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発酵

サイレージ調製では、酸を直接添加するか発酵させることによって作物を酸性化し、「漬物」にします。サイレージ発酵では糖類から有機酸(特に乳酸と酢酸)が、嫌気的に産生されます。これらの有機酸は、作物に自然に付いている細菌もしくはサイレージ調製材を使って接種させた細菌によって産生されます。

 

サイレージ発酵は、4つの段階に分けられます。

  1. 好気発酵段階
  2. 嫌気発酵段階
  3. 安定段階
  4. 開封段階

 

サイレージ発酵で起こる化学的変化

好気発酵(酸素を使う発酵)

詰め込み時および詰め込みが終了した段階では、原料草には酸素がいくらか閉じ込められたままになっています。この酸素は、次の働きによって消費されます。

  • 植物自体の呼吸
  • 酵母、カビ、腸内細菌科菌群、乳酸菌といった好気性微生物や通性嫌気性微生物の増殖

乳酸菌は有酸素条件の下でも増殖し、乳酸を生産します。乳酸菌の数が十分に多ければ、この段階でサイレージのpHは下がり始めます。好気発酵の段階では、プロテアーゼ等(特にポリサッカラーゼ)の植物由来の酵素も活性があり、可溶性蛋白質やアンモニア態窒素、糖類が増加します。

嫌気発酵(酸素を使わない発酵)

サイレージが無酸素状態になると嫌気発酵が始まり、原料草はサイレージへと変化し始めます。初期発酵がうまく行くためには、乳酸が主たる酸として生産されなければなりません。pHが速やかに低下して5未満になり、十分に低いpHが維持されれば、安定したサイレージが作られます。

理想のpHは一様ではありませんが、迅速かつ効率的に初期の発酵が進むことが、栄養損失を減らし、悪い発酵を防止する上で欠かせません。pHが低くなれば、クロストリジウム属細菌等の、偏性嫌気性微生物(酸素があると生きられない微生物)の増殖が抑制されます。

この発酵の初期段階で、サイレージの組成は劇的に変化します。この段階が終わるまで(少なくとも30日間)は、弊害やパフォーマンスへの悪影響を避けるために、サイレージの給与を待ちましょう。

安定段階

嫌気条件にあれば、長期保管中であってもサイレージには大きな変化は起こりません。しかし辺縁から空気がサイレージに進入すると、好気性微生物が特定箇所で固まって増殖し、サイレージを変敗させてしまいます。

サイロのタイプによって違いますが、このような変敗は、特に空気が侵入しやすい上部、側面、外側層等によく起きます。

サイレージに含まれる酵母が多い場合、サイレージ発酵中に生産された乳酸を酵母がエタノールに変えて、pHの上昇を招くことがあります。特定のラクトバチルス ブーケンライは、安定段階の嫌気的サイレージ環境下で、乳酸を酢酸に変換します。この働きは、サイレージのpHを上昇させます。酢酸は抗真菌性があり、乳酸を消費する酵母の抑制に役立ちます。

この段階では、プロテアーゼやセルラーゼ等の酸耐性酵素が活性を保っていることがあります。これにより、可溶性窒素(アンモニア)が安定段階で増えることがあります。

カビやクロストリジウム属細菌 、バチルス属細菌等の耐性胞子を作る微生物は、サイレージの中で休眠状態で生き残ります。

素早い詰め込み、高い圧密度、サイロの種類毎に適切な管理が極めて重要です。

開封

サイレージを開封して家畜に給与する際、サイレージは再び空気に触れることとなります。そしてサイレージ調製過程で生き残った、バチルス属細菌や酵母、カビ等の好気性微生物が活動し始めます。開封後の好気的変敗では、ほとんどの場合、初めに酵母の増殖が優勢になります。こうして好気性微生物が増殖するにつれ、サイレージから栄養分は失われ、ひどい腐敗が生じる場合もあります。また毒素や、クロストリジウム属細菌またはリステリア属細菌等の、好ましくない微生物に汚染されることさえあります。

好気的変敗の進む速さと広がる範囲を左右する条件を、下に示しています。

サイレージ取り出し時の問題についてもっと詳しく知りたい方は、こちらのページをご覧下さい。

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