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淺析多菌種組合微生物發酵降解劑處理飼料的工藝及創新

2018-01-25 11:07:26 來源: 瀏覽次數:3387次

 

導讀

多菌種組合微生物發酵降解劑不僅能夠調制多種農作物秸稈以及劣質草,同時能夠處理各種殘渣。多菌種組合微生物發酵降解劑調制秸稈,主要是提高秸稈的采食量,另外輔以營養成分。其中采用營養工程技術,了解牛羊等牲口的采食特點和所需營養。文章從多菌種微生物發酵降解飼料的固態發酵工藝入手,分析了飼料多菌種組合微生物發酵降解劑的創新,以及秸稈多菌種組和微生物發酵降解劑使用技術的創新方法。

多菌種微生物發酵降解飼料的固態發酵工藝

1.1 飼料微生物固態發酵工藝特點

多菌種組合固態發酵飼料指的是采用各種功能微生物菌群來發酵和降解飼料中的植物的細胞壁,它可以將纖維和果膠分解成單糖或多糖,將蛋白質分解為多肽,另外可以有效去除飼料中的毒素以及有害物質,通過微生物的生命活動來生產有機酸和微生物等,從而提高發酵飼料的質量水平與安全。采用多菌種組合固態發酵后的生物活性飼料,可以替代市面上各種保健型和功能型產品。另外多菌種組合發酵的優點是能夠去除掉飼料中的抗營養因子;生產效率高、成本低;發酵過程中菌群可以產生乳酸和發酵香味,酸化作用可以提高動物食欲,同時這種酸化劑具有改善動物腸道功能,發揮腸道益生菌的作用,發酵產生的還原糖也很容易被動物體所吸收。

1.2 好氧與厭氧組合發酵工藝

多菌種的好氧與厭氧發酵的組合工藝可以分成兩部分:即前期的好氧發酵和后期的厭氧發酵。發酵前期一般采用好氧發酵,可以促進各種菌落的生長和繁殖,從而消耗大量的氧氣,使得乳酸菌生長在缺氧的環境下。同時酵母菌等其它一些菌落將會產生大量的酶等活性物質,從而促進乳酸菌的生長和繁殖。后期階段采用厭氧發酵,前期階段為乳酸菌創造了生長環境,使得乳酸菌可以在這種環境下大量繁殖,從而產生大量乳酸菌;微生物在沒有氧氣的環境下會發生強制自溶,細胞中的活性物質分泌出來;厭氧發酵階段將會有蛋白酶發生酶解,從而產生香味,提高動物的采食量。

2 飼料多菌種組合微生物發酵降解劑的創新

在生產飼料多菌種組合微生物發酵降解劑的過程中,會利用不同菌種之間的協作,根據不同的調劑目標,使用不同的調配方法。因此形成的一系列不同的產品,更加具有針對性。

2.1 發酵用菌種的選取原則

在發酵初期所利用的菌種一般采用單個菌種,不過單個菌種益生菌的數量少,作用的效果不明顯而且相當有限,另外這種方法很容易被仿制,所以,現在采用最多的還是多菌種發酵。多菌種發酵相對于單菌種發酵的優點是:多菌種發酵可以大大地提高飼料的降解率。比如納豆芽孢桿菌和嗜酸桿菌混合起來發酵飼料,這種方式發酵出來的飼料將會存在大量的活菌,它的功能將會遠遠大于單獨采用納豆芽孢桿菌,或者是嗜酸乳桿菌單一發酵出來的飼料。經過多菌種發酵出來的飼料,它的蛋白酶活力和其他營養物質將會明顯增多,是動物極易消化和吸收的生物活性飼料。多菌種組合飼料生物降解劑也可以被稱為發酵劑,它的菌種選取的原則有以下幾點:第一,生產的菌種性能比較優,價格便宜,工藝簡單,容易被推廣、使用。第二,菌種的生命力要很強,而且要有耐酸性,耐高溫等耐性,另外還要有較快的生長速度,極強的繁殖能力,能夠抵抗其它菌群的危害,在不利的條件下也能進行繁殖,發酵的條件粗放,能夠節約成本。第三,不僅要能夠分泌大量的分解淀粉以及纖維素等多糖物質的酶,而且要分泌活力很高的蛋白酶。第四,可以利用有機物轉換成蛋白,合成和分泌出更多的營養物質。第五,能夠利于動物的采食和消化,而不是產生大量的有毒物質。

