中国生物饲料产业科技发展趋势

2020-12-29 12:07
兽医导刊 2020年5期
关键词:发酵饲料饲料原料菌种

生物饲料的定义

国家饲料工程中心对生物饲料做出了严格的定义,是指食用饲料原料目录和添加剂目录中允许的饲料原料和添加剂,通过发酵工程、酶工程、蛋白工程和基因工程等生物工程技术开发的饲料产品的总称,包括发酵饲料、酶解饲料、菌酶协同发酵饲料和生物饲料添加剂。并对生物饲料进行了标准分类,总共分4个大类,10个亚类,17个次亚类,50个小类和112个产品。

这些年生物饲料很火,其中微生物制剂、酶制剂已经处于供大于求的状态,而发酵蛋白饲料、发酵能量饲料,甚至发酵粗饲料产品在快速增量。

生物饲料得到市场高度认可,尤其是超过大约35%的产品,包括发酵原料、发酵伴侣、发酵浓缩料和产品,应该说是多样化的。目前大约30%饲料企业或者养殖企业都在进行生产、使用或者销售发酵饲料,发酵饲料产品的效果比较稳定,而且技术迭代比较快。我国饲料工业年产量2.3亿t,现在遇到了极大的挑战,那就是未来我们需要更多无抗、生产优质畜产品的需求,那么饲料工业肯定要进行供给侧改革。这是产业发展的需要,或者产业发展的根本点。

2019年国家饲料工程中心又发布了12项标准,加上2018年的5项,现在已经有17项关于发酵饲料的标准,有100多个产品。所以目前制定的标准一定是市场中最急需,或者是开发研究比较深入的,包括蛋鸡、肉鸡、乳酸菌、对虾、虾蟹等,都有了相应的标准。

生物饲料的现状及发展

生物饲料产业链中的核心技术已经在逐步建立,涉及到与发酵料有关的技术,无论是菌种选育、地源性饲料、常规饲料通过生物发酵、加工设备以及添加剂营养配方、发酵如何和常规饲料对接、一体发酵、粪污处理等等,所有这些环节都涉及到发酵料技术的问题。

生物饲料的增长比较显著,前10个月,大约同期至少有50%的增长,而传统饲料的增长率,过去每年大约在500万t,现在大约在3%~5%,传统饲料处于一个稳定的平台期,发酵料相对发展迅速,其中猪用发酵料下降,禽用发酵饲料增加180%,反刍增长130%,这是2019年显著的一个特点。

生物饲料方面的研究

目前在菌种方面的研究集中在:改变饲料原料的理化性质,如何提高消化率,延长保存时间,还有解毒这一类的菌种;如何获得中间代谢产物,包括维生素、氨基酸等都是通过微生物基因工程获得的。

发酵原料已经得到了极大的扩充,从以前豆粕、棉粕提供蛋白原料开始,现在更多的发展到糟渣、果渣等非常规原料,包括发酵能量饲料和粗饲料,以及扩充到更多的领域。

1.发酵工艺。发酵工艺也得到改进,以前可能集中在菌种、温度、水分、参数,现在更多的是菌种间的协同。在营养界,我们谈了很多,发酵带来很多能量损失,带来甚至我们认为不利的影响,但市场发展真的很迅速,我们对营养微生物和传统营养之间的关系,很多有待于我们深入研究。

豆粕、菜粕、玉米、小麦等发酵后有什么变化?其中无论是发酵指标,发酵酶解前后有没有真正的变化?我们还要问是不是在动物的消化道当中确实有显著改变?有实验表明,无论是哪一种发酵原料,最终能够在肠道显著提高含量。

2.预消化技术。饲料预消化技术是一种新的概念,也就是提高饲料中营养物质在体内的利用效率,促进动物营养保健的一种处理工艺,包括发酵、酶解、膨化,都属于预处理的范畴。

酶解是加酶饲料预消化的工艺参数,在大量的应用当中得到证实,在体内或者体外条件下,对饲料进行酶解预消化可以提高饲料效率,甚至降低饲料成本。也有研究表明,酶解饲料可以有效改善饲料的品质,比如提高仔猪对饲料养分消化率的提升逐渐增长,也能改善蛋鸡的品质,显著改善肉鸡的产出量。这都是因为酶解预消化处理后所带来的变化。为什么要预消化,比如肉鸡消化道很短,几个小时就要排出,我们能不能在外面加工好,在短时间内饲料完全充分的应用。当然预消化会带来成本,那么就要核算预消化成本和收益之间的对比。

小麦进行酶解后,发现它对平均增重、料重比都有比较明显的改进。

3.菌酶协同。这个问题应该是近几年才提出的思路,我们有的企业很早的时间已经在做,比如加酶益生素。随着科研的深入,微生物和酶之间有很好的协同作用,可以使大分子的物质降解得更加彻底,微生物的发酵效率反而更高,所以利用这种协同作用制备的发酵料,以及处理的结果都优于单独的酶或菌的效率。

菌酶协同既可以缩短发酵周期,又可以利用芽孢杆菌和乳酸菌以及其他菌提高效率。通过菌酶协同对豆粕进行处理,其中粗蛋白含量、肽含量、总酸含量、蛋白质体外消化率等四个指标都有很好的改进。当然菌酶协同还应用于水产、保健品的开发、水质改良、品质改良,以及现在最热门的肠道营养中的肝解毒、免疫增强、抗应激等。

4.地源性饲料。这也是近几年专门产生的词,它不是饲料分类当中的一个专有名词,而是针对技术方面规划出的一类,是指经过饲料加工处理后可以规模化使用的地方性饲料资源,具有特色的营养价值,而且不宜加工处理,流通成本高,易变质,季节性强,有一定的地理范围。我国畜牧业目前在转型升级中,真正发挥好地源性饲料资源有重大意义,也是打造中国特色配方体系的基础,因为未来饲料成本要降到5元以下,不使用地方性的饲料原料几乎办不到。

如何用好地源性饲料?我们工程中心总结了五项关键技术:1)针对不同的地源性原料相配套的菌和酶,比如豆腐渣、红薯渣等这类产品所需要的菌不同,酶也不同。2)原料的不同,发酵的工艺和设备都有所差异。3)很重要的一点是建立地源性饲料的营养数据库,同时很重要的一点,是以这种地方原料为核心的配方技术一定是有地方特色的。4)液态不同饲喂效果不一样。5)生物处理技术。

地源性饲料的应用在很大程度上解决了排污的问题,如何确定发酵工艺,以及如何利用亚麻籽饼,如何解决应用问题,都是我们工程中心在进行的一些研究。

5.工艺标准。工艺不标准导致产品不标准,所以工艺质量如何稳定,以及传统动物营养和微生物营养的协同认识,都需要我们做大量的研究。

6.生物学技术。这包括发酵饲料营养基础数据库的建设,以及如何评价它的效价,比如说预消化到什么程度,利用率提高的程度用什么指标来衡量,对肠道健康的改善程度用什么指标衡量,如果没有标准,没有衡量指标,就没法说发酵饲料有什么提升效果,所以我们要对生物安全进行动态监测。

所以,未来五年生物饲料的增量更加迅速,尤其是禁抗和替抗的情况下,反刍、水产和蛋禽方面的发酵饲料会增加更快,以及发酵饲料标准化生产工艺,“交钥匙”的工程和功能性发酵饲料的逐步推广,都是未来几年的发展趋势。(本文根据录音整理,未经本人审阅,如有出入,以专家本人意见为准)

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