按照發(fā)酵菌種的不同，發(fā)酵豆粕主要有單菌種發(fā)酵和多菌種發(fā)酵兩種。豆粕發(fā)酵是一個動態(tài)的協(xié)調(diào)變化過程，不同微生物發(fā)酵條件不一樣，同一種微生物在不同生長階段的最適溫度、pH也不一樣（李愛江等，2007）。由于豆粕發(fā)酵過程中低溫耗氧微生物優(yōu)先繁殖，豆粕溫度升高，氧氣減少后，嗜溫兼性厭氧微生物大量繁殖，厭氧微生物產(chǎn)酸使發(fā)酵物pH降低，引起嗜酸性微生物生長（朱長生等，2014）。因此，混合菌種更符合豆粕發(fā)酵規(guī)律，發(fā)酵出的豆粕產(chǎn)品質(zhì)量相對而言更好（邢力等，2012）。混合菌發(fā)酵豆粕工藝條件的優(yōu)化見表2。

1.2 發(fā)酵豆粕抗營養(yǎng)因子變化

微生物發(fā)酵分泌的大量蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等酶，可對豆粕中抗營養(yǎng)因子進行降解，從而消除大量抗營養(yǎng)因子。根據(jù)不同的熱穩(wěn)定性可將抗營養(yǎng)因子分為熱穩(wěn)定性抗營養(yǎng)因子和熱不穩(wěn)定性抗營養(yǎng)因子。在常規(guī)熱處理下，胰蛋白酶抑制因子和大豆凝集素等熱不穩(wěn)定性抗營養(yǎng)因子被顯著滅活（展昕，2008），大豆抗原這類熱穩(wěn)定性因子仍保持較高的致敏性，而通過發(fā)酵可降解豆粕中主要抗原蛋白并降低其潛在過敏性。通過發(fā)酵，植酸磷也可以被降解和析出成易于消化吸收的可溶性磷。豆粕發(fā)酵后抗營養(yǎng)因子的變化見表3。

1.3 發(fā)酵豆粕其他營養(yǎng)物質(zhì)的變化

豆粕經(jīng)微生物發(fā)酵后，蛋白質(zhì)分子質(zhì)量發(fā)生了明顯變化，其中部分蛋白質(zhì)、纖維和淀粉等分子營養(yǎng)物質(zhì)被降解。小肽、游離氨基酸和低聚糖等小分子營養(yǎng)物質(zhì)水平提高（李世豪，2015）。微生物發(fā)酵處理還可以將非蛋白氮轉(zhuǎn)化為菌體蛋白，提高豆粕中真蛋白含量（湯江武等，2003）。豆粕發(fā)酵后，其他營養(yǎng)物質(zhì)的變化見表 4。

2.豆粕中抗營養(yǎng)因子及其對反芻動物的影響

2.1 胰蛋白酶抑制因子

胰蛋白酶抑制因子是大豆中主要的抗營養(yǎng)因子之一，按其結(jié)構(gòu)可分為Kunitz胰蛋白抑制因子（KTI）和Bouman-Birk胰蛋白酶抑制因子（BBI）（Kumar等，2018）。其中KTI含量約1.4%，主要抑制動物體內(nèi)胰蛋白酶活性；BBI含量約0.6%，抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的活性（高美云，2010）。Khorasani等（1989）和Gorrill等（1967）研究發(fā)現(xiàn)，將大豆蛋白作為代乳品蛋白質(zhì)來源飼喂犢牛，犢牛胰液蛋白質(zhì)含量會降低導致胰蛋白酶和糜蛋白酶的特異性活性降低。但Kakade等（1976）研究認為，大豆胰蛋白酶抑制因子不會抑制犢牛的生長。

2.2 大豆凝集素

大豆凝集素（SBA）是一種能與小腸壁上皮細胞表面特異性受體相結(jié)合的高親和性糖蛋白（Pan等，2018）。研究表明，成年反芻動物的瘤胃微生物能破壞SBA的活性，且反芻動物小腸黏膜對SBA的通透性較小，不容易吸收SBA，因此SBA對反芻動物的影響較?。ㄍ趵?，2007；劉林娜，2006）。由于幼齡反芻動物的瘤胃消化系統(tǒng)沒有發(fā)育成熟，消化道對SBA比較敏感，常產(chǎn)生超敏反應(yīng)，因此，其可對幼齡反芻動物腸道細胞增殖和生長發(fā)育帶來不利影響（葉紀梅，2006）。