2.2 多菌種組合發酵所采用的菌種以及菌種的功能

為了能夠成功降解飼料中的纖維,采用飼料發酵處理中用到的菌種,以及對菌種的功能特性與生長特點的要求非常高。采用多菌種組合發酵的工藝可以高效率地降解飼料纖維,而且能夠將蛋白質分解為多肽物質。利用多菌種發酵粗飼料,其中選用的菌種可以包括纖維的分解菌、碳素轉化菌以及其他菌種。木質素分解菌包括側孢霉以及真菌等。能夠生產出纖維素酶的菌種大多數為木霉。木霉包括綠色木霉、長柄木霉等,有的也會用到曲霉(米曲霉和毛霉等菌種)。酵母被劃分為碳素轉化菌,它可以在培養基中將氮元素轉化為菌體蛋白,因此這種方式可以增加飼料中的蛋白質含量,同時轉化效率比較高的菌種有面包酵母、啤酒酵母等。乳酸菌可以有效地抑制一些其他不相關的菌種的產生,并且乳酸菌能夠改善飼料的適口性,因此需要添加乳酸菌。乳酸菌包括乳酸球菌和植物乳桿菌。芽孢桿菌能夠產生大量的蛋白酶,它可以有效地將飼料中的蛋白質分解為多肽等細分子,提高產品的營養和功能,改善飼料適口性。另外需要更加注意的是,菌種間的組合要考慮的因素會很多,比如各個菌種之間的相容性,另外各個菌種之間的功能是否能夠互補。比如,利用霉菌可以產生多種酶,有效地降解飼料中的蛋白質和纖維素以及其他大分子物質;而酵母菌可合成菌體蛋白。采用多菌種的組合發酵方式就是考慮到上述各種因素,各種菌的選取個數和比例,前提是這些菌種必須是安全菌種。

2.3 發酵用菌種的改良

飼料發酵所用到的菌種一般采用紫外線照射的方式使其誘變,選取具有高酶活性以及轉化能力比較強的菌種來作為生產菌種。研究人員還曾經利用紫外線使康士木霉誘變,它可以很好地降解纖維素。能夠分析和誘變菌種,然后進行毒性試驗,以便確定是否會產生有毒物質,之后才能夠使用。

2.4 多菌種組合的比例以及品質和降解能力

菌種的種類數量以及比例將會影響到高活性物質在飼料中的作用發揮。乳酸菌有許多種類,不同的乳酸菌的產酸量、生長速度,以及其他各種耐性與生活習慣都有所不同。另外,芽孢桿菌的種類也非常多,不同的芽孢桿菌的作用會有所不同,有的能夠分泌大量的蛋白酶將蛋白質分解為多肽等小分子物質。乳酸菌能夠分解酸香味。同時酵母菌也有這種特性,但是芽孢桿菌會產生腥味,因此利用芽孢桿菌菌種時要適當的考慮它的比例。

2.5 同名菌種的不同生理特性會決定飼料分解發酵的品質

每個廠家的菌種選取原則會有所不同,因此有自己特定的組合,雖然菌種同名但是菌株不同。比如,芽孢桿菌就有枯草芽孢桿菌和植物乳酸菌等。有的名稱相同,但是菌株存在著很大的差異性,不同的菌株生理特性有所不同,比如生長環境和生產溫度,以及產物等的不同都會影響到功效不同。由于這些方面存在差異,使得每一個廠家發酵分解后的飼料表現情況會有所不同,功效也會不同。有些飼料可以根據自己的感官初步判斷飼料的功效與特點,比如醬香型的是芽孢桿菌,或者是以芽孢桿菌為主的產品,面包香型的主要是以酵母菌為發酵物的產品,酸香型的便是以乳酸菌為主的產品。因此,分析上述因素,可以得知,微生物發酵降解飼料所用的菌種必須要經過嚴格的篩選,這樣才能夠生產出高質量并且穩定的產品。

3秸稈多菌種組合微生物發酵降解劑使用技術的創新

多菌種微生物發酵降解秸稈技術的創新,指的是利用秸稈飼料為營養物質,在營養工程技術中的配套具有明顯的優點和特色。

3.1 秸稈利用的營養工程技術

秸稈是一種非常廣泛的飼料資源,但是它自身缺少很多營養,使得它作為飼料的應用不是很多,受到了很大的限制。傳統的秸稈作為飼料使用其實進入了一個誤區,只是通過簡單的加工調制就當飼料使用,卻忽視了動物自身的營養潛力,使得秸稈飼料在使用中的潛力沒有被充分的挖掘出來。針對這一方面的問題,要采用營養工程技術來進行研究,對秸稈飼料的正確使用加以推廣。

3.2 貯料方案

需根據實際情況來制定貯料方案。確定貯料數量需要對應相應的家畜頭數。具體方案應與每日家畜采食量相匹配,避免因貯料窖的規模不匹配導致的水分流失和飼料變質。

3.3 貯料原則

多菌種組合微生物發酵降解劑調制秸稈,需要采用窖藏的方式進行存儲,避免水分流失,逐層壓實,并且做到密封,就能達到很好的預期效果。氣溫適宜,3 天左右就能得到滿意效果,當氣溫降到最低時,可延長調質時間。

4 總 結

綜上所述,本文主要總結多菌種組合微生物發酵降解劑處理飼料的工藝,采用不同菌種進行發酵,菌種的篩選與組合,技術上的創新,及利用秸稈發酵的營養工程技術的使用。

責編:馬維軍;審閱:于繼英

(來源:廣東飼料;作者:汪文忠)


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