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白酒糟生物发酵饲料在猪和鸡上的研究表明具有提高生产性能、改善肠道健康

2024-04-28 14:19:15      点击:

我国糟渣类资源种类丰富、来源广泛,其作为动物饲料原料开发利用不仅能缓解资源短缺的压力,同时还能减少大量副产物堆积而引起的环境污染问题。白酒糟是高梁、大麦、小麦等谷物酿造白酒后所剩的副产物,是典型的糟渣类资源。新鲜白酒糟中含有丰富的营养物质和大量的微生物,如不及时处理或处理不当,极易腐败,造成二次环境污染。白酒糟富含蛋白质、维生素、矿 物质、氨基酸等营养成分以及有机酸、酚酸、黄酮 类和生物碱等生物活性物质,具有良好的饲料开发潜力和广阔的应用前景。然而,新鲜白酒糟富含粗纤维等抗营养因子、含水量高、易霉变腐烂,直接饲喂会导致动物出现生殖道疾病,降低其繁殖能力;同时,白酒糟含有乙酸、乙醇、甲醇等成分,长期饲喂会导致中毒和腹泻等疾病发生,严重限制了其直接作为饲料原料在单胃动物生产中的应用,使得白酒糟的资源化利用率低。采用微生物固态发酵技术可有效改善非常规饲料资源的营养价值,是目前实现白酒糟资源化高效利用的有效途径之一。本文结合国内外最新研究进展,对我国白酒糟资源概况、营养特点及组成成分、白酒糟生物发酵饲料生产工艺以及白酒糟生物发酵饲料在猪和鸡生产中的应用进行综述,旨为发酵白酒糟在猪和鸡饲粮中的科学应用提供参考。

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1、白酒糟资源概况、营养特点及组成成分

我国白酒糟资源丰富,据国家统计局的资料估算,在2015-2022年期间,我国白酒年均产量约为960万吨,近6年虽有所下降,但年均产量仍接近800万吨(图1)。白酒糟的产量约是白酒产量的3倍,由此可见,近年来我国白酒糟年均产量在2000万吨以上。但目前,新鲜白酒糟低效粗放的 传统处理方式极易造成环境污染和资源浪费等问题,因此,对其进行大规模高效处理和资源化利用具有重要意义。 

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我国酿造白酒的原料种类以及生产工艺不同,其所产生的酒糟类型以及营养成分也存在很大区别。 按酿造原料不同可分为高粱白酒糟、玉米白酒糟、青稞酒糟等;按生产工艺不同可分为浓香型、酱香型、清香型。白酒主要是由高梁、玉米、大麦、小麦等谷物原料酿造而来,所产生的白酒糟中仍然含有较丰富的粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、钙、磷以及维生素等营养成分,尤其是粗蛋白质含量较高。 如表1所示,不同类型白酒糟之间,玉米酒糟的营养价值较高,其粗蛋白质含量可达29%,且粗纤维含量较低;其次为酱香型白酒糟,而浓香型和清香型白酒糟由于酿造白酒时添加了一定量的稻壳,其营养价值相对较低。同时,白酒糟中含有丰富的矿物元素,如钙、磷、钾、锌和铁等。此外,白酒糟中氨基酸种类齐全,包括8种必需氨 基酸。除含上述常规营养成分外,白酒糟还富含 生物活性物质,如有机酸、酚酸、黄酮类和生物碱等,这些生物活性物质具有抗氧化、抗炎和抑菌等作用,对促进动物生长发育具有重要调控作用(表2)。

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综上所述,白酒糟含有丰富的营养物质,可作为优良的饲料资源。 然而,白酒糟中粗纤维等抗营养因子含量高,同时新鲜白酒糟含有甲醇、乙醇、醛类等有害物质,加之其水分含量较高易发生霉变,处理不当饲喂动物会出现中毒现象。 因此,畜禽生产中通常不直接添加新鲜白酒糟作为饲料原料。

