徐舒怡，肖佳怡，朱嘉璐，孫 玲*，孫巍巍

(1.徐州工程學(xué)院，江蘇 徐州 221008；2.徐州海大合新飼料有限公司，江蘇 徐州 221000)

中國(guó)是一個(gè)畜牧業(yè)大國(guó)，近年來(lái)畜牧業(yè)的快速發(fā)展促使對(duì)飼料資源的需求進(jìn)一步增加，但是我國(guó)飼料資源尤其是優(yōu)質(zhì)飼料資源嚴(yán)重短缺，如豆粕、魚(yú)粉、肉骨粉等，必須大量依賴(lài)進(jìn)口。但由于中美貿(mào)易戰(zhàn)的持續(xù)發(fā)酵，限制了大豆的進(jìn)口，進(jìn)一步加劇了我國(guó)大豆資源利用的嚴(yán)峻性，嚴(yán)重制約了飼料業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

豆粕是目前使用量很大的一種優(yōu)質(zhì)蛋白源，豆粕中的粗蛋白質(zhì)、賴(lài)氨酸含量高，富含多種生物活性成分，消化率高，適口性好，且不易被病原菌污染，不易氧化腐敗，含毒害物質(zhì)少，安全系數(shù)高，具有產(chǎn)量大、成本低、便于儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)。但豆粕中含有的多種抗?fàn)I養(yǎng)因子如胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白、植酸、寡糖等，影響了動(dòng)物機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用，對(duì)動(dòng)物機(jī)體的某些器官造成影響和損害，特別是幼齡動(dòng)物[1]。因此，降低或鈍化豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高豆粕的消化率，降低飼料成本成為急需解決的問(wèn)題。

1 豆粕的營(yíng)養(yǎng)特性及其抗?fàn)I養(yǎng)因子

1.1 豆粕的營(yíng)養(yǎng)特性

豆粕是大豆提取豆油后得到的一種副產(chǎn)品，在棉籽粕、花生粕、菜籽粕等植物油粕飼料產(chǎn)品中為產(chǎn)量最大，用途最廣的一種。豆粕主要成分中蛋白質(zhì)占比40%～48%，賴(lài)氨酸2.5%～3.0%，色氨酸0.6%～0.7%，蛋氨酸0.5%～0.7%。研究發(fā)現(xiàn)，豆粕經(jīng)益生菌發(fā)酵水解，可產(chǎn)生大量具有獨(dú)特生理活性功能的活性肽，具有易消化、吸收快、抗原性低等特點(diǎn)，有效刺激腸道內(nèi)有益菌的增殖，調(diào)節(jié)體內(nèi)微生態(tài)菌群的結(jié)構(gòu)，增加整個(gè)消化道對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解、合成、吸收和利用。發(fā)酵豆粕中大量的高效益生菌在動(dòng)物體內(nèi)可抑制大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等有害菌的生長(zhǎng)繁殖，保持腸道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境處于平衡、穩(wěn)定狀態(tài)，避免腸道疾病發(fā)生。同時(shí)發(fā)酵豆粕中富含多種微生物酶類(lèi)如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等，可補(bǔ)充機(jī)體內(nèi)源酶不足，加強(qiáng)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化，提高動(dòng)物對(duì)飼料蛋白質(zhì)和能量的利用率。此外發(fā)酵豆粕含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如乳酸、維生素、氨基酸、未知促生長(zhǎng)因子等，具有特有的發(fā)酵香味，適口性好，可增加動(dòng)物的采食量。乳酸還可調(diào)節(jié)幼畜腸道pH值，節(jié)省飼料中酸化劑的費(fèi)用，參與機(jī)體的新陳代謝，促進(jìn)生長(zhǎng)。

