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cdhengxin.cn | 文章來源：微元生物 | 作者：gzwybio | 發(fā)布日期：2015-06-10 17:33:10 | 點(diǎn)擊：10899
標(biāo)簽：飼料
發(fā)酵飼料是指在人工控制條件下，發(fā)酵飼料乳酸菌種微生物通過自身的代謝活動(dòng)，將植物性、動(dòng)物性和礦物性物質(zhì)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生更能被牲畜采食消化、吸收的養(yǎng)分更高且無毒害作用的飼料原料。
發(fā)酵飼料是指在人工控制條件下，發(fā)酵飼料乳酸菌種微生物通過自身的代謝活動(dòng)，將植物性、動(dòng)物性和礦物性物質(zhì)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生更能被牲畜采食消化、吸收的養(yǎng)分更高且無毒害作用的飼料原料。隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，人蓄共糧的矛盾日趨突出，為解決這一問題，世界各國(guó)科技界和工業(yè)界都在尋找和研究新的飼料資源，其中，發(fā)酵飼料也受到重視。
發(fā)酵飼料乳酸菌種高活菌無抗生素飼養(yǎng)用飼料呼吸膜固態(tài)發(fā)酵新技術(shù)--采用先包裝后發(fā)酵的移動(dòng)式生物飼料生產(chǎn)技術(shù)，大幅度降低了微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本，在不增加生豬飼養(yǎng)成本的前提下，采用大比例添加高活菌含量的微生物發(fā)酵飼料，實(shí)現(xiàn)了生豬無抗生素飼養(yǎng)，飼養(yǎng)后豬肉品質(zhì)符合歐盟安全肉要求。目前這一技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)12家生物飼料生產(chǎn)企業(yè)和近千家規(guī)模化豬場(chǎng)推廣使用，并顯示了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1移動(dòng)固態(tài)厭氧發(fā)酵工藝
大量試驗(yàn)表明，利用現(xiàn)有飼養(yǎng)環(huán)境條件，采用大比例添加微生物活菌制劑或者發(fā)酵物，在每噸配合飼料中添加l0、50、100、200kg，是可以進(jìn)行無抗生素飼養(yǎng)的。但如果沒有革新的技術(shù)手段大幅度降低微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本，這種大比例添加方式很難推廣應(yīng)用。
因此，解決問題的焦點(diǎn)是如何降低微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本。若有廉價(jià)生產(chǎn)高活菌發(fā)酵飼料的生產(chǎn)技術(shù)，即使在配合飼料中添加20%的發(fā)酵生物飼料也不會(huì)增加生豬的飼養(yǎng)成本，采用上述方式進(jìn)行生豬無抗生素飼養(yǎng)是可行的。
傳統(tǒng)發(fā)酵工藝比較復(fù)雜，其過程可以概括為：原料-消毒-接種-發(fā)酵（培養(yǎng)）-干燥-包裝。原料消毒和成品干燥不僅工藝復(fù)雜，需要消耗大量能耗，而且成品中的活菌幾乎損失殆盡，加工成本至少在6000元/t以上，很難實(shí)現(xiàn)推廣價(jià)值。
從生態(tài)平衡的角度分析，不需要消毒就能進(jìn)行微生物發(fā)酵的例證較多，如自然界的污水自凈過程，土壤中動(dòng)物糞便的消化過程等。在實(shí)際生產(chǎn)和生活中，也有類似的例子：青貯飼料、泡菜、豆腐乳、大醬發(fā)酵等。通過分析這些微生物發(fā)酵過程，筆者發(fā)現(xiàn)它們有一個(gè)共同特征：有多種微生物參與，協(xié)同發(fā)酵。而目前能進(jìn)行工業(yè)化微生物發(fā)酵的技術(shù)95%以上都是純種培養(yǎng)。但在自然界中，單一微生物存在的純培養(yǎng)環(huán)境幾乎不存在，它們和人類社會(huì)一樣，也存在著分工協(xié)作。
