豬用無抗生素飼料呼吸膜厭氧發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)

007畜牧

   
      目前，我國已在畜禽無抗生素飼養(yǎng)研究和應(yīng)用方面投入了大量的人力物力。近10年，政府部門用于飼料養(yǎng)殖方面的研究投入90%以上是針對健康安全的。
　　農(nóng)業(yè)部飼料工業(yè)中心微生物發(fā)酵飼料課題組經(jīng)過8年的艱苦努力，采用先包裝后發(fā)酵的移動式生物飼料生產(chǎn)技術(shù)，大幅度降低了微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本，在不增加生豬飼養(yǎng)成本的前提下，采用大比例添加高活菌含量的微生物發(fā)酵飼料，實現(xiàn)了生豬無抗生素飼養(yǎng)，豬肉品質(zhì)符合歐盟安全肉要求。
　　其核心技術(shù)——高活菌無抗生素飼養(yǎng)用飼料呼吸膜固態(tài)發(fā)酵新技術(shù)研究，已通過由農(nóng)業(yè)部組織的專家鑒定，項目成果具有原始創(chuàng)新性，處于國際領(lǐng)先水平。
　　l移動固態(tài)厭氧發(fā)酵工藝
　　大量試驗表明，利用現(xiàn)有飼養(yǎng)環(huán)境條件，采用大比例添加微生物活菌制劑或者發(fā)酵物，在每噸配合飼料中添加10、50、100、200 kg，是可以進行無抗生素飼養(yǎng)的。但如果沒有革新的技術(shù)手段大幅度降低微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本，這種大比例添加方式很難推廣應(yīng)用。
　　因此，解決問題的焦點是如何降低微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本。若有廉價生產(chǎn)高活菌發(fā)酵飼料的生產(chǎn)技術(shù)，即使在配合飼料中添加20%的發(fā)酵生物飼料也不會增加生豬的飼養(yǎng)成本，采用上述方式進行生豬無抗生素飼養(yǎng)是可行的。
　　傳統(tǒng)發(fā)酵工藝比較復(fù)雜，其過程可以概括為：原料→消毒→接種→發(fā)酵→干燥→包裝。原料消毒和成品干燥不僅工藝復(fù)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6 000元，t以上，很難實現(xiàn)推廣價值。
　　從生態(tài)平衡的角度分析，不需要消毒就能進行微生物發(fā)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(chǎn)和生活中，也有類似的例子：青貯飼料、泡菜、豆腐乳、大醬發(fā)酵等。通過分析這些微生物發(fā)酵過程，筆者發(fā)現(xiàn)它們有一個共同特征：有多種微生物參與，協(xié)同發(fā)酵。而目前能進行工業(yè)化微生物發(fā)酵的技術(shù)95%以上都是純種培養(yǎng)。但在自然界中，單一微生物存在的純培養(yǎng)環(huán)境幾乎不存在，它們和人類社會一樣，也存在著分工協(xié)作。
　　20世紀80年代末，廣東省微生物研究所郭維烈先生提出的微生物組合發(fā)酵技術(shù)為新型發(fā)酵蛋白飼料生產(chǎn)提供了一條新思路。這種技術(shù)充分利用了微生物之間的協(xié)同效應(yīng)，原料不需要消毒就可以直接用于接種培養(yǎng)，從而大幅度降低發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本，為微生物發(fā)酵飼料推廣應(yīng)用開辟了廣闊的道路，但是這種技術(shù)目前主要用于微生物有氧發(fā)酵，很少用在厭氧發(fā)酵過程中。
　　20世紀90年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，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(zhì)。農(nóng)業(yè)部飼料工業(yè)中心微生物發(fā)酵飼料課題組在2002年篩選到一株枯草芽孢桿菌MA 1 39，該菌能產(chǎn)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，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(xiàn)發(fā)酵飼料原料消毒發(fā)酵過程中的“無污染”。
