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www.osdep.com | 文章來源：微元生物 | 作者：gzwybio | 發(fā)布日期：2015-06-10 17:33:10 | 點擊：11115
標簽：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，將植物性、動物性和礦物性物質中的抗營養(yǎng)因子分解或轉化，產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，將植物性、動物性和礦物性物質中的抗營養(yǎng)因子分解或轉化，產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--采用先包裝后發(fā)酵的移動式生物飼料生產技術，大幅度降低了微生物發(fā)酵飼料的生產成本，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，實現(xiàn)了生豬無抗生素飼養(yǎng)，飼養(yǎng)后豬肉品質符合歐盟安全肉要求。目前這一技術已經在國內12家生物飼料生產企業(yè)和近千家規(guī)?；i場推廣使用，并顯示了很好的經濟效益和社會效益。
1移動固態(tài)厭氧發(fā)酵工藝
大量試驗表明，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，是可以進行無抗生素飼養(yǎng)的。但如果沒有革新的技術手段大幅度降低微生物發(fā)酵飼料的生產成本，這種大比例添加方式很難推廣應用。
因此，解決問題的焦點是如何降低微生物發(fā)酵飼料的生產成本。若有廉價生產高活菌發(fā)酵飼料的生產技術，即使在配合飼料中添加20%的發(fā)酵生物飼料也不會增加生豬的飼養(yǎng)成本，采用上述方式進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，很難實現(xiàn)推廣價值。
從生態(tài)平衡的角度分析，不需要消毒就能進行微生物發(fā)酵的例證較多，如自然界的污水自凈過程，土壤中動物糞便的消化過程等。在實際生產和生活中，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)它們有一個共同特征：有多種微生物參與，協(xié)同發(fā)酵。而目前能進行工業(yè)化微生物發(fā)酵的技術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，它們和人類社會一樣，也存在著分工協(xié)作。
20世紀80年代末的微生物組合發(fā)酵技術為新型發(fā)酵蛋白飼料生產提供了一條新思路。這種技術充分利用了微生物之間的協(xié)同效應，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)酵飼料的生產成本，為微生物發(fā)酵飼料推廣應用開辟了廣闊的道路，但是這種技術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90年代，科學家發(fā)現(xiàn)，自然界廣泛存在著對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（“細菌素”或者“抗菌肽”）。一株枯草芽孢桿菌MA139（Guo等，2006），能產生對沙門氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有強烈殺滅作用的細菌素（主要是脂肽類物質），但是對酵母菌、乳酸菌和腸球菌的生長代謝沒有影響。利用該芽孢菌可以實現(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，結合可以自動調節(jié)氣壓的呼吸膜裝置，經反復試驗，成功實現(xiàn)了可移動固態(tài)發(fā)酵生產高活菌生物飼料技術。
原料接種以后直接進入包裝袋中，包裝袋上附加一個可以調節(jié)氣壓的平衡膜，封口后在常溫下儲存發(fā)酵。發(fā)酵過程不需要溫度調節(jié)，也不受環(huán)境溫度影響。發(fā)酵成熟所需要的時間隨環(huán)境溫度和物料組成變化，但是保質期不受時間限制，只要包裝袋不破損，保質期可達3年。
事實上，壇式泡菜發(fā)酵也是典型的可移動式厭氧固態(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入發(fā)酵體系。但是水封體系很難程序化和工業(yè)化生產，尤其是運輸和堆放，極其不方便。我們采用的呼吸膜技術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)酵飼料生產工藝省略了消毒、干燥兩個高耗能環(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成本。
2特點和優(yōu)勢
2.1移動式固態(tài)發(fā)酵
先包裝后發(fā)酵工藝設計具有創(chuàng)新性，操作簡便，穩(wěn)定性強，對微生物飼料生產工藝的改進有重要推動作用。傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵都是先做成產品，再包裝。而固態(tài)厭氧發(fā)酵工藝是把包裝袋設計成小型的發(fā)酵罐，這種簡便的發(fā)酵罐能滿足實際需要。即使在發(fā)酵高峰期，物料產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)酵生產過程中氣體控制和雜菌污染等技術難題。該方法操作簡便可控，在發(fā)酵過程中，微生物會產生二氧化碳等氣體，使得袋內的氣壓大于外界常壓。當袋內氣壓達到某一臨界值時，氣體通過這個平衡膜排到外界。但是外界的氣體始終沒有機會進入發(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)量優(yōu)勢，且巧妙綜合了厭氧菌和好氧菌發(fā)酵的優(yōu)點，原料不需消毒便可直接用于接種培養(yǎng)該技術采用的生產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。試驗表明，即使每克原料中的大腸桿菌K88含量達到107數(shù)量級，30 oC發(fā)酵4d，大腸桿菌數(shù)量也會降低到105CFU/g以下，5d以后就基本檢測不到，安全性很好。
2.3發(fā)酵原料廉價豐富
可以廣泛利用豆渣、果渣、玉米漿和糖渣等高水分含量的農業(yè)和輕工副產物作為生產原料，技術實用，產品附加值高，保質期長，符合中國國情，適合在廣大農村推廣使用接種后發(fā)酵物料水分為30%-40%，粗蛋白質為4.5%-42.0%，操作彈性極大。可以大比例使用廉價的玉米漿、豆渣和果渣等高水分含量的農業(yè)和輕工副產物，最大使用比例可以達到30%以上，成品也不需要干燥，與傳統(tǒng)發(fā)酵技術相比具有很大成本優(yōu)勢。在配合飼料中添加10%-20%的產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%），部分豬場已在不增加飼養(yǎng)成本的前提下生產出符合歐盟安全要求的安全豬肉。
2.4動物飼養(yǎng)效果良好
1）試驗選用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，按完全隨機區(qū)組設計，分成4個處理，每個處理7個重復，每個重復1只豬，豬只單籠飼養(yǎng)，以研究發(fā)酵飼料對大腸桿菌感染仔豬生長性能、血液生化參數(shù)和腸道菌群的影響。結果表明：發(fā)酵料可顯著改善仔豬的料肉比（P<0.05），同時降低腹瀉發(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。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：葡萄糖、尿素氮、谷草轉氨酶、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，按隨機區(qū)組設計分成2個處理，每個處理8個重復（欄），每個重復6頭。試驗分為21.5-60kg和60-100kg體重2個階段飼養(yǎng)。均使用玉米—豆粕型基礎日糧。對照組為抗生素日糧組（含金霉素75mg/kg）；試驗組為微生物發(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）。試驗結果表明，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）。經濟效益分析表明，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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