La scienza della fermentazione: cosa accade all'interno di una balla sigillata

La conservazione del foraggio insilato non è essiccazione. Si tratta di una fermentazione batterica controllata, lo stesso processo biologico che produce yogurt, crauti e sottaceti. Comprendere la sequenza temporale della fermentazione in 4 fasi spiega perché ogni passaggio produttivo è importante e perché le scorciatoie portano a foraggio deteriorato anziché conservato.

• Fase 1: Respirazione aerobica (da 0 a 6 ore dopo l'avvolgimento)
  La piccola quantità di ossigeno intrappolata all'interno della balla sigillata viene consumata dalle cellule vegetali e dai batteri aerobici. La temperatura aumenta di 5-15 °F rispetto alla temperatura ambiente. Questa fase dovrebbe essere la più breve possibile perché ogni molecola di zucchero consumata dai batteri aerobici è una molecola di zucchero non disponibile per i batteri lattici nella Fase 2. Ecco perché avvolgere il fieno entro 2 ore dalla pressatura è fondamentale: un avvolgimento più rapido significa meno ossigeno intrappolato e una fase aerobica più breve.
• Fase 2: Fermentazione attiva (da 6 ore a 14 giorni)
  Una volta consumato l'ossigeno, prevalgono le condizioni anaerobiche. I batteri lattici (LAB), principalmente specie di Lactobacillus naturalmente presenti sulla superficie del foraggio, iniziano a convertire i carboidrati idrosolubili (zuccheri vegetali) in acido lattico. Il pH scende rapidamente da 6,0 a 6,5 ​​(foraggio fresco) verso il valore target di 4,0-4,5. La temperatura si stabilizza e poi diminuisce lentamente. La velocità di diminuzione del pH dipende dal contenuto di zuccheri del foraggio (maggiore è il contenuto di zuccheri = diminuzione più rapida), dal livello di umidità (ottimale dal 45 al 55%) e dalla densità della balla (più densa = minore ossigeno residuo = inizio più rapido dell'anaerobiosi). pressa per insilato che produce una balla più densa a una pressione idraulica di 3.000 PSI crea le condizioni per una fermentazione più rapida e completa rispetto a una pressa per balle rotonde standard a 1.500-2.000 PSI.
• Fase 3: Conservazione stabile (da 14 giorni a 18 mesi)
  Una volta che il pH raggiunge un valore compreso tra 4,0 e 4,5, l'ambiente acido inibisce l'ulteriore attività batterica, inclusa quella di organismi responsabili del deterioramento come Clostridium, Listeria e muffe. La balla entra in uno stato stabile in cui non si verificano cambiamenti biologici significativi, a condizione che la pellicola protettiva rimanga intatta. Il foraggio può rimanere in questo stato stabile per 12-18 mesi senza perdite di nutrienti misurabili, oltre al 3-8% di sostanza secca consumata durante la fermentazione stessa.
• Fase 4: Deterioramento aerobico (inizia al momento della perforazione o dell'apertura della pellicola)
  Quando la pellicola viene rimossa per l'alimentazione (o perforata da animali selvatici o detriti), l'ossigeno invade l'ambiente anaerobico. I microrganismi aerobici responsabili del deterioramento, principalmente lieviti e muffe, si attivano immediatamente, consumando l'acido lattico, aumentando il pH e generando calore. La muffa visibile compare entro 48-72 ore. La balla deve essere alimentata entro 3-5 giorni dall'apertura per evitare perdite significative dovute al deterioramento.

Il processo di produzione di insilato in 6 fasi

Insilato in balle, fieno secco e insilato in trincea: il confronto a tre.

L'insilato di fieno rappresenta il punto d'incontro ideale tra il fieno secco e l'insilato in trincea. Preserva la qualità del foraggio quasi altrettanto bene dell'insilato in trincea, ma con un costo delle attrezzature pari a un quinto o un decimo e senza la necessità di infrastrutture di stoccaggio permanenti. Richiede un investimento maggiore rispetto al fieno secco, ma elimina la dipendenza dalle condizioni meteorologiche che causa la perdita o il deterioramento di 2-4 tagli all'anno nei climi umidi. Per le aziende con 20-500 capi di bestiame negli Stati Uniti orientali, l'insilato di fieno secco è la soluzione ideale. pressa per foraggio e l'avvolgimento è il sistema di conservazione del foraggio più conveniente disponibile, in quanto offre la qualità dell'insilato in fossa al costo delle infrastrutture per il fieno secco.

Quali specie foraggere sono le migliori per la produzione di insilato?

Non tutti i foraggi fermentano allo stesso modo. Il fattore chiave è il contenuto di carboidrati idrosolubili (zuccheri) al momento dell'imballaggio, perché gli zuccheri sono il combustibile che i batteri lattici convertono in acido lattico, il quale abbassa il pH e preserva il foraggio. Le graminacee generalmente contengono concentrazioni di zuccheri più elevate (dall'8 al 15% della sostanza secca) rispetto alle leguminose (dal 5 al 10%), motivo per cui l'insilato di graminacee fermenta più velocemente e raggiunge un pH più basso e stabile rispetto all'insilato di erba medica proveniente dallo stesso campo e raccolto nello stesso giorno.

