浅析多菌种组合微生物发酵降解剂处理饲料的工艺及创新

生物饲料工程研究中心 2018-10-13 08:31:10

导读

多菌种组合微生物发酵降解剂不仅能够调制多种农作物秸秆以及劣质草,同时能够处理各种残渣。多菌种组合微生物发酵降解剂调制秸秆,主要是提高秸秆的采食量,另外辅以营养成分。其中采用营养工程技术,了解牛羊等牲口的采食特点和所需营养。文章从多菌种微生物发酵降解饲料的固态发酵工艺入手,分析了饲料多菌种组合微生物发酵降解剂的创新,以及秸秆多菌种组和微生物发酵降解剂使用技术的创新方法。

1多菌种微生物发酵降解饲料的固态发酵工艺

1.1 饲料微生物固态发酵工艺特点

多菌种组合固态发酵饲料指的是采用各种功能微生物菌群来发酵和降解饲料中的植物的细胞壁,它可以将纤维和果胶分解成单糖或多糖,将蛋白质分解为多肽,另外可以有效去除饲料中的毒素以及有害物质,通过微生物的生命活动来生产有机酸和微生物等,从而提高发酵饲料的质量水平与安全。采用多菌种组合固态发酵后的生物活性饲料,可以替代市面上各种保健型和功能型产品。另外多菌种组合发酵的优点是能够去除掉饲料中的抗营养因子;生产效率高、成本低;发酵过程中菌群可以产生乳酸和发酵香味,酸化作用可以提高动物食欲,同时这种酸化剂具有改善动物肠道功能,发挥肠道益生菌的作用,发酵产生的还原糖也很容易被动物体所吸收。


1.2 好氧与厌氧组合发酵工艺

多菌种的好氧与厌氧发酵的组合工艺可以分成两部分:即前期的好氧发酵和后期的厌氧发酵。发酵前期一般采用好氧发酵,可以促进各种菌落的生长和繁殖,从而消耗大量的氧气,使得乳酸菌生长在缺氧的环境下。同时酵母菌等其它一些菌落将会产生大量的酶等活性物质,从而促进乳酸菌的生长和繁殖。后期阶段采用厌氧发酵,前期阶段为乳酸菌创造了生长环境,使得乳酸菌可以在这种环境下大量繁殖,从而产生大量乳酸菌;微生物在没有氧气的环境下会发生强制自溶,细胞中的活性物质分泌出来;厌氧发酵阶段将会有蛋白酶发生酶解,从而产生香味,提高动物的采食量。

2饲料多菌种组合微生物发酵降解剂的创新

在生产饲料多菌种组合微生物发酵降解剂的过程中,会利用不同菌种之间的协作,根据不同的调剂目标,使用不同的调配方法。因此形成的一系列不同的产品,更加具有针对性。


2.1 发酵用菌种的选取原则

在发酵初期所利用的菌种一般采用单个菌种,不过单个菌种益生菌的数量少,作用的效果不明显而且相当有限,另外这种方法很容易被仿制,所以,现在采用最多的还是多菌种发酵。多菌种发酵相对于单菌种发酵的优点是:多菌种发酵可以大大地提高饲料的降解率。比如纳豆芽孢杆菌和嗜酸杆菌混合起来发酵饲料,这种方式发酵出来的饲料将会存在大量的活菌,它的功能将会远远大于单独采用纳豆芽孢杆菌,或者是嗜酸乳杆菌单一发酵出来的饲料。经过多菌种发酵出来的饲料,它的蛋白酶活力和其他营养物质将会明显增多,是动物极易消化和吸收的生物活性饲料。多菌种组合饲料生物降解剂也可以被称为发酵剂,它的菌种选取的原则有以下几点:第一,生产的菌种性能比较优,价格便宜,工艺简单,容易被推广、使用。第二,菌种的生命力要很强,而且要有耐酸性,耐高温等耐性,另外还要有较快的生长速度,极强的繁殖能力,能够抵抗其它菌群的危害,在不利的条件下也能进行繁殖,发酵的条件粗放,能够节约成本。第三,不仅要能够分泌大量的分解淀粉以及纤维素等多糖物质的酶,而且要分泌活力很高的蛋白酶。第四,可以利用有机物转换成蛋白,合成和分泌出更多的营养物质。第五,能够利于动物的采食和消化,而不是产生大量的有毒物质。


