4. KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN
4.5.Ảnh hưởng của việc bổ sung các chế phẩm vi sinh vật ựến sự biến ựộng hàm lượng các axit hữu cơ trong cỏ voi và thân lá cây ngô ủ chuạ
hàm lượng các axit hữu cơ trong cỏ voi và thân lá cây ngô ủ chuạ
Hoạt ựộng lên men của các vi khuẩn lactic là ựặc trưng cơ bản của toàn bộ quá trình ủ chua thức ăn xanh. Cây, cỏ xanh sở dĩ ựược bảo quản có hiệu quả bằng phương pháp này là nhờ hoạt ựộng lên men này mà sản sinh ra các axit hữu cơ, làm tăng nồng ựộ ion H+, qua ựó làm giảm ựộ pH môi trường. Môi trường pH thấp ức chế sự hoạt ựộng của các vi khuẩn gây thối, nhưng theo Mc. Donald (1991), tác dụng ức chế ựối với các vi khuẩn gây thối không chỉ do tăng nồng ựộ
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 56
ion H+, mà còn bởi sự hiện diện của các axit hữu cơ không phân lỵ Chắnh vì vậy, ựể ựánh giá chất lượng của một loại thức ăn ủ chua cần khảo sát hàm lượng của các axit hữu cơ trong hỗn hợp ủ.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 57
Bảng 4.10. Ảnh hưởng của việc bổ sung các chế phẩm vi sinh vật ựến hàm lượng các axit hữu cơ trong cỏ voi tươi ủ chua (% trong vật chất khô).
Thời ựiểm lấy mẫu sau khi ủ (ngày thứ)
30 60 90 120
Chất bổ trợ Lac Ax Bu Lac Ax Bu Lac Ax Bu Lac Ax Bu
BOB 1,18a 0,08b * 1,30ab 0,26b * 1,29b 0,27b * 1,17b 0,33b * VCN1 1,29a 0,04c * 1,40a 0,10c * 1,40a 0,14c * 1,35a 0,17c * VCN1 + VCN2 1,26 a 0,05cb * 1,34ab 0,12c * 1,40a 0,13c * 1,35a 0,16c * RM (đC +) 1,22a 0,16a 0,003b 1,25b 0,30a 0,007b 1,21b 0,36a 0,005b 0,90c 0,62a 0,008b KBS (đC -) 0,76b 0,15a 0,025a 0,82c 0,34a 0,035a 0,89c 0,39a 0,044a 0,52c 0,67a 0,057a SE 0,035 0,015 0,001 0,027 0,031 0,002 0,025 0,018 0,003 0,019 0,017 0,005 P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Ghi chú: VCN1 = gồm các chủng vi khuẩn lactic thuộc loài Lactobacilus plantarum là những chủng lên men lactic ựồng chất (L01; 2-10; 8-10); VCN2 = là chế phẩm ựa enzyme vi sinh vật phân giải chất xơ (Cellulase, β- glucanase, Xylanlase); BOB = là chế phẩm vi sinh vật Bio-Stabil Plus (của công ty Biomin - Áo) (Enterococcus faecium; Lactobacillus brevis;Lactobacilus plantarum); RM = rỉ mật; * = không phát hiện. Trong cùng một cột các giá trị mang các chữ cái khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<0.05).