2.3 抗原蛋白 

豆粕中的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白對幼齡反芻動物致敏影響較大。大豆抗原蛋白能夠破壞犢牛腸道上皮的完整性，抑制上皮細胞的增殖，提高腸上皮細胞炎性因子的分泌，使犢牛過敏，引起腹瀉（Lallès等，1996；Kilshaw等，1979）。Seegraber等（1986、1982）試驗表明，飼喂大豆蛋白的犢牛小腸絨毛萎縮，導致腸道吸收的表面積減少，對木糖的吸收下降。孫澤威（2003）使用初步剝離熱不穩(wěn)定性抗營養(yǎng)因子的豆粉對犢牛進行飼養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)大豆抗原引起犢牛血清中抗體IgG水平顯著升高，木糖濃度顯著降低，犢牛腸道出現(xiàn)免疫損傷。通過以上試驗，可以發(fā)現(xiàn)大豆抗原主要是影響犢牛的腸壁發(fā)育以及免疫反應(yīng)。

2.4 植酸

植酸具有較強的絡(luò)合性，在消化過程中能與多種帶正電荷金屬離子形成難溶的植酸鹽絡(luò)合物，導致動物出現(xiàn)礦物質(zhì)缺乏癥，影響機體的正常代謝與生殖能力。Burkholder等（2004）發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加植酸不會影響泌乳奶牛對氮的攝入和利用。成年反芻動物瘤胃里有5種瘤胃細菌可以產(chǎn)生植酸酶（Yanke等，1998），能有效地分解植酸磷并釋放易消化的無機鈣和磷（Reid等，2010）。

3.發(fā)酵豆粕在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 發(fā)酵豆粕在犢牛飼料中的應(yīng)用 

母乳是幼畜獲取蛋白質(zhì)的最佳來源，但在生產(chǎn)實踐中為了降低鮮奶用量，促進犢牛消化系統(tǒng)的盡早發(fā)育，一般提前斷奶并使用代乳品哺育犢牛。而質(zhì)量好的發(fā)酵豆粕帶有芳香氣味和較好的適口性，具有一定的誘食作用，適合替代乳源蛋白。

研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕不僅能提高荷斯坦犢牛的生長性能、飼料攝入量和斷奶前的健康狀況，而且可能對犢牛的斷奶應(yīng)激有緩解作用（Kim等，2012；Kwon等，2011）。王?；鄣龋?013）發(fā)現(xiàn)，由于發(fā)酵豆粕中抗營養(yǎng)因子及大分子蛋白質(zhì)變成小分子物質(zhì)，改善了豆粕的營養(yǎng)品質(zhì)，使每頭犢牛平均日增重提高0.1kg，飼料轉(zhuǎn)化率提高0.04，配方每噸成本降低3.60元，犢牛生產(chǎn)性能提高的同時也降低了生產(chǎn)成本。張建營（2016）通過對比發(fā)酵豆粕和普通豆粕對荷斯坦犢牛的影響發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕除了提高了犢牛的生長性能和飼料轉(zhuǎn)化率外，還使犢牛血清免疫球蛋白E含量下降。上述試驗表明，發(fā)酵豆粕能夠不同程度地提高犢牛的生產(chǎn)性能、蛋白質(zhì)利用率和飼料轉(zhuǎn)化效率，減少犢牛發(fā)生過敏性腹瀉頻率，是犢牛理想的蛋白飼料來源。

