生物饲料的开发与应用

酵母生物饲料在水产养殖中的应用进展何志刚1李小玲1,2(1,湖南省水产科学研究所,湖南长沙,410153;2,农业部渔业产品监督检验测试中心(长沙),长沙,410153)摘要:文章简单介绍了酵母的概况,重点介绍酵母生物饲料如酵母细胞壁、饲料酵母、酵母水解物、活性干酵母、酵母硒、海洋红酵母等。

对酵母生物饲料在水产养殖动物中的应用和研究进展情况进行详细介绍,并指出酵母生物饲料发展中存在的问题。

关键词:酵母生物饲料;水产养殖;应用;发展趋势酵母菌,一种传统食品酿造工业的主要生产菌株,如今已成为现代生物饲料最具吸引力的微生物细胞工厂。

这类单细胞真核微生物,其细胞及细胞内容物,如蛋白、氨基酸、多糖、有机酸、核酸、维生素等活性物质,都可参与生物饲料的绿色生产。

目前已知的酵母菌有500多种,以酵母为原料或生物载体,利用现代生物技术,并结合微生物发酵工程,已形成了一系列与酵母相关的具有特定营养或功能的生物饲料及饲料添加剂产品,通称为“酵母生物饲料”。

酵母生物饲料主要分为以下几大类:酵母细胞壁多糖、酵母水解物、活性干酵母、酵母硒、活酵母衍生物、复合酵母、酵母培养物、海洋红酵母、与芽孢杆菌等益生菌复配而成的EM菌或微生态制剂(用于水质或底质改良剂)、饲料酵母、利用酵母发酵而得到的酵母饲料。

1.酵母细胞壁多糖用于饲料中的酵母细胞壁是酵母经细胞自溶部分破壁、破壁酶解、分离洗涤、浓缩、干燥等一系列生产工艺,精制而成的富含β-葡萄糖、甘露聚糖等免疫因子的一种绿色饲料添加剂产品。

近年研究认为,酵母细胞壁含有的甘露寡糖和β-葡聚糖可对细菌、病毒引起的疾病及环境因素引起的应激反应产生非特性免疫力。

酵母细胞壁多糖是以酿酒酵母为原料,经过细胞破壁、酶解、分离提纯和干燥等工艺精制而成,在水产动物中的作用主要有:提高水产动物非特异性免疫力、提高水产动物的特异性免疫应答反应、显著提高水产动物抗病能力、能有效降低肝损伤,还具有一定促生长的作用。

生物发酵饲料指的是在人工控制下，把微生物发酵技术当作核心技术生产出的饲料，近年来，生物发酵饲料在水产养殖中应用越来越普遍。

1.生物发酵饲料生物饲料中蕴含着丰富的益生菌，益生菌可以定植于水产动物体内，避免有害菌争抢营养，降低有害菌对水产动物消化系统的侵害。

不仅如此，有益微生物生成的乙酸、丙酸和乳酸等物质可以促进水产动物对营养物质的吸收，提高水产动物的免疫力。

微生物菌在活动期间可以把部分很难吸收的有机物转变成蛋白饲料，提高饲料当中的营养成分。

在水产养殖当中使用生物发酵饲料，能够便于鱼虾对营养物质的吸收，提升饲料的适口性，大幅提升饲料的利用率，在众多微生物活菌的作用下，可以令水产动物保持体内的生态平衡，提高水产动物的免疫能力，确保鱼虾的健康生长，降低水产养殖期间饲料转化成的有害物质，提升环境保护的效果。

2.生物发酵饲料现状2.1液态生物发酵饲料这是一种新型的饲料，最早出现在上个世纪80年代末，在那个时期，荷兰大概有20%的猪才应用湿拌料，如今有一半以上的猪使用湿拌料。

后来，法国、瑞典和丹麦等国家也逐渐加入到湿拌料的使用行列中。

在制作液态生物发酵饲料时，通常不会添加菌种，只凭借饲料里面的天然益生菌进行发酵，在此种发酵饲料当中，优势菌种为益生菌，能够有效地改善饲料的消化性能，令动物的生产性能大幅提升，特别是在预防仔猪腹泻和提高猪只日增重方面发挥着非常重要的作用。

