新型蛋白质发酵饲料.doc

新型发酵蛋白饲料的工业生产研究与应用摘 要：本文将就目前蛋白饲料的研究与生产情况做一定的论述，并将其原理与生产流程和在生产过程中的各种影响因素做出阐述，以及发酵生产蛋白饲料的菌种类群和对发酵设备的要求具体说明。本文还将说明蛋白饲料在国计民生中具有的重要地位以及重要作用。国内目前生产水平还落后发达国家，因此加大研究与生产力度十分迫切，以下就将目前的进展进行叙述。Abstract：This article presents the current research and production of protein feed to do some exposition, and the principle and the production process and the various factors in the production process to make elaborated, as well as groups of bacteria fermentation production of protein feed and fermentation equipmentthe requirements specified. The article also describes the protein feed has an important position in peoples livelihood and an important role. Current production levels are still lagging behind developed countries, and therefore very urgent to increase the research and production efforts, the following will be the current progress of description.关键词： 蛋白饲料 生物发酵 霉菌前 言：饲料和粮食生产一直是我国国民经济的薄弱环节。由于受人口增长、耕地减少和肉食品消费增加的影响，我国粮食供需平衡十分脆弱。我国人均占有粮食一直在400kg以下，其中粮食总产量的40%左右用于饲料生产1。发展高效饲料工业，提高粮食向畜牧产品的转化效率和饲料利用率、开发新型饲料原料是满足人民对肉、禽、鱼、蛋越来越大的需求量的最佳途径2。用生物技术特别是微生物发酵技术来开发新型饲料资源、生产蛋白质饲料和新型添加剂越来越受到人们的重视。特别是进入21世纪后，利用微生物生产的饲料蛋白、酶制剂、氨基酸、维生素、抗生素和益生菌微生物制剂等饲料产品的使用使发酵工程技术在饲料工业中得到了更广泛的应用。1 蛋白饲料发酵原理1.1发酵机理微生物发酵饲料的原理是利用高活性微生物菌剂，主要有霉菌、酵母及细菌的一些类群，其一是利用霉菌分泌多种酶类，同时将饲料中纤维物质、淀粉及果胶转化为各种糖类；其二是利用酵母和乳酸类细菌将饲料的某些成分进一步合成营养价值较高或适口性较好的物质，如蛋白质、氨基酸、维生素、有机物酸、未知促生长因子等3。1.2发酵优势a、在高效分解因子的作用下，将粗纤维、木质素、长分子链，通过生物生化的作用，把畜禽不能吸收的高分子碳水化合物转化成可吸收利用的低分碳水化合物。b、发酵剂里的多种有益菌群能大量吸取畜禽难以利用的有机氮、无机氮，使之转化成营养成份较高的菌体蛋白质。c、有益菌株在发酵中能产生大量蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，纤维素分解酶等。d、有益菌群在畜禽肠胃里，增强了免疫力，减少疾病发生。2蛋白饲料发酵方法（技术）到目前为止，国内外关于发酵饲料生产技术或生产工艺的内容主要包括以下几种：2.1青储青储饲料研究历史很长，有专门论著，笔者在此不再赘述，有兴趣的读者可以参考曹利军和韩鹏4主编的“青储饲料标准化生产技术”，针对生产实际提出了很好的技术方法，有很好参考价值。2.2、利用有机废水生产单细胞蛋白或蛋白原料这种技术主要是用于有机废水净化处理。有机废水主要来源于造纸、酒精、氨基酸和有机酸工业所产生的废水。2.3固态好氧发酵生产饲料蛋白原料这种生产方式在上个世纪80-90年代很流行，在全国各地都有推广应用。其中比较著名的是郭维烈5先生倡导的微生物组合发酵生产4320菌体蛋白，这种技术充分利用了微生物间的相互作用（同生、互惠同生、共生、竞争和拮抗等多种关系），原料不需要严格消毒就可以直接用于接种培养，从而极大地简化了生产工艺，降低了生产成本。2.4固态厌氧发酵高活性生物饲料目前比较典型的固态厌氧发酵生物饲料的成功例子主要有二种：一种是适合于养殖户自产自用的袋装发酵饲料；另一种是属于规模化流水线生产的袋装发酵饲料。它们接种的微生物基本一致，主要有酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌。有氧发酵阶段：C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O无氧发酵阶段：C6H12O6 2 CO2 + 2 C2H5OH（乙醇）2.5可移动发酵技术农业部饲料工业中心的微生物发酵饲料课题研究小组，联合北京市饲料监察所、国家肉类综合研究中心和国内近20多家饲料生产企业，经过近8年的反复试验，在总结吸收郭威烈先生6倡导的微生物组合发酵、传统的坛式泡菜发酵和高分子硅胶膜气压自动平衡技术的基础上，发明了呼吸膜可移动式厌氧固态发酵饲料生产技术。3发酵菌种要求3.1生产菌种选用基本原则3.1.1、安全性 菌体本身不产生有毒有害物质。 不会危害环境固有的生态平衡。3.1.2、有效性 菌体本身具有很好生长代谢活力，能有效地降解大分子和抗营养因子，合成小肽和有机酸等小分子物质。 能保护和加强动物体微生物区系平衡，促进动物健康。3.2常用菌种 用于发酵工业的微生物主要包括细菌、放线菌、酵母菌和霉菌。饲料工业常用的细菌包括有枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、醋酸杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等7。 4蛋白饲料的工业流程酸性蛋白酶种子+混合酵母种子原料培养基灭菌接种混合固态发酵 36h质量检测产品干燥图1新型蛋白饲料生产工艺流程图4.1原料来源： 最常见的发酵原料主要包括薯类、籽实类、糠麸类、渣粕类（各种薯渣、玉米渣、脚粉、柑橘渣、甜菜渣、某些草粉等）、饼粕类（如棉籽饼、菜籽饼、油茶资饼、蓖麻饼等）， 还有秸杆类、粪便、及动物下脚料等。4.2 发酵分类： 第一类是固态发酵饲料， 就是利用微生物的发酵作用来改变饲料原料的理化性状， 或提高消化吸收率、延长贮存时间， 或变废为宝， 将秕壳残渣变为饲料； 第二类是利用微生物在液态基质中大量生长繁殖的菌体以及生产单细胞蛋白（SCP） 如酵母饲料、细菌饲料， 以及菌体蛋白（MBP）， 如丝状真菌菌体、食用菌菌丝体及光合细菌、微型藻饲料等8； 第三类是利用现代化的微生物工程， 发酵积累微生物有用的中间代谢产物或特殊代谢产物， 以此生产饲用氨基酸、酶制剂以及抗生素、维生素等； 第四类是培养繁殖可以直接饲用的微生物，制备活菌制剂（又称微生态制剂、益生素等）。5主要影响因素温度1）ph值2）温度3 ）填充物数量，种类4）设备6 微生物发酵的优越性6.1 发酵脱毒：多数情况下微生物的代谢产物可以降低饲料中毒素含量， 例如甘露聚糖可以有效地降解黄曲霉B1等， 而钟英长教授筛选的曲霉属、串珠霉属等5 个菌株能有效的降低发酵绵粕中游离棉酚的含量。6.2 改变蛋白质的品质：微生物可以分解品质较差的植物性或动物性蛋白质， 合成品质较好的微生物蛋白质， 例如活性肽、寡肽等。6.3 产生促生长因子：不同的菌种发酵饲料后所产生的促生长因子含量不同， 这些促生长因子主要有有机酸、B 族维生素和未知生长因子等等。6.4 降低粗纤维：一般发酵水平可使发酵基料的粗纤维含量降低1216 个百分点， 增加适口性和消化率。Carlson 的研究报道， 发酵后饲料中的植酸磷或无机磷酸盐被降解或析出， 变成了易被动物吸收的游离磷。7 微生物发酵饲料在畜禽上的应用7.1 在反刍动物上的应用：赵华等实验结果显示， 试验期间饲喂氨基酸发酵剂发酵饲料的试验组 每头泌乳牛平均日产标准乳21.68kg， 未饲喂发酵饲料的对照组，每头泌乳牛平均日产标准乳19.47kg，试验组比对照组提高产奶量l1.4， 差异极显著（P0.05）， 以后随着豆粕添加量的上升， 增重率显著下降（P0.05）。周国忠在鱼饵料中补加35瘤胃饲料节省精料可观， 这对节粮养鱼有很大的经济饲用价值， 很适于养鱼业推广应用。8 展望人们对微生物发酵饲料的逐渐认识， 会慢慢的解决发酵饲料存在的问题， 比如设备简陋、发酵条件差， 发酵原料没有消毒或有的已经霉变， 发酵菌种的污染等等。随着当前饲料行业的蓬勃发展， 饲料逐步向低药低残留发展， 畜禽、水产品也渐渐迈向绿色产业革命， 因此， 生物饲料也必然成为大势所趋。众多学科如分子生物学、微生物学、发酵工程学、仪器科学、自动化科学的发展， 也将使微生物发酵饲料成为一种新型动物能源得到巨大发展， 造福人类。参考文献1 胜球，董小英，邹晓庭饲用酸性蛋白酶研究及其应用J饲料工业，2002，23(3)：14162 肖竞，孙建议，李卫芬酸性蛋白酶及其在畜牧业中的应用J营养研究，2003(3)：27293 煌映小肽吸收机制研究进展J畜牧市场，2005(8)：76784 胡稳奇，王磊，张志光，等米曲霉A一9005酸性蛋白酶的初步研究J湖南师范大学自然科学学报，1995，18(3)：80845 郭玉东，张洋，张均国小肽饲料营养价值及评价方法lJ饲料工业，2007，28(7)：13166