梁云翔教授
华中农业大学生命科学与技术学院
华中农业大学教授、博士生导师，国家微生物农药工程研究中心主任。他的研究兴趣是微生物产品和发酵技术。湖北省真菌学会会员，生物工程学报理事，武汉市环保产业协会理事，安琪酵母有限公司独立董事
专家已经开始发言
生物饲料的发展趋势
众所周知，生物饲料是近年来的研究热点，业内人士都非常关注。下面和大家探讨一下生物饲料未来的发展趋势。
顺序
一个
规则
-第一-
为什么要发展发酵饲料
01
人类发酵食品
发酵饲料来源于人类发酵食品。在现代食品加工和保鲜技术出现之前，发酵几乎是人类食品加工和保鲜的主导方式。
发酵食品是指人们利用有益微生物加工制造的一种食品。
第一类是馒头、面包、酒、发酵米粉、甜面酱、米醋等谷物发酵制品；
第二类是豆酱、豆豉、酱油、腐乳等豆制品；
第三类是酸奶、奶酪等乳制品发酵产品；
第四类是酸菜、泡菜、果醋、果酒等发酵果蔬；
第五类是咸鱼、香肠等发酵肉制品。因此，发酵食品在人类生活中非常常见。
02
发酵食品的功能
①有特殊的风味和口感。比如奶酪和臭豆腐。
②对人体健康有益。比如酸奶和酸菜。
③营养价值提高。如米酒、发酵大豆。
④刺激食欲。比如酱油醋。⑤食品保鲜与保存。比如奶酪和泡菜。
03
发酵食品生产
发酵技术起源于对自然发酵过程的关注和利用。发酵食品是一种历史悠久的食品加工技术，利用“天然食材”和“自然界的好菌”进行发酵加工。其实任何一个国家发酵食品的生产原理基本都是一样的，主要使用的微生物包括乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、根霉、毛霉、米曲霉等。，分解代谢原料，产生对身体有益的营养物质。
现代科学技术的发展促进了食品加工和保鲜技术的蓬勃发展和广泛应用，发酵食品及其发酵技术不再占主导地位。但是，发酵技术并没有停滞不前，与时俱进。
04
熟食的作用——如果动物饲料全是熟食？
类人猿互道再见，为什么只有人类走上了进化之路？这一切是怎么发生的？分子生物学研究表明，人和猿有98%相同的基因。这个不到2%的差异造成了人和猿的巨大差异。其中1%是语言，1%是抽象思维。
饮食结构、准备和行为模式的变化在人类进化中起着关键作用。人类的觅食和食物生产方式在自然界是独一无二的。学会用火做饭，尤其是用火做饭，是一种不同于其他生物的特殊天赋，也是人类区别于自然的伟大推进器。这种行为在人类适应环境、身体进化、大脑容量扩张和社会化中起着重要作用。学会用火和熟食是人类进化的根本原因。
早期人类和类人猿没有太大区别。它们的食物主要是植物的叶茎、果实和种子、贝壳、鱼等等，大部分时间都是饥饿的。之后，人类就有了种植植物的能力。此时，人类处于吃素、饥饿、饱腹的状态。此后，人类学会了种植植物和繁殖动物，处于半昏迷状态，食物充足。
从整体进化过程来看，人类之所以能脱颖而出，主要是因为熟食的作用。人类只有学会用火来加热食物，才能得到足够的能量和营养保护，所以人才有更多的时间去做其他事情。
顺序
2
规则
-第二-
熟饲料？
——能解决水产养殖业面临的问题？
2016年，工业饲料总量达到2.9亿吨，肉类产量8364万吨，其中猪肉5299万吨，鸡蛋3095万吨，牛奶3602万吨。肉、蛋、奶总量约1.5亿吨。饲料养殖业规模居世界第一，面临的主要问题是:生产成本高、安全问题突出、养殖污染严重。
成本问题主要是饲料转化率，在空之间有很大提高。肠道健康是水产养殖业面临的一大难题，不健康的肠道喂养效率不会上去；污染与动物消化吸收有关。熟食似乎解决了以上问题！
顺序
三
规则
-第三-
饲料能煮吗？
-成本和保存限制？
01
现代饲料加工
为什么要加工饲料？
为了更全面、均衡的营养，各种饲料原料被加工成动物所需的各种营养。
