按照發酵菌種的不同，發酵豆粕主要有單菌種發酵和多菌種發酵兩種。豆粕發酵是一個動態的協調變化過程，不同微生物發酵條件不一樣，同一種微生物在不同生長階段的最適溫度、pH也不一樣（李愛江等，2007）。由于豆粕發酵過程中低溫耗氧微生物優先繁殖，豆粕溫度升高，氧氣減少后，嗜溫兼性厭氧微生物大量繁殖，厭氧微生物產酸使發酵物pH降低，引起嗜酸性微生物生長（朱長生等，2014）。因此，混合菌種更符合豆粕發酵規律，發酵出的豆粕產品質量相對而言更好（邢力等，2012）。混合菌發酵豆粕工藝條件的優化見表2。

1.2 發酵豆粕抗營養因子變化

微生物發酵分泌的大量蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等酶，可對豆粕中抗營養因子進行降解，從而消除大量抗營養因子。根據不同的熱穩定性可將抗營養因子分為熱穩定性抗營養因子和熱不穩定性抗營養因子。在常規熱處理下，胰蛋白酶抑制因子和大豆凝集素等熱不穩定性抗營養因子被顯著滅活（展昕，2008），大豆抗原這類熱穩定性因子仍保持較高的致敏性，而通過發酵可降解豆粕中主要抗原蛋白并降低其潛在過敏性。通過發酵，植酸磷也可以被降解和析出成易于消化吸收的可溶性磷。豆粕發酵后抗營養因子的變化見表3。

1.3 發酵豆粕其他營養物質的變化

豆粕經微生物發酵后，蛋白質分子質量發生了明顯變化，其中部分蛋白質、纖維和淀粉等分子營養物質被降解。小肽、游離氨基酸和低聚糖等小分子營養物質水平提高（李世豪，2015）。微生物發酵處理還可以將非蛋白氮轉化為菌體蛋白，提高豆粕中真蛋白含量（湯江武等，2003）。豆粕發酵后，其他營養物質的變化見表 4。

2.豆粕中抗營養因子及其對反芻動物的影響

2.1 胰蛋白酶抑制因子

胰蛋白酶抑制因子是大豆中主要的抗營養因子之一，按其結構可分為Kunitz胰蛋白抑制因子（KTI）和Bouman-Birk胰蛋白酶抑制因子（BBI）（Kumar等，2018）。其中KTI含量約1.4%，主要抑制動物體內胰蛋白酶活性；BBI含量約0.6%，抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的活性（高美云，2010）。Khorasani等（1989）和Gorrill等（1967）研究發現，將大豆蛋白作為代乳品蛋白質來源飼喂犢牛，犢牛胰液蛋白質含量會降低導致胰蛋白酶和糜蛋白酶的特異性活性降低。但Kakade等（1976）研究認為，大豆胰蛋白酶抑制因子不會抑制犢牛的生長。

2.2 大豆凝集素

大豆凝集素（SBA）是一種能與小腸壁上皮細胞表面特異性受體相結合的高親和性糖蛋白（Pan等，2018）。研究表明，成年反芻動物的瘤胃微生物能破壞SBA的活性，且反芻動物小腸黏膜對SBA的通透性較小，不容易吸收SBA，因此SBA對反芻動物的影響較小（王利民，2007；劉林娜，2006）。由于幼齡反芻動物的瘤胃消化系統沒有發育成熟，消化道對SBA比較敏感，常產生超敏反應，因此，其可對幼齡反芻動物腸道細胞增殖和生長發育帶來不利影響（葉紀梅，2006）。

2.3 抗原蛋白 

豆粕中的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白對幼齡反芻動物致敏影響較大。大豆抗原蛋白能夠破壞犢牛腸道上皮的完整性，抑制上皮細胞的增殖，提高腸上皮細胞炎性因子的分泌，使犢牛過敏，引起腹瀉（Lallès等，1996；Kilshaw等，1979）。Seegraber等（1986、1982）試驗表明，飼喂大豆蛋白的犢牛小腸絨毛萎縮，導致腸道吸收的表面積減少，對木糖的吸收下降。孫澤威（2003）使用初步剝離熱不穩定性抗營養因子的豆粉對犢牛進行飼養，發現大豆抗原引起犢牛血清中抗體IgG水平顯著升高，木糖濃度顯著降低，犢牛腸道出現免疫損傷。通過以上試驗，可以發現大豆抗原主要是影響犢牛的腸壁發育以及免疫反應。

