Корма определяют состояние и продуктивность животных. По происхождению различают растительные, животные и минеральные корма. Растительные корма занимают наибольший удельный вес. В зависимости от содержания влаги в заготовленных растительных кормах различают: сено (12-17%), сенаж (40-50%), силос (70-80%).

Эпифитная микрофлора. Микробиологические процессы, происходящие при силосовании кормов

Микроорганизмы, которые живут и размножаются на наземных частях растений, называют эпифитными. Изучение видового состава микробов, необходимо, чтобы знать какие процессы они могут вызвать при заготовке и хранении кормов. Количество микробов на растениях зависит от фазы развития растения, влажности, температуры и др.факторов. при увлажнении численность микроорганизмов возрастает. Чем старше растение, тем больше микробов. На поверхности листьев растений содержится большое количество аммонификаторов и меньше других - молочнокислых, маслянокислых, дрожжей, эшерихий.

Для эпифитов характерно то, что они, находясь на поверхности растений, хорошо переносят действие фитонцидов, солнечных лучей и питаются веществами, выделяемыми растениями. Устойчивость эпифитов к фитонцидам гораздо выше, чем у почвенных микробов. Вместе с тем рост микробов на поверхности растений ограничен, так как они выделяют незначительное количество питательных веществ. Эпифиты не повреждают и не проникают в ткани здорового растения. Велика роль в этом естественного иммунитета и цидных веществ. (растения выделяют фитонциды)

При изучении эпифитной микрофлоры строгой специфичности к определенным растениям не выявлено.

После скашивания растений, микробы начинают активно размножаться так как исчезают преграды, препятствующие проникновению микробов в их ткани. Происходит потеря питательных веществ и порча корма. Он приобретает гнилостный, затхлый запах, изменяет окраску. Растения легко разрываются, их консистенция становится мажущейся. Такой корм плохо поедается животными и представляет опасность для их здоровья.

Введение

Широкое распространение микроорганизмов свидетельствует об их огромной роли в природе. При их участии происходит разложение различных органических веществ в почве, водоемах, они обуславливают круговорот веществ и энергии в природе. От их деятельности зависит плодородие почв, формирование каменного угля, нефти, других полезных ископаемых. При их активном участии постоянно осуществляется два противоположных процесса: синтез из минеральных веществ сложных органических соединений, и, наоборот, разложение органических веществ до минеральных. Единство этих противоположных процессов лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Многие микроорганизмы используются в промышленности и сельскохозяйственном производстве.

Особенно важно использование микроорганизмов в растениеводстве и животноводстве. От них зависит правильное приготовление и хранение кормов, создание кормового белка.

Микробиология приготовления обыкновенного сена.

Наиболее распространенный способ консервирования зеленой массы и других кормов — сушка. Сено готовят из скошенных трав, имеющих влажность 70-80%. Сушку сена проводят по-разному — в прокосах, валках, в копнах, на вешалах и т. д. Даже при сухой погоде и быстро протекающей сушке некоторые потери питательных веществ в корме неизбежны, так как в растительной массе продолжают идти дыхание и другие ферментативные процессы. В случае более или менее затяжной сушки роль отмеченных процессов сильно возрастает, и это, в свою очередь, ведет к увеличению потерь, которые во многом связаны с размножающимися на влажной растительной массе микроорганизмами. Для ограничения потерь питательных веществ стремятся использовать искусственную досушку сена, применяя принудительное вентилирование атмосферным или подогретым воздухом.

При сушке кормов количество жизнедеятельных микроорганизмов в них постепенно уменьшается. Тем не менее, на доброкачественном корме растительного происхождения всегда можно найти большее или меньшее количество микробных клеток, свойственных эпифитной микрофлоре, а также других микроорганизмов, попадающих сюда из почвы и воздуха. Они находятся в анабиотическом состоянии, так как в такой среде нет условий для их размножения.

При увлажнении хранящегося корма в нем бурно начинают протекать микробиологические процессы и одновременно повышается температура. Этот процесс характеризуется повышением температуры сначала до 40-50%, и через 4-5 дней она повышается до 70-80%. Это явление, получившее название саморазогревания (термогенез), связано с жизнедеятельностью микрофлоры.

Микроорганизмы используют для синтетических целей не более 5—10% энергии потребленных ими питательных веществ. Остальная энергия выделяется в окружающую среду главным образом в виде тепла. Таким образом, термогенез зависит в основном от неполной утилизации микроорганизмами энергии, выделяющейся при осуществлении ими биохимических процессов.

Явление термогенеза становится осязаемым лишь в условиях затрудненной теплоотдачи. В противном случае тепло рассеивается из среды, где размножаются микроорганизмы, без заметного разогревания субстрата. Поэтому в практике отмечается разогревание лишь значительных скоплений различных материалов, то есть таких масс, в которых может происходить аккумуляция тепла.

При самонагревании растительной массы наблюдается четко выраженная смена микрофлоры. Сначала в разогревающейся массе размножаются мезофильные микроорганизмы. С повышением температуры на смену им приходят термофилы, которые способствуют повышению температуры органических веществ, так как обладают исключительной скоростью размножения.

Сильное разогревание достаточно сухой и пористой массы может вызвать ее обугливание и образование горючих газов — метана и водорода, которые адсорбируются на пористой поверхности обуглившихся растительных частиц, вследствие чего может произойти самовоспламенение. Весьма вероятно, что роль катализатора при воспламенении играют соединения железа. Воспламенение происходит лишь в присутствии воздуха и только если масса недостаточно уплотнена. В ветреную погоду случаи самовоспламенения учащаются.

Термогенез причиняет существенный вред. Он вызывает порчу сена. Однако при умеренном развитии самонагревания термогенез может быть желательным. Например, «самопрелая» солома в результате разогревания лучше поедается скотом. Явление термогенеза используют для приготовления, так называемого, бурого сена. Его готовят в местностях, где вследствие климатических условий затруднена сушка сена. При этом для просушивания корма используют не солнечную энергию, а тепло, выделяющееся в результате жизнедеятельности микроорганизмов, обитающих в растительной массе.

В высушенных кормах микроорганизмы находятся в анабиотическом состоянии. При увлажнении корма они начинают размножаться и вызывают его порчу.

Силосование кормов

Силосование (заквашивание) — способ консервирования зеленого корма, при котором растительная масса сохраняется во влажном состоянии в ямах, траншеях или специальных сооружениях — силосных башнях. Корм, более или менее спрессованный и изолированный от доступа воздуха, подвергается брожению. Он приобретает кислый вкус, становится мягче, несколько изменяет цвет (приобретает бурую окраску), но остается сочным.

Силосование имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами консервирования корма: можно силосовать в любую погоду, такой корм можно хранить длительное время (иногда десятилетиями).

существует два способа силосования кормов: холодный и горячий.

Холодный способ силосования назван так потому, что во время созревания силоса в нем происходит умеренное повышение температуры, доходящее в некоторых слоях корма до 40°С, оптимальной температурой считается 25—35°С.

При таком силосовании скошенную растительную массу, если нужно, измельчают, укладывают до отказа в кормовместилище, утрамбовывают, а сверху как можно плотнее укрывают для изоляции от воздействия воздуха.

При горячем способе силосное сооружение наполняют по частям. Зеленую массу на 1—2 дня рыхло укладывают слоем около 1 —1,5 м. При большом количестве воздуха в ней развиваются энергичные микробиологические и ферментативные процессы, в результате чего температура корма поднимается до 45—50°С. Затем укладывают второй слой такой же толщины, как и первый, и он, в свою очередь, подвергается разогреванию. Растения же, находящиеся внизу и размягченные под влиянием высокой температуры, спрессовываются под тяжестью нового слоя корма. Это вызывает удаление воздуха из нижнего слоя силоса, отчего аэробные процессы в нем прекращаются, и температура начинает снижаться. Так слой за слоем заполняют все силосохранилище. Самый верхний слой корма утрамбовывают и плотно прикрывают для защиты от воздуха. В связи с тем, что силосохранилище при горячем способе силосования обычно делают небольших размеров, на верхний слой силосуемого корма помещают определенный груз.

Разогревание растительной массы связано с потерей (иногда значительной) части питательных веществ корма. В частности, резко уменьшается переваримость его белков. Поэтому горячее силосование не может считаться рациональным способом сохранения растительной массы.

Холодный способ силосования наиболее распространен. Это объясняется как сравнительной его простотой, так и хорошим качеством получающегося корма. Горячий способ силосования признан допустимым лишь для квашений грубостебельных, малоценных кормов, так как разогревание улучшает их поедаемость.

Силосование связано с накоплением в корме кислот, образующихся в результате сбраживания микробами - кислотообразователями содержащихся в растениях сахаристых веществ. Основную роль в процессе силосования играют молочнокислые бактерии, продуцирующие из углеводов (в основном из моно- и дисахаридов) молочную и частично уксусную кислоты. Эти кислоты имеют приятные вкусовые свойства, хорошо усваиваются организмом животного и возбуждают у него аппетит. Молочнокислые бактерии снижают рН корма до 4,2—4 и ниже.

Накопление молочной и уксусной кислот в силосе обусловливает его сохранность потому, что гнилостные и прочие нежелательные для силосования бактерии не могут размножаться в среде с кислой реакцией (ниже 4,5—4,7). Сами же молочнокислые бактерии относительно устойчивы к кислотам. Переносящие сильное подкисление плесневые грибы относятся к строгим аэробам и в хорошо укрытом заквашиваемом корме размножаться не могут.

Таким образом, герметизация и кислотность силоса — главнейшие факторы, определяющие его стойкость при хранении. Если по тем или иным причинам кислотность корма уменьшается, то это неминуемо ведет к его порче, так как создаются условия, благоприятные для вредных микробов.

Для нормального силосования различных кормов требуется неодинаковое подкисление. Иногда 0,5% молочной кислоты снижает значение рН корма до 4,2, то есть до показателя, свойственного хорошему силосу. В других случаях для этого требуется 2% той же кислоты. Такое колебание зависит от различного проявления буферных свойств у некоторых составных частей растительного сока. Механизм действия буферов заключается в том, что в их присутствии значительная часть ионов водорода нейтрализуется. Поэтому, несмотря на накопление кислоты, рН среды почти не снижается до тех пор, пока не израсходован весь буфер. В силосе образуется запас так называемых связанных буферами кислот. Роль буферов могут играть различные соли и некоторые органические вещества (например, протеины), входящие в состав растительного сока. Более буферный корм для получения хорошего силоса должен иметь больше сахаров, чем менее буферный. Следовательно, силосуемость растений определяется не только богатством их сахарами, но и специфическими буферными свойствами. Основываясь на буферности сока растений, можно теоретически вычислить нормы сахара, необходимые для успешного силосования различного растительного сырья.

Буферность сока растений находится в прямой зависимости от количества в них белков. Поэтому большинство бобовых растений трудно силосуется, так как в них относительно мало сахара (3—6%) и много белка (20—40%). Прекрасная силосная культура— кукуруза. В стеблях и початках ее содержится 8—10% белка и около 12% сахара. Хорошо силосуется подсолнечник, в котором хотя и много белка (около 20%), но содержится достаточно углеводов (более 20%). Приведенные показатели рассчитаны на сухое вещество.

