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利用微生物發(fā)酵糟渣和保存飼料的原理和作用機理

2016-02-16 21:11:42      點擊:

由于飼料成本的高漲,養(yǎng)殖業(yè)已進入微利行業(yè),同時,隨著食品加工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展,各種食品工業(yè)下腳料和工業(yè)副產(chǎn)品大量增加,處理不當則影響環(huán)境衛(wèi)生和環(huán)保,造成重大的環(huán)境污染,如各類糟渣:酒糟、木薯渣、飯店和工廠的潲水、豆渣、醬油渣、藥渣、淀粉渣、檸檬酸渣、甘蔗渣、甜菜渣、各種果渣、農(nóng)副產(chǎn)品下腳料如秸稈、統(tǒng)糠、養(yǎng)殖場糞便等,如果任其丟棄或焚燒處理,則嚴重影響環(huán)境和空氣質(zhì)量。

利用微生物發(fā)酵和處理的方法,則可以變廢為寶,充分利用它們中含有的營養(yǎng)成分,再循環(huán)利用于養(yǎng)殖業(yè),造福于民。

這些糟渣和下腳料,如果不及時進行處理,則由于其中含有大量的營養(yǎng)成分,非常容易變質(zhì)酸敗和腐化,發(fā)臭并蒼蠅成堆,臭氣熏天,其原理就是有害細菌的腐敗作用,腐敗及有害細菌如金黃色葡萄球菌、利斯特氏菌、耐熱腐敗菌、生孢梭菌、丁酸菌、丙酸菌、棒桿菌、小球菌屬、分枝桿菌、肉毒桿菌、梭狀芽孢桿菌、嗜熱芽孢桿菌、致死肉毒芽孢桿菌、明串珠菌,有些則是致病細菌如沙門氏菌、志賀菌、痢疾桿菌、肉毒梭菌、大腸桿菌、彎曲桿菌、表皮葡萄球菌、克雷白桿菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌等等。所以說,如果任其丟棄不作處理,對環(huán)境的危害是可想而知的。尤其是當前工業(yè)化城市人口密度大,流行病易發(fā)的地方,如廣東工業(yè)發(fā)達地區(qū),一個工廠往往數(shù)萬員工,產(chǎn)生的潲水數(shù)以噸計,廣東氣溫又高,容易滋生病菌和有害細菌,并發(fā)疾病。

當然,自然界的規(guī)律就是物物相克的,這也是進化論的基本論理之一,有益細菌和微生物起的作用就是與有害菌和致病菌相反的。他們凈化環(huán)境,抑殺有害細菌,并制造有益于環(huán)境的微生態(tài)環(huán)境。比如說,乳酸鏈球菌就是有益細菌之一,它除了產(chǎn)生乳酸抑制有害菌外,還可產(chǎn)生抗菌素如乳酸鏈球菌素,既使是難以制服的芽孢桿菌也能抑殺。與此同時,它們還會對這些食品和工業(yè)下腳料進行發(fā)酵改性,提高營養(yǎng)價值和飼用價值,這就是我們本篇要講的內(nèi)容。而活力99生酵劑(或與粗飼料降解劑配合使用)則是這類有益細菌的組合產(chǎn)品,是當今糟渣發(fā)酵劑中的杰出代表,他含有55種主要的有益細菌菌株,含菌量達到120/克,主要有:雙岐乳桿菌、乳酸鏈球菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌、枯草芽孢桿菌、臘狀芽孢桿菌、納豆菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、嗜熱鏈球菌、鐵紅假絲酵母、異常漢遜酵母、扣囊擬內(nèi)孢霉酵母菌、皮狀絲孢酵母、紅酵母、光合細菌、噬菌蛭弧菌、放線菌和真菌等。

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下面就講一講有益細菌發(fā)酵和保存糟渣飼料的原理和作用機制:(即活力99生酵劑和粗飼料降解劑發(fā)酵和保存糟渣的原理和作用機制) 

