发酵饲料加工工艺及其应用

发酵饲料加工工艺及其应用

徐彦河季景峰

中粮生化能源（肇东）有限公司黑龙江肇东151100

摘要：近几年，我国养殖技术不断提高，饲料加工工艺也越来越精细。发酵饲料的应用有望改变当前养殖困境，减少乃至不使用饲用抗生素，提高饲料利用率，减少氮磷排放和氨气、硫化氢等有害气体的排放，降低锌、铜等重金属的添加，最终缓解畜禽养殖对环境的污染。

关键词：发酵饲料；工艺；应用

引言

近年来，随着国内养殖技术水平的提高及养殖模式的改进升级，大型集约化畜禽养殖场日渐增多，这也导致畜禽养殖疾病风险增加，疾病的防控压力大增。大量的畜禽粪便集中排放对环境造成的污染加剧，同时也带来了养殖成本上升和食品安全压力剧增等问题，对我国畜牧业的可持续发展构成了巨大威胁。因此，要解决我国养殖业面临的困境也得从饲料入手。微生物发酵饲料绿色、环保，富含活益生菌及其次生代谢产物和一些功能性小肽，能抑制有害菌的生长，提高动物的肠道健康及生长性能，有望减少或替代饲用抗生素。另外，发酵饲料还能减少畜禽粪便中氮磷的排放量和养殖场有害气体及臭味的产生，还兼具可利用非常规饲料资源，节省粮食，减缓人畜争粮等优点，因此是我国畜牧业可持续发展的重要保障，也是我国今后饲料工业发展的长期战略。

1发酵饲料应用现状

国内在20世纪90年代后开始关注和研究发酵饲料，但种种原因一直没能很好的推广应用。从2012年起，生物饲料呼声加紧，生物饲料、发酵饲料再次成为新宠。但我国发酵饲料的普及率还很低，且以固态发酵饲料为主，以发酵液体饲料的饲喂模式则刚刚起步。我国发酵饲料的发展与我国的国情及饲料资源短缺息息相关。首先，我国优质蛋白质饲料资源严重不足，大豆和鱼粉的对外依存度已超过70%。鱼粉由于受全球环境污染、过度捕捞等影响，产量波动很大；加之产地分布不均造成市场垄断，致使鱼粉价格居高不下，也给我国的养殖业带来了沉重负担。因此，我国发酵饲料的应用首先是通过发酵豆粕、棉粕、菜粕以及DDGS等植物性蛋白饲料原料来提高现有蛋白质饲料资源的利用率，以缓解我国蛋白饲料资源紧缺为目的。许多文献综述了微生物发酵饼粕蛋白饲料的特色、功能以及开发利用情况，这里就不再赘述了。其次，我国粮食资源紧缺，而另一方面非常规饲料资源丰富，种类多。全国有各类杂粕、糟渣资源近2亿t，但由于其粗纤维含量高、含有抗营养因子或营养价值低等因素致使其开发利用率不高，这不仅造成了很大的环境污染，同时也是巨大的资源浪费。另外，我国每年农作物秸秆7亿多t，大部分直接还田或被烧荒丢弃。通过微生物对这些糟渣类资源和秸秆进行发酵处理，可以提升其营养价值并在养殖业中得到充分利用，可以缓解我国饲料原料供应不足的困境。因此，我国发酵饲料发展应用的另一种常见形式是以农、副产品及其加工副产物的深度利用为出发点的。刘劲松等以玉米秸秆和豆粕为主要原料，接种乳酸菌和枯草芽孢杆菌获得了感官评价不错和益生菌含量较高的发酵饲料。中粮集团农产品加工副产物极其庞大，仅以中粮生化专业化平台公司为例，其下有13家二级子公司玉米深加工企业，年加工玉米600万t以上。而每加工1t玉米，可产生玉米浆0.09t、胚芽粕0.07t、玉米蛋白粉0.056t、玉米麸皮饲料0.13t，这些副产品很多都没有充分利用。从2015年5月以来，中粮生化（安徽）利用玉米、木薯等加工副产物以及其它农业加工副产物，通过添加微生物进行发酵生产发酵饲料聚酶肽、酸益壮等产品。这些产品深受市场欢迎，截止目前已经生产销售了3万多t，并很快将有新的生产线上马。中粮生化的酸益壮产品在肉鸡养殖试验中一定程度上提高了肉鸡生长性能，降低了料重比，提高了养殖收益。像中粮生化这样将生产、副产物综合利用和环境保护三者有机结合起来，既提升了副产物的价值，又能保护环境，具有显著的经济效益和社会效益，这也正为国内更多的农产品加工企业所借鉴和复制。