Theo Jalc và CS, (2009), hàm lượng các axit béo trong vật chất khô của cỏ tươi dao ựộng từ 1 ựến 3%. Khoảng 50-75% lượng axit béo này là các axit béo C18:3 (α-linolenic acid) và từ 5% ựến 15% là các axit béo C18:2 (linoleic acid) (Schroeder và CS, 2004). Hàm lượng các axit béo này rất khác nhau giữa các giống cây, cỏ trồng và bị ảnh hưởng bởi rất nhiều nhân tố như giai ựoạn thành thục, mùa vụ, cường ựộ ánh sáng (Elgersma và CS, 2006). Khi cây cỏ xanh ựược chế biến và dự trữ bằng phương pháp ủ chua, phần lớn các axit béo (ựặc biệt là các axit béo không no mạch dài) bị các VSV trong pha hiếu khắ sử dụng như một nguồn năng lượng (Dewhurst và CS, 2003). Các axit hữu cơ trong hỗn hợp ủ chủ yếu ựược sinh ra trong quá trình lên men do hoạt ựộng của các VK Lactic, các Enterobacteria và một phần do các Clostridium (Mc. Donald, 1991; Adesogan và CS, 2004). Bảng 4.10 và 4.11 trình bày hàm lượng các axit hữu cơ ở cỏ voi tươi và héo ủ chua ở các thời ựiểm khác nhau dưới ảnh hưởng của việc bổ sung các chế phẩm vi sinh vật. Các số liệu ở bảng 8a cho thấy, vào thời ựiểm lúc 30 ngày sau khi ủ, hàm lượng axit lactic trong cỏ voi tươi ủ chua dao ựộng từ
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 58
0,76% ựến 1,29%. Trong ựó hàm lượng axit lactic cao nhất thấy ở các nghiệm thức cỏ voi ủ với các chế phẩm sinh học (BOB, VCN1, VCN1 + VCN2) và rỉ mật (từ 1,18% ựến 1,29%). Hàm lượng axit lactic thấp nhất thấy ở nghiệm thức ựối chứng (0,76%). Những kết quả này cho thấy, hàm lượng axit lactic ựạt ở mức cao sau 30 ngày ủ không chỉ thấy ở các nghiệm thức cỏ có bổ sung các chất cấy vi sinh vật mà còn ở các nghiệm thức bổ sung rỉ mật. điều này không khó giải thắch, vì nếu không ựược bổ sung thêm các chất cấy ựể tăng mật ựộ các VK lactic trong vật liệu ủ thì việc bổ sung rỉ mật (nguồn carbohydrate dễ lên men) là ựiều kiện rất thuận lợi cho các VK lên men lactic hoạt ựộng.
Vào thời ựiểm 30 ngày sau khi ủ, không phát hiện thấy có axit butyric ở các nghiệm thức cỏ voi tươi có bổ sung các chế phẩm sinh học, nhưng thấy có axit này ở hai nghiệm thức ựối chứng, nhưng ở nghiệm thức ựối chứng dương (ủ với rỉ mật) hàm lượng axit butyric thấp hơn gần 10 lần so với nghiệm thức ựối chứng âm (0,003% so với 0,025%) và sai khác này có ý nghĩa thống kê (P = 0,000). điều ựó cho thấy, khi ủ chua cỏ voi có bổ sung các vật liệu truyền thống như rỉ mật, mô hình lên men hoàn toàn tùy thuộc vào sự hiện diện của các VSV sẵn có ở cỏ voị Rỉ mật là nguồn cơ chất chung, nhóm VK nào có mật ựộ quần thể ựông ựảo hơn sẽ chiếm ưu thế. Bổ sung rỉ mật tuy tạo ra ựược hàm lượng axit lactic khá cao nhưng ựồng thời cũng tạo ra axit axetic và butyric. điều ựó chứng tỏ cơ cấu quần thể VK ở nghiệm thức này khá xen tạp. Ở nghiệm thức ựối chứng, chúng ta thấy có sự hiện diện ựồng thời của axit latic (với lượng thấp), axit axetic (ở mức trung bình) và butyric (ở mức cao) chứng tỏ mức ựộ xen tạp rất lớn, ngoài các VK lên men lactic ựồng và dị chất, các VK thuộc nhóm
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 59
Bảng 4.11. Ảnh hưởng của việc bổ sung các chế phẩm vi sinh vật ựến hàm lượng các axit hữu cơ trong cỏ voi héo ủ chua
Thời ựiểm lấy mẫu sau khi ủ (ngày thứ)
30 60 90 120
Chất bổ trợ Lac Ax Bu Lac Ax Bu Lac Ax Bu Lac Ax Bu
