新型飼料

高活菌無抗生素飼養用飼料呼吸膜固態發酵新技術--採用先包裝後發酵的移動式生物飼料生產技術，大幅度降低了微生物發酵飼料的生產成本，在不增加生豬飼養成本的前提下，採用大比例添加高活菌含量的微生物發酵飼料，實現了生豬無抗生素飼養，飼養後豬肉品質符合歐盟安全肉要求。目前這一技術已經在國內12家生物飼料生產企業和近千家規模化豬場推廣使用，並顯示了很好的經濟效益和社會效益。

1移動固態厭氧發酵工藝

大量試驗表明，利用現有飼養環境條件，採用大比例添加微生物活菌製劑或者發酵物，在每噸配合飼料中添加l0、50、100、200kg，是可以進行無抗生素飼養的。但如果沒有革新的技術手段大幅度降低微生物發酵飼料的生產成本，這種大比例添加方式很難推廣應用。

因此，解決問題的焦點是如何降低微生物發酵飼料的生產成本。若有廉價生產高活菌發酵飼料的生產技術，即使在配合飼料中添加20%的發酵生物飼料也不會增加生豬的飼養成本，採用上述方式進行生豬無抗生素飼養是可行的。

傳統發酵工藝比較複雜，其過程可以概括為：原料-消毒-接種-發酵（培養）-乾燥-包裝。原料消毒和成品乾燥不僅工藝複雜，需要消耗大量能耗，而且成品中的活菌幾乎損失殆盡，加工成本至少在6000元/t以上，很難實現推廣價值。

從生態平衡的角度分析，不需要消毒就能進行微生物發酵的例證較多，如自然界的污水自凈過程，土壤中動物糞便的消化過程等。在實際生產和生活中，也有類似的例子：青貯飼料、泡菜、豆腐乳、大醬發酵等。通過分析這些微生物發酵過程，筆者發現它們有一個共同特徵：有多種微生物參與，協同發酵。而目前能進行工業化微生物發酵的技術95%以上都是純種培養。但在自然界中，單一微生物存在的純培養環境幾乎不存在，它們和人類社會一樣，也存在著分工協作。

20世紀80年代末的微生物組合發酵技術為新型發酵蛋白飼料生產提供了一條新思路。這種技術充分利用了微生物之間的協同效應，原料不需要消毒就可以直接用於接種培養，從而大幅度降低發酵飼料的生產成本，為微生物發酵飼料推廣應用開闢了廣闊的道路，但是這種技術目前主要用於微生物有氧發酵，很少用在厭氧發酵過程中。

20世紀90年代，科學家發現，自然界廣泛存在著對大腸桿菌和沙門氏菌等有害微生物有選擇性殺滅作用的抗菌物質（「細菌素」或者「抗菌肽」）。一株枯草芽孢桿菌MA139（Guo等，2006），能產生對沙門氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有強烈殺滅作用的細菌素（主要是脂肽類物質），但是對酵母菌、乳酸菌和腸球菌的生長代謝沒有影響。利用該芽孢菌可以實現發酵飼料原料消毒發酵過程中的「零污染」。

採用酵母菌、乳酸菌和芽菌組合發酵方式，結合可以自動調節氣壓的呼吸膜裝置，經反覆試驗，成功實現了可移動固態發酵生產高活菌生物飼料技術。

原料接種以後直接進入包裝袋中，包裝袋上附加一個可以調節氣壓的平衡膜，封口後在常溫下儲存發酵。發酵過程不需要溫度調節，也不受環境溫度影響。發酵成熟所需要的時間隨環境溫度和物料組成變化，但是保質期不受時間限制，只要包裝袋不破損，保質期可達3年。

事實上，壇式泡菜發酵也是典型的可移動式厭氧固態發酵，採用水封來保持發酵體系的厭氧環境，發酵產生的氣體只能通過水封排到外界，而外界的空氣始終不能進入發酵體系。但是水封體系很難程序化和工業化生產，尤其是運輸和堆放，極其不方便。我們採用的呼吸膜技術巧妙地解決了這一困難。這種新型的發酵飼料生產工藝省略了消毒、乾燥兩個高耗能環節，減少了培養過程中翻拌、散熱等繁瑣操作，從而大幅度降低了生產成本。