1.2 豆粕中主要的抗?fàn)I養(yǎng)因子

豆粕中含有很多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在會(huì)影響其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用效率。根據(jù)對(duì)熱敏感性可將其分為兩類(lèi)，一類(lèi)包括抗原蛋白、寡糖、植酸等熱穩(wěn)性因子，另一類(lèi)包括脲酶、胰蛋白酶抑制因子、凝集素等熱不穩(wěn)性因子。其中，胰蛋白酶抑制因子會(huì)抑制蛋白酶活性，使胰腺增生，小腸對(duì)蛋白質(zhì)的消化吸收能力下降，從而導(dǎo)致豬、雞家畜禽的胰腺腫大，生長(zhǎng)遲緩?？乖鞍字饕ù蠖骨虻鞍滓约唉?伴球蛋白，通常會(huì)引起過(guò)敏反應(yīng)，破壞腸道形態(tài)。大豆球蛋白是11S球蛋白，在大豆蛋白質(zhì)中占比最多，是大豆的主要儲(chǔ)藏蛋白，占大豆總球蛋白的40%左右。其分子量為300～380 kDa，由6個(gè)亞基組成，每個(gè)亞基由一條酸性多肽鏈（An）和一條堿性多肽鏈（Bn）組成，并通過(guò)二硫鍵（An-S-S-Bn）連接在一起，形成兩個(gè)比較穩(wěn)定的環(huán)狀六角形結(jié)構(gòu)，且酸性多肽鏈比堿性多肽鏈容易水解。β-伴球蛋白為7S球蛋白，占大豆總蛋白球的30%,是熱穩(wěn)定抗原蛋白。其分子量約為180kDa，是由疏水作用相互締結(jié)的α、α’和β三個(gè)亞基組成的，并以α、α’亞基的抗原性最強(qiáng)[2]。

2 消除豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的方法

2.1 物理方法

物理方法主要有加熱法、膨化法、浸泡法等來(lái)去除抗?fàn)I養(yǎng)因子。其中加熱法的原理是豆粕中的胰蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶等抗?fàn)I養(yǎng)因子對(duì)熱敏感，不穩(wěn)定，因此可通過(guò)加熱方式使其變性或去除，而低聚糖、大豆球蛋白、植酸等對(duì)熱不敏感，此方法并不適用。在進(jìn)行熱處理時(shí)，對(duì)強(qiáng)度必須嚴(yán)格把控，如加熱不足則抗?fàn)I養(yǎng)因子不能被完全破壞，加熱過(guò)度則會(huì)引發(fā)美拉德反應(yīng)和焦糖化導(dǎo)致氨基酸利用率下降，降低了蛋白質(zhì)的生物學(xué)效率[3]。膨化加工可降低大豆的脲酶活性，破壞大豆中胰蛋白酶抑制因子，隨著膨化溫度的升高及加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，原料中抗?fàn)I養(yǎng)因子活性會(huì)下降，并呈正相關(guān)的趨勢(shì)。秦毅等[4]人的研究表明，與大豆膨化前相比，膨化大豆的脂肪含量降低1.26%，蛋白質(zhì)含量提高1.23%，蛋白溶解度降低12.12%，熱敏蛋白含量降低94.65%，脲酶活性降低97.46%，植酸磷含量降低6.25%，總磷含量提高3.39%。

雖說(shuō)傳統(tǒng)的熱處理法對(duì)大豆球蛋白和β-伴球蛋白免疫原性降低效果并不理想，但目前研究較多的超高壓加工技術(shù)作為一種非熱加工技術(shù)，可修飾蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的非共價(jià)鍵，從而改變抗原結(jié)構(gòu)，降低致敏性[5-7]，結(jié)果表明超高壓處理可改變其空間結(jié)構(gòu)，過(guò)程中可能通過(guò)破壞或掩蓋原有抗原表位來(lái)降低抗原性[8]。此方法雖有效但操作條件苛刻，難以規(guī)模化生產(chǎn)，如何在實(shí)際生活中有效應(yīng)用仍是未來(lái)的一大問(wèn)題。