2.4 植酸

植酸具有較強的絡合性，在消化過程中能與多種帶正電荷金屬離子形成難溶的植酸鹽絡合物，導致動物出現礦物質缺乏癥，影響機體的正常代謝與生殖能力。Burkholder等（2004）發現，飼糧中添加植酸不會影響泌乳奶牛對氮的攝入和利用。成年反芻動物瘤胃里有5種瘤胃細菌可以產生植酸酶（Yanke等，1998），能有效地分解植酸磷并釋放易消化的無機鈣和磷（Reid等，2010）。

3.發酵豆粕在反芻動物生產中的應用

3.1 發酵豆粕在犢牛飼料中的應用 

母乳是幼畜獲取蛋白質的最佳來源，但在生產實踐中為了降低鮮奶用量，促進犢牛消化系統的盡早發育，一般提前斷奶并使用代乳品哺育犢牛。而質量好的發酵豆粕帶有芳香氣味和較好的適口性，具有一定的誘食作用，適合替代乳源蛋白。

研究發現，發酵豆粕不僅能提高荷斯坦犢牛的生長性能、飼料攝入量和斷奶前的健康狀況，而且可能對犢牛的斷奶應激有緩解作用（Kim等，2012；Kwon等，2011）。王福慧等（2013）發現，由于發酵豆粕中抗營養因子及大分子蛋白質變成小分子物質，改善了豆粕的營養品質，使每頭犢牛平均日增重提高0.1kg，飼料轉化率提高0.04，配方每噸成本降低3.60元，犢牛生產性能提高的同時也降低了生產成本。張建營（2016）通過對比發酵豆粕和普通豆粕對荷斯坦犢牛的影響發現，發酵豆粕除了提高了犢牛的生長性能和飼料轉化率外，還使犢牛血清免疫球蛋白E含量下降。上述試驗表明，發酵豆粕能夠不同程度地提高犢牛的生產性能、蛋白質利用率和飼料轉化效率，減少犢牛發生過敏性腹瀉頻率，是犢牛理想的蛋白飼料來源。

3.2 發酵豆粕在奶牛飼料中的應用

微生物發酵可提高豆粕中小肽的含量。小肽是飼料蛋白質在降解為氨基酸過程中的重要產物，有研究表明，小肽可以提高產奶性能、乳蛋白率、乳脂肪率并降低奶牛氮排泄（吳丹丹等，2016；王恬等，2004）。郭春華等（2009）利用黑曲霉、米曲霉組合發酵含有豆粕的蛋白飼料飼喂存在嚴重乳房炎的荷斯坦奶牛，結果表明試驗組奶牛的體細胞數平均比對照組多下降78.29萬個/mL，產奶量多1.08kg/頭·d，67%的泌乳牛乳蛋白提高到3.24%以上。蛋氨酸和賴氨酸是奶牛第一限制性氨基酸（Polan，1991）。Sun等（2014）研究發現，發酵增加了豆粕中蛋氨酸、賴氨酸含量，改善了微生物蛋白質合成，產奶量提高且降低了奶牛氮排泄。以上研究表明，含有發酵豆粕的日糧可以改善奶牛的生產性能和乳品質，提高經濟效益。

3.3 發酵豆粕在羊飼料中的應用

餅粕類飼料的蛋白質含量高，粗纖維含量少于粗飼料，能量與籽實飼糧相近， 是優質的羊蛋白質補充飼料。張晨（2018）研究發現，添加微生物發酵豆粕的顆粒型TMR日糧能夠顯著提高羔羊的生長性能、平均日增重、飼料轉化效率和粗蛋白質的利用率，當添加量為3%時效果最好。并且和常規TMR日糧相比，添加發酵豆粕和飼料顆粒化處理可以顯著提高瘤胃內普雷沃氏菌屬的相對豐度。方飛（2012）在黃準白山羊公羔日糧中分別用2.5%、5.0%、7.5%的共軛亞麻油酸發酵豆粕等量替代普通豆粕，結果顯示共軛亞麻油酸發酵豆粕對黃淮白山羊公羔的肉品質和生長性能無顯著影響，但添加7.5%組胴體重及骨肉率優于對照組。關于發酵豆粕在羊飼料方面的研究主要集中在羔羊的生長性能方面，關于其對成年肉羊及奶羊的影響還有待進一步研究。