3.2 發(fā)酵豆粕在奶牛飼料中的應(yīng)用

微生物發(fā)酵可提高豆粕中小肽的含量。小肽是飼料蛋白質(zhì)在降解為氨基酸過程中的重要產(chǎn)物，有研究表明，小肽可以提高產(chǎn)奶性能、乳蛋白率、乳脂肪率并降低奶牛氮排泄（吳丹丹等，2016；王恬等，2004）。郭春華等（2009）利用黑曲霉、米曲霉組合發(fā)酵含有豆粕的蛋白飼料飼喂存在嚴重乳房炎的荷斯坦奶牛，結(jié)果表明試驗組奶牛的體細胞數(shù)平均比對照組多下降78.29萬個/mL，產(chǎn)奶量多1.08kg/頭·d，67%的泌乳牛乳蛋白提高到3.24%以上。蛋氨酸和賴氨酸是奶牛第一限制性氨基酸（Polan，1991）。Sun等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵增加了豆粕中蛋氨酸、賴氨酸含量，改善了微生物蛋白質(zhì)合成，產(chǎn)奶量提高且降低了奶牛氮排泄。以上研究表明，含有發(fā)酵豆粕的日糧可以改善奶牛的生產(chǎn)性能和乳品質(zhì)，提高經(jīng)濟效益。

3.3 發(fā)酵豆粕在羊飼料中的應(yīng)用

餅粕類飼料的蛋白質(zhì)含量高，粗纖維含量少于粗飼料，能量與籽實飼糧相近， 是優(yōu)質(zhì)的羊蛋白質(zhì)補充飼料。張晨（2018）研究發(fā)現(xiàn)，添加微生物發(fā)酵豆粕的顆粒型TMR日糧能夠顯著提高羔羊的生長性能、平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化效率和粗蛋白質(zhì)的利用率，當添加量為3%時效果最好。并且和常規(guī)TMR日糧相比，添加發(fā)酵豆粕和飼料顆?；幚砜梢燥@著提高瘤胃內(nèi)普雷沃氏菌屬的相對豐度。方飛（2012）在黃準白山羊公羔日糧中分別用2.5%、5.0%、7.5%的共軛亞麻油酸發(fā)酵豆粕等量替代普通豆粕，結(jié)果顯示共軛亞麻油酸發(fā)酵豆粕對黃淮白山羊公羔的肉品質(zhì)和生長性能無顯著影響，但添加7.5%組胴體重及骨肉率優(yōu)于對照組。關(guān)于發(fā)酵豆粕在羊飼料方面的研究主要集中在羔羊的生長性能方面，關(guān)于其對成年肉羊及奶羊的影響還有待進一步研究。

4.小結(jié)

我國禁止在反芻動物飼料中添加動物性蛋白原料，發(fā)酵豆粕等微生物發(fā)酵蛋白飼料有著廣闊的應(yīng)用前景。雖然發(fā)酵豆粕在反芻動物生產(chǎn)中已得到部分應(yīng)用，并且取得了相對較好的效果，但對于不同種類、不同發(fā)育階段的動物，發(fā)酵豆粕的最適添加量還需要開展更多研究加以確定?，F(xiàn)階段發(fā)酵豆粕使用的發(fā)酵菌群多樣，配伍組合繁多，易造成產(chǎn)品不穩(wěn)定，發(fā)酵菌株篩選培養(yǎng)技術(shù)和制備工藝還有待提升。對于發(fā)酵豆粕在反芻動物方面的飼用標準和相關(guān)法律法規(guī)需要進一步的制定與完善，以維持飼料市場穩(wěn)定。只有提高發(fā)酵豆粕的質(zhì)量，更好地滿足市場需求，才能得到更廣泛的應(yīng)用。

實戰(zhàn)操作技術(shù)——棉菜籽餅脫毒變身優(yōu)質(zhì)飼料替代豆粕操作新技術(shù)

當前豆粕價格很高有些地方貨源緊缺，而棉菜籽餅（棉籽粕、菜籽粕）價格相對便宜，棉菜籽餅是棉子、油菜籽榨油后剩下的餅狀殘渣，蛋白質(zhì)含量較高，含有各種氨基酸成分。但由于棉菜籽餅中含有植酸、芥子堿等物質(zhì)，這些物質(zhì)含有一定的毒性，還會影響動物的消化吸收，不能大量使用，因此不建議直接飼喂給動物！

現(xiàn)在通過微生物飼料發(fā)酵劑的除毒脫毒技術(shù)，可以成功將菜籽餅變?yōu)閮?yōu)質(zhì)添加飼料，直接按照1公斤發(fā)酵的棉菜籽餅（發(fā)酵前的重量）代替約0.85公斤豆粕進行使用。飼料發(fā)酵劑中的有益微生物，在發(fā)酵過程中分泌的代謝產(chǎn)物，可將棉菜籽餅中的毒性物質(zhì)等有效分解。