Зная буферность корма и его химический состав, можно решить вопрос о силосуемости того или иного растения. В основном силосуемость связывают с запасом моно- и дисахаридов, дающих необходимое подкисление определенного корма. Минимальное их содержание для доведения значения рН корма до 4,2 может быть названо сахарным минимумом. По данным А. А. Зубрилина, если корм содержит больше сахара, чем показывает вычисленный сахарный минимум, то он будет хорошо силосоваться.

Технически определить сахарный минимум несложно. Титрованием устанавливают необходимое количество кислот для подкисления пробы исследуемого корма до рН = 4,2. Затем определяют количество простых сахаров в корме. Допуская, что около 60% сахаров корма превращается в молочную кислоту, нетрудно рассчитать, хватает ли имеющегося сахара для должного подкисления корма.

Для улучшения силосуемости кормов, в которых мало углеводов, их смешивают с кормами, содержащими много сахара. Можно также улучшить состав силосуемого корма, добавив к нему по определенному расчету патоку-мелассу.

В некоторых кормах бывает слишком много углеводов. При силосовании таких кормов возникает избыточная кислотность (явление перекисления силоса). Слишком кислый корм животные неохотно поедают. Для борьбы с перекислением силоса корма, содержащие много сахара, смешивают с кормами, в которых мало углеводов. Кислый корм может быть нейтрализован добавкой СаСО 3 .

В процессе квашения некоторая часть белка превращается в аминокислоты. На основании экспериментальных данных в настоящее время считают, что подобная трансформация в основном связана с деятельностью ферментов растительных тканей, а не бактерий.

Поскольку аминокислоты хорошо усваиваются организмом животных, частичный перевод протеинов в аминокислоты не должен сказываться на уменьшении кормовых достоинств силосуемой массы. Глубокого распада белка с образованием аммиака в хорошем силосе не бывает.

Во время силосования происходит частичная потеря витаминов в заквашиваемой массе, но, как правило, значительно меньшая, чем при сушке сена.

Общие потери сухих веществ корма при холодном силосовании значительно меньше, чем при горячем. В первом случае они не должны превышать 10—15%, во втором достигают 30% и более.

Среди молочнокислых бактерий имеются кокки и неспорообразующие палочки. Некоторые из этих бактерий из сахара образуют в основном молочную кислоту, и лишь следы других органических кислот. Другие же, помимо молочной кислоты, накапливают заметные количества уксусной кислоты.

Из типичных представителей первой группы бактерий можно назвать Streptococcus lactis, Str. thermophilus, Streptobacterium plantarum, а из представителей второй — Lactobacillus brevis и Betabacterium breve. Эти микробы факультативные анаэробы.

На характере продуктов, образуемых молочнокислыми бактериями, сказываются не только биохимические особенности той или иной культуры, но и состав питательной среды. Например, если сбраживается не гексоза, а пентоза, то один продукт брожения имеет три атома углерода, а другой только два (первое вещество — молочная кислота, второе — уксусная). В таком случае процесс брожения может быть выражен примерно следующим уравнением:

В растительном сырье имеются пентозаны, дающие при гидролизе пентозы. Поэтому даже при нормально идущем созревании силоса в нем обычно накапливается некоторое количество уксусной кислоты, которая также образуется гетероферментативными молочнокислыми бактериями из гексоз.

Большинство молочнокислых бактерий живет при температуре 7—42° С (оптимум около 25—30°С). Отдельные культуры проявляют активность при низких температурах (около 5°С). Отмечено, что при разогревании силоса до 60—65° С в нем накапливается молочная кислота, которую продуцируют некоторые термотолерантные бактерии, например Вас. subtilis.

В силосе могут размножаться кислотоустойчивые дрожжи, не оказывающие вредного влияния на качество корма. В правильно заложенной заквашиваемой массе дрожжи сильно не размножаются.

Это объясняется тем, что они не могут расти при низком уровне окислительно-восстановительного потенциала, создаваемого в силосе молочнокислыми бактериями.

Развитие маслянокислых бактерий связано со следующими их особенностями: они более строгие анаэробы, чем дрожжи, но неустойчивы к высокой кислотности и прекращают расти при рН, близком к 4,7—5, как и большинство гнилостных бактерий. Накопление масляной кислоты нежелательно, так как она имеет неприятный запах, и корм, содержащий ее, плохо поедается скотом.
В растительной массе, заложенной в силос, могут быть бактерии кишечной группы. Они вызывают гнилостный распад белка, а сахар превращается в малоценные для консервирования продукты.

При нормально протекающем процессе силосования бактерии кишечной группы быстро отмирают, так как они не кислотоустойчивы.

Рассмотрим динамику созревания силоса. Процесс квашения можно условно разбить на три фазы. Первая фаза созревания заквашиваемого корма характеризуется развитием смешанной микрофлоры. На растительной массе начинается бурное развитие разнообразных групп микроорганизмов, внесенных с кормом в силосное помещение. Обычно первая фаза брожения бывает кратковременной. Окончание первой, или предварительной, фазы брожения связано с подкислением среды, что угнетает деятельность большей части микрофлоры корма. К этому времени в силосе устанавливаются анаэробные условия, так как потребляется кислород.

Во вторую фазу — фазу главного брожения — основную роль играют молочнокислые бактерии, продолжающие подкислять корм. Большинство неспороносных бактерий погибает, но бациллярные формы в виде спор могут длительное время сохраняться в заквашенном корме. В начале второй фазы брожения в силосе обычно преобладают кокки, которые позднее сменяются палочковидными молочнокислыми бактериями, отличающимися большой кислотоустойчивостью.

Третья фаза брожения корма связана с постепенным отмиранием в созревающем силосе возбудителей молочнокислого процесса. К этому времени силосование подходит к естественному завершению.

Быстрота подкисления корма зависит не только от количества углеводов в нем, но и от структуры растительных тканей. Чем быстрее отдают растения сок, тем скорее идет процесс квашения при одних и тех же условиях. Быстроте заквашивания способствует измельчение массы, облегчающее отделение сока.
О качестве силосованного корма свидетельствует состав органических кислот, накопившихся в нем при брожении.
Для регулирования процесса силосования рекомендуется несколько приемов. Среди них широко используют закваски молочнокислых бактерий. Эти микроорганизмы находятся на поверхности растений, но в небольшом количестве. Поэтому требуется определенный срок, в течение которого молочнокислые бактерии усиленно размножаются, и только тогда заметно проявляется их полезная деятельность. Этот срок можно сократить искусственно, обогащая корм молочнокислыми бактериями. Особенно целесообразно внесение заквасок при работе с трудносилосуемым материалом.

Предложена технология приготовления и использования бактериальных заквасок, улучшающих качество корма. В большинстве случаев рекомендуют использовать молочнокислую бактерию Lactobacillus plantarum. Иногда к этому микроорганизму добавляют другой возбудитель молочнокислого брожения. Готовят как жидкие, так и сухие закваски.

Для кормов, имеющих малый запас моносахаридов, готовят препарат с Streptococcus lactis diastaticus. Этот микроорганизм, в отличие от других молочнокислых бактерий, может сбраживать не только простые углеводы, но и крахмал.
Имеются предложения о добавке в силосуемую массу, бедную моносахаридами, ферментных препаратов (мальтазы, целлюлазы), разлагающих полисахариды и обогащающих корм сахарами, доступными молочнокислым бактериям.

При силосовании кормов с большим запасом углеводов (например, кукуруза), дающих слишком кислый корм, что нежелательно, готовят закваску из пропионовокислых бактерий. При ее использовании часть молочной кислоты превращается в пропионовую и уксусную, которые слабо диссоциируют, и корм становится менее кислым.

К тому же пропионовокислые бактерии вырабатывают значительное количество витамина Bi2.
Для улучшения силосуемости труднозаквашиваемых кормов предложено использовать препарат амилазы. Этот фермент превращает крахмал корма в мальтозу, что увеличивает резерв Сахаров, доступных молочнокислым бактериям, и усиливает подкисление корма.
Д ля трудно заквашиваемых кормов применяют кислотные препараты. Их введение в силосуемый корм подавляет развитие сапрофитной микрофлоры первой фазы брожения. Создаваемый в растительной массе кислотными смесями рН (около 4) не препятствует развитию молочнокислых бактерий, которые поддерживают рН корма на низком уровне.

Для консервирования плохо заквашиваемых кормов рекомендуют также препараты, содержащие формиат кальция, метабисульфит, пиросульфит натрия, сульфаминовую, бензойную, муравьиную кислоты и другие вещества, подавляющие микробиологические процессы в силосуемом корме и сохраняющие его.

Сенажирование кормов

Сенажирование – способ консервирования провяленных трав, в основном из семейства бобовых, убранных в начале бутанизации при влажности 40-50%

При этом рН корма может быть довольно высоким — около 5, так как гнилостные бактерии обладают меньшим осмотическим давлением, чем молочнокислые. При подсушивании корма в нем приостанавливаются гнилостные процессы, но продолжают действовать возбудители молочнокислого брожения. На этом основано приготовление сенажа, когда несколько подсушенную массу закладывают для консервирования, как при холодном силосовании.
В клевере, влажность которого составляет 50% и ниже, развиваются микробиологические процессы. Они протекают тем слабее, чем суше корм. Доминирующей микрофлорой в консервируемом корме очень быстро становятся молочнокислые бактерии. Эта группа довольно специфичных микроорганизмов близка к Lactobacillus plantarum, но отличается способностью расти в условиях значительно более сухой среды и сбраживать крахмал. Их развитие в корме приводит к накоплению в нем некоторого количества молочной и уксусной кислот.
По типу сенажирования хорошо сохраняются предназначенные на корм измельченные початки кукурузы с влажностью 26—50% (оптимум 30—40%).

В последнее время Куйбышевским сельхоз институтом рекомендовано обрабатывать недосушенное сено (влажностью около 35%) жидким аммиаком, который действует как консервант.

При введении аммиака в корме создается щелочная реакция, блокирующая микробиологические и ферментативные процессы. Обработанный аммиаком корм должен быть покрыт каким-либо изоляционным материалом.

Некоторые технологические приемы консервирования кормов основаны на принципах, исключающих развитие в корме микробиологических и ферментативных процессов. Это производство травяной муки, гранулирование, брикетирование и изготовление смесей с применением высоких температур, а иногда и высокого давления.

Список использованной литературы

1. А. В. Воробьев, Микробиология, 2003;
2. И. Б. Котова, Микробиология, 2008;
3. http://ru.wikipedia.org ;
4. Работнова И.Л., Общая микробиология, Микробиология, 1966;

Эпифитная микрофлора растений. Прикорневая и корневая система растений обсеменена большим количеством различной микрофлоры. В корневой зоне (ризосфере) имеется большое количество отмирающих корневых остатков, являющихся питательным субстратом для сапрофитной почвенной микрофлоры. Эти бактерии относятся к гнилостным, как и некоторые представители кишечной группы, встречающиеся в корневой зоне растений. Кроме них ризосфера содержит значительное количество гетероферментативных молочнокислых бактерий. Количество спорообразующих становится значительным лишь после отмирания корневой системы. Из плесневых грибов преобладают Penicillium, Fusarium.