L'erba mazzolina, il loietto e la festuca producono un ottimo insilato perché il loro alto contenuto di zuccheri favorisce una fermentazione rapida e completa. L'erba medica produce un buon insilato ma beneficia di un inoculo batterico (da $1 a $3 per tonnellata) applicato al momento dell'insilato. rotopressa La raccolta serve a integrare la popolazione naturalmente inferiore di batteri lattici presenti sulle superfici delle leguminose. L'erba bermuda produce un insilato accettabile, ma il suo basso contenuto di zuccheri (dal 6 al 9% della sostanza secca) fa sì che la fermentazione sia più lenta e il pH finale più alto (da 4,5 a 5,0) rispetto alle graminacee da clima più fresco, riducendo il periodo di conservazione stabile da 18 mesi a 9-12 mesi. I pascoli misti di graminacee e leguminose producono l'insilato più affidabile perché la componente erbacea fornisce gli zuccheri di cui la componente leguminosa è carente, combinando il vantaggio proteico dell'erba medica con il vantaggio della fermentazione dell'erba in un unico prodotto proveniente da un unico campo.

6 errori comuni nella gestione del fieno e come evitarli

1. Incartare troppo tardi. Ogni ora che intercorre tra la pressatura e l'avvolgimento comporta una perdita di zuccheri pari all'1-2% per la respirazione aerobica. La regola è: "avvolgere entro 2 ore, mai oltre le 4". Organizzare le operazioni di pressatura e avvolgimento in modo che l'avvolgitrice funzioni ininterrottamente entro 30 minuti dal momento in cui la prima balla tocca terra. In un campo di grandi dimensioni, la configurazione ideale prevede un secondo operatore che gestisca l'avvolgitrice contemporaneamente all'operatore della pressa.
2. Troppi pochi strati di pellicola. Sei strati rappresentano il minimo per una barriera all'ossigeno efficace. Otto strati sono lo standard raccomandato da tutti i programmi di divulgazione universitaria. Il costo di $0.50 - $1.00 per balla per i 2 strati aggiuntivi garantisce da 6 a 12 mesi di maggiore stabilità di conservazione e offre un margine di sicurezza contro lievi abrasioni della pellicola durante la movimentazione e lo stoccaggio. Cinque strati o meno non creano una sigillatura affidabile e causeranno la formazione di muffa entro 2-4 mesi.
3. Imballaggio troppo secco (umidità inferiore al 35%). L'umidità insufficiente priva i batteri lattici dell'acqua necessaria per la loro attività metabolica. Il pH si abbassa lentamente e può stabilizzarsi tra 5,0 e 5,5, un livello che non inibisce la crescita dei Clostridium. Il risultato è la produzione di acido butirrico, un odore sgradevole e un foraggio che i bovini mangiano a malincuore e i cavalli rifiutano completamente. Se l'umidità è scesa al di sotto del 35%, è preferibile imballare il fieno secco anziché tentare l'insilamento.
4. Imballaggio troppo umido (umidità superiore al 65%). L'umidità eccessiva diluisce la concentrazione di zuccheri al di sotto della soglia necessaria per un'efficace fermentazione lattica. I batteri clostridiali competono con i batteri lattici e producono acido butirrico. La balla pesa inoltre da 2 a 3 volte di più rispetto a una balla di foraggio appassito correttamente, sovraccaricando i cuscinetti, le cinghie e la presa di forza della rotopressa. Se l'umidità è superiore al 65%, attendere da 2 a 4 ore per un ulteriore appassimento.
5. Conservare le balle avvolte vicino a oggetti appuntiti. Un singolo foro nella pellicola estensibile permette all'ossigeno di entrare nella balla e innescare il deterioramento aerobico nel punto di foratura. Pali di recinzione, rami d'albero, filo metallico, denti di roditori e becchi di uccelli sono le fonti di foratura più comuni. Conservare le balle avvolte su un terreno pianeggiante e aperto ad almeno 6 metri da qualsiasi struttura, recinzione o chioma di alberi. Ispezionare mensilmente e riparare immediatamente qualsiasi foratura con nastro di riparazione per pellicola estensibile.
6. Aprire troppe balle contemporaneamente. Una volta rimossa la pellicola, il deterioramento aerobico inizia entro 24 ore e accelera dal terzo al quinto giorno. Una mandria di 50 vacche che consuma una balla rotonda al giorno non dovrebbe mai avere più di 3 balle non imballate esposte contemporaneamente. Aprire 10 balle il lunedì e aspettarsi che durino per tutta la settimana successiva comporta un'esposizione al deterioramento delle balle rimanenti per 5-7 giorni, sufficiente a produrre muffa visibile e a causare un tasso di rifiuto da parte degli animali del 15-25%.

Analisi economica: perché la fienagione ripaga l'investimento in attrezzature in 1-3 stagioni.

Il costo combinato di un pressa per insilato (da $20.000 a $40.000) e un'avvolgitrice per balle (da $8.000 a $18.000) è da $28.000 a $58.000 — un investimento significativo per un'azienda di medie dimensioni. Il ritorno sull'investimento deriva da tre flussi di ricavi e di riduzione dei costi che si ripetono ogni anno.

Complessivamente, i tre flussi generano un valore annuo compreso tra 14.900 e 19.400 sterline per un'azienda agricola tipica di 80 acri che produce 300 balle di insilato all'anno. A questo ritmo, l'investimento di 28.000-58.000 sterline per la pressa e l'avvolgitrice per insilato si ripaga in 1,4-3,9 anni, dopodiché il flusso di valore annuo continua per i restanti 7-12 anni di vita utile dell'attrezzatura, generando un ritorno totale nel corso della vita utile compreso tra 100.000 e 230.000 sterline a fronte di un investimento di 28.000-58.000 sterline.

Redattore: Cxm