六和生物,中國發酵飼料技術之源!賈 濤(北京市飼料監察所,北京100107)摘要:目前,養豬業中特別是仔豬的疾病防治還主要靠抗生素和藥物添加劑,這就不僅給食品安全帶來隱患,而且也對環境造成污染。研究開發複合酶製劑、微生態製劑、酸化劑等新型飼料添加劑,以提高飼料營養物質利用率,預防豬的消化系統疾病,就顯得越發具有重要意義。本試驗的關鍵創新點在於利用一種能使微生物有益菌在自然狀態下保持其高活性的生長代謝的生命呼吸裝置(呼吸膜),使有益活菌(主要是乳酸桿菌和酵母菌)在自然的條件下能夠長期保持其高活性。同時利用酶製劑、酸化劑等研發和篩選的多種綠色飼料添加劑,解決使用單一飼料添加劑的效果不明顯、效果不穩定、成本高的問題。試驗結果表明,在生豬養殖過程中使用發酵飼料,使全程飼料轉化效率(飼料/增重)由3.6降至3.3,價格比普通豬肉高10%~20%。在不增加飼養成本的條件下,在豬用配合飼料中添加15%~25%的微生物發酵飼料就可以實現從20 kg至出欄的無抗生素飼養。2006年1月起,歐盟已經全面禁止在畜禽飼料中添加促生長用的抗生素。但是在我國,要想實現這種目標還很困難,幾乎95%以上的豬用飼料中都添加抗生素,有些飼料中還添加高銅、高鋅、甚至激素,豬肉品質明顯低於歐盟安全肉要求,對人民身體健康造成了很大危害。2005年,北京市共出欄商品肉豬250萬頭,其中80%以上集中在順義、平谷和大興三個區縣。在實際生產中,廣大生豬養殖戶所關心的主要還是飼養成本。所以把研究的重點放在不增加飼養成本的條件下進行豬用酶製劑和微生物製劑使用,並重點選擇存欄量在500頭以上的規模化豬場進行產品試驗。本試驗的實施符合國家產業政策,對北京市生態農業可持續發展和人民健康生活水平的提高都將產生積極的意義。對發展再生資源型經濟,提高地方農民收入,滿足市場對高品質肉食品的需求,都將產生深遠影響。1 技術特點採用先包裝後發酵的移動式固態發酵技術,工藝設計具有創新性,操作簡便,產品質量穩定,適用範圍廣,對微生物飼料生產工藝的改進有重要推動作用。傳統的微生物固態發酵技術都是先生產出成品再進行包裝,這種工藝極大地限制生產設備和工藝流程,從而也加大了產品的生產成本。本技術是集包裝和發酵於一體,發酵過程不需要翻拌散熱,簡化了生產過程,降低了生產成本。每克成品發酵料中乳酸菌的活菌數可以達到10億個。在我國現有的生豬飼養條件下,在配合飼料中添加15%~25%的發酵培養物就可以完全替代抗生素,在基本不增加飼養成本的條件下實現生豬的無抗生素飼養。改進了微生物固態發酵生產工藝,創造性使用了單向排氣裝置,大幅度降低了飼用微生態製劑的生產成本。在微生物固態發酵過程中,原料接種後就密封包裝,微生物在發酵過程中產生的氣體達到設定壓力後會通過單向排氣裝置:呼吸膜排出,同時外界的空氣始終不能進入包裝袋內。這種單向的排氣裝置確保了包裝袋內的無氧和無雜菌污染的環境,不僅保證了微生物的活性,同時也保證了產品能長期儲運。顯然,這種先進的製作工藝技術,極大地降低了微生物發酵飼料的生產成本,巧妙地解決了微生物固態發酵的散熱、厭氧控制,以及包裝、儲運、穩定性等難題。2 技術內容2.1 試驗的意義以推廣使用實用綠色飼料添加劑及綠色安全飼料產品的方式推動北京市生豬飼養業向減少抗生素使用、生產安全豬肉的方面發展,實用產品以酶製劑、微生物活菌製劑和酸製劑為主。結合北京市的生豬飼養實際情況,特別是針對養殖戶關心的問題,重點研究能使廣大養殖戶普遍接受的豬用綠色產品,在增加農民經濟效益的前提下大幅度提高豬肉的品質,改善生態環境。2. 2 試驗研究應用微生物技術、發酵技術先後獲得了生產豬飼料用酶製劑和微生態製劑的生產菌種,並對原有菌種進行誘變篩選,穩定遺傳性能,提高酶活產量,降低豬用飼料酶製劑的生產成本。飼用酶高產菌種的選育在實驗室培養條件下的篩選優化,然後進行產品酶學性質分析(主要分析木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果膠酶、α-半乳糖苷酶和纖維素酶在不同pH和溫度條件下的活力和穩定性)、產品穩定性試驗、產品應用飼養試驗。高效豬用益生菌菌種的分離純化和鑒定、純種的培養、4種乳酸菌(格氏乳桿菌、羅伊氏乳桿菌、嗜酸乳桿菌和發酵乳桿菌)在不同環境條件下的穩定性分析、4種乳酸菌的擴大液態純培養及其後加工處理的不同配合比例對豬飼養效果的影響。試驗了多種組方的酸化劑對飼料PH值、系酸力的影響以及對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等微生物的抑菌能力等。
