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近年來(lái)，隨著(zhù)人們生活水平以及消費水準的提高，肉類(lèi)產(chǎn)品的質(zhì)量及產(chǎn)量問(wèn)題引起人們的廣泛關(guān)注。肉類(lèi)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，以及由于人均耕地面積減少所引起的人畜爭糧而導致的肉類(lèi)產(chǎn)品供應緊張等問(wèn)題都亟需解決。因此充分有效地開(kāi)發(fā)利用各種可利用的資源作為飼料原料，優(yōu)化飼料的加工工藝和技術(shù)，大力發(fā)展發(fā)酵飼料已成為畜牧業(yè)的近期研究熱點(diǎn)，被認為具有廣泛的發(fā)展前景，以期實(shí)現飼料利用率和糧食轉化率的不斷提高。

發(fā)酵技術(shù)在飼料生產(chǎn)中的普遍應用對于提高飼糧的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要的意義。為了進(jìn)一步推進(jìn)發(fā)酵技術(shù)在飼料生產(chǎn)中的廣泛應用，使其工藝技術(shù)更為完善，須對發(fā)酵過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)條件進(jìn)行控制和優(yōu)化。發(fā)酵體系的溫度、pH、水分含量、發(fā)酵時(shí)間、接種量等都是需要進(jìn)一步優(yōu)化的關(guān)鍵控制參數。

1溫度

將菌體在適宜的溫度范圍內培養可使其進(jìn)行正常的生長(cháng)代謝活動(dòng)，溫度過(guò)高或者過(guò)低都可能會(huì )影響菌體正常的生長(cháng)代謝活動(dòng)。溫度過(guò)高，可能會(huì )引起微生物過(guò)快的生長(cháng)，發(fā)酵體系中的營(yíng)養物質(zhì)被過(guò)多的消耗，使得發(fā)酵不能正常進(jìn)行。太低的溫度，則可能會(huì )引起菌體生長(cháng)過(guò)慢，會(huì )導致發(fā)酵產(chǎn)量降低。

已有大量的試驗對于飼料發(fā)酵過(guò)程中的溫度控制進(jìn)行探究和討論。顧斌在利用枯草芽孢桿菌和白地霉復合菌種對菜籽粕進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)多肽時(shí)，發(fā)現過(guò)低的溫度影響枯草芽孢桿菌的正常生長(cháng)，過(guò)高的溫度影響白地霉的正常生長(cháng)，適宜的溫度范圍內最有利于多肽的形成，因此確定最適溫度為32～34℃。王園在利用復合菌對豆粕進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵時(shí)，發(fā)現當溫度為40℃時(shí)，所發(fā)酵的豆粕樣品中乳酸含量最高，大豆蛋白水解程度最高;而當溫度高于40℃時(shí)，出現"燒曲"現象，豆粕樣品的顏色呈現褐色。張翠綿等利用復合菌對玉米秸稈粉進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，同樣發(fā)現隨著(zhù)溫度的升高，發(fā)酵體系的微生物逐漸增多，pH呈現下降趨勢，但當溫度升至30℃以上時(shí)，菌體數有所下降，同時(shí)適宜的環(huán)境溫度也可以有效地使發(fā)酵周期縮短。李龍利用復合益生菌，對以一定比例混合的菜籽粕、玉米、小麥粉和豆粕進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵時(shí)，發(fā)現隨著(zhù)溫度的升高，乳酸菌的菌體數同樣表現出升高的趨勢，pH則相應降低。與溫度較低時(shí)相比，溫度適宜時(shí)飼料的顏色、氣味、質(zhì)地更為良好，最終確定發(fā)酵適宜溫度為35℃。

發(fā)酵溫度會(huì )對微生物的正常生長(cháng)代謝以及酶的活性產(chǎn)生影響，適宜的發(fā)酵溫度可以有效地提高發(fā)酵產(chǎn)量。因此，在飼料發(fā)酵時(shí)，需要控制體系的溫度，避免其過(guò)高或者過(guò)低。

2pH

發(fā)酵體系的pH同樣會(huì )對發(fā)酵產(chǎn)生一定的作用。在飼料進(jìn)行發(fā)酵的過(guò)程中，pH會(huì )影響酶的活性。同時(shí)，由于pH會(huì )影響某些中間代謝產(chǎn)物的解離，進(jìn)而會(huì )抑制發(fā)酵產(chǎn)物的形成。