1、首先:我們必須要找到有益細菌和有害細菌的喜好方面的差別,這是活力99生酵劑(和粗飼料降解劑處理)發(fā)酵糟渣的重要特征之一。

1.1絕大多數(shù)的有害細菌喜歡好氧的環(huán)境,即有空氣或氧氣存在的環(huán)境。與之相反,絕大多數(shù)的有益細菌喜歡厭氧的環(huán)境或者說沒有空氣的密封環(huán)境。

有益細菌不僅喜歡厭氧的環(huán)境,同時也能適應(yīng)有氧的環(huán)境,是兼性厭氧菌,在有氧氣存在的時候,它們會盡快地消耗氧氣,使這個微環(huán)境盡快地進入?yún)捬醯臓顟B(tài),同時也就抑制的有害細菌的生長繁殖,所以說,在用活力99生酵劑對潲水等各類糟渣的發(fā)酵處理中,要把物料盡量進行密封,密封發(fā)酵才能比較順利地進行,在密封和無氧的微環(huán)境中,有害的細菌絕大多數(shù)都無法生長繁殖,從而有害菌也就不能使糟渣發(fā)臭和產(chǎn)生氨味及酸敗等,密封是發(fā)酵的先決條件之一。

厭氧的環(huán)境可以抑制有害細菌,這也就是發(fā)酵能長久保存飼料的一個原因之一。

有益細菌吃到動物體內(nèi)后,也會在動物的腸道中迅速造成一個厭氧的環(huán)境,就抑制了有害細菌的生長繁殖,從而有益于動物的健康,這是益生細菌對動物健康的直接作用機理之一。

當然,密封也不是絕對的,因為有益細菌是兼性厭氧菌,也就是說,有益菌在有氧的情況下,也能生長,而且在有氧時的能量利用率更高,可利用氧化磷酸化的途徑獲得能量,從而加速生長,所以,我們也要充分利用這一特點,例如在發(fā)酵雞糞便等難以發(fā)酵的糟渣時,可以先進行幾天的厭氧密封型的發(fā)酵,等到氣味好轉(zhuǎn),有酸香味時,這時,有益細菌占了優(yōu)勢和多數(shù),就不怕有害細菌了,這時,可以對發(fā)酵雞糞進行翻堆處理,然后,再打堆密封繼續(xù)發(fā)酵,在翻堆的過程中,即增加了物料中的氧氣,這樣就使有益細菌吸收一些氧氣,通過氧化磷酸化獲得一些能量,有益細菌獲得了額外能量后,又可以進入另外一個發(fā)酵高峰期,使雞糞的發(fā)酵更加徹底和充分。當然,這種在中途進行翻堆一次或幾次的方法,只是針對難以發(fā)酵處理或本來就腐敗較嚴重的物料的方法,利用這種方法的前提條件,就是進行翻堆處理前要檢查物料是否氣味更好,有益菌是否略為占了優(yōu)勢,否則就不要進行翻堆處理,不然增加的氧氣正好讓有害細菌利用了。

另外,在發(fā)酵中有益細菌占優(yōu)勢時,(氣味比較好時),可以留一點孔隙放出發(fā)酵產(chǎn)生的氣體,否則密封用的塑料薄膜會漲破等。

1.2絕大多數(shù)有益細菌喜歡偏酸性的環(huán)境,相反,絕大多數(shù)的有害細菌喜歡偏堿性的環(huán)境。

這一點也是我們在發(fā)酵中要加以利用的?;盍?/span>99生酵劑中的有益細菌,不僅是喜歡偏酸性的環(huán)境,而且與上面說的會盡快造成厭氧環(huán)境一樣,它們也會盡快造成一個偏酸性的環(huán)境,從而迅速地讓有害細菌不能生長繁殖,從而可以長久保存飼料不變質(zhì)。這就是為什么我們發(fā)酵的飼料和制作的保健液都是酸性的原因,再有,酸性的飼料適口性也更好,動物喜吃。而飼料科學中,也有酸化劑這個產(chǎn)品,酸化劑即主要是乳酸、蘋果酸、延胡索酸、檸檬酸等組成的復(fù)合酸化劑,如進口西班牙的阿思德酸化劑、樂達酸等,都是酸化劑中的姣姣者,主要作用就是酸化腸道,調(diào)節(jié)微生態(tài)平衡,增強抗病力,抑制有害菌,促進消化吸收率等。而用活力99生酵劑制作的保健液,以及用活力99生酵劑和粗飼料降解劑處理后的糟渣類飼料(包括發(fā)酵處理潲水等)中,都含有酸化劑的成分。