2.2 化學(xué)方法

化學(xué)方法的主要原理是向豆粕中加入化學(xué)試劑與抗?fàn)I養(yǎng)因子相結(jié)合，通過(guò)某種化學(xué)反應(yīng)，來(lái)改變抗?fàn)I養(yǎng)因子的分子結(jié)構(gòu)，使其活性降低或失活。常用的化學(xué)試劑有尿素、硫酸鈉、硫酸亞鐵等。彭勝等[9]使用濃度為3%的硫酸按照料液比1∶20（g/mL）,脫毒溫度90℃，振蕩浸提90 min，脫毒2次，菜籽粕中單寧、植酸、硫甙的脫除率分別為68.21%、71.03%、72.46%。雖然化學(xué)方法相較于物理方法有更好的鈍化或消除豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的效果，但產(chǎn)品中會(huì)有大量化學(xué)物質(zhì)殘留，去除這些殘留會(huì)產(chǎn)生新的生產(chǎn)成本，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境和動(dòng)物造成傷害。

2.3 生物學(xué)方法

生物學(xué)方法消除豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子相較于物理和化學(xué)方法，具有高效、環(huán)境友好、適口性良好以及能夠提高豆粕中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，目前常用的生物學(xué)方法有育種法、酶解法和微生物發(fā)酵法。

育種法主要采用植物育種的方式來(lái)培養(yǎng)一批低抗?fàn)I養(yǎng)因子或無(wú)抗?fàn)I養(yǎng)因子的植物品種，但是此種方法培育周期較長(zhǎng)，成功率低，產(chǎn)量不高，且投入的人力物力較大，因此育種法推廣難度較大，不能廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。酶解法是指在向動(dòng)物投喂飼料時(shí)添加酶制劑來(lái)降解不同的抗?fàn)I養(yǎng)因子以此提高飼料的利用率，抑制制霉菌生長(zhǎng)和增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的免疫能力，目前使用最廣泛的是植酸酶。陳思等[10]采用中性蛋白酶、酸性蛋白酶、纖維素酶和木聚糖酶的不同組合對(duì)豆粕進(jìn)行酶解，研究發(fā)現(xiàn)，中性和酸性蛋白酶組合時(shí)蛋白質(zhì)水解度最高，與纖維素酶三者組合時(shí)還原糖釋放量有所增加，為1%。微生物發(fā)酵法主要利用發(fā)酵時(shí)微生物產(chǎn)生的酶來(lái)分解豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，降低其抗原性并累計(jì)有益的代謝產(chǎn)物，具有可加工處理，條件工藝設(shè)備要求簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。楊慧等[11]探討微生物發(fā)酵對(duì)豆粕抗原性的影響，結(jié)果表明：選用枯草芽孢桿菌在固態(tài)條件下發(fā)酵12 h，大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的抗原性分別降低20.62%和50.12%。Kim[12]等用發(fā)酵豆粕代替大豆粉和脫脂乳粉飼喂671頭育齡仔豬，結(jié)果顯示發(fā)酵豆粕可以取代豆粕和脫脂乳粉作為另一種飼料蛋白質(zhì)來(lái)源。這說(shuō)明微生物發(fā)酵法可以強(qiáng)化動(dòng)物的吸收效率，增加家畜的食用量。

3 益生菌發(fā)酵豆粕的優(yōu)勢(shì)

益生菌發(fā)酵豆粕是指以豆粕為原料，利用單一或多種益生菌復(fù)合發(fā)酵進(jìn)行酶解作用。經(jīng)益生菌發(fā)酵處理的豆粕，不僅降解了抗?fàn)I養(yǎng)因子，還可以把大分子蛋白質(zhì)和碳水化合物降解成有利于動(dòng)物消化吸收的多肽類(lèi)和糖類(lèi)，在發(fā)酵過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生一些維生素、有機(jī)酸及生長(zhǎng)因子等，促進(jìn)了動(dòng)物的消化吸收。