豆粕、菜粕、棉粕成分對比

1.豆粕是一種高蛋白原料，無需脫毒即可用作飼料。其中蛋白質(zhì)含量為40%-48%，賴氨酸含量為2.5%-3.0%，色氨酸含量為0.6%-0.7%，蛋氨酸含量為0.5%-0.7%。2020年11月12日報價每噸在3500元左右。

2.菜粕的粗蛋白含量在34%-38%之間，特點是蛋氨酸含量高（僅次于芝麻餅、粕），賴氨酸含量亦高。而精氨酸含量低，是餅、粕飼料中含量最低的。菜籽粕的有效能值偏低（淀粉含量低、菜籽殼難以消化利用）。礦物質(zhì)中，鈣和磷的含量均高，硒和錳的含量亦高。特別是硒的含量是常用植物飼料中最高的。2020年11月12日報價每噸在2900元左右。

3.棉粕蛋白質(zhì)含量一般為44.32%，僅次于豆粕的蛋白質(zhì)含量48%，而高于菜籽粕的蛋白質(zhì)含量36.04%。精氨酸含量高達3.6%-3.8%，而賴氨酸含量僅有1.3%-l.5%，只有豆粕的一半。2020年11月12日報價每噸在3000元左右。

是否需要脫毒處理

1.豆粕無需經(jīng)過脫毒即可用作飼料。而且豆粕中富含蛋白質(zhì)和多種氨基酸，在不需要額外加入動物性蛋白的情況下，僅豆粕中含有的蛋白質(zhì)和氨基酸足以平衡家禽和豬的食譜，促進它們的營養(yǎng)吸收。只有當其他粕類單位蛋白成本遠低于豆粕時，豆粕才有可能被替代。

2.菜粕菜籽中含有硫葡萄糖苷、芥酸、單寧、皂角苷等不良成分，其中主要是硫葡萄糖苷。硫葡萄糖苷本身無毒，但在一定溫度和水分條件下，經(jīng)過菜籽本身含有的芥子酶的酶解作用而產(chǎn)生異硫氰酸酯、唑烷硫酮和腈類等有害物質(zhì)。這些物質(zhì)可引起甲狀腺腫大，從而造成動物生長速度下降，繁殖力減退。單寧則妨礙蛋白質(zhì)的消化，降低適口性。而芥酸阻撓脂肪代謝，造成心臟脂肪蓄積及生長受到抑制。。使用前需進行一定的脫毒處理，并且使用時要加以限制，具體喂量應(yīng)根據(jù)菜粕中有害成分含量而定。經(jīng)過脫毒處理的菜籽粕喂量可以加大，而“雙低”油菜籽生產(chǎn)的菜粕喂量要受限制。同時，應(yīng)結(jié)合菜粕的氨基酸組成特點，適當搭配其它餅粕。

3.棉籽中含有對動物有害的棉酚及環(huán)丙烯脂肪酸，尤其是棉酚的危害很大。在制油過程中，由于蒸炒，壓榨等熱作用，大部分棉酚與蛋白質(zhì)、氨基酸結(jié)合而變成結(jié)合棉酚，結(jié)合棉酚在動物消化道內(nèi)不被動物吸收，故毒性很小。另一部分棉酚則以游離形式存在于餅、粕及油品中，這部分游離棉酚對動物毒性較大，尤其單胃動物過量攝取或攝取時間較長，可導致生長遲緩、繁殖性能及生產(chǎn)性能下降，甚至導致死亡。幼小動物對棉酚的耐受能力更低。由于棉籽餅、粕中游離棉酚對動物有害，因此，在使用棉餅、粕時，要根據(jù)飼喂對象及餅粕中游離棉酚的含量加以限量。反芻家畜在有優(yōu)質(zhì)粗料及多汁青料的情況下，棉籽餅、粕的用量不受限制，不會造成中毒。對單胃動物要限制喂量，最好使用經(jīng)過脫毒處理的棉籽餅粕。同時，使用棉籽餅、粕配制飼糧要注意氨基酸平衡，尤其是棉籽餅、粕的賴氨酸含量低，且利用率差，應(yīng)注意添加賴氨酸。

