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刘世杰:菌霉协同发酵饲料技术助力打造中国特色的饲料配方体系


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2019/5/31 13:34:40 关注:763 评论: 我要投稿

菌酶协同固态发酵饲料技术应用效果研究
刘世杰  博士


  近五年来,全球顶级的微生物科学家对微生物有了新的认知。据报道,人类对于微生物的认知不足1%。从动物营养的角度来讲,可能我们的认知更少。抓住生物饲料技术命脉,如何让今天已经成为一片红海的中国饲料产业给予新的生命力,让这个产业群体有更加光明的一个前景,是我们要思考的问题。
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  菌酶协同发酵饲料制备技术体系
  市场上有各种各样的发酵饲料,它们之间可能有差异,但是核心的差异在于菌酶协同技术的应用程度。生物饲料开发国家工程研究中心在这个领域率先进行了打造。《生物饲料产品分类》(T/CSWSL)团体标准中,菌酶协同发酵饲料的定义为:使用《饲料原料目录(2013)》和《饲料添加剂品种目录(2013)》等国家相关法规允许使用的饲料原料、酶制剂和微生物,通过发酵工程和酶工程技术协同作用生产的具有生物活性的单一饲料和混合饲料。
  1.1菌酶协同技术主要功能
  发酵饲料生产首先要筛选出适用的菌种、菌株。但是在产业发展过程中大家发现,菌的培养条件要求较高,而酶在发酵过程中具有较大的贡献,所以我们增加了酶解技术。酶主要有两大功效,第一是酶能高效的对原料进行消化分解,我们把这样一种理论和应用方案前置到发酵饲料制备中,在发酵前期先让菌酶对原料进行预处理和营养元素的释放。第二个是酶本身作为一个功能性营养元素,进入动物体内以后它会产生相应的一些功效,也就是人们常说的酵素的功效。在菌酶协同发酵工程技术贯穿整个发酵饲料加工生产,释放和核定菌酶的这两大主要功能,是发酵饲料最大的技术突破点。比如,过去很多企业在乎菌或者不在乎菌,或者认为只要买一个菌回来就可以做发酵,其结果大多以产品质量不稳定而结束。但在菌酶协同上,我们需要确定到菌株,如果想要让菌产酸高,则在菌库里面找到产酸能力最强的菌株,同时找出每一株菌的个体差异,充分利用该菌的酶系或补充相应的酶制剂,配合到菌酶协同技术方案上。
  1.2菌酶同步固态发酵
  通过菌酶同步技术环节,在低水分(比如水分含量30%-40%)的情况下高效固态发酵,达到饲料大分子营养物质和抗营养物质降解、消化率提供和小分子功能性营养物质的产生的预期目的。
  1.3发酵饲料产品稳定性
  越来越多的人认识到,发酵饲料并不是挖个坑堆积益生菌自己就能长好那么简单。酸、肽含量的变化体现了饲料发酵和酶解的程度。有效性良好的合规菌株、工艺温度、产品营养指标稳定的条件下经过发酵才可得到代谢产物较为稳定的产品。在水分、温度和氧等贮藏条件稳定前提下,也就是包装稳定条件下,这些发酵代表性物质的提高有助于保持发酵饲料的产品稳定性。去年我们对全国135个产品进行监测,发现总酸的含量也可用于评价产品的发酵质量。
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  菌酶协同发酵饲料养殖端应用技术体系
  2.1 菌酶协同发酵地源饲料
  玉米豆粕型日粮设计是我国当前动物营养师的主流配方体系,也就是业界常说的美式配方体系。而前些年每年几千万吨大豆进口因中美贸易战受到量和价的影响,所以低蛋白配方日粮受到了重视。打造中国特色的营养配方体系变得至关重要,这也一定少不了中国的20多亿农副产品资源如何高效的利用。这一类原料应用菌酶协同发酵技术加以处理将有助于得到性价比高,产品性能好的可饲用资源。从菌、酶、动物营养系统思维出发,建立自己的动物营养数据库,是决定我们未来走多远的关键因素。
  2.2 分畜种分阶段的菌酶协同发酵饲料