Некоторые бактерии и микроскопические грибы, обитающие у корня, постепенно переходят на наземную часть растущего растения и расселяются на ней. На поверхности растений способна существовать лишь определенная группа микроорганизмов, получившая название эпифитной. На поверхности растений содержатся аммонификаторы, маслянокислые бактерии, молочнокислые бактерии, бактерии группы кишечной палочки (БГКП) и представители других физиологических групп микроорганизмов. В отличие от других микробов эпифиты хорошо переносят действие фитонцидов, солнечных излучений и питаются веществами, выделяемыми растениями. Находясь на поверхности растений, эпифиты не повреждают и не проникают в ткани здорового растения. Большая роль в этом процессе принадлежит естественному иммунитету и бактерицидным веществам, которые выделяют растения. Все растения выделяют фитонциды, которые влияют на физиологические процессы микробов.

Взаимоотношения между микробами и скошенными растениями. После скашивания растений нарушается проницаемость клеток, разрушаются бактерицидные вещества, которые препятствовали проникновению микробов в их ткани. Активизируются все микроорганизмы, находившиеся на поверхности растений: гнилостные, маслянокислые, молочнокислые бактерии и плесневые грибы и др. Микроорганизмы, и в первую очередь грибы, при интенсивном их развитии снижают качество корма и его питательную ценность. Под действием Aspergillus, Penicillium изменяются жиры, затем углеводы и белки, в корме накапливаются различные продукты распада, резко изменяющие запах и вкус корма, среди них органические жирные кислоты, аммиак и пептоны. Эти процессы особенно активно протекают при высокой влажности и температуре.

В глубинных слоях корма развиваются анаэробные бактерии, а на поверхности - аэробные бактерии и плесневые грибы. В результате их жизнедеятельности происходит разложение составных частей корма, что приводит к потере питательных веществ и порче корма. Он приобретает гнилостный запах, волокна легко разрываются, их консистенция становится мажущейся. Такой корм плохо поедается животными и может вызвать кормовые отравления.

С е н о. Сушка – старый и наиболее распространенный способ консервирования зеленой массы и других кормов (зерно, солома). Суть этого процесса заключается в том, что при сушке микробиологические процессы в корме приостанавливаются из-за удаления из него «свободной» воды, которая составляет большую часть имеющейся в корме влаги. Так, если в свежей траве содержится 70-80% влаги, то в сене всего 12-16%. Оставшаяся в корме вода представляет собой «связанную» воду и не может поддержать развитие микроорганизмов. Таким образом, задача сушки – удаление избыточной воды из корма с наименьшей потерей органических веществ. При сушке число жизнедеятельных микроорганизмов, находящихся на поверхности кормов, постепенно уменьшается, но, тем не менее, в них всегда можно найти большее или меньшее число эпифитной и сапрофитной микрофлоры, попавшей из воздуха и почвы. Размножение сапрофитной микрофлоры в результате повышения влажности приводит к заметному повышению температуры. Это повышение температуры, связанное с жизнедеятельностью микроорганизмов, получило названиетермогенез.

Приготовление обыкновенного сена. Сено готовят из скошенных трав, которые имеют влажность 70-80% и содержат большое количество свободной воды. Такая вода создает благоприятные условия для размножения эпифитной микрофлоры, вызывающей гниение травы. Высушивание травы до влажности 12-17% приостанавливает микробиологические процессы, что прекращает разрушение высушенных растений.

После высушивания в сене сохраняется большое количество эпифитной микрофлоры, но так как при этом нет условий для их размножения, то они находятся в анабиотическом состоянии. При попадании воды на высушенное сено деятельность микроорганизмов начинает активизироваться, что приводит к повышению температуры до 40-50 0 С и выше. При самонагревании растительной массы происходит четко выраженная смена микрофлоры. Сначала в греющейся массе размножаются мезофильные бактерии. С повышением температуры на смену им приходят термофилы, способные развиваться при температуре до 75-80 0 С. Обугливание растительной массы начинается с температуры около 90 0 С, при такой температуре микроорганизмы прекращают свою деятельность, дальнейшие процессы протекают химическим путем. Образуются горючие газы – метан и водород, которые адсорбируются на пористой поверхности обуглившихся растений, вследствие чего может произойти самовоспламенение. Воспламенение происходит лишь при наличии воздуха и недостаточно уплотненной растительной массе.

Микроорганизмы используют не всю энергию потребленных ими питательных веществ, избыток энергии выделяется в окружающую среду главным образом в виде тепла. Чем выше температура согревающегося корма, тем ниже его качество. Но не всегда явление термогенеза вредно. В северных районах, где мало тепла и высокая влажность, его используют для приготовления бурого сена.

Приготовление бурого сена распространено в тех районах, где по климатическим условиям затруднена сушка сена. Для просушивания корма применяют не солнечную энергию, а тепло, выделяемое в результате жизнедеятельности микроорганизмов, развивающихся в растительной массе. Скошенную и хорошо провяленную траву складывают в небольшие копны, затем в стога и скирды. Так как в растительной массе еще содержится свободная вода, начинают размножаться микроорганизмы, выделяется тепло, которое и досушивает растения. Через месяц при угасании микробиологических процессов происходит охлаждение растительной массы, которая может храниться длительное время. Сено, приготовленное таким образом, теряет естественную окраску, становится бурым, но охотно поедается животными.

Сенаж – это разновидность консервированного корма, получаемого из провяленных трав, главным образом бобовых, убранных в начале бутонизации.

Научные исследования, проведенные в последние годы, показали, что особенно перспективным способом консервирования различных трав, и в первую очередь клевера и люцерны, является приготовление из них так называемого сенажа.

Технология приготовления сенажа включает скашивание, плющение и закладку провяленной травы в хранилище. Получить доброкачественный сенаж и до минимума сократить его потери при хранении можно только при закладке корма в капитальные хранилища – башни и траншеи. Траншеи по сравнению с башнями более просты и удобны в эксплуатации. Для приготовления высококачественного сенажа в хранилища закладывают мелко измельченные растения (размер частиц 2-3 см), что обеспечивает сыпучесть и уплотнение корма, тщательно утрамбовывают массы и, что очень важно, заготовку сенажа надо провести в 2-4 дня, т.е. в сжатые сроки. Недостаточное уплотнение и продолжительные сроки закладки вызывают нежелательное повышение температуры, что ухудшает перевариваемость и потери органического вещества корма. После загрузки хранилища сенаж укрывают слоем свежескошенной травы, затем полиэтиленовой пленкой и сверху слоем земли и торфа.

От степени герметизации хранилища зависит сохранность и качество сенажа, т.к. при доступе воздуха начинаются гнилостные процессы, приводящие к порче корма.

В отличие от обычного силоса, сохранность которого обусловливается накоплением органических кислот до рН 4.2-4.4, консервирование сенажа достигается за счет физиологической сухости исходного сырья, сохраняемого в анаэробных условиях . Если влажность консервируемой массы будет в пределах 40-50%, то она хорошо ферментируется и даже при дефиците углеводов дает корм высокого качества. При этом рН корма может быть довольно высоким – около 5,0. Это объясняется тем, что гнилостные бактерии обладают меньшим осмотическим давлением, чем молочнокислые бактерии. При подсушивании корма в нем приостанавливаются гнилостные процессы, но продолжают действовать возбудители молочнокислого брожения. На этом основано приготовление сенажа, когда несколько подсушенную массу закладывают в специальную траншею, как при холодном силосовании.

Сенаж по своим свойствам ближе к зеленой массе, чем обычный силос. Это пресный корм, его кислотность соответствует величине рН 4.8-5.0, в нем почти полностью сохраняется сахар, в то время как у силоса он превращается в органические кислоты.

При указанной влажности растений интенсивно развиваться может лишь плесень. Плесени являются строгими аэробами, поэтому непременным условием приготовления сенажа, является надежная изоляция его от воздуха. Оставшийся в консервируемой массе воздух быстро используется на дыхание еще живыми клетками растений, и все свободное пространство между частицами измельченного корма заполняется углекислым газом.

Таким образом, для приготовления доброкачественного сенажа необходимо выполнить два условия:

1) снизить влажность растительной массы до 45-55%;

2) создать строгие анаэробные условия , чтобы предотвратить развитие гнилостных бактерий и плесневых грибов.

Тем не менее, технология приготовления сенажа основана не только на физических, но и на микробиологических процессах, которые протекают медленнее, чем в силосе. В силосе максимальное количество микроорганизмов накапливается уже к 7-му дню, а в сенаже их численность достигает максимума только на 15-й день, т.е. молочнокислое брожение в сенаже протекает значительно слабее, чем при силосовании и зависит от влажности и вида консервируемого сырья. Поэтому показатель рН в сенаже выше, чем в силосе и колеблется от 4,4 до 5,6. По данным А.А Зубрилина с соавторами (1967), количество молочнокислых микробов в сенаже в 4-5 раз меньше, чем в силосе. В связи с этим, в сенаже, по сравнению с силосом, содержится больше не использованного сахара . Так, если в силосе весь сахар превращается в органические кислоты, то в сенаже сохраняется около 80% сахара. В результате создания неблагоприятных условий для развития микрофлоры в консервируемом корме, исключения утечки сока и механических потерь листьев и соцветий при заготовке и хранении сенажа, общие потери питательных веществ в сенаже не превышают 13-17%. Таким образом, сенаж совмещает в себе положительные качества сена и силоса .

В отличие от силоса сенаж, имея низкую влажность, не замерзает, что упрощает его выгрузку и скармливание животным. Сенаж можно заготавливать из всех трав, т.к. в отличие от силоса, не имеет значения, сколько в траве содержится легкосбраживаемых углеводов, и к какой группе по силосуемости относятся эти растения.

Микробиология силосования кормов. Термин «силос» (silos) очень древнего происхождения, на испанском языке означает «яма» для хранения зерна (в настоящее время, утратившее свое первоначальное значение). Такие зернохранилища были распространены во многих местностях побережья Средиземного моря. Еще за 700 лет до нашей эры землевладельцы Греции, Турции, Северной Африки широко использовали такие ямы для хранения зерна. Со временем этот принцип был использован для хранения и консервирования зеленой массы.

Силосование – сложный микробиологический и биохимический процесс консервирования сочной растительной массы.

Суть силосования заключается в том, что в результате сбраживания растительных углеводов ферментами молочнокислых бактерий, в силосуемой массе накапливается молочная кислота, обладающая антимикробными свойствами , в результате чего корм не подвергается гниению и приобретает стойкость при хранении.

Для получения силоса хорошего качества и с наименьшими потерями необходимо соблюдать определенные условия.

1. Использовать для силосования корма, содержащие достаточное количество легкосилосующихся углеводов (кукуруза, подсолнечник, горох, зеленый овес, луговые злаки) или добавлять их в несилосующиеся растения.

2. Необходимо хорошо изолировать силосуемую массу от воздуха для создания анаэробных условий , при которых создаются неблагоприятные условия для размножения гнилостных и плесневых микроорганизмов

3. Силосуемый корм должен иметь оптимальную влажность - 65-75%, при которой происходит интенсивное образование органических кислот. При пониженной влажности силосуемая масса плохо уплотняется, в ней много воздуха и создаются условия для самонагревания, развития плесени и гнилостных бактерий.