2特點和優勢

2.1移動式固態發酵

先包裝後發酵工藝設計具有創新性，操作簡便，穩定性強，對微生物飼料生產工藝的改進有重要推動作用。傳統的微生物發酵都是先做成產品，再包裝。而固態厭氧發酵工藝是把包裝袋設計成小型的發酵罐，這種簡便的發酵罐能滿足實際需要。即使在發酵高峰期，物料產生的溫度梯度差異也不超過3oC。

氣壓平衡膜裝置創造性地解決了發酵生產過程中氣體控制和雜菌污染等技術難題。該方法操作簡便可控，在發酵過程中，微生物會產生二氧化碳等氣體，使得袋內的氣壓大於外界常壓。當袋內氣壓達到某一臨界值時，氣體通過這個平衡膜排到外界。但是外界的氣體始終沒有機會進入發酵體系，從而也就排除了外界的雜菌干擾。

2.2特異性的多微生物菌種組合

能使乳酸菌迅速繁殖，佔據數量優勢，且巧妙綜合了厭氧菌和好氧菌發酵的優點，原料不需消毒便可直接用於接種培養該技術採用的生產菌種主要含有釀酒酵母、乳酸菌（以腸球菌為主）、枯草芽孢桿菌MA139。試驗表明，即使每克原料中的大腸桿菌K88含量達到107數量級，30 oC發酵4d，大腸桿菌數量也會降低到105CFU/g以下，5d以後就基本檢測不到，安全性很好。

2.3發酵原料廉價豐富

可以廣泛利用豆渣、果渣、玉米漿和糖渣等高水分含量的農業和輕工副產物作為生產原料，技術實用，產品附加值高，保質期長，符合中國國情，適合在廣大農村推廣使用接種後發酵物料水分為30%-40%，粗蛋白質為4.5%-42.0%，操作彈性極大。可以大比例使用廉價的玉米漿、豆渣和果渣等高水分含量的農業和輕工副產物，最大使用比例可以達到30%以上，成品也不需要乾燥，與傳統發酵技術相比具有很大成本優勢。在配合飼料中添加10%-20%的產品可以顯著提高生豬的健康水平和飼料消化利用率（至少提高6%），部分豬場已在不增加飼養成本的前提下生產出符合歐盟安全要求的安全豬肉。

2.4動物飼養效果良好

1）試驗選用28頭體重（11.74±0.19）kg左右的健康仔豬，根據體重相近原則，按完全隨機區組設計，分成4個處理，每個處理7個重複，每個重複1隻豬，豬只單籠飼養，以研究發酵飼料對大腸桿菌感染仔豬生長性能、血液生化參數和腸道菌群的影響。結果表明：發酵料可顯著改善仔豬的料肉比（P<0.05），同時降低腹瀉發生率；發酵飼料組飼料採食量沒有顯著增加，但平均日增重呈上升趨勢。採食發酵飼料的仔豬在大腸桿菌K88（109cell）攻毒後7d，除血漿低密度脂蛋白膽固醇含量極顯著地升高（P<0.01）外，其它生化指標：葡萄糖、尿素氮、穀草轉氨酶、高密度脂蛋白膽固醇等沒有變化；發酵和攻毒存在互作，兩者顯著地降低了血漿谷丙轉氨酶的活性（P<0.05）；發酵飼料可改善仔豬小腸微生物區系，顯著提高仔豬小腸乳酸菌的數量（P<0.1）。

2）選用96頭平均體重21.5kg斯格豬，按隨機區組設計分成2個處理，每個處理8個重複（欄），每個重複6頭。試驗分為21.5-60kg和60-100kg體重2個階段飼養。均使用玉米—豆粕型基礎日糧。對照組為抗生素日糧組（含金黴素75mg/kg）；試驗組為微生物發酵飼料添加組（添加使用無抗發酵濃縮料和發酵配合料）。試驗結果表明，飼用發酵飼料組比常規飼料組的平均日增重提高了5.02%。但日增重、採食量和料肉比無顯著差異（P<0.05）。經濟效益分析表明，發酵飼料組比普通配合飼料組平均每頭豬增加收入17.09元。