvoltarea bacteriilor lactice, care mențin pH-ul furajului la un nivel scăzut.

Pentru conservarea furajelor slab fermentate se recomanda si preparatele care contin formiat de calciu, metabisulfit, pirosulfit de sodiu, acizi sulfamic, benzoic, formic si alte substante care suprima procesele microbiologice din furajele insilozate si o conserva.

Informațiile de mai sus se referă la conservarea furajelor cu conținut normal de umiditate (aproximativ 75%). Dacă conținutul de umiditate al masei conservate este mult mai mic (50-65%), atunci are loc o fermentație bună chiar și cu o lipsă de carbohidrați și se obține un furaj de înaltă calitate - fânul. În același timp, pH-ul furajului poate fi destul de ridicat - aproximativ 5, deoarece bacteriile putrefactive au o presiune osmotică mai mică decât cele cu acid lactic. Când furajul este uscat, procesele putrefactive se opresc în ea, dar agenții cauzali ai fermentației acidului lactic continuă să acționeze. Pregătirea fânului se bazează pe aceasta, atunci când se pune o masă oarecum uscată pentru conservare, ca în însilozarea la rece.

Cercetările autorilor au arătat că procesele microbiologice se dezvoltă în trifoi, a căror umiditate era de 50% și mai mică. Ele curg cu atât mai slab, cu atât mâncarea este mai uscată. Bacteriile lactice devin rapid microflora dominantă în alimentele conservate. Acest grup de microorganisme destul de specifice este apropiat de Lactobacillus plantarum, dar diferă prin capacitatea de a crește într-un mediu mult mai uscat și de a fermenta amidonul. Dezvoltarea lor în furaj duce la acumularea unei anumite cantități de acizi lactic și acetic în acesta.

În funcție de tipul de fân, știuleții de porumb tocați destinati furajelor cu un conținut de umiditate de 26-50% (optim 30-40%) sunt bine conservați.

Recent, Institutul Agricol Kuibyshev a recomandat tratarea fânului sub-uscat (cu un conținut de umiditate de aproximativ 35%) cu amoniac lichid, care acționează ca un conservant.

Odată cu introducerea amoniacului în furaj, se creează o reacție alcalină care blochează procesele microbiologice și enzimatice. Furajele tratate cu amoniac trebuie acoperite cu un fel de material izolant.

Unele metode tehnologice de conservare a furajelor se bazează pe principii care exclud dezvoltarea proceselor microbiologice și enzimatice în furaje. Aceasta este producția de făină de plante, granulare, brichetare și fabricarea amestecurilor folosind temperaturi ridicate și uneori presiune ridicată.

FSBEI HPE „Academia de Stat a Agriculturii Chuvash”

Departamentul de Boli Infecțioase și Parazitare

Pe subiect:
Microbiologia furajelor.

Completat de un student în anul 2
Facultatea de Agronomie
a 2-a grupa a 3-a subgrupa
Egorov M.N.
Verificat de: Tikhonova G.P.

Ceboksary 2013
Conţinut:
* PROCESE ÎN CADRUL USCĂRII FANULUI ȘI A ALTORULUI HURAJE
*CONSERVAREA ALIMENTELOR

Cel mai comun mod de a păstra masa verde și alte furaje este uscarea. Uscarea fânului se realizează în diferite moduri - în brazde, brazde, în grămezi, pe umerase etc. Chiar și pe vreme uscată și uscare rapidă, o anumită pierdere de nutrienți din furaj este inevitabilă, deoarece respirația și alte procese enzimatice continuă să aibă loc. în masa vegetală . În cazul uscării mai mult sau mai puțin prelungite, rolul proceselor notate crește foarte mult, iar aceasta, la rândul său, duce la o creștere a pierderilor, care sunt în mare măsură asociate cu înmulțirea microorganismelor pe masa plantelor umede. Pentru a limita pierderea de nutrienți, au tendința de a utiliza uscarea artificială a fânului, folosind ventilația forțată cu aer atmosferic sau încălzit.

La uscarea furajelor, numărul de microorganisme vitale din ele scade treptat. Cu toate acestea, pe alimentele benigne de origine vegetală, puteți găsi întotdeauna un număr mai mare sau mai mic de celule microbiene caracteristice microflorei epifite, precum și alte microorganisme care intră aici din sol și aer. Sunt în stare anabiotică.

Când furajul depozitat este umezit, procesele microbiologice încep să se desfășoare rapid în ea și temperatura crește în același timp. Acest fenomen, numit auto-încălzire (termogeneză), este asociat cu activitatea vitală a microflorei.

Microorganismele folosesc în scopuri sintetice nu mai mult de 5-10% din energia nutrienților consumați de ele. Restul energiei este eliberată în mediu în principal sub formă de căldură. Astfel, termogeneza depinde în principal de utilizarea incompletă de către microorganisme a energiei eliberate în timpul proceselor lor biochimice.

Fenomenul de termogeneză devine tangibil numai în condiții de transfer de căldură împiedicat. În caz contrar, căldura este disipată din mediul în care se înmulțesc microorganismele, fără încălzirea vizibilă a substratului. Prin urmare, în practică, se remarcă încălzirea doar a acumulărilor semnificative. diverse materiale, adică astfel de mase în care se poate produce acumularea de căldură.

În timpul auto-încălzirii masei plantei, se observă o schimbare clară a microflorei. În primul rând, microorganismele mezofile se înmulțesc în masa de încălzire. Odată cu creșterea temperaturii, acestea sunt înlocuite cu termofile, care contribuie la creșterea temperaturii substanțelor organice, deoarece au o rată de reproducere excepțională.

Încălzirea puternică a unei mase suficient de uscate și poroase poate provoca carbonizarea acesteia și formarea de gaze combustibile - metan și hidrogen, care sunt adsorbite pe suprafața poroasă a particulelor de plante carbonizate, în urma cărora poate apărea autoaprinderea. Este foarte probabil ca compușii de fier să joace rolul de catalizator în timpul aprinderii. Aprinderea are loc numai în prezența aerului și numai dacă masa nu este suficient de compactată. Pe vreme cu vânt, cazurile de autoaprindere devin mai frecvente.

Termogeneza provoacă daune semnificative. Provoacă alterarea fânului. Cu toate acestea, cu o dezvoltare moderată a auto-încălzirii, termogeneza poate fi de dorit. De exemplu, paiele „auto-uscate”, ca urmare a încălzirii, sunt mai bine consumate de animale etc. Fenomenul de termogeneză este folosit pentru a pregăti așa-numitul fân brun. Se prepară în zonele în care, din cauza condițiilor climatice, uscarea fânului este dificilă.

„T. V. Solyanik, M. A. Glaskovich

-- [ Pagina 1 ] --

MINISTERUL AGRICULTURII

ȘI ALIMENTAREA REPUBLICII BELARUS

DEPARTAMENTUL PRINCIPAL DE EDUCAȚIE, ȘTIINȚĂ ȘI PERSONAL

instituție educațională

„STATUL BELARUS

ACADEMIA AGRICOLĂ”

T. V. Solyanik, M. A. Glaskovich

MICROBIOLOGIE

MICROBIOLOGIA hranei

ANIMALE ŞI LEGUME

ORIGINE

Recomandat de Asociația educațională și metodologică pentru învățământul în domeniul agriculturii ca curs de prelegeri pentru studenții instituțiilor de învățământ superior care studiază în specialitatea 1-74 03 01 .2014 (protocol nr. 7) și Consiliul Științific și Metodologic al BSAA 03.12.2014 (protocol nr. 3)

Candidat la științe agricole, profesor asociat T. V. Solyanik;

Candidat la științe agricole, profesor asociat M. A. Glaskovich

Recenzători:

Candidat la științe veterinare, profesor asociat al Departamentului de Microbiologie și Virologie al EE „VGAVM” P. P. Krasochko;

Candidat la științe agricole, profesor asociat al Departamentului de creștere a porcilor și creșterea animalelor mici din EE „BSAA” N. M. Bylitsky Solyanik, T. V.

С60 Microbiologie. Microbiologia furajelor de origine animală și vegetală: un curs de prelegeri / T. V. Solyanik, M. A. Glaskovich. - Gorki: BSHA, 2014. - 76 p. : bolnav.

ISBN 978-985-467-536-7.

În conformitate cu programul disciplinei, cursul de prelegeri a fost alcătuit pentru studenții instituțiilor de învățământ superior. Prelegerile au discutat în detaliu compoziția chimică a furajelor, caracteristicile microorganismelor, amploarea pierderilor în furajele conservate cauzate de activitatea microorganismelor. Într-o formă accesibilă, sunt prezentate analiza microbiologică a furajelor, microflora masei însilozate și verzi, descompunerea aerobă a furajelor, metode de studiere a agenților patogeni ai fermentației secundare.

Pentru studenții instituțiilor de învățământ superior care studiază în specialitatea 1-74 03 01 Zootehnie.

UDC 636.085:579.67(075.8) LBC 36-1Ya73 ISBN 978-985-467-536-7 © Academia de Agricultură de Stat din Belarus, 2014

INTRODUCERE

Furajele din creșterea animalelor sau crescătorii de păsări reprezintă aproximativ 70% din costul produselor finite, astfel încât fiecare proprietar interesat de o agricultură foarte profitabilă are grijă în primul rând de ele. Nu este o noutate pentru nimeni că nu numai că nutrețul trebuie cultivat și colectat de pe câmp în timp util, ci și pregătit corespunzător.

Fânul (paie) este depozitat în stive, baloti sau depozite de fân. Unele furaje suculente (culturi de rădăcină) necesită depozitare la cald sau grămezi bine izolate (grădăcini). Furajele concentrate necesită compuși sau elevatoare. Cea mai dificilă problemă este pregătirea și depozitarea furajelor suculente - siloz și fân.

Trebuie avut în vedere faptul că aceste două tipuri de furaje reprezintă peste 50% din valoarea nutritivă a dietei de iarnă a rumegătoarelor. Și în creșterea intensivă a animalelor, la trecerea la hrănirea curentă a animalelor cu același tip de dietă, aceste furaje devin componenta principală a dietei. pe tot parcursul anului. Prin urmare, calitatea silozului și fânului este calitatea și eficiența hrănirii animalelor în general.

Conservarea furajelor este însoțită în prezent de pierderi mari. Dacă însilozarea este efectuată corect, de exemplu în silozuri orizontale, pierderile sunt în medie de aproximativ 20%. Cu munca necalificata, acestea cresc semnificativ. Pe baza a numeroase studii, se poate afirma că cantitatea de pierderi cauzate de activitatea microorganismelor furajere este adesea subestimată. La întocmirea bilanţului furajelor sunt prevăzute doar pierderi „inevitabile” ca urmare a „deşeurilor”. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că silozul, care a fost sub un strat stricat ca urmare a fermentației secundare (straturile superioare și laterale), se caracterizează printr-un pH ridicat și nu este potrivit pentru hrănirea animalelor. Fânul, supus autoîncălzirii ca urmare a proceselor aerobe, își pierde valoarea nutritivă la jumătate. Fânul mucegăit, cerealele, silozul acru sunt cauza multor boli ale animalelor de fermă.

Chiar și în condiții favorabile de fermentație naturală, o mulțime de nutrienți se pierd în timpul conservării plantelor verzi. Eliminarea acestor pierderi echivalează cu o creștere a randamentului culturilor furajere cu 20–25%. În plus, de obicei metoda traditionalaînsilozarea este nepotrivită pentru ierburi cu un conținut ridicat de proteine (mai mult de 17% în substanță uscată).

Conform conceptelor moderne, succesul conservării este determinat de efectul total al principalilor factori conservanți: aciditatea activă, efectul toxic al moleculei de acid lactic și substanțele antibiotice specifice bacteriilor de acid lactic. Bacteriile lactice sunt utile și prin faptul că sunt producătoare, pe lângă acidul lactic și antibiotice, de alte substanțe biologic active (vitamine, aminoacizi etc.). Toate acestea duc la căutarea de noi produse biologice prietenoase cu mediul pe bază de bacterii lactice care reglează și ghidează procesul microbiologic de-a lungul traseului fermentației lactice homofermentative dorite.

Tulpinile valoroase de producție de bacterii lactice trebuie să se poată multiplica activ, să fie caracterizate printr-o energie mare de formare a acidului, adică să formeze o cantitate mare de acid lactic, suficientă pentru o creștere rapidă și stabilă a acidității furajului conservat.

Cunoașterea caracteristicilor fiziologice și biochimice ale grupurilor individuale de microorganisme găsite în furajele conservate, precum și a factorilor care limitează sau stimulează dezvoltarea acestora, este necesară pentru a elimina erorile la prepararea, depozitarea și hrănirea furajelor conservate.

1. CUNOAȘTERE CU CARACTERISTICILE PRODUSELOR CHIMICE

COMPOZIȚIA ȘI HURAREA NUTRIȚIONALĂ

– – –

Fânul este tulpinile și frunzele uscate ale plantelor erbacee tăiate în verde până când ajung la maturitatea naturală deplină. Este folosit ca produs alimentar pentru animalele de fermă în zonele în care condițiile climatice nu permit utilizarea furajelor proaspete pe tot parcursul anului. Cosul fânului se numește fân.

Fânul este una dintre principalele furaje pentru bovine, oi, cai în perioada de blocaj. Fânul de înaltă calitate servește ca sursă de proteine, fibre, zaharuri, minerale, vitamine D și grupa B. Pentru recoltarea fânului, a culturilor de leguminoase perene și anuale și a ierburilor de cereale, amestecurile acestora, precum și arboretele de iarbă din terenurile furajere naturale sunt folosit.

Valoarea nutritivă a fânului depinde în mare măsură de calitatea acestuia. Condiția principală pentru obținerea fânului de înaltă calitate este cosirea la timp a ierburilor. Metodele și durata de uscare a ierburilor au un impact semnificativ asupra calității fânului. Fânul vrac și presat este recoltat prin metoda de uscare pe câmp. Utilizarea aplatizării plantelor și uscarii plantelor uscate prin metoda ventilației active permite reducerea timpului de uscare a plantelor. Ventilația activă (la recoltarea vrac zdrobit și nezdrobit, precum și a fânului presat) face posibilă creșterea colectării totale de nutrienți cu 10-15%, creșterea valorii nutriționale a fânului cu 20% și reducerea pierderilor de caroten de 2 ori.

Se folosește conservarea fânului umed cu amoniac lichid, ceea ce face posibilă creșterea valorii nutriționale a fânului cu 10–25%.

Evaluarea generală a fânului și clasificarea acestuia se efectuează în conformitate cu GOST 4808–87. Următorii indicatori sunt luați ca bază pentru evaluarea generală a fânului: faza de vegetație a ierburilor la momentul recoltării, culoarea, mirosul, conținutul de substanță uscată în fân, plante dăunătoare și otrăvitoare și impurități minerale. Evaluarea calității fânului se stabilește pe baza indicatorilor organoleptici și a testelor de laborator.

Indicatorii organoleptici stabilesc starea generala a fanului: aspectul, mirosul, semnele de alterare, care caracterizeaza calitatea recoltarii si depozitarii acestuia. Calitatea fânului trebuie să respecte cerințele GOST 4808–87. Potrivit GOST, se face o evaluare generală a fânului și clasificarea acestuia.

În funcție de compoziția botanică, fânul este împărțit în următoarele tipuri:

1) leguminoase cu semințe (leguminoase peste 60%);

2) cereale cu sămânță (cereale mai mult de 60% și leguminoase nu mai puțin de 20%);

3) leguminoase cu semințe și cereale (leguminoase de la 20 la 60%);

4) terenuri furajere naturale (cereale, leguminoase etc.).

