影響生豬液態(tài)發(fā)酵料品質(zhì)的因素探討

文│付艷芳 杜占宇 馬慧鐘 周衛(wèi)紅（河北省畜牧總站）

賈青（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)）

發(fā)酵飼料在我國(guó)始于元代，具有改善飼料風(fēng)味、解除毒性、強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)等作用。近代養(yǎng)豬業(yè)經(jīng)歷了從煮熟料到固體（粉和顆粒）料再到液態(tài)料的過(guò)程，特別是現(xiàn)代食品加工業(yè)的興起，產(chǎn)生了大量副產(chǎn)品，推動(dòng)了液態(tài)飼料的快速發(fā)展。筆者從液態(tài)料的類型、影響液態(tài)發(fā)酵料品質(zhì)的各種因素進(jìn)行介紹，以期對(duì)液態(tài)飼料的推廣和應(yīng)用提供幫助。

一、液態(tài)飼料類型

生豬液態(tài)料主要有未發(fā)酵液態(tài)料、自發(fā)酵液態(tài)料、接種發(fā)酵液態(tài)料。未發(fā)酵液態(tài)料是水和飼料或農(nóng)副產(chǎn)品按照一定比例混合后立即給豬飼喂的液態(tài)飼料，20世紀(jì)七八十年代農(nóng)村養(yǎng)豬屬于這種方式。液態(tài)飼料在飼喂前通過(guò)自身微生物作用發(fā)酵一段時(shí)間的飼料稱為自發(fā)酵液態(tài)料。用發(fā)酵菌種接種液態(tài)料，控制發(fā)酵條件，通過(guò)有益微生物的代謝活動(dòng)產(chǎn)生適口性好、易吸收、營(yíng)養(yǎng)水平高的飼料稱為接種發(fā)酵液態(tài)料。規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)使用液態(tài)發(fā)酵料始于20世紀(jì)80年代的荷蘭，液態(tài)料接種有益微生物后人為控制發(fā)酵溫度和時(shí)間，微生物通過(guò)代謝活動(dòng)轉(zhuǎn)化或分解飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，形成營(yíng)養(yǎng)水平高的飼料。

液態(tài)發(fā)酵料的生產(chǎn)有多種形式，可以將全價(jià)液態(tài)飼料用益生菌發(fā)酵，可以將發(fā)酵谷實(shí)類液態(tài)料處理后再與飼料混合，也可利用食品加工副產(chǎn)品替代飼料中的部分營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行發(fā)酵。用益生菌發(fā)酵全價(jià)飼料的液態(tài)發(fā)酵是一種處理起來(lái)比較簡(jiǎn)單的發(fā)酵模式，缺點(diǎn)是容易導(dǎo)致飼料中氨基酸、維生素流失，降低了飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。單獨(dú)對(duì)谷實(shí)類進(jìn)行發(fā)酵處理，再與飼料混合，形成營(yíng)養(yǎng)全面的液態(tài)飼料，可以避免營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，穩(wěn)定性好，但這種發(fā)酵方式要提前計(jì)算好各營(yíng)養(yǎng)成分的添加量。用食品加工副產(chǎn)品替代部分飼料進(jìn)行發(fā)酵，形成口感好、營(yíng)養(yǎng)高的液態(tài)發(fā)酵料，可以降低養(yǎng)殖成本。在加拿大用乳清液與飼料混合后發(fā)酵的液態(tài)料飼喂基礎(chǔ)母豬，每噸飼料成本能降低12.44加元。王修啟等（2000）用發(fā)酵啤酒糟含酶蛋白飼料取代部分豆粕飼喂30～60千克育肥豬，每頭豬能節(jié)約飼養(yǎng)成本3.02元。

二、液態(tài)發(fā)酵料品質(zhì)的關(guān)鍵因素

液態(tài)發(fā)酵料的品質(zhì)與發(fā)酵菌、料水比、溫度控制有很大關(guān)系。

1.液態(tài)發(fā)酵料常用菌種。原農(nóng)業(yè)部2014年第2015號(hào)公告《飼料添加劑品種目錄（2013）》中發(fā)酵微生物有34種，常用在液態(tài)發(fā)酵料上的菌種有乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌。