2、白酒糟生物发酵饲料生产工艺

近年来,利用生物发酵技术提高饲料原料的利用价值受到了广泛关注,微生物发酵主要是微生物通过代谢作用将饲料原料中蛋白质、纤维素等大分子物质降解为小肽、氨基酸、单糖和有机酸等易被动物消化吸收的小分子物质,经微生物发酵后,饲料原料的营养价值提高,抗营养因子含量降低,且适口性提高。根据发酵工艺不同,微生物发酵可分为固态发酵、液态发酵和复合发酵。与液态发酵相比,固态发酵具有工艺简单、污染小、成本低以及安全性高等优点,是生产上常用的 微生物发酵技术。目前,生产上常用固态发酵 法对白酒糟进行处理,而液态发酵白酒糟的报道相对较少。

发酵基料是影响发酵产物营养物质含量变化的首要因素。白酒糟中营养物质不均衡,其中氮 源丰富,但缺乏含碳物质,因此,研究人员通常在发酵白酒糟时添加玉米粉、麦麸和菜籽粕为微生 物生长代谢提供碳源,适量的碳源可以提高菌体生长速度,并且有助于提高白酒糟蛋白质转化率。 于海漫利用混合菌种( 热带假丝酵母、枯草芽 孢杆菌、白地霉)发酵白酒糟发现,当麸皮添加量在5%~15%时,发酵白酒糟中粗蛋白质含量随着 麸皮添加量增加而呈增长趋势。 研究发现,在麸皮添加量10%、玉米粉添加量5%和菜籽粕添加量5%的条件下,接种白地霉、绿色木霉、米曲霉和枯草芽孢杆菌,白酒糟中粗蛋白质含量从16.32%提高到24.34%,粗纤维含量从34.90%降低至20.06%。

微生物菌。种是影响发酵白酒糟营养成分的重 要因素,不同种类微生物其发酵效果不同。在生产上,发酵酒糟常用的菌种有酵母菌(产朊假丝酵母菌、热带假丝酵母菌等)、霉菌(白地霉、黑曲霉等)、乳酸菌(异型双歧杆菌等)、芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌等)和放线菌(小单胞菌属、链霉属等)。白酒糟经不同菌种发酵后,其粗蛋白质、 粗纤维等营养成分含量变化差异较大。因此,应不断筛选优良的微生物菌种,以获得高品质发酵 白酒糟。利用枯草芽孢杆菌和酵母菌 混合发酵白酒糟,发酵后白酒糟的粗蛋白质含量25.91%,比 发酵前提高了60.43%。采用枯草芽孢杆菌和热带假丝酵母菌按照等比例混合发酵后,白酒糟的粗蛋白质含量提高,可达39.17%。上述发酵白酒糟中粗蛋白质含量存在一定差异的原因可能与菌种组合、接种量等因素不同有关。以白酒糟为主要原料,以康宁木霉和纤维素酶为发酵菌种,研究单菌及混合菌发酵后白酒糟中营养成分含量的变化,结果表明,发酵白酒糟的纤维素含量降低,且混菌发酵的效果优于单菌发酵,可能是混合菌中不同菌种产生的酶之间存在互补作用,使其发挥更好的效果。

此外,发酵条件,如含水量、接种量、接种比 例、发酵温度以及时间等也是影响发酵产品品质的主要因素。含水量会直接影响微生物的生长,含水量过高会导致发酵底物的孔隙中充满水,不利于气体交换,而含水量过低会导致底物营养物质溶解度降低,微生物的生长受到抑制;接种量会影响活菌数目,接种量不足、微生物菌株少,相关酶分泌减少,影响发酵效果,接种量过多会导致菌株快速进入稳定期甚至衰亡期;发酵温度会影响 微生物的生长速率和酶活性等;发酵时间会影响 发酵速率,发酵时间过短会导致饲料原料发酵不充分,发酵过长又会导致杂菌生长。因此,只有将各项工艺参数控制在适宜的范围内,才能达到最优发酵效果。生产发酵白酒糟饲料时发现,采用酿酒酵母、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、黑曲霉和米曲霉,在接种比为2:4:1:1:1、温度为38℃、含水量为55%、培养周期为5d的条件下,发酵白酒糟的粗脂肪和真38蛋白质含量分别比发酵前提高了27.67%和16.91%。 利用黑曲霉、粪肠球菌、植物乳酸杆菌、酿酒酵母对白酒糟进行固态发酵,当接种比为1:1:1:1、初始pH为5、发酵温度为28℃、接种量为8%、培养周期为5d的条件下,发酵白酒糟中粗蛋白质含量提高了34.46%,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别降低了35.28%和54.02%。

