生物發酵飼料研究與應用技術發展趨勢

周增太

（武漢維恩生物科技有限公司，湖北武漢 430000）

0.引言

隨著新時代的到來，人們對農牧業產品質量標準要求也有所提升。其中生物發酵飼料的應用正是建立在這一要求基礎上的，具有改善動物腸道健康、提高飼料消化率、減少污染物排放等諸多優勢，成為飼料發展中的必然。下面就對生物發酵飼料研究及應用情況進行研究和介紹。

1.生物發酵飼料的應用優勢

1.1 提升飼料營養水平及飼料利用率

傳統的飼料生產工藝生產的飼料內部含有大量的不易消化的物質，實際飼料使用時很多營養成分不能被動物完全吸收，造成了一定的營養浪費問題。但是經過生物發酵工藝獲得的飼料中，原本的蛋白質、纖維素、果膠會經過發酵過程分解或降解成為更容易被動物吸收、消化的小分子肽、單糖、寡糖等。發酵過程中同時會產生多種消化酶、氨基酸、抑菌物質、免疫增強因子等營養物質，這些物質都可以作為營養物質來給動物提供生長所需的營養物質[1]。因此生物發酵飼料的使用，可以幫助提升飼料的營養價值，提升動物對飼料的吸收率，減少飼料及營養物質浪費。

1.2 提高動物消化及免疫力

生物發酵飼料生產后，內部會有微生物的存在，其中很多有益的微生物會跟隨飼料進入到動物腸道內部。而這些有益的微生物不僅會在腸道內存在，還會迅速繁殖增多，數目甚至會多余腸道中原本具有的有害菌類，進而產生抑制不良菌類生長繁殖的作用，對腸道起到一定的保護作用。同時有益菌在腸道中生長繁衍的過程中不免會有代謝，其代謝時能夠產生乳酸和乙酸等產物，這些產物可以起到降低腸道乃至整個消化系統的pH的作用，而低pH則也可以抑制一些病菌生長，進而起到維持腸道內微生物菌群生態平衡的目的，提升了腸道的抵抗力，使動物的整體消化能力和免疫力得到提升。

1.3 降低有毒有害物質含量，提升飼料安全性

隨著社會科技的進步，人們對生物發酵飼料的研究也逐年深入，其中也包括了對生物發酵整個過程中的微生物的研究。研究發現，生物發酵過程中使用的一些菌類具有抑制某些不良菌種生長及有毒有害物質產生的作用，可以在一定程度上降低飼料中的有毒有害物質含量，提升飼料的安全性[2]。比如某些乳酸菌能夠抑制霉菌生長和產毒、嗜酸乳桿菌能夠抑制寄生曲霉孢子萌發、曲霉屬菌株能夠降低發酵棉粕中游離棉酚含量。

2.生物發酵飼料研究現狀

我國生物飼料產業發展迅速，其中最需要關注的就是飼料原料、菌種組合選擇。生物發酵飼料應用面較為廣泛，具體的發酵方式和種類也很多，常見的生物發酵飼料過程類別可依據獲得產品類別、使用生物種類及培養基種類、發酵身邊等4種方式進行分類。其中按照獲得產品類別的不同進行的分類，包括微生物酶發酵、微生物菌體發酵、微生物代謝產物發酵、微生物轉化發酵、生物工程細胞發酵5類。而依據微生物對氧氣的喜好，可以將生物發酵過程分為厭氧發酵和好氧發酵兩類。同時按照培養基的狀態的不同，將生物發酵過程分為固體發酵和液體發酵兩類。最后，還可以按照發酵設備的不同，分為敞口發酵飼料、密閉發酵飼料、淺盤發酵飼料和深層飼料發酵4類。

常見的生物發酵飼料的原料種類很多，有木薯渣、秸稈、動物下腳料、果渣、酒糟等，不同原料的理化性質存在很大差異，選擇時必須根據使用菌種及生產目的的不同來進行原料選擇。同時發酵可用的微生物種類也很多，其中常見的3類微生物包括細菌、酵母菌和霉菌3種，具體的種類可以查看2010年農業部公告發布的《食品添加劑品種目錄》。目前實際生物發酵飼料使用的菌類也包括乳酸菌、酵母等在內的益生菌類。菌種選擇是生物發酵飼料生產過程中的核心技術，其中菌種篩選技術是最關鍵的技術。進行菌種篩選必須從以下3個方面著手開展工作，即提升飼料原料的消化吸收率及解毒脫毒效率等理化性質、生產出想要的酶制劑和氨基酸等微生物中間代謝產物、獲取可以制備活菌制劑的微生物體。

