生物發(fā)酵技術(shù)在飼料加工中的應(yīng)用探討

唐黎標(biāo)

（杭州市農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)系）

所謂發(fā)酵技術(shù)實(shí)際上就是指利用微生物的發(fā)酵作用，通過一些技術(shù)手段加以控制，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)。植物是生物發(fā)酵的主要原材料，其所生產(chǎn)出來的飼料營養(yǎng)價(jià)值更高，其對于動(dòng)物的生長以及吸收都有非常重要的作用，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

1 生物發(fā)酵技術(shù)在飼料加工中的重要性

生物發(fā)酵技術(shù)是一種高科技的飼料加工方式，將生物發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于飼料加工中可以大大提高飼料產(chǎn)品的質(zhì)量以及產(chǎn)量。而且生物發(fā)酵技術(shù)以植物以及植物性農(nóng)副產(chǎn)品為原料，可以在一定程度上降解一些蛋白質(zhì)且對小分子物質(zhì)進(jìn)行分解，在提高飼料生產(chǎn)產(chǎn)量的同時(shí)，最大程度上提高飼料生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2 生物發(fā)酵技術(shù)綠色環(huán)保有利于飼料加工行業(yè)的發(fā)展

生物發(fā)酵技術(shù)是高科技的飼養(yǎng)加工手段，也是綠色環(huán)保的高科技技術(shù)。在植物等相關(guān)農(nóng)副產(chǎn)品的運(yùn)用中，要有效的避免化學(xué)添加劑的使用，保障生產(chǎn)資料綠色無污染，這樣對于畜禽的吸收有較大幫助。

2 我國飼料加工現(xiàn)狀

加工設(shè)備落后，成本高是目前飼料加工行業(yè)存在的主要問題，科技投入是關(guān)鍵。目前我國在飼料加工領(lǐng)域還有很多問題亟需改進(jìn)，其中最為關(guān)鍵的就是傳統(tǒng)飼料加工設(shè)備的落后問題。很多飼料工廠沒有對設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，關(guān)鍵是設(shè)備投資成本較高，大部分企業(yè)不愿意承擔(dān)這部分開支，導(dǎo)致飼料整體生產(chǎn)水平也隨之降低，無論是質(zhì)量還是產(chǎn)量方面，都達(dá)不到國際先進(jìn)水平，導(dǎo)致飼料加工發(fā)展滯后，生物發(fā)酵方式運(yùn)用不妥當(dāng)。

在飼料加工過程中，其生產(chǎn)水平的高低極易受外界多方面因素的影響，其生產(chǎn)質(zhì)量是其中最為關(guān)鍵的。飼料是畜禽生產(chǎn)過程中的物質(zhì)基礎(chǔ)，所以飼料的質(zhì)量對畜禽的成長以及畜禽的吸收有比較直接的影響。如果飼料質(zhì)量比較低，畜禽的生長狀況就會(huì)不好，導(dǎo)致其出現(xiàn)生長緩慢的情況，甚至出現(xiàn)死亡或者是疾病，因此飼料對動(dòng)物的生長有著至關(guān)重要的影響。

3 生物發(fā)酵技術(shù)在飼料加工過程中的應(yīng)用

目前，在生物發(fā)酵領(lǐng)域比較著名的是郭維烈先生提出的微生物組合發(fā)酵生產(chǎn)4320菌體蛋白，其主要是對微生物之間的相互作用進(jìn)行利用，包括同生、互惠同生、共生等關(guān)系，特點(diǎn)是不需要對原材料消毒，可以直接作用于接種栽培的微生物熱帶假絲酵母上，這種酵母繁殖速度較快并且新陳代謝也較快，運(yùn)用這種酵母能夠使農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為菌絲物質(zhì)。該技術(shù)與傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝相同的是4320發(fā)酵成品在使用過程中需要保持干燥，以避免出現(xiàn)腐敗變質(zhì)的情況。這類工藝其機(jī)械化程度較低，那么就需要較多物料的翻拌、散熱等一系列較為繁瑣的人工操作。在勞動(dòng)力成本和能源成本不斷上漲過程中，這種技術(shù)的優(yōu)勢也逐漸喪失。最近幾年，簡便的微生物厭氧固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)被廣泛提出。厭氧比好氧發(fā)酵的優(yōu)勢在于有較低的能耗，所以微生物的新陳代謝熱量消耗也較小，不需要人工的翻拌散熱。發(fā)酵產(chǎn)品只要確保其密封狀態(tài)良好，可以長期存放不變質(zhì)。當(dāng)前較為典型的固態(tài)厭氧發(fā)酵生物飼料有兩類，一是養(yǎng)殖戶自己發(fā)酵的袋裝飼料，二是規(guī)模流水線的袋裝飼料。但是這兩類接種的微生物具有其異質(zhì)性，包含酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌。養(yǎng)殖戶自己發(fā)酵的袋裝飼料是在密封的袋內(nèi)——接種物裝入袋子內(nèi)，用繩口把袋子扎緊，保證物料的含水量在30%～40%之間。開始的時(shí)候運(yùn)用酵母菌殘留在袋內(nèi)的氧氣進(jìn)行呼吸，產(chǎn)生增殖和呼吸代謝，并且能夠?yàn)槿樗峋鷦?chuàng)造厭氧的環(huán)境。在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行糖酵解，分解出酒精和二氧化碳，乳酸菌在這個(gè)時(shí)候也逐漸增殖、代謝，在此產(chǎn)生有機(jī)酸。袋子內(nèi)氣壓在不斷增壓的過程中，有二氧化碳伴隨著酒精以及有機(jī)酸向袋外面排出，技術(shù)人員根據(jù)排出酸香味對成熟度進(jìn)行判定。該技術(shù)不僅可以簡化生產(chǎn)工藝，同時(shí)還能夠降低生產(chǎn)成本。