乳酸菌是一類無(wú)芽孢的革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的總稱，發(fā)酵可產(chǎn)生大量乳酸。動(dòng)物性、植物性飼料原料經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，飼料中的蛋白質(zhì)分解成單肽、多肽或游離氨基酸，動(dòng)物更易消化吸收，可以提高飼料消化率。胡虹等（2019）在植物乳酸桿菌液發(fā)酵仔豬全價(jià)飼料的試驗(yàn)研究中指出，植物乳酸桿菌接種量不同，液態(tài)發(fā)酵料的粗蛋白質(zhì)水平也不同，當(dāng)接種量為2%時(shí)，粗蛋白質(zhì)含量達(dá)到最大值。植物乳酸桿菌液態(tài)發(fā)酵將飼料中的蛋白質(zhì)分解成許多小分子物質(zhì)，乳酸菌含量和生物量也顯著性提高。覃春富等（2013）在實(shí)驗(yàn)室用乳酵素+基礎(chǔ)料、乳酸菌種+基礎(chǔ)料進(jìn)行試驗(yàn)，其底物∶水＝1∶3，36℃恒溫發(fā)酵，結(jié)果顯示，發(fā)酵72～144小時(shí)pH最低，酸味濃，沒(méi)有不適氣味。說(shuō)明用乳酸菌發(fā)酵液態(tài)料在該發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)下乳酸菌水平達(dá)到最大值，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸提高了發(fā)酵酸度。覃春富等（2013）還指出，只有乳酵素和乳酸菌組合或只用乳酸菌才能提高液態(tài)發(fā)酵飼料的酸度和活菌數(shù)，延長(zhǎng)飼料保質(zhì)期。景邵紅等（2012）研究指出，由乳酸桿菌主導(dǎo)的發(fā)酵料非常有益于豬只健康，在液態(tài)飼料中，乳酸桿菌菌數(shù)超過(guò)106～107個(gè)/毫升，可以大量減少飼料中病原菌和沙門氏菌數(shù)量。Stewart等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，接種乳酸菌發(fā)酵液態(tài)料可以降低賴氨酸的代謝，但在7小時(shí)內(nèi)仍有20%被代謝。因此，以乳酸菌占主導(dǎo)地位的液態(tài)發(fā)酵飼料可以更好地促進(jìn)乳酸的形成，進(jìn)而降低飼料有害菌，提高適口性，是一種優(yōu)選菌。

酵母菌是單細(xì)胞真菌，兼性厭氧菌，菌體含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，能發(fā)酵碳水化合物，可以提高動(dòng)物抗病力、提高生產(chǎn)性能、減少應(yīng)激。當(dāng)液態(tài)發(fā)酵飼料以酵母菌為主導(dǎo)菌時(shí)，雖然大量的酵母菌能吸附致病菌，阻礙致病菌與腸道黏膜結(jié)合，但酵母菌繁殖的過(guò)程中會(huì)把飼料重點(diǎn)糖類轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳?xì)怏w，降低飼料價(jià)值，影響適口性。惠文森等（2011）研究表明，用酵母菌發(fā)酵玉米秸稈可顯著提高粗纖維和粗脂肪的含量，但對(duì)粗纖維含量影響不明顯。因此，不建議單獨(dú)使用酵母菌做主導(dǎo)菌進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵飼料的制作。

