I. Ủ CHUA (SILễ SILAGE)
1.2.Vai trũ vi sinh vật trong quỏ trỡnh Ủ chua
Vi khuẩn và nấm hiếu khớ là những vi sinh vật hoạt động nổi trội khi cõy cỏ cũn tươi, nhưng trong điều kiện yếm khớ, chỳng được thay thế bởi vi khuẩn sống trong điều kiện thiếu ụ-xy. Những vi khuẩn này bao gồm: vi khuẩn lờn men lactic, clostridia và enterobacteria.
Vi khuẩn lờn men lactic
Vi khuẩn lactic chỉ chiếm 1% tổng số vi khuẩn của thực vật. Nú phỏt triển trong mụi trường yếm khớ. Sự phỏt triển nhanh của chỳng sẽ quyết định phẩm chất của thức ăn ủ xanh vỡ sản sinh axit lactic làm giảm nhanh pH khối ủ. Vi khuẩn lờn men lactic sinh sản nhanh khi cõy bị cắt ngắn, hoặc bị tổn thương. Cú 3 yếu tố giỳp cho vi khuẩn lactic phỏt triển nhanh được là: yếm khớ, đủ đường và vi khuẩn lactic nhiều.
Nếu những yếu tố trờn được đỏp ứng, đường trong thức ăn xanh sẽ được chuyển phần lớn thành axit lactic là nhõn tố chủ yếu để bảo tồn thức ăn ủ xanh với pH = 3,5 - 4,2.
Trong cỏ hũa thảo để đạt pH này cần 1,5 - 2,0% axit lactic.
Vi khuẩn lờn men lactic gồm hai nhúm: tự dưỡng - homofermentative bacteria (Lactobacillus plantarum, Pediococus pentosaceus và Enterococus fõeclis) và dị dưỡng - heterofermentactive bacteria (Lactobacillus brevis và Leuconostoc mesenteroides).
Khi ủ chua, vi khuẩn lactic tiếp tục tăng và lờn men cacbohydrat tan trong nước thành axit hữu cơ, chủ yếu là axit lactic, làm giảm pH khối ủ. Nhúm tự dưỡng sử dụng đường hexoz hiệu quả hơn vi khuẩn dị dưỡng. Trong quỏ trỡnh ủ chua, hemicellulose cú thể bị thủy phõn giải phúng đường pentoz và vi khuẩn lactic phõn giải thành axit lactic và axetic.
Clostridia
Clostridia cú mặt ớt trong cõy cỏ, chủ yếu do nhiễm từ đất đai. Nhúm này ở dạng bào tử và lớn lờn khi mụi trường yếm khớ. Chỳng cú thể gồm 2 nhúm chớnh: nhúm lờn men đường và nhúm phõn giải protein. Nhúm lờn men đường (Clostridium butyricum và
Clostridium tyrobutyrricum) lờn men axit lactic và cacbohydrat tan trong nước thành axit
butyric, và vỡ vậy tăng giỏ trị pH. Nhúm phõn giải protein (Clostridium bifermentỏn và
Clostridium sporogenes) lờn men chủ yếu axit amin thành nhiều sản phẩm khỏc nhau như
axit axetic, butyric, cỏc amin (putrescine, histamine, cadaverine) và amụn.
Clostridia sinh sản nhanh ở pH 7-7,4 và chỳng khụng sống được trong mụi trường pH dưới 4,2. Chỳng phỏt triển kộm khi hàm lượng chất khụ khối ủ trờn 30% và hoàn toàn khụng phỏt triển khi chất khụ trờn 40%.
Nhúm bacillus
Nhúm này bị lõy lan khi thu hoạch cõy cỏ, nhưng khi pH thấp thỡ khụng phỏt triển. Tuy nhiờn, trong mụi trường hiếu khớ nhúm này phỏt triển rất nhanh. Bũ dễ bị sẩy thai khi cho ăn thức ăn ủ chua chứa nhiều Bacillus lichiniformis.
