山东九通生物工程有限公司
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发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术。生物发酵的原材料是植物,所以生产出来的饲料具有更好的营养价值,有益于动物的生长和吸收,发展前景更大。文章介绍了我国饲料加工的现状,分析了饲料加工过程中引入生物发酵技术的重要性作用,以及生物发酵技术在饲料加工过程中的应用技术。
1.1 加工设备落后,更新成本高,缺乏科技投入
我国在饲料加工领域还存在许多有待改进的地方,尤其是传统的饲料加工设备比较落后。主要是由于设备投资成本较高,大部分企业不愿意承担这部分开支,所以很多饲料工厂没有对设备进行更新换代,导致饲料整体生产水平也随之降低,无论质量还是产量方面,都达不到国际先进水平。
1.2 加工的饲料质量不高,影响畜禽的成长和吸收
饲料作为畜禽生产过程中的物质基础,是畜禽必备的基础原料。所以饲料的质量对畜禽的成长和营养物质吸收有直接的影响。如果饲料质量比较低,就会导致畜禽生长缓慢,甚至还会导致疾病和死亡。
2.1 **饲料的质量和产量
生物发酵技术作为高科技的饲料加工手段,在饲料加工和推广领域里需不断地推进深化,并且可以**大程度地提升饲料质量。在推广中,可开展更大范围的动物养殖基地,养殖基地中生物发酵技术可以对动物的养殖产生积极的影响。生物发酵技术的基本材料是植物和以植物为主的农副产品,其原理是把其中含有的蛋白质的多糖进行降解,让其分解成小分子物质。这种饲料的特点是口感适合动物食用,并且具有丰富的营养,能促进动物的健康发展。动物能在吃饲料时获得更好的营养补充,生长和繁殖性能也变得更加强大,因而饲料的功效也在此得到体现。
2.2 绿色环保,有利于饲料加工行业的发展
生物发酵技术是高科技的饲养加工手段,也是绿色环保的高科技技术。在植物等相关农副产品的运用中,要有效避免化学添加剂的使用,保障生产资料绿色无污染,这样对于畜禽的吸收有较大帮助。
3.1 生物发酵技术在生产固体发酵饲料中的应用
生物发酵技术中比较**的是郭维烈先生提出的微生物组合发酵生产4320 菌体蛋白,主要是对微生物之间的相互作用进行利用,包括同生、互惠同生、共生等关系,特点是不需要对原材料消毒,可以直接作用于接种栽培的微生物热带假丝酵母上,这种酵母繁殖速度较快并且新陈代谢也较快,运用这种酵母能够将农副产品转化为菌丝物质。与传统发酵工艺相一致的特点是4320 发酵成品使用过程中要保持干燥,否则会出现腐败变质的情况。这类工艺机械化程度较低,是传统固态好氧发酵共同存在的缺点,需要较多物料的翻拌、散热等一系列较为繁琐的人工操作。
生产过程中为了克服4320 蛋白发酵技术所体现出的缺陷和不足,**近几年,简便的微生物厌氧固态发酵生产技术被广泛提出。厌氧发酵与好氧发酵相比,优势在于有较低的能耗,所以微生物的新陈代谢热量消耗也较小,不需要人工的翻拌散热。发酵产品只要确保其密封状态良好,可以长期存放不变质。
当前较为典型的固态厌氧发酵生物饲料有两类:一是养殖户自己发酵的袋装饲料;二是规模流水线的袋装饲料。但是这两类接种的微生物具有一致性,包含酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌。养殖户自己发酵的袋装饲料是在密封的袋内,将接种物装入袋子内,用绳口把袋子扎紧,保证物料的含水量在30% ~ 40%。开始时运用酵母菌残留在袋内的氧气进行呼吸,产生增殖和呼吸代谢,并且能够为乳酸菌创造厌氧的环境。在无氧条件下,酵母菌进行糖酵解,分解出酒精和二氧化碳,乳酸菌在这时也逐渐增殖、代谢,产生有机酸。袋子内气压在不断增压的过程中,有二氧化碳伴随着酒精以及有机酸向袋外面排出,技术人员根据排出酸香味对成熟度进行判定。有氧发酵阶段:C 6 H12O 6+6O 2 → 6CO 2+6H 2O 无氧发酵阶段:C 6H 12 O 6→ 2CO 2+2C 2H 5OH,这样不但生产工艺简化,生产成本也随之降低。
3.2 生物发酵技术在生产单细胞蛋白和菌体蛋白饲料的应用
这种技术主要的应用范围是废水的应用处理方面。有机废水的来源主要是造纸、酒精、氨基酸、有机酸工业在生产和发酵过程中产生的。因为这些物质中BOD 和COD 值都比较高,如果直接进行排放,对空气和环境都会产生污染。因而在20 世纪60 年代,生长速度较快的热带假丝酵母成为很多生物发酵的主体,液体连续培养技术应用于废水处理中,但在酵母生产的过程中会产生苦味,所以不适宜添加到饲料中。在20 世纪80 年代末,中国工程院院士伦世仪带领一个课题小组在徐州酿造总厂,运用热带假丝酵母连续培养以此处理酒精废水,所生产出的酵母具有比较好的口感,但因为废水中含有的有机物含量较低,干物质的收得率在培养中根本达不到1.0%,商业价值体现得不明显,所以运用到商业中意义不大。在西欧等一些发达地区,在有机废水的研究中投入大量的财力和物力。在大多数发酵产品的生产过程中,对废水的处理投入多数超过发酵本身的技术资金投入。
比如荷兰和芬兰,国家资金不用于生产酒精、氨基酸和有机酸这类的大宗发酵品,究其原因不是因为生产技术不发达,关键是不想污染本国宝贵的水资源。在我国,谷氨酸、赖氨酸、柠檬酸、酒精的发酵在世界上排名靠前,不是因为我国的发酵技术和提取水平处于**地位,而是我国牺牲了大量的水资源,虽然换取了一时的利益,但从长远考虑,水资源污染将会带来不可预估的损失。
单细胞蛋白、菌体蛋白都是工厂大规模化培养的产物、酵母、细菌、放线菌等是食品以及饲料蛋白的来源。单细胞蛋白和菌体蛋白饲料实质是运用蛋白微生物菌体做饲料,在工业培养方式的基础上开展培养。培养原理是运用淀粉、味精废液、亚硫酸纸浆废液及废纸、酒精工业废水等为原料,接入酵母、丝状真菌这类菌种,在发酵、分离、干燥等技术手段的运用中获得高蛋白微生物菌体,作为饲料蛋白。比如:菌体蛋白饲料,粗淀粉以及渣类物质为主要材料,进行无机氮源的相关内容添加,在双菌协**酵的过程中,能够轻松得到固体的发酵菌体蛋白饲料,该物质和鱼粉有一致的营养成分。
在生物科技不断发展的过程中,特别是酶工程、基因工程和发酵工程等相关技术的深入研究,很多新型的“基因工程菌种”在饲料的生产、加工和调制过程中得到广泛应用,饲料资源的利用前景和市场也逐渐广阔,具有高营养、高吸收率的生物饲料被广泛应用,并为畜牧发展作出较大的贡献。