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(shí)代的到來(lái)，人們對(duì)農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求也有所提升。其中生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用正是建立在這一要求基礎(chǔ)上的，具有改善動(dòng)物腸道健康、提高飼料消化率、減少污染物排放等諸多優(yōu)勢(shì)，成為飼料發(fā)展中的必然。下面就對(duì)生物發(fā)酵飼料研究及應(yīng)用情況進(jìn)行研究和介紹。

1.生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 提升飼料營(yíng)養(yǎng)水平及飼料利用率

傳統(tǒng)的飼料生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的飼料內(nèi)部含有大量的不易消化的物質(zhì)，實(shí)際飼料使用時(shí)很多營(yíng)養(yǎng)成分不能被動(dòng)物完全吸收，造成了一定的營(yíng)養(yǎng)浪費(fèi)問(wèn)題。但是經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵工藝獲得的飼料中，原本的蛋白質(zhì)、纖維素、果膠會(huì)經(jīng)過(guò)發(fā)酵過(guò)程分解或降解成為更容易被動(dòng)物吸收、消化的小分子肽、單糖、寡糖等。發(fā)酵過(guò)程中同時(shí)會(huì)產(chǎn)生多種消化酶、氨基酸、抑菌物質(zhì)、免疫增強(qiáng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些物質(zhì)都可以作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)給動(dòng)物提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]。因此生物發(fā)酵飼料的使用，可以幫助提升飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，提升動(dòng)物對(duì)飼料的吸收率，減少飼料及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)浪費(fèi)。

1.2 提高動(dòng)物消化及免疫力

生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)后，內(nèi)部會(huì)有微生物的存在，其中很多有益的微生物會(huì)跟隨飼料進(jìn)入到動(dòng)物腸道內(nèi)部。而這些有益的微生物不僅會(huì)在腸道內(nèi)存在，還會(huì)迅速繁殖增多，數(shù)目甚至?xí)嘤嗄c道中原本具有的有害菌類，進(jìn)而產(chǎn)生抑制不良菌類生長(zhǎng)繁殖的作用，對(duì)腸道起到一定的保護(hù)作用。同時(shí)有益菌在腸道中生長(zhǎng)繁衍的過(guò)程中不免會(huì)有代謝，其代謝時(shí)能夠產(chǎn)生乳酸和乙酸等產(chǎn)物，這些產(chǎn)物可以起到降低腸道乃至整個(gè)消化系統(tǒng)的pH的作用，而低pH則也可以抑制一些病菌生長(zhǎng)，進(jìn)而起到維持腸道內(nèi)微生物菌群生態(tài)平衡的目的，提升了腸道的抵抗力，使動(dòng)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(zhì)含量，提升飼料安全性

隨著社會(huì)科技的進(jìn)步，人們對(duì)生物發(fā)酵飼料的研究也逐年深入，其中也包括了對(duì)生物發(fā)酵整個(gè)過(guò)程中的微生物的研究。研究發(fā)現(xiàn)，生物發(fā)酵過(guò)程中使用的一些菌類具有抑制某些不良菌種生長(zhǎng)及有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生的作用，可以在一定程度上降低飼料中的有毒有害物質(zhì)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(zhǎng)和產(chǎn)毒、嗜酸乳桿菌能夠抑制寄生曲霉孢子萌發(fā)、曲霉屬菌株能夠降低發(fā)酵棉粕中游離棉酚含量。

