發酵飼料技術應用綜述
近幾年來，飼料生物發酵技術不斷創新，成為行業發展技術新亮點，引起了業內廣泛的關注。《全國飼料工業"十三五"發展規劃》把"推動微生物發酵技術在飼料產品中的應用，開發全發酵配合飼料產品"列入了十三五發展重點，發酵飼料可能是實現無抗飼料的突破口。
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綜述，與大家共同探討。
1發酵飼料的內涵和基本功能
1.1 生物飼料
發酵飼料屬于生物飼料。關于生物飼料的定義眾說紛紜，到目前也沒有形成一個規范統一、專業學術的定義。一般認為是以發酵工程等技術為手段，在人工控制條件下，利用微生物自身的生長代謝活動，通過菌體細胞或酶的某些功能，將原料轉化成所需要的生物產品。生物飼料的范圍寬泛，基本可分為生物飼料添加劑和發酵飼料兩大類。微生物飼料添加劑包括微生態制劑、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。生物飼料添加劑的成分比較單一， 以提供益生菌、酶制劑、益生元為目標；發酵飼料主要以改善原料品質為目標，生產富含高活性益生菌及其代謝產物的飼料，兼有生物添加劑的功能。
1.2 發酵飼料的內涵
發酵飼料目前尚無統一的定義，它屬于生物飼料的范疇。發酵飼料是以配合飼料或飼料原料作為發酵底料，配比微生物菌種，人工控制發酵溫度、水分、氧量、發酵時間等條件，通過微生物自身繁殖和代謝，生產富含高活性益生菌及其功能性代謝產物的飼料。發酵飼料具有酸香風味，適口性好特點；飼料經過發酵后，小分子物質大幅增加，抗營養因子被降解； 高活性的益生菌可改善腸道菌群環境，抑制有害菌生長；維生素、有機酸等微生物代謝物可增強體質，提高機體免疫力。
1.3 發酵飼料的菌種
目前，市場上用于飼料發酵的微生物種類主要是乳酸菌、酵母、芽孢桿菌、曲霉。乳酸菌為腸道內定植菌群，有產酸、耐酸、產抑菌素的作用；芽孢桿菌能分泌蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等多種活性酶，分解抗原蛋白等抗營養因子， 提高飼料利用率；酵母菌類可為動物提供蛋白質， 提高適口性幫助消化，促進有益菌的生長。其中植物乳桿菌、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌、米曲霉等被廣為使用。
1.4 發酵飼料的形式
按照水分含量的多少可分為液體發酵飼料和固體發酵飼料。液體發酵飼料是將液化的飼料原料自然發酵或人工接種發酵若干小時， 直接飼喂，在國外的規模豬場應用較多，國內也開始使用。固體發酵飼料的種類，大致可分為：益生菌發酵配合飼料、益生菌發酵濃縮料、發酵餅粕、發酵糟渣、酵母培養物等。
近年內，在國內廣泛興起的發酵飼料主要是益生菌發酵配合飼料。在畜禽日糧中一般添加2.5%~10%。發酵配合飼料主要有傳統塑膜密封的厭氧發酵、呼吸閥袋內發酵和槽式翻料發酵等幾種半干濕發酵形式。傳統塑膜密封的厭氧發酵，物料拌濕拌均接種后，直接裝入密封的容器內，發酵二三天，工藝簡便，設施設備投資少，生產成本低，發酵時間取決于環境溫度，以乳酸菌發酵為主；呼吸閥袋內發酵，原料拌濕接種后，直接裝入呼吸袋包裝袋中，熱合封口后發酵， 飼料在發酵初期好氧菌大量繁殖，產氣激烈，氣體通過呼吸閥排出，袋內氧氣耗盡時，呼吸閥停止排氣，厭氧菌開始繁殖，pH 值達到4.0~4.5 時微生物停止生長，發酵成熟，呼吸閥袋內發酵生產效率高， 依靠產品pH 調節后發酵程度。槽式翻料發酵，物料加水拌濕接種后，裝入槽式發酵池，根據發酵溫度進行機械翻料，物料發酵程度的可控度好，兼顧多種微生物的生長繁殖，代謝產物豐富，發酵效果好，但生產效率較低，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物、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藝，與上述產品比較有以下特點。
2.1 培養物營養全面有利于益生菌生長
發酵飼料以配合料為發酵底料，以玉米、豆粕、麩皮等為基礎原料，粒度適中，粗蛋白15%~20%，可溶性淀粉含量高，碳氮比例恰當，適合多數益生菌的生長繁殖。相對于發酵菜粕、發酵果渣等以改善品質為主要目的的發酵原料，發酵底料更有利于微生物的生長；以生產微生態、酶制劑為主的發酵底物，一般適合單菌種生長，比較專一，而發酵配合飼料底料更適合多菌種的生長。
2.2 濕料使用保持了多種活性因子
生物飼料添加劑和發酵原料生產應用已有相當長的時間。除液態的微生態和酶制劑外，多數產品考慮運輸、銷售、使用、保存等因素，進行干燥處理，其中的微生物、酶以及有機酸等多數活性因子因高溫干燥失去活力和損失，如發酵豆粕，在江蘇地區均以干燥后使用，主要功能體現在小分子的肽類物質比例提高，大豆抗營養因子降解，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、小肽以及其他微生物代謝物，同時也減少了干燥費用。據南京某公司研究，發酵飼料中含乳酸桿菌5.0×1088 以上，枯草芽胞桿菌5.0×107 以上，酵母菌5.0×106 以上，有機酸5%以上。經試驗，在60℃條件下干燥1h，乳酸桿菌基本失活，枯草芽胞桿菌、酵母菌下降1個次方級別，有機酸也明顯降低。