4. В силосуемой массе должна быть оптимальная температура для развитиия молочнокислых бактерий 25-30 0 , при этой температуре идет нормальный процесс заквашивания корма с небольшими потерями питательных веществ. Готовый силос получается умеренно кислый, желто-зеленого цвета, с приятным специфическим запахом.

Биохимизм микробиологических процессов при силосовании .

Бактерии, вырабатывающие молочную кислоту, представляют собой большую разнообразную группу, в которую входят как кокковидные, так и палочковидные формы.

Молочнокислые бактерии по качеству конечных продуктов брожения делят на две основные группы:

Гомоферментативны е, образующие из сбраживаемых ими углеводов в основном молочную кислоту и лишь следы различных побочных продуктов. Типичные представители этой группы – молочнокислые стрептококки и молочнокислые палочки. При таком брожении получается продукт с приятным кислым вкусом и запахом.

Гетероферментативные, образующие, кроме молочной кислоты, значительное количество побочных продуктов (этилового спирта, уксусной кислоты, углекислого газа). Среди них имеются кокковые и палочковидные формы.

Для развития всех молочнокислых бактерий в растительной массе должны быть легкоусвояемые углеводы. Способность вырабатывать молочную кислоту изменяется у одного и того же вида микроорганизмов от многих факторов, в том числе и от качества питательного субстрата. Так, при сбраживании гексоз они образуют в качестве главного продукта молочную кислоту, которая получается в результате расщепления одной молекулы сахара на две молекулы молочной кислоты по следующему уравнению:

С 6 Н 12 О 6 = 2С 3 Н 6 О 3

При сбраживании пентоз в конечных продуктах брожения будет всегда больше уксусной кислоты, чем при сбраживании, например гексоз - глюкозы или фруктозы. А так как пентозаны входят в состав растительной массы, наличие в готовом силосе уксусной кислоты также является результатом жизнедеятельности молочнокислых, а не уксуснокислых бактерий. Поэтому даже в хорошем силосе всегда находится определенное количество уксусной кислоты. (Даниленко И.А. с соавт.,1972). И, если в составе органических кислот будет не менее 65-70% молочной, а уксусной 30-35%, то значит, брожение происходило правильно. Известны два способа силосования: холодный и горячий.

Холодный способ силосования характеризуется тем, что созревание силоса происходит при температуре 25-30 0 С. При таком силосовании измельченную растительную массу плотно укладывают в траншею, а сверху изолируют от воздуха для создания анаэробных условий, при которых развитие гнилостных бактерий и плесневых грибов подавляется. Непременным условием получения высококачественного корма является быстрая изоляция силосуемой массы от воздуха, поэтому продолжительность заполнения траншеи измельченной зеленой массой не должна превышать 3-4 дней. Для предотвращения самосогревания (термогенеза) необходимо укладывать измельченную зеленую массу быстро и непрерывно, при постоянном уплотнении.

При горячем способе силосования зеленую массу укладывают рыхло, слоем 1,0-1,5 м на 1-2 дня, затем укладывают второй слой такой же толщины, как и первый. При доступе кислорода в растительной массе развиваются энергичные микробиологические процессы, в результате чего температура корма поднимается до 45-50 0 С. Нижний слой растений, размягченный высокой температурой, спрессовывается под тяжестью нового слоя корма. Это вызывает удаление воздуха из нижнего слоя, поэтому аэробные процессы прекращаются, и температура начинает снижаться. Последний верхний слой утрамбовывают и плотно прикрывают для защиты от воздуха. Перегретый силос имеет коричневый цвет, запах яблок или ржаного хлеба, хорошо поедается животными. Однако кормовая ценность силоса, приготовленного горячим способом, значительно ниже, чем при холодном способе.

Процесс силосования можно условно разделить на три фазы.

Первая фаза силосования называется фазой смешанной микрофлоры . В растительной массе начинается бурное развитие эпифитной микрофлоры (гнилостной, молочнокислой, маслянокислой, микроскопических грибов, дрожжей), внесенной с кормом. Продолжительность первой фазы зависит от качества корма, плотности укладки, температуры окружающей среды, но чаще бывает кратковременной.

Во вторую фазу – фазу главного брожения – основную роль играют молочнокислые бактерии, выделяющие молочную кислоту. При оптимальном содержании сахара в растительной массе интенсивное молочнокислое брожение приводит к образованию значительного количества органических кислот (в основном молочной), которое необходимо для подкисления корма до рН 4,2-4,4. В начале этой фазы размножаются кокки, затем, по мере нарастания кислотности, им на смену приходят кислотоустойчивые молочнокислые палочки. Молочная кислота обладает антимикробными свойствами, поэтому большинство гнилостных бактерий погибает, но спорообразующие формы в виде спор могут длительное время сохраняться в силосованном корме.

Третья фаза – конечная - связана с постепенным отмиранием возбудителей молочнокислого брожения в созревающем силосе. Молочная кислота при накоплении в большой концентрации становится вредной и для молочнокислых палочек, которые наряду с оставшимися кокками начинают отмирать. Таким образом, количество бактерий в корме уменьшается, и процесс силосования подходит к естественному завершению.

В состав эпифитной микрофлоры растительного сырья входят различные микроорганизмы (микроскопические грибы, маслянокислые бактерии, кишечная палочка), которые при нарушении технологического процесса могут активизироваться и вызывать нежелательные процессы.

Плесневые грибы хорошо переносят кислую среду (рН до 1,2) и активно размножаются в силосе при плохой изоляции от воздуха. Для своей жизнедеятельности они используют углеводы, а при их недостатке – молочную и уксусную кислоты. При этом значительно ухудшается качество силоса и отмечается токсическое воздействие заплесневелого корма на организм животного. Надежными мерами для предотвращения развития плесневых грибов в силосе являются хорошая герметизация силосохранилищ и создание благоприятных условий для развития молочнокислого брожения.

Бактерии группы кишечной палочки являются гетероферментативными микроорганизмами, которые кроме сахаролитических выделяют и протеолитические ферменты, расщепляющие растительные белки до аммиака, таким образом, снижая ценность силосуемого корма.

Нежелательны для процесса силосования и маслянокислые бактерии , являющиеся строгими анаэробами. В процессе жизнедеятельности они используют сахар, молочную кислоту, некоторые аминокислоты. Это сопровождается гнилостным распадом белка, накоплением масляной кислоты и других, вредных для организма животных побочных продуктов. Наличие масляной кислоты является индикатором гнилостного разложения белка при слабом нарастании в силосе молочной кислоты. Снижение рН среды до 4,2 предотвращает развитие маслянокислого брожения при силосовании кормов.

Дрожжевание кормов. Это микробиологический метод подготовки кормов к скармливанию. В химическом составе дрожжей содержится 48-52% белков, 13-16% углеводов, 2-3% жиров, 22-40% безазотистых экстрактивных веществ и 6-10% золы. В состав дрожжей входят многие незаменимые аминокислоты: аргинин, гистидин, лизин, лейцин, тирозин, треонин, фенилаланин, метионин, валин, триптофан, которых мало в кормах растительного происхождения. В дрожжах много витаминов группы В, провитамин витамина D 2 , а также витамины Е, С и др. И в отличие от других источников белка они обладают большой скоростью размножения и нетребовательны к качеству источников питательных веществ. Применение дрожжей не случайно, например, 500 кг дрожжей дают за сутки 80 кг белков, а у быка, того же веса, суточный привес составляет в лучшем случае 500 -800 г белка.

При дрожжевании кормов необходимо создать благоприятные условия для размножения дрожжевых клеток: наличие легкосбраживаемых углеводов, содержащих моно- или дисахариды, достаточной аэрации (иначе дрожжи перейдут на анаэробный тип дыхания, конечным продуктом которого является этиловый спирт), благоприятной температуры 25-30 0 С и рН в пределах 3,8-4,2. Для дрожжевания хорошо подходят кормовые смеси приготовленные из отходов зернового производства, корнеплодов, жома, к которым примешивают грубые корма, т.е. смеси богатые углеводами и бедные протеином (исключить корма животного происхождения, на которых развиваются гнилостные, маслянокислые и другие нежелательные микроорганизмы).

Для дрожжевания кормов необходимо подобрать сухое и светлое помещение, чтобы предотвратить загрязнение дрожжеванного корма спорами плесневых грибов, среди которых могут быть возбудители микотоксикозов.

Существует три способа дрожжевания кормов: безопарный, опарный и заквасочный.

Безопарный способ характеризуется тем, что 1% разведенных дрожжей вносят сразу во всю массу корма. Смесь перемешивают каждые 30 мин в течение 8-10 часов, затем корм готов к скармливанию.

При опарном способе , вначале готовят опару, которую потом вносят в дрожжуемый корм. Для этого дрожжи (1% от массы корма) разводят и смешивают с одной пятой корма, выдерживают 6 часов при перемешивании. Затем в опару добавляют остальной корм, двойное количество воды и процесс дрожжевания идет еще 3 часа при постоянном перемешивании для доступа воздуха.

Заквасочный способ применяют при недостаточном количестве дрожжей, поэтому вначале готовят закваску. Для этого 0,5 кг прессованных дрожжей размножают в небольшом количестве хорошо дрожжующихся углеводистых кормов (отходы зернового производства) при 30-35 0 С, через 5 часов их можно использовать как закваску. Заготовленную порцию корма осолаживают, обливая их кипятком, – осолаживание происходит в течение 5 часов при температуре не ниже 60 0 С. К осоложенному корму добавляют такое же количество воды и половину закваски , перемешивают и оставляют на 6 часов в теплом месте, после чего корм готов к скармливанию. Вторую часть оставшейся закваски можно использовать 5-10 раз для дрожжевания новых партий корма, после чего она теряет активность.

Дрожжевание кормов улучшает качество корма и обогащает корм витаминами, а присутствие молочной кислоты увеличивает у животных аппетит.

