生物發(fā)酵技術在飼料加工中的應用

摘要：隨著科學技術不斷進步，人們對科研創(chuàng)新的重視度越來越高，生物發(fā)酵技術成為飼料行業(yè)關注熱點。相對于傳統(tǒng)飼料制作技術來說，生物發(fā)酵技術具有提升飼料加工品質(zhì)好提升飼料生產(chǎn)效率的作用。但從生物發(fā)酵技術在飼料加工中的應用實踐來看，當前對生物發(fā)酵技術的應用還不夠全面，還需要進一步深入挖掘生物發(fā)酵技術的應用價值及具體應用。因此，本文將深度探究生物發(fā)酵技術在飼料加工的中應用，希望能夠為飼料加工產(chǎn)業(yè)提供更多應用參考。

關鍵詞：生物發(fā)酵技術;飼料加工;現(xiàn)狀;應用

生物發(fā)酵技術是借助微生物發(fā)酵發(fā)展而來，在微生物發(fā)酵基礎上加以技術手段，從而實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品。近年來，我國對動物性食品安全非常重視，并于2020年7月實施完全禁止在飼料中添加促生產(chǎn)類藥物的規(guī)定，進行生物發(fā)酵技術在飼料加工中的應用研究非常重要，有助于解決動物健康生長保障問題。從對生物發(fā)酵技術應用來看，我國的生物發(fā)酵技術應用還不夠成熟，還需要進一步挖掘探究。

1.生物發(fā)酵技術及微生物發(fā)酵飼料概述

1.1概念

生物發(fā)酵技術指的是借助多種微生物發(fā)酵，并輔以科技手段有效控制發(fā)酵過程，從而實現(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)品合理化大規(guī)模生產(chǎn)[1]。一般來說，在飼料加工方面會采用植物為原料進行微生物發(fā)酵，這樣生產(chǎn)出來的飼料產(chǎn)品具有更高的營養(yǎng)價值。而微生物發(fā)酵飼料指的是以植物性農(nóng)副產(chǎn)品為主的加工飼料，通過利用微生物對植物性農(nóng)副產(chǎn)品進行多糖、蛋白質(zhì)等分子物質(zhì)進行降解，就能生成更多有機酸和可溶性小肽分子，提高飼料營養(yǎng)和活菌數(shù)量。借助生物發(fā)酵技術生產(chǎn)的飼料具有加快動物生長和促進動物營養(yǎng)物質(zhì)吸收的作用，常見的原料為作物秸稈、玉米、馬鈴薯渣、豆粕等，能夠在簡單條件下實現(xiàn)微生物大量繁殖，還能有效抑制內(nèi)源性病原體生長，將其應用到飼料加工中具有重要意義。

1.2生物發(fā)酵技術的應用步驟

從當前飼料加工實踐來看，生物發(fā)酵技術可大致分為三大步。第一步：慎重選擇菌種。在進行生物發(fā)酵前，相關工作人員要先挑選合適的菌種，挑選標準為活躍度高、代謝頻率高，這樣就能提升物質(zhì)降解速度和生物發(fā)酵效率。第二步，對微生物進行二次、三次培育。在進行菌種發(fā)酵后，還需要對發(fā)酵的菌種進行二次和三次培育，這樣能夠增強飼料加工的生產(chǎn)效率[2]。第三步，合理挑選專業(yè)儲存器具。在進行菌種培育期間，要將其保存在專業(yè)的罐體器具中，這樣能夠保證發(fā)酵成果和效率，得到預期的發(fā)酵效果。

2.我國飼料加工現(xiàn)狀

2.1科技投入不足

生物發(fā)酵技術需要專門的生產(chǎn)設備，這需要飼料加工企業(yè)投入大量生產(chǎn)成本和科研成本。但由于飼料加工行業(yè)本身利潤較低，導致飼料加工企業(yè)能夠用于科研投資的資金十分有限，這就造成飼料加工企業(yè)沒有及時進行設備更換，導致飼料整體生產(chǎn)水平有所下降，質(zhì)量和產(chǎn)量都不夠高效，達不到國際先進水平，很難與國際同類產(chǎn)品進行競爭。

2.2飼料質(zhì)量較低

飼料加工質(zhì)量將直接影響到畜禽生長情況[3]。好的飼料能夠提升畜禽對飼料營養(yǎng)物質(zhì)的吸收效率，進而加快生長速度和重量，質(zhì)量一般的飼料則會抑制畜禽的生長，導致畜禽在生長關鍵期未能及時得到營養(yǎng)物質(zhì)補充，錯過生長期后延遲生長，進而影響出欄效率。而我國飼料加工技術還不夠成熟，特別是在新技術應用方面還比較落后，這就會造成加工的飼料質(zhì)量不高，不利于畜禽吸收和生長。當因為飼料質(zhì)量不高造成畜禽生長狀況不好時，還會提升畜禽的患病率，嚴重者會出現(xiàn)死亡情況，給養(yǎng)殖戶造成重大經(jīng)濟損失。

