影响生猪液态发酵料品质的因素探讨

文│付艳芳 杜占宇 马慧钟 周卫红（河北省畜牧总站）

贾青（河北农业大学）

发酵饲料在我国始于元代，具有改善饲料风味、解除毒性、强化营养等作用。近代养猪业经历了从煮熟料到固体（粉和颗粒）料再到液态料的过程，特别是现代食品加工业的兴起，产生了大量副产品，推动了液态饲料的快速发展。笔者从液态料的类型、影响液态发酵料品质的各种因素进行介绍，以期对液态饲料的推广和应用提供帮助。

一、液态饲料类型

生猪液态料主要有未发酵液态料、自发酵液态料、接种发酵液态料。未发酵液态料是水和饲料或农副产品按照一定比例混合后立即给猪饲喂的液态饲料，20世纪七八十年代农村养猪属于这种方式。液态饲料在饲喂前通过自身微生物作用发酵一段时间的饲料称为自发酵液态料。用发酵菌种接种液态料，控制发酵条件，通过有益微生物的代谢活动产生适口性好、易吸收、营养水平高的饲料称为接种发酵液态料。规模化养猪场使用液态发酵料始于20世纪80年代的荷兰，液态料接种有益微生物后人为控制发酵温度和时间，微生物通过代谢活动转化或分解饲料中的抗营养因子，形成营养水平高的饲料。

液态发酵料的生产有多种形式，可以将全价液态饲料用益生菌发酵，可以将发酵谷实类液态料处理后再与饲料混合，也可利用食品加工副产品替代饲料中的部分营养成分进行发酵。用益生菌发酵全价饲料的液态发酵是一种处理起来比较简单的发酵模式，缺点是容易导致饲料中氨基酸、维生素流失，降低了饲料的营养价值。单独对谷实类进行发酵处理，再与饲料混合，形成营养全面的液态饲料，可以避免营养物质流失，稳定性好，但这种发酵方式要提前计算好各营养成分的添加量。用食品加工副产品替代部分饲料进行发酵，形成口感好、营养高的液态发酵料，可以降低养殖成本。在加拿大用乳清液与饲料混合后发酵的液态料饲喂基础母猪，每吨饲料成本能降低12.44加元。王修启等（2000）用发酵啤酒糟含酶蛋白饲料取代部分豆粕饲喂30～60千克育肥猪，每头猪能节约饲养成本3.02元。

二、液态发酵料品质的关键因素

液态发酵料的品质与发酵菌、料水比、温度控制有很大关系。

1.液态发酵料常用菌种。原农业部2014年第2015号公告《饲料添加剂品种目录（2013）》中发酵微生物有34种，常用在液态发酵料上的菌种有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌。

乳酸菌是一类无芽孢的革兰氏阳性细菌的总称，发酵可产生大量乳酸。动物性、植物性饲料原料经乳酸菌发酵后，饲料中的蛋白质分解成单肽、多肽或游离氨基酸，动物更易消化吸收，可以提高饲料消化率。胡虹等（2019）在植物乳酸杆菌液发酵仔猪全价饲料的试验研究中指出，植物乳酸杆菌接种量不同，液态发酵料的粗蛋白质水平也不同，当接种量为2%时，粗蛋白质含量达到最大值。植物乳酸杆菌液态发酵将饲料中的蛋白质分解成许多小分子物质，乳酸菌含量和生物量也显著性提高。覃春富等（2013）在实验室用乳酵素+基础料、乳酸菌种+基础料进行试验，其底物∶水＝1∶3，36℃恒温发酵，结果显示，发酵72～144小时pH最低，酸味浓，没有不适气味。说明用乳酸菌发酵液态料在该发酵时长下乳酸菌水平达到最大值，乳酸菌产生的乳酸提高了发酵酸度。覃春富等（2013）还指出，只有乳酵素和乳酸菌组合或只用乳酸菌才能提高液态发酵饲料的酸度和活菌数，延长饲料保质期。景邵红等（2012）研究指出，由乳酸杆菌主导的发酵料非常有益于猪只健康，在液态饲料中，乳酸杆菌菌数超过106～107个/毫升，可以大量减少饲料中病原菌和沙门氏菌数量。Stewart等（2005）研究发现，接种乳酸菌发酵液态料可以降低赖氨酸的代谢，但在7小时内仍有20%被代谢。因此，以乳酸菌占主导地位的液态发酵饲料可以更好地促进乳酸的形成，进而降低饲料有害菌，提高适口性，是一种优选菌。

酵母菌是单细胞真菌，兼性厌氧菌，菌体含有丰富的营养成分，能发酵碳水化合物，可以提高动物抗病力、提高生产性能、减少应激。当液态发酵饲料以酵母菌为主导菌时，虽然大量的酵母菌能吸附致病菌，阻碍致病菌与肠道黏膜结合，但酵母菌繁殖的过程中会把饲料重点糖类转化为乙醇和二氧化碳气体，降低饲料价值，影响适口性。惠文森等（2011）研究表明，用酵母菌发酵玉米秸秆可显著提高粗纤维和粗脂肪的含量，但对粗纤维含量影响不明显。因此，不建议单独使用酵母菌做主导菌进行液态发酵饲料的制作。

枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌的一种，广泛分布在土壤及腐败的有机物中。枯草芽孢杆菌能产生抑制细菌、病毒、真菌和病原体生长的抗生素类物质，这些抗菌物质以磷脂类、氨基糖类、肽类和脂肽类等抗生物质为主。封晔等（2007）研究报道，蜡样芽孢杆菌菌株B02、B03以夺氧生长机制抑制病原菌生长为主，调节菌群动态平衡为辅，可以促进动物生长。毛春瑕等（2017）用枯草芽孢杆菌液态发酵料供7～31日龄的仔猪自由采食，空肠和结肠中优势菌群无显著差异，但会降低仔猪肠道中细菌的多样性，提高真菌多样性；试验猪血清中白细胞介素-6含量增高，增加仔猪腹泻率的发生。

