肉牛發酵飼料生產關鍵技術研究與應用

許華俊 馬阿社

摘要：肉牛是我國畜牧業的重要組成部分，提高肉牛的生產性能和肉質是畜牧業發展的重要目標。發酵飼料是一種利用微生物將農業副產品和低值飼料轉化為高品質飼料的技術，具有提高飼料消化率、營養價值和衛生安全性，降低飼料成本和環境污染等優點。本文介紹了肉牛發酵飼料的概念和優勢，探討了肉牛發酵飼料生產的關鍵技術和存在的問題，并提出了相應的優化措施，以期為肉牛發酵飼料的研究和推廣提供參考。

關鍵詞：肉牛；發酵飼料；生產關鍵技術；應用

隨著人民生活水平的提高和消費需求的多樣化，對肉牛產品的數量和品質提出了更高的要求。因此，提高肉牛的生產性能和肉質，增加肉牛養殖效益和競爭力，是畜牧業發展的重要目標。然而，我國飼料資源總量不足，優質飼料供應緊張，飼料成本高昂，嚴重制約了肉牛養殖的發展。因此，開發和利用廉價、豐富、可再生的農業副產品和低值飼料，提高其營養價值和消化率，降低飼料成本和環境污染，是解決我國飼料資源短缺問題的有效途徑之一。發酵飼料是一種利用微生物將農業副產品和低值飼料轉化為高品質飼料的技術，具有提高肉牛生長性能、改善肉質、降低養殖成本、減少環境污染等優點。本文通過對寧夏彭陽縣千種栗牧業有限公司實施的“肉牛發酵飼料生產關鍵技術研究與應用”項目的總結，就肉牛發酵飼料生產關鍵技術研究及其應用進行探究。

1 肉牛發酵飼料的概念和優勢

肉牛發酵飼料是指利用微生物的作用，將飼料原料中的大分子物質和抗營養因子分解或轉化，產生更有利于肉牛采食和利用的富含高活性益生菌及其代謝產物的飼料或原料[1]。肉牛發酵飼料與傳統的飼料相比，具有以下優勢：

1.1 提高肉牛的生長性能和免疫力

發酵飼料中含有豐富的有機酸、消化吸收酶、維生素、游離氨基酸、活性小肽、促生長因子等物質，不僅能提高肉牛對飼料的吸收與利用，降低成本，還能增強肉牛的抗病能力和抗氧化能力。

1.2 改善肉牛的腸道健康和消化功能

發酵飼料中含有大量的活性益生菌，如乳酸菌、芽孢桿菌、雙歧桿菌等，這些益生菌可以進入肉牛的消化道，調節腸道pH，抑制有害菌的生長，促進有益菌的繁殖，從而形成良好的腸道菌群平衡。此外，益生菌還可以分泌多種消化酶和免疫因子，幫助肉牛消化吸收養分，增強腸道屏障功能，減少腹瀉和炎癥的發生。

1.3 開發地域性資源，減少人畜爭糧

我國優質蛋白質資源如豆粕和魚粉對外依存度較高，而一些地域性資源，如農作物秸稈、果渣、木薯渣等沒有得到充分利用。這些資源含有豐富的纖維素和淀粉等營養成分，但由于適口性差和抗營養因子高等原因，不能直接作為肉牛的主要飼料。通過微生物發酵技術，可以將這些資源轉化為高品質的發酵飼料，部分替代常規飼料原料，降低對進口原料的依賴。

1.4 保障食品安全和環境友好

隨著人們對食品安全和環境保護的意識增強，原生態、無添加、無污染的綠色食品越來越受到消費者的青睞。微生物發酵飼料是一種無公害綠色飼料，不含抗生素、激素等藥物殘留，不會對肉牛的肉質和食品安全造成影響。同時，微生物發酵飼料還可以利用畜禽糞便等有機廢棄物作為原料，實現資源的循環利用，減少環境污染。

2 肉牛發酵飼料的生產關鍵技術

2.1 原料選擇和處理

選擇適合發酵的原料，如玉米秸稈、稻草、豆粕、棉籽粕、麩皮、粉渣、棗渣、豆渣、噴漿玉米皮、噴漿稻殼等，以滿足肉牛的營養需要和提高飼料的利用率[2]。這些原料不僅含有豐富的碳水化合物、蛋白質和礦物質，而且可以通過發酵提高其消化率和營養價值。在選擇原料時，要注意以下幾點：

（1）盡量選擇新鮮、干凈、無霉變的原料，避免使用有毒有害或過期變質的原料，以保證發酵的安全性和效果。

（2）將原料進行粉碎，粒度一般控制在1～2 cm。粉碎后的原料可以增加其表面積和孔隙度，有利于微生物的分布和生長，也有利于水分和氧氣的傳遞。

（3）將不同種類的原料按一定比例混合，一般以玉米秸稈或稻草為主料，豆粕或棉籽粕為氮源，麩皮或糖蜜為能量源，添加適量的無機鹽和微量元素等。這樣可以提高原料中的碳氮比和能量含量，滿足不同類型微生物的需求，促進其協同作用。在混合時，要注意均勻攪拌，使各種成分分布均勻。