2.2固态生物发酵饲料首先，发酵豆粕。

在水产养殖方面，发酵豆粕的利用比较广泛，指的是经由人工控制，借助微生物的代谢功能优化豆粕产品的应用效果，微生物发酵能够提取豆粕中的营养元素，而且可以把大豆肽融入其中，提高饲料的营养水平。

在具体的应用中，可以应用发酵豆粕代替鱼粉投喂水产品，有助于水产养殖动物的成长，缩短水产养殖动物额生长时间，全面地发挥发酵豆粕的效用。

不仅如此，通过应用发酵豆粕，能够在一定程度上提升水产动物的酶活性，提高水产动物的免疫性能，推动水产动物的生长。

一、绪论（饲料资源的开发和利用）非常规饲料含义：指在传统的动物饲养中未作为主要饲料原料使用过，以及一般在家畜家禽商品日粮中不用的饲料分类：基础非常规饲料、辅助非常规饲料非常规饲料资源的种类：农作物秸杆类、秕壳类；林业副产品；糟渣、废液；植物饼粕类；动物性屠宰下脚料；再生饲料；矿物质饲料；餐饮饲料开发利用非常规饲料资源的意义：常规饲料已经不能满足家畜发展的需要利用非常规饲料资源的经济意义开发利用非常规饲料资源的社会和生态效益二、动物性蛋白饲料资源及其加工工艺设备1、畜禽屠宰加工下脚料：肉骨粉原料、血粉猪毛羽毛粉、皮革粉、蚕蛹粉、肠膜蛋白粉、乳清粉2、动物性矿物质饲料：骨粉、蛋壳粉、贝壳粉、虾壳粉3、动物性原料生产饲料的一般工艺可以分为5个部分：物料的预处理；灭菌分解；脱水、脱脂、浓缩、液—固分离；干燥；粉碎、打包灭菌通常采用的高温加热，加热可以使动物蛋白凝聚，便于后续工序——分离的进行。

加热操作可以分为直接蒸汽加热、间接蒸汽加热的蒸煮法和电裂法分解过程可以根据不同的物料分别采用水解法和酶解法（1）物料破碎（预处理）主要包括清洗、去杂和粉碎。

清洗是满足卫生条件；去杂主要是保护设备和维持正常生产；粉碎有两个目的：增加物料的表面积、满足产品的几何尺寸要求（2）灭菌、熟化和水解加热蒸煮的目的：对物料起到杀菌作用；破坏动物的组织和细胞，使蛋白质凝聚变性；细胞内水分、脂肪容易释出加热蒸煮的主要工艺参数为加热温度、加热时间、物料种类、几何尺寸、ph 值等。

对于不同的物料要根据其物料特性、产品的质量指标、前后工序的要求及操作的经济性，通过试验，优化加热蒸煮过程的工艺参数（3）液固分离——脱水、脱脂高水分物料不宜直接干燥为了防止油脂氧化引起贮存过程中的饲料产品变质，生产过程中要脱除脂肪。

