生物发酵技术在饲料加工中的应用探讨

2018-07-03唐黎标

湖南饲料 2018年3期

唐黎标

（杭州市农业大学畜牧兽医系）

所谓发酵技术实际上就是指利用微生物的发酵作用，通过一些技术手段加以控制，从而实现发酵产品大规模生产的技术。植物是生物发酵的主要原材料，其所生产出来的饲料营养价值更高，其对于动物的生长以及吸收都有非常重要的作用，具有非常广阔的应用前景。

1 生物发酵技术在饲料加工中的重要性

生物发酵技术是一种高科技的饲料加工方式，将生物发酵技术应用于饲料加工中可以大大提高饲料产品的质量以及产量。而且生物发酵技术以植物以及植物性农副产品为原料，可以在一定程度上降解一些蛋白质且对小分子物质进行分解，在提高饲料生产产量的同时，最大程度上提高饲料生产质量。

1.2 生物发酵技术绿色环保有利于饲料加工行业的发展

生物发酵技术是高科技的饲养加工手段，也是绿色环保的高科技技术。在植物等相关农副产品的运用中，要有效的避免化学添加剂的使用，保障生产资料绿色无污染，这样对于畜禽的吸收有较大帮助。

2 我国饲料加工现状

加工设备落后，成本高是目前饲料加工行业存在的主要问题，科技投入是关键。目前我国在饲料加工领域还有很多问题亟需改进，其中最为关键的就是传统饲料加工设备的落后问题。很多饲料工厂没有对设备进行更新换代，关键是设备投资成本较高，大部分企业不愿意承担这部分开支，导致饲料整体生产水平也随之降低，无论是质量还是产量方面，都达不到国际先进水平，导致饲料加工发展滞后，生物发酵方式运用不妥当。

在饲料加工过程中，其生产水平的高低极易受外界多方面因素的影响，其生产质量是其中最为关键的。饲料是畜禽生产过程中的物质基础，所以饲料的质量对畜禽的成长以及畜禽的吸收有比较直接的影响。如果饲料质量比较低，畜禽的生长状况就会不好，导致其出现生长缓慢的情况，甚至出现死亡或者是疾病，因此饲料对动物的生长有着至关重要的影响。

3 生物发酵技术在饲料加工过程中的应用

目前，在生物发酵领域比较著名的是郭维烈先生提出的微生物组合发酵生产4320菌体蛋白，其主要是对微生物之间的相互作用进行利用，包括同生、互惠同生、共生等关系，特点是不需要对原材料消毒，可以直接作用于接种栽培的微生物热带假丝酵母上，这种酵母繁殖速度较快并且新陈代谢也较快，运用这种酵母能够使农副产品转化为菌丝物质。该技术与传统的发酵工艺相同的是4320发酵成品在使用过程中需要保持干燥，以避免出现腐败变质的情况。这类工艺其机械化程度较低，那么就需要较多物料的翻拌、散热等一系列较为繁琐的人工操作。在劳动力成本和能源成本不断上涨过程中，这种技术的优势也逐渐丧失。最近几年，简便的微生物厌氧固态发酵生产技术被广泛提出。厌氧比好氧发酵的优势在于有较低的能耗，所以微生物的新陈代谢热量消耗也较小，不需要人工的翻拌散热。发酵产品只要确保其密封状态良好，可以长期存放不变质。当前较为典型的固态厌氧发酵生物饲料有两类，一是养殖户自己发酵的袋装饲料，二是规模流水线的袋装饲料。但是这两类接种的微生物具有其异质性，包含酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌。养殖户自己发酵的袋装饲料是在密封的袋内——接种物装入袋子内，用绳口把袋子扎紧，保证物料的含水量在30%～40%之间。开始的时候运用酵母菌残留在袋内的氧气进行呼吸，产生增殖和呼吸代谢，并且能够为乳酸菌创造厌氧的环境。在无氧条件下，酵母菌进行糖酵解，分解出酒精和二氧化碳，乳酸菌在这个时候也逐渐增殖、代谢，在此产生有机酸。袋子内气压在不断增压的过程中，有二氧化碳伴随着酒精以及有机酸向袋外面排出，技术人员根据排出酸香味对成熟度进行判定。该技术不仅可以简化生产工艺，同时还能够降低生产成本。

目前，该技术主要是应用于废水的处理方面。造纸、酒精、氨基酸以及有机酸工业在生产与发酵过程中都会产生较多的废水，这些物质中大都含有大量的BOD以及COD等，如果将其直接排放的话会对空气以及周围环境等产生较大的污染。在20世纪60年代，生长速度较快的热带假丝酵母成为很多生物发酵的主体，液体连续培养技术应用于废水处理中，但在酵母生产的过程中里面有很多的苦味，所以不适宜添加到饲料中。在上世纪80年代末期，工程院院士伦世仪先生带领一个课题小组在徐州酿造总厂，运用热带假丝酵母连续培养以此处理酒精废水，所生产出的酵母具有比较好的口感，但因为废水中含有的有机物含量较低，干物质的受得率在培养中根本达不到1.0%，商业价值不明显，所以运用到商业中意义不大。在西欧等一些发达地区，在对有机废水的研究中投入大量的财力和物力。在大多数发酵产品的生产过程中，对废水的处理投入很多时候超过发酵本身的技术资金投入。我国谷氨酸、赖氨酸、柠檬酸、酒精的发酵在世界上排名靠前，不是因为我国的发酵技术和提取水平处于世界领先地位，关键是因为我们牺牲了大量的水资源，虽然眼前会为我国产生大量的外汇，甚至推动这个行业的整体发展，但从长远利益考虑宝贵的水资源污染将会带来不可预估的损失。就酶制剂产品的产量，我国也处于世界领先地位，很多相关技术都是从丹麦和日本等国家引进，有些相关企业是外商独资在我国生产。单细胞蛋白、菌体蛋白都是工厂大规模化培养的产物，酵母、细菌、放线菌等是食品以及饲料蛋白的来源。单细胞蛋白和菌体蛋白饲料实质是运用蛋白微生物菌体做饲料在工业培养方式的基础上开展培养。培养原理是运用淀粉、味精废液、亚硫酸纸浆废液及废纸、酒精工业废水等为原料，接入酵母、丝状真菌这类菌种，在发酵、分离、干燥等技术手段的运用中获得高蛋白微生物菌体，作为饲料蛋白。比如：菌体蛋白饲料，粗淀粉以及渣类物质为主要材料，进行无机氮源等相关内容添加，在双菌协生发酵的过程中，能够轻松的得到固体的发酵菌体蛋白饲料，该物质和鱼粉有一致的营养成分。