（4）將混合好的原料進行調濕，水分含量一般控制在60%～70%。水分是發酵過程中必不可少的因素，既可以作為微生物的溶劑和介質，又可以作為反應物和產物。這個過程中注意控制水分，水分含量過高或過低都會影響發酵的效果。在調濕時，可以添加一些有益菌液或乳酸菌等，以提高發酵效果。

2.2 微生物接種和培養

根據發酵類型的不同進行篩選和評價適合發酵的微生物菌種。如固態發酵可以選擇白色念珠菌、曲霉、木霉等真菌類菌種，這些菌種可以在固體基質上生長并產生纖維素酶、半纖維素酶、纖維素降解因子等降解纖維素類物質；液態發酵可以選擇乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌等細菌類菌種，這些菌種可以在液體基質中生長并產生乳酸、醋酸、丁酸等有機酸類物質。在選擇菌種時，要注意以下幾點：

（1）考慮其適應性和穩定性，盡量選擇對溫度、pH、氧氣等條件變化不敏感，對其他微生物具有抑制或協同作用的菌種。

（2）將菌種在無菌條件下接種到含有適宜營養物質的培養基上，培養一定時間后分離出單一菌種，去除雜菌和污染物，保證菌種的純度和質量。

（3）將純化好的菌種在適宜的溫度、pH和氧氣條件下接種到含有適宜營養物質的液體培養基中，培養一定時間后使菌體達到活躍狀態，提高菌體的生理活性和代謝能力，增強其對原料的降解和轉化能力。

（4）將活化好的菌種在適宜的溫度、pH和氧氣條件下接種到含有適宜營養物質的固體或液體培養基中，培養一定時間后使菌體數量達到所需水平，從而增加接種量和接種密度，加快發酵反應的速度和效果[3]。

2.3 發酵條件控制和監測

根據發酵類型的不同，控制和監測發酵過程中的溫度、pH、氧氣、水分等關鍵因素，以保證發酵的順利進行和優化發酵的效果。在控制和監測時，要注意以下幾點：

（1）溫度對微生物的活性和代謝有重要影響，應保持在適宜的范圍，避免過高或過低的溫度造成微生物的抑制或死亡。通常情況下，固態發酵和液態發酵的適宜溫度分別是30～40℃和35～45℃。

（2）pH是影響微生物生長和產物形成的重要因素，一般應保持在微生物最適pH的范圍內，避免過酸或過堿的環境對微生物造成抑制或殺滅。固態發酵一般控制在pH 5.5～6.5，液態發酵一般控制在pH 4.0～5.0。

（3）對于氧氣的控制，一般應保持在微生物最適氧氣濃度的范圍內，避免過多或過少的氧氣對微生物造成抑制或殺滅。固態發酵一般采用好氧或微好氧條件，液態發酵一般采用厭氧或微厭氧條件。

（4）水分對微生物降解和轉化原料發揮至關重要的作用，因此應保持在原料中水分含量適宜的范圍內，避免過多或過少的水分對微生物造成抑制或殺滅作用。固態發酵一般控制在60%～70%，液態發酵一般控制在80%～90%。

（5）利用溫度計、pH計、溶解氧儀、水分儀等儀器設備定期或實時地檢測發酵過程中的各項參數，并根據檢測結果及時調整發酵條件，以保證發酵的穩定性和高效性[4]。

2.4 發酵產品收集和保存

在發酵過程結束后及時收集和保存發酵產品，以防止其變質或損失。在收集和保存發酵產品時，要注意以下幾點：

（1）收集發酵產品的時間要根據發酵類型和菌種的特點確定，一般來說，固態發酵的時間較長，約10～15 d，液態發酵的時間較短，約3～5 d。這個要根據發酵產品的成熟度和穩定度進行判斷，如固態發酵產品的溫度下降到室溫以下，pH降低為4～5，顏色變深，氣味變香，纖維素含量顯著降低等；液態發酵產品的pH降低為3～4，顏色變淺，氣味變酸，有機酸含量顯著增加等。

（2）收集發酵產品的方式要根據發酵類型和原料形態選擇，固態發酵產品可以用鏟子或機械裝載等方式收集，液態發酵產品可以用桶或罐等容器收集。在收集的過程中，要盡量減少對發酵產品的損傷或污染，保持其完整性和清潔度。

（3）保存發酵產品的條件要根據發酵類型和菌種的特點選擇，通常情況下，固態發酵產品可以用塑料袋或編織袋等密封包裝，并放置在陰涼干燥的地方保存；液態發酵產品可以用桶或罐等密封容器，并放置在冷藏或冷凍的地方保存，以盡量延長發酵產品的保質期和保持其營養價值。

3 目前發酵飼料在我國肉牛養殖應用中存在的問題

3.1 菌種選擇

發酵飼料的質量和效果很大程度上取決于菌種的選擇，但目前我國沒有專門針對肉牛養殖的發酵菌種，大多數養殖戶使用的是從其他領域引進或自制的菌種，這可能導致發酵效果不理想、營養成分不均衡、安全性不高等問題。例如，有的養殖戶使用的是從乳制品或酒精發酵中提取的乳酸菌或酵母菌，但這些菌種可能不適合肉牛的消化系統，或者不能有效降解纖維素和增加蛋白質。

