豬用無抗生素飼料呼吸膜厭氧發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)

      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(duì)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(dòng)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(shí)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(xiàng)目成果具有原始創(chuàng)新性，處于國際領(lǐng)先水平。
　　l移動(dòng)固態(tài)厭氧發(fā)酵工藝
　　大量試驗(yàn)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(jìn)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(diǎn)是如何降低微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)成本。若有廉價(jià)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(huì)增加生豬的飼養(yǎng)成本，采用上述方式進(jìn)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(shí)現(xiàn)推廣價(jià)值。
　　從生態(tài)平衡的角度分析，不需要消毒就能進(jìn)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(dòng)物糞便的消化過程等。在實(shí)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(gè)共同特征：有多種微生物參與，協(xié)同發(fā)酵。而目前能進(jìn)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(huì)一樣，也存在著分工協(xié)作。
　　20世紀(jì)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(jì)90年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，自然界廣泛存在著對(duì)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(duì)沙門氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有強(qiáng)烈殺滅作用的細(xì)菌素，但是對(duì)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(shí)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(dòng)調(diào)節(jié)氣壓的呼吸膜裝置，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了可移動(dòng)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(jìn)入包裝袋中，包裝袋上附加一個(gè)可以調(diào)節(jié)氣壓的平衡膜，封口后在常溫下儲(chǔ)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(shí)間隨環(huán)境溫度和物料組成變化，但是保質(zhì)期不受時(shí)間限制，只要包裝袋不破損，保質(zhì)期可達(dá)3年。
　　事實(shí)上，壇式泡菜發(fā)酵也是典型的可移動(dòng)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(jìn)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(yùn)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(gè)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(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
　　2.1采用先包裝后發(fā)酵的移動(dòng)式固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，工藝設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性，操作簡便，穩(wěn)定性強(qiáng)，對(duì)微生物飼料生產(chǎn)工藝的改進(jìn)有重要推動(dòng)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(jì)成小型的發(fā)酵罐，這種簡便的發(fā)酵罐能滿足實(shí)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(huì)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(dá)到某一臨界值時(shí)，氣體通過這個(gè)平衡膜排到外界。但是外界的氣體始終沒有機(jī)會(huì)進(jìn)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(shì)，且巧妙綜合了厭氧菌和好氧菌發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)，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(yàn)表明，即使每克原料中的大腸桿菌 K88含量達(dá)到107數(shù)量級(jí)，在30℃發(fā)酵4 d，大腸桿菌數(shù)量也會(huì)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(shí)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(jià)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(dá)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(shì)。（選自豬e網(wǎng)）


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