3.將生物發(fā)酵技術應用到飼料加工中的好處

3.1提高適口性，有效降解飼料毒素和抗營養(yǎng)分子

通過在飼料加工中使用生物發(fā)酵技術，能夠有效提升飼料的品質(zhì)和營養(yǎng)機制。例如，借助微生物發(fā)酵可以降低玉米仔粒中的霉菌毒素含量和玉米烯酮含量，還能將原料中的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等大分子營養(yǎng)物質(zhì)分解成小分子氨基酸、寡糖、脂肪酸等小分子物質(zhì)，便于畜禽吸收消化。同時，對植物性飼料原料進行微生物發(fā)酵處理，還能使其變得更加松軟可口，提升飼料的適口性。

3.2加工技術更加環(huán)保，降低對環(huán)境的污染

生物發(fā)酵技術是通過科技技術進行微生物發(fā)酵過程有效控制，能夠保證微生物處于合適的發(fā)酵狀態(tài)，避免出現(xiàn)加工不良、原料浪費的情況，更加符合當前環(huán)保理念。另外，微生物發(fā)酵技術是以植物性農(nóng)副產(chǎn)品為主的加工方式，能夠減小在飼料中添加化學劑的比例，甚至是不添加任何化學添加劑，這樣能夠保證生產(chǎn)出來的飼料更加綠色、安全，也能提高生產(chǎn)過程的環(huán)保性。生物發(fā)酵技術能夠促進動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，還能有效抑制有害菌和腐敗菌生長繁殖，減少動物體內(nèi)毒素產(chǎn)生，進而降低有害氣體、磷、氮等物質(zhì)排放量，起到保護環(huán)境的作用，還能提高畜禽食品安全性。

3.3提高飼料轉(zhuǎn)化率，加快畜禽生長

發(fā)酵飼料具有很好的提高非反芻及非草食性動物的生長性能，能夠加強對豬、雞等動物的營養(yǎng)物質(zhì)吸收消化。例如，采用經(jīng)過微生物加工的飼料喂養(yǎng)仔豬，可以增強仔豬的免疫力和生長性能。同時，還能提升牛、羊、兔等反芻動物及單胃草食動物體內(nèi)的發(fā)酵功能，有效提高畜禽生長速度。例如，荷斯坦對斷奶后的牛犢喂養(yǎng)的飼料添加了釀酒酵母培養(yǎng)物，能夠起到增強瘤胃內(nèi)纖維素酶活性的作業(yè)，很好的提高牛犢生長效率。另外，在家禽養(yǎng)殖過程中喂養(yǎng)經(jīng)過多種益生菌發(fā)酵處理的飼料，能夠提升家禽產(chǎn)蛋性能。例如，有研究表明，將經(jīng)過微生物發(fā)酵技術加工的飼料喂養(yǎng)蛋雞，能夠提高5.5%的產(chǎn)蛋率，而且還會降低遲蛋率和死淘率。同時，經(jīng)過生物發(fā)酵技術加工的飼料還具有提高家禽肌肉脂肪、風味氨基酸含量等優(yōu)勢，能夠很好的提高畜禽產(chǎn)品品質(zhì)，提升肉類口感。

3.4調(diào)節(jié)動物腸道菌群平衡，提高動物免疫力

張琳琰（2015）[4]研究表明，通過在飼料中添加發(fā)酵豆粕可以對提高豬腸內(nèi)有益菌的繁殖，提高飼料轉(zhuǎn)化率和料肉比，降低腹瀉率，促進仔豬胃腸道發(fā)育。劉江英等（2019）[5]研究表明，可以借助多菌種聯(lián)合發(fā)酵飼料進行沙門氏菌感染預防，減少腸道屏障受損。袁春營等（2018）[6]在進行南美白對蝦養(yǎng)殖實驗中也采用發(fā)酵飼料與傳統(tǒng)飼料進行對比，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵飼料能夠改善對蝦的腸道、胃、肝胰腺等體內(nèi)的消化酶活性，從而提升飼料轉(zhuǎn)化率，平衡對蝦腸道菌群，提高他們的免疫力。