3.2 質量控制

發酵飼料的質量受到原料、水分、溫度、時間、氧氣等多種因素的影響，如果控制不好，可能會造成發酵失敗、產生有害物質、引起肉牛消化不良或中毒等。目前我國缺乏統一的發酵飼料質量標準和檢測方法，養殖戶往往只能憑經驗或感官判斷發酵飼料的好壞。據統計，我國每年因為發酵飼料品質問題造成的肉牛死亡率高達5%。

3.3 成本投入

發酵飼料的制作需要一定的設備、場地、人工和時間，這些都會增加養殖成本。而且，由于發酵飼料的保質期較短，需要及時使用或儲存，否則會造成浪費。另外，由于發酵菌種的價格較高，如果使用不當或保存不好，也會增加損失。根據一項調查顯示，我國肉牛養殖戶使用發酵飼料的平均成本是每頭牛每年

3 000元左右，而且其中有20%以上是由于發酵飼料的浪費或損壞造成的[5]。

4 優化發酵飼料在我國肉牛養殖應用效果的措施

4.1 加強對菌種的篩選和評價

菌種是發酵飼料的核心要素，不同的菌種會影響發酵飼料的品質和效果。因此，選擇合適的菌種或者菌群組合，是提高發酵飼料的質量和效果的關鍵?？梢岳矛F代生物技術手段，如基因工程、代謝工程、組合培養等，培育出適應性強、協同效果好、安全性高的菌種或菌群組合，以提高發酵飼料的質量和效果。例如，可以通過基因工程改造乳酸菌或芽孢桿菌，使其具有產生消化酶或抗氧化物質的能力，增強發酵飼料的營養價值和保藏性。也可以通過組合培養多種菌種，形成協同作用，提高發酵飼料的穩定性和適口性。

4.2 采用先進的發酵設備和工藝

控制好發酵過程中的關鍵參數，是保證發酵產品的品質和安全的前提?？梢圆捎孟冗M的發酵設備和工藝，如液態發酵、固液兩相發酵、連續發酵等，以提高發酵效率和穩定性。例如，可以通過液態發酵，在短時間內完成高效率的發酵過程，同時避免了固態發酵中可能出現的結塊、霉變等問題。也可以通過固液兩相發酵，在固態原料中添加少量液體培養基進行預培養后再進行固態發酵，從而提高了原料的水分含量和營養含量。此外，還可以利用智能化的監測和調節系統，如溫度傳感器、pH傳感器、氧氣傳感器等，實時監測和調節發酵過程中的關鍵參數，保證發酵產品的質量和安全。

4.3 利用地方特色資源和廢棄物作為發酵原料

過高的成本會降低肉牛養殖者使用發酵飼料的積極性和經濟效益。因此，可以利用地方特色資源和廢棄物作為發酵原料，如玉米秸稈、木薯渣、桑葉、苜蓿草、中藥渣、粉渣、棗渣、豆渣等，以降低原料成本和運輸成本。這些原料都是一些廉價或廢棄的農業或工業副產品，經過發酵處理后可以部分替代玉米、豆粕等常規飼料，減少飼料成本，實現資源的再利用。例如，可以利用玉米秸稈作為發酵原料，通過添加乳酸菌和芽孢桿菌進行發酵，提高其粗蛋白含量和消化率，從而替代部分豆粕。同時，建議采用節能環保的發酵方式，如厭氧發酵、固態發酵等，以降低能耗成本和排放成本。這些發酵方式可以利用微生物在無氧或低氧條件下進行發酵，不需要額外的加熱或通風設備，節省了能源消耗。同時，也可以減少二氧化碳等溫室氣體的排放，減輕環境污染。例如，利用厭氧發酵，在密閉的容器中進行發酵，產生的沼氣可作為可再生能源，有助于為農業或工業提供更多的服務和收益。

5 結語

肉牛發酵飼料是一種利用生物發酵技術將農業廢棄物轉化為高品質飼料的新興技術，對我國肉牛養殖業具有重要的促進作用。有關人員應注重通過不斷完善和改進生物發酵技術，提高飼料的營養價值和消化率，促進農業副產品和低值飼料的綜合利用，減少資源浪費和環境壓力，實現我國肉牛養殖業的安全、綠色、高效發展。

參考文獻

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[2] 許金新.發酵飼料的發展歷程和研究現狀[J].山東畜牧獸醫，2020，41（10）：71-72.

[3] 何仁財，胡彬生，吳兆勝.發酵飼料生產工藝關鍵技術研究應用[J].飼料研究，2020，43（1）：88-90.

[4] 懷文輝.斷奶仔豬發酵飼料生產技術初探[J].安徽農學通報，2019，25（19）：53-54.

[5] 吝常華，王冰，蔡輝益.肉雞發酵飼料生產技術的研究進展[J].中國畜牧雜志，2017，53（5）：4-10.