發酵飼料技術應用綜述
來源:飼料廣角,中(zhōng)國知(zhī)網
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作者:嚴建剛,黃健 ,陶靜, 李娟
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發布時間: 2017-05-10
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近幾年來,飼料生(shēng)物(wù)發酵技術不斷創新,成爲行業發展技術新亮點,引起了業内廣泛的關注。 《全飼料工(gōng)業“十三五”發展規劃》把“推動微生(shēng)物(wù)發酵技術在飼料産品中(zhōng)的應用,開(kāi)發全發酵配合飼料産品”列入了十三五發展重點。 最近,正大(dà)集團中(zhōng)國區副董事長姚民仆在正昌天目湖論壇上指出,發酵飼料可能是實現無抗飼料的突破口, 筆者深以爲然。 本文根據目前發酵飼料研究、應用情況,對發酵飼料技術應用作一(yī)綜述,與大(dà)家共同探讨。
近幾年來,飼料生(shēng)物(wù)發酵技術不斷創新,成爲行業發展技術新亮點,引起了業内廣泛的關注。 《全國飼料工(gōng)業“十三五”發展規劃》把“推動微生(shēng)物(wù)發酵技術在飼料産品中(zhōng)的應用,開(kāi)發全發酵配合飼料産品”列入了十三五發展重點。 最近,正大(dà)集團中(zhōng)國區副董事長姚民仆在正昌天目湖論壇上指出,發酵飼料可能是實現無抗飼料的突破口, 筆者深以爲然。 本文根據目前發酵飼料研究、應用情況,對發酵飼料技術應用作一(yī)綜述,與大(dà)家共同探讨。
1 發酵飼料的内涵和基本功能
發酵飼料屬于生(shēng)物(wù)飼料。 關于生(shēng)物(wù)飼料的定義衆說紛纭,到目前也沒有形成一(yī)個規範統一(yī)、專業學術的定義。 一(yī)般認爲是以發酵工(gōng)程等技術爲手段,在人工(gōng)控制條件下(xià),利用微生(shēng)物(wù)自身的生(shēng)長代謝活動,通過菌體(tǐ)細胞或酶的某些功能,将原料轉化成所需要的生(shēng)物(wù)産品。 生(shēng)物(wù)飼料的範圍寬泛,基本可分(fēn)爲生(shēng)物(wù)飼料添加劑和發酵飼料兩大(dà)類。 微生(shēng)物(wù)飼料添加劑包括微生(shēng)态制劑、酶制劑、寡糖等,發酵飼料包括發酵配合飼料、發酵餅粕、發酵糟渣等。生(shēng)物(wù)飼料添加劑的成分(fēn)比較單一(yī), 以提供益生(shēng)菌、酶制劑、益生(shēng)元爲目标;發酵飼料主要以改善原料品質爲目标,生(shēng)産富含高活性益生(shēng)菌及其代謝産物(wù)的飼料,兼有生(shēng)物(wù)添加劑的功能。
1.2 發酵飼料的内涵
發酵飼料目前尚無統一(yī)的定義,它屬于生(shēng)物(wù)飼料的範疇。 發酵飼料是以配合飼料或飼料原料作爲發酵底料,配比微生(shēng)物(wù)菌種,人工(gōng)控制發酵溫度、水分(fēn)、氧量、發酵時間等條件,通過微生(shēng)物(wù)自身繁殖和 代謝,生(shēng)産富含高活性益生(shēng)菌及其功能性代謝産物(wù)的飼料。 發酵飼料具有酸香風味,适口性好特點;飼料經過發酵後,小(xiǎo)分(fēn)子物(wù)質大(dà)幅增加,抗營養因子被降解; 高活性的益生(shēng)菌可改善腸道菌群環境,抑制有害菌生(shēng)長;維生(shēng)素、有機酸等微生(shēng)物(wù)代謝物(wù)可增強體(tǐ)質,提高機體(tǐ)免疫力。
1.3 發酵飼料的菌種