發(fā)酵操作技術(shù)

發(fā)酵棉菜籽餅其實也是一個脫毒技術(shù)，具體操作如下：

1.仔細檢查棉菜籽餅，剔除棉菜籽餅中嚴重變質(zhì)發(fā)霉的部分，輕度發(fā)霉的原料可以忽略，因為微生物發(fā)酵能夠脫霉。

2.將棉菜籽餅粉碎并添加適量的玉米粉淀粉類的能量飼料等，調(diào)節(jié)飼料營養(yǎng)比例。

3.每噸棉菜籽餅加入2公斤食鹽、玉米粉（其它淀粉、面粉次粉等也可以，或者粉碎的生紅薯300公斤也可以）100公斤、“99多功能飼料發(fā)酵劑”1包（500g/包，市場售價約25元，以高濃度乳酸菌、酵母菌、復(fù)合酶制劑的專業(yè)發(fā)酵劑）。

4.在混合物料中添加適量水分，使混合物料含水量保持在55%左右，以“手抓一把并緊握，無水滴落，松手后輕觸即散”為宜，一般上述配方中需要加入清水約500-600公斤。

5.發(fā)酵方式根據(jù)實際環(huán)境條件各異，在桶、缸、塑料袋等容器中發(fā)酵均可。

6.發(fā)酵時要盡可能排盡空氣進行密封發(fā)酵。如果使用的發(fā)酵容器有密封不嚴實的隱患，要在一開始就在其外層包裹一層塑料袋并扎緊。發(fā)酵過程中不能啟封。

7.發(fā)酵時間受環(huán)境溫度影響，通常夏季發(fā)酵2-3天，冬季發(fā)酵5-7天即可完成。發(fā)酵完成后，有較為強烈的酸香味，ph值在3-4。

規(guī)模運用混合發(fā)酵現(xiàn)場

塑料缸、飼料袋（有內(nèi)膜）均可做發(fā)酵飼料

采用池子發(fā)酵

發(fā)酵完成的棉菜粕飼喂動物技術(shù)

需要注意的是，發(fā)酵后的飼料酸度較低，不可以取代禽畜全部日糧。其他類發(fā)酵飼料同理。飼喂時根據(jù)不同情況，將發(fā)酵飼料按照一定比例添加到日糧中，發(fā)酵完成的棉菜粕為濕料，具體使用量每大概1.5-2公斤發(fā)酵棉菜粕（濕料）代替動物日糧配方中1公斤豆粕的使用量進行代替使用，與其它飼料混合后直接飼喂，由于棉菜籽粕蛋白較高，最高使用量不要超過禽畜日糧飼喂量的40%（濕料重量）。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵飼料過酸適口性變差，可在飼喂前在陽光下曬1-2小時，或添加適量的碳酸氫鈉（小蘇打）即可改善。

發(fā)酵過程中與發(fā)酵后使用過程中，發(fā)酵的容器要一直保持密封狀態(tài)，可以長時間保存（一年左右）。

當前養(yǎng)殖業(yè)成本高居不下，而飼料成本是其中最高的，利用廉價原料發(fā)酵飼料（包括一些輕度發(fā)霉的粕類低價收回）是極佳解決辦法。通過微生物飼料發(fā)酵劑的發(fā)酵作用，可以將輕度霉變飼料變成優(yōu)質(zhì)飼料，將不易消化的物質(zhì)分解為可被畜禽吸收的小分子糖類、氨基酸等。同時發(fā)酵飼料中富含有益微生物、酶制劑、酸化劑等，可調(diào)節(jié)畜禽腸胃微生態(tài)環(huán)境并進一步提高飼料利用率。發(fā)酵飼料氣味清香，提高了飼料的適口性，加上發(fā)酵飼料中有大約4℃的酒度，能夠促進動物新陳代謝促進健康抵御疾病，是當前養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中重要的一環(huán)。

本技術(shù)也可以同樣發(fā)酵菜籽粕（餅）、棕櫚粕等，方法同上。

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