4.小結

我國禁止在反芻動物飼料中添加動物性蛋白原料，發酵豆粕等微生物發酵蛋白飼料有著廣闊的應用前景。雖然發酵豆粕在反芻動物生產中已得到部分應用，并且取得了相對較好的效果，但對于不同種類、不同發育階段的動物，發酵豆粕的最適添加量還需要開展更多研究加以確定。現階段發酵豆粕使用的發酵菌群多樣，配伍組合繁多，易造成產品不穩定，發酵菌株篩選培養技術和制備工藝還有待提升。對于發酵豆粕在反芻動物方面的飼用標準和相關法律法規需要進一步的制定與完善，以維持飼料市場穩定。只有提高發酵豆粕的質量，更好地滿足市場需求，才能得到更廣泛的應用。

實戰操作技術——棉菜籽餅脫毒變身優質飼料替代豆粕操作新技術

當前豆粕價格很高有些地方貨源緊缺，而棉菜籽餅（棉籽粕、菜籽粕）價格相對便宜，棉菜籽餅是棉子、油菜籽榨油后剩下的餅狀殘渣，蛋白質含量較高，含有各種氨基酸成分。但由于棉菜籽餅中含有植酸、芥子堿等物質，這些物質含有一定的毒性，還會影響動物的消化吸收，不能大量使用，因此不建議直接飼喂給動物！

現在通過微生物飼料發酵劑的除毒脫毒技術，可以成功將菜籽餅變為優質添加飼料，直接按照1公斤發酵的棉菜籽餅（發酵前的重量）代替約0.85公斤豆粕進行使用。飼料發酵劑中的有益微生物，在發酵過程中分泌的代謝產物，可將棉菜籽餅中的毒性物質等有效分解。

豆粕、菜粕、棉粕成分對比

1.豆粕是一種高蛋白原料，無需脫毒即可用作飼料。其中蛋白質含量為40%-48%，賴氨酸含量為2.5%-3.0%，色氨酸含量為0.6%-0.7%，蛋氨酸含量為0.5%-0.7%。2020年11月12日報價每噸在3500元左右。

2.菜粕的粗蛋白含量在34%-38%之間，特點是蛋氨酸含量高（僅次于芝麻餅、粕），賴氨酸含量亦高。而精氨酸含量低，是餅、粕飼料中含量最低的。菜籽粕的有效能值偏低（淀粉含量低、菜籽殼難以消化利用）。礦物質中，鈣和磷的含量均高，硒和錳的含量亦高。特別是硒的含量是常用植物飼料中最高的。2020年11月12日報價每噸在2900元左右。

3.棉粕蛋白質含量一般為44.32%，僅次于豆粕的蛋白質含量48%，而高于菜籽粕的蛋白質含量36.04%。精氨酸含量高達3.6%-3.8%，而賴氨酸含量僅有1.3%-l.5%，只有豆粕的一半。2020年11月12日報價每噸在3000元左右。

是否需要脫毒處理

1.豆粕無需經過脫毒即可用作飼料。而且豆粕中富含蛋白質和多種氨基酸，在不需要額外加入動物性蛋白的情況下，僅豆粕中含有的蛋白質和氨基酸足以平衡家禽和豬的食譜，促進它們的營養吸收。只有當其他粕類單位蛋白成本遠低于豆粕時，豆粕才有可能被替代。

2.菜粕菜籽中含有硫葡萄糖苷、芥酸、單寧、皂角苷等不良成分，其中主要是硫葡萄糖苷。硫葡萄糖苷本身無毒，但在一定溫度和水分條件下，經過菜籽本身含有的芥子酶的酶解作用而產生異硫氰酸酯、唑烷硫酮和腈類等有害物質。這些物質可引起甲狀腺腫大，從而造成動物生長速度下降，繁殖力減退。單寧則妨礙蛋白質的消化，降低適口性。而芥酸阻撓脂肪代謝，造成心臟脂肪蓄積及生長受到抑制。。使用前需進行一定的脫毒處理，并且使用時要加以限制，具體喂量應根據菜粕中有害成分含量而定。經過脫毒處理的菜籽粕喂量可以加大，而“雙低”油菜籽生產的菜粕喂量要受限制。同時，應結合菜粕的氨基酸組成特點，適當搭配其它餅粕。