目前,市場上用于飼料發酵的微生(shēng)物(wù)種類主要是乳酸菌、酵母、芽孢杆菌、曲黴。 乳酸菌爲腸道内定植菌群,有産酸、耐酸、産抑菌素的作用;芽孢杆菌能分(fēn)泌蛋白(bái)酶、 脂肪酶和澱粉酶等多種活性酶,分(fēn)解抗原蛋白(bái)等抗營養因子, 提高飼料利用率;酵母菌類可爲動物(wù)提供蛋白(bái)質, 提高适口性幫助消化,促進有益菌的生(shēng)長。 其中(zhōng)植物(wù)乳杆菌、釀酒酵母、枯草芽孢杆菌、米曲黴等被廣爲使用。
1.4 發酵飼料的形式
按照水分(fēn)含量的多少可分(fēn)爲液體(tǐ)發酵飼料和固體(tǐ)發酵飼料。 液體(tǐ)發酵飼料是将液化的飼料原料自然發酵或人工(gōng)接種發酵若幹小(xiǎo)時, 直接飼喂,在國外(wài)的規模豬場應用較多,國内也開(kāi)始使用。 固體(tǐ)發酵飼料的種類,大(dà)緻可分(fēn)爲:益生(shēng)菌發酵配合飼料、益生(shēng)菌發酵濃縮料、發酵餅粕、發酵糟渣、酵母培養物(wù)等。
近年内,在國内廣泛興起的發酵飼料主要是益生(shēng)菌發酵配合飼料。 在畜禽日糧中(zhōng)一(yī)般添加 2.5%~10%。 發酵配合飼料主要有傳統塑膜密封的厭(yàn)氧發酵、呼吸閥袋内發酵和槽式翻料發酵等幾種半幹濕發酵形式。 傳統塑膜密封的厭(yàn)氧發酵,物(wù)料拌濕拌均接種後,直接裝入密封的容器内,發酵二三天,工(gōng)藝簡便,設施設備投資(zī)少,生(shēng)産成本低,發酵時間取決于環境溫度,以乳酸菌發酵爲主;呼吸閥袋内發酵,原料拌濕接種後,直接裝入呼吸袋包裝袋中(zhōng),熱合封口後發酵, 飼料在發酵初期好氧菌大(dà)量繁殖,産氣激烈,氣體(tǐ)通過呼吸閥排出,袋内氧氣耗盡時,呼吸閥停止排氣,厭(yàn)氧菌開(kāi)始繁殖,pH 值達到 4.0~4.5 時微生(shēng)物(wù)停止生(shēng)長,發酵成熟,呼吸閥袋内發酵生(shēng)産效率高, 依靠産品 pH 調節後發酵程度。 槽式翻料發酵,物(wù)料加水拌濕接種後,裝入槽式發酵池,根據發酵溫度進行機械翻料,物(wù)料發酵程度的可控度好,兼顧多種微生(shēng)物(wù)的生(shēng)長繁殖,代謝産物(wù)豐富,發酵效果好,但生(shēng)産效率較低,發酵成本較高,應用效果也優于前兩種。
2 發酵配合飼料的特點
在總結和汲取了微生(shēng)物(wù)、酶制劑、發酵原料等技術成果基礎上, 發酵配合飼料創新技術和工(gōng)藝,與上述産品比較有以下(xià)特點。
2.1 培養物(wù)營養全面 有利于益生(shēng)菌生(shēng)長
發酵飼料以配合料爲發酵底料,以玉米、豆粕、麸皮等爲基礎原料,粒度适中(zhōng),粗蛋白(bái) 15%~20%,可溶性澱粉含量高,碳氮比例恰當,适合多數益生(shēng)菌的生(shēng)長繁殖。 相對于發酵菜粕、發酵果渣等以改善品質爲主要目的的發酵原料,發酵底料更有利于微生(shēng)物(wù)的生(shēng)長;以生(shēng)産微生(shēng)态、酶制劑爲主的發酵底物(wù),一(yī)般适合單菌種生(shēng)長,比較專一(yī),而發酵配合飼料底料更适合多菌種的生(shēng)長。
2.2 濕料使用 保持了多種活性因子