Pentru fân, ierburile semănate și ierburile din terenurile furajere naturale trebuie cosite:

1) leguminoase - în faza de înmugurire, dar nu mai târziu de faza de înflorire completă;

2) cereale - în faza de poziție, dar nu mai târziu de începutul înfloririi.

Culoarea fânului ar trebui să fie:

1) leguminoase cu sămânță (legume-cereale) - de la verde și galben-verzui până la maro deschis;

2) cereale însămânțate și fân din fânețe furajere naturale - de la verde la galben-verde.

Fânul făcut din ierburi însămânțate și ierburile din terenurile furajere naturale nu trebuie să aibă un miros de mucegai, mucegai și putred.

În fânul din ierburi însămânțate și ierburile din terenurile furajere naturale, fracția de masă a materiei uscate ar trebui să fie de cel puțin 83% (umiditate - nu mai mult de 17%).

Fânul din ierburi însămânțate și ierburile terenurilor naturale este împărțit în trei clase în funcție de conținutul de proteină brută și energie metabolică sau RFU (Tabelul 1).

Plantele dăunătoare și otrăvitoare nu sunt permise în fânul făcut din ierburi cu semințe. Conținutul de plante dăunătoare și otrăvitoare nu este permis în fânul terenurilor furajere naturale (pentru clasa I - nu mai mult de 0,5%, pentru clasele a II-a și a III-a - nu mai mult de 1%).

T a b l e 1. Cerințe pentru fân (GOST 4808–87)

– – –

Îmbunătățirea calității furajelor este una dintre cele mai reale și tangibile rezerve în crearea unei baze furajere solide pentru șeptelul țării. Problema imbunatatirii calitatii furajelor este complexa si presupune obtinerea de materii prime cu un continut ridicat de nutrienti si prietenoase cu mediul.

Satisfacerea deplină a nevoii de furaje poate fi atinsă nu numai prin creșterea randamentului culturilor furajere, ci și prin îmbunătățirea calității, reducerea pierderii de nutrienți pentru furaje în procesul de recoltare, prelucrare și depozitare. Succesul afacerii depinde în mare măsură de alegerea celei mai eficiente metode de conservare a plantelor verzi.

În ultimii ani, s-a răspândit o astfel de metodă de conservare precum fânul, care permite conservarea furajelor cu pierderi minime de nutrienți, în special partea de carbohidrați. Fânul pregătit corespunzător este hrana din plante recoltate în fazele incipiente ale vegetației (în principal leguminoase), uscate la un conținut de umiditate de 45–55% și depozitate în condiții anaerobe (fără acces la aer). Sub rezerva cerințelor tehnologice de bază pentru depunerea și depozitarea fânului, de regulă, furajul este de înaltă calitate, cu compoziția chimică caracteristică și valoarea nutritivă.

Tehnologia de pregătire a fânului constă în următoarele operații executate secvenţial: cosirea şi aplatizarea ierburilor (legumelor); ofilirea și greblarea în rulouri; selecţie; măcinare și încărcare în vehicule; transport și descărcare în depozit;

tamponare atentă (în tranșee) și adăpost sigur.

Fânul, în funcție de compoziția botanică și de conținutul de umiditate al plantelor zdrobite până la 3 cm, este împărțit în următoarele tipuri:

1) fân din leguminoase și cereale-leguminoase, uscate la un conținut de umiditate de 45-55%;

2) fânul din cereale și graminee de cereale-leguminoase, uscate la un conținut de umiditate de 40-55%.

Fânul este împărțit în trei clase în conformitate cu cerințele GOST 23637–90 (Tabelul 2).

Plantele pentru producerea fânului trebuie cosite în următoarele faze de dezvoltare:

Ierburi leguminoase perene - în faza de înmugurire, dar nu mai târziu de începutul înfloririi;

Cereale perene - la sfârșitul fazei de răsărire în tub înainte de faza de început de poziție;

Amestecuri de iarbă perenă sunt tăiate în fazele componentei predominante menționate mai sus.

– – –

Notă.Normele se stabilesc ținând cont de faptul că clasele de fân se stabilesc nu mai devreme de 30 de zile după adăpostirea ermetică a masei așezate în șanț sau turn și nu mai târziu de 15 zile înainte de începerea alimentării cu fânul finit la animale .

Plantele anuale leguminoase, leguminoasele-cereale și amestecurile lor sunt cosite nu mai devreme de formarea fasolei în două sau trei niveluri inferioare. Fânul ar trebui să aibă un miros caracteristic, fără consistență lipicioasă.

Mucegaiul nu este permis. Fracția de masă a cenușii insolubilă în acid clorhidric nu trebuie să depășească 3%.

1.3. Compozitia chimica si valoarea nutritiva a silozului si a silozului. Silozul este furaj realizat din masa proaspat taiata sau uscata, conservata in conditii anaerobe cu acizi organici sau conservanti formati in timpul acestui proces.

Însilozarea este fermentarea masei suculente de plante cu acizi organici, în principal lactici. Conținutul de umiditate al silozului ar trebui să fie de 65-75%. Pentru a preveni putrezirea furajului, aerul este îndepărtat din masa depusă prin compactarea cu grijă a acesteia.

Nu toate plantele însilozează la fel de bine.

Ușor de însilozat includ: porumbul recoltat în stadiul de coacere cu ceară de lapte; sorg - în perioada de coacere a cerealelor în ceară;

floarea soarelui, colectată în timpul înfloririi coșurilor din a treia parte a plantei; ierburi de cereale tăiate la începutul spicului; amestecuri de fasole și cereale, varză de masă și furajeră, rapiță, sfeclă, dovleac, morcovi, pepeni furajeri, urma ierburilor de luncă; stuf și stuf recoltat înainte de înflorire; blaturi de sfeclă și morcovi.

Plante greu de vărsat: trifoiul, lucernă, trifoiul dulce, sainfonul, măzică, rogoz, stuf și stuf, recoltate în perioada de înflorire. Aceste plante sunt cel mai bine plantate într-un amestec cu plante de însilozare ușor în raport de 1:1.

Silozul este un fel de siloz realizat din ierburi uscate la un conținut de umiditate de 60,1–70,0%. Însilozarea include și alimentele preparate prin amestecarea și aplatizarea uniformă a leguminoaselor proaspăt tăiate tocate cu cereale uscate la un conținut de umiditate de 40–45%, într-un raport de 1:1–1,3:1,0. În ceea ce privește conținutul de substanță uscată (30,0–39,9%), silozul ocupă o poziție intermediară între silozul proaspăt tăiat și fânul.

Silozul, în funcție de compoziția botanică a plantelor și de tehnologia de preparare, se împarte în următoarele tipuri: siloz din porumb, siloz din plante anuale și perene și siloz.

Silozul poate fi preparat cu sau fără substanțe de îmbogățire cu azot, cu sau fără conservanți și aditivi care absorb umezeala (paie, pleavă etc.), cu sau fără uscare în masă verde.

Culturile furajere destinate pregătirii silozului trebuie recoltate în următoarele sezoane de vegetație:

Porumb - în faza de maturare ceară și lapte-ceară a boabelor;

este permisă recoltarea porumbului în faze anterioare în culturi repetate și în zonele în care această cultură, din cauza condițiilor climatice, nu poate ajunge la aceste faze;

Floarea soarelui - în faza de început de înflorire;

Lupin - în faza de fasole strălucitoare;

Ierburi leguminoase perene - în faza de înmugurire - începutul înfloririi;

Ierburi de cereale - la sfarsitul fazei de intrare in tub - inceputul pozitionarii (paniculare);

Amestecuri de ierburi de leguminoase perene și graminee de cereale - în fazele de vegetație de mai sus ale componentului predominant;

Amestecuri anuale de leguminoase-iarbă - în faza de coacere în ceară a semințelor în două sau trei niveluri inferioare de plante leguminoase;

Amestecuri anuale de cereale și cereale-fasole - în faza de coacere lăptoasă a boabelor.

Silozul trebuie să aibă un miros plăcut de fructe de legume murate, o culoare caracteristică materiei prime și o textură fără mucus. Mucegaiul nu este permis.

Conținutul maxim în siloz este permis: nitrați - 500 mg / kg, nitriți - 10 mg / kg.

Niveluri maxime admise de metale grele, mg/kg: mercur - 0,06; cadmiu - 0,3; plumb - 5,0; cupru - 30,0; zinc - 50,0; fier de călcat - 100,0; nichel - 3,0; fluor - 20,0; cobalt - 1,0; molibden - 2,0; iod - 2,0.

Cantitatea reziduală de pesticide nu trebuie să depășească nivelurile admise.

Silozul de la plante furajere este împărțit în patru clase: cel mai înalt, primul, al doilea și al treilea. Silozul de porumb trebuie să îndeplinească cerințele prezentate în tabel. 3.

Silozul de la plante anuale și perene proaspăt tăiate și uscate trebuie să îndeplinească cerințele specificate în tabel. 4 și 5.

Calitatea silozului din plante furajere se evaluează nu mai devreme de 30 de zile după adăpostirea ermetică a masei introduse în depozit și cu cel mult 15 zile înainte de începerea hrănirii animalelor.

– – –

* Zonele includ regiuni: prima - Brest si Gomel; în al doilea (central) - Grodno, Minsk și Mogilev;

în al treilea (nord) - Vitebsk.

Tabel 4. Caracteristici ale claselor de calitate a silozului de la plante anuale și perene proaspăt tăiate și uscate

– – –

Note: 1. În silozul conservat cu pirosulfit de sodiu, pH-ul nu este determinat.

2. În silozul conservat cu pirosulfit de sodiu, acid propionic și amestecurile acestuia cu alți acizi, fracția de masă a acidului butiric nu este determinată.

3. Silozul de paie nu este evaluat cu cel mai înalt grad.

– – –

2. DESCRIERE SCURT

Hraneste MICROORGANISME

2.1. Microflora epifită, compoziția și caracteristicile sale Microflora epifită sunt microorganisme care se găsesc pe suprafața plantelor în creștere. Compoziția sa cantitativă și calitativă (specii) variază foarte mult și depinde de perioada anului, localitatea, speciile și stadiul de dezvoltare a plantelor, gradul de poluare a acestora și multe alte condiții. Astfel, următorul număr de microorganisme la 1 g greutate umedă a fost: iarbă proaspătă de pajiști - 16.000, lucernă - 1.600.000, porumb - 17.260.000.

Microflora diversă conține doar un număr relativ mic de bacterii lactice (Tabelul 6).

Tabelul 6. Compoziția cantitativă și calitativă a microorganismelor, celule/g

– – –

În 1 g de lucernă, existau aproximativ 1,6 milioane de microorganisme, dar printre ele erau doar 10 bacterii lactice. Prin urmare, pentru 1 microorganism de dorit, au existat 160.000 de microorganisme nedorite. Excepția este porumbul. Au existat peste 100.000 de bacterii lactice la 1 g de greutate proaspătă a acestei plante. Aparent, însilozarea bună a porumbului se datorează atât unui raport favorabil de nutrienți, cât și unui număr mai mare de bacterii lactice. Aceiași factori determină însilozarea bună și a altor furaje cu conținut ridicat de zahăr (blaf de sfeclă, mei etc.).

Astfel, pe plante există un număr mare de diferite microorganisme, dar acest număr este nesemnificativ în comparație cu densitatea microorganismelor după depunere și în timpul depozitării într-o anumită unitate de depozitare.

2.2. Microfloră de fân și cereale umede

Cea mai importantă sarcină a producției de furaje este menținerea calității bune a furajelor. Există o serie de motive pentru pierderea nutrienților, scăderea gustului și a proprietăților tehnologice ale furajelor.

Cel mai comun mod de a păstra masa verde și alte furaje este uscarea. Uscarea fânului se realizează în diferite moduri - în brazde, brazde, șocuri, pe umerase etc. Chiar și pe vreme uscată și uscare rapidă, o anumită pierdere de nutrienți din furaj este inevitabilă, deoarece respirația și alte procese enzimatice continuă în plantă. masa. În cazul uscării mai mult sau mai puțin prelungite, rolul proceselor notate crește foarte mult, iar aceasta, la rândul său, duce la o creștere a pierderilor, care sunt în mare măsură asociate cu înmulțirea microorganismelor pe masa plantelor umede. Pentru a limita pierderea de nutrienți, au tendința de a utiliza uscarea artificială a fânului, folosind ventilația forțată cu aer atmosferic sau încălzit.

La uscarea furajelor, numărul de microorganisme vitale din ele scade treptat. Cu toate acestea, pe alimente de înaltă calitate de origine vegetală, se poate găsi întotdeauna un număr mai mare sau mai mic de celule microbiene caracteristice microflorei epifite, precum și alte microorganisme care intră aici din sol și aer. Sunt în stare anabiotică.

Fenomenul de termogeneză devine tangibil numai în condiții de transfer de căldură dificil. În caz contrar, căldura este disipată din mediul în care se înmulțesc microorganismele, fără încălzirea vizibilă a substratului. Prin urmare, în practică, încălzirea se notează numai a unor acumulări semnificative de diferite materiale, adică astfel de mase în care se poate produce acumularea de căldură.

În timpul autoîncălzirii masei plantei, se observă o schimbare pronunțată a microflorei. În primul rând, microorganismele mezofile se înmulțesc în masa de încălzire. Odată cu creșterea temperaturii, acestea sunt înlocuite cu termofile, care contribuie la creșterea temperaturii substanțelor organice, deoarece au o rată de reproducere excepțională.

Încălzirea puternică a unei mase suficient de uscate și poroase poate provoca carbonizarea acesteia și formarea de gaze combustibile, cum ar fi metanul și hidrogenul, care sunt adsorbite pe suprafața poroasă a particulelor de plante carbonizate, în urma cărora se poate produce autoaprinderea. Este foarte probabil ca compușii de fier să joace rolul de catalizator în timpul aprinderii. Aprinderea are loc numai în prezența aerului și numai dacă masa nu este suficient de compactată. Pe vreme cu vânt, cazurile de autoaprindere devin mai frecvente.

În furajele uscate, microorganismele sunt în stare anabiotică. Când furajul este umezit, acestea încep să se înmulțească și să provoace alterarea.

Teoretic, fânarea este asociată cu uscarea unei culturi cu un conținut inițial de apă de 65-75% până la un conținut de apă de 10-16%, la care încetează toată activitatea biochimică și microbiologică. În practică, fânul nu este uscat la un conținut atât de scăzut de apă și, de fapt, este considerat sigur să depozitați fânul după ce conținutul mediu de apă a fost redus la 20%. Aceasta este o umiditate suficient de mare pentru ca mucegaiul să apară, cu excepția cazului în care se produce o pierdere suplimentară de apă în timpul depozitării.

În toate cazurile, în primele 2-3 zile de depozitare, se observă primul vârf de temperatură, urmat de un al doilea, mai mare.

Este al doilea vârf care se datorează respirației ciupercilor care se dezvoltă rapid. Cu cât este mai mare conținutul de apă la nivelul de 20%, cu atât este mai mare riscul de mucegai, creșterea pierderii de substanță uscată. Deci, dacă balotii de fân vrac sunt depozitați la un conținut de apă de 35-40%, pierderea de substanță uscată va fi de aproximativ 15-20%, iar carbohidrații solubili vor fi complete. Analiza microbiologică va dezvălui un număr mare de microorganisme, inclusiv actinomicete termofile periculoase.