常用脱脂方法：过滤、沉降、离心分离、机械压榨、膜过滤（膜分离）（4）浓缩对于高水分含量的液体物料应在干燥前采用浓缩的方法去除料液中的水分浓缩的常用的设备：中央循环管式蒸发皿、长管膜式蒸发皿、盘管式和薄膜式刮板蒸发皿（5）干燥干燥的目的：降低物料的含水量，阻止和抑制微生物的活动，减少霉变，有利于储存；满足后续的加工的工艺要求干燥的方法：在低水分下，物料水分不超过20%，可以采用冷却干燥，来降低加工成本；当物料水分大于20%以上时，一般冷却干燥不能降水，必须加热干燥；冷冻干燥选择干燥设备和方法的参考依据：应该分析和研究物料特性和产品要求；认真核算干燥成本；减少干燥过程中物料的营养损失，防止物料烧焦和燃烧，严格控制烘干温度和时间；干燥过程中排出的废气必须要净化处理生产中的常用设备：1、物料的预处理：清洗机、破碎机2、灭菌、熟化和水（酶）解设备：连续螺旋蒸煮机、卧式联合蒸煮器3、脱水、脱脂机械：螺旋压榨机、三足式过滤离心机、螺旋卸料离心机、高速离心机4、计水浓缩设备5、干燥干燥过程的分类压力不同：常压干燥、真空干燥热能传给湿物的方式：传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥干燥设备的选择（干燥器）选择干燥器的条件：根据被烘干的物料的特性和工艺要求；通过对所选的干燥器的投资费用和操作费用进行经济核算选择干燥器注意的问题：能保证满足产品的工艺要求；选择干燥设备要考虑物料的性质（含水量、物料的粘性、被烘干水的形成）干燥设备热源：电加热、蒸汽、燃油、热风炉、煤加热干燥设备：卧式圆盘干燥机、管束机干燥机、滚筒干燥器、喷雾干燥、气流干燥器、带式干燥器、振动流化床式、箱式沸腾干燥器、转筒式干燥机、旋转闪蒸式干燥机鱼粉生产与加工技术1、鱼粉特点：鱼粉是优良的饲料蛋白源；赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸高于植物蛋白；含有丰富的钙、磷维生素和动物生产和繁殖的微量元素2、按品质分类白鱼粉：由冷水鱼加工而成，粗蛋白含量68%～70%，主要用于特种水产红鱼粉：由鲢鱼、沙丁鱼、凤尾鱼、青皮鱼、小杂鱼和鱼品加工下脚加工而成，粗蛋白含量68%3、按加工方法分类：直火烘干法、蒸汽烘干法4、鱼粉搀假：稻壳粉、棉粕、菜粕、羽毛粉、蟹壳粉、血粉、虾壳粉、贝壳粉5、鱼粉加工工艺加工方法：干法鱼粉加工工艺、湿法鱼粉加工工艺干法鱼粉加工工艺的特点：工艺简单，但质量很差，不易保存，蛋白质含量低，含盐分较高；生产能力低，劳动强度大；能耗比较高干法鱼粉加工步骤：湿法鱼粉加工工艺的优点：①蒸煮干燥过程中加热温度较低，时间短，所以鱼油和鱼粉的质量好②对原料的适应性强，鱼品下脚都可以生产③鱼汁水中蛋白质的回收，供鱼粉产率和质量均得到提高，减少了废液排放的污染④连续闭式生产，劳动条件改善，生产率高⑤脱水方法有效配合，单位产品能耗低湿法鱼粉加工步骤：（1）蒸煮可以对原料进行杀菌，还可以使鱼肉组织熟化，蛋白质凝聚，油脂分离析出为后续机械分离、脱水和干燥等操作创造必要的条件蒸煮温度在85～100℃之间，可以通过调节蒸汽压力来调节蒸煮温度蒸煮时间为15～35分钟，是通过调节螺旋轴的转速来实现的（2）过滤和压榨经过蒸煮，鱼中的蛋白质凝固，油脂析出，用筛网过滤的方法先过滤出一部分含油汁水，紧接着趁热进行压榨脱除鱼组织中结合比较紧密的含油汁水，用螺旋干燥机（3）油水分离便于油水分离，用离心机分离出固体颗粒，滤液为互不相溶的油和水，其连续输送至高速离心机，分离油和汁水（4）汁水浓缩含水量在90%以上，必须采用真空浓缩的方法，在较低的温度下，将汁水中的部分水分汽化分离，让固形的含量由8%左右提高到40%～50%，然后将汁水浓缩液与压榨后的鱼粉混合，送入干燥机进行干燥汁水浓缩的作用：回收蛋白质，提高产品效率，避免资源浪费；大幅度降低了废水的排放污染；回