枯草芽孢桿菌是芽孢桿菌的一種，廣泛分布在土壤及腐敗的有機(jī)物中?？莶菅挎邨U菌能產(chǎn)生抑制細(xì)菌、病毒、真菌和病原體生長(zhǎng)的抗生素類物質(zhì)，這些抗菌物質(zhì)以磷脂類、氨基糖類、肽類和脂肽類等抗生物質(zhì)為主。封曄等（2007）研究報(bào)道，蠟樣芽孢桿菌菌株B02、B03以?shī)Z氧生長(zhǎng)機(jī)制抑制病原菌生長(zhǎng)為主，調(diào)節(jié)菌群動(dòng)態(tài)平衡為輔，可以促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。毛春瑕等（2017）用枯草芽孢桿菌液態(tài)發(fā)酵料供7～31日齡的仔豬自由采食，空腸和結(jié)腸中優(yōu)勢(shì)菌群無(wú)顯著差異，但會(huì)降低仔豬腸道中細(xì)菌的多樣性，提高真菌多樣性；試驗(yàn)豬血清中白細(xì)胞介素-6含量增高，增加仔豬腹瀉率的發(fā)生。

2.發(fā)酵溫度對(duì)液態(tài)發(fā)酵料的影響。歐洲規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)液態(tài)料已經(jīng)飼喂了30多年，發(fā)酵液態(tài)料的研究已有20多年，已經(jīng)摸索出常規(guī)液態(tài)料發(fā)酵參數(shù)，接種菌通常用乳酸菌或添加酸化劑，料水比為1∶2.6，發(fā)酵溫度為25～30℃，發(fā)酵時(shí)間為12～24小時(shí)，液態(tài)發(fā)酵料pH能達(dá)到4.5，發(fā)酵后干物質(zhì)含量在20%～35%。胡虹等（2019）在植物乳桿菌液發(fā)酵仔豬全價(jià)飼料的試驗(yàn)研究中確定了植物乳桿菌發(fā)酵液態(tài)料的最佳發(fā)酵工藝組合，接種植物乳桿菌2.5%、溫度控制37℃，發(fā)酵時(shí)間為48小時(shí)；粗蛋白質(zhì)含量由發(fā)酵前的6.28%提高到6.94%，乳酸含量達(dá)到212.34毫摩爾/升，生物量為21.62×109菌落單位/毫升，粗蛋白質(zhì)、乳酸菌數(shù)量、乳酸含量都顯著高于未發(fā)酵飼料。但在實(shí)際生產(chǎn)中，發(fā)酵溫度保持在25～30℃、37℃都會(huì)給企業(yè)帶來(lái)很高的成本，也不容易實(shí)現(xiàn)。在丹麥用半保留方式進(jìn)行下一次發(fā)酵，即預(yù)留50%發(fā)酵產(chǎn)物與新原料混合后，發(fā)酵溫度保持在不低于15℃的水平上，發(fā)酵8小時(shí)可以再次飼喂。這種發(fā)酵方式要在第一次發(fā)酵的起始期補(bǔ)充熱量，否則達(dá)不到發(fā)酵條件。另外，用乳酸菌做主導(dǎo)菌發(fā)酵液態(tài)料，pH在4以下維持12小時(shí)就能殺死液態(tài)料中的大腸桿菌、沙門氏菌。但沙門氏菌和大腸桿菌能產(chǎn)生賴氨酸降解酶，發(fā)酵過(guò)程有可能會(huì)降解液態(tài)料中的氨基酸。為了保護(hù)賴氨酸，建議添加菌種時(shí)應(yīng)避開發(fā)酵初的7小時(shí)。

3.發(fā)酵對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響。液態(tài)發(fā)酵料發(fā)酵后，飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子（如胰蛋白酶抑制因子和植酸磷等）被降解，并將植物蛋白降解為小肽、寡肽和游離氨基酸，改善了飼料營(yíng)養(yǎng)組分，發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的大量乳酸等微生物代謝產(chǎn)物具有特殊的酸香味，能刺激食欲。由于發(fā)酵后酶制劑和微生物作用被放大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率會(huì)提高，而且發(fā)酵到一定階段能抑制大腸桿菌和沙門氏菌。圭爾夫大學(xué)（University of Guelph）研究發(fā)現(xiàn)，液態(tài)飼料中玉米磷利用率高達(dá)45%，是常規(guī)飼料利用率的3倍；在濕玉米或浸泡玉米的液體中添加植酸酶，其效價(jià)會(huì)被放大4倍，超過(guò)85%的植酸磷被釋放。與干粉料相比，發(fā)酵液態(tài)料能提高干物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的消化率。張秀江等（2020）將含有添加植物乳桿菌發(fā)酵的液態(tài)料飼喂給基礎(chǔ)母豬，母豬血清中總蛋白、白蛋白、球蛋白含量顯著提高，說(shuō)明發(fā)酵液態(tài)料可以改善飼糧中營(yíng)養(yǎng)水平和蛋白質(zhì)利用效率。