20世紀(jì)80年代末的微生物組合發(fā)酵技術(shù)為新型發(fā)酵蛋白飼料生產(chǎn)提供了一條新思路。這種技術(shù)充分利用了微生物之間的協(xié)同效應(yīng)，原料不需要消毒就可以直接用于接種培養(yǎng)，從而大幅度降低發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本，為微生物發(fā)酵飼料推廣應(yīng)用開辟了廣闊的道路，但是這種技術(shù)目前主要用于微生物有氧發(fā)酵，很少用在厭氧發(fā)酵過程中。
20世紀(jì)90年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，自然界廣泛存在著對(duì)大腸桿菌和沙門氏菌等有害微生物有選擇性殺滅作用的抗菌物質(zhì)（“細(xì)菌素”或者“抗菌肽”）。一株枯草芽孢桿菌MA139（Guo等，2006），能產(chǎn)生對(duì)沙門氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有強(qiáng)烈殺滅作用的細(xì)菌素（主要是脂肽類物質(zhì)），但是對(duì)酵母菌、乳酸菌和腸球菌的生長(zhǎng)代謝沒有影響。利用該芽孢菌可以實(shí)現(xiàn)發(fā)酵飼料原料消毒發(fā)酵過程中的“零污染”。
采用酵母菌、乳酸菌和芽菌組合發(fā)酵方式，結(jié)合可以自動(dòng)調(diào)節(jié)氣壓的呼吸膜裝置，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了可移動(dòng)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)高活菌生物飼料技術(shù)。
原料接種以后直接進(jìn)入包裝袋中，包裝袋上附加一個(gè)可以調(diào)節(jié)氣壓的平衡膜，封口后在常溫下儲(chǔ)存發(fā)酵。發(fā)酵過程不需要溫度調(diào)節(jié)，也不受環(huán)境溫度影響。發(fā)酵成熟所需要的時(shí)間隨環(huán)境溫度和物料組成變化，但是保質(zhì)期不受時(shí)間限制，只要包裝袋不破損，保質(zhì)期可達(dá)3年。
事實(shí)上，壇式泡菜發(fā)酵也是典型的可移動(dòng)式厭氧固態(tài)發(fā)酵，采用水封來保持發(fā)酵體系的厭氧環(huán)境，發(fā)酵產(chǎn)生的氣體只能通過水封排到外界，而外界的空氣始終不能進(jìn)入發(fā)酵體系。但是水封體系很難程序化和工業(yè)化生產(chǎn)，尤其是運(yùn)輸和堆放，極其不方便。我們采用的呼吸膜技術(shù)巧妙地解決了這一困難。發(fā)酵飼料乳酸菌種這種新型的發(fā)酵飼料生產(chǎn)工藝省略了消毒、干燥兩個(gè)高耗能環(huán)節(jié)，減少了培養(yǎng)過程中翻拌、散熱等繁瑣操作，從而大幅度降低了生產(chǎn)成本。
2特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
2.1移動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵
先包裝后發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性，操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性強(qiáng)，對(duì)微生物飼料生產(chǎn)工藝的改進(jìn)有重要推動(dòng)作用。傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵都是先做成產(chǎn)品，再包裝。而固態(tài)厭氧發(fā)酵工藝是把包裝袋設(shè)計(jì)成小型的發(fā)酵罐，這種簡(jiǎn)便的發(fā)酵罐能滿足實(shí)際需要。即使在發(fā)酵高峰期，物料產(chǎn)生的溫度梯度差異也不超過3oC。
氣壓平衡膜裝置創(chuàng)造性地解決了發(fā)酵生產(chǎn)過程中氣體控制和雜菌污染等技術(shù)難題。該方法操作簡(jiǎn)便可控，在發(fā)酵過程中，微生物會(huì)產(chǎn)生二氧化碳等氣體，使得袋內(nèi)的氣壓大于外界常壓。當(dāng)袋內(nèi)氣壓達(dá)到某一臨界值時(shí)，氣體通過這個(gè)平衡膜排到外界。但是外界的氣體始終沒有機(jī)會(huì)進(jìn)入發(fā)酵體系，從而也就排除了外界的雜菌干擾。