ЭПИФИТНАЯ МИКРОФЛОРА ЗЕРНА И ЕЕ ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ ХРАНЕНИИ КОРМА
На поверхности зерна обитает разнообразная микрофлора. Часть микроорганизмов попадает из ризосферы, часть заносится с пылью и насекомыми. Однако на зерне, как и на всей поверхности растений, развиваются лишь некоторые микроорганизмы так называемые эпифиты. Эпифитные микроорганизмы, размножающиеся на поверхности стеблей, листьев и семян растений, получили название микроорганизмов филло-с ф е р ы. Эпифиты питаются продуктами экзосмоса растений. Условия жизни эпифитных бактерий своеобразны. Они довольствуются небольшими запасами питательных веществ на поверхности растений, устойчивы к высоким концентрациям фитонцидов, выдерживают периодические колебания влажности. Поэтому численность их невелика и видовой состав довольно постоянный. Более 90% эпифитных микроорганизмов составляют гнилостные бактерии. В основном эпифит- ная микрофлора представлена неспороносными бактериями. Большую часть бактериального населения зерна составляют неспороносные палочки рода Pseudomonas.активно развивающиеся на поверхности растений. Особенно часто встречается Pseudomonas herbicola (Erwinia herbicola),образующая на плотных средах золотисто-желтые колонии. Встречаются также Pseudomonas fluorescens,микрококки, молочнокислые бактерии, дрожжи. Бациллы и микроскопические грибы составляют небольшой процент.
В определенных условиях эпифитные микроорганизмы могут быть полезны для растений, так как препятствуют проникновению паразитов в ткани растения.
При хранении зерна эпифитные микроорганизмы могут играть отрицательную роль. В зрелом зерне вода находится в связанном состоянии и недоступна микро-организмам. На таком зерне они находятся в состоянии анабиоза (покоя). На развитие микроорганизмов на зерне, а следовательно, на сохранность последнего решающее влияние оказывают: влажность, температура, степень аэрации, целостность зерна и состояние его покровных тканей. На зерне с повышенной влажностью микроорганизмы размножаются тем быстрее, чем выше температура.
Развитие микробиологических процессов в хранящемся зерне с повышенной влажностью приводит к заметному, а иногда и к очень значительному повышению температуры. Это явление получило название термогенеза.
Самосогревание зерна ведет к смене микрофлоры. Свойственная зерну эпифитная микрофлора исчезает. Сначала обильно размножаются непигментированные неспороносные палочки, вытесняющие Erwinia herbicola.Позднее появляются термостойкие (термотолерантные) микрококки, образующие на плотных средах чаще всего мелкие белые плоские колонии, плесневые грибы, актнномицеты. Дальнейшее развитие процесса самосогревания (свыше 40-50°С) способствует развитию спорообразующих и термофильных бактерий.
По мере самосогревания изменяется и видовой состав плесневых грибов. Виды Penicillium,которые преоб-ладали вначале, заменяются видами Aspergillus.
Таким образом, по видовому составу микрофлоры можно судить не только о том, подвергалось ли зерно самосогреванию, но и насколько далеко зашел этот процесс. Преобладание Ertioinia herbicolaв микробном ценозе зерна служит показателем его хороших качеств. Большое количество спорообразующих бактерий и грибов указывает на потерю всхожести семян.
Благоприятные условия для развития на зерне микроорганизмов приводят к накапливанию выделяемых ими токсинов. В результате при сщрмливашш такого зерна скоту и домашней птице часто возникают кормовые отравления.
Таким образом, правильное хранение зерна должно сводиться к тому, чтобы не допускать развития на нем микроорганизмов.
Для количественного учета микроорганизмов на зерне навеску массой 5 г помещают в колбу с 50 мл стерильной водопроводной воды и 2-3 г песка. Колбу взбалтывают круговыми вращательными движениями в течение 10 мин. Из полученной.вытяжки готовят последующие разведения (10~2; 10_3; 10-4). Отдельными стерильными пипетками Мора берут по 10 мл суспензии и переносят в колбы, содержащие по 90 мл стерильной водопроводной воды. Затем из каждой колбы берут по 1 мл суспензии соответствующего разведения в стерильные чашки Петри в двух повторностях. В каждую чашку Петри выливают по 1 пробирке расплавленного, но предварительно охлажденного до 50°С МПА. Чашки инкубируют при температуре 30° С. Наряду с МПА используют элективные среды, описанные в разделе «Анализ силоса».
Через 3-5 дней инкубации подсчитывают общее число колоний, выросших на МПА в чашках, и рассчитывают количество микроорганизмов на 1 г зерна.
Для определения качественного состава микрофлоры зерна колонии группируют по культуральным признакам, из каждой группы колоний готовят препараты, выявляют принадлежность микроорганизмов к роду или семейству и определяют численность бактерий каждой группы в процентах от общего количества микроорганизмов.
Для идентификации выделенные культуры микроорганизмов очищают.
На основании микробиологического анализа, дела-ют заключение о качестве зерна.
На свежем доброкачественном зерне преобладает Erwinia herbicola(до 80%), образующая блестящие оранжевые колонии. Встречаются Pseudomonas fluores- cens,формирующая желтовато-зеленоватые флуоресцирующие колонии, непигментированные неспорообразую-щие палочки, дрожжи (колонии блестящие, выпуклые, часто окрашенные в розовые тона). При учете на сусло- агаре с мелом выявляются молочнокислые бактерии, образующие чечевицеобразные мелкие колонии с зонами растворения мела.
На несвежем зерне, хранившемся в условиях повышенной влажности, Erwinia herbicola, Pseudomas fluo- rescensне выявляются. Обнаруживаются микрококки, образующие мелкие белые блестящие плоские колонии, спорообразующие палочки, актиномицеты, а также неспороносные палочки. При учете на сусло-агаре выявляется значительное количество грибов, главным образом относящихся к роду Penicillium,а также Aspergillus.
Материалы и оборудование. Зерно в колбах свежее и несвежее, хранившееся в условиях повышенной влажности. Весы и разновесы. Часовые стекла. Колбы со стерильной водой (по 90 мл), колбы со стерильной водой (по 50 мл) и песком. Стерильные пипеткн Мора на 10 мл и на 1 мл. Стерильные чашки Петри. МПА в пробирках и колбах. Водяная баня, треножник. Микроскопы и все необходимое для микроскопирсвания.
АНАЛИЗ СИЛОСА
Молочнокислые бактерии, обитающие на растениях, играют большую роль при силосовании кормов. В основе силосования лежит молочнокислое брожение. Молочнокислые бактерии сбраживают сахара силосующихся растений в молочную и частично уксусную кислоту, которые подавляют развитие гнилостных, маслянокислых и других нежелательных бактерий, портящих корм. Молочнокислые бактерии снижают pH корма до 4,2-
Если кислотность силоса по тем или иным причинам уменьшается (pH становится выше 4,5-4,7), то создаются условия, благоприятствующие жизнедеятельности вредных для сохранности кЬрма микроорганизмов.
В нем накапливаются дурно пахнущая масляная кислота, амины, аммиак и другие продукты.
Для того чтобы обеспечить нормальное развитие молочнокислых бактерий в процессе силосования, необ-ходимо достаточное содержание сахара в силосующихся растениях и изоляция корма от доступа воздуха, т. е. создание анаэробных условий.
Плесневые грибы переносят сильное подкисление, но являются строгими аэробами, поэтому в хорошо спрессованном, укрытом, заквашенном корме размножаться не могут.
Если проследить за распадом сахара и образованием органических кислот в процессе силосования, то можно заметить, что с уменьшением сахара увеличивается количество органических кислот. Однако снижение pH зависит не только от количества молочной и уксусной кислот, но и от буферности растительного материала, которая, в свою очередь, зависит от белка, солей. Чем больше буферность растительной массы, тем больше нужно кислот, чтобы снизить pH корма, т. е. более буферный материал связывает, нейтрализует часть молочной кислоты (ионы водорода). Поэтому, несмотря на накопление кислоты, pH среды почти ие снижается до тех пор, пока не израсходован весь материал, обеспечивающий буферность. Связанные буферным материалом кислоты образуют в силосе-запас так называемых связанных кислот. Более буферное исходное сырье для получения силоса хорошего качества должно иметь больше сахаров, чем менее буферное. Таким образом, силосуемость растений определяется также специфическими буферными свойствами.
Буферность растительной массы определяют титро-" ванием растертой растительной массы 0,1 н. раствором молочной кислоты до pH 4,0. Выясняют, сколько потре-буется молочной кислоты для смещения pH до 4,0. Поскольку для образования молочной кислоты затрачивается примерно 60% сахаров корма, то, рассчитав 100%, определяют так называемый сахарный минимум для данного растительного сырья, т. е. наименьшее количество сахара, необходимое для образования такого количества молочной и уксусной кислот, чтобы сместить pHДо 4,0.
Растения хорошо силосуются, если в них много са-хара, а сахарный минимум небольшой. Если фактичес-
кое содержание сахара в растениях примерно равняет і ся сахарному минимуму, то они силосуются плохо и малейшее оФклонение в процессе силосования приведет к порче силоса. Если фактическое содержание сахара меньше- сахарного минимума, то такие растения ие силосуются.
При силосовании сохраняются цветки и листья, содержащие наибольшее количество питательных веществ. Потери сухих веществ при правильном силосовании не превышают 10-15%. Хороший силос характеризуется следующими показателями: цвет - оливково-зеленый
(лишь несколько изменяется), запах - приятный (моченых яблок, печеного хлеба), pH 4-4,2, общая кислотность 2-2,5% (в переводе на молочную кислоту), влажность- 70%. Микрофлора хорошего силоса представлена молочнокислыми палочками и молочнокислыми стрептококками, часто в небольших количествах встречаются дрожжи. Последние образуют эфиры, придающие силосу приятный запах и обогащающие корм белком и витаминами. Однако в больших количествах дрожжи ухудшают качество силоса - они снижают его кислотность, так как являются конкурентами с молочнокислыми бактериями в потреблении сахара.
В первый период после закладки силоса бурно развивается микрофлора смешанной фазы брожения, обычно представленная на поверхности здоровых растений: гнилостные бактерии (в основном неспорообразующие палочки), бактерии группы кишечной палочки, маслянокислые бактерии и др. При подкисЛении корма их сменяют молочнокислые стрептококки, а затем более кислотоустойчивые молочнокислые палочки. Через две недели (при снижении pH до 4,0 и ниже) микробиологические процессы в силосе в основном заканчиваются.
Для анализа из торцовой части траншеи, ям или наземных буртов берут среднюю пробу силоса. Для этого, сняв стерильным ножом верхний слой, вырезают кубики по средней линии бурта, с интервалом в 1 м. Их складывают в стерильную стеклянную банку емкостью 1-2 л с притертой пробкой так, чтобы силос был уложен плотно и доверху. Пробы перемешивают в стерильном кристаллизаторе, измельчают стерильными ножницами и берут навески для анализов.
Исследование рекомендуется проводить не позднее суток после взятия пробы.
Микроскопическое исследование микрофлоры силоса
Для знакомства с микрофлорой силоса из него гото> вят препарат следующим образом. Берут пинцетом силос и плотно прижимают его к предметному стеклу без добавления воды, стараясь, чтобы на стекле остался отпечаток. Препарат сушат на воздухе, фиксируют на пламени и окрашивают метиленовым синим (2-3 мин). Смыв краситель водопроводной водой и высушив вдали от пламени, микроскопируют с иммерсионной системой.
На препарате выявляются тонкие неспорообразующие палочки, варьирующие в размере (молочнокислые бактерии) и молочнокислые стрептококки. Среди них обычно преобладают Lactobacterium plantarum- го- моферментативные мезофильные" короткие палочки, часто располагающиеся параллельными рядами. Иногда встречаются клетки почкующихся дрожжей. Споровые формы бактерий наблюдаются редко. В плохом силосе выявляются спорообразующие палочки (маслянокислые бактерии, аэробные гнилостные бактерии), а также плесневые грибы.
Количественный учет микроорганизмов в силосе
Навеску силоса 5 г помещают в колбу с 50 мл стерильной водопроводной воды и 2-3 г песка. Колбу взбалтывают круговыми вращательными движениями в течение 10 мин. Из полученной вытяжки готовят последующие разведения (10-2; 10+ 10+ 10+ 10~6), а затем высевают из соответствующих разведений на элективные среды по 1 мл суспензии при глубинном посеве, по 0,05 мл суспензии при поверхностном посеве. Посевы выдерживают при температуре 28°С.
Определение количества молочнокислых бактерий проводят на сусло-агаре с мелом или капустном агаре с мелом (среды 1, 1а), а также на капустном агаре со спиртом и мелом (среда 2) - глубинный посев. Вокруг колоний молочнокислых бактерий вследствие накопления молочной кислоты образуются зоны растворения мела (рис. 37).
Подсчет колоний молочнокислых бактерий на сусло- агаре с мелом и капустном агаре с мелом проводят на
6-й день, а на капустном "агаре со спиртом и мелом- на 7-10-й день. Среда 2 необходима для выявления молочнокислых бактерий в составе эпифитной микрофлоры исходной растительной массы, так как спирт тормозит рост посторонней микрофлоры. Количество посторонней микрофлоры (аэробных гнилостных микроорганизмов) определяют глубинным посевом на пеп- тонном агаре (среда 3). Подсчет колоний ведется на 5-