3.1 發(fā)酵豆粕的概念

發(fā)酵豆粕是指在一定條件下，利用一種或者多種益生菌進(jìn)行發(fā)酵處理，利用其在豆粕中的生長(zhǎng)增值以及代謝作用，累計(jì)有益代謝產(chǎn)物而產(chǎn)生的成品。通過(guò)益生菌的發(fā)酵，豆粕中大分子蛋白降解為多肽、小肽等游離氨基酸，除去了多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，平衡了其中的氨基酸比例，提高了營(yíng)養(yǎng)以及使用價(jià)值。

3.2 益生菌的功能

3.2.1 減少抗?fàn)I養(yǎng)因子及有害微生物數(shù)量，提高飼料營(yíng)養(yǎng)水平。經(jīng)益生菌發(fā)酵處理，可以消除一些飼料中的某些抗?fàn)I養(yǎng)因子，如蛋白酶抑制劑、植酸、單寧、棉酚等。此外，益生菌發(fā)酵可使飼料的pH降到4.5以下，能夠抑制潛在病原菌的生長(zhǎng)，減少有害微生物的數(shù)量。發(fā)酵過(guò)程中的一系列生物化學(xué)反應(yīng)使飼料中的淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等復(fù)雜大分子有機(jī)物降解為動(dòng)物易消化吸收的單糖、雙糖、低聚糖和氨基酸等小分子物質(zhì)，從而改善飼料的適口性并提高了營(yíng)養(yǎng)水平。

3.2.2 促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收，產(chǎn)生多種有益代謝物。益生菌在動(dòng)物腸道內(nèi)能合成多種維生素、氨基酸、核酸，能促進(jìn)動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)、糖分、脂肪以及各種離子的吸收。酵母細(xì)胞在發(fā)酵過(guò)程中可以將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒，降低硒的毒性然后轉(zhuǎn)移到有機(jī)大分子物質(zhì)上，經(jīng)過(guò)益生菌的轉(zhuǎn)化可使人體吸收比率提高20倍，還可以提高粗蛋白、鈣、磷和其他一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化。同時(shí)，益生菌發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)豐富的微生物菌體蛋白及有益代謝產(chǎn)物，如氨基酸、有機(jī)酸、酯、醇、醛、抗生素、維生素、激素、活化的微量元素等，改變了飼料的品質(zhì)。

3.2.3 維持動(dòng)物菌腸道菌群平衡。益生菌在腸道中能夠產(chǎn)生氨基氧化酶、氨基轉(zhuǎn)移酶或分解硫化物的酶等有害物質(zhì)利用酶，從而降低腸道中游離的氨及吲哚等有害物質(zhì)，使排泄物和體液中的氨減少，改善了環(huán)境的污染。而且糞物中也存在大量活菌體可以繼續(xù)利用剩余氨從而改善飼養(yǎng)環(huán)境。Sheng等[13]在母豬飼料中添加乳酸菌及枯草芽孢桿菌后進(jìn)行厭氧發(fā)酵,和未發(fā)酵飼料相比,發(fā)酵飼料還原態(tài)的銅、鐵含量顯著增加,氧化態(tài)的銅、鐵含量顯著減少(P＜0.05),豬糞pH值顯著升高(P＜0.05),豬糞糞臭素濃度極顯著降低(P＜0.01),飼料發(fā)酵改變了飼料和豬糞中銅、鐵、鋅、錳的化學(xué)形態(tài),從而減少了豬糞臭味。益生菌還能粘附到腸壁細(xì)胞上起到屏障作用，競(jìng)爭(zhēng)性抑制排斥病原菌。多種益生菌在胃腸道中能抑制有害菌的繁殖和生長(zhǎng)。