BOB 1,29ab 0,08c * 1,41a 0,16c * 1,41a 0,18b * 1,33ab 0,24b * VCN1 1,32a 0,04c * 1,43a 0,10c * 1,46a 0,12b * 1,39a 0,18c * VCN1 + VCN2 1,32a 0,04c * 1,43a 0,11c * 1,46a 0,12b * 1,40a 0,17c * RM (đC +) 1,15b 0,27a 0,003b 1,26b 0,31a 0,006b 1,24b 0,34a 0,009b 1,13b 0,43a 0,010b KBS (đC -) 0,92c 0,18b 0,025a 0,97c 0,24b 0,033a 0,97c 0,30a 0,043a 0,93c 0,31ab 0,049a SE 0,015 0,004 0,002 0,021 0,022 0,003 0,010 0,008 0,003 0,027 0,002 0,003 P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Ghi chú: Lac = axit lactic; Ax = axit axetic; Bu = axit butyric; VCN1 = gồm các chủng vi khuẩn lactic thuộc loài Lactobacilus plantarum là những chủng lên men lactic
ựồng chất (L01; 2-10; 8-10); VCN2 = là chế phẩm ựa enzyme vi sinh vật phân giải chất xơ (Cellulase, β-glucanase, Xylanlase); BOB = là chế phẩm vi sinh vật Bio-Stabil Plus (của công ty Biomin - Áo) (Enterococcus faecium; Lactobacillus brevis;Lactobacilus plantarum); RM = rỉ mật, KBS = không bổ sung; đC = ựối chứng; * = không phát hiện. Trong cùng một cột các giá trị mang các chữ cái khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<0.05).
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 60
Bảng 4.12. Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm vi sinh vật ựến hàm lượng các axit hữu cơ trong thân lá cây ngô ủ chua
Thời ựiểm lấy mẫu sau khi ủ (ngày thứ)
30 60 90 120
Chất bổ trợ Lac Ax Bu Lac Ax Bu Lac Ax Bu Lac Ax Bu
BOB 1,32a 0,09c * 1,47a 0,18c * 1,45a 0,21b * 1,36b 0,28b * VCN1 1,35a 0,04c * 1,49a 0,11c * 1,50a 0,14c * 1,42a 0,21b * VCN1 + VCN2 1,35a 0,04c * 1,49a 0,12c * 1,50a 0,14c * 1,44a 0,20b * RM (đC +) 1,18b 0,29a 0,005b 1,31b 0,35a 0,008b 1,27b 0,39a 0,011b 1,16c 0,50a 0,019b KBS (đC -) 0,94c 0,19b 0,033a 1,01c 0,27b 0,065a 0,39c 0,35a 0,033a 0,67d 0,15c 0,067a SE 0,011 0,002 0,003 0,022 0,021 0,004 0,011 0,009 0,002 0,026 0,003 0,004 P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Ghi chú: Lac = axit lactic; Ax = axit axetic; Bu = axit butyric; VCN1 = gồm các chủng vi khuẩn lactic thuộc loài Lactobacilus plantarum là những chủng lên men lactic
ựồng chất (L01; 2-10; 8-10); VCN2 = là chế phẩm ựa enzyme vi sinh vật phân giải chất xơ (Cellulase, β-glucanase, Xylanlase); BOB = là chế phẩm vi sinh vật Bio-Stabil Plus (của công ty Biomin - Áo) (Enterococcus faecium; Lactobacillus brevis;Lactobacilus plantarum); RM = rỉ mật. KBS = không bổ sung; đC = ựối chứng; * = không phát hiện. Trong cùng một cột các giá trị mang các chữ cái khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<0.05). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 61
Khi xem xét ựộng thái của các axit hữu cơ theo thời gian (ở cả 3 ựối tượng vật liệu ủ), chúng tôi thấy, hàm lượng axit lactic tăng nhanh chỉ trong vòng từ 30 ựến 60 ngày ựầu, sau ựó chững lại ở thời ựiểm 90 ngày sau khi ủ. Sau 90 ngày ủ, hàm lượng axit lactic có xu hướng giảm xuống. đặc ựiểm này rất ựặc trưng cho quá trình ủ chua thức ăn xanh. Theo Weinberg và CS, (1996), sau thời kỳ hô hấp hiếu khắ (kéo dài vài giờ hoặc vài ngày) là thời kỳ lên men lactic (ựặc trưng bằng sự tăng axit lactic).Vào cuối thời kỳ này, hoạt ựộng lên men của các VK lactic giảm, biểu hiện bằng sự chững lại (không tăng) của hàm lượng axit lactic, hỗn hợp ủ nếu ựược yếm khắ tốt sẽ bước vào thời kỳ ổn ựịnh (stable phase). Ở thời kỳ này, chỉ những VK có thể sống trong môi trường pH thấp có thể hoạt ựộng. Rất nhiều loài VK lên men lactic dị chất thuộc loại này, sản phẩm lên men của chúng không chỉ là axit lactic mà còn có cả axit axetic, ethanol và khắ CO2 (Muck, 2008). Kết quả là axit lactic giảm kể từ thời ựiểm sau 90 ngày ủ, nhưng axit axetic vấn tiếp tục tăng.