Рис. 37. Зоны растворения мела вокруг колоний молочнокислых бактерий силоса.
7-й день.
Количество микроскопических грибов и дрожжей определяется на сусло-агаре со стрептомицином (среда 4) поверхностным посевом. Подсчет колоний ведется на 3-4-й день (при необходимости повторно на 7-8-й день).
Титр маслянокислых бактерий устанавливают на жидкой среде Емцева (среда 5а) и картофельной среде (среда 5). Для определения количества спор мясляно- кислых бактерий ведется посев из суспензии, после пастеризации в течение 10 мин при 75°С. Учет результатов анализа ведется по интенсивности выделения газа (кусочки картофеля всплывают на поверхность жидкости), и титр маслянокислых бактерий и их спор устанавливают методом предельных разведений по Мак- Креди.
Аэробные протеолитические бактерии учитывают на мясо-пептонном бульоне (среда 6) по накоплению газа в поплавках. Посевы выдерживают при 28°С в течение двух недель.
При анализе силосов из трав, выращенных по фону высоких доз азотных удобрений, проводится также учет денитрифицирующих бактерий на среде Гильтая (среда 7). Посевы выдерживают в течение 10-12 дней при 28°С. Подсчет денитрификаторов ведется по интенсивности выделения газа и изменению цвета индикатора.
При анализе силоса ведется также учет спор аэробных гнилостных бацилл. На плотной среде (среда 8)
делают поверхностный посев. Чашки инкубируют при 28°С, подсчет колоний проводят на 4-й день.
Бактерии группы кишечной палочки учитывают на среде Кесслера или Булира по выделению газа и накоплению его в поплавках. Пробирки выдерживают 48 ч при 40-42°С.
Состав элективных сред
Среда 1. Сусло-агар с мелом. Сусло, разбавленное до 3% по Еаллингу,- 1 л, агар - 20-25 г, стерильный мел - 30 г. Стерилизуют при 0,5 атм в течение 30 мин.
Среда 1а. Капустный агар с мелом. Капустный бульон - 900 мл, дрожжевой экстракт-100 мл, пептон-10 г, глюкоза - 20 г, ацетат натрия - 3,35 г, марганец сернокислый - 0,025 г, агар - 15-20 г.
Стерильный мел добавляют в колбы из расчета 5 г на 200 мл среды. Стерилизуют при 0,5 атм в течение 30 мин.
Среда 2. Капустный агар со спиртом и мелом. В расплавленную н охлажденную до 50° С среду прибавляют 20 мл этилового спирта (96%-ного) на 200 мл среды, тщательно взбалтывают и заливают в чашки Петри с посевным материалом.
Среда 3. Пептонный агар. . Пептон - 5 г, К2НРО4 - 1 г, . КН2РО4 - 0,5 г, MgSOi - 0,5 г, NaCl - следы, водопроводная вода - 1 л, агар, хорошо промытый, - 15-20 г. Стерилизуют при 1 атм в течение 20 мин.
Среда 4. Сусло-агар со стрептомицином. Сусло, разбавленное до 3% по Баллингу,- 1 л, агар - 25 г. Стерилизуют при 0,5 атм в течение 30 мин. Перед разливкой среды в чашки Петри в сусло-агао добавляют 80-100 ед. стрептомицина на каждый миллилитр среды.
Среда 4а. Подкисленный сусло-агар. Сусло, разбавленное до 3% по Баллингу,- 1 л, агар - 20-25 г. Стерилизуют при 0,5 атм в течение 30 мин. Перед разливом среды в чашки Петри в расплавленный сусло-агар добавляют 2 мл молочной кислоты (на 1 л среды), прокипяченной в течение 10 мин иа водяной бане.
Среда 5. Картофельная среда с мелом. В пробирки вносят стерильный мел (на кончике скальпеля), 8-10 картофельных кубиков величиной 2-3 мм заливают водопроводной водой до s/4объема- пробирок. Стерилизуют при 1 атм в течение 30 мин.
Среда 5а. Картофельный крахмал - 20 г, пептон - 5 г, дрожжевой автолизат - 0,2 мг/л, КН2Р04- 0,5 г, К2НРО4 - 0,5 г, MgSC>4- 0,5 г, NaCl - 0,5 г, FeS04- 0,01 г, MnS04- 0;01 г, СаС03- 10 г, смесь микроэлементов no М. В. Федорову-1 мл, дистиллированная вода--1 л, тногликолевая кислота - 0,05%, нейтральрот - 0,004%) pH 7,4-7,5. Стерилизация среды осуществляется при- 0,5 атм в течение 30 мин. Температура инкубации посевов 30-35° С.
Среда 6. Мясо-пептонный бульон. Пептон - 10 г, NaCl - 4 г, мясной бульон - 1л. Наливают в пробирки с поплавками до 3/« объема. Стерилизуют при 1 атм в течение 20 мин.
Среда 7. Среда Гильтая (видоизмененная). Лимоннокислый нат-рий-2 г, KNO3- 1 г, КН2Р04- 1 г, К2НР04- 1 г, MgS04 -
1 г, СаС12 - 0,2 г, FeCl3- следы, дистиллированная вода - 1 л,
1 %-йьгй раствор бромтимолблау (pH 6,8-7,0). Стерилизуют прн 1 атм в течение 20 мин.
Среда 8. Мясо-пептонный агар и сусло-агар 1: 1. Стерилизуют при. 0,5 атм в течение 30 мин.
Среда 9. Среда Кесслера. К 1 л водопроводной воды прибавляют 50 мл свежей бычьей желчи и 10 г пептона. Смесь кипятят 15 мин на водяной баие, взбалтывают. Когда пептои растворится, фильтруют через вату, затем прибавляют 10 г лактозы. После растворения лактозы устанавливают слабощелочную реакцию (pH 7,6) и добавляют 4 мл 1%-ного водного раствора генциана фиолетового из расчета 1 г сухой краски на 25 л среды. Жидкость разливают в пробирки с поплавками"и стерилизуют при 1 атм в течение 15 мии.
Среда 10. Среда Булира. Кіл мясо-пептонного бульона добавляют 12,5 г маннита и 6 мл 1%-ного раствора нейтральрота. Среду разливают в пробирки с поплавками и стерилизуют при 0,5 атм в течение 30 мин. Среда имеет вишневый цвет, при развитии кишечной палочки становится оранжевой и в поплавке скапливается газ.
Доминирующие на плотных средах колонии микроскопируют. Для обнаружения маслянокислых бактерий из пробирок с картофелем готовят препарат в раздавленной капле с добавлением раствора Люголя.
Определение кислотности
Определение общей кислотности в силосе. Берут навеску силоса 20 г и помещают в коническую колбу с обратным холодильником емкостью 500 мл. Содержимое колбы заливают 200 мл дистиллированной воды, тща-тельно перемешивают и нагревают в течение 1 ч. После охлаждения содержимое колбы фильтруют через бумажный фильтр и 10 мл фильтрата (с двойным количеством дистиллированной воды) оттитровывают 0,1 н. раствором едкого натра в присутствии фенолфталеина до появления устойчивой слабо-розовой окраски.
Общее содержание кислоты в силосе в переводе на молочную выражают в процентах. 1 мл 0,1 н. раствора NaOH соответствует 0,009 г молочной кислоты. Умножив количество 0,1 н. NaOH, израсходованного на титрование экстракта из 100-г силоса, на 0,009, находят количество кислоты в силосе(%).
Пример расчета. На титрование 10 мл вытяжки израсходовано 1,7 мл 0,1 н. NaOH, следовательно, на 200 мл пойдет 34 мл 0,1 н. NaOH.
200 мл вытяжки получены из 20 г силоса, а для нейтрализации 100 г силоса будет израсходовано X мл 0,1 н. NaOH:
100.34
Х= --¦ =170 мл 0,1 и. NaOH.
Умножив 170 на 0,009, получим содержание молочной кислоты в процентах:
170 X0,009=1,53%
Достаточно точные результаты получаются и в том случае, если определение кислотности ведут следующим образом. Берут навеску силоса 5 г, растирают в ступке и помещают в широкую пробирку (диаметром 2-
см). Содержимое заливают 50 мл дистиллированной воды, закрывают резиновой пробкой и тщательно перемешивают. Навеску силоса настаивают при 10-12°С в:‘ течение 30 мин, а затем определяют кислотность вытяжки титрованием. 10 мл вытяжки (с двойным количеством дистиллированной воды) оттитровывают 0,1 и. раствором едкого натра в присутствии фенолфталеина до появления устойчивой слабо-розовой окраски.
Пример расчета. На титрование 10 мл вытяжки израсходовано 1,7 мл 0,1 н. NaOH, следовательно, на 50 мл вытяжки-
мл; 50 мл вытяжки получены из 5 г силоса, а для нейтрализации 100 г силоса будет израсходовано X мл 0,1 н. NaOH:
100.8,5
Х=L = 170 мл 0,1 н. NaOH;
5
170 X0,009 = 1,53% молочной кислоты.
Определение pH в силосе. Приготовление вытяжки силоса для определения в нем pH проводят так же, как для определения общей кислотности в силосе. pH нахо-дят с помощью индикаторов или электрометрического определения. При использовании индикаторов поступают следующим образом. В фарфоровую чашку берут 2 мл вытяжки силоса и добавляют 2 капли индикатора (смесь равных объемов бромтимолблау и метилрота). Сравнивая цвет содержимого чашки с данными, приведенными ниже, определяют концентрацию водородных ионов. Цвет индикатора pH Красный 4,2 и ниже Красно-оранжевый 4,2-4,6 Оранжевый 4,6-5,2 Желтый 5,2-6,1 Желто-зеленый 6,1-6,4 Зеленый 6,4-7,2 Зелено-синий 7,2-7,6 Материалы и оборудование. Весы и разновесы, конические колбы емкостью 500 мл с обратным холодильником, широкие пробирки, треножник с асбестовыми сетками, колбы емкостью 100 мл и 250 мл, воронки, бумажные фильтры, пипетки на 10 мл и 2 мл, фарфоровые чашки, пинцеты; индикаторы: смесь равных объемов бромтимолблау и метилрота, фенолфталеин, метиленовый синий, раствор Люголя (1:2).
Питательные среды, стерильные чашки Петри, стерильные пипетки на 1 мл, стерильная водопроводная вода в пробирках по 9 мл и в колбах - по 50 мл. Чашки и пробирки с посевами. Микроскоп и все необходимое для микроскопирования.
ДРОЖЖЕВАНИЕ КОРМА
Дрожжи содержат много легкопереваримого белка, богаты эргостерином, легко переходящим в витамин D, витаминами А, В, Е; энергично размножаются, неприхотливы к среде обитания, их можно легко выращивать на отходах сельского хозяйства и промышленности. Кормовые дрожжи в настоящее время готовят в больших количествах, размножая их на производственных отходах, в том числе растительных гидролизатах (солома, древесные отходы и т. д.). Сейчас найдены дрожжи (Candida),хорошо размножающиеся на углеводородах. Это дает возможность готовить дешевые кормовые дрожжи на отходах нефтяной промышленности. Помимо добавления в кормовой рацион сухих дрожжей, применяют дрожжевание корма. Для этого в измельченную и увлажненную растительную массу вносят культуру дрожжей. Периодически перемешивают. Дрожжи обильно размножаются в корме, что обычно совпадает с его подкислением. Однако накопление кислот объяс-няется развитием молочнокислых бактерий, всегда обитающих на растительной массе. Для активного размножения дрожжей в кормах необходим ряд условий: хорошо подготовленная питательная среда (измельчен- ность, влажность, температура 25-27°С, достаточная аэрация, pH среды 3,8-4,2). Дрожжевать можно лишь корма, богатые моно- и дисахаридами. В противном случае дрожжи и молочнокислые бактерии развиваться не будут. Помимо концентратов, дрожжеванию подвергают сочные корма, к которым примешивают грубые корма.
При дрожжевании концентрированных кормов теряется 5-6% сухих веществ. Эти потери падают главным образом на углеводы, сбраживаемые дрожжами.
При дрожжевании кормов представляет интерес воз-можность обогащения корма белком за счет вносимого минерального азота. Дрожжи, потребляя соли аммония, обогащают субстрат белком на 13-17% (в расчете на сухое вещество). Дрожжевание делает корм приятнокислым, обогащает его витаминами, возбуждает у животных аппетит, устраняет многие заболевания (паратифозные инфекции, рахит молодняка, поражения кожи и другие болезни), благоприятно влияет на продукцию молока у коров, яйценоскость птицы, увеличение приве- са у животных. |
В лабораторной практике дрожжевание корма мож- * но провести на свекле, которую предварительно наре- зают мелкими кусочками, или на отрубях. Корм вносят в тарированный химический стакан емкостью 100 мл со стеклянной палочкой, увлажняют в случае отрубей до консистенции густой сметаны. Стаканы с кормом взвешивают. Масса увлажненного корма должна быть около 100 г. В качестве закваски используют однодневную разводку пекарских дрожжей на сусле в количест-¦ ве 5% (на 100 г корма вносят 5 мл суспензии дрожжей).
Корм тщательно перемешивают стеклянной палочкой, стакан накрывают бумажной этикеткой, на которой записывают тару стакана и массу увлажненного корма" (без закваски).
Дрожжеванные корма оставляют при комнатной тем-пературе, перемешивая содержимое стакана несколько раз в день.
Через 1-2 дня определяют количество дрожжевых ‘ клеток в корме.
Учет дрожжевых клеток в суспензии дрожжей (закваске)
" методом прямого их счета под микроскопом
Берут петлей определенное количество дрожжевой закваски (1 петля захватывает 0,01 мл), наносят на предметное стекло, добавляют столько же молока и размазывают на определенной площади (4 см2). Препарат сушат на воздухе, осторожно фиксируют на пламени и окрашивают метиленовым синим в течение 10 мин.
Под микроскопом с иммерсионной системой подсчитывают количество дрожжевых клеток (в 10 ПОЛЯХ
зрения). Количество дрожжевых клеток в 1 мл закваски определяют по формуле:
S
-А. 100,
Si
гдеА - среднее количество дрожжевых клеток в одном поле зрения;
S- площадь квадрата (4 с.м2);
Si- площадь поля зрения,
Si=jrr2,
где г - радиус объектива, определяемый с помощью объектного микрометра. На объектный микрометр наносят каплю кедрового масла н с иммерсионной системой определяют иа линейке объектного микрометра радиус объектива.
Если г объектива « 0,08 мм, то
S,=3,14.0,0064=0,02 мм2,
S 400 мм2
=20000.
Si 0,02 мм2
Учет дрожжевых клеток в дрсжжеванном корме
Через 1-2 дня стаканы с дрожжеванным кормом взвешивают. Вследствие сбраживания сахара и испарения воды масса корма становится меньше. Берут среднюю пробу в количестве 10 г, вносят в колбу, содержащую 100 мл стерильной водопроводной воды, и взбалтывают в течение 5 мин. Затем на определенной площади предметного стекла (4 см2) размазывают определенный объем суспензии (0,01" мл-1 петля) и добавляют 0,01 мл молока. Препарат подсушивают на воздухе, фиксируют осторожно на пламени, красят метиленовым синим в течение 10 мин. Подсчитывают количество дрожжевых клеток в одном поле зрения (10 полей зрения).
Среднее количество клеток в одном поле зрения умножают на 20 000, на 100 и 10, получают количество клеток в 1 г корма. Затем эту цифру умножают на массу корма и определяют число дрожжей во всем корме.
Чтобы узнать, во сколько раз увеличилось количество дрожжей в процессе дрожжевания корма, надо разделить их число на первоначальное количество дрожжевых клеток, содержащихся в закваске. Корм считается хорошим, если в одном поле зрения встречается не более 10 посторонних бактериальных клеток (не дрожжей).
Материалы и оборудование. Весы н разновесы, стаканы на 100 мл со стеклянными палочками, свекла, отруби, суспензия дрожжей, градуированные пипетки на 5-10 мл, петли, молоко в пробирках, предметные стекла с квадратом 4 см2 из миллиметровой бумаги, объектный микрометр, индикатор метиленовый синий, стаканы с дрожжеванным кормом. Микроскоп и все необходимое для микроско- пирования.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Микрофлора кормов и пищевых продуктов