4.生物發(fā)酵技術在飼料加工過程中的應用

4.1在生產(chǎn)固體發(fā)酵飼料中的應用

目前，我國在固體發(fā)酵飼料生產(chǎn)中應用生物發(fā)酵技術比較多，郭維烈先生的微生物組合發(fā)酵生產(chǎn)4320菌體蛋白理論最為出名。該理論是通過利用微生物間互相作用產(chǎn)生的反應，然后將這種反應作用到接種栽培微生物熱帶假絲酵母上，提升酵母的繁殖速度和新陳代謝力，從而將農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榫z物質(zhì)，就能將農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成飼料。需要注意的是，4320發(fā)酵發(fā)酵過程中需要保持相對干燥，避免出現(xiàn)腐敗變質(zhì)情況。當前，我國的固態(tài)發(fā)酵生物飼料主要有兩種：第一種，養(yǎng)殖戶自己借助生物發(fā)酵技術生產(chǎn)袋裝飼料。該飼料的生產(chǎn)方式為：在密封袋中放入物料，并保證物料的含水量處于30%-40%狀態(tài)，然后借助酵母菌在密封袋中的厭氧呼吸創(chuàng)造厭氧環(huán)境。當殘留的氧氣逐漸被消耗完后，酵母菌就會開始進行糖醇降解，分解出二氧化碳和酒精，就能加速乳酸菌增殖和代謝，形成大量有機酸。相關人員可以通過進行氣體判斷來預測飼料制作程度。第二種，飼料企業(yè)生產(chǎn)的流水線袋裝飼料。采用與第一種一樣的制作工藝，通過加大規(guī)模和簡化工藝的方式提升飼料生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟效益。

4.2在生產(chǎn)液體發(fā)酵飼料中的應用

除了固體發(fā)酵飼料外，液體發(fā)酵飼料也有很大的應用市場。目前，我國在液體發(fā)酵飼料中的應用主要集中在廢水處理方面，通過借助廢水中的BOD、COD與酵母生成氨基酸、有機酸等物質(zhì)，就能將廢水轉(zhuǎn)變成有益于水中生物的飼料。液態(tài)飼料的生產(chǎn)需要基于單細胞蛋白和菌體蛋白，這兩種物質(zhì)與工廠也有很大關聯(lián)。單細胞蛋白和菌體蛋白通常都是由酵母或放線菌產(chǎn)生的，酵母通過發(fā)酵、分解、吹干等工藝，就能產(chǎn)生各種高蛋白微生物菌種和蛋白飼料。就液體發(fā)酵飼料來說，可以通過在工業(yè)廢水中加入淀粉、味精、亞硫酸紙漿廢液等物質(zhì)，將其混合物與酵母、絲狀真菌等菌種進行發(fā)酵、分離，從而獲得高蛋白微生物菌體，可以將其作為飼料蛋白。通過進行液體發(fā)酵飼料制作，能夠有效處理廢水排放污染問題，還能實現(xiàn)資源可循環(huán)利用。在完成蛋白飼料制作后，還可以通過雙菌協(xié)生發(fā)酵獲得固體發(fā)酵菌體蛋白飼料，這樣的飼料具有極高的營養(yǎng)價值，非常適合應用到畜禽養(yǎng)殖中。

4.3生產(chǎn)單細胞蛋白與菌體蛋白飼料

單細胞蛋白和菌體蛋白飼料的生產(chǎn)制作離不開廢水利用，與液體發(fā)酵飼料有很大關系。我國是一個工業(yè)國家，中國制造在全球都有著極高的聲譽。其中，很多工程的廢水中蘊含酒精、紙漿、氨基酸、有機酸等物質(zhì)，這些物質(zhì)中含有大量BOD以及COD，如果直接排放到河流中和空氣中，會對周圍環(huán)境造成污染。早在20世界60年代，學者們就對單細胞蛋白與菌體蛋白飼料進行研究，但當時是采用生長速度快的熱帶假絲酵母，但酵母生產(chǎn)過程中有很多苦味，會降低飼料口味，不宜添加到飼料中。到了80年代，通過應用酒精廢水輔以熱帶假絲酵母發(fā)酵，能夠產(chǎn)生口感更好的飼料，但因廢水中蘊含的有機物含量較低，商業(yè)價值不明顯，未能得到大范圍推廣。后來，隨著我國工業(yè)化水平不斷提高，產(chǎn)生的廢水有機物含量越來越多，人們對廢水處理的投資力度也很大，在廢水處理中發(fā)現(xiàn)可以將其通過生物發(fā)酵技術進行循環(huán)利用的技術，廢水生物發(fā)酵處理逐漸獲得認可和推廣。例如，我國的酶制劑產(chǎn)品產(chǎn)量在世界上處于領先地位，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水含有大量有機物，如果不加以利用，不僅會造成水資源污染，還會影響整個行業(yè)發(fā)展。因此，可以將這些廢水通過生物發(fā)酵技術轉(zhuǎn)化成有益于動植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)。

5.結(jié)束語

綜上所述，生物發(fā)酵技術有著極高的應用前景，對其的應用關系到飼料行業(yè)發(fā)展及環(huán)境優(yōu)化。如果能夠在飼料加工中高效應用生物發(fā)酵技術，不僅能夠提升飼料生產(chǎn)質(zhì)量，為畜禽提供營養(yǎng)物質(zhì)高、便于消化的飼料產(chǎn)品，還能實現(xiàn)生態(tài)環(huán)保，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)保效益兼顧，推動飼料產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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作者簡介：蘭明澤?2000.08.15?男，漢族，遼寧本溪市人 學歷：本科在讀 研究方向?：微生物發(fā)酵