Nấm
Nấm cú nhiều trong đất, trong cõy và sinh sản nhiều hỡnh thức, đơn bào (nấm men) hay đa bào (nấm mục). Nấm men cú trong thức ăn ủ chua gồm cỏc chủng thuộc:
Candida, Saccharomyces, Torulopsis. Chỳng cú vai trũ quan trọng trong việc gõy thối
khối ủ khi tiếp xỳc với khụng khớ.
Nấm mốc hoạt động chủ yếu trong mụi trường hiếu khớ và hoạt động tớch cực ở lớp bề mặt của khối ủ. Nhiều chủng cú khả năng sản sinh mycotoxin (bảng 56).
Bảng 56. Một số nấm sản sinh mycotoxin trong thức ăn ủ chua
Tờn nấm Mycotoxin
Penicillium roqueforti Roquefortine A, B, C; độc tố PR; axit microfinolic và penicillic
Byssochlamys nivea Bào tử (patulin)
Paecilomyces viriotii Bào tử
Aspergillus clavus Bào tử, cytochanasin E; tryptoquinolin
Aspergillus fumigatus Fumiclavine A, C; fumitoxin A, B, C; glioxin
Aspergillus flavus Aflatoxin; axit cyclopiazonic
Fusarium culmorum Độc tố T2 và HT; zearelenone
Fusarium crookwellense Zearelenone (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tuy nhiờn, việc gõy độc do ăn thức ăn ủ chua rất ớt khi gặp. Một phần là do vi sinh vật dạ cỏ cú thể phõn hủy cỏc độc tố như zearelenone, ochrotoxin. Mặt khỏc, gia sỳc nhai lại cú khả năng chuyển đổi trichothecene ăn vào rất hiệu quả.
Túm lại, cần giảm thiểu sự tiếp xỳc của khụng khớ hoặc sự cú mặt của khụng khớ trong thức ăn ủ chua.
Enterobacteria
Enterobacteria liờn quan nhiều đến ủ chua, cú lỳc gọi là vi khuẩn lờn men axetic hay vi khuẩn coliform, thường cú mặt với với số lượng rất ớt trong cõy trồng. Nhúm này cú cỏc đại diện là Escherichia coli và Erwwinia herbicola. Chỳng sinh trưởng nhanh trong mụi truờng kỵ khớ, khỏc với clostridia, và cạnh tranh với vi khuẩn lactic trong việc sử dụng cacbohydrat dễ tan trong nước. Chỳng lờn men cacbohydrat thành hỗn hợp axit axetic, ethanol và hydrụ. Giống với clostridia ở chổ cú khả năng khử cacboxyl và amin của cac axit amin để hỡnh thành amoniac. Chỳng sống trong pH thớch hợp là 7,0 và thường hoạt động trong giai đoạn đầu của quỏ trỡnh lờn men.
Bảng 57. Một số con đường lờn men trong quỏ trỡnh ủ chua Vi khuẩn lactic
Nhúm tự dưỡng
Nhúm dị dưỡng
Glucose 2 axit lactic Fructose 2 axit lactic
Pentose axit lac tic + axit axetic Glucose axit lactic + ethanol + CO2
3 Fructose axit lactic + 2 mannitol + axit axetic + CO2 Pentose axit lactic + axit axetic
Clostridia
Nhúm đường húa Nhúm phõn giải protein
Enterobacteria
2 axit lactic axit butyric + 2CO2 + 2H2 Axit glutamic axit axetic + 3NH3 + CO2 Lysine axit axetic + axit butyric + 2NH3 Arginine putrescine + CO2
Axit glutamic axit aminobutyric + CO2 Histidine histamine + CO2
Lysine cadaverine + CO2
Alanine + 2 glycine 3 axit axetic + 3NH3 + CO2 Glucose axit axetic + ethanol + 2CO2 + 2H2