Выполнил студент 2 курса

Тутунарь Денис

Микрофлора кормов

Эпифитная микрофлора . На поверхностных частях растений постоянно присутствует разнообразная микрофлора, называемая эпифитной. На стеблях, листьях, цветах, плодах наиболее часто встречаются следующие неспоровые виды микроорганизмов: Bact, herbicola составляет 40% всей эпифитной микрофлоры, Ps. fluorescens - 40%, молочнокислые бактерии - 10 %, им подобные - 2 %, дрожжи, плесневые грибы, целлюлозные, маслянокислые, термофильные бактерии - 8 %.

После скашивания и потери сопротивляемости растений, а также в силу механического повреждения их тканей эпифитная и прежде всего гнилостная микрофлора, интенсивно размножаясь, проникает в толщу растительных тканей и вызывает их разложение. Именно поэтому продукцию растениеводства (зерно, грубые и сочные корма) от разрушительного действия эпифитной микрофлоры предохраняют различными методами консервирования.

Известно, что в растениях имеется связанная вода, входящая в состав их химических веществ и свободная -- капельно-жидкая. Микроорганизмы могут размножаться в растительной массе только при наличии в ней свободной воды. Одним из наиболее распространенных и доступных методов удаления из продуктов растениеводства свободной воды и, следовательно, их консервирования является высушивание и силосование.

Сушка зерна и сена предусматривает удаление из них свободной воды. Поэтому микроорганизмы на них размножаться не могут до тех пор, пока эти продукты будут сухими.

В свежескошенной неперестоявшей траве воды содержится 70 - 80 %, в высушенном сене только 12--16 %, оставшаяся влага находится в связанном состоянии с органическими веществами и микроорганизмами не используется. Во время сушки сена теряется около 10 % органических веществ, главным образом при разложении белков и Сахаров. Особенно большие потери питательных веществ, витаминов и минеральных соединений происходят в высушенном сене, находящемся в прокосах (валках), когда часто идут дожди. Дождевая дистиллированная вода вымывает их до 50 %. Значительные потери сухого вещества происходят в зерне при его самосогревании. Этот процесс обусловлен термогенезом, то есть созданием тепла микроорганизмами. Возникает он потому, что термофильные бактерии используют для своей жизни только 5 - 10 % энергии потребляемых ими питательных веществ, а остальная выделяется в окружающую их среду - зерно, сено.

Силосование кормов. При выращивании кормовых культур (кукурузы, сорго и др.) с одного гектара удается получить в зеленой массе значительно больше кормовых единиц, чем в зерне. По крахмальному эквиваленту питательность зеленой массы при сушке может снизиться до 50 %, а при силосовании только до 20 %. При силосовании не теряются мелкие листья растений, обладающие высокой питательностью, а при высушивании они опадают. Закладку силоса можно производить и при переменной погоде. Хороший силос является сочным, витаминным, молокогонным кормом.

Сущность силосования состоит в том, что в заложенной в емкости измельченной зеленой массе интенсивно размножаются молочнокислые микробы, разлагающие сахара с образованием молочной кислоты, накапливающейся до 1,5--2,5 % к массе силоса. Одновременно размножаются уксуснокислые бактерии, превращающие спирт и другие углеводы в уксусную кислоту; ее накапливается 0,4--0,6 % к массе силоса. Молочная и уксусная кислоты являются сильным ядом для гнилостных микробов, поэтому размножение их прекращается.

Силос сохраняется в хорошем состоянии до трех лет, пока в нем содержится не менее 2 % молочной и уксусной кислот, а рН составляет 4--4,2. Если размножение молочнокислых и уксусных бактерий ослабевает, то концентрация кислот снижается. В это время одновременно начинают размножаться дрожжи, плесени, маслянокислые и гнилостные бактерии и силос портится. Таким образом, получение хорошего силоса зависит прежде всего от наличия в зеленой массе сахароз и интенсивности развития молочнокислых бактерий.

В процессе созревания силоса различают три микробиологические фазы, характеризующиеся специфическим видовым составом микрофлоры.

Первая фаза характеризуется размножением смешанной микрофлоры с некоторым преобладанием гнилостных аэробных неспоровых бактерий -- кишечной палочки, псевдомонас, молочнокислых микробов, дрожжей. Спороносные гнилостные и маслянокислые бактерии размножаются медленно и не преобладают над молочнокислыми. Основной средой для развития смешанной микрофлоры в этой стадии является растительный сок, выделяющийся из тканей растений и заполняющий пространство между измельченной растительной массой. Это способствует созданию анаэробных условий в силосе, что угнетает развитие гнилостных бактерий и благоприятствует размножению молочнокислых микробов. Первая фаза при плотной укладке силоса, то есть в анаэробных условиях, продолжается всего 1--3 дня, при рыхлой укладке в аэробных условиях она более продолжительна и длится 1--2 недели. За это время силос разогревается благодаря интенсивным аэробным микробиологическим процессам. Вторая фаза созревания силоса характеризуется бурным размножением молочнокислых микробов, причем вначале развиваются преимущественно кокковые формы, которые затем сменяются молочнокислыми бактериями.