收的蛋白质含量高；蒸发浓缩耗能低（5）干燥经打碎的鱼饼加入到一定量的汁水浓缩液，混合后送入到干燥机内干燥干燥机一般使用圆盘式或管束式烘干机一般湿鱼粕在120℃的温度下经过20～40分钟，可以将水分降至10～20%，成为粗鱼粉物料干燥蒸发的水汽由风机抽送到废气吸收和焚烧系统（6）粉碎：干燥后的粗鱼粉，除去混入的铁石等杂物就可以送入到粉碎机内进一步粉碎（7）废气处理鱼粉生产过程中会产生大量刺激性臭气的废气生产过程中（蒸煮、干燥、浓缩）产生的废气由管道引至送到废气吸收塔中处理，废气不会逸出动物屠宰下脚料的加工技术1、资源、营养价值及加工方法动物屠宰后的下脚料主要包括动物的血液、骨肉、毛、皮、蹄、角等这些废弃物经过适当加工可以制成各种产品，如血粉、血浆蛋白粉、血球蛋白粉、肠膜蛋白粉、肉骨粉、羽毛粉、皮革粉等下脚料主要由脂肪、水合物和干物质组成，水合物是含有各类盐类的细胞水，干物质则多为蛋白质，其它的为矿物质和微量元素2、加工过程是对脂肪、水和干物质进行分离3、加工方法（1）加热分解法分为干法分解法和湿法分解法湿法分解法直接用蒸汽（70℃以上）进行加热分解，缺点是增加大量的冷凝水干法分解法通过夹套进行间接加热，温度较高，100℃左右，蛋白质容易变性和破坏（2）发酵法（3）酶解法利用生物酶对动物下脚料进行酶解处理的一种加工方法该法生产出的蛋白质游离氨基酸的含量较高，必需氨基酸的含量平衡，容易让动物吸收和利用加工设备简单，投资较少，技术要求不高（4）热喷法热喷角蛋白类（羽毛粉毛发蹄角）可以制成角蛋白生物学效价较高（5）膨化法原料在挤压螺杆的挤压下与挤压腔内阻力环等产生强烈摩擦而获得热能和高压经挤压物料通过挤压腔进入大气时，由于压力和温度剧降而膨胀，生产成膨化蛋白饲料血液的开发利用1、全血粉含蛋白80%以上，其中氨基酸接近或者超过鱼粉，是很好的动物蛋白饲料2、血粉的生产加工可以分为发酵法、酶解法和热加工法3、热加工法包括旧式蒸煮法、膨化法、现代蒸煮脱水干燥和喷雾干燥法等（1）发酵法发酵主要设备：灭菌锅、培养箱、称量和混合设备、管束式烘干机、储存罐、发酵床、蒸汽凝结和脱水离心机工艺特点血液从屠宰到发酵处在一个密闭的系统，不受污染，生产率高在菌种选育注意蛋白酶的活力和酒精发酵力血粉的氨基酸的平衡性差注意事项：菌种要纯，不含任何杂菌；血液要新鲜；控制温度不超过25～39℃；发酵时间不能过长（2）膨化法工艺说明新鲜血液的采集烫煮和挤压工艺在屠宰场里完成血豆腐干燥为自然干燥膨化机选用单螺杆机适应血粉加工，应该有水冷系统和控温系统工作过程鲜血采集、烫煮、挤压并制成半干血粉将其粉碎至绿豆粒大小，并装入连续加料机的储料斗中备用采用均化段外套筒上的远红外电加热器将均化段内腔预加热到120℃启动加料的循环冷却系统，经2分钟后启动膨化机和加料机血粒经过压缩、剪切、搅拌和加热后，由固态转化粘流态从膨化机喷出的干血粉成品再稍加碾碎，可以得到膨化血粉4、水解血粉动物血液是高分子蛋白，由于特殊的分子结构，蛋白和氨基酸的含量较高，但动物对其的利用率很低必须通过一些水解蛋白的酶类将其分解成小分子蛋白或者肽类国内主要应用木瓜蛋白酶水解血粉，木瓜蛋白酶对许多蛋白质和肽类有水解作用5、血浆蛋白粉对断奶仔猪血液生化指标的影响血浆蛋白粉对仔猪血清尿素氮的影响血浆蛋白粉对仔猪血清蛋白的影响血液中代谢酶类的变化血浆蛋白粉对仔猪中血清葡萄糖总胆固醇甘油三脂的影响肉骨粉生产工艺1、加工方法先进的加工工艺是将原料经粗粉碎，经铰碎后进行蒸煮处理，固液分离固态料经过干燥、粉碎制成肉骨粉液态料经过油水分离，分出的油脂经提炼为工业油分离出的液汁经浓缩、干燥，最后制成蛋胨粉或加入固体料一起干燥，粉碎制成肉骨粉2、生产肉骨粉的加工工艺：干法加工工艺：加工的物料与强蒸汽非接触加热（通过热传导的方式间接加热）湿法加工工艺：以强蒸汽直接作用于原料，引起蛋白质的变性，胶原经蒸煮和水解而形成肉汤。