3.2.4 增強(qiáng)免疫力，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能。益生菌能有效提高干擾素和巨噬細(xì)胞的活性，并分泌產(chǎn)生特異性免疫調(diào)節(jié)因子來(lái)激發(fā)機(jī)體免疫功能，及時(shí)殺滅入侵的致病菌，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，大幅度降低發(fā)病率和死淘率。而且經(jīng)益生菌發(fā)酵過(guò)的飼料帶有特殊香味，適口性好，可以刺激食欲，提高采食量，同時(shí)產(chǎn)生的有益代謝物轉(zhuǎn)化利用率高，可以提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。益生菌發(fā)酵飼料對(duì)反芻動(dòng)物也有良好的改善生產(chǎn)性能的作用,吳小燕等[14]研究證實(shí)益生菌發(fā)酵飼料能提高泌乳奶牛的產(chǎn)奶量和飼糧各養(yǎng)分的表觀消化率、改善乳品質(zhì)。

3.2.5 改善環(huán)境。使用益生菌發(fā)酵飼料喂養(yǎng)動(dòng)物，益生菌可以抑制腸道內(nèi)腐敗菌，減少氨、生物胺、吲哚等有害物質(zhì)產(chǎn)生，芽孢桿菌產(chǎn)生的氨基氧化酶及分解硫化氫的酶類(lèi)，可將吲哚類(lèi)物質(zhì)降解，從而降低畜禽舍內(nèi)氨氣、硫化氫的濃度和臭味，減少污染，改善環(huán)境。

3.3 益生菌發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)特性

豆粕發(fā)酵后不僅可以提高其適口性，其蛋白質(zhì)含量也有所增加，同時(shí)對(duì)其所含的豬主要限制性氨基酸也沒(méi)有任何影響。發(fā)酵豆粕中所含多肽會(huì)有所下降，這對(duì)斷奶仔豬促進(jìn)胃腸道內(nèi)蛋白質(zhì)消化所需的胃酸分泌極其有益,發(fā)酵豆粕中的多肽分子量通常都小于10 kDa，而普通豆粕分子量一般在20～250 kDa。豆粕發(fā)酵后可消除大豆蛋白質(zhì)中的脲酶、大豆球蛋白、β-伴球蛋白、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子，降低蛋白質(zhì)分子量為小分子蛋白質(zhì)和小肽，并產(chǎn)生大量益生菌、寡肽、乳酸、維生素等物質(zhì)，發(fā)酵豆粕的適口性和消化吸收率均較普通豆粕高。豆粕經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理可以顯著提高豆粕中游離大豆異黃酮含量，同時(shí)，異黃酮經(jīng)發(fā)酵后抗氧化活性也顯著增強(qiáng)，對(duì)畜禽生長(zhǎng)有積極的作用。

4 益生菌發(fā)酵法降解豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子的作用機(jī)理

4.1 發(fā)酵豆粕的益生菌種類(lèi)

國(guó)內(nèi)外常用益生菌大致分為三類(lèi)，第一類(lèi)為厭氧的乳桿菌屬，如干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌等；第二類(lèi)為嚴(yán)格厭氧的雙歧桿菌屬，如短雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌等；第三類(lèi)為兼性厭氧的球菌屬，如糞腸球菌、乳腸球菌等。還有一些酵母菌與需氧菌等也可歸入益生菌范疇。目前市場(chǎng)上用于飼料發(fā)酵的益生菌種類(lèi)主要是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌和霉菌。胡新旭等[15]研究發(fā)現(xiàn)，仔豬飼喂乳酸菌發(fā)酵飼料后，其睡眠時(shí)間顯著增長(zhǎng)，且毛色更加光亮。吳逸飛等[16]采用酵母菌發(fā)酵玉米、豆粕、麩皮混合飼料，結(jié)果表明粗蛋白、磷以及小肽均顯著提高。