2.2 多菌种组合发酵所采用的菌种以及菌种的功能

为了能够成功降解饲料中的纤维,采用饲料发酵处理中用到的菌种,以及对菌种的功能特性与生长特点的要求非常高。采用多菌种组合发酵的工艺可以高效率地降解饲料纤维,而且能够将蛋白质分解为多肽物质。利用多菌种发酵粗饲料,其中选用的菌种可以包括纤维的分解菌、碳素转化菌以及其他菌种。木质素分解菌包括侧孢霉以及真菌等。能够生产出纤维素酶的菌种大多数为木霉。木霉包括绿色木霉、长柄木霉等,有的也会用到曲霉(米曲霉和毛霉等菌种)。酵母被划分为碳素转化菌,它可以在培养基中将氮元素转化为菌体蛋白,因此这种方式可以增加饲料中的蛋白质含量,同时转化效率比较高的菌种有面包酵母、啤酒酵母等。乳酸菌可以有效地抑制一些其他不相关的菌种的产生,并且乳酸菌能够改善饲料的适口性,因此需要添加乳酸菌。乳酸菌包括乳酸球菌和植物乳杆菌。芽孢杆菌能够产生大量的蛋白酶,它可以有效地将饲料中的蛋白质分解为多肽等细分子,提高产品的营养和功能,改善饲料适口性。另外需要更加注意的是,菌种间的组合要考虑的因素会很多,比如各个菌种之间的相容性,另外各个菌种之间的功能是否能够互补。比如,利用霉菌可以产生多种酶,有效地降解饲料中的蛋白质和纤维素以及其他大分子物质;而酵母菌可合成菌体蛋白。采用多菌种的组合发酵方式就是考虑到上述各种因素,各种菌的选取个数和比例,前提是这些菌种必须是安全菌种。


2.3 发酵用菌种的改良

饲料发酵所用到的菌种一般采用紫外线照射的方式使其诱变,选取具有高酶活性以及转化能力比较强的菌种来作为生产菌种。研究人员还曾经利用紫外线使康士木霉诱变,它可以很好地降解纤维素。能够分析和诱变菌种,然后进行毒性试验,以便确定是否会产生有毒物质,之后才能够使用。


2.4 多菌种组合的比例以及品质和降解能力

菌种的种类数量以及比例将会影响到高活性物质在饲料中的作用发挥。乳酸菌有许多种类,不同的乳酸菌的产酸量、生长速度,以及其他各种耐性与生活习惯都有所不同。另外,芽孢杆菌的种类也非常多,不同的芽孢杆菌的作用会有所不同,有的能够分泌大量的蛋白酶将蛋白质分解为多肽等小分子物质。乳酸菌能够分解酸香味。同时酵母菌也有这种特性,但是芽孢杆菌会产生腥味,因此利用芽孢杆菌菌种时要适当的考虑它的比例。


2.5 同名菌种的不同生理特性会决定饲料分解发酵的品质

每个厂家的菌种选取原则会有所不同,因此有自己特定的组合,虽然菌种同名但是菌株不同。比如,芽孢杆菌就有枯草芽孢杆菌和植物乳酸菌等。有的名称相同,但是菌株存在着很大的差异性,不同的菌株生理特性有所不同,比如生长环境和生产温度,以及产物等的不同都会影响到功效不同。由于这些方面存在差异,使得每一个厂家发酵分解后的饲料表现情况会有所不同,功效也会不同。有些饲料可以根据自己的感官初步判断饲料的功效与特点,比如酱香型的是芽孢杆菌,或者是以芽孢杆菌为主的产品,面包香型的主要是以酵母菌为发酵物的产品,酸香型的便是以乳酸菌为主的产品。因此,分析上述因素,可以得知,微生物发酵降解饲料所用的菌种必须要经过严格的筛选,这样才能够生产出高质量并且稳定的产品。

3秸秆多菌种组合微生物发酵降解剂使用技术的创新

多菌种微生物发酵降解秸秆技术的创新,指的是利用秸秆饲料为营养物质,在营养工程技术中的配套具有明显的优点和特色。


3.1 秸秆利用的营养工程技术

秸秆是一种非常广泛的饲料资源,但是它自身缺少很多营养,使得它作为饲料的应用不是很多,受到了很大的限制。传统的秸秆作为饲料使用其实进入了一个误区,只是通过简单的加工调制就当饲料使用,却忽视了动物自身的营养潜力,使得秸秆饲料在使用中的潜力没有被充分的挖掘出来。针对这一方面的问题,要采用营养工程技术来进行研究,对秸秆饲料的正确使用加以推广。


3.2 贮料方案

需根据实际情况来制定贮料方案。确定贮料数量需要对应相应的家畜头数。具体方案应与每日家畜采食量相匹配,避免因贮料窖的规模不匹配导致的水分流失和饲料变质。


3.3 贮料原则

多菌种组合微生物发酵降解剂调制秸秆,需要采用窖藏的方式进行存储,避免水分流失,逐层压实,并且做到密封,就能达到很好的预期效果。气温适宜,3 天左右就能得到满意效果,当气温降到最低时,可延长调质时间。

4总 结

综上所述,本文主要总结多菌种组合微生物发酵降解剂处理饲料的工艺,采用不同菌种进行发酵,菌种的筛选与组合,技术上的创新,及利用秸秆发酵的营养工程技术的使用。

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责编:马维军;审阅:于继英

(来源:广东饲料;作者:汪文忠)



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