生(shēng)物(wù)飼料添加劑和發酵原料生(shēng)産應用已有相當長的時間。 除液态的微生(shēng)态和酶制劑外(wài),多數産品考慮運輸、銷售、使用、保存等因素,進行幹燥處理,其中(zhōng)的微生(shēng)物(wù)、酶以及有機酸等多數活性因子因高溫幹燥失去(qù)活力和損失,如發酵豆粕,在江蘇地區均以幹燥後使用,主要功能體(tǐ)現在小(xiǎo)分(fēn)子的肽類物(wù)質比例提高,大(dà)豆抗營養因子降解,活性因子作用不明顯。 而發酵飼料半濕料直接使用,保持了許多功能性活菌、消化酶、有機酸、小(xiǎo)肽以及其他微生(shēng)物(wù)代謝物(wù),同時也減少了幹燥費(fèi)用。 據南(nán)京寶輝生(shēng)物(wù)飼料有限公司研究, 發酵飼料中(zhōng)含乳酸杆菌5.0×108 以上,枯草芽胞杆菌 5.0×107 以上,酵母菌5.0×106 以上,有機酸 5%以上。 經試驗,在 60℃條件下(xià)幹燥 1h,乳酸杆菌基本失活,枯草芽胞杆菌、酵母菌下(xià)降 1 個次方級别,有機酸也明顯降低。
2.3 使用量大(dà) 效果明顯
微生(shēng)物(wù)、酶制劑、寡糖作爲飼料添加劑,使用比例一(yī)般占日糧 0.1%~0.3%,且在加工(gōng)過程也還會失活不少,真正在日糧中(zhōng)添加的微生(shēng)物(wù)和酶的數量很有限,并且菌、酶種類單一(yī),生(shēng)物(wù)因子的功能有限。而發酵飼料一(yī)般在日糧中(zhōng)添加比例在 2.5%~10%,是常規添加劑的幾十倍,且是複合的微生(shēng)物(wù)、酶制劑、酸化劑以及代謝物(wù),是任何一(yī)種或幾種飼料添加劑難以實現的,發酵飼料也可以理解是多種微生(shēng)物(wù)功能的集體(tǐ)體(tǐ)現。
3 發酵飼料應用效果
近幾年,發酵配合飼料在畜禽生(shēng)産中(zhōng)得到了應用,取得了多數用戶的好評,主要表現爲畜禽疾病減少,增重和飼料報酬提高,生(shēng)産成本降低,養殖環境改善,産品品味提高。
2014 年 12 月-2015 年 1 月,興泰(寶應)畜産有限公司對 148 頭 30~72 日齡保育豬飼喂試驗,試驗組、對照組各半,添加 10%發酵配合飼料替代等量日糧(發酵飼料與日糧粗蛋白(bái)含量差異不超過 1個百分(fēn)點,價格相近,下(xià)同),試驗組比對照組平均日增重提高 8.11%,料重比下(xià)降 5.56%,每公斤豬活重成本下(xià)降 3.97%。
2015 年 4-5 月, 上海東裕畜牧養殖有限公司對 175 頭 34~65 日齡保育豬試驗, 對照組 527 頭,添加 10%發酵配合飼料替代等量日糧,平均日增重提高 9.17%, 料重比降低 6.39%, 飼料成本降低6.87%,獸藥成本降低 7.9%。
2015 年 4-5 月,啓東市養殖戶周春敏試驗,32頭育肥豬(均分(fēn) 2 組)飼喂 47d,添加 10%發酵配合飼料替代等量日糧,試驗組比對照組頭均增重提高19.5%,料重比下(xià)降 13%。
2015 年, 南(nán)通市德心食品有限公司和江蘇新坤興生(shēng)态農業有限公司分(fēn)别對母豬妊娠後期到斷奶期試驗,添加 8%發酵飼料替代等量日糧,仔豬平均初生(shēng)重和斷奶窩重均明顯高于對照組。
2015 年 5-6 月, 徐州恒傑牧業科技有限公司對 590 羽肉鴨 27d 飼養試驗, 在日糧中(zhōng)分(fēn)别添加2.5%和 5%發酵配合飼料替代等量日糧, 總增重分(fēn)别提高 5.42%和 4.75%,料重比下(xià)降 3.79%;飼料成本分(fēn)别下(xià)降 3.25%和 0.9%。
2015 年, 徐州益客食品有限公司對 24 000 羽18~36 日齡肉雞試驗,添加 2.5%發酵飼料替代等量日糧,比對照組淨增重提高 3.25%,料重比無變化,增加效益 3.26%。南(nán)京緻潤生(shēng)物(wù)科技有限公司和南(nán)京寶輝生(shēng)物(wù)飼料有限公司, 分(fēn)别使用發酵飼料飼喂商(shāng)品豬,進行品味品嘗,專家評價結果一(yī)緻,發酵料組豬肉優于其他組。