目前，該技術(shù)主要是應(yīng)用于廢水的處理方面。造紙、酒精、氨基酸以及有機(jī)酸工業(yè)在生產(chǎn)與發(fā)酵過程中都會(huì)產(chǎn)生較多的廢水，這些物質(zhì)中大都含有大量的BOD以及COD等，如果將其直接排放的話會(huì)對空氣以及周圍環(huán)境等產(chǎn)生較大的污染。在20世紀(jì)60年代，生長速度較快的熱帶假絲酵母成為很多生物發(fā)酵的主體，液體連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于廢水處理中，但在酵母生產(chǎn)的過程中里面有很多的苦味，所以不適宜添加到飼料中。在上世紀(jì)80年代末期，工程院院士倫世儀先生帶領(lǐng)一個(gè)課題小組在徐州釀造總廠，運(yùn)用熱帶假絲酵母連續(xù)培養(yǎng)以此處理酒精廢水，所生產(chǎn)出的酵母具有比較好的口感，但因?yàn)閺U水中含有的有機(jī)物含量較低，干物質(zhì)的受得率在培養(yǎng)中根本達(dá)不到1.0%，商業(yè)價(jià)值不明顯，所以運(yùn)用到商業(yè)中意義不大。在西歐等一些發(fā)達(dá)地區(qū)，在對有機(jī)廢水的研究中投入大量的財(cái)力和物力。在大多數(shù)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，對廢水的處理投入很多時(shí)候超過發(fā)酵本身的技術(shù)資金投入。我國谷氨酸、賴氨酸、檸檬酸、酒精的發(fā)酵在世界上排名靠前，不是因?yàn)槲覈陌l(fā)酵技術(shù)和提取水平處于世界領(lǐng)先地位，關(guān)鍵是因?yàn)槲覀儬奚舜罅康乃Y源，雖然眼前會(huì)為我國產(chǎn)生大量的外匯，甚至推動(dòng)這個(gè)行業(yè)的整體發(fā)展，但從長遠(yuǎn)利益考慮寶貴的水資源污染將會(huì)帶來不可預(yù)估的損失。就酶制劑產(chǎn)品的產(chǎn)量，我國也處于世界領(lǐng)先地位，很多相關(guān)技術(shù)都是從丹麥和日本等國家引進(jìn)，有些相關(guān)企業(yè)是外商獨(dú)資在我國生產(chǎn)。單細(xì)胞蛋白、菌體蛋白都是工廠大規(guī)?；囵B(yǎng)的產(chǎn)物，酵母、細(xì)菌、放線菌等是食品以及飼料蛋白的來源。單細(xì)胞蛋白和菌體蛋白飼料實(shí)質(zhì)是運(yùn)用蛋白微生物菌體做飼料在工業(yè)培養(yǎng)方式的基礎(chǔ)上開展培養(yǎng)。培養(yǎng)原理是運(yùn)用淀粉、味精廢液、亞硫酸紙漿廢液及廢紙、酒精工業(yè)廢水等為原料，接入酵母、絲狀真菌這類菌種，在發(fā)酵、分離、干燥等技術(shù)手段的運(yùn)用中獲得高蛋白微生物菌體，作為飼料蛋白。比如：菌體蛋白飼料，粗淀粉以及渣類物質(zhì)為主要材料，進(jìn)行無機(jī)氮源等相關(guān)內(nèi)容添加，在雙菌協(xié)生發(fā)酵的過程中，能夠輕松的得到固體的發(fā)酵菌體蛋白飼料，該物質(zhì)和魚粉有一致的營養(yǎng)成分。

4 結(jié)束語

總之，隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，其在酶工程、基因工程以及發(fā)酵工程中的應(yīng)用以及研究也會(huì)不斷深入，在飼料生產(chǎn)、加工以及調(diào)制過程中將會(huì)有更多的 “基因工程菌種”被研制或者是被發(fā)現(xiàn)，飼料資源的利用市場以及前景等也會(huì)不斷擴(kuò)大，具有高營養(yǎng)、高吸收率的生物飼料被廣泛應(yīng)用，并在畜牧發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)（略）