饲料粉碎后，有助于动物消化吸收。③适度熟化。)使饲料固化到一定程度。
④用药和疾病预防。
⑤通过加工改善饲料适口性。
⑥防霉抗氧化，保证饲料在储存过程中不变质。
⑦酸化能提高饲料消化率，促进健康和消化。
⑧酶解，即通过添加酶制剂促进饲料消化。
⑨细菌，通过添加益生菌来促进肠道健康。
参加反分散，饲料制粒。这些都是现代饲料加工的功能。
02
发酵饲料
发酵饲料的优点:
低加工能耗
水+发酵热+生物侵蚀=机械粉碎+膨化+高温熟化。
●减少添加剂的使用
现在饲料加工是“添加”，添加剂用的越来越多，添加的物质可能有几百种。发酵饲料可以大大减少添加剂的使用，因为发酵产生维生素、有机酸、分解酶等物质。
●减少矿物质的添加
发酵产生酸、肽和氨基酸可以螯合矿物质，提高矿物质的利用率。目前，饲料中添加的矿物质只有10%左右能被动物吸收利用，其余都排入环境。而发酵饲料可以提高矿物质的利用率，添加量至少可以减少一半。
●减少抗生素和药物的添加
发酵可以产生益生菌和代谢产物，促进肠道健康。
●提高饲料利用率
发酵其实是一个预消化的过程。只要配方合理，饲料在发酵过程中会提前消化，减少动物消化过程中的能量损失。
●扩大进料范围，实现进料的定向转化
提高非常规饲料的利用率，如酵母抽提物替代血浆蛋白、秸秆高值饲料、羽毛生物肽化等。
发酵饲料提供了出路！
发酵饲料为当今饲料养殖业面临的问题提供了正确的解决方案。未来行业发展的主要动力是生物技术，生物技术以发酵技术为主。
●国外经验
发酵湿饲料从20世纪80年代中期开始在国外使用，现在已经得到广泛应用。前期一些工农业下脚料通过微生物发酵得到充分利用，并成为饲料原料在扩大饲料资源的后期逐渐发酵，然后协调使用。与单一原料发酵相比，目前普遍的做法是直接发酵后补全料，效果更好。目前，荷兰至少有50%的猪使用微生态发酵饲料，丹麦有30%以上的母猪使用发酵饲料，70%以上的母猪在哺乳期也使用发酵饲料。在欧盟国家，主要发酵应倾向于发酵全价饲料和配合饲料的主要成分。
●中国现状
如今，中国发酵饲料行业也取得了长足的进步。①发酵豆粕。华中农业大学、北京金泰得、武汉邦之德、上海渔机所等。促进了发酵豆粕的产业化，超产能约100万吨，技术产品成熟，被业界广泛接受。②发酵酒糟:湖北高盛生物、四川和盛、武汉路德等企业在做，产能超过30万吨。③发酵麦麸:生产能力5 ~ 10万吨。④发酵米糠:产能5 ~ 10万t⑤发酵木薯渣:产能3 ~ 5万t⑥酵母培养:产能2 ~ 3万t⑦发酵全价料:产能3 ~ 5万t，北京贾伟公司等。⑧发酵料+微生态制剂:对养殖基本没有抵抗力，5年多每年放生20万头猪，海南大牧集团。
发酵饲料关键技术
菌株及其组合。首先，使用安全的菌株；其次，为了制作发酵饲料，达到良好的养殖效果，一般需要使用组合菌种进行发酵。②发酵菌种与原料的匹配。发酵的目的是多方面的，所以发酵的菌种和原料一定要搭配。③原料的相容性。发酵的原料是微生物食品。如果使用单一的原始发酵，微生物可能生长不好。所以需要配合微生物所需的营养成分，这样发酵才能更快，效果更好。④发酵工艺。选择合适的工艺很重要，发酵的目的需要和发酵工艺相匹配。⑤发酵条件。).⑥发酵设备和智能化。这是发酵饲料生产实践的主要障碍。发酵菌株
●发酵菌株
国家允许的微生物菌种。地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、双歧杆菌、粪肠球菌、粪肠球菌、乳酸乳球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌和嗜热链球菌芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、纤维二糖乳杆菌、发酵乳杆菌、保加利亚乳杆菌、丙酸杆菌、布鲁氏菌病乳杆菌、副乳杆菌