馮鎮等在不同pH條件下培養乳酸球菌，發(fā)現控制發(fā)酵體系pH為6.0時(shí)，菌體的發(fā)酵活力表現為最高。湯小朋等在利用黑曲霉對木薯渣進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵時(shí)，將pH控制在3～4之間，可以保證羧甲基纖維素酶的活性顯著(zhù)高于其他pH處理組，且粗蛋白質(zhì)含量也同時(shí)顯著(zhù)高于其他pH處理組。孫林在利用微生物對菜籽粕進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵時(shí)，發(fā)現過(guò)低的pH抑制了各種菌體的生長(cháng)，阻礙了發(fā)酵的正常進(jìn)行，最終確定該復合菌種在pH為6.0時(shí)對菜籽粕進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵************。

因此，在發(fā)酵體系中適宜的pH更有利于菌體進(jìn)行正常的生長(cháng)代謝，保持較高的發(fā)酵活力，使發(fā)酵高效率的進(jìn)行，從而提高發(fā)酵產(chǎn)量。

3含水量

大量的試驗證明水分的含量同樣也是影響發(fā)酵效果的一個(gè)主要因素。水含量過(guò)低或者過(guò)高都會(huì )對發(fā)酵的正常進(jìn)行產(chǎn)生影響。

胡瑞等利用優(yōu)化復合益生菌發(fā)酵豆粕時(shí)，隨著(zhù)水分的含量不斷增加，發(fā)酵體系中的溫度、pH和真蛋白的含量均呈現遞增趨勢。林標聲等進(jìn)行常規飼料的密封發(fā)酵，發(fā)現物料的含水量越高，則菌株生長(cháng)越快，發(fā)酵效果越好。周夢(mèng)佳等利用乳酸桿菌對基礎飼料進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，研究結果表明水分過(guò)高或過(guò)低均不利于pH的降低，隨著(zhù)水分的含量不斷升高，發(fā)酵飼料的干物質(zhì)回收率逐漸降低。劉強等在進(jìn)行菜籽粕的發(fā)酵試驗時(shí)，隨水分含量的升高，pH逐漸下降。趙華等'在進(jìn)行甘薯渣的固態(tài)發(fā)酵時(shí)，發(fā)現當水料比為1.3：1時(shí)，發(fā)酵************。

因此在發(fā)酵過(guò)程中，如果含水量過(guò)低不能滿(mǎn)足微生物的需求，會(huì )使微生物對營(yíng)養物質(zhì)的攝入受到抑制，微生物的生長(cháng)代謝不能正常進(jìn)行。而過(guò)多的水，可能會(huì )使基質(zhì)的通透性變差，影響通氣，同樣會(huì )抑制微生物的生長(cháng)，同時(shí)由于水分過(guò)多，可能會(huì )使烘干成本增高，也增加了被雜菌污染的可能性。因此在發(fā)酵過(guò)程中合理地控制水分的含量，避免過(guò)高或者過(guò)低，可以有效地保證發(fā)酵的進(jìn)行。

4發(fā)酵時(shí)間

發(fā)酵時(shí)間指發(fā)酵從開(kāi)始到結束的時(shí)間。發(fā)酵時(shí)間同樣在發(fā)酵過(guò)程中需要良好的控制，過(guò)長(cháng)或者過(guò)短的發(fā)酵時(shí)間都是不可取的。

高愛(ài)琴等在豆粕飼料的發(fā)酵試驗中發(fā)現，發(fā)酵進(jìn)行至第6天后，由于豆粕中的蛋白質(zhì)、纖維素等已經(jīng)被大量降解，底物濃度下降，使得其水解速度趨于緩慢;同時(shí)由于非淀粉多糖被降解產(chǎn)生大量的酸，微生物的正常生長(cháng)代謝也受到影響。張沛等利用稻殼粉進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料時(shí)，發(fā)現第3天到第4天時(shí)，蛋白質(zhì)含量增加的幅度******，第5天時(shí)，蛋白質(zhì)含量達到******值，第5天后，蛋白質(zhì)含量出現下降趨勢，這可能與菌種進(jìn)入衰亡期出現自溶現象有關(guān)，同時(shí)營(yíng)養物質(zhì)的消耗可能也會(huì )抑制蛋白質(zhì)的形成。孫林等在利用混合菌種對菜籽粕進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵第24～48 h為混合菌種發(fā)酵活動(dòng)的最活躍時(shí)期，此后硫甙、單寧等抗營(yíng)養因子含量降低趨勢逐漸趨于緩慢。

在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵前期的底物飼料含有充足的微生物發(fā)酵所需營(yíng)養物質(zhì)，微生物可以充分地利用所提供的營(yíng)養物質(zhì)，生長(cháng)旺盛，如果過(guò)早的結束發(fā)酵，會(huì )使發(fā)酵產(chǎn)量降低;但當發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(cháng)，發(fā)酵體系中的大部分營(yíng)養被消耗，使得微生物的生長(cháng)速度趨于緩慢，微生物還可能出現自噬現象，發(fā)酵成本也因此提高，因此確定適宜的發(fā)酵時(shí)間，對于實(shí)現高發(fā)酵產(chǎn)量有重要的作用。