2.生物發(fā)酵飼料研究現(xiàn)狀

我國(guó)生物飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其中最需要關(guān)注的就是飼料原料、菌種組合選擇。生物發(fā)酵飼料應(yīng)用面較為廣泛，具體的發(fā)酵方式和種類也很多，常見(jiàn)的生物發(fā)酵飼料過(guò)程類別可依據(jù)獲得產(chǎn)品類別、使用生物種類及培養(yǎng)基種類、發(fā)酵身邊等4種方式進(jìn)行分類。其中按照獲得產(chǎn)品類別的不同進(jìn)行的分類，包括微生物酶發(fā)酵、微生物菌體發(fā)酵、微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵、微生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵、生物工程細(xì)胞發(fā)酵5類。而依據(jù)微生物對(duì)氧氣的喜好，可以將生物發(fā)酵過(guò)程分為厭氧發(fā)酵和好氧發(fā)酵兩類。同時(shí)按照培養(yǎng)基的狀態(tài)的不同，將生物發(fā)酵過(guò)程分為固體發(fā)酵和液體發(fā)酵兩類。最后，還可以按照發(fā)酵設(shè)備的不同，分為敞口發(fā)酵飼料、密閉發(fā)酵飼料、淺盤發(fā)酵飼料和深層飼料發(fā)酵4類。

常見(jiàn)的生物發(fā)酵飼料的原料種類很多，有木薯渣、秸稈、動(dòng)物下腳料、果渣、酒糟等，不同原料的理化性質(zhì)存在很大差異，選擇時(shí)必須根據(jù)使用菌種及生產(chǎn)目的的不同來(lái)進(jìn)行原料選擇。同時(shí)發(fā)酵可用的微生物種類也很多，其中常見(jiàn)的3類微生物包括細(xì)菌、酵母菌和霉菌3種，具體的種類可以查看2010年農(nóng)業(yè)部公告發(fā)布的《食品添加劑品種目錄》。目前實(shí)際生物發(fā)酵飼料使用的菌類也包括乳酸菌、酵母等在內(nèi)的益生菌類。菌種選擇是生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)過(guò)程中的核心技術(shù)，其中菌種篩選技術(shù)是最關(guān)鍵的技術(shù)。進(jìn)行菌種篩選必須從以下3個(gè)方面著手開(kāi)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(zhì)、生產(chǎn)出想要的酶制劑和氨基酸等微生物中間代謝產(chǎn)物、獲取可以制備活菌制劑的微生物體。

具體的生物發(fā)酵過(guò)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(duì)應(yīng)比例的清水，將粗飼料攪拌均勻放入到發(fā)酵容器中。然后將其壓實(shí)壓緊后用塑料膜密封好，再用皮筋扎實(shí)進(jìn)行發(fā)酵[3]。為了預(yù)防發(fā)酵爆炸問(wèn)題出現(xiàn)，要避免使用旋蓋。一般而言，冬季發(fā)酵需要在半月以上，夏季發(fā)酵用時(shí)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(shù)年。發(fā)酵過(guò)程中也要注意發(fā)酵容器和方法的選擇，避免采用打堆發(fā)酵，宜采取發(fā)酵池、罐等容器發(fā)酵。實(shí)際使用時(shí)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(biāo)準(zhǔn)重新進(jìn)行密封。當(dāng)然發(fā)酵好以后可以直接使用，也可以就地保存。

實(shí)際生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)過(guò)程中用到的設(shè)備種類也比較多，常見(jiàn)的設(shè)備種類包括固態(tài)發(fā)酵設(shè)備、靜態(tài)式固態(tài)發(fā)酵設(shè)備和混合設(shè)備。其中混合設(shè)備往往在原料接種過(guò)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(jiàn)的混合設(shè)備有間斷式混合設(shè)備和連續(xù)式混合設(shè)備兩類。而固態(tài)發(fā)酵設(shè)備則是發(fā)酵飼料生產(chǎn)過(guò)程中的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有決定性的影響，因此需要重點(diǎn)關(guān)注固態(tài)設(shè)備內(nèi)微生物生產(chǎn)環(huán)境的管理[4]。最后，靜態(tài)式固態(tài)發(fā)酵設(shè)備一般由平地堆放式、池式、槽式3種類型。可以按照即時(shí)需求進(jìn)行選擇。當(dāng)前生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用的較為先進(jìn)的工藝技術(shù)，包括菌+酶發(fā)酵菌劑集成技術(shù)、自動(dòng)化液態(tài)飼料及濕料飼喂設(shè)備和工藝技術(shù)、畜禽糞污氮磷減排生物處理技術(shù)等。這些技術(shù)研究發(fā)展過(guò)程中較之前的技術(shù)有了很大的突破，很多時(shí)候在降低成本投入、應(yīng)用效果提升上取得了一定的效果，但是每一種技術(shù)都有其不足之處，需要進(jìn)一步研究和推廣。

