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新型发酵蛋白饲料的工业生产研究与应用

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2014-09-30 10:37【

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。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。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。

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+6O2→6CO2+6H2O 无氧发酵阶段:C6H12O6→2CO2+2C2H5OH(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。