5接種量

在發(fā)酵過(guò)程中，過(guò)大的發(fā)酵微生物接種量可能會(huì )引起氧氣消耗量增加，導致氧氣供應相對不足，影響微生物的正常生長(cháng)代謝，同時(shí)也會(huì )造成物料的浪費。而過(guò)小的接種量可能會(huì )使微生物生長(cháng)緩慢，使發(fā)酵效率降低。

許云賀等利用枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵豆粕，接種量變大，菌株對蛋白質(zhì)的水解能力則也表現出增強。祁宏山等在進(jìn)行混菌固態(tài)發(fā)酵玉米秸稈的研究中，發(fā)現接種量為8%時(shí)，所得到的發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量最高。嚴鶴松在利用黑曲霉發(fā)酵豆粕的試驗中，發(fā)現發(fā)酵產(chǎn)物中蛋白質(zhì)隨接種量的升高而逐漸升高，但是接種量增至1%，其蛋白質(zhì)產(chǎn)量趨于飽和。

因此太小的接種量，會(huì )使發(fā)酵周期延長(cháng)，發(fā)酵效率降低;接種量過(guò)大，所生成的過(guò)多產(chǎn)物可能會(huì )對發(fā)酵體系中微生物的正常生長(cháng)代謝產(chǎn)生抑制作用，使發(fā)酵提前結束。

6其他

關(guān)于優(yōu)化發(fā)酵工藝技術(shù)的參數除上述幾點(diǎn)之外，還存在底物飼料粒度、發(fā)酵菌株配比、菌體密度、通氣量等許多其他影響因素。在進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵的過(guò)程中，底物飼料粒度小，可以使其與原料的接觸面積增大，但是粒度過(guò)小，易出現結團現象，不利于傳熱，影響微生物的正常生長(cháng)，因此底物飼料粒度的大小也可能會(huì )影響發(fā)酵的效果。祁宏山等在進(jìn)行復合菌固態(tài)發(fā)酵玉米秸稈的研究中發(fā)現，不同菌種之間的配比以及固態(tài)培養基的原料比，均對所得到的發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生影響。Kim等發(fā)現在液體發(fā)酵過(guò)程中，菌體密度隨著(zhù)發(fā)酵體系中的通氣量的增加而增加。張沛等在利用稻殼粉固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料時(shí)，發(fā)現尿素的添加可使稻殼粉中的蛋白質(zhì)含量增加，對發(fā)酵結果產(chǎn)生顯著(zhù)的影響。喬力在進(jìn)行豆粕的固態(tài)發(fā)酵試驗中發(fā)現，添加適量的玉米粉對發(fā)酵效果有改善作用，這可能與玉米粉促進(jìn)發(fā)酵體系中微生物的生長(cháng)代謝有關(guān)。

7發(fā)酵飼料的應用前景

隨著(zhù)發(fā)酵技術(shù)越來(lái)越成熟，發(fā)酵將被越來(lái)越廣泛地應用在豬飼料與飼養的生產(chǎn)實(shí)踐中。生長(cháng)育肥豬飼喂發(fā)酵飼料后，日增重以及日采食量均有提高。趙正興利用發(fā)酵飼料飼喂育肥豬，發(fā)現日增重以及飼料報酬均有所提高，同時(shí)發(fā)酵飼料對豬肉質(zhì)的改善有明顯的作用。魏金濤等利用發(fā)酵飼料飼喂斷奶仔豬后，發(fā)現仔豬的生長(cháng)性能有所提高，同時(shí)由于斷奶所引起的應激有所緩解。大量試驗研究證明，發(fā)酵飼料在實(shí)際養豬生產(chǎn)中表現出良好的效果，尤其在斷奶仔豬和育肥豬飼養過(guò)程中效果顯著(zhù)。

雖然發(fā)酵技術(shù)在飼料生產(chǎn)中的應用仍存在一些問(wèn)題，相關(guān)工藝的優(yōu)化仍需要進(jìn)行大量的探索，但是發(fā)酵飼料已表現出巨大的發(fā)展前景。可以根據發(fā)酵工藝的關(guān)鍵點(diǎn)，針對不同的菌種、底物飼料以及不同生長(cháng)階段的豬確立更為詳細有效的發(fā)酵工藝方案。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)酵技術(shù)的不斷成熟，發(fā)酵飼料的工藝體系將會(huì )越來(lái)越完善，而這必將對豬業(yè)的高效可持續發(fā)展產(chǎn)生巨大的意義。

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