3.生物發(fā)酵飼料研究現(xiàn)狀及研究發(fā)展趨勢(shì)

（1）重視菌株篩選過(guò)程研究。目前在菌株篩選過(guò)程中有一個(gè)較大的問(wèn)題，就是菌株的特色功能性不夠突出，應(yīng)用效果不能滿足需求。因此實(shí)際過(guò)程中，必須有針對(duì)性地根據(jù)原料中的營(yíng)養(yǎng)成分、有毒有害物質(zhì)等來(lái)進(jìn)行特定菌株篩選，提升菌株篩選的效率。（2）繼續(xù)深入研究，通過(guò)菌株不同種類及數(shù)目的搭配研究來(lái)達(dá)到最佳組合，推動(dòng)生物發(fā)酵飼料質(zhì)量提升。當(dāng)前的生物飼料菌種組合過(guò)程都不夠精細(xì)，不同菌株的組合都以種類為主要計(jì)量方式，并不夠精準(zhǔn)。新時(shí)代應(yīng)該深入篩選和組合研究，明確菌株的功效，推動(dòng)菌株組合研究發(fā)展。（3）推動(dòng)發(fā)酵飼料行業(yè)的發(fā)展。因?yàn)樯锇l(fā)酵飼料的研發(fā)過(guò)程是不斷進(jìn)行的，不僅僅停留在現(xiàn)有菌種選擇和原料選擇搭配方面，還會(huì)體現(xiàn)在不同原料的研發(fā)和培育方面，進(jìn)而推動(dòng)原料生產(chǎn)和研究行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)微生物科學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展，使得生物發(fā)酵過(guò)程原料及菌種選擇組合更加豐富多樣。（4）對(duì)應(yīng)生物發(fā)酵飼料評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的形成。目前生物發(fā)酵飼料評(píng)價(jià)指標(biāo)還不夠明確和科學(xué)，往往選擇和研發(fā)過(guò)程都靠經(jīng)驗(yàn)及主觀需求去判斷和獲取，具有很大的不科學(xué)性，因此實(shí)際生產(chǎn)發(fā)酵飼料的生產(chǎn)過(guò)程中具有不統(tǒng)一性。下一步需要將對(duì)應(yīng)的原料及菌種種類、用量，及生物發(fā)酵飼料使用后的吸收率、利用率、腸道改善程度等進(jìn)行量化，綜合考慮獲取較為科學(xué)的評(píng)價(jià)管理體系，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)方法的標(biāo)準(zhǔn)化，為生物發(fā)酵飼料研究奠定基礎(chǔ)[5]。（5）建立和落實(shí)對(duì)應(yīng)的生物飼料質(zhì)量安全預(yù)警監(jiān)測(cè)體系。一方面要依據(jù)對(duì)應(yīng)的衛(wèi)生、安全標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)飼料的實(shí)際質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，保證飼料質(zhì)量滿足需求；另一方面要采取合理的手段保證監(jiān)測(cè)過(guò)程的實(shí)時(shí)性及動(dòng)態(tài)性，并采取手段進(jìn)行預(yù)警，提升生物發(fā)酵飼料的安全性。

4.結(jié)語(yǔ)

生物發(fā)酵飼料的出現(xiàn)具有一定的必然性，是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展而出現(xiàn)的產(chǎn)物。相關(guān)人員必須認(rèn)識(shí)到生物發(fā)酵飼料研發(fā)和創(chuàng)新的必要性，通過(guò)合理研究和應(yīng)用飼料生產(chǎn)方法，來(lái)達(dá)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。