S-a stabilit prin știință și practică că valoarea nutritivă a cerealelor de la recoltare până la uscare, doar ca urmare a proceselor enzimatice în desfășurare, poate scădea cu 20% sau mai mult. Pierderi mai semnificative ale valorii nutritive a cerealelor apar atunci când acestea sunt recoltate pe vreme ploioasă.

Boabele crude și umede încep să se autoîncălzească în a 2-3-a zi, apoi germinează, mucegește și se deteriorează. Deci, la o temperatură în timpul zilei de 25 ° C, iar noaptea 16 ° C, cerealele proaspete pot conține 800 de ciuperci mucegăite, după 2 zile (în siloz) - 15.000, în boabe aderente la pereții turnului - 7.500.000.

Conținutul de umiditate condiționat sau, așa cum se numește uneori, umiditatea critică a cerealelor depozitate pentru depozitare pe termen lung este considerat a fi de 10-15%. La umiditate mai mare, boabele se deteriorează rapid. Unul dintre principalele motive pentru auto-încălzirea cerealelor este dezvoltarea ciupercilor și bacteriilor de mucegai. Dacă germinarea cerealelor începe cu absorbția a 40% umiditate în masa sa, atunci dezvoltarea bacteriilor are loc la 16%, iar reproducerea mucegaiurilor are loc la 15% umiditate.

Dificultatea depozitării materiilor prime pentru furaje și cereale constă în faptul că nu este posibil să le curățați de microorganisme și bacterii. Microorganismele și bacteriile sunt larg răspândite în natură și sunt întotdeauna prezente în furaje și materiile prime. Condițiile nefavorabile de depozitare a furajelor favorizează dezvoltarea și creșterea microorganismelor, deteriorând în același timp în mod semnificativ proprietățile nutriționale și, uneori, făcându-le complet inadecvate pentru nutriție. Unul dintre principalele motive pentru calitatea proastă a furajelor și a materiilor prime este deteriorarea acestora de către ciupercile de mucegai, multe dintre acestea producând produse secundare ale activității lor vitale - micotoxine.

Termenul „bob umede” se aplică în general cerealelor cu un conținut de umiditate între 18 și 20%. Boabele ude începe să se încălzească în câteva ore după recoltare, în principal din cauza microorganismelor. Dacă condițiile de depozitare nu sunt adecvate și nu sunt controlate, temperatura boabelor va crește la un nivel la care actinomicetele foarte periculoase, care provoacă o serie de boli diferite la animale și la oameni, pot crește cu succes. Daca boabele contine mai mult de 18% apa, au loc modificari secundare, care sunt cauzate de drojdiile apartinand genurilor Candida si Hansenula. Aceste microorganisme sunt capabile să crească la niveluri foarte scăzute de oxigen și, în aceste condiții, poate avea loc o fermentație alcoolică slabă. Acest tip de fermentație duce la o scădere a conținutului de zaharoză și o creștere a conținutului de zaharuri reducătoare din cereale, formarea diferitelor arome și deteriorarea glutenului.

2.3. Procese microbiologice care au loc în timpul maturării fânului Se acceptă, în general, că principala comunitate de microorganisme care sunt depistate în timpul maturării fânului este reprezentată, la fel ca la siloz, de trei grupe fiziologice principale (acid lactic, bacterii putrefactive și drojdie), dar în o cantitate mai mica. Numărul maxim de microorganisme din materialul uscat este detectat până la 15 zile (în siloz - până la 7). Fânul are mai puțini acizi organici, mai mult zahăr, iar aciditatea sa este de obicei mai mică decât cea a silozului.

Baza biologică pentru fabricarea fânului este limitarea respirației reziduale a celulelor plantelor și a microorganismelor nedorite prin „uscăciune fiziologică”. Forța de reținere a apei în fânul este de aproximativ 50 atm, iar presiunea osmotică în majoritatea bacteriilor este de 50–52 atm, adică, cu un conținut de umiditate a ierbii de 40–55%, apa este într-o formă care este inaccesibilă pentru majoritatea. bacterii. Datorită presiunii osmotice crescute în masa fânului, bacteriile de acid butiric și sporii lor nu pot folosi umiditatea furajului pentru dezvoltarea și germinația lor. Mucegaiurile pot crește la umiditatea specificată, dar existența lor este dificilă din cauza lipsei de aer (oxigen).

Speciile osmotolerante de bacterii lactice pot prospera în această umiditate. În culturile de bacterii lactice din fân, activitatea osmotică, activitatea de reproducere, acumularea de acid lactic, precum și capacitatea de a fermenta carbohidrații complecși (amidon, etc.) sunt mai mari decât în culturile de bacterii lactice din siloz.

De aceea, la fel ca si la insilozare, trebuie create conditii optime pentru dezvoltarea bacteriilor lactice (compactare continua in timpul depunerii si acoperire ermetica cu folie de polietilena pentru limitarea accesului aerului). Dacă depozitul nu este suficient de compactat și cu scurgeri, acest lucru duce la încălzire, formare a furajului și alte procese aerobe nedorite.

În astfel de condiții, fânul de bună calitate nu poate fi pregătit.

Ca urmare a proceselor de auto-încălzire, digestibilitatea nutrienților, în special a proteinelor, este redusă drastic. Tehnologia de recoltare a fânului și a silozului din ierburi cu umiditate scăzută este descrisă în detaliu în multe cărți și manuale, aici vom sublinia doar că, sub rezerva metodelor tehnologice de bază, valoarea nutritivă a fânului este mai mare decât valoarea nutritivă a silozului preparat. din furaje naturale sau cu umiditate scăzută. 1 kg de furaj natural conține 0,30–0,35 furaje. unitati

2.4. Procese microbiologice care au loc în timpul însilozării

Compoziția cantitativă și calitativă (specie) a comunității de microorganisme care sunt implicate în maturarea silozului depinde, de asemenea, de compoziția botanică a masei verzi, de conținutul de carbohidrați solubili și de proteine din aceasta și de conținutul de umiditate al masei inițiale. .

Deci, de exemplu, materiile prime bogate în proteine (trifoi, lucernă, trifoi dulce, sainfoin etc.), spre deosebire de materiile prime bogate în carbohidrați (porumb, mei etc.), sunt însilozate cu o participare pe termen lung la procese de bacterii putrefactive și cu o creștere lentă a numărului de bacterii lactice.

Cu toate acestea, în orice caz, după depunerea masei de plante în depozit, se observă reproducerea în masă a microorganismelor. Numărul lor total după 2-9 zile poate depăși semnificativ numărul de microorganisme care intră cu masa vegetală (Tabelul 7).

– – –

Cu toate metodele de însilozare, în maturarea silozurilor este implicată o comunitate de microorganisme, formată din două grupe diametral opuse în funcție de natura impactului asupra materialului vegetal: grupuri dăunătoare (indezirabile) și utile (dezirabile). Natura relației lor variază nu numai de la simbiotic la antagonist, determinând în cele din urmă succesul sau eșecul în rezultatul însilozării, ci și natura materialului însilozat, a aerului și a regimurilor de temperatură.

Astfel, în procesul de însilozare, microorganismele putrefactive sunt înlocuite cu cele de acid lactic, care, datorită formării acizilor lactic și parțial acetic, reduc pH-ul furajului la 4,0–4,2 și creează astfel condiții nefavorabile pentru dezvoltarea putrefactivului. microorganisme (vezi Tabelul 7).

Condițiile de existență (nevoia de oxigen, relația cu temperatura, aciditatea activă etc.) nu sunt aceleași pentru diferite grupuri de microorganisme.

Din punctul de vedere al cererii de oxigen, se disting în mod condiționat trei grupuri de microorganisme:

Creșterea numai în absența completă a oxigenului (anaerobi obligatorii);

Creșterea numai în prezența oxigenului (aerobi obligatorii);

Reproducerea atât în prezența oxigenului, cât și fără acesta (anaerobi facultativi).

Majoritatea microorganismelor care provoacă deschiderea nu pot tolera un pH sub 4,0, așa că este de dorit să se atingă rapid acest nivel optim de aciditate.

Pentru a limita activitatea microorganismelor dăunătoare și a stimula reproducerea bacteriilor benefice, trebuie să cunoaștem caracteristicile grupurilor individuale de microorganisme.

În tabel. Figura 8 prezintă schematic caracteristicile fiziologice și biochimice ale principalilor reprezentanți ai microorganismelor implicate în procesele de însilozare.

Tabelul 8. Condiții de existență a microorganismelor în siloz

– – –

Pentru a obține siloz de înaltă calitate, crearea condițiilor anaerobe nu este mai puțin importantă - compactare strânsă și etanșare bună.

În silozul obținut în condiții neermetice (aerobe), numărul bacteriilor lactice după creșterea inițială scade rapid, în ermetice (anaerobe) rămâne ridicat. În a 7-a zi de fermentație în condiții anaerobe se observă un procent mare de bacterii homofermentative, în condiții aerobe - pediococi.

Deși mai târziu în acest siloz apare o cantitate suficientă de bețișoare de acid lactic, acestea nu mai pot împiedica creșterea microorganismelor nedorite.

Astfel, bacteriile lactice se disting prin următoarele caracteristici importante pentru însilozare:

1) nevoie de metabolism, în principal carbohidrați (zahăr, mai rar amidon);

2) proteina nu se descompune (unele specii în cantități neglijabile);

3) sunt anaerobi facultativi, adică se dezvoltă fără oxigen și în prezența oxigenului;

4) temperatura optimă este cel mai adesea de 30 °C (bacteriile lactice mezofile), dar în unele forme ajunge la 60 °C (bacteriile lactice termofile);

5) rezistă la aciditate până la pH 3,0;

6) se poate reproduce în siloz cu un conținut foarte mare de substanță uscată;

7) tolerează cu ușurință concentrații mari de NaCl și sunt rezistente la unele alte substanțe chimice;

8) pe lângă acidul lactic, care joacă un rol decisiv în suprimarea unor tipuri nedorite de fermentație, bacteriile acidului lactic sunt izolate biologic. substanțe active(vitamine din grupa B etc.). Au proprietăți preventive (sau curative), stimulează creșterea și dezvoltarea animalelor de fermă.

În condiții favorabile (conținut suficient de carbohidrați solubili în apă în materialul vegetal inițial, anaerobioză), fermentația acidului lactic se încheie în doar câteva zile și pH-ul atinge valoarea optimă de 4,0–4,2.

2.4.1. siloz de porumb

Metodele de recoltare și depozitare a silozului de porumb utilizate în prezent în condițiile de producție nu asigură furaj cu înaltă energie. Adesea, chiar și hibrizii cu maturare timpurie nu au timp să atingă stadiile optime de dezvoltare (ceară lăptoasă, coacere în ceară a cerealelor) din cauza condițiilor climatice, în special în partea de nord a Belarusului. Umiditatea ridicată a masei verzi inițiale și conținutul relativ ridicat de zahăr conduc, după cum arată practica, la producerea de furaje supraacidificate (pH 3,3–3,7) cu valoare nutritivă scăzută (0,12–0,14 unități de furaj la 1 kg de furaj) .

În plus, există îngrijorări cu privire la deteriorarea stabilității aerobe a silozului de porumb de bună calitate (boabe).

În unele cazuri, se observă pierderi semnificative în timpul eliminării silozului de porumb din depozit și al hrănirii acestuia, în ciuda respectării stricte a metodelor tehnologice de bază în timpul ouătului (reducerea umidității, așezarea în timp util, compactarea și adăpostirea sigură). Acest lucru se întâmplă ca urmare a activității microflorei aerobe, care utilizează în principal carbohidrați solubili în apă și acid lactic ca sursă de energie. În practică, aceasta este însoțită de un proces termic, în cele din urmă „reproducere aerobă” a silozului, care este aruncat de animale.

2.4.2. Microflora masei verzi de porumb

Studiile microflorei masei verzi proaspete de porumb și știuleți în timpul recoltării silozului au arătat că reprezentanții săi implicați în procesele de maturare a furajelor de siloz sunt detectați în aproximativ același raport numeric ca și în alte tipuri de materii prime proaspete pentru siloz. La analiza compoziției cantitative și calitative a microflorei porumbului s-a stabilit numărul predominant de bacterii putrefactive - Bacillus megaterium, Bacterium levans, Pseudomonas herbicola levans (Tabelul 9).

Sunt detectate un număr mare de drojdii - Hansenula anomala, Candida krusei, Pichia membranae faciens, Saecharomyces exiguus, precum și ciuperci de mucegai Aspergillus fumigatus, Fusarium sporotriciella, Geotrichum candidum etc.

Principalii reprezentanți ai bacteriilor de acid lactic din porumb au fost formele în formă de bastonaș de tipul Lactobacillus plantarum.

T a b l e 9. Numărul de microorganisme din masa verde proaspătă de porumb în timpul încărcării în depozit, mln.

celule/g masa de siloz

– – –

Microflora știuleților proaspăt recoltați este mult mai săracă decât microflora de masă verde luată în același timp și în același câmp. Acest lucru indică faptul că învelișul este un înveliș de protecție al știuleților în raport cu microflora. Deci, 1 g de înveliș conține unități și zeci de milioane de bacterii putrefactive, bacterii putrefactive au fost găsite în stiuleț însuși în cantitate de zeci de mii, iar bacterii lactice - sute și mii de celule.

2.4.3. Microflora porumbului însilozat

Porumbul este bogat în carbohidrați, prin urmare, atunci când se creează condiții anaerobe în timpul însilozării, bacteriile lactice dobândesc destul de repede o superioritate numerică față de cele putrefactive. Dacă în a 2-a zi în silozul de porumb au existat 430 de milioane de bacterii lactice, bacterii putrefactive - 425 milioane la 1 g de masă de siloz, atunci după 15 zile, când numărul bacteriilor de acid lactic a crescut la 900 de milioane, bacteriile putrefactive au fost izolate în cantități foarte mici. Bacteriile cu acid butiric nu se dezvoltă în condiții optime de însilozare.

Observarea dinamicii maturării silozului de porumb a arătat că în prima fază sunt implicate nu numai bacteriile putrefactive și lactice, ci și drojdia. Numărul lor crește semnificativ în a 2-a zi.

Activitatea drojdiei în siloz este considerată nedorită din două motive.

În primul rând, ele concurează cu bacteriile lactice pentru zaharuri, care fermentează în principal până la alcool etilic, care nu are valoare semnificativă de conservare. În timpul formării alcoolului etilic din glucoză, se formează mai întâi piruvatul, care este apoi decarboxilat la acetaldehidă, care este redusă la alcool etilic. Pe lângă alcoolul etilic, drojdia în condiții anaerobe formează și alte produse (acizi acetic, propionic, butiric, izobutiric, n-propanol, izobutanol, izopentanol). Pe lângă zaharurile hexoze, unele drojdii folosesc pentoze (D-xiloză, D-riboză), polizaharide (amidon), alcooli (manitol, sorbitol).

În al doilea rând, drojdia este principalul agent cauzator al descompunerii aerobe a silozului, folosind acizi organici (lactic, acetic, citric).

Astfel, la porumbul bogat în carbohidrați, în modul optim de însilozare, în perioada inițială de maturare, procesul de fermentație se datorează participării predominante a comunității de microorganisme care fermenta glucide: putrefactive, acid lactic și drojdie. Bacteriile putrefactive domină nu mai mult de primele 2-5 zile, iar apoi, sub influența unui număr tot mai mare de bacterii lactice, opresc dezvoltarea lor în condiții de pH scăzut.