這里需要澄清一個事,我們說食物酸敗,這里的酸敗與有益菌造成的酸性環(huán)境有本質(zhì)的不同,我們常說的食物酸敗中的酸,主要是指有害細菌如丁酸菌、丙酸菌所產(chǎn)生的丁酸、丙酸等低鏈脂肪酸,及醛酸等,這些酸是一種腐敗的氣味,而乳酸菌等有益菌產(chǎn)生的乳酸、葡萄糖酸、延胡索酸、蘋果酸等有機酸是氣味良好的酸,這是不同的。

我們常說的青貯、微貯等微生物發(fā)酵技術(shù),很大的程度上是利用了有益微生物產(chǎn)酸機制來保存飼料的原理。而用活力99生酵劑來發(fā)酵各種糟渣和潲水,也較多地利用了有益細菌產(chǎn)酸的機制,乳酸本身就是一種殺菌劑之一。

有害細菌中也有少數(shù)菌是耐酸的,如丁酸菌、丙酸菌、它們可在厭氧情況下破壞蛋白質(zhì),脫氨產(chǎn)氨臭氣,并產(chǎn)丁酸丙酸等,但它們耐酸的程度不如有益細菌,在發(fā)酵糟渣時,有益細菌產(chǎn)生的有機酸達到1.5%時,丁酸菌和丙酸菌可以完全被抑制,不再生長繁殖和危害飼料,而與此同時,產(chǎn)有機酸達1.5-2.0%時,有益細菌本身也被抑制活動了,不再產(chǎn)酸了,也不會再生長了,所以,發(fā)酵產(chǎn)酸不是無限的,達到一定程度后,就不再產(chǎn)酸下去了,這個產(chǎn)酸程度大約就是2%(用活力99生酵劑液體發(fā)酵制作保健液時例外,可達到5%)。至此,這時的PH值大約在4.55之間,幾乎所有的有害細菌都不能再生長繁殖下去。從而有效地保證了飼料的品質(zhì)。

2.活力99生酵劑中的微生物可以有效地對糟渣進行改性改良。

有益細菌不僅能象上面說的,有效地抑制有害細菌,還能將糟渣和潲水等進行改良,改良所發(fā)酵的糟渣是有益菌的適應(yīng)環(huán)境的本能之一,也是為了自身的繁殖生長的需要,從而可以顯著增加糟渣的適口性和營養(yǎng)價值。

有益細菌的特征之一是合成作用,與些相反,有害細菌的特征之一是腐敗分解作用,在好氧狀態(tài)下,有害細菌可將蛋白質(zhì)大量脫氨產(chǎn)生氨氣和硫化氫(臭雞蛋味和刺鼻味),有益菌則在厭氧狀態(tài)下合成菌體蛋白,合成維生素,并分泌胞外消化酶,合成有機酸等,從而對物料進行了改良,有時,大家可以看到,既使是有霉變的木薯渣,甚至是有輕度發(fā)臭的木薯渣,很多用戶都用活力99生酵劑(現(xiàn)在建議用粗飼料降解劑,只是變質(zhì)嚴重的木薯渣才建議用多一點活力99生酵劑)發(fā)酵后,徹底改良過來,變得不臭,反而酸香味甜了,動物非常喜吃。

 