低发酵过程
发酵过程分为液体发酵和固体发酵。①液体发酵工艺:广泛应用于欧洲等地区，投资相对较大，但自动化程度高，产品稳定。②固体发酵技术:是中国特色和传统，能耗低，投资相对较小，但生产难以控制，发酵饲料比液体发酵更有优势。如果中国能做好固态发酵，在国际发酵行业将会很有竞争力。
发酵饲料的突出问题
发酵度低，有效能量损失少
发酵必然伴随产热和能量损失，所以一般不容易知道发酵到什么程度合适，是否存在有效的能量损失。
●发酵产品的评价和标准
如何判断发酵饲料的质量，现在是通过养殖效果来体现的。但是从商品的生产要求来看，这个评价标准并不合适。在我看来，可以通过成熟度来判断。其他指标也可以作为辅助指标。这些指标可作为科学的、可监测的评价标准，促进发酵饲料的发展。
●发酵设备自动化，管道内物料残留霉变
发酵饲料设备的自动化程度和管道的防霉性都是人们更加关注的问题，这些工程问题也是工业发展的一大障碍。
发酵饲料类型
●蛋白质发酵饲料
蛋白饲料发酵酶解技术:消除各种抗营养因子，打破植物蛋白细胞壁，将大分子蛋白降解为小分子蛋白。如发酵豆粕、发酵棉粕、发酵血粉、发酵羽毛粉等发酵蛋白。
低能发酵饲料
能量饲料发酵技术:能量饲料由精心挑选的菌种发酵，提高饲料的适口性和能量利用率，消除各种毒素对动物的影响。如发酵玉米、发酵麦麸、发酵小麦、发酵米糠等能量发酵饲料。
●矿物发酵饲料
蛋白质饲料和能量饲料的发酵产物螯合矿物质或产生元素替代物。如有机钙发酵饲料、有机硒发酵饲料等。
●功能性发酵饲料
酵母培养物饲料、多糖发酵饲料、益生菌发酵饲料、其他发酵饲料、秸秆发酵饲料、木薯渣发酵饲料等。
●秸秆发酵饲料
我国农作物秸秆产量约9亿t/年，占世界的1/3。缺乏有效利用，被动处置，效率低下；秸秆焚烧屡禁不止，乱堆乱放破坏了村容。成为严重的社会问题。秸秆饲料化利用具有诸多积极意义:促进我国草食动物产业的发展，突破我国草地有限、优质牧草供应不足等自然条件和资源对草食动物产业的限制；解决北方冬季草食动物饲料季节性短缺；秸秆过腹后还田，增加秸秆的土壤改良效果；增加农民收入的途径；为稻草提供更好的出路。
图1秸秆资源利用方向
由于秸秆坚硬难消化，难以作为饲料原料，也难以被微生物利用。因此，秸秆作为饲料的资源化利用可采用以下途径:①通过非生物手段预处理，改变其结构。②在高校建立酶解体系，保证纤维素和半纤维素的高效酶解。筛选发酵微生物，保证六碳糖和五碳糖的高效利用。因此，秸秆的利用是一系列生物、技术和工程问题。
秸秆饲料化利用取得良好进展。田间收获后，秸秆糖的释放率通过氨预处理大大提高，成本低，操作简单。酶解后每克秸秆的还原糖释放量从0.2g增加到0.5g以上，相当于粮食原料的70%~75%。②厌氧发酵后，成为青贮饲料。1t玉米秸秆可转化为与3t青贮价值相当的优质牧草。③多菌种混合发酵，发酵周期5 ~ 6天，饲料蛋白质含量提高到15%以上，营养指标达到优质牧草的70%左右。
图2秸秆进料路线
所以从秸秆发酵饲料的进展可以看出，还有很多“生长空区间”！
顺序
四
规则
-第四-
生物饲料促进产业升级
发酵饲料将如何改变饲料养殖业？现在饲料养殖业的传统模式是饲料加工企业采购饲料原料加工成饲料，饲料卖给养殖场。由此产生的二次运输、加工、销售、包装、损耗、利润增加养殖成本500 ~ 1000元/t，但在现代模式下，饲料加工场地从饲料厂转移到农场，一旦运输、生物加工、减少销售、包装、损耗、能耗、添加剂，将降低饲料成本300~500元/t。
以上是我和你交换的。发酵饲料的前景非常光明。希望大家共同探索实践，共同发展我国饲料养殖业的发展。
结束