4.2 益生菌發(fā)酵法降解豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子的作用機(jī)理

按發(fā)酵所用微生物種類(lèi)進(jìn)行劃分，可分為單一菌種發(fā)酵和復(fù)合菌種發(fā)酵。

單一菌種發(fā)酵一般使用絲狀真菌，利用絲狀真菌分泌大量水解酶可達(dá)到降解豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子和提高蛋白質(zhì)、多肽含量的目的。張佳斌等[17]以枯草芽孢桿菌作為單一菌種發(fā)酵豆粕,在最佳發(fā)酵條件下：料水比（m/V)為1∶1，接種量為5%，發(fā)酵溫度為37℃，發(fā)酵時(shí)間為48 h，發(fā)現(xiàn)豆粕中的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)62.3%;以釀酒酵母菌作為單一菌種發(fā)酵豆粕,在料水比（m/V)為1∶1，接種量為5%，發(fā)酵溫度為31℃，發(fā)酵時(shí)間為60 h的條件下，粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)53.8%;以乳酸菌作為單一菌種,在料水比（m/V)為1∶1.2，接種量為5%，發(fā)酵溫度為37℃，發(fā)酵時(shí)間為72 h的條件下，粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)48.6%。魏曼琳等[18]按豆粕質(zhì)量4%、5%、6%的量添加乳酸菌作為3個(gè)處理，在37℃條件下發(fā)酵，分別在48、72 h對(duì)各組試樣粗蛋白含量和脲酶活性進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，乳酸菌添加量以4%為宜,既不會(huì)顯著降低豆粕的粗蛋白含量,又可有效降低其脲酶活性。毛銀等[19]研究發(fā)現(xiàn),利用植物乳桿菌發(fā)酵豆粕顯著提高了有機(jī)酸含量,改善了豆粕品質(zhì)。

單一菌種雖可對(duì)豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子進(jìn)行部分降解，但幾種益生菌復(fù)配在一起聯(lián)合發(fā)酵的效果優(yōu)于單一菌種，所以常采用多菌種聯(lián)合發(fā)酵降解豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子。張煜等[20]研究了選用枯草芽孢桿菌和復(fù)合酶制劑對(duì)玉米-豆粕型飼料進(jìn)行菌酶協(xié)同發(fā)酵后其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的改善，結(jié)果表明：通過(guò)菌酶協(xié)同發(fā)酵可有效降低飼料原料中大豆抗原蛋白免疫原性。侯楠楠等[21]利用乳酸菌和釀酒酵母等組成發(fā)酵豆粕與玉米粉和麩皮粉混合物（38∶1∶1），料水比5∶4，接種量2.0%。經(jīng)過(guò)32℃恒溫密封發(fā)酵72 h，發(fā)現(xiàn)乳酸菌和酵母菌數(shù)量顯著提高，粗蛋白質(zhì)、酸溶蛋白和總酸的含量提高，其中粗蛋白質(zhì)含量高出6.07%，酸溶蛋白含量和總酸含量分別是對(duì)照組的3.87倍和5.23倍，且豆粕經(jīng)復(fù)合益生菌發(fā)酵后，大腸桿菌和霉菌的數(shù)量降低。王國(guó)強(qiáng)等[22]的研究表明，在最佳復(fù)合微生物發(fā)酵條件下，枯草芽孢桿菌∶異常漢遜酵母菌∶干酪乳桿菌=2∶2∶1，微生物總接種數(shù)量為5%，發(fā)酵時(shí)間為48 h,發(fā)酵豆粕中酸溶蛋白含量達(dá)到12.0%,高于未發(fā)酵豆粕73.9%。