2.发酵温度对液态发酵料的影响。欧洲规模化养猪场液态料已经饲喂了30多年，发酵液态料的研究已有20多年，已经摸索出常规液态料发酵参数，接种菌通常用乳酸菌或添加酸化剂，料水比为1∶2.6，发酵温度为25～30℃，发酵时间为12～24小时，液态发酵料pH能达到4.5，发酵后干物质含量在20%～35%。胡虹等（2019）在植物乳杆菌液发酵仔猪全价饲料的试验研究中确定了植物乳杆菌发酵液态料的最佳发酵工艺组合，接种植物乳杆菌2.5%、温度控制37℃，发酵时间为48小时；粗蛋白质含量由发酵前的6.28%提高到6.94%，乳酸含量达到212.34毫摩尔/升，生物量为21.62×109菌落单位/毫升，粗蛋白质、乳酸菌数量、乳酸含量都显著高于未发酵饲料。但在实际生产中，发酵温度保持在25～30℃、37℃都会给企业带来很高的成本，也不容易实现。在丹麦用半保留方式进行下一次发酵，即预留50%发酵产物与新原料混合后，发酵温度保持在不低于15℃的水平上，发酵8小时可以再次饲喂。这种发酵方式要在第一次发酵的起始期补充热量，否则达不到发酵条件。另外，用乳酸菌做主导菌发酵液态料，pH在4以下维持12小时就能杀死液态料中的大肠杆菌、沙门氏菌。但沙门氏菌和大肠杆菌能产生赖氨酸降解酶，发酵过程有可能会降解液态料中的氨基酸。为了保护赖氨酸，建议添加菌种时应避开发酵初的7小时。

3.发酵对饲料营养价值的影响。液态发酵料发酵后，饲料中的抗营养因子（如胰蛋白酶抑制因子和植酸磷等）被降解，并将植物蛋白降解为小肽、寡肽和游离氨基酸，改善了饲料营养组分，发酵过程中产生的大量乳酸等微生物代谢产物具有特殊的酸香味，能刺激食欲。由于发酵后酶制剂和微生物作用被放大，营养物质的消化率会提高，而且发酵到一定阶段能抑制大肠杆菌和沙门氏菌。圭尔夫大学（University of Guelph）研究发现，液态饲料中玉米磷利用率高达45%，是常规饲料利用率的3倍；在湿玉米或浸泡玉米的液体中添加植酸酶，其效价会被放大4倍，超过85%的植酸磷被释放。与干粉料相比，发酵液态料能提高干物质、有机质、粗蛋白质和粗脂肪的消化率。张秀江等（2020）将含有添加植物乳杆菌发酵的液态料饲喂给基础母猪，母猪血清中总蛋白、白蛋白、球蛋白含量显著提高，说明发酵液态料可以改善饲粮中营养水平和蛋白质利用效率。

4.料水比对饲喂效果的影响。液态料的料水比不同，猪只采食干物质、消化能的摄入量及日增重、饲料转化率也不同。杨雪芬等（2009）研究发现，饲喂液态料后，生长猪的日增重、饲料转化率随料水比的变化而增加，料重比和屠宰率随料水比变化而降低，结果显示，料水比为1∶1.5时，屠宰率是液态料中最高的。这与国外的一些试验研究报道一致，但杨雪芬等（2009）特别提到，在液体饲喂模式下进行限饲能提高平均日增重和饲料转化率。国外的研究学者认为，液态饲料的水料比在1∶（2.5～4）时对促进动物生长率、饲料转化率有很好的效果，但杨雪芬等（2009）研究认为，料水比在1∶1.5能最好地提高饲料转化率和日增重，这与Barber报道的在自由采食情况下，较高的水料比有利于提高消化率不同，其差异可能是限饲与自由采食两种饲养方式导致的。也有可能是液态料食糜流动速度较快，猪的生理功能倾向于直接吞咽减少咀嚼，在采食湿料时直接吞咽液态料进入消化系统进而减少能量消耗，是采食率提高的主要原因。

发酵工艺的好坏直接影响液态发酵饲料的品质。用乳酸杆菌作为液态发酵料的主导微生物，乳酸菌生长快，乳酸产量多。品质好的液态发酵料中乳酸菌活菌数应高于10菌落单位/毫升，乳酸含量应高于160毫摩尔/升，pH小于4.5，乙酸和乙醇的浓度应分别低于40、0.8毫摩尔/升。乳酸菌发酵液态料可以提高仔猪采食量，降低肠道后段中的大肠杆菌数量，减少肠道疾病的发生，提高生长性能。张秀江等（2020）用植物乳杆菌发酵液态饲料替代相应比例的基础母猪日粮中的全价配合料，哺乳母猪和妊娠母猪血清中免疫球蛋白A、M含量显著提高，说明液态发酵料能增强母猪机体免疫力。

三、小结

液态发酵料发酵过程中有益微生物大大增加的同时降解了饲料中的抗营养因子，改善了饲料营养组分，最终形成一种低pH、有特殊香味的液态料。这种发酵液态料可以促进仔猪生长，提高基础母猪免疫力，减少抗生素的使用，进而提供更安全的食品。目前，液态发酵料技术的使用还处于初级研究阶段，相信随着生物技术的发展，各企业、研究院所或公益性推广机构对其的研究将不断深入，液态发酵料能让广大畜禽养殖者受益，为畜禽养殖产业健康发展助力。