非常规粗饲料开发利用技术及其在反刍动物生产上的应用目录一、内容概览 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状概述 (3)二、非常规粗饲料的定义与分类 (4)2.1 定义及特点 (5)2.2 常见类型 (6)三、非常规粗饲料的营养价值评定 (7)3.1 水分含量 (8)3.2 粗纤维含量 (9)3.3 无氮浸出物含量 (10)3.4 矿物质与维生素含量 (11)四、非常规粗饲料的加工与贮藏技术 (13)4.1 初级加工方法 (15)4.2 运输与贮藏方法 (16)五、非常规粗饲料在反刍动物生产上的应用 (17)5.1 饲料配方设计 (18)5.2 饲喂效果评估 (19)5.3 生产成本控制 (21)六、实例分析 (22)6.1 具体案例介绍 (24)6.2 实施效果与评价 (25)七、结论与展望 (26)7.1 研究成果总结 (27)7.2 存在问题与不足 (28)7.3 未来发展趋势与建议 (29)一、内容概览随着全球经济的快速发展，人们对食品安全和质量的要求越来越高。

为了满足这一需求，反刍动物生产业不断寻求新的饲料资源和技术手段。

非常规粗饲料开发利用技术作为一种新兴的饲料资源开发方式，已经在反刍动物生产中得到了广泛应用。

本文档将对非常规粗饲料开发利用技术及其在反刍动物生产上的应用进行详细介绍，包括非常规粗饲料的种类、开发利用技术、营养价值评价、饲养效果分析等方面的内容。

通过对这些技术的深入研究和实践应用，有望为反刍动物生产提供更加丰富、高效的饲料资源，提高养殖效益，促进畜牧业的可持续发展。

1.1 研究背景与意义随着畜牧业的快速发展，反刍动物养殖已成为重要的产业之一。

随着饲料资源的日益紧张，常规粗饲料的供应已经不能满足反刍动物生产的需求。

寻找和开发新的饲料资源，特别是非常规粗饲料资源，已成为当前畜牧业发展的迫切需求。

在此背景下，非常规粗饲料开发利用技术应运而生，其研究背景主要源于传统饲料资源的短缺和人们对新型饲料资源的渴求。

微生物在新型农业中的应用1. 微生物饲料微生物饲料主要有单细胞蛋白和菌体蛋白饲料、发酵糖化饲料及秸秆微生物发酵饲料等。

单细胞蛋白和菌体蛋白饲料是利用微生物生长繁殖快，蛋白含量高，利用有机废物来生产蛋白饲料。

由我国于1984年3月20日发现的可利用薯类薯渣等粗淀粉的混生配伍菌株生产菌体蛋白饲料，简称4320菌体蛋白饲料，我国又相继选育出在柠檬渣、甜菜渣、豆渣、酒糟和玉米渣等工业废渣上生长良好的混生配伍菌株，用来生产4320系列菌体蛋白饲料。

发酵饲料是利用各种有益微生物，把秸秆类粗饲料加工成营养丰富适口性好的饲料。

微生物饲料添加剂也属微生物饲料类，主要有酶制剂、真菌添加剂、维生素类、抗生素类、氨基酸类、活微生物等。

通过生物发酵工程制取的微生物及代谢物、转化物作伺料，正广泛应用于畜牧业生产中。

2. 微生物肥料利用微生物的生命活动及代谢产物的作用，改善作物养分供应，为农作物提供营养元素、生长物质、调控生长、增强抗逆性，达到提高产量、改善品质、减少化肥使用、提高土壤肥力。

微生物肥料的主要种类有根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷、解钾菌肥料、光合细菌肥料、复合微生物肥料、微生物生长调节剂、菌根制剂、抗生菌肥料及促进植物生长的根细菌类制剂。

根瘤菌肥料是世界各国应用最多的微生物肥料，国内微生物肥料生产厂有一半左右生产或生产过含根瘤菌的微生物肥料；解磷微生物可把有机磷或不溶态无机磷转化为可溶态无机磷，供植物利用；解钾硅酸盐细菌经发酵制成菌剂，在缺钾土壤上施用对各种作物表现出很好的增产效果。

微生物肥料的使用可减少化肥用量、减少能源资源消耗。

3. 微生物农药随着科学技术的不断发展进步，减少使用化学农药，保护人类生存环境的呼声日益高涨，且早已引起人们的高度重视。

研究开发利用有益微生物及其代谢产物防治作物病虫害已取得了较为理想的效果。

目前微生物农药主要开发有微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂及利用微生物代谢分泌的有效活性物质制成的农用抗生素杀虫、杀菌剂。