2016 年下(xià)半年, 南(nán)京農業大(dà)學動物(wù)科院學院劉文斌教授等進行了不同添加梯度發酵飼料對鯉魚幼魚生(shēng)長性能、消化酶、肌肉品質和免疫機能影響試驗。 試驗結果,發酵飼料增重率、餌料系數、腹脂率、肌肉亮度、血糖、血漿皮質醇、蛋白(bái)酶、脂肪酶等指标均有提高和改善, 其中(zhōng) 5%的添加組增重率比對照組提高 2.56%,餌料系數降低 7%,腹脂率降低 24.6%,肌肉亮度提高 2.6%,血糖提高 28%,血漿皮質醇提高 68%,免疫球蛋白(bái) IgM 提高 6.7%,脂肪酶提高 1.19 倍。
4 發酵飼料應用的相關問題
發酵飼料一(yī)種新型的生(shēng)物(wù)飼料, 介于生(shēng)物(wù)飼料添加劑和全發酵日糧之間的産品。 其研究和應用尚屬初級階段。 目前,發酵飼料生(shēng)産企業衆多,産品應用效果參差不齊,有不少問題值得行業關注和研究。
4.1 微生(shēng)物(wù)菌種
目前發酵飼料使用的菌種很多,不少添加劑企業專門爲發酵飼料配制了菌種, 發酵效果參差不齊。 首先,要确定發酵飼料的目标,或以提供高活力的益生(shēng)菌爲主, 或以提供微生(shēng)物(wù)代謝物(wù)如乳酸、酶爲主,或是分(fēn)解飼料原料大(dà)分(fēn)子物(wù)質爲主,或兼而
有之;二是根據發酵目标和微生(shēng)物(wù)的特性,選擇合适的菌種, 并注意各種微生(shēng)物(wù)的協同和拮抗作用,如使用厭(yàn)氧菌,或使用好氧菌,或使用厭(yàn)氧菌、好氧菌、兼性菌之間的合理搭配,在不同發酵階段發揮作用;三是微生(shēng)物(wù)的生(shēng)物(wù)安全,所有微生(shēng)物(wù)菌種必須是農業部《飼料添加劑品種目錄》規定的品種,不可盲目開(kāi)發使用菌種,給産品安全帶來隐患。 一(yī)些企業和用戶使用商(shāng)品發酵飼料作爲菌種來源再進行發酵是不科學的。
4.2 生(shēng)産工(gōng)藝
生(shēng)産工(gōng)藝對發酵結果十分(fēn)重要, 應根據原料、菌種特點和發酵目标确定。 目前有傳統的厭(yàn)氧發酵,呼吸閥袋内發酵、槽式翻料發酵,各有各的生(shēng)産工(gōng)藝,都應以達到發酵效果最佳化爲目标,制定其生(shēng)産工(gōng)藝和操作規程,做到原料、生(shēng)産環境、操作程序的一(yī)緻性,保證發酵質量的穩定。
4.3 産品标準和标簽
與其他飼料産品一(yī)樣,發酵飼料應有産品的标準和标簽。 發酵飼料産品标準應明确主要的營養成分(fēn)、活性成分(fēn)以及衛生(shēng)要求,以保證産品質量的穩定性, 産品成分(fēn)保證值應以保質期末的質量爲準。産品有後發酵過程,并非發酵越徹底産品使用效果越好,要研究發酵飼料的最佳使用階段,達到最佳效果。
4.4 工(gōng)業飼料應用
目前,在工(gōng)業飼料生(shēng)産中(zhōng)發酵飼料因水分(fēn)高和加工(gōng)過程不耐高溫等受到限制,多直接用于養殖環節。 要研究低水分(fēn)發酵工(gōng)藝和耐高溫菌種的選擇,以拓寬發酵飼料的使用範圍。
4.5 行業管理
發酵飼料是一(yī)項技術創新,越來越被廣大(dà)用戶接受,業界不少技術權威人士也熱衷于研究生(shēng)物(wù)發酵飼料,飼料行業“十三五”規劃已将發酵飼料列入推廣重點。 但行業管理對此尚未明确,《飼料原料目錄》沒有将其納入,許可準入中(zhōng)也沒有其位置。 目前,開(kāi)發發酵飼料者甚多,良莠混雜(zá),有必要實施行業管理,給予該類産品名分(fēn)。 一(yī)是明确發酵飼料産品的屬性,或許可,或不需許可;二是規定其菌種要求,确保生(shēng)物(wù)安全;三是制訂該類産品行業标準或技術通則,确保産品的可靠性;四是規範生(shēng)産工(gōng)藝和條件,确保産品質量的穩定性。