4.料水比對(duì)飼喂效果的影響。液態(tài)料的料水比不同，豬只采食干物質(zhì)、消化能的攝入量及日增重、飼料轉(zhuǎn)化率也不同。楊雪芬等（2009）研究發(fā)現(xiàn)，飼喂液態(tài)料后，生長(zhǎng)豬的日增重、飼料轉(zhuǎn)化率隨料水比的變化而增加，料重比和屠宰率隨料水比變化而降低，結(jié)果顯示，料水比為1∶1.5時(shí)，屠宰率是液態(tài)料中最高的。這與國(guó)外的一些試驗(yàn)研究報(bào)道一致，但楊雪芬等（2009）特別提到，在液體飼喂模式下進(jìn)行限飼能提高平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。國(guó)外的研究學(xué)者認(rèn)為，液態(tài)飼料的水料比在1∶（2.5～4）時(shí)對(duì)促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)率、飼料轉(zhuǎn)化率有很好的效果，但楊雪芬等（2009）研究認(rèn)為，料水比在1∶1.5能最好地提高飼料轉(zhuǎn)化率和日增重，這與Barber報(bào)道的在自由采食情況下，較高的水料比有利于提高消化率不同，其差異可能是限飼與自由采食兩種飼養(yǎng)方式導(dǎo)致的。也有可能是液態(tài)料食糜流動(dòng)速度較快，豬的生理功能傾向于直接吞咽減少咀嚼，在采食濕料時(shí)直接吞咽液態(tài)料進(jìn)入消化系統(tǒng)進(jìn)而減少能量消耗，是采食率提高的主要原因。

發(fā)酵工藝的好壞直接影響液態(tài)發(fā)酵飼料的品質(zhì)。用乳酸桿菌作為液態(tài)發(fā)酵料的主導(dǎo)微生物，乳酸菌生長(zhǎng)快，乳酸產(chǎn)量多。品質(zhì)好的液態(tài)發(fā)酵料中乳酸菌活菌數(shù)應(yīng)高于10菌落單位/毫升，乳酸含量應(yīng)高于160毫摩爾/升，pH小于4.5，乙酸和乙醇的濃度應(yīng)分別低于40、0.8毫摩爾/升。乳酸菌發(fā)酵液態(tài)料可以提高仔豬采食量，降低腸道后段中的大腸桿菌數(shù)量，減少腸道疾病的發(fā)生，提高生長(zhǎng)性能。張秀江等（2020）用植物乳桿菌發(fā)酵液態(tài)飼料替代相應(yīng)比例的基礎(chǔ)母豬日糧中的全價(jià)配合料，哺乳母豬和妊娠母豬血清中免疫球蛋白A、M含量顯著提高，說(shuō)明液態(tài)發(fā)酵料能增強(qiáng)母豬機(jī)體免疫力。

三、小結(jié)

液態(tài)發(fā)酵料發(fā)酵過(guò)程中有益微生物大大增加的同時(shí)降解了飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，改善了飼料營(yíng)養(yǎng)組分，最終形成一種低pH、有特殊香味的液態(tài)料。這種發(fā)酵液態(tài)料可以促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)，提高基礎(chǔ)母豬免疫力，減少抗生素的使用，進(jìn)而提供更安全的食品。目前，液態(tài)發(fā)酵料技術(shù)的使用還處于初級(jí)研究階段，相信隨著生物技術(shù)的發(fā)展，各企業(yè)、研究院所或公益性推廣機(jī)構(gòu)對(duì)其的研究將不斷深入，液態(tài)發(fā)酵料能讓廣大畜禽養(yǎng)殖者受益，為畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展助力。