Первой и важнейшей задачей консервирования культур путем естественного брожения является создание анаэробных условий. В практике анаэробиноз может быть достигнут следующими методами:
-
Наиболее эффективный путь – хранение материала в термически закрытом контейнере; при этих условиях кислород, попавший в контейнер с убранной культурой, был бы быстро израсходован на дыхание клеток растений.
-
Хранение материала в емкостях открытого типа и возможностью создания анаэробных условий путем уплотнения силосуемой массы и ее герметизацией. Главная цель герметизации – предотвращение проникновения воздуха в силос во время его хранения. Там, где кислород получает доступ к растительному материалу, материал разлагается до бесполезного, непригодного для скармливания и нередко токсичного продукта.
Вторая важная цель консервирования заключается в предотвращении деятельности спор клостридий, которые присутствуют на убранном корме в виде спор и размножаются в анаэробных условиях. Рост этих микроорганизмов крайне нежелателен, поскольку они образуют масляную кислоту, разлагают аминокислоты до различных продуктов с низкой питательной ценностью и придают силосу отталкивающий вкус и запах. Обычный путь подавления роста клостридий – это содействие молочно-кислому брожению.
Молочнокислые бактерии, имеющиеся на убранных культурах, – это факультативные анаэробы, то есть они способны развиваться как в присутствии, так и в отсутствии кислорода. К основным факторам, определяющим правильное течение молочнокислого брожения, относятся:
-
благоприятный химический состав исходного сырья;
-
создание анаэробных условий.
Пригодность корма для силосования, обусловленного его химическим составом, называется силосуемостью. Поэтому, кормовые растения по химическому составу сильно различаются и в зависимости от этого подразделяются на три группы:
-
легкосилосующиеся;
-
трудносилосующиеся;
-
несилосующиеся.
Интенсивность молочно-кислого брожения, следовательно, и степень подкисления (рН) определяется наличием в силосуемом сырье достаточного количеств сахара (водорастворимые, легкосбраживемые углеводы – глюкоза, фруктоза, дисахариды, олигосахариды, декстрины, фруктозаны).
При оптимальном содержании сахара интенсивное молочно-кислое брожение приводит к образованию значительных количеств органических кислот (в основном молочной), которые необходимы для подкисления корма до рН 4,2.
К хорошо силосующимся растениям относятся: зеленая масса кукурузы и ее початки, сорго, подсолнечник, все корнеплоды, зеленая масса ячменя
и ржи в фазе не позже колошения, горохоовсяная смесь, многие злаковые и бобовые травы и т.д.
У трудносилосующихся растений величина сахарного минимума выше, чем фактическое содержание сахара, но все же его количество обеспечивает необходимое подкисление и сохранность корма. Трудно силосуются донник, клевер красный до цветения, могар.
К несилосующимся растениям относятся крапива до цветения, люцерна в период бутонизации, ботва картофеля.
Силосуемая культура должна иметь структуру, позволяющую легко уплотнить ее в силосохранилище после уборки.
Силос стабилен, если в нем в процессе хранения не образуется масля-
ная кислота.
2.3.3.2. Процессы, происходящие при силосовании
Силосование является биологическим способом консервирования кормов. Сущность силосования зеленых растений заключается в том, что в свежескошенной или провяленной измельченной растительной массе, уложенной в траншеи (или башни) и плотно утрамбованной и изолированной от воздуха, интенсивно протекают биохимические и микробиологические процессы, в результате которых образуются:
– молочная, уксусная, масляная и другие органические кислоты (сдвигающие значение рН в кислую сторону);
- диоксид углерода (СО2);
– антибиотические вещества, выделяемые клетками растений и микроорганизмами, которые вместе служат комплексным консервирующим средством, сохраняющим массу от порчи.
После скашивания растений вместо фотосинтеза в клетках происходит распад питательных веществ, в основном углеводов. Этот процесс в отмирающей клетке растения получил название голодного обмена. Он интенсивно протекает при доступе кислорода воздуха и связан с большими потерями энергии в виде тепла, отчего корм разогревается
В анаэробных условиях растительные клетки не сразу отмирают – еще некоторое время поддерживают жизнь путем интрамолекулярного (анаэробного) дыхания. При этом сахар разлагается до диоксида углерода.
Окончательное отмирание клеток связано с накоплением конечных продуктов обмена (5-6% СО2 в атмосфере). Однако эти продукты не способны законсервировать массу и предохранить ее от воздействия микроорганизмов. На поверхности кормовых растений постоянно присутствуют различные виды микроорганизмов (молочно-кислые, масляно-кислые, гнилостные, дрожжи и т.д.).
Каждая группа микроорганизмов способна развиваться и размножаться при строго определенных условиях влажности, температуры, кислотности среды, энергетического и (белкового) азотного питания.
В зависимости от потребности в кислороде микроорганизмы разделяют на три группы:
-
Размножающиеся как в кислородной, так и в бескислородной среде. К ним относятся гомо- и гетероферментные молочнокислые бактерии, среди которых имеются мезофильные (холодолюбивые) и термофильные (теплолюбивые) формы и дрожжи.
-
Размножающиеся только при доступе кислорода – это облигатные
аэробы. Представители этой группы – плесени и гнилостные бактерии.
- Размножающиеся только в бескислородной среде – это анаэробы.
Сюда относится группа масляно-кислые и пропионово-кислые бактерии. Развитие отдельных групп микроорганизмов в силосе зависят от ки-
слотности среды (табл. 2).
Таблица 2. Зависимость развития от кислотности среды микроорганизмов в силосе
| Группы бактерий | Минимальное значение рН |
|---|---|
| Гнилостные | 4,4 |
| Молочно-кислые | 3,0 |
| Масляно-кислые | 4,5 |
| Группа кишечной палочки | 5,0 |
| Плесени | 1,0 |
| Дрожжи | 3,0 |
В период силосование развитие разных групп микроорганизмов происходит неравномерно и зависит от многих причин. Академик Е.Н. Мишустин течение микробиологических процессов делил на три фазы.
Первая фаза силосования – смешанное брожение – начинается одновременно с началом заполнения хранилища и заканчивается при создании анаэробных условий в силосуемой массе и небольшом ее подкислении. Этот период характеризуется активным развитием смешанной микрофлоры, которая поступает в хранилище с силосуемой массой. Клетки растений продолжают дышать, а исчерпав запас кислорода воздуха, отмирают.
В этой фазе развиваются молочно-кислые бактерии, дрожжи, гнилостные бактерии, плесени.
Развитие масляно-кислого брожения тормозится из-за аэробных усло-
вий.
При длительных сроках закладки и недостаточном трамбовании силосуемой массы увеличивается продолжительность первой фазы брожения, что ведет к повышению потерь питательных веществ и снижению качеств силоса.
Неплотно уложенная масса сильно разогревается. При температуре силосуемой массы свыше 400 С белки и аминокислоты вступают в химические реакции с сахарами и получаются линоиды (сложные и стойкие комплексы), белки которого не перевариваются животными.