2.3 使用量大 效果明顯
微生物、酶制劑、寡糖作為飼料添加劑，使用比例一般占日糧0.1%~0.3%，且在加工過程也還會失活不少，真正在日糧中添加的微生物和酶的數量很有限，并且菌、酶種類單一，生物因子的功能有限。而發酵飼料一般在日糧中添加比例在2.5%~10%，是常規添加劑的幾十倍，且是復合的微生物、酶制劑、酸化劑以及代謝物，是任何一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物功能的集體體現。
3發酵飼料應用效果
近幾年，發酵配合飼料在畜禽生產中得到了應用，取得了多數用戶的好評，主要表現為畜禽疾病減少，增重和飼料報酬提高，生產成本降低，養殖環境改善，產品品味提高。
2014 年12 月-2015 年1 月，寶應某公司對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含量差異不超過1個百分點，價格相近，下同），試驗組比對照組平均日增重提高8.11%，料重比下降5.56%，每公斤豬活重成本下降3.97%。
2015 年4-5 月， 上海某公司對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，啟東市養殖戶周春敏試驗，32頭育肥豬（均分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%，料重比下降13%。
2015 年， 南通市某公司和江蘇某公司分別對母豬妊娠后期到斷奶期試驗，添加8%發酵飼料替代等量日糧，仔豬平均初生重和斷奶窩重均明顯高于對照組。
2015 年5-6 月， 徐州某公司對590 羽肉鴨27d 飼養試驗， 在日糧中分別添加2.5%和5%發酵配合飼料替代等量日糧， 總增重分別提高5.42%和4.75%，料重比下降3.79%；飼料成本分別下降3.25%和0.9%。
2015 年， 徐州某公司對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，比對照組凈增重提高3.25%，料重比無變化，增加效益3.26%。南京某公司和南京某公司， 分別使用發酵飼料飼喂商品豬，進行品味品嘗，專家評價結果一致，發酵料組豬肉優于其他組。
2016 年下半年， 南京農業大學動物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、蛋白酶、脂肪酶等指標均有提高和改善， 其中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
發酵飼料一種新型的生物飼料， 介于生物飼料添加劑和全發酵日糧之間的產品。其研究和應用尚屬初級階段。目前，發酵飼料生產企業眾多，產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 微生物菌種
目前發酵飼料使用的菌種很多，不少添加劑企業專門為發酵飼料配制了菌種， 發酵效果參差不齊。首先，要確定發酵飼料的目標，或以提供高活力的益生菌為主， 或以提供微生物代謝物如乳酸、酶為主，或是分解飼料原料大分子物質為主，或兼而有之；二是根據發酵目標和微生物的特性，選擇合適的菌種， 并注意各種微生物的協同和拮抗作用，如使用厭氧菌，或使用好氧菌，或使用厭氧菌、好氧菌、兼性菌之間的合理搭配，在不同發酵階段發揮作用；三是微生物的生物安全，所有微生物菌種必須是農業部《飼料添加劑品種目錄》規定的品種，不可盲目開發使用菌種，給產品安全帶來隱患。一些企業和用戶使用商品發酵飼料作為菌種來源再進行發酵是不科學的。
4.2 生產工藝
生產工藝對發酵結果十分重要， 應根據原料、菌種特點和發酵目標確定。目前有傳統的厭氧發酵，呼吸閥袋內發酵、槽式翻料發酵，各有各的生產工藝，都應以達到發酵效果最佳化為目標，制定其生產工藝和操作規程，做到原料、生產環境、操作程序的一致性，保證發酵質量的穩定。
4.3 產品標準和標簽
與其他飼料產品一樣，發酵飼料應有產品的標準和標簽。發酵飼料產品標準應明確主要的營養成分、活性成分以及衛生要求，以保證產品質量的穩定性， 產品成分保證值應以保質期末的質量為準。產品有后發酵過程，并非發酵越徹底產品使用效果越好，要研究發酵飼料的最佳使用階段，達到最佳效果。
4.4 工業飼料應用
目前，在工業飼料生產中發酵飼料因水分高和加工過程不耐高溫等受到限制，多直接用于養殖環節。要研究低水分發酵工藝和耐高溫菌種的選擇，以拓寬發酵飼料的使用范圍。
4.5 行業管理
發酵飼料是一項技術創新，越來越被廣大用戶接受，業界不少技術權威人士也熱衷于研究生物發酵飼料，飼料行業"十三五"規劃已將發酵飼料列入推廣重點。但行業管理對此尚未明確，《飼料原料目錄》沒有將其納入，許可準入中也沒有其位置。目前，開發發酵飼料者甚多，良莠混雜，有必要實施行業管理，給予該類產品名分。一是明確發酵飼料產品的屬性，或許可，或不需許可；二是規定其菌種要求，確保生物安全；三是制訂該類產品行業標準或技術通則，確保產品的可靠性；四是規范生產工藝和條件，確保產品質量的穩定性。
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