  菌酶协同发酵饲料既要满足微生物代谢条件更要满足动物营养需求,因此,兼顾动物营养学和微生物学,分畜种、分阶段的高效稳定、精准营养的菌酶协同发酵,才能保证产品的应用有效性。这方面,九州大地的反刍发酵饲料产销量从2017年起步到现在年产近10万吨就是良好的佐证。
  2.3 菌酶协同发酵饲料的产品形态多样性
  目前,发酵饲料产品主要有三大类。第一大类是发酵豆粕为代表的单一原料发酵饲料。其客户群体为饲料企业、原料企业为主,主要作用是替代或部分替代高价蛋白饲料原料。第二类是菌酶协同技术为代表特征的发酵混合饲料,客户群体为养殖端,主要作用有减抗替抗、改善养殖环境。第三大类是功能性发酵饲料,主要作用于提高肉蛋奶等终端产品的功能营养因子含量。需要特别提出的是,在菌酶协同发酵饲料的生产工艺方面,我们已建立了一套比较成熟的工艺,拥有国家生物饲料工程中心自主知识产权的活化罐体系的应用,能确保菌酶协同效应。
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  菌酶协同发酵饲料应用效果
  目前全国有40多个发酵饲料生产企业在做菌酶协同的产品,去年产销量达到15万吨,且养殖端客户回头率非常稳定。以下简单的列了几个案例,菌酶协同发酵饲料应用于在养猪,粪便残渣降低、消化率和采食量提高,增重增加,猪场防御保健成本降低,持续使用,肉质改善,养殖环境也有明显的改善。在蛋鸡养殖上,最容易表现出来的就是鸡舍氨氮浓度的降低、粪臭味减轻,且蛋壳色泽均匀,产蛋保持稳定等。在水产中,不仅提高了摄食性能,更重要的是净化水体。现在在东北区域的肉牛发酵浓缩料产品应用于牛的育肥阶段,获得了非常明显的育肥效果。
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  今 后 的 关 注 点
  生物发酵饲料产业的发展速度很快,产业剧变的速度比我们想象的要快很多。生物发酵饲料产业需要聚焦思维方式,所以我们要更加科学高效的去应用已有的研究成果,组合我们的技术方案,形成有生命力的产品,去改善我们整个产业发展。
  4.1 营养师观念的转变
  从饲料企业的配方师角度,要兼容并取动物营养学和微生物学的交叉,在生物饲料标准化方面,我们很多微生物学的一些理论和我们过去认知的传统动物营养学之间有协同的认识,比如动物营养方面解释不了的,按照微生物方面去解释,所以在这样一些命题面前,我们要去不断去研究和创新。
  4.2 中国特色的饲料配方应用
  站在整个生物饲料产业发展的角度来看,能解决我国日益凸显的饲料原料依赖进口现状,打造具有中国特色的饲料配方体系已迫在眉睫,发酵饲料产品的应用也成为其中的一个关键环节。这需要我们多学科交叉的联动以形成国内自主科技体系和科研成果。
  4.3 发酵饲料技术的迭代发展
  目前的发酵饲料处于初级阶段,但是技术空间是非常巨大的。这包括菌种专一性、活化体系持续优化、发酵设备和工艺的优化、不同区域原料供需要求、精准选择和配比等等,这都是我们要做的事情。还有我们依然继续摸索,更便捷的对接到应用端。
  4.4 产业健康发展中的自律
  整个产业健康发展有赖于产业从业者自律,更有赖于我们政府部门的监督监管。对于企业,第一要努力做好自律,从企业的生产、应用、流通各个环节都要做好,同时国家已经在制定相应的法律法规和标准,来完善和监管我们整个产业。
  经过30年的发展,中国饲料工业到了一个流量红利或者是流量分离的阶段。过去我们把饲料当作商品,当今天站在食品端去思考的时候,突然发现,我们产业终极的目的---就是生产优质、安全的畜产品。所以饲料产业应该回到生产资料上,重新去定义并回归到优质畜产品安全生产供应者。为了下一代、为了产业更健康的发展,共同去开发和供应能带给消费者美好生活的优质安全畜产品,是我们的使命,至少是我们这一代人的使命。当全民开启生物饲料时代,未来已来,相信我们一定成为未来风口的先驱!
  祝福大家,感谢大家!

文章作者:刘世杰 生物饲料工程研究中心     文章编辑:一米优讯     
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