具體的生物發酵過程，就是在粗飼料中放入粗飼料降解劑，然后再往里面加入對應比例的清水，將粗飼料攪拌均勻放入到發酵容器中。然后將其壓實壓緊后用塑料膜密封好，再用皮筋扎實進行發酵[3]。為了預防發酵爆炸問題出現，要避免使用旋蓋。一般而言，冬季發酵需要在半月以上，夏季發酵用時要短，一般在5d以上即可。如果不需要使用，則可以放置保存數年。發酵過程中也要注意發酵容器和方法的選擇，避免采用打堆發酵，宜采取發酵池、罐等容器發酵。實際使用時可以全部使用，也可以分批使用，但是每次取用完成以后，需要按之前提到的密封標準重新進行密封。當然發酵好以后可以直接使用，也可以就地保存。

實際生物發酵飼料生產過程中用到的設備種類也比較多，常見的設備種類包括固態發酵設備、靜態式固態發酵設備和混合設備。其中混合設備往往在原料接種過程中使用，是用于各類原料、菌種及其他添加劑混合的容器，常見的混合設備有間斷式混合設備和連續式混合設備兩類。而固態發酵設備則是發酵飼料生產過程中的最關鍵環節，對產品質量具有決定性的影響，因此需要重點關注固態設備內微生物生產環境的管理[4]。最后，靜態式固態發酵設備一般由平地堆放式、池式、槽式3種類型?？梢园凑占磿r需求進行選擇。當前生物發酵飼料生產過程中應用的較為先進的工藝技術，包括菌+酶發酵菌劑集成技術、自動化液態飼料及濕料飼喂設備和工藝技術、畜禽糞污氮磷減排生物處理技術等。這些技術研究發展過程中較之前的技術有了很大的突破，很多時候在降低成本投入、應用效果提升上取得了一定的效果，但是每一種技術都有其不足之處，需要進一步研究和推廣。

3.生物發酵飼料研究現狀及研究發展趨勢

（1）重視菌株篩選過程研究。目前在菌株篩選過程中有一個較大的問題，就是菌株的特色功能性不夠突出，應用效果不能滿足需求。因此實際過程中，必須有針對性地根據原料中的營養成分、有毒有害物質等來進行特定菌株篩選，提升菌株篩選的效率。（2）繼續深入研究，通過菌株不同種類及數目的搭配研究來達到最佳組合，推動生物發酵飼料質量提升。當前的生物飼料菌種組合過程都不夠精細，不同菌株的組合都以種類為主要計量方式，并不夠精準。新時代應該深入篩選和組合研究，明確菌株的功效，推動菌株組合研究發展。（3）推動發酵飼料行業的發展。因為生物發酵飼料的研發過程是不斷進行的，不僅僅停留在現有菌種選擇和原料選擇搭配方面，還會體現在不同原料的研發和培育方面，進而推動原料生產和研究行業的發展，同時推動微生物科學研究的進一步發展，使得生物發酵過程原料及菌種選擇組合更加豐富多樣。（4）對應生物發酵飼料評價指標體系的形成。目前生物發酵飼料評價指標還不夠明確和科學，往往選擇和研發過程都靠經驗及主觀需求去判斷和獲取，具有很大的不科學性，因此實際生產發酵飼料的生產過程中具有不統一性。下一步需要將對應的原料及菌種種類、用量，及生物發酵飼料使用后的吸收率、利用率、腸道改善程度等進行量化，綜合考慮獲取較為科學的評價管理體系，實現評價方法的標準化，為生物發酵飼料研究奠定基礎[5]。（5）建立和落實對應的生物飼料質量安全預警監測體系。一方面要依據對應的衛生、安全標準要求對飼料的實際質量進行檢測，保證飼料質量滿足需求；另一方面要采取合理的手段保證監測過程的實時性及動態性，并采取手段進行預警，提升生物發酵飼料的安全性。

4.結語

生物發酵飼料的出現具有一定的必然性，是順應時代發展而出現的產物。相關人員必須認識到生物發酵飼料研發和創新的必要性，通過合理研究和應用飼料生產方法，來達到提升飼料的利用率和飼料安全性能、降低投入成本等目的，保障人類安全。