3.棉籽中含有對動物有害的棉酚及環丙烯脂肪酸，尤其是棉酚的危害很大。在制油過程中，由于蒸炒，壓榨等熱作用，大部分棉酚與蛋白質、氨基酸結合而變成結合棉酚，結合棉酚在動物消化道內不被動物吸收，故毒性很小。另一部分棉酚則以游離形式存在于餅、粕及油品中，這部分游離棉酚對動物毒性較大，尤其單胃動物過量攝取或攝取時間較長，可導致生長遲緩、繁殖性能及生產性能下降，甚至導致死亡。幼小動物對棉酚的耐受能力更低。由于棉籽餅、粕中游離棉酚對動物有害，因此，在使用棉餅、粕時，要根據飼喂對象及餅粕中游離棉酚的含量加以限量。反芻家畜在有優質粗料及多汁青料的情況下，棉籽餅、粕的用量不受限制，不會造成中毒。對單胃動物要限制喂量，最好使用經過脫毒處理的棉籽餅粕。同時，使用棉籽餅、粕配制飼糧要注意氨基酸平衡，尤其是棉籽餅、粕的賴氨酸含量低，且利用率差，應注意添加賴氨酸。

發酵操作技術

發酵棉菜籽餅其實也是一個脫毒技術，具體操作如下：

1.仔細檢查棉菜籽餅，剔除棉菜籽餅中嚴重變質發霉的部分，輕度發霉的原料可以忽略，因為微生物發酵能夠脫霉。

2.將棉菜籽餅粉碎并添加適量的玉米粉淀粉類的能量飼料等，調節飼料營養比例。

3.每噸棉菜籽餅加入2公斤食鹽、玉米粉（其它淀粉、面粉次粉等也可以，或者粉碎的生紅薯300公斤也可以）100公斤、“99多功能飼料發酵劑”1包（500g/包，市場售價約25元，以高濃度乳酸菌、酵母菌、復合酶制劑的專業發酵劑）。

4.在混合物料中添加適量水分，使混合物料含水量保持在55%左右，以“手抓一把并緊握，無水滴落，松手后輕觸即散”為宜，一般上述配方中需要加入清水約500-600公斤。

5.發酵方式根據實際環境條件各異，在桶、缸、塑料袋等容器中發酵均可。

6.發酵時要盡可能排盡空氣進行密封發酵。如果使用的發酵容器有密封不嚴實的隱患，要在一開始就在其外層包裹一層塑料袋并扎緊。發酵過程中不能啟封。

7.發酵時間受環境溫度影響，通常夏季發酵2-3天，冬季發酵5-7天即可完成。發酵完成后，有較為強烈的酸香味，ph值在3-4。

規模運用混合發酵現場

塑料缸、飼料袋（有內膜）均可做發酵飼料

采用池子發酵

發酵完成的棉菜粕飼喂動物技術

需要注意的是，發酵后的飼料酸度較低，不可以取代禽畜全部日糧。其他類發酵飼料同理。飼喂時根據不同情況，將發酵飼料按照一定比例添加到日糧中，發酵完成的棉菜粕為濕料，具體使用量每大概1.5-2公斤發酵棉菜粕（濕料）代替動物日糧配方中1公斤豆粕的使用量進行代替使用，與其它飼料混合后直接飼喂，由于棉菜籽粕蛋白較高，最高使用量不要超過禽畜日糧飼喂量的40%（濕料重量）。如果發現發酵飼料過酸適口性變差，可在飼喂前在陽光下曬1-2小時，或添加適量的碳酸氫鈉（小蘇打）即可改善。

發酵過程中與發酵后使用過程中，發酵的容器要一直保持密封狀態，可以長時間保存（一年左右）。

當前養殖業成本高居不下，而飼料成本是其中最高的，利用廉價原料發酵飼料（包括一些輕度發霉的粕類低價收回）是極佳解決辦法。通過微生物飼料發酵劑的發酵作用，可以將輕度霉變飼料變成優質飼料，將不易消化的物質分解為可被畜禽吸收的小分子糖類、氨基酸等。同時發酵飼料中富含有益微生物、酶制劑、酸化劑等，可調節畜禽腸胃微生態環境并進一步提高飼料利用率。發酵飼料氣味清香，提高了飼料的適口性，加上發酵飼料中有大約4℃的酒度，能夠促進動物新陳代謝促進健康抵御疾病，是當前養殖業發展中重要的一環。

本技術也可以同樣發酵菜籽粕（餅）、棕櫚粕等，方法同上。

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