Bacteriile lactice, ajungând într-o poziție dominantă, înlocuiesc aproape complet bacteriile putrefactive. Apoi, pe măsură ce nivelul pH-ului scade în continuare, numărul acestora scade.

Condițiile aerobe din siloz sunt nefavorabile pentru creșterea mucegaiului. Ele, de regulă, se dezvoltă numai în zone separate, la margini și pe suprafețe care vin în contact cu aerul.

Dacă este încălcat regimul tehnologic de însilozare în masă de porumb, activitatea drojdiei și a bacteriilor butirice, adică a microorganismelor care distrug carbohidrații, este cea mai afectată. Un astfel de siloz se caracterizează printr-un conținut ridicat de acid acetic și chiar butiric. Prezența unei cantități mari de acid acetic indică întotdeauna o calitate redusă a silozului.

2.4.4. Microflora porumbului congelat înghețat În condițiile regiunilor de nord ale Republicii Belarus, există cazuri când porumbul congelat este însilozat. Cu tehnologia potrivită pentru însilozarea porumbului congelat, după 3-5 zile, bacteriile lactice capătă o poziție dominantă, numărul lor este de aproape 10 ori mai mare decât numărul bacteriilor putrefactive, iar drojdia de pe acest material este detectată chiar și în număr mai mare decât în silozuri mature din porumb nedeteriorate de îngheț.

Pe acest material, principala comunitate ecologică de microorganisme este reprezentată de acidul lactic și bacteriile putrefactive, precum și drojdia. Din bacterii putrefactive au fost izolate aceleași specii care se găsesc de obicei la însilozarea masei verzi a diferitelor plante, inclusiv porumb - Pseudomonas herbicola și Bacterium levans.

Datele biochimice indică faptul că procesele de maturare ale acestor silozuri se caracterizează printr-o acumulare rapidă și foarte mare de acizi organici. Totodată, s-a remarcat că, în timpul depozitării, aciditatea din aceste silozuri scade semnificativ. Acest lucru se poate explica prin consumul de acizi de către drojdii, deoarece acestea din urmă se găsesc aici chiar și într-un siloz vechi de 9 luni, ceea ce duce la un furaj finit de calitate inferioară.

După 5 luni de depozitare, calitatea silozului prelevat la mijlocul depozitării și în straturi mai adânci a fost bună din punct de vedere al compoziției acizilor organici, microflorei și indicatorilor organoleptici, în timp ce în partea superioară a însilozatului s-a obținut un siloz de calitate slabă. facilitate. Silozul din stratul superior al depozitului avea un miros ascuțit de acid butiric, iar în el s-au găsit bacterii putrefactive în cantitate dominantă față de cele cu acid lactic: 30, respectiv 23 de milioane de bacterii la 1 g de masă de siloz. Aici, bacteriile cu acid butiric au fost găsite în număr mult mai mare în comparație cu silozul aflat în mijlocul structurii.

Astfel, procesele microbiologice de maturare a silozului din porumbul deteriorat de îngheț decurg mai intens decât la însilozarea porumbului nedeteriorat de acesta; cu o mai mare participare a microflorei nedorite în straturile superioare. O întârziere a recoltării porumbului congelat este inacceptabilă, deoarece aceasta contribuie la dezvoltarea rapidă a microflorei nedorite pe plantele congelate și reduce semnificativ calitatea silozului finit.

Prin urmare, porumbul deteriorat de îngheț trebuie recoltat rapid și imediat însilozat cu respectarea tuturor metodelor tehnologice.

2.4.5. Influența silozului de porumb asupra metabolismului în organismul animalelor În organismul unui animal cu siloz se introduc 0,7–0,9 kg de acizi organici pe zi, care au un efect semnificativ asupra proceselor de digestie și metabolism. Dar dacă silozul este acidulat, atunci cantitatea de acizi crește semnificativ. Un astfel de siloz are un impact negativ nu numai asupra proceselor metabolice, ci și asupra gustului și calităților tehnologice ale laptelui, precum și asupra produselor sale prelucrate (brânzeturi, unt).

Hrănirea pe termen lung a silozului de porumb de fermentație spontană în formă pură (fără alte furaje) inhibă procesele de fermentație în rumenul rumegătoarelor, inhibă dezvoltarea microflorei și provoacă o scădere a digestibilității nutrienților dietetici, precum și câștigurile medii zilnice. în greutate în viu. Animalele refuză hrana din porumb, în care au avut loc procese de fermentație secundară.

S-a stabilit o scădere a rezervei alcaline și a zahărului din sânge la vacile care au mâncat abundent siloz de fermentație spontană.

Hrănirea a 20-25 kg de siloz de porumb care conține acid butiric vacilor care alăptează a provocat o formă severă de acidoză și a crescut semnificativ aciditatea laptelui.

Tipul de siloz de hrănire a vacilor cu o lipsă de carbohidrați ușor digerabili în alimentație reduce activitatea amilolitică a conținutului rumenului și chimului cecum. Hrănirea pe termen lung a vacilor cu 25-30 kg pe zi de siloz de porumb peroxid de fermentație spontană afectează negativ capacitatea de reproducere a vacilor, utilitatea biologică a colostrului și a laptelui, ceea ce duce la scăderea creșterii vițeilor și a rezistenței acestora la boli gastrointestinale. Concluziile științifice au fost confirmate în condițiile practice de hrănire a vacilor cu siloz de porumb.

Trebuie remarcat faptul că cetonemia în corpul vacilor cu randament ridicat se dezvoltă mai repede decât a celor cu randament scăzut. Încălcarea raportului dintre metaboliți carbohidrați și grăsimi din organism duce la apariția în sânge și țesuturi a unei cantități semnificative de produse metabolice suboxidate sub formă de corpi cetonici (acetonă) și dezvoltarea cetozei.

Fenomenele de cetoză din organism sunt de obicei asociate cu o încălcare a metabolismului carbohidraților-grăsimi cu o scădere simultană a cantității de zahăr din sânge și o creștere bruscă a corpiilor cetonici. Motivul principal al cetozei este aportul de produse metabolice acide în organism în perioadele de condiții neobișnuite pentru absorbția nutrienților dietetici, adică sarcina, alăptarea, stresul etc. De aici cea mai mare predispoziție la cetoză la femelele de fermă care consumă o cantitate crescută. de siloz.

Cetonemia, indiferent de cauza care a cauzat-o, se caracterizează prin acumularea de corp cetonici în sânge și țesuturi sub influența acizilor acetic și acetoacetic activați. Acidul acetoacetic este transformat în acid hidroxibutiric de către enzima dehidrogenază, iar această reacție este reversibilă. În rumenul rumegătoarelor s-a găsit acetoacetat decarboxilază, care permite țesuturilor rumenului să utilizeze acid acetoacetic cu eliberare de acetonă și dioxid de carbon. Acești metaboliți sunt eliminați din organism prin urină și aerul expirat.

Dacă, de exemplu, mirosul caracteristic de acetonă este simțit cu aerul expirat de rumegătoare, atunci acesta este un indicator al cetozei.

Precursorii corpurilor cetonici includ tirozina, leucina, izoleucina și fenilalanina, sintetizate în rumen și furnizate cu alimente. În corpul unei vaci se pot forma până la 300 g de corpi cetonici pe zi. Principala sursă de formare a keto în organism este acidul butiric. Eliminarea acestuia din organism oprește cetonemia. Locul de formare a corpilor cetonici este considerat a fi țesuturile cicatricei, ficatului și, uneori, glandei mamare. Corpii cetonici sunt utilizați de aproape toate țesuturile corpului.

Condiția principală pentru descompunerea finală a corpurilor cetonice în dioxid de carbon și apă în organism este prezența unei cantități suficiente de glucoză în țesuturi și sânge. Utilizarea maximă a corpilor cetonici de către țesuturile corpului este posibilă la o concentrație în sânge de 20 mg%, depășirea acestei limite duce la cetonemie. Excreția corpilor cetonici din organism cu urină, lapte și aer expirat este însoțită de eliberarea unei cantități egale de ioni de sodiu și potasiu, ceea ce determină o scădere a rezervei alcaline a sângelui.

Pentru prevenirea cetonemiei la rumegătoare se recomandă în general preparate hormonale precum insulina, ACTH, tiroxina, precum și glicerolul, glucoza, acidul propionic și sărurile acestuia. Introducerea lor în organism este considerată necesară pentru creșterea acidului propionic în rumen și reducerea acidului butiric. Acest lucru este facilitat și de echilibrarea dietelor pentru proteine și carbohidrați, hrănirea animalelor cu furaje cu amidon și zahăr.

Hrănirea vacilor cu siloz cu acid propionic starter activează activitatea bacteriilor celulolitice în tractul digestiv, în urma căreia descompunerea fibrelor este îmbunătățită, este stimulată dezvoltarea bacteriilor cu acid propionic în rumen, iar nutrienții dietei sunt absorbit mai bine. Astfel, coeficientul de digestibilitate al principalelor componente ale dietei cu astfel de siloz este mai mare decât cel al dietei cu siloz cu fermentație spontană: pentru proteina brută - cu 4%, grăsime brută - cu 8,4%, fibre brute - cu 2,1% și substanțe extractive fără azot - cu 3%. Însilozarea cu aluat la vacile care alăptează determină creșterea concentrației zahărului cu 10-15%, alcalinitatea de rezervă - cu 20-40 mg%, reduce concentrația de corpi cetonici cu 5-7 mg% și previne astfel acidoza. La vacile gestante uscate, digestia este activată, iar starea fiziologică se îmbunătățește. Acest lucru este evidențiat de o creștere a rezervei alcaline din sânge cu o medie de 10 mg%, concentrația de zahăr cu 20 mg%, o scădere a nivelului de corp cetonici din acesta cu 4,6 mg% și nașterea de viței sănătoși, viabili. . La vacile care alăptează, conținutul de grăsime al laptelui crește cu 0,20-0,25%, conținutul de proteine - cu 0,20-0,30% și lactoză - cu 0,10-0,20%.

Utilizarea sărurilor de carbon-amoniu (UAS) în cantitate de 10 kg/t furaj dă rezultate pozitive în dezoxidarea silozului de porumb. În plus, silozul este îmbogățit cu proteine în același timp.

2.4.6. Descompunerea aerobă a silozului de porumb

Silozul bun și de cea mai bună calitate este uneori supus unei încălziri rapide atunci când este scos din depozit sau când aerul intră în depozit.

În silozul de porumb, pierderile aerobe au ajuns în unele cazuri la 32% în decurs de 15 zile.

În silozurile în care are loc alterarea aerobă, zona de temperatură ridicată s-a răspândit mai întâi pe suprafața silozului în depozit (umăr), iar cu timpul s-a adâncit cu 20–40 cm. Ulterior, stratul de suprafață (0–15 cm) s-a răcit, iar pH-ul său a crescut la 8,5–10,0 și a început dezvoltarea ciupercilor de mucegai. Astfel, în prima etapă de alterare se produce încălzirea și o creștere a pH-ului, iar în a doua etapă de alterare are loc mucegaiul. Rezultatul acestor fenomene negative este distrugerea acidului lactic, carbohidraților și a altor substanțe valoroase cu formarea de micotoxine periculoase pentru sănătatea animală.

2.4.7. Cauzele digestiei aerobe a furajelor

Prin fermentația „secundară” se înțelege oxidarea acizilor organici (în principal acid lactic) formați în timpul însilozării, cu acces la aer după finalizarea fermentației. Acest termen, care a fost folosit frecvent în ultimii câțiva ani, nu este în întregime exact în sensul științific. Dacă fermentația este procesul de digestie anaerobă a carbohidraților, atunci fermentația „secundară” este procesul opus de descompunere enzimatică cu acces de oxigen.

Pătrunderea aerului duce la descompunerea rapidă a carbohidraților, acidului lactic și, în continuare, la descompunerea proteinelor cu creșterea pH-ului. În practică, acest lucru este însoțit de un proces termic, un miros neplăcut, o încălcare a structurii furajului (untat, distrus). Chiar și cu o autoîncălzire slabă până la o temperatură de 40 ° C, animalele refuză o astfel de hrană.

Umplerea lentă, etanșarea întârziată sunt toate procedurile care cresc populația de microorganisme aerobe care vor începe să se dezvolte activ de îndată ce silozul este deschis.

2.4.8. Microflora de descompunere aerobă a furajelor

S-a stabilit că agenții cauzali primari ai fermentației secundare sunt drojdiile, care au capacitatea de a asimila (descompune) acidul lactic.

Prezența drojdiei în siloz a fost stabilită pentru prima dată în 1932, dar importanța acesteia a fost subestimată până în 1964, când a devenit clar că drojdia joacă un rol major în descompunerea silozului atunci când este expusă la aer. Lipsa de interes pentru aceste microorganisme s-a explicat prin faptul că numărul lor în siloz este neglijabil. Cu toate acestea, silozul de porumb este adesea caracterizat de un număr mare de aceste microorganisme, mai ales atunci când faza aerobă în siloz a fost lungă.

Principalele drojdii găsite în siloz sunt împărțite în două grupe:

1) drojdie de fund sau sedimentare, care fermentează preferenţial zaharurile (Torulopsis sp.);

2) drojdie cu fermentație superioară, sau membranoasă, având o capacitate slabă de a fermenta, dar care utilizează eficient acidul lactic ca substrat (Candida sp., Hansnula sp.).

Studiul dinamicii fermentației a arătat că conținutul de drojdie din silozul de porumb cu autoîncălzire a fost inițial de 105-107 drojdie la 1 g imediat după recoltare, iar apoi a scăzut treptat. Majoritatea tulpinilor de drojdie izolate din astfel de silozuri aparțin lui Candida sp., Hansnula sp. Cei mai frecventi agenți patogeni de instabilitate precum Candida krusei, Candida lamlica, Pichia strasburgensia, Hansenula anomala sunt rezistenți la niveluri de pH foarte scăzute.

După 5 zile de depozitare aerobă, silozul instabil de porumb are un număr astronomic mare nu numai de drojdie, ci și de alte microorganisme (Tabelul 10).

– – –

Deosebit de izbitoare este prezența în siloz a locuitorilor solurilor neutre sau ușor alcaline - streptomicete. Prezența lor, precum și formele „adevărate” de siloz, este unul dintre motivele neadecvate pentru hrănirea unui astfel de siloz. Dar atât în prezența ciupercilor „adevărate” de mucegai, cât și a streptomicetelor străine de siloz, nu vorbim despre agenții patogeni primari ai fermentației secundare, ci deja despre flora secundară cu instabilitate aerobă.

La sfârșitul fermentației spontane a silozului de porumb, cantitatea de drojdie este de cel puțin 104 celule la 1 g de furaj (Tabelul 11).

Tabel 11. Siloz de porumb (estimare finală după 173 de zile)

– – –

Ciupercile de mucegai, precum drojdia, joacă un rol negativ în descompunerea silozurilor atunci când aerul intră în ele, deoarece formează substanțe toxice - micotoxine. În probele studiate prelevate din silozuri înainte de hrănire au fost izolate și identificate următoarele mucegaiuri: Aspergillus sp., Fusarium sp., Penicillium sp.

Animalele tratate cu siloz de porumb mucegăit care conținea A. fumigatus au prezentat inflamație a intestinului subțire, modificări ale țesuturilor intermediare ale plămânilor, pierderea poftei de mâncare și diaree.