2.1說到活力99生酵劑可以對糟渣進行改性,就不能不說一說,活力99生酵劑和粗飼料降解劑也能對飼料進行脫霉處理,實踐證明:效果非一般脫霉劑可以比擬。

飼料發(fā)霉是由霉菌引起的。霉菌是一種真菌微生物,廣泛存在于自然環(huán)境的各個角落。飼料收獲時或購買來后,都有一些霉菌孢子混入其中,如果飼料堆積過久或尚未晾曬干便包裝入庫,當氣溫、濕度適宜時,例如溫度在25℃左右、飼料含水量在13℃以上時,飼料中的霉菌便會大量繁殖,從而導(dǎo)致飼料發(fā)霉。故梅雨季節(jié)飼料容易發(fā)霉。另外,通風不良,倉庫潮濕、漏水及干濕飼料混藏等,都是引起飼料發(fā)霉的原因。在飼養(yǎng)管理上,每次加料過多、積存過久、飼槽長時間不清洗等,也能引起飼料發(fā)霉。

 飼料霉變過程,也是消耗飼料的過程,所以飼料發(fā)霉后,飼料有所損失,同時霉變產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物霉菌毒素,毒性很強,以黃曲霉毒素的危害最大。畜禽攝食后會感染霉菌病,表現(xiàn)為食欲減退、精神萎頓、生長抑制、衰弱、貧血、內(nèi)出血及各種嚴重并發(fā)癥,甚至造成死亡。

對于還沒有霉變的飼料,通??捎帽嶙隹姑箘蜐舛鹊谋峥煞乐姑咕L,如丙酸鈣和丙酸鈉,每噸飼料用量為1公斤,高溫高濕時用量提高到每噸飼料1.52公斤,有很好的防霉效果。即使使用了抗霉菌劑,飼料在存放時間也不能太長,最長也不得超過15天。否則也容易霉變。

玉米飼料在輕度發(fā)霉后,人們往往加入一些脫霉劑再喂豬,這樣可以防止發(fā)霉玉米對豬的毒害。但是在使用這種飼料喂豬時,豬容易發(fā)生便秘、蹄殼干裂、食欲不振等現(xiàn)象,這是脫霉劑造成的。

脫霉劑的脫霉原理是吸附大量的霉菌毒素,阻止消化道對這些物質(zhì)的消化吸收,最后隨糞便排出體外。但是脫霉劑在吸附霉菌毒素的同時,也可以吸附大量的維生素,使這些維生素不能被豬的消化道吸收,(特別是B族維生素)。從而使豬表現(xiàn)出缺乏維生素的一些癥狀。因此,最好不用加脫霉劑的飼料喂豬或在喂豬時應(yīng)同時添加一些多種維生素。

但是,如果用活力99生酵劑來處理已經(jīng)霉變的飼料,則不存在脫霉劑的缺點,也沒有任何局限性,在發(fā)酵過程中,加入水分,霉菌菌絲由于不能在厭氧環(huán)境中存在和生存,則其菌絲中存在的內(nèi)源性酶產(chǎn)生作用,首先進行自溶,自我分解,粗飼料降解劑中的消化酶和纖維素酶等則可分解霉菌菌絲的蛋白部分和纖維質(zhì),并破壞其細胞壁,活力99生酵劑中的微生物,則可以利用發(fā)霉菌絲細胞壁中釋放的營養(yǎng)進行繁殖和合成自身菌體,其霉菌毒素則能在24小時內(nèi)得到分解去除。

在我們的實踐中,我們有大量的客戶,使用粗飼料降解劑和活力99生酵劑處理木薯渣就是一例,由于木薯渣的量大,很多還來不及處理,就發(fā)霉嚴重了,表面有一層白白的霉菌絲,但是用了粗飼料降解劑和活力99生酵劑處理幾天后,所有發(fā)黑發(fā)白的霉菌部分,全部消失,代之以金黃色的淺黃色,酸香甜,適口性好等。