通過在此試驗過程中掌握了菌種分離純化的關鍵技術,解決了以前酶活產量低、微生物活菌製劑活力不穩定、酸化劑抑菌效果不明顯的難題。篩選獲得一株硫磺色麴黴菌(mildew sulpur),在托盤式固態發酵條件下獲得成品乾燥硫磺色麴黴中含有的木聚糖酶2700 u/g、β-葡聚糖酶1770 u/g、果膠酶3800 u/g、甘露聚糖酶230 u/g和纖維素酶(CMCase)65 u/g。在生長育肥豬(80 kg以上)的胃液中存留6 h(40℃),酶活力損失不超過12%,穩定性極好。篩選豬內源有益乳酸桿菌4株(格氏乳桿菌Lactobacillusgasseri、羅伊氏乳桿菌Lactobacillus reuteri、嗜酸乳桿菌Lactobacillus acidophilus、發酵乳桿菌Lactobacillusfermentum),糞腸球菌1株,外源芽孢桿菌和酵母菌各1株。試驗它們的培養要求和生理特性,並進行科學配伍,混合發酵,發酵成品中含高活性乳酸菌和屎腸球菌數量達109CFU/g以上,酵母菌達107CFU/g,芽孢菌桿菌達108CFU/g以上(表1)。確定不同配比的酸化劑對飼料pH值、系酸力的影響對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等微生物的抑菌能力等(表2)。
3 技術改進採用先包裝後發酵的固態發酵技術(工藝流程圖見圖1),生產出了低成本、高活菌含量的豬用微生物發酵濃縮料。研製的乳酸菌激活促生長劑,能促進有益微生物迅速繁殖,占居數量優勢。而使用呼吸膜解決發酵生產過程中氣體控制和雜菌污染等技術難點,巧妙地綜合了厭氧發酵和好氧發酵的優點,原料不需要消毒就可直接用於發酵。與傳統的工藝相比
,該技術減少了原料消毒、翻拌、乾燥等繁瑣的操作過程,具有投資少、工藝簡便、適用於多種輕工產品和農副產品且成本低廉等優點(每噸成品的加工成本不超過160元),同時還解決了產品質量的穩定性和運輸使用方便等實際問題。此包裝袋為發酵容器與包裝袋為一體的專利產品,每袋裝25 kg。室溫20~30℃條件下,發酵10 d即可投入使用。需要注意的是,在前期投入使用時,要調整發酵前與發酵後的營養指標,使之符合生豬不同生長階段對營養的需求。無抗活性微生物發酵飼料發酵結束後保存比較方便,不受溫度、濕度影響,不怕日晒雨淋。只要包裝袋不損壞,保質時期可達3年以上。4試驗成果同時對示範區豬肉品質進行了多次檢驗,結果表明其品質達到北京地標DB 11/154-2002的要求。各欄目的計算依據:一是新增利潤:綠色飼料添加劑及與混合飼料生產150餘t,新增利潤累計近14萬元,其中複合酶製劑52 t,是主要的利潤來源。二是節支總額:經過發酵飼料研製過程中的示範推廣,使得肥豬養殖過程中的全程飼料轉化效率(飼料/增重)由3.6降至3.3,每頭90 kg肥豬節省飼料27 kg,按飼料價格1.5元/kg,節省成本40.5元。全年累計生產安全生豬440頭,因飼料節省而增加的效益為1.78萬元。編者點評:採用移動式發酵呼吸膜袋技術確實是一個好點子,對於大型養殖戶較為有利,中小型豬場也可以採用小型發酵池進行發酵,並採用全部飼料都發酵處理後餵豬,例如使用99複合通用飼料發酵劑(無抗飼料發酵劑),一次發酵可發酵幾天的用量,在幾天如一周內用完,完全可以全部喂發酵飼料,全程料肉比在現有的全價飼料技術水平上再降低到2.4是完全沒有問題的,夏天則只需要發酵幾小時,如果要一次發酵幾天的用量,則夏天一定要注意壓實密封保存,每次取用後又要馬上壓實壓緊密封好保存。發酵時間越是久的,如發酵了10天以上的全價飼料,則注意在餵豬時,就不要全部喂發酵飼料了,可以以50%的發酵飼料+50%的未發酵飼料,(當然都是無抗飼料)來餵豬。
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