Încălcarea activității cardiace (pulsul este rapid, aritmic) și a respirației, indigestia (atonia rumenului sau creșterea motilității intestinale), depresia, refuzul alimentar sunt cauzate de micotoxinele Fusarium sporotrichiella, Geotrichum candidum. Aceste micotoxine conferă însilotului un miros rânced și provoacă infecții fungice la animalele de fermă.

2.4.9. Modalități de creștere a stabilității aerobe a silozului

Deschiderea corectă a silozului, analiza microbiologică a masei verzi introduse în siloz, utilizarea conservanților chimici cu proprietăți fungicide (fungistatice) sunt principalele măsuri de limitare a deteriorării microbiologice în timpul hrănirii pe termen lung sau depozitării aerobe a silozului de porumb (boabe umede) .

Cea mai evidentă și eficientă modalitate de a preveni descompunerea aerobă este de a alimenta animalele cu silozul în ziua în care este scos din siloz. Îndepărtarea frecventă a furajului crește, de asemenea, descompunerea pe suprafața expusă a silozului. Descărcarea trebuie efectuată fără straturi în mișcare, rupând soliditatea silozului rămas în siloz.

Una dintre posibilele măsuri de îmbunătățire a stabilității aerobe a silozului de porumb este tratarea masei verzi cu substanțe chimice care suprimă microflora aerobă a furajului.

În tabel. 12 prezintă cei mai des utilizați conservanți care au un efect fungistatic (fungicid) asupra agenților patogeni ai fermentației secundare.

– – –

Formiatul de calciu și acidul acetic nu au efect practic inhibitor asupra drojdiei dacă concentrația aplicată este sub 0,5%. În ciuda descompunerii rapide a nitritului de sodiu, hexametilentetraminei, acestea sunt recomandate pentru a limita procesele de fermentație secundară, deoarece „eliberează” silozul de drojdie până la începutul fermentației. Cei mai eficienți conservanți fungistatici (fungicide) în procesele de fermentație secundară sunt acizii propionic și acetic, benzoatul de sodiu, deoarece se păstrează în mare măsură atunci când silozul este scos din depozit.

Un studiu comparativ al proprietăților fungistatice (fungicide) ale acizilor propionic, formic, benzoic, benzoat de sodiu, nitrit de sodiu, conservant-imbogățitor (care include acid propionic și uree), conservanți finlandezi (tip Viher) a arătat că nitritul de sodiu și acidul benzoic au avut cea mai mare activitate.acid, care a inhibat creșterea drojdiei cu până la 98%. Puterea efectului conservanților chimici depindea de doza acestora, de concentrația ionilor de hidrogen și de numărul de celule de drojdie.

Utilizarea preparatelor create pe baza tulpinilor combinate homofermentative și heterofermentative de bacterii lactice contribuie, de asemenea, la creșterea siguranței silozului în timpul scoaterii din siloz și al hrănirii animalelor. Deși includerea bacteriilor heterofermentative duce la o oarecare creștere a pierderilor de nutrienți în timpul însilozării, aceasta contribuie la creșterea acidului acetic în furaj și, prin urmare, la creșterea stabilității sale aerobe.

Astfel, tehnologia de recoltare a silozului de porumb folosită în condiții de producție nu oferă întotdeauna furaje foarte hrănitoare. Silozul este acidulat, iar consumul lui de către animale este scăzut. De aici eficiența scăzută a utilizării resurselor energetice. Hrănirea abundentă a animalelor cu siloz peroxidat duce la o încălcare a nivelului de zahăr, o rezervă alcalină în sânge, la dezvoltarea cetozei etc.

În practică, sunt cunoscute cazuri când silozul de porumb de bună calitate se „încălzește” rapid și se mucește foarte repede atunci când este scos din depozit sau chiar în depozit atunci când este disponibil aer. Cauza instabilității aerobe este prezența drojdiei (Candida sp., Hansenula sp.), care poate asimila acidul lactic.

Utilizarea acestuia din urmă duce la faptul că mediul acid este înlocuit cu unul alcalin (pH 8,5–10,0), se creează condiții favorabile pentru dezvoltarea microflorei mucegaiului, butiric, putrefactiv.

În cazul în care 1 g din masa inițială însilozată conține mai mult de 4.105 ciuperci, este imposibil să se obțină siloz aerob stabil din acesta și sunt necesare măsuri suplimentare pentru limitarea pierderilor.

Pentru a suprima agenții patogeni ai fermentației secundare, există preparate cu activitate fungicidă (fungistatică). Cea mai bună activitate împotriva drojdiei a fost arătată de acidul benzoic, nitritul de sodiu, care a inhibat aproape complet (98%) drojdia.

Pentru a îmbunătăți stabilitatea aerobă a silozului de porumb, sunt propuse preparate biologice complexe pe bază de bacterii lactice homo- și heterofermentative.

2.5. Influența principalilor factori de mediu asupra activității vitale a bacteriilor lactice 2.5.1. Influența compoziției chimice a masei verzi a plantelor originale asupra activității enzimatice a bacteriilor lactice Intensitatea formării acidului lactic format de bacteriile lactice depinde de raportul cantitativ al microorganismelor și de compoziția chimică a masei plantei.

În majoritatea cazurilor, prezența naturală a bacteriilor lactice nu este suficientă pentru a obține o creștere rapidă a acidității masei însilozate. Excepție fac porumbul și alte materii prime bogate în zaharuri libere. O caracteristică a fermentației în timpul însilozării unei astfel de mase verzi este că deja în a 2-a-3-a zi există o predominanță numerică a bacteriilor lactice, care până în a 12-a zi alcătuiesc întreaga masă de bacterii existente în siloz. Acest lucru se datorează furnizării acestor culturi cu mono- și dizaharide, care sunt cele mai potrivite pentru nutriția și existența bacteriilor lactice. Sub rezerva tuturor metodelor tehnologice, ca urmare a transformărilor biochimice rapide din perioada inițială de depozitare, silozul de porumb (atât în formă pură, cât și cu adaos de paie) se maturizează complet în a 15-a zi din momentul ouătului.

Multe monozaharide (glucoză, levuloză, galactoză, manoză) sunt fermentate, de regulă, de toate bacteriile lactice.

Ecuația generală a fermentației acidului lactic C6H12O6 = 2CH3CHOH · COOH glucoză acidul lactic este o ecuație sumară care însumează o serie de transformări complexe ale carbohidraților și ale produselor lor de degradare, care au loc în etape într-o celulă microbiană.

Anumite tipuri de bacterii lactice au capacitatea de a folosi pentoze (xiloză, arabinoză) și, în special, ramnoză (metilpentoză).

Dizaharidele (zaharoza, maltoza, lactoza) sunt de obicei asimilate selectiv. Unele tipuri de bacterii lactice fermentează unele carbohidrați, în timp ce altele nu. În natură, totuși, există bacterii lactice care pot absorbi și fermenta o gamă destul de largă de dizaharide.

Polizaharidele (dextrine, amidon, inulină) pot fi fermentate numai prin forme unice, descrise recent de bacterii lactice. Masa vegetală conține polizaharide levulezane, care joacă rolul de substanțe de rezervă. Sunt relativ ușor de hidrolizat și, conform datelor preliminare disponibile, par să fie fermentate de unele bacterii lactice.

Fibrele nu sunt folosite de bacteriile de acid lactic. Stocul său în masa însilozată rămâne neschimbat.

Compoziția produselor finale de fermentație se modifică destul de puternic dacă nu se fermentează hexoza, ci pentoza, adică zahărul cu cinci atomi de carbon: se formează produse de fermentație cu doi și trei atomi de carbon (acizi lactic și acetic).

În acest caz, procesul de fermentație poate fi exprimat prin următoarea ecuație aproximativă:

6С5Н10О5 = 8С3Н6О3 + 3С2Н4О2.

pentoză acid acetic lactic Materiile prime vegetale conțin pentozani, care dau pentoze la hidroliză. Prin urmare, nu este surprinzător că, chiar și cu maturarea normală a silozului, se acumulează de obicei o cantitate de acid acetic în el.

În funcție de compoziția produselor de fermentație, bacteriile de acid lactic sunt în prezent împărțite în două grupuri principale:

1) homofermentativ - formând din zaharuri, cu excepția acidului lactic, doar urme de subproduse;

2) heterofermentativ - formând din zaharuri, pe lângă acidul lactic, cantități vizibile de dioxid de carbon și alte produse.

Caracteristicile biochimice cunoscute ale grupelor de mai sus de bacterii lactice sunt date în tabel. 13, care indică principalele produse acumulatoare ale activității lor vitale.

Tabelul 13. Produși de fermentație ai bacteriilor lactice formate din carbohidrați

– – –

După cum se poate observa din tabel, bacteriile lactice homofermentative, spre deosebire de cele heterofermentative, formează cantități foarte mici de acid volatil (acid acetic), alcool și dioxid de carbon.

Pierderea de energie în timpul fermentației glucozei de către bacteriile lactice homofermentative este de 2–3%, iar randamentul de acid lactic este de 95–97%.

Intensitatea formării acidului lactic format de bacteriile acidului lactic poate fi afectată semnificativ nu numai de compoziția mediului (compoziția chimică a masei de plante depuse pentru siloz, fân), ci și de alte condiții (aciditatea mediului, temperatură, aerare etc.).

2.5.2. Influența acidității medii asupra ratei de acumulare a acidului

La diferite valori ale pH-ului, reacțiile intermediare care au loc în timpul fermentației iau o direcție diferită. Dacă acidul lactic rezultat este neutralizat, atunci odată cu dezvoltarea bacteriilor lactice homofermentative, pe hexoze se vor acumula cantități semnificative de acid acetic și alte produse secundare (până la 40% zahăr fermentat).

Rezultatele multor cercetători au arătat o scădere a acidului lactic din siloz odată cu creșterea pH-ului. Astfel, în grupul de probe cu un pH peste 5,0 s-a observat un conținut scăzut de acid lactic, iar raportul acestuia cu acidul acetic a fost de 1:1.

Datorită faptului că bacteriile lactice produc o cantitate semnificativă de acizi ca urmare a activității lor vitale, se dezvoltă la o valoare a pH-ului destul de scăzută.

Grupul de bacterii lactice include atât forme cocoide, cât și forme în formă de tijă.

Formele în formă de tijă tolerează o aciditate mai mică.

Această proprietate a bastoanelor de acid lactic explică faptul acumulării lor până la sfârșitul însilozării, când furajul este în mare măsură acidificat.

Compararea materialelor diverșilor cercetători arată că pentru aceleași forme de bacterii lactice sunt indicate valori neidentice ale valorii critice ale pH-ului. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece poziția punctelor cardinale de pH este afectată de compoziția acizilor care determină reacția mediului, precum și de componentele substratului în care se dezvoltă bacteriile. Prin urmare, de exemplu, punctele minime de pH pentru orice bacterie nu vor fi aceleași în două medii diferite. Astfel, mai puțin disociat, dar mai dăunător pentru microorganisme, acidul acetic oprește dezvoltarea bacteriilor lactice la un pH mai mare decât acidul lactic.

2.5.3. Efectul temperaturii asupra energiei de formare a acidului a bacteriilor de acid lactic Activitatea vitală a bacteriilor de acid lactic se poate desfășura cu succes atât în silozuri relativ reci, cât și în silozuri cu autoîncălzire.

Specii și rase separate de bacterii lactice se pot dezvolta în condiții de temperatură destul de diferite. Cei mai obișnuiți reprezentanți ai acestora trăiesc în intervalul de la 7-10 la 10-42 ° C, având un optim de aproximativ 25-30 ° C.

Pe fig. Tabelul 1 prezintă indicatorul de activitate vitală a uneia dintre rasele de bacterii lactice, destul de des întâlnită în furajele însilozate, - energia formării acidului la diferite temperaturi.

Orez. 1. Influența temperaturii asupra energiei de formare a acidului a bacteriilor lactice În natură, totuși, există forme frecvente de bacterii lactice care se pot înmulți atât în zona temperaturilor mai ridicate, cât și a celor mai scăzute.

De exemplu, în silozurile coapte iarna la o temperatură pozitivă foarte scăzută, există streptococi cu un punct minim de temperatură sub 5 °C. Optimul lor este în jur de 25°C, iar maximul este în jur de 47°C. La o temperatură de 5 °C, aceste bacterii încă acumulează destul de viguros acid lactic în furaj.

La temperaturi scăzute, se pot dezvolta nu numai cocoide, ci și forme sub formă de baghete de bacterii lactice.

În silozurile cu autoîncălzire a fost posibil să se găsească, alături de bacili de acid lactic, și coci. Temperatura minimă a cocilor capabili să se dezvolte la temperaturi ridicate este de aproximativ 12 °C, a tijelor - aproximativ 27 °C. Temperatura maximă a acestor forme s-a apropiat de 55°C, în timp ce optimul se află în intervalul 40-43°C.

Bacteriile de acid lactic se dezvoltă slab în condiții extreme - la temperaturi de peste 55 ° C, iar odată cu o creștere suplimentară a temperaturii mor sub formă de forme care nu formează spori. Natura influenței diferitelor temperaturi asupra acumulării de acid lactic în silozul ierburilor de cereale este prezentată în Fig. 2.

Orez. Fig. 2. Efectul temperaturii asupra acumulării de acid în silozul de iarbă După cum se poate observa, la o temperatură de 60 °C, acumularea de acid lactic este puternic suprimată.

Unii cercetători notează că acidul lactic se acumulează în silozuri atunci când sunt încălzite chiar și peste o temperatură de 60–65 °C. În acest sens, trebuie avut în vedere faptul că poate fi produs nu numai de bacteriile de acid lactic.

Acidul lactic este, de asemenea, produs într-o oarecare măsură de alte bacterii. În special, se formează în mediu în timpul dezvoltării unor tije purtătoare de spori aparținând grupului You. subtilis și reproducerea la temperaturi ridicate.

Astfel de forme sunt întotdeauna bogat reprezentate în silozuri cu autoîncălzire.

2.5.4. Efectul aerării asupra activității bacteriilor lactice

Bacteriile lactice sunt anaerobe facultative condiționate, adică pot trăi atât în prezența oxigenului, cât și în condiții anaerobe. Gradul de asigurare a mediului cu oxigen poate fi caracterizat prin valoarea potenţialului redox (OR) (Eh). Uneori, potențialul OB este exprimat prin valoarea lui rH2, calculată prin formula Eh (în milivolți) rH2 = + 2pH.

Valoarea lui rH2 arată logaritmul negativ al concentrației de molecule de hidrogen, exprimat în atmosfere. Este destul de evident că gradul de aprovizionare cu oxigen este direct legat de concentrația moleculelor de hidrogen din mediu, ceea ce indică gradul de reducere a acestuia.

Într-un mediu cu oxigen, cu reacția sa neutră, valoarea lui Eh este 810 și rН2 = 41. Într-o atmosferă de hidrogen, respectiv, Eh = –421 și rН2 = 0. Fluctuațiile valorilor notate caracterizează una sau alta gradul de aerobicitate. Într-un mediu în care se dezvoltă bacteriile lactice, potențialul poate scădea destul de scăzut, până la o valoare rH2 de 5,0–6,0.

Astfel, bacteriile lactice nu au nevoie de oxigen. Sunt atât de adaptați pentru obținerea energiei necesare cu ajutorul procesului de fermentație încât nici cu accesul aerului nu trec la respirație și continuă să provoace procesul de fermentație.

Acest lucru se datorează lipsei unui sistem de enzime din bacteriile de acid lactic care asigură respirația (enzima hemin, catalaza etc.).