5 益生菌發(fā)酵法降解豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子的發(fā)酵工藝

5.1 益生菌固態(tài)發(fā)酵

益生菌固態(tài)發(fā)酵是指有益微生物在有少量游離水的固態(tài)濕培養(yǎng)基上，在適當(dāng)條件下經(jīng)厭氧或好氧發(fā)酵而成的飼料，發(fā)酵過(guò)程不需要嚴(yán)格無(wú)菌，具有無(wú)廢水排除、生產(chǎn)成本低和產(chǎn)出率高等優(yōu)點(diǎn)。益生菌固體發(fā)酵飼料的種類(lèi)大致可分為全價(jià)益生菌發(fā)酵飼料、益生菌發(fā)酵濃縮飼料、發(fā)酵豆粕、酵母培養(yǎng)物和其他發(fā)酵產(chǎn)品。

5.2 益生菌液態(tài)發(fā)酵

益生菌液體發(fā)酵是指在生化反應(yīng)器中，將微生物在生產(chǎn)過(guò)程中所需的糖類(lèi)、碳源、無(wú)機(jī)鹽、微量元素及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)溶解在水中作為培養(yǎng)基，通入無(wú)菌空氣并加以攪拌，提供微生物菌種生長(zhǎng)代謝所需的氧氣，并控制適宜的外界條件進(jìn)行微生物大量培養(yǎng)繁殖的過(guò)程。液體發(fā)酵飼料有改善飼料的消化特性、提高飼料利用率和預(yù)防腹瀉等優(yōu)點(diǎn)。液體發(fā)酵飼料國(guó)外使用較多，制作時(shí)一般不添加菌種，普遍采用天然存在的乳酸菌、酵母發(fā)酵，在發(fā)酵好的液體發(fā)酵飼料微生物菌群中占主導(dǎo)地位的是乳酸菌。目前被廣大研究者認(rèn)可的液體發(fā)酵飼料指標(biāo)為：pH＜4.5、LAB＞9 g 10 CFU/mL、乳酸含量＞150 mmol/L、乙酸含量＜40 mmol/L、酒精含量＜0.8 mmol/L。

固體發(fā)酵底物不僅能提供微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還提供微生物生長(zhǎng)的場(chǎng)所，但固體發(fā)酵產(chǎn)量低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且易受雜菌污染，不利于工業(yè)化生產(chǎn)?？膳c液體發(fā)酵相比，其培養(yǎng)基具有含水量少，廢渣廢液少易處理，且能源消耗低，設(shè)備和技術(shù)簡(jiǎn)便，投入成本低等優(yōu)點(diǎn)。

6 展望

發(fā)酵豆粕作為目前應(yīng)用最多的一種植物性蛋白飼料，是飼料行業(yè)的一個(gè)主要技術(shù)突破口，更加深入及擴(kuò)展其在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。雖然發(fā)酵豆粕技術(shù)日漸完善，但仍存在一些問(wèn)題。目前,對(duì)微生物發(fā)酵飼料的研究發(fā)酵菌株種類(lèi)繁多、性質(zhì)不穩(wěn)定且耐受性差，極易受保藏條件、發(fā)酵工藝、生產(chǎn)環(huán)境的影響而發(fā)生變異或退化，甚至產(chǎn)生安全性問(wèn)題。而且現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外關(guān)于益生菌發(fā)酵飼料的研究仍主要停留在應(yīng)用效果的層面上,而對(duì)發(fā)酵飼料中的活性有效成分如何對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)及免疫等進(jìn)行調(diào)控的機(jī)理還缺乏系統(tǒng)和深入的研究。因此，加大對(duì)菌種和工藝條件參數(shù)的研究仍將是未來(lái)發(fā)酵飼料原料研究的重點(diǎn)，致力于篩選出保存性能優(yōu)秀且穩(wěn)定的發(fā)酵菌株并系統(tǒng)深入地開(kāi)展在動(dòng)物體內(nèi)作用機(jī)制的研究。我國(guó)的益生菌發(fā)酵飼料在生產(chǎn)工藝、保藏運(yùn)輸及養(yǎng)殖應(yīng)用過(guò)程均缺乏統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)督管理機(jī)制，因此建立完善國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)督管理機(jī)制也是急需解決的問(wèn)題。