遼寧省錦州的吳曉明先生,用發(fā)霉玉米粉,制作保健液,試喂養(yǎng)十幾只2月齡青年鵝,平均每只鵝每天100ML左右,分三次伴在飼料中。連續(xù)飼喂了20多天,不但沒有不良反應(yīng),反而在羽毛的光亮程度,活潑程度上比沒飼喂的鵝略勝一籌。所以便在整群的鵝中正常添加飼喂,均獲良好效果。吳先生又選102月齡的小豬試驗,開始每日每只200ML左右拌在食中逐漸增加到300ML左右,經(jīng)20多天試驗,發(fā)現(xiàn)健康狀況及各項外觀指標均明顯好于沒有添加的豬群。通過試驗證明,用活力99生酵劑中制作保健液的方法可以對中等發(fā)霉變質(zhì)的玉米進行發(fā)酵解毒,在飼喂鵝和小豬過程中沒發(fā)現(xiàn)有任何不良反應(yīng),與用正常玉米制作的發(fā)酵液使用效果相同。

對于飼料發(fā)霉后的處理方法,建議用粗飼料降解劑和活力99生酵劑,配合處理兩天以上,加水比11.3左右,喂養(yǎng)時,以處理后的霉變飼料一半,加新鮮沒有霉變的飼料一半配合來喂養(yǎng)動物。

升級后的活力99生酵劑也添加了部分酶制劑和少量助劑,從而可以在處理各類糟渣的同時,極大地提高發(fā)酵糟渣的消化吸收率和營養(yǎng)價值。(尤其是與粗飼料降解劑一起配合使用的情況下)

活力99生酵劑不僅能象上面說的保存飼料長久不變質(zhì)腐敗,和進行糟渣改良,而且可以顯著提高糟渣的消化吸收率,這就是為什么處理后的糟渣,可以縮短動物出欄期,減少飼料用量的主要原因之一,如發(fā)酵潲水,一般要求發(fā)酵和降解處理兩天以上才好,在這個過程中,會產(chǎn)生上述的厭氧、產(chǎn)酸、改良的作用,同時,其中的高效率酶也在起作用,它們降解粗蛋白成為低肽和氨基酸,降解長鏈淀粉成為低鏈淀粉和葡萄糖,同時,降解飼料中的纖維素(如植物細胞壁),使細胞壁中包裹的營養(yǎng)物質(zhì)充分釋放出來,從而增加適口性的同時,增加了消化吸收率和能量值,顯著提高了營養(yǎng)價值。如果再配合百日出欄預(yù)混料和生物催肥精等產(chǎn)品,則效果更為出色。

 

2.2還有一個現(xiàn)象就是:為什么豬只喂了用活力99生酵劑和粗飼料降解劑處理和發(fā)酵后的糟渣,甚至潲水后,豬只的肉質(zhì)甚至好于喂全價飼料的豬只;與其他喂全價飼料的豬只相比,豬糞便的臭味反而不太臭了;豬只的抗病能力還更強了,較少用藥物了;豬只的賣相也更好。

這確實比較奇怪,因為如潲水等食品下腳料,成分非常復(fù)雜,雜菌非常多,還有有害細菌存在,并有怪味等適口性不好,這樣的食品下腳料竟能改性成優(yōu)質(zhì)飼料嗎,其實一點也不難,原理就是上面講的那些道理,其中如廣東省清遠市盈溢豬場潲水養(yǎng)豬技術(shù)就是其一,他們用發(fā)酵處理潲水技術(shù)已經(jīng)有一年多了,養(yǎng)出來的豬只,沒有不說好的,生長速度也比別人的潲水豬快一月,大多數(shù)潲水養(yǎng)豬場,往往是臭不可聞,豬毛色蒼白,豬病無法控制,豬場氣味怪異等,但他們的豬場則非常整潔,工人勞動強度少,不用燒火煮潲,只需配料發(fā)酵即可,非常輕松。

廣西武鳴縣雙橋鎮(zhèn)伊嶺村龍寶豬場常年用發(fā)酵木薯渣喂豬,他的豬場就是不臭,養(yǎng)出來的豬皮紅毛亮,常年極少用藥,豬肉品質(zhì)好,無殘留抗生素等。南寧周邊許多豬場都在用發(fā)酵木薯渣喂豬,喂量達到50-70%,每頭豬成本下降200元,生長速度則與全價飼料豬相似。

有益細菌對豬等動物的作用機理有如下幾點:

①迅速造成腸道內(nèi)的厭氧環(huán)境,從而抑制有害細菌繁殖生長,并促進消化吸收。

②迅速酸化腸道,從本質(zhì)上抑殺有害細菌,同時維護腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡,增加飼料的消化吸收率,增強抵抗疾病的能力。

③競爭性地與有害細菌爭奪小腸絨毛上的附著點,從而抑制了有害細菌和病原菌的附著點,使小腸微生態(tài)中保持有益菌的絕對優(yōu)勢。

④增強豬只的免疫力,由于有益細菌在誘發(fā)動物產(chǎn)生抗體上有著相似的地方,但有益細菌不會使動物發(fā)病,又能常激發(fā)動物產(chǎn)生抗體,所以,也就鍛煉和提高了動物的免疫抗病能力。

⑤有益細菌本身在動物腸道中進行新陳代謝時,會產(chǎn)生較多的維生素、氨基酸、有機酸、消化酶等,并合成菌體蛋白,這些東西本身是營養(yǎng)物質(zhì),能增中動物的生長速度,提高營養(yǎng)供給。

⑥發(fā)酵中會產(chǎn)生少量酒精,也有促進新陳代謝的作用,并促進生長,增強抗病力。

所有的這些有益細菌對動物的作用原理,就造成了上述發(fā)酵糟渣喂豬的表觀和內(nèi)在效果。同時使用的粗飼料降解劑中的酶,則顯著促進了動物的消化吸收作用,和利用粗飼料的能力,減少了應(yīng)激反應(yīng)等。

有人會問,市場上那么多益生菌產(chǎn)品,他們也和活力99生酵劑菌種組成相似,作用原理和機制相同,為什么他們不能達到上述的效果呢?為什么它們不能發(fā)酵象潲水一類難以處理的物料呢?

其實這與發(fā)酵所用菌種的活力和促進發(fā)酵的措施有關(guān),活力99生酵劑中的菌種組合是通過無數(shù)次試驗得出的最佳組合,同時使用的促酵劑,是多年來研究的成果,能夠充分發(fā)揮菌種的代謝能力和繁殖力,是其他產(chǎn)品無法比擬的。大家盡可以從市場上買來相似產(chǎn)品試驗,做一些小試驗即可以知道效果的差別。功能強大的促酵劑,是活力99生酵劑為什么能迅速對發(fā)酵物料如潲水進行改良的根本原因之一。而普通的微生物發(fā)酵劑是無法對潲水等有害細菌含量多,成分復(fù)雜的物料進行改良的,換句話說,它們可能競爭不過有害細菌的繁殖,所以無法改良復(fù)雜的物料如潲水。

而直接給動物喂固體益生菌產(chǎn)品,我們認為作用并不大,固體益生菌與液體益生菌(包括濕的發(fā)酵糟渣中的益生菌)有著根本的不同。固體益生菌的存在狀態(tài)是休眠體和芽孢體,液體益生菌的存在狀態(tài)是營養(yǎng)體,固體益生菌的休眠體和芽孢體吃到動物體內(nèi)后,需要一個活化的過程,也就是微生物學上說的延滯期和啟動期,需要一個較好的滲透壓環(huán)境、營養(yǎng)環(huán)境,而從吃進飼料到造成這樣一個環(huán)境需要至少2小時,然后進入啟動期,再就是對數(shù)生長期,要達到對數(shù)生長期至少要4小時以上(對芽孢體則更難活化),而飼料在動物體內(nèi)的停留時間也只有5小時左右,禽類則更短,所以固體益生菌可能等不到活化就排出體外了。液體益生菌(包括濕的發(fā)酵糟渣中的益生菌)則不同,它們是營養(yǎng)體,也就是說,只要繼續(xù)提供營養(yǎng)和水分等環(huán)境,它們能馬上活化,進入對數(shù)生長繁殖期,從而起到最大的作用。

所以說,液體的益生菌是比較好的,這類產(chǎn)品有用活力99生酵劑制作的保健液,EM,以及用活力99生酵劑或粗飼料降解劑發(fā)酵和處理的糟渣類都是液體類型的益生菌。

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