Adevărat, există fapte separate care mărturisesc capacitatea unor agenți patogeni ai procesului de acid lactic de a exista în condiții aerobe din cauza respirației.

Este posibil să apară forme similare de bacterii, dar ele reprezintă o excepție.

Există date în literatură despre oxidarea acidului lactic de către bacteriile lactice individuale în condiții aerobe. Din acest motiv, în culturile de astfel de microorganisme, aciditatea scade în timp. Considerații de acest fel nu sunt deloc corecte.

În furajele însilozate dens, bacteriile de acid lactic se pot multiplica intens, în timp ce marea majoritate a bacteriilor putrefactive și mucegaiurilor suferă o depresie clară.

Dacă există acces de oxigen la masa însilozată, atunci acidul lactic este distrus de drojdii, mucegaiuri și alte bacterii aerobe.

În acest caz, aciditatea silozului scade, în el încep să se dezvolte procese de putrefacție, iar furajul se deteriorează (Fig. 3).

– – –

Pe fig. 3 arată că condițiile aerobe au contribuit la descompunerea acidului lactic din silozul din varză. Acest furaj a fost stricat deoarece factorul de conservare - acidul lactic - a încetat să acționeze asupra microflorei nedorite, care a rămas în stare pasivă în masa furajului.

2.5.5. Influența presiunii osmotice crescute a mediului asupra dezvoltării bacteriilor lactice Informațiile privind rezistența bacteriilor lactice la creșterea presiunii osmotice a mediului sunt limitate. Din informațiile disponibile, rezultă că diferitele tipuri de aceste microorganisme au atitudini diferite față de prezența clorurii de sodiu în mediu, incluzând uneori adaptarea la concentrații mari de sare.

Studii detaliate ale fiziologiei bacteriilor lactice, efectuate sub îndrumarea lui E. N. Mishustin, au arătat în mod convingător adaptabilitatea slabă a bacteriilor epifitice de acid lactic la fermentație într-un mediu cu presiune osmotică ridicată în celulele plantei. Studii mai recente au descoperit că culturile de bacterii lactice din fân sunt mai osmofile decât culturile izolate din siloz. Aceștia au rezistat la concentrația de clorură de sodiu de la 7 la 10%, în timp ce bacteriile de acid lactic de însilozare - până la 7%. În același timp, deja la un conținut de sare de 6% în mediu, morfologia celulei începe să se schimbe: forma se prelungește, se observă umflarea la capetele celulei, curbură în centru și de-a lungul periferiei și unele dintre elementele vitale ale acestora. funcțiile sunt încălcate. Acest lucru se datorează deshidratării și dificultății de a consuma nutrienți din mediu.

Aproximativ în aceleași condiții, microorganismele cad în procesul de recoltare a fânului. Culturile de bacterii lactice din fân, adaptate la activitatea osmotică ridicată a sevei celulare (50 atm. la 40–45% umiditate a ierbii), au o capacitate de supraviețuire mai mare decât bacteriile lactice din siloz, microorganisme putrefactive, drojdie.

Astfel, activitatea osmotică a culturilor de bacterii lactice din fânul este un factor care le asigură poziția dominantă în prepararea și păstrarea ulterioară a furajelor cu umiditate scăzută. Dacă conținutul de umiditate al masei conserve este sub 50-60%, atunci acesta va fi bine conservat chiar și cu o deficiență de carbohidrați solubili în apă.

Culturile de bacterii lactice din fân și siloz diferă nu numai în activitatea osmotică, ci și în activitatea de reproducere și acumulare a acidului lactic, precum și în capacitatea de a fermenta amidonul, arabinoza și xiloza. Numărul maxim de microorganisme în variantele cu masă uscată a fost dezvăluit în a 15-a zi, în timp ce în variantele de siloz din plante proaspăt tăiate - în a 7-a zi.

Cu toate acestea, în condiții de producție, nu este ușor să se obțină un conținut ridicat de substanță uscată în iarba tăiată din cauza condițiilor meteorologice. Prin urmare, de câțiva ani, oamenii de știință caută produse biologice care ar putea afecta pozitiv calitatea furajelor conservate din ierburi proaspăt tăiate și uscate. La însilozarea plantelor uscate, trebuie folosite numai bacterii lactice osmotolerante speciale.

2.6. Bacteriile cu acid butiric

Bacteriile cu acid butiric (Clostridium sp.) sunt bacterii butirice anaerobe (clostridii) anaerobe, mobile, formatoare de spori, larg distribuite în sol. Prezența clostridiilor în siloz este rezultatul contaminării solului, deoarece numărul acestora pe masa verde a culturilor furajere este de obicei foarte scăzut. Aproape imediat după umplerea depozitului cu masă verde, bacteriile de acid butiric încep să se înmulțească intens împreună cu bacteriile de acid lactic în primele zile.

Umiditatea ridicată a plantelor, datorită prezenței sevei de celule vegetale în masa de siloz zdrobită, și condițiile anaerobe din siloz sunt condiții ideale pentru creșterea Clostridiilor. Prin urmare, până la sfârșitul primei zile, numărul acestora crește și, ulterior, depinde de intensitatea fermentației acidului lactic.

În cazul unei acumulări slabe de acid lactic și a unei scăderi a nivelului pH-ului, bacteriile cu acid butiric se înmulțesc viguros și numărul lor atinge un maxim (103–107 celule/g) în câteva zile.

Pe măsură ce umiditatea crește (cu un conținut de 15% substanță uscată în masa silozului), sensibilitatea clostridiilor la aciditatea mediului scade chiar și la pH 4,0.

Greu de precizat exact valoare critica pH-ul silozului la care începe inhibiția clostridiană, deoarece depinde nu numai de cantitatea de acid lactic format, ci și de apa din furaj și de temperatura mediului.

Clostridiile sunt sensibile la lipsa apei. S-a dovedit că odată cu creșterea apei libere, sensibilitatea acestor bacterii la aciditatea mediului scade.

Temperatura furajului are un efect marcat asupra creșterii Clostridiumului. Temperatura optimă pentru creșterea majorității acestor bacterii este de aproximativ 37°C.

Sporii de Clostridia se caracterizează printr-o stabilitate termică ridicată.

Prin urmare, bacteriile cu acid butiric pot rămâne în siloz sub formă de spori mult timp, iar când ajung în condiții favorabile dezvoltării lor, încep să se înmulțească. Aceasta explică discrepanța parametrilor biochimici și microbiologici ai silozului: acidul butiric este absent, iar titrul bacteriilor butirice din aceleași probe de furaj este ridicat.

Studiul produselor de fermentație butirică în siloz a arătat că există două grupe fiziologice: clostridiile zaharolitice și proteolitice.

Clostridiile zaharolitice (Cl. butyricum, Cl. pasteurianum) fermentează în principal mono- și dizaharide. Cantitatea de produse formate este variata (acizi butiric, acetic si formic, alcooli butilic, etilic, amil si propilic, acetona, hidrogen si dioxid de carbon) si variaza foarte mult. Acest lucru se datorează apartenenței la specii a microorganismelor, substratului, nivelului pH-ului, temperaturii. Raportul dintre dioxid de carbon și hidrogen este de obicei de 1:1. Se presupune că acidul butiric rezultă din condensarea a două molecule de acid acetic. Formarea directă a acidului butiric nu poate servi ca sursă de energie pentru clostridii. Pentru a-și menține activitatea vitală este necesar acidul acetic, care se formează în timpul oxidării acetaldehidei ca urmare a decarboxilării acidului piruvic sau lactic.

Clostridiile zaharolitice care fermentează acidul lactic și zahărul includ Cl. butyricum, Cl. tyrobutyricum, Cl. papaputrificum. În silozurile cu predominanță a acestor clostridii, acidul lactic și zahărul sunt de obicei aproape absente. În cea mai mare parte, acidul butiric este prezent, deși adesea poate exista mult acid acetic.

С6Н12О6 = С4Н8О2 + 2СО2 + 2Н2.

zahăr butiric dioxid de carbon gaz acid 2С3Н6О3 = С4Н8О2 + 2СО2 + 2Н2.

Lactic Butiric Hidrogen Acid Gaz Acid Clostridiile proteolitice fermentează în principal proteine, dar și aminoacizi și amide. Ca urmare a catabolismului aminoacizilor se formează acizi grași volatili, printre care predomină acidul acetic. S-a evidențiat o participare semnificativă a clostridiilor proteolitice la descompunerea carbohidraților. Silozurile conțin specii de clostridii proteolitice Cl. sporogenes, Cl. acetobutyricum, Cl. Subterminale, Cl. bifermentas. Cantitatea de acid butiric din siloz este un indicator de încredere al amplorii activității clostridiene.

Fermentația butirică are ca rezultat pierderi mari de nutrienți prin catabolismul proteinelor, carbohidraților și energetic.

Energia se pierde de 7-8 ori mai mult decât în cazul fermentației cu acid lactic. În plus, există o schimbare în reacția silozului către partea neutră din cauza formării de compuși alcalini în timpul descompunerii proteinelor și acidului lactic. Caracteristicile organoleptice ale furajului se deteriorează din cauza acumulării de acid butiric, amoniac și hidrogen sulfurat. Atunci când hrănesc vacile cu astfel de siloz, sporii de Clostridium cu lapte intră în brânză și, germinând în ea în anumite condiții, îl pot face să se „umfle” și să devină rânced.

Astfel, agenții cauzali ai fermentației butirice sunt caracterizați de următoarele caracteristici fiziologice și biochimice principale:

1) bacteriile cu acid butiric, fiind anaerobe obligate, încep să se dezvolte în condiţii de compactare puternică a masei de siloz;

2) zahăr în descompunere, concurează cu bacteriile acidului lactic, iar folosind proteine și acid lactic, duc la formarea de produse de descompunere a proteinelor foarte alcaline (amoniac) și amine toxice;

3) bacteriile cu acid butiric au nevoie de materiale vegetale umede pentru dezvoltarea lor și, cu un conținut ridicat de umiditate al masei inițiale, au cele mai mari șanse de a suprima toate celelalte tipuri de fermentație;

4) temperaturile optime pentru bacteriile cu acid butiric variază între 35–40 °C, dar sporii acestora tolerează temperaturi mai ridicate;

5) bacteriile cu acid butiric sunt sensibile la aciditate și își opresc activitatea la pH sub 4,2.

Măsuri eficiente împotriva agenților patogeni ai fermentației butirice sunt acidificarea rapidă a masei plantelor, uscarea plantelor umede. Există preparate biologice pe bază de bacterii lactice pentru a activa fermentația acidului lactic în siloz. În plus, s-au dezvoltat substanțe chimice care au un efect bactericid (supresiv) și bacteriostatic (inhibitor) asupra bacteriilor cu acid butiric.

2.7. Bacteriile putrefactive (Bacil, Pseudomona)

Reprezentanții genului Bacili (Bac. mesentericus, Bac. megatherium) sunt similari în caracteristicile lor fiziologice și biochimice cu reprezentanții clostridiilor, dar, spre deosebire de ei, se pot dezvolta în condiții aerobe. Prin urmare, ele sunt printre primele care sunt incluse în procesul de fermentație și apar cel mai adesea în cantitate de 104-106, dar în unele cazuri (de exemplu, cu încălcarea tehnologiei) - până la 108-109. Aceste microorganisme sunt producători activi ai diferitelor enzime hidrolitice. Ei folosesc ca nutrienti diverse proteine, carbohidrati (glucoza, zaharoza, maltoza etc.) si acizi organici.

O parte semnificativă a azotului proteic (până la 40% sau mai mult) sub acțiunea bacililor poate fi transformată în forme amine și amoniac, iar unii aminoacizi în mono- și diamine, mai ales în condiții de acidificare lentă a masei. Decarboxilarea are maximul într-un mediu acid, în timp ce dezaminarea are loc într-un mediu neutru și alcalin. Decarboxilarea poate da naștere la amine. Unele dintre ele au proprietăți toxice (indol, skatol, metilmercaptan etc.), iar atunci când sunt hrănite cu siloz, aceste substanțe, pătrunzând în fluxul sanguin, provoacă diverse boli și otrăviri ale animalelor de fermă. Unele tipuri de bacili fermentează glucoza, formând 2,3-butilen glicol, acid acetic, alcool etilic, glicerol, dioxid de carbon și urme de acizi formic și succinic.

O proprietate importantă a bacteriilor putrefactive, care este importantă pentru procesele care au loc în masa de hrană, este capacitatea lor de a sporula. În unele silozuri descompuse, în special silozurile de porumb, s-au găsit bacterii înrudite cu speciile Bacillus. Ele, aparent, sunt specifice silozului și nu sunt introduse din exterior (cu aer). Din multe silozuri, după depozitarea lor îndelungată, bacilii sunt izolați, deși aproape că nu se găsesc în iarba originală.

Pe baza acestui fapt, s-a sugerat că unele bacterii putrefactive se pot dezvolta din spori în condiții anaerobe.

Astfel, pe baza celor de mai sus, principalele caracteristici ale agenților patogeni ai fermentației putrefactive sunt următoarele:

1) bacteriile putrefactive nu pot exista fără oxigen, prin urmare putrezirea este imposibilă într-un depozit etanș;

2) descompun în primul rând proteinele (la amoniac și amine toxice), precum și carbohidrații și acidul lactic (la produse gazoase);

3) bacteriile putrefactive se înmulțesc la un pH peste 5,5. Odată cu acidificarea lentă a furajului, o parte semnificativă a azotului proteic trece în formele de amine și amoniac;

4) o proprietate importantă a bacteriilor putrefactive este capacitatea lor de a sporula. În cazul depozitării și hrănirii pe termen lung a silozului, în care bacteriile de drojdie și acid butiric vor descompune cea mai mare parte a acidului lactic sau acesta va fi neutralizat de produșii de descompunere a proteinelor, bacteriile putrefactive, care se dezvoltă din spori, își pot începe activitatea distructivă.

Condiția principală pentru limitarea existenței bacteriilor putrefactive este umplerea rapidă, compactarea bună și etanșarea fiabilă a silozului. Pierderile cauzate de agenții patogeni ai fermentației putrefactive pot fi reduse cu ajutorul conservanților chimici și a produselor biologice.

2.8. Mucegaiuri și drojdie

Ambele tipuri de microorganisme aparțin ciupercilor și sunt reprezentanți foarte nedoriți ai microflorei silozului; ele tolerează cu ușurință reacția acidă a mediului (pH 3,2 și mai jos). Deoarece ciupercile de mucegai (Penicillium, Aspergillus etc.) sunt aerobi obligatorii, ele încep să se dezvolte imediat după umplerea depozitului, dar odată cu dispariția oxigenului, dezvoltarea lor se oprește.

Într-un siloz umplut corespunzător, cu un grad suficient de compactare și etanșare, acest lucru se întâmplă în câteva ore. Dacă în siloz există buzunare de mucegai, înseamnă că deplasarea aerului a fost insuficientă sau etanșarea a fost incompletă. Pericolul mucegaiului este deosebit de mare în silozul de material vegetal uscat, deoarece astfel de furaje, în special straturile sale superioare, sunt foarte greu de compactat. În gulere de pământ, etanșarea fiabilă este practic de neatins. Aproape 40% din siloz devine mucegăit; hrana are o structură descompusă, pătată și devine nepotrivită pentru hrănirea animalelor.

Drojdiile (Hansenula, Pichia, Candida, Saccharomyces, Torulopsis) se dezvoltă imediat după umplerea depozitării, deoarece sunt anaerobe facultative și se pot dezvolta cu cantități mici de oxigen în siloz. În plus, sunt foarte rezistente la factorii de temperatură și la niveluri scăzute de pH.