Благодаря накоплению молочной кислоты прекращается развитие всех гнилостных и маслянокислых микроорганизмов, при этом вегетативные их формы погибают, остаются лишь спороносные (в форме спор). При полном соблюдении технологии закладки силоса в этой фазе размножаются гомоферментативные молочнокислые бактерии, образующие з Сахаров только молочную кислоту. При нарушении технологии закладки силоса, когда в нем. содержится воздух, развивается микрофлора гетероферментативного брожения, в результате чего образуются нежелательные летучие кислоты -- масляная, уксусная и др. Длительность второй фазы -- от двух недель до трех месяцев.

Третья фаза характеризуется постепенным отмиранием в силосе молочнокислых микробов из-за высокой концентрации молочной кислоты (2,5 %). В это время созревание силоса завершается, условным показателем пригодности его к скармливанию считается кислотность силосной массы, снижающаяся до рН 4,2 - 4,5 (рис. 37). В аэробных условиях начинают размножаться плесени и дрожжи, которые расщепляют молочную кислоту, этим пользуются маслянокислые и гнилостные бактерии, прорастающие из спор, в результате силос плесневеет и загнивает.

Пороки силоса микробного происхождения . При несоблюдении надлежащих условий закладки и хранения силоса в нем возникают определенные пороки.

Гниение силоса, сопровождающееся значительным самосогреванием, отмечают при рыхлой его укладке и недостаточном уплотнении. Бурному развитию гнилостных и термофильных микробов способствует находящийся в силосе воздух. В результате разложения белка силос приобретает гнилостный, аммиачный запах и становится непригодным к скармливанию. Гниение силоса происходит в первой микробиологической фазе, когда задерживается развитие молочнокислых микробов и накопление молочной кислоты, подавляющей гнилостных бактерий. Чтобы прекратить развитие последних, необходимо рН в силосе снизить до 4,2--4,5. Гниение силоса вызывают Er. herbicola, E. coli, Ps. aerogenes. P. vulgaris, B. subtilis, Ps. fluorescens, а также плесневые грибы.

Прогоркание силоса обусловлено накоплением в нем масляной кислоты, обладающей резким горьким вкусом и неприятным запахом. В хорошем силосе масляная кислота отсутствует, в силосе среднего качества ее обнаруживают до 0,2%, а в непригодном к скармливанию -- до I %.

Возбудители маслянокислого брожения способны превращать молочную в масляную кислоту, а также вызывать гнилостный распад белков, что усугубляет их отрицательное действие на качество силоса. Маслянокислое брожение проявляется при медленном развитии молочнокислых бактерий и недостаточном накоплении молочной кислоты, при рН выше 4,7. При быстром же накоплении молочной кислоты в силосе до 2 % и рН 4--4,2 маслянокислого брожения не происходит.

Основные возбудители маслянокислого брожения в силосе: Ps. fluo-rescens, Cl. pasteurianum, Cl. felsineum.

Перекисание силоса наблюдается при энергичном размножении в нем уксуснокислых, а также гнилостных бактерий, способных продуцировать уксусную кислоту. Уксуснокислые бактерии особенно интенсивно размножаются при наличии в силосе этилового спирта, накапливаемого дрожжами спиртового брожения. Дрожжи и уксуснокислые бактерии -- аэробы, поэтому значительное содержание уксусной кислоты в силосе и, следовательно, его перекисание отмечают при наличии в силосе воздуха.

Плесневение силоса происходит при наличии в силосе воздуха, что благоприятствует интенсивному развитию плесеней и дрожжей. Эти микроорганизмы всегда обнаруживают на растениях, поэтому при благоприятных условиях начинается их быстрое размножение.

Ризосферная и эпифитная микрофлора могут играть и негативную роль. Корнеплоды нередко поражают гнилью (черный - Alternaria radicina, серый -Botrutus cinirea, картофельный - Phitophtora infenstans). К порче силоса приводит чрезмерная деятельность возбудителей маслянокислого брожения. На вегетирующих растениях размножаются спорынья (claviceps purpurae), вызывающая заболевание эрготизм. Грибы вызывают токсикозы. Возбудитель ботулизма (Cl. вotulinum), попадая в корм с почвой и фикалиями, вызывает тяжелый токсикоз, нередко с летальным исходом. Многие грибы (Aspergillus, Penicillum, Mucor, Fusarium, Stachybotrus) заселяют корма, размножаясь при благоприятных условиях, и вызывают у животных острые или хронические токсикозы, чаще сопровождающиеся неспецифическими симптомами.

Микробиологические препараты используются в рационах животных и птиц. Ферменты улучшают усвоение корма. На микробиологической основе получают витамины, аминокислоты. Возможно использование бактериального белка. Кормовые дрожжи представляют собой хороший белково-витаминный корм. В дрожжах содержится легкопереваримый белок, провитамин D (зргостерин), а также витамины А, В, Е. Размножаются дрожжи очень быстро, поэтому в промышленных условиях удается получать большое количество дрожжевой массы при культивировании их на патоке или осахаренной клетчатке. В настоящее время в нашей стране сухие кормовые дрожжи готовят в большом коли честве. Для их изготовления используется культура кормовых дрожжей.

Микрофлора пищевых продуктов при холодильном хранении

Микрофлора сырых пищевых продуктов растительного и животного происхождения очень разнообразна. К микроорганизмам, составляющим микрофлору продуктов относятся бактерии, дрожжи, плесени, простейшие животные (протоза) и некоторые водоросли. Микроорганизмы в природе широко распространены благодаря лёгкой приспосабливаемости к теплу, холоду, недостатку влаги, а так же благодаря их высокой стойкости и быстрому размножению. силос микробный микрофлора плесень

Развитие микробиологических процессов в пищевых продуктах может привести к снижению пищевой ценности и резко ухудшить органолептические показатели пищевых продуктов, вызвать образование вредных для продуктов веществ. Поэтому одна из задач пищевой промышленности - ограничение вредного воздействия микроорганизмов на продукты. Однако существуют определенные микроорганизмы, присутствие которых в пищевых продуктах придает им новые вкусовые свойства. Метод замещения нежелательной микрофлоры на микрофлору c требуемыми свойствами используется при производстве кефира, простокваши, ацидофилина, сыров, квашеной капусты и др.

Для развития микроорганизмов необходимо наличие воды в доступной для них форме. Потребность микроорганизмов в воде может быть выражена количественно в виде активности воды, которая зависит от концентрации растворенных веществ и степени их диссоциации.

Развитие микрофлоры при понижении температуры резко тормозится, причем тем больше, чем ближе температура к точке замерзания тканевой жидкости продукта. Эффект влияния понижения температуры на микробную клетку обусловлен нарушением сложной взаимосвязи метаболических реакций в результате различного уровня изменений их скоростей и повреждением молекулярного механизма активного переноса растворимых веществ через клеточную мембрану. Наряду с этим происходит изменение и качественного состава микроорганизмов. Некоторые группы их размножаются и при низких температурах, вызывая заражение травмированных при уборке и транспортировке плодов и овощей. Затем инфекция распространяется и на здоровые, неповрежденные плоды и овощи.

По отношению к температуре все микроорганизмы делят на три группы: ТЕРМОФИЛЫ (55-75 о С); МЕЗОФИЛЫ (25-37 о С); ПСИХРОФИЛЫ (0-15 о С).

Для холодильной технологии важное значение имеют психрофильные микроорганизмы в пищевых продуктах. Они содержатся в почве, воде, воздухе, обладая способностью обсеменять технологическое оборудование, инструменты, тару, непосредственно пищевые продукты. Они активно размножаются на продуктах с небольшой кислотностью - мясе, рыбе, молоке и овощах.

Замораживание пищевых продуктов сопровождается понижением количества микроорганизмов и их активности. В начальный период замораживания, когда основная часть воды превращается в лёд, происходит резкое снижение числа клеток микроорганизмов (зона А). Затем следует замедление размножения микроорганизмов (зона В). Затем процесс стабилизируется, и остаётся некоторое количество устойчивых клеток микроорганизмов (зона С).

Гибель микроорганизмов при замораживании с наибольшей интенсивностью происходит при температуре от -5 до -10 о С. Ряд дрожжей и плесневых грибов способны к процессам жизнедеятельности вплоть до температуры -10 - -12 о С.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Обзор способов размножения бактерий, актиномицетов, дрожжей, плесневых грибов. Влияние лучистой энергии и антисептиков на развитие микроорганизмов. Роль пищевых продуктов в возникновении пищевых заболеваний, источники инфицирования, меры профилактики.

контрольная работа , добавлен 24.01.2012


Основные группы микроорганизмов, используемых в пищевой промышленности: бактерии, дрожжи и плесени, их характеристика. Спиртовое брожение, разложение сахара на спирт и углекислый газ. Процесс молочнокислого, пропионовокислого и маслянокислого брожения.

курсовая работа , добавлен 07.12.2013


Описание структуры воды пресных водоемов и донных иловых отложений. Характеристика почвы как среды обитания микроорганизмов. Исследование влияния вида и возраста растений на ризосферную микрофлору. Рассмотрение микробного населения почв разных типов.

курсовая работа , добавлен 01.04.2012


Основные свойства молока и причины возникновения патогенной микрофлоры. Сущность биохимических процессов брожения и гниения. Фазы изменения микрофлоры парного молока. Характеристика кисломолочных продуктов, особенности их использования человеком.

курсовая работа , добавлен 12.04.2012


Типичные процессы брожения. Краткая характеристика микроорганизмов-возбудителей. Микрофлора плодов и овощей, зерномучных продуктов, стерилизация баночных консервов. Основные виды микробиологической порчи. Понятие и способы дезинфекции. Санитарный надзор.

контрольная работа , добавлен 26.10.2010


Функции микроорганизмов: разложение растительных и животных остатков, использование в технологиях производства пищевых продуктов и биологически активных соединениях. Виды анаэробных процессов: спиртового, молочнокислого, пропионового и масляного брожения.

реферат , добавлен 20.01.2011


История развития микробиологии, задачи и связь с другими науками. Роль микробов в народном хозяйстве и патологии животных. Изучение плесеней и дрожжей. Микрофлора животных, почвы и кормов. Понятие и значение антибиотиков, стерилизации и пастеризации.

шпаргалка , добавлен 04.05.2014


Общая информация о пропионовокислых бактериях. Основные продукты пропионовокислого брожения, химизм, особенности. Зависимость соотношения продуктов брожения от степени окисленности источника углерода. Применение пропионовокислых бактерий в промышленности.

реферат , добавлен 01.06.2010


Исследование основных типов микроорганизмов: бактерий, грибов и водорослей. Анализ условий, необходимых для роста микроорганизмов. Механизм образования микробиологических отложений. Изучение методов микробиологического тестирования и приборов мониторинга.

презентация , добавлен 23.10.2013


Свойства прокариотных микроорганизмов. Методы определения подвижности у бактерий. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе. Нормальная и анормальная микрофлора молока. Культивирование анаэробных микроорганизмов в условиях лаборатории.