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固态发酵在农业中的应用

2019-11-11

饲料的生物脱毒、生物饲料添加剂、生物肥料和生物农药的生产现在也越来越多的采用固态发酵法生产。如棉籽饼粕富含蛋白质,但是其中含有游离棉酚,可以经过微生物固态发酵将棉籽饼粕中的游离棉酚分解。


生物肥料是利用微生物有效地利用大气中的氮素或土壤中的养分资源,以降低生产成本、提高农作物产量或改善作物的品质。如具有固氮作业的生物肥料,可利用固态培养技术大量培养固氮微生物,目前应用较广的有根瘤菌肥等。也可固态培养能分解土壤有机物质的微生物,如解磷大芽孢杆菌及解磷极毛杆菌。


应用固态发酵法生产生物饲料添加剂及菌体蛋白是生物技术在饲料行业潜力的应用领域。品种包括饲料用酶制剂、蛋白质、活性肽、氨基酸、维生素的添加剂。原料几乎可来自农产品及食品发酵工业的副产物,通过固态发酵培养法。饲料用酶重点是纤维素酶、植酸酶、角蛋白酶、β-葡聚糖酶。

真菌杀菌剂是一类寄生谱较广的昆虫病原真菌,是一种触杀性微生物杀菌剂,主要有白僵菌、拟青霉、轮枝菌、座壳孢菌,其中白僵菌应用最广。真菌杀菌剂主要是利用这些微生物生产大量孢子,其广泛采用固态培养法或固-液培养法。


固态发酵生物饲料


生物工程技术在饲料资源的深度开发和利用,是解决当今畜禽与人争粮、资源短缺、提高饲料效率的重要途径。固态发酵饲料是指利用微生物的新陈代谢作用,对饲料进行发酵预处理后所获得的饲料。大体可分为几类:一是利用微生物的发酵作用来改变饲料原料的理化性状,提高消化吸收率及营养价值。这类微生物饲料包括青贮饲料、粗饲料发酵、全价饲料发酵等,也包括前面介绍的发酵豆粕、棉粕、菜籽粕等。另一类是指微生物利用来源广泛的废弃物来生产单细胞蛋白饲料,主要是饲料酵母等菌体蛋白饲料。


生物饲料通常是指通过微生物对含丰富碳源和氮源的物料进行再发酵加工处理,得到营养物质更加全面,或使营养物质更有利动物的吸收利用的饲料。微生物有的来自人工接种,有的则来自原料的本身所携带的微生物。微生物发酵饲料,按照其功能来分主要包括菌体蛋白饲料、能量型饲料。此外,还有酶制剂型饲料及活菌型饲料发酵饲料。蛋白型饲料蛋白质含量较高,能量型饲料则主要富含碳水化合物。不同来源的原料的成分差别很大,不同的动物对饲料的营养要求也有不同。所以有的原料即使经过发酵也不适合于动物饲养,需要再配以一定量的氮源供微生物合成蛋白质或维生素、提高其营养成分含量,或使之转变为易吸收的营养物质。发酵生物饲料,除了含有足够的营养成分外,有的含有活菌体,有的含有各种生物酶,因此发酵结束后对其的后处理,特别是干燥工艺有特殊要求,以保留活菌及生物酶。但是,微生物发酵饲料并不能完全替代饲料,必须根据其营养成分与其他饲料配合使用。

    

微生物发酵饲料的原料主要包括,食品及发酵工业的残渣,青贮饲料的原料则直接来自新鲜蔬菜、青草、秸秆、等。食品及发酵工业的残渣有:白酒、黄酒、啤酒或酒精发酵的酒糟,柠檬酸发酵过滤后的菌泥、酱油渣、淀粉加工企业的副产品。这些副产品富含微生物生长的各种营养素。多年来,各地已成功开发了许多微生物发酵饲料。如利用黄酒糟生产菌体蛋白饲料、利用酒精全糟与秸秆固态发酵制蛋白饲料,利用糖厂糖蜜,酒精废液和甘蔗渣或植物秸秆生产畜禽饲料。


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