Ciupercile de drojdie își opresc dezvoltarea doar în absența completă a oxigenului în siloz, dar cantități mici din ele se găsesc în straturile de suprafață ale silozului.

În condiții anaerobe, folosesc zaharuri simple (glucoză, fructoză, manoză, zaharoză, galactoză, rafinoză, maltoză, dextrine) de-a lungul căii glicolitice și se dezvoltă datorită oxidării zaharurilor și acizilor organici:

C6H12O6 \u003d 2C2H5OH + 2CO2 + 0,12 MJ.

zahăr alcool dioxid de carbon Folosirea integrală a zaharurilor și a acizilor organici duce la înlocuirea mediului acid al silozului cu unul alcalin, se creează condiții favorabile pentru dezvoltarea microflorei butirice și putrefactive.

În timpul fermentației alcoolice se observă pierderi mari de energie.

Dacă în timpul fermentației acidului lactic se pierde 3% din energia zahărului, atunci în timpul fermentației alcoolice - mai mult de jumătate. În condiții aerobe, oxidarea carbohidraților de către drojdie duce la producerea de apă și CO2. Unele drojdii folosesc pentoze (D-xiloza, D-riboza), polizaharide (amidon).

Efectul negativ al drojdiei în procesele de fermentație secundară este că se dezvoltă datorită oxidării acizilor organici, care are loc după fermentarea completă cu acces la aer. Ca urmare a oxidării acizilor lactic și a altor acizi organici, reacția acidă a mediului este înlocuită cu una alcalină - până la pH 10,0.

Ca urmare, calitatea silozului din porumb, precum și din plantele uscate „profund”, adică furajele cu cei mai buni indicatori pentru produsele de fermentație, scade.

Pe baza celor de mai sus, mucegaiurile și drojdiile pot fi caracterizate după cum urmează:

1) mucegaiurile și drojdiile sunt reprezentanți nedoriți ai microflorei aerobe;

2) efectul negativ al mucegaiurilor și drojdiilor este că acestea provoacă descompunerea oxidativă a carbohidraților, proteinelor și acizilor organici (inclusiv lactic);

3) ciupercile de mucegai și drojdia tolerează cu ușurință reacția acidă a mediului (pH sub 3,0 și chiar 1,2);

4) ciupercile mucegaiului emit toxine periculoase pentru sănătatea animalelor și a oamenilor;

5) drojdia, fiind agenți cauzali ai proceselor de fermentație secundară, duc la instabilitatea aerobă a silozurilor.

Restricționarea accesului aerului prin așezarea rapidă, tamponarea și etanșarea, excavarea și alimentarea corectă sunt factorii decisivi care limitează dezvoltarea mucegaiurilor și a drojdiilor. Pentru a suprima dezvoltarea agenților patogeni de fermentație secundară, se recomandă preparate cu activitate fungistatică (fungicidă).

Rezumând cele de mai sus, microorganismele din siloz pot fi împărțite în benefice (bacteriile lactice) și dăunătoare (bacterii butirrice, putrefactive, drojdii și mucegaiuri).

Pe baza caracteristicilor fiziologice și biochimice ale microorganismelor găsite în siloz, o scădere rapidă a pH-ului (la 4,0 sau mai puțin) inhibă reproducerea multor microorganisme nedorite.

În acest interval de pH, alături de bacteriile de acid lactic, pot exista doar mucegaiuri și drojdii. Dar au nevoie de oxigen. Prin urmare, pentru o însilozare cu succes, este necesar să eliminați aerul din depozit cât mai repede posibil datorită compactării fiabile și umplerii rapide a depozitului, adăpostire adecvată. Aceasta oferă condiții favorabile pentru bacteriile lactice (anaerobe).

În cazul ideal, și anume, cu un conținut suficient de carbohidrați solubili în apă în materialul vegetal inițial și condiții anaerobe, fermentația acidului lactic ocupă o poziție dominantă. În doar câteva zile, pH-ul atinge nivelul optim, la care se opresc tipurile nedorite de fermentație.

La însilozarea plantelor furajere bogate în proteine, este necesar să le uscați sau să folosiți conservanți chimici și biologici care suprimă (inhibă) dezvoltarea microorganismelor nedorite și fac posibilă obținerea de furaje de bună calitate, indiferent de conținutul de siloz și umiditate al originalului. material vegetal.

Materiile prime furajere și furajele în timpul depozitării sunt un mediu nutritiv favorabil pentru creșterea rapidă a mucegaiului. Din cauza fluctuațiilor de temperatură zi și noapte, are loc migrarea umidității în depozit, ceea ce contribuie la creșterea accelerată a mucegaiului și la reproducerea insectelor.

Furajele afectate de mucegai și insecte sunt consumate prost de animalele de fermă și de păsări, provoacă deprimarea sistemului circulator și imunitar și perturbă funcționarea rinichilor. În cele din urmă, starea de sănătate și productivitatea animalelor și păsărilor de curte se deteriorează, costul întreținerii și tratării acestora crește, iar eficiența economică a creșterii animalelor scade. Se știe că animalele mănâncă fân mucegăit extrem de fără tragere de inimă sau nu îl mănâncă deloc. Silozul mucegăit și fânul sunt, de asemenea, nepotrivite ca furaje. Toxinele otrăvitoare eliberate de unele culturi fungice se găsesc în silozurile din grămezi de pământ și silozuri de pământ sau în straturile superioare ale masei furajere ale șanțurilor mari de siloz cu compactare slabă și adăpost neetanș al masei proaspăt tăiate și mai ales uscate.

Ciupercile folosesc o mulțime de nutrienți pentru propria lor creștere. Conținutul de nutrienți din furaj ca urmare a vieții unei colonii de 40.000 de ciuperci scade cu 1,5–1,8% într-o săptămână; înrăutățirea palatabilitatea, deoarece infectarea cerealelor cu anumite tipuri de ciuperci duce la apariția unui miros caracteristic respingător de mucegai și a unui gust neplăcut.

Proprietățile fizice ale materiilor prime furajere se modifică, ceea ce se manifestă prin formarea de bulgări dense, care complică transportul acesteia și duc la acrirea cerealelor în silozuri; în prezența micotoxinelor, ceea ce duce la o sănătate precară, pierzirea animalelor și reducerea productivității acestora.

Diferitele mucegaiuri produc diferite micotoxine, unele dintre ele producând mai multe micotoxine: Penicillium - ochratoxine; Fusarium - toxină T-2, zearalenonă, DON; Aspergillus - aflatoxine, ochratoxine. În acest caz, efectul lor negativ este mult sporit.

Micotoxinele nu sunt distruse în timpul tratamentului termic al furajelor și, ajungând în corpul animalelor cu furaje, se acumulează în carne, ouă și lapte. Prin urmare, prezența lor în furaje reprezintă un mare pericol nu numai pentru animale, ci și pentru sănătatea umană, deoarece unele dintre micotoxine, în special aflatoxine, sunt cancerigene și ingerarea lor ar trebui exclusă în mod absolut.

Pentru creșterea ciupercilor de mucegai, sunt necesare o serie de condiții:

1) temperatura. Temperatura optimă pentru creșterea ciupercilor de mucegai este în intervalul 18-30 °C. Cu toate acestea, unele dintre speciile lor cresc intens și se înmulțesc la o temperatură de 4–8 °C;

2) umiditate.

Pentru a reduce conținutul de umiditate din boabe, producătorii sunt obligați să-l usuce la valorile specificate. Acest lucru este asociat cu o cheltuială mare de energie și resurse de muncă pentru o perioadă foarte limitată de timp. Cu toate acestea, chiar și atunci când se depozitează cereale cu umiditate standard, un astfel de factor precum migrarea umidității are un impact negativ asupra calității cerealelor în timpul depozitării.

Deci, la depozitarea cerealelor, care are un conținut inițial de umiditate de aproximativ 13%, migrarea umidității are loc datorită diferenței de temperatură în partea de sus (35 °C) și în partea de jos (25 °C) a depozitului. O lună mai târziu, conținutul de umiditate al boabelor din partea de jos a fost de 11,8%, iar în partea de sus - 15,5%. În procesul de depozitare a boabelor de umiditate normală, în unele zone se formează adesea condiții optime pentru creșterea rapidă a mucegaiului.

Există dovezi medicale puternice ale bolilor pulmonare la animale și la lucrătorii care manipulează fânul mucegăit și cerealele. Atât la om, cât și la animale, acestea sunt cauzate de inhalarea microorganismelor termofile (Micropolispora, Thermo-actinomyces, Aspergillus).

Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, aproximativ 25% din aprovizionarea mondială cu cereale este contaminată cu micotoxine, așa că este important să ne ocupăm de sursa lor - mucegaiul.

Există multe alte mucegaiuri potențial periculoase care pot provoca o serie de micotoxicoze, inclusiv fertilitatea redusă, avortul și sănătatea generală. Toate aceste boli sunt cauzate de micotoxine produse de următoarele ciuperci: Aspergillus, Fusarium, Penicillium (aflatoxine, ceralenonă, ochratoxină).

Principalul motiv al scăderii calității furajelor combinate este deteriorarea acestora de către ciupercile de mucegai și, ulterior, contaminarea cu micotoxine.

Ciupercile pătrund în furajele amestecate în principal cu cereale și produse de prelucrare; parțial, sunt inoculate suplimentar în timpul procesului de fabricație, transport și depozitare. Fiind un substrat mort, foarte accesibil microorganismelor, furajele compuse sunt mai predispuse decât cerealele să fie atacate de ciuperci. Acest lucru este facilitat de higroscopicitatea sa ridicată, precum și de un aport bogat de nutrienți, în special în legătură cu îmbogățirea sa cu vitamine, oligoelemente și alți aditivi.

Datorită creșterii și reproducerii ciupercilor de mucegai în furaje, apar următoarele:

Scăderea energiei și valoare nutritionala aceasta, deoarece pentru viața lor ciupercile folosesc nutrienții alimentelor pe care le-au afectat;

Deteriorarea palatabilității, deoarece chiar și o cantitate mică de mucegai în furaj creează praf, un miros și un gust neplăcut, ceea ce provoacă o palatabilitate slabă a furajului de către animale;

Modificări ale parametrilor fizici ai furajului compus, manifestate prin eliberarea de cantități suplimentare de apă de către ciuperci și în aglomerarea furajelor ca urmare a creșterii miceliului fungic;

Contaminarea furajelor cu micotoxine produse de ciuperci, ceea ce duce la piperizarea animalelor, scăderea productivității acestora, conversia furajelor și provoacă otrăvire permanentă a întregului efectiv.

Furajele compuse, constând din cereale zdrobite, tărâțe, sunt pământ fertil pentru germinarea mucegaiului. Cu cât termenul de valabilitate al materiilor prime, al furajului finit este mai lung, cu atât este mai mare riscul de deteriorare a mucegaiului. În condiții favorabile, o reproducere semnificativă a ciupercilor poate avea loc într-un timp foarte scurt, miceliul fungic crește cu 1 mm într-o oră, deci este necesar să se efectueze un tratament preventiv cu medicamente antifungice, care este mai justificat din punct de vedere economic decât combaterea ciupercilor și micotoxinelor. în furaj deja mucegăit.

Cea mai practică și fiabilă modalitate de a proteja furajele de mucegai este utilizarea preparatelor pe bază de acizi organici și sărurile acestora. Ele inhibă creșterea microorganismelor prin acidificarea citoplasmei celulei, ceea ce duce la moartea celulei. Un inhibitor de mucegai cunoscut este acidul propionic. Cu toate acestea, utilizarea acidului propionic în forma sa pură este asociată cu o serie de dificultăți: acidul corodează puternic părțile metalice ale mașinilor și mecanismelor, are un miros înțepător ascuțit, volatilitate și poate duce la arsuri grave ale personalului care lucrează cu el și la coroziune. a pieselor metalice ale benzilor transportoare și malaxoarelor. În inhibitorul lichid de mucegai Mycocorm, acidul propionic este conținut într-un complex tampon dezvoltat special de Franklin (Olanda), care permite utilizarea medicamentului fără a deteriora echipamentele și personalul. Acizii propionici și fosforici, care fac parte din micohrana lichidă, au un anumit nivel de activitate în raport cu mucegaiurile, drojdiile și bacteriile. Fiecare dintre acizii menționați are propriile avantaje și dezavantaje în ceea ce privește spectrul de microorganisme care trebuie inhibate, ușurința în manipulare și cost. Folosiți împreună în proporții optime, acești acizi organici își păstrează avantajele și compensează dezavantajele individuale.

3. AMPLIAREA PIERDERILOR ÎN CONSERVĂ DE hrană,

CAUZAT DE ACTIVITATEA MICROORGANISMELOR

La întocmirea bilanţului furajelor, este necesar să se ţină cont de pierderile în timpul pregătirii şi depozitării furajelor conservate. Există multe scheme care arată că pierderile totale sunt formate din pierderi în câmp, depozitări și apar chiar și în timpul recoltării masei verzi.

Această prelegere discută amploarea pierderilor cauzate de activitatea microorganismelor, care sunt adesea subestimate și pot atinge proporții enorme cu munca necalificată.

3.1. pierderi de fermentație

După moartea celulelor vegetale într-un depozit umplut și bine compactat, începe descompunerea intensivă și transformarea nutrienților prin multiplicarea microorganismelor. Există pierderi ca urmare a formării gazelor de fermentație („deșeuri”), pierderi în straturile superioare și laterale, pierderi datorate proceselor de fermentație secundară.

Umplerea continuă a instalațiilor de depozitare (siloz, fân) poate reduce semnificativ formarea de gaze. Odată cu umplerea rapidă a depozitului, pierderea de substanță uscată din cauza „deșeurilor” poate fi de 5-9%. Cu umplerea extinsă, indicatorii corespunzători pot ajunge la 10-13% sau mai mult. Prin urmare, prin umplere continuă este posibilă reducerea pierderilor din „deșeuri” cu aproximativ 4-5%.

Trebuie avut în vedere că în fânul slab compactat, ca urmare a proceselor de autoîncălzire, digestibilitatea proteinei este redusă cu un factor de doi.

Descompunerea intensivă a nutrienților are loc în straturile superioare și laterale în masa neacoperită de siloz (fânul). Cu adăpost cu o pleavă sau fără adăpost, pierderile pot fi mult mai mari. Ciupercile de mucegai, în curs de dezvoltare, pun bazele pentru o descompunere puternică a proteinelor. Produsele de descompunere a proteinelor sunt alcaline și leagă acidul lactic. Există, de asemenea, o descompunere directă a acidului lactic. Aceste procese conduc la o creștere a nivelului pH-ului și o deteriorare a calității furajului. Chiar dacă stratul deteriorat nu depășește 10 cm în momentul deschiderii depozitului, trebuie avut în vedere că acest strat avea inițial 20-50 cm grosime, iar silozul de sub stratul deteriorat se caracterizează printr-un nivel ridicat de pH, conţine toxine toxice şi este impropriu pentru hrănire.animale.

Pierderile cauzate de procesele de fermentație secundară pot ajunge la 20-25%. S-a stabilit că prima etapă a deteriorării silozului este cauzată de drojdie împreună cu bacteriile aerobe, este asociată cu încălzirea acestuia, reducerea acidității. În a doua etapă a deteriorării silozului, are loc infestarea ulterioară a mucegaiului. Un astfel de aliment este considerat nepotrivit dacă conține mai mult de 5 x 105 ciuperci. Deja după 5 zile de depozitare aerobă, în caz de hrănire prelungită sau scoatere necorespunzătoare din depozit, silozul de porumb chiar și cu un pH inițial bun de 4,1, dar având deja 3 x 107 drojdie, se caracterizează printr-un număr astronomic ridicat de drojdii și mucegai Streptomycetcn. .

