发酵液体饲料：面向未来的古老技术

张 江译自Journal of Animal Science and Biotechnology，Vol. 6(2015)，№ 1：1～9潘雪男 审

发酵液体饲料：面向未来的古老技术

张 江*译自Journal of Animal Science and Biotechnology，Vol. 6(2015)，№ 1：1～9潘雪男 审

液体饲料是指使用食品业液体副产品与常规干物质混合或干性原料与水混合后制成的日粮。发酵液体饲料是指按照1∶1.5～1∶4的比例将饲料与水混合足够长的时间并达到稳定状态的饲料。如果饲料混合与饲喂之间几乎没有间隔时间或发酵时间太短而不能达到稳定状态，可以使用液体饲料或非发酵液体饲料等术语。饲料原料中天然存在的乳酸菌和酵母与水混合后可发酵、增殖，并产生乳酸、乙酸和乙醇，降低混合物的pH。pH降低可抑制病原微生物的生长。此外，饲喂这种低pH混合物，可降低猪胃pH，防止胃肠道中大肠杆菌和沙门氏菌等病原菌增殖。在欧盟宣布禁止在猪饲料中将抗生素用作生长促进剂后，人们对使用发酵饲料来改善猪生产性能的兴趣显著增加。本文对养猪生产中使用发酵液体饲料的最新信息进行综述。

1 发酵液体饲料的生产

发酵液体饲料可通过全价饲料发酵生产，也可通过谷物发酵，然后与其他原料混合配合成全价饲料。全价饲料发酵是生产发酵液体饲料最简便的方式，但发酵过程会导致维生素和氨基酸等必需营养素损失，特别是已经添加到饲料中的合成氨基酸。因此，有些研究人员建议采用谷物而不是全价饲料发酵。发酵谷物可用于生产多种饲料，与含多种原料的全价料相比，谷物发酵的一致性更好。此外，谷物发酵速度通常更快，因为谷物的缓冲能力低于复合饲料。

为了成功控制致病菌，发酵液体饲料中须含有足量的乳酸。乳酸可以自然发酵产生，或在饲料中接种乳酸菌培养物来生成。自然发酵通常采取批次发酵，将饲料和水按一定比例混合发酵，不取出发酵产物。这种发酵系统的优点是容易控制，如果发酵不理想，只是损失一批饲料。但为了获得优质发酵液体饲料，可能需要几天的发酵时间。此外，在商品化养殖条件下很难运行批次发酵系统，因为每次灌装都对系统进行清洁和消毒几乎不可能。

其他研究也表明，自然发酵会导致乙酸和生物胺浓度升高，影响发酵液体饲料的适口性，因此不建议使用。如果确有必要采用自然发酵，可以在发酵培养基中添加铜，加速乳酸生成，改善发酵液体饲料质量。也可在饲料中接种乳酸菌，迅速生成高浓度乳酸，从而提高发酵液体饲料质量，这在发酵谷物时特别有用，用于接种的菌株须具有较高的乳酸生成能力和抗肠道病原菌活性。常用于生产发酵液体饲料的菌株为植物乳杆菌和片球菌属。

另一种技术被称为“溢回发酵”(back-slopping)技术。这种技术是将以前成功发酵的原料作为新混合物的接种物，与新鲜饲料和水混合发酵，这样可以逐步增加乳酸菌，并加快发酵速度。与批次发酵相比，采用溢回发酵技术生产发酵饲料几小时内就可用于饲喂。但是有研究发现，这种技术可能会导致酵母为主的微生物菌群增殖。酵母大量生长对发酵饲料的营养价值存在有利或不利的影响。虽然50%发酵液体作为引子最为常用，但低至20%的比例仍可确保理想的饲料品质。

2 影响发酵液体饲料质量的因素

影响发酵液体饲料质量的因素包括初始微生物类型、底物数量和质量以及各种发酵参数(图1)。饲料中天然存在或添加到饲料中的乳酸菌数量决定了乳酸生成的程度。乳酸生成越快，pH下降越快，沙门氏菌或大肠杆菌等病原菌减少也越快。

发酵液中微生物群体组成存在广泛的变异。植物乳杆菌和片球菌属是发酵液体饲料中含量最丰富的菌株。研究表明，自然发酵开始时片球菌是主导菌，连续发酵3 d后植物乳杆菌成为主导菌。乳酸菌接种到饲料中发酵时也观察到这种现象，接种的乳酸菌并未在发酵液体饲料中保持主导。

发酵液体饲料中酵母菌多样化程度非常高，值得进一步研究。以小麦酒糟、乳清及自来水生产发酵液体饲料时，主导菌种分别为盔形毕赤酵母、膜璞毕赤酵母和异常毕赤酵母。最近的一项研究发现发酵毕赤酵母是含量最多的酵母菌，且与用于接种发酵液体饲料的乳酸菌培养物无关。在40家丹麦农场获得的发酵液体饲料中，米勒念珠菌和假丝酵母是主要菌种。酵母数量可能影响到发酵液体饲料的质量。酵母表面具有结合肠细菌的能力，阻断了这些细菌与肠道上皮的结合，因此高浓度酵母可能是有益的，但由于高浓度酵母生成乙酸、乙醇和戊醇，可导致“异味”及饲料适口性下降。

发酵过程中添加弱酸可以成功减少酵母生长而不干扰乳酸菌生长。效果较好的弱酸有甲酸、山梨酸钾和苯甲酸，加入这些酸有助于减少酵母过度生长造成的问题(如能量损失、适口性降低、发泡)。缺点是可能生成乙酸、“异味”和乙醇，降低适口性以及饲料中干物质和能量的含量。

其他参数如发酵温度、溢回发酵(用连续发酵中的新鲜液体饲料部分替代发酵液体饲料)的间隔时间和数量、水料比也可影响发酵液体饲料的发酵特性。高于20 ℃下发酵并没有比20 ℃下发酵有任何优势，但如果要求pH低于4.5，则温度至少应为20 ℃，这是因为大肠杆菌和沙门氏菌等肠道病原体不能耐受低于4.5的pH。研究表明，在30 ℃下发酵可更快地生成乳酸，清除沙门氏菌。

溢回发酵时还应避免向系统中添加冷水，这可能诱导肠病原体形成冷休克蛋白，导致病原体在饲料中存活时间更长。此外，冷休克抑制乳酸菌生长，导致酵母菌占据主导。生产液体饲料或发酵液体饲料的水料比在1∶1.5至1∶4之间。

3 理想的发酵液体饲料特性

理想的发酵液体饲料pH应低于4.5、乳酸菌浓度高于9log10CFU/mL，乳酸浓度高于150 mmol/L，乙酸和乙醇浓度分别低于40 mmol/L和0.8 mmol/L。为了防止沙门氏菌生长，液体饲料应含有至少75 mmol/L的乳酸，而为了降低肠杆菌的浓度，乳酸浓度应高于100 mmol/L。研究表明，30 mmol/L以上的乙酸浓度可能会对发酵液体饲料的适口性产生不利影响，但仔猪饲喂高至120 mmol/L的乙酸对增重无影响。□□

未完待续

原题名：Fermented liquid feed for pigs: an ancient technique for the future(英文)

原作者：Joris A. M. Missotten等(根特大学)

S816.6

C

1001-0769(2016)11-0057-02

张江，男，上海农林职业技术学院教授。