Có khá nhiều quan ựiểm khác nhau khi ựánh giá chất lượng của cây, cỏ ủ thông qua hàm lượng các axit hữu cơ, nhưng quan ựiểm ựược nhiều nhà khoa học nhất trắ là một loại thức ăn xanh ủ chua có chất lượng tốt phải có hàm lượng cao axit lactic và axetic (Mc. Donald, 1991; Kung và CS, 1997; Filya và CS, 2003; Kleinschmit và CS, 2006). Axit lactic và axetic ựều là các axit hữu cơ có giá trị, chúng ựược gia súc nhai lại sử dụng như một nguồn năng lượng cho sinh trưởng và tạo sữa, ngoài sự hiện diện của chúng trong hỗn hợp ủ làm tăng nồng ựộ H+, giảm pH môi trường, kìm hãm các VK gây thối, axit axetic còn có khả năng kháng các loại nấm (nấm men và nấm mốc) rất hiệu quả (Muck và Kung, 1997; Filya, 2003; Nsereko và CS, 2008).
Khi so sánh hàm lượng và ựộng thái các axit hữu cơ ở các nghiệm thức có bổ sung chất cấy VSV ựơn thuần (VCN1 và BOB) với việc bổ sung thêm các ựa enzyme (VCN1 + VCN2), chúng tôi thấy, bổ sung thêm enzyme phân giải xơ (celluase, xylanase và mannanase) ựồng thời với các VSV cấy không cải thiện ựáng kể hiệu quả lên men ở cỏ voi và thân lá cây ngô ủ. Biểu hiện cụ thể là khi
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 62
bổ sung các chế phẩm này không làm tăng ựược hàm lượng các axit hữu cơ hữu ắch nhu lactic và axetic.
So với cỏ voi tươi, hàm lượng các axit hữu cơ ở cỏ voi héo và thân lá ngô ựều cao hơn ở các thời ựiểm quan sát (bảng 8b và 8c). điều ựó chứng tỏ tắnh ưu việt của việc làm giảm ựộ ẩm của cây cỏ trước khi ủ chuạ độ ẩm cao là ựiều kiện thuận lợi cho các VK gây thối (Clostridium) hoạt ựộng, hạn chế ựộ ẩm ựồng nghĩa với việc tạo ựiều kiện bất lợi cho nhóm VK này và tăng khả năng cạnh tranh của các VK lactic. Ở cỏ voi héo, ựộng thái hàm lượng axit lactic và axit axetic cũng có xu hướng tương tự như ở cỏ voi tươị
Trên cơ sở các kết quả ở các bảng 4.10, 4.11 và 4.12, có thể nhận ựịnh rằng, ở cả 3 ựối tượng vật liệu ủ (cỏ voi tươi, cỏ voi phơi héo và thân lá cây ngô), sự biến ựộng hàm lượng các axit hữu cơ tuân theo một xu hướng chung là ở các nghiệm thức có bổ sung các chế phẩm sinh học (VCN1, BOB và VCN1 + VCN2), hàm lượng các axit hữu cơ hữu ắch (lactic, axetic) luôn cao hơn so với các nghiệm thức ựối chứng. Ở các nghiệm thức ủ với rỉ mật, hàm lượng axit lactic và axetic ở mức trung bình nhưng có sự hiện diện của axit butyric. Các nghiệm thức ựối chứng âm (không bổ sung), hàm lượng các axit hữu cơ hữu ắch rất thấp và hàm lượng axit butyric rất caọ