目前，我国固态发酵饲料还是以酵母菌、芽孢杆菌为主的好氧发酵为主。并且我国大部分发酵饲料厂采用没消毒的原料进行发酵。这些原料一般都会含有沙门氏菌、大肠杆菌等病原菌及其他杂菌。好氧发酵较难抑制杂菌生长，容易污染。同时好氧发酵过程中会产生大量的热和气体，造成饲料能量和重量的较大损失。此外，大规模固态发酵生产的产品质量稳定性很难保证，加之检测成本较高，安全性评价不够，限制了发酵饲料产品的推广。同时由于各个发酵饲料厂技术水平和发酵条件参差不齐，产品也是良莠不齐，需要进一步规范。由此可见，我国目前的发酵饲料产业尚处于起步阶段。

2发酵饲料生产工艺

2.1粒料粉碎

根据所需发酵原料颗粒大小通过锤片和筛片对物料的撞击、剪切和摩擦等综合作用，使得原料得到粉碎。其中可定制不同的筛片孔径以达到符合所需发酵原料颗粒大小。

2.2配料称重

计量工艺采用多仓一秤。其工作原理为：按电脑指令的先后顺序开始下料，进行称重，当进料量达到配方要求的数量时，计量秤通过控制台发出信号，该仓即停止送料关闭仓门，下一料仓开始送料并进行称重。通过此种配料方式控制发酵原料及配料的精准配比。

2.3菌种培养罐

菌种在发酵培养过程中需要保障充足的氧气及扩散。满足于发酵的生化反应器主要有两类：机械搅拌通风发酵罐和气流搅拌发酵罐。前者利用通风和搅拌装置将氧溶入发酵液中并防止沉淀。后者则利用外部供气装置将气体通入发酵罐内形成环流将氧溶入发酵液中并保障菌的流动性。

2.4混合设备

目前在发酵饲料中使用的混合设备主要以单、双轴混合机为主，采用桨叶的旋转进行搅拌，并加装液体喷淋系统，该设备能在原料混合的过程中同时加入有利于菌种繁殖的营养配料，混合均匀性好、混合效率高、排料畅通，能较好的达到发酵饲料生产要求。产量通常为500-2000kg/h，功率为11-30kW，混合时间为40-60s/批，混合均匀度cv小于等于5%。

2.5发酵

固态发酵是发酵饲料生产中的核心工序，根据物料的周转形式将固态发酵分为静态式和动态式。静态式主要采用地面砌墙分槽堆放、平地堆放、沟池堆放、发酵箱层叠堆放。根据发酵场地的面积可大可小，为了保温通常搭建薄膜式暖棚。此方式的优点是投入成本低，技术要求低，场地简单，操作方便，产量大；其明显的缺点是在发酵过程中温度、湿度、含氧率、营养物质的传递等因素极易受到外部环境的干扰，物料品质难以保证。这种方式基本都靠人工作业，物料的装卸、翻料、搬运等都需人力进行，劳动强度大、易受杂菌污染。动态式主要采用将物料放置于有机械动力的容器中，进行间断或连续的运动，由机械来控制物料的翻动，强化传质、传热过程，强化颗粒或气体分子间的接触。这种方式自动化程度相对较高，物料品质好，易实现自动化控制和无人操作；但机械结构复杂，灭菌消毒困难，产量大时设备比较庞大，投资大。

结语

综上所述，发酵饲料必然将成为解决我国饲料资源短缺和规模化养殖对环境污染的重要途径和手段。发酵饲料会拥有更广阔的市场前景，进而为饲料行业、养殖行业带来巨大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]陈来华.中国生物饲料发展前景广阔[J].中国动物保健，2015（3）：11-12.

[2]刘劲松，张俊奇，刘辉等.玉米秸秆与豆粕混合发酵饲料工艺研究[J].当代化工，2016，45（9）：2105-2108.