3.2. Hrăniți micotoxicoze

Dintre numeroșii factori de mediu, substanțele toxice – micotoxine, formate din ciuperci microscopice, au atras recent o atenție din ce în ce mai mare.

Micotoxinele sunt produse metabolice otrăvitoare (metabolism) ale ciupercilor de mucegai care se formează la suprafața alimentelor și a furajelor. Ciupercile toxice sunt extrem de răspândite în natură, iar în condiții favorabile (umiditate și temperatură ridicate), pot infecta diverse alimente, furaje, substanțe industriale și pot cauza daune semnificative economiei naționale. Consumul de alimente și furaje contaminate (contaminate cu microorganisme) de aceste ciuperci și micotoxine poate fi însoțit de boli grave ale omului și animalelor de fermă - micotoxicoze.

În ultimii ani, problema micotoxicozelor a fost pe scară largă. În Republica Belarus, precum și în întreaga lume, o parte semnificativă a cerealelor produse este contaminată cu micotoxine, care nu numai că au un efect negativ și distructiv asupra organismului animal, reducând semnificativ parametrii de productivitate, calitatea produselor obținute. , crescând costurile economice, dar reprezintă și un pericol grav pentru sănătatea umană.

Consumul păsărilor de curte de hrană contaminată duce la apariția micotoxicozelor cronice, caracterizate printr-o gamă largă de leziuni ale ficatului, rinichilor, tractului gastrointestinal, organelor respiratorii, sistem nervos, care în cele din urmă afectează negativ productivitatea și siguranța animalelor. Prevalența largă a acestei negativități necesită găsirea de noi modalități de a rezolva această problemă.

Micotoxicoza este o boală care apare atunci când animalele mănâncă alimente vegetale afectate de ciuperci care formează toxine. Micotoxicozele nu sunt boli infecțioase; atunci când apar în corpul animalelor, restructurarea imunologică nu are loc și imunitatea nu se dezvoltă. Toate tipurile de animale, păsări și pești pot fi expuse la micotoxicoze, iar oamenii sunt, de asemenea, bolnavi.

Numărul total de specii de ciuperci din microflora lumii variază de la 200 la 300 de mii de specii, toxigene - de la 100 la 150 de specii. Cel mai mare pericol pentru animale și oameni îl reprezintă furajele și alimentele contaminate cu metaboliți fungici, care aparțin a două grupe.

Primul grup este așa-numitele soprofite (ciuperci de depozit) din genurile Aspergillus și Penicillium. Acestea sunt în principal ciuperci care nu sunt capabile să infecteze plantele vegetative și să intre în cereale, furaje și alimente, în principal în timpul recoltării, depozitării și pregătirii pentru hrănire.

S-a remarcat o anumită specificitate de substrat a micomicetelor formatoare de toxice: speciile din genul Fusarium infectează în principal boabele de cereale; Aspergillus - leguminoase și ingrediente pentru furaje; Stachibotrys altemans, Dendrodochium toxicum afectează furajele.

Pentru dezvoltarea ciupercilor care produc micotoxine sunt necesare anumite condiții. Ergotul și smutul infectează plantele în stadiul vegetativ. Sclerotium se dezvoltă în sol la o temperatură de 22–26 °C și un conținut de umiditate de 25–30%. Temperatura și umiditatea sunt cei mai importanți factori care favorizează creșterea și reproducerea ciupercilor toxice. Umiditatea optimă este de 25–30%, cea mai favorabilă temperatură este de 25–50 °C. Furajele (fânul la un conținut de umiditate de 16%, paie - 15% în timpul depozitării) nu sunt afectate de ciuperci.

Roughage cu umiditate ridicată se auto-încălzește (microorganismele contribuie la aceasta) și creează condiții favorabile pentru dezvoltarea micomicetelor.

Nu numai furajele, ci și cerealele, precum și produsele prelucrării acestuia (făină, furaje combinate, tărâțe, deșeuri de cereale etc.) sunt expuse la autoîncălzire.

Un punct foarte important este izolarea și studiul micotoxinelor. Potrivit multor oameni de știință, au fost izolate și denumite între 80 și 2.000 de micotoxine diferite, dintre care 47 sunt foarte toxice și 15 au proprietăți cancerigene și mutagene (aflatoxine B și M, ocratoxină A, zearalenonă, toxina T-2, patulină, ciclopiazonice și acizi penicilici).şi alţii). Eliberate în mod natural includ aflatoxinele, ocratoxina A, patulina, toxina T-2, acidul penicilic etc.

Marea majoritate a micotoxinelor sunt exotoxine, adică.

eliberat în substratul pe care crește ciuperca. Micotoxinele pot rămâne în furaje pentru o perioadă lungă de timp după moartea ciupercii care le-a format. Prin urmare, aspectul alimentelor nu poate servi întotdeauna drept criteriu de siguranță. Micotoxinele sunt compuși cu greutate moleculară mică. Sunt rezistente la temperaturi ridicate, nu sunt distruse prin tratarea cu abur fierbinte, uscare, depozitare pe termen lung, acțiunea acizilor și alcalinelor. Macroorganismul nu produce anticorpi împotriva lor, adică animalele și oamenii rămân sensibili la micotoxine pe tot parcursul vieții.

Cele mai frecvente micotoxicoze în rândul animalelor sunt aspergilotoxicoza, stahibotryotoxicoza, fusariotoxicoza, dendrodochiotoxicoza, mirotecitotoxicoza, clavicenstoxicoza, penicilotoxicoza, rizopusotoxicoza, toxicoza cauzată de ciuperci de scoici.

Sunt determinate formulele lor chimice, proprietățile fizice și chimice, mecanismul de acțiune; unele țări au calculat concentrații minime admisibile ale acestor micotoxine în furaje pentru tipuri diferite animale de fermă și păsări de curte; precum şi a elaborat metode cantitative de laborator pentru determinarea acestor substanţe în diverse substanţe. Sunt studiate și alte micotoxine, mai puțin studiate, precum ergotoxinele etc., care provoacă și daune semnificative creșterii animalelor și păsărilor.

Este un fapt larg cunoscut că micotoxinele introduse într-o formă pură din punct de vedere chimic prezintă proprietăți toxice într-o măsură mult mai mică decât aceeași cantitate de micotoxină, dar produse în condiții naturale. Acest lucru se datorează faptului că ciupercile microscopice în procesul vieții produc diverse toxine, al căror număr poate ajunge la câteva zeci, iar aceste toxine prezintă un efect toxic combinat.

Laboratoarele pot detecta doar o mică parte din micotoxinele cunoscute. Efectul sinergic al micotoxinelor a fost studiat într-o măsură minimă, deși în practică este de mare importanță.

Dificultatea constă în unicitatea și imprevizibilitatea compoziției calitative și cantitative a micotoxinelor sintetizate. tipuri variate ciuperci în diferite condiții.

Se știe și despre proprietățile cumulate ale micotoxinelor. În prezența micotoxinelor în furaje în cantități sub nivelul de sensibilitate al metodei de determinare, există o iluzie a absenței lor și, în consecință, a siguranței furajelor. Cu toate acestea, în câteva zile de la hrănirea unor astfel de furaje, ca urmare a cumulării, doza de toxine rezultate atinge un nivel critic și se manifestă într-un fel, în principal prin scăderea apetitului, depresie generală, indigestie etc. marea majoritate a cazurilor, cauza acestor simptome va fi căutată în orice, dar nu în acțiunea micotoxinelor.

O altă posibilă evoluție care poate trece neobservată mult timp este aceea că micotoxinele, pe măsură ce se acumulează, vor distruge treptat sistemul imunitar al animalului sau al păsării. O astfel de acțiune este tipică pentru aproape toate micotoxinele, dar detectarea acesteia fără utilizarea unor metode speciale este aproape imposibilă. O imagine similară se observă atunci când toxine se găsesc în furaje în concentrațiile maxime admise. Aceste rezultate indică posibilitatea reală a multor alte micotoxine în furaj pe care testele de laborator nu sunt capabile să le detecteze.

Micotoxinele au o proprietate comună - sunt biocide care distrug celulele vii. În ceea ce privește alte proprietăți, inclusiv proprietățile fizico-chimice, micotoxinele diferă foarte semnificativ, ceea ce face imposibilă dezvoltarea unei singure metode eficiente de combatere a acestora.

Cea mai comună metodă astăzi este adsorbția micotoxinelor de către adsorbanți de origine organică sau anorganică. Metoda se bazează pe proprietățile fizice ale moleculelor de micotoxine - polaritatea și dimensiunea moleculară a acestora. Prin urmare, adsorbanții de natură diferită adsorb micotoxinele în moduri diferite.

Metoda de adsorbție îndepărtează eficient micotoxinele polare (acestea sunt în principal aflatoxine, într-o oarecare măsură fumonisine).

În același timp, toxinele nepolare practic nu sunt absorbite de unii adsorbanți, în timp ce altele sunt absorbite insuficient de eficient.

Gradul de neutralizare a micotoxinelor depinde si de capacitatea de adsorbtie a adsorbantului. Acest indicator și gradul de deteriorare a furajului determină viteza de introducere a adsorbantului în furaj. Proprietățile esențiale ale adsorbanților sunt capacitatea de a funcționa într-un interval larg de pH și ireversibilitatea legării micotoxinelor. Se știe că micotoxinele pot fi adsorbite pe adsorbantul din stomac și desorbite în mediul alcalin al intestinului. Ca rezultat, eficacitatea unui astfel de adsorbant va fi îndoielnică. Unii adsorbanți au, de asemenea, capacitatea de a adsorbi nutrienți, vitamine și microelemente.

Există dificultăți în evaluarea eficacității adsorbanților, ceea ce complică foarte mult selecția acestora și obținerea de rezultate obiective. Cele mai multe dintre metodele clasice in vitro nici măcar nu se pot apropia de condițiile reale ale tractului gastrointestinal.

Experimentele in vivo sunt prea complexe și dificil de replicat.

Așadar, se continuă căutarea unor modele care să permită reproducerea unor condiții cât mai apropiate de natură și să permită obținerea unor rezultate mai obiective.

Majoritatea toxicologilor de top cred că controlul eficient al micotoxinelor este posibil folosind doar câteva modalități complementare de eliminare a acestora din furaje, care au mecanisme diferite de acțiune și sunt direcționate împotriva diferitelor grupuri de toxine. Cercetarea în acest domeniu este foarte intensă. Continuă căutarea unor adsorbanți anorganici și organici optimi.

În prezent s-au creat sodiu hidratat, calciu, aluminosilicați, care sunt recunoscuți ca fiind cei mai buni adsorbanți anorganici. Acest lucru a fost dovedit de studiile de laborator și de producție ale multor centre științifice independente.

O nouă direcție este neutralizarea micotoxinelor. Neutralizarea efectului toxic al micotoxinelor de către enzime este o modalitate naturală prin care microorganismele luptă pentru existență. Numeroase studii au arătat că este excelent pentru neutralizarea micotoxinelor din corpul animalelor de fermă și al păsărilor de curte.

Enzimele special selectate modifică micotoxinele în substanțe sigure, acționând din partea moleculei care este responsabilă de efectul toxic. Această abordare este deosebit de importantă și, poate, singura eficientă pentru micotoxinele nepolare, care practic nu sunt legate de adsorbanți (tricotecene, zearalenonă, ocratoxine).

4. ANALIZA MICROBIOLOGICĂ A hranei

Mitroshenkova A.E. Academia Socio-Umanitara de Stat Volga Samara, Rusia CARACTERISTICI ECOLOGICE SI BIOLOGICE...»

„Programul disciplinei” Biologie „Autori: prof. G.N. Ogureeva, prof. V.M. Galushin, prof. A.V. Bobrov Obiectivele stăpânirii disciplinei sunt: obținerea cunoștințelor fundamentale despre organizarea organismelor vii și caracteristicile funcționării acestora; a primi..."

„Adnotări la programele de lucru ale disciplinelor programului de învățământ profesional principal al învățământului superior în direcția pregătirii 03.03.02 Fizica cu orientare (profil)” Fizica stării condensate a materiei „B1.B.1 Limba străină Aceasta disciplina..."

„Eu. Adnotare Subiectul „Fiziologia plantelor” este una dintre disciplinele biologice fundamentale. Studiul fiziologiei plantelor capătă în prezent din ce în ce mai multă importanță teoretică și practică datorită succeselor uriașe ale moleculare ... " UDC 81`27 LINGVISTICĂ POLITICĂ: ȘTIINȚĂ - STIINȚIFICA ... " IONTS " Ecologie și Managementul Naturii " Facultatea de Biologie de Ecologie Catedra MORFOLOGIA ȘI ANATOMIA PLANTELOR SUPERIOARE Întrebări...» «Universitatea Agrară de Stat Saratov numită după NI Vavilov» FIZIOLOGIE curs scurt de prelegeri pentru studenții postuniversitari din anul III Direcția de pregătire 06.06.01. Științe biologice Pr... „de ecologie „mare” modernă - teoriile sale, legile, regulile... „UDK 633.491:631.535 / 544.43 INFLUENȚA PLANTELOR GAZDE DE VIRUSURI DE CARTOF ȘI VARA DE APHIS - VEHICULE DE VIRUSURI ASUPRA AFECȚIEI CARTOFI ÎN PRODUCȚIA DE SEMINȚE ORIGINALE Ryabtseva T.V. ., Kulikova V.I. Institutul de Cercetare Agricultură GNU Kemerovo al Academiei Agricole Ruse, Kemerovo ... "

"unu. Notă explicativă Programul probei de admitere Programul probei de admitere cuprinde materiale de testare a cunoștințelor și competențelor celor care intră în programul de master în direcția pregătirii 49.04.01 Cultură fizică „Suportul medical și biologic al culturii fizice...”

„La elaborarea programului disciplinei academice „Bazele medico-biologice ale siguranței”, s-au luat ca bază următoarele: Standardul educațional de stat federal de învățământ profesional superior în direcția de formare a licențelor la 18 martie 02 (241000.62) „Energie și procese de economisire a resurselor în tehnologia chimică, petrochimie și biotehnologie”, aprobată de Ministerul Educației și Științei la 24 ianuarie .. .”

2017 www.site - „Bibliotecă electronică gratuită – diverse materiale”

Materialele acestui site sunt postate pentru revizuire, toate drepturile aparțin autorilor lor.
Dacă nu sunteți de acord că materialul dvs. este postat pe acest site, vă rugăm să ne scrieți, îl vom elimina în termen de 1-2 zile lucrătoare.

Articole similare

Discuta:

Cod bonus reutilizabil în World of Tanks: Actualizat (25-10-2019, 20:46): T2 Light Tank Fiecare jucător din World of...
Evaluarea site-ului Armor așa cum este considerată: Pentru mulți jucători care nu se adâncesc în diferitele statistici ale contului lor, ...
Cum să folosiți bug-ul la iluminarea eternă a inamicului „Front Line” World of Tanks: Capacitatea de a vă rezervor corespunzător este cu siguranță foarte importantă și utilă....
Cel mai bun jucător din World of Tanks Cel mai bun extra din World of Tanks:În jocul World of Tanks, statisticile jucătorilor World of Tanks au cea mai mare influență.