　　課題組采用酵母菌、乳酸菌和芽孢菌組合發(fā)酵方式，結(jié)合可以自動調(diào)節(jié)氣壓的呼吸膜裝置，經(jīng)反復(fù)試驗，成功實現(xiàn)了可移動固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)高活菌生物飼料技術(shù)。
　　原料接種以后直接進入包裝袋中，包裝袋上附加一個可以調(diào)節(jié)氣壓的平衡膜，封口后在常溫下儲存發(fā)酵。發(fā)酵過程不需要溫度調(diào)節(jié)，也不受環(huán)境溫度影響。發(fā)酵成熟所需要的時間隨環(huán)境溫度和物料組成變化，但是保質(zhì)期不受時間限制，只要包裝袋不破損，保質(zhì)期可達3年。
　　事實上，壇式泡菜發(fā)酵也是典型的可移動式厭氧固態(tài)發(fā)酵，采用水封來保持發(fā)酵體系的厭氧環(huán)境，發(fā)酵產(chǎn)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(fā)酵體系。但是水封體系很難程序化和工業(yè)化生產(chǎn)，尤其是運輸和堆放，極其不方便。我們采用的呼吸膜技術(shù)巧妙地解決了這一困難。
　　這種新型的發(fā)酵飼料生產(chǎn)工藝省略了消毒、干燥兩個高耗能環(huán)節(jié)，減少了培養(yǎng)過程中翻拌、散熱等繁瑣操作，從而大幅度降低了生產(chǎn)成本。
　　2特點和優(yōu)勢
　　2.1采用先包裝后發(fā)酵的移動式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，工藝設(shè)計具有創(chuàng)新性，操作簡便，穩(wěn)定性強，對微生物飼料生產(chǎn)工藝的改進有重要推動作用 傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵都是先做成產(chǎn)品，再包裝。而固態(tài)厭氧發(fā)酵工藝是把包裝袋設(shè)計成小型的發(fā)酵罐，這種簡便的發(fā)酵罐能滿足實際需要。即使在發(fā)酵高峰期，物料產(chǎn)生的溫度梯度差異也不超過3℃。
　　2.2氣壓平衡膜創(chuàng)造性地解決了發(fā)酵生產(chǎn)過程中氣體控制和雜菌污染等技術(shù)難題，操作簡便可控在發(fā)酵過程中，微生物會產(chǎn)生二氧化碳等氣體，使得袋內(nèi)的氣壓大于外界常壓。當(dāng)袋內(nèi)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(fā)酵體系，從而也就排除了外界的雜菌干擾。
　　2.3研制的特定微生物菌種組合能使乳酸菌迅速繁殖，占據(jù)數(shù)量優(yōu)勢，且巧妙綜合了厭氧菌和好氧菌發(fā)酵的優(yōu)點，原料不需消毒便可直接用于接種培養(yǎng)該技術(shù)采用的生產(chǎn)菌種主要含有釀酒酵母、乳酸菌、枯草芽孢桿菌 MAl39。試驗表明，即使每克原料中的大腸桿菌 K88含量達到107數(shù)量級，在30℃發(fā)酵4 d，大腸桿菌數(shù)量也會降低到5 cfu/g以下，5 d以后就基本檢測不到，安全性很好。
　　2.4可以廣泛利用豆渣、果渣、玉米漿和糖渣等高水分含量的農(nóng)業(yè)和輕工副產(chǎn)物作為生產(chǎn)原料，技術(shù)實用，產(chǎn)品附加值高，保質(zhì)期長，符合中國國情，適合在廣大農(nóng)村推廣使用 接種后發(fā)酵物料水分為30%-40%，粗蛋白質(zhì)為4.5%～42.O%，操作彈性極大?？梢源蟊壤褂昧畠r的玉米漿、豆渣和果渣等高水分含量的農(nóng)業(yè)和輕工副產(chǎn)物，最大使用比例可以達到30%以上，成品也不需要干燥，與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比具有很大成本優(yōu)勢。（選自豬e網(wǎng)）


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