2.2特異性的多微生物菌種組合
能使乳酸菌迅速繁殖，占據(jù)數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)，且巧妙綜合了厭氧菌和好氧菌發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)，原料不需消毒便可直接用于接種培養(yǎng)該技術(shù)采用的生產(chǎn)菌種主要含有釀酒酵母、乳酸菌（以腸球菌為主）、枯草芽孢桿菌MA139。試驗(yàn)表明，即使每克原料中的大腸桿菌K88含量達(dá)到107數(shù)量級(jí)，30 oC發(fā)酵4d，大腸桿菌數(shù)量也會(huì)降低到105CFU/g以下，5d以后就基本檢測(cè)不到，安全性很好。
2.3發(fā)酵原料廉價(jià)豐富
可以廣泛利用豆渣、果渣、玉米漿和糖渣等高水分含量的農(nóng)業(yè)和輕工副產(chǎn)物作為生產(chǎn)原料，技術(shù)實(shí)用，產(chǎn)品附加值高，保質(zhì)期長(zhǎng)，符合中國(guó)國(guó)情，適合在廣大農(nóng)村推廣使用接種后發(fā)酵物料水分為30%-40%，粗蛋白質(zhì)為4.5%-42.0%，操作彈性極大?？梢源蟊壤褂昧畠r(jià)的玉米漿、豆渣和果渣等高水分含量的農(nóng)業(yè)和輕工副產(chǎn)物，最大使用比例可以達(dá)到30%以上，成品也不需要干燥，與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比具有很大成本優(yōu)勢(shì)。在配合飼料中添加10%-20%的產(chǎn)品可以顯著提高生豬的健康水平和飼料消化利用率（至少提高6%），部分豬場(chǎng)已在不增加飼養(yǎng)成本的前提下生產(chǎn)出符合歐盟安全要求的安全豬肉。
2.4動(dòng)物飼養(yǎng)效果良好
1）試驗(yàn)選用28頭體重（11.74±0.19）kg左右的健康仔豬，根據(jù)體重相近原則，按完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分成4個(gè)處理，每個(gè)處理7個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只豬，豬只單籠飼養(yǎng)，以研究發(fā)酵飼料對(duì)大腸桿菌感染仔豬生長(zhǎng)性能、血液生化參數(shù)和腸道菌群的影響。結(jié)果表明：發(fā)酵料可顯著改善仔豬的料肉比（P<0.05），同時(shí)降低腹瀉發(fā)生率；發(fā)酵飼料組飼料采食量沒有顯著增加，但平均日增重呈上升趨勢(shì)。采食發(fā)酵飼料的仔豬在大腸桿菌K88（109cell）攻毒后7d，除血漿低密度脂蛋白膽固醇含量極顯著地升高（P<0.01）外，其它生化指標(biāo)：葡萄糖、尿素氮、谷草轉(zhuǎn)氨酶、高密度脂蛋白膽固醇等沒有變化；發(fā)酵和攻毒存在互作，兩者顯著地降低了血漿谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性（P<0.05）；發(fā)酵飼料可改善仔豬小腸微生物區(qū)系，顯著提高仔豬小腸乳酸菌的數(shù)量（P<0.1）。
2）選用96頭平均體重21.5kg斯格豬，按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)分成2個(gè)處理，每個(gè)處理8個(gè)重復(fù)（欄），每個(gè)重復(fù)6頭。試驗(yàn)分為21.5-60kg和60-100kg體重2個(gè)階段飼養(yǎng)。均使用玉米—豆粕型基礎(chǔ)日糧。對(duì)照組為抗生素日糧組（含金霉素75mg/kg）；試驗(yàn)組為微生物發(fā)酵飼料添加組（添加使用無抗發(fā)酵濃縮料和發(fā)酵配合料）。試驗(yàn)結(jié)果表明，飼用發(fā)酵飼料組比常規(guī)飼料組的平均日增重提高了5.02%。但日增重、采食量和料肉比無顯著差異（P<0.05）。經(jīng)濟(jì)效益分析表明，發(fā)酵飼料組比普通配合飼料組平均每頭豬增加收入17.09元。
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