综上所述,发酵基料、微生物菌种和发酵条件不同会影响白酒糟的发酵品质,筛选优良的微生物菌种是发酵的关键,但不同菌种所要求的发酵条件有所不同。因此,只有将发酵过程中各项工艺参数控制在适宜范围内,才能得到优质的发酵白酒糟(表3)。

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3、白酒糟生物发酵饲料在猪和鸡生产中的应用

白酒糟生物发酵饲料作为一种新型的非常规饲料原料,在猪和鸡生产中具有提高生产性能、改善肠道健康以及产品品质等功能,具有广阔的应用前景。

3.1  白酒糟生物发酵饲料在猪生产中的应用

3.1.1  白酒糟生物发酵饲料对猪生产性能的影响 

研究发现,饲粮中添加4%酿酒酵母再发酵高梁干酒糟及其可溶物可提高妊娠后期母猪采食量、产奶量和产仔存活率,降低产死仔率,同时提高仔猪断奶窝重,这可能是由于高梁酒糟酿酒酵母培养物能提高母猪乳汁中粗脂肪和干 物质含量,进而提高仔猪生长性能。 用4%白酒糟酿酒酵母培养物替代等比例基础饲粮饲喂断奶仔猪发现,添加发酵白酒糟能增加断奶仔猪的平均日增重,其原因一方面可能是白酒糟在发酵过程中产生消化酶、有机酸等生物活性物质,改善白酒糟适口性;另一方面可能是发酵过程中产生的有益微生物和活性物质进入肠道,改善肠道微生态平衡,促进饲料消化吸收,进而提高仔猪生产性能 。在“杜×长×大”三元 杂交猪饲粮中分别添加 5%、10%、15%、20%发酵白酒糟替代不同比例玉米、豆粕、小麦麸,结果发 现,发酵白酒糟添加量≤15%时能提高育肥猪平均日增重、平均日采食量,并降低料重比;而添加 20%发酵白酒糟会降低平均日增重和平均日采食量,提高料重比。 研究发现,饲粮中添加发酵白酒糟可提高育肥猪平均日增重,降低料重比及养殖成本,从而增加经济效益。综上所述,饲粮中添加适宜比例的发酵白酒糟可有效提高猪的生产性能,但并非添加比例越高效果越好,相反,添加比例过高反而会对机体产生负面影响。发酵白酒糟对猪生产性能的影响见表4。 

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3.1.2  白酒糟生物发酵饲料对猪的其他作用效果 

微生物发酵后的白酒糟中富含消化酶、小肽、细胞壁多糖(葡聚糖、甘露寡糖等)和维生素等功能性物质,因此还具有改善肠道菌群结构、提高机体抗氧化能力和免疫力等功能。研究饲粮中分别添加5%、10%、15%发酵白酒糟对断奶仔 猪肠道菌群和代谢产物的影响,结果发现,添加15%发酵茅台酒糟可有效调节肠道微生物菌群结构,提高肠道中乳酸菌和嗜黏蛋白阿克曼菌等有益菌的丰度,降低大肠杆菌等有害菌的丰度。同样,在育肥猪生产中的研究发现,饲粮中添加发酵白酒糟能提高育肥猪粪便中乳酸菌和双歧杆菌等有益菌的丰度,降低大肠杆菌等有害菌的丰度。由此可见,发酵白酒糟对猪肠道微生物的平衡有一定影响,其原因是微生物发酵白酒糟的菌种多为有益菌,动物采食后,有益菌定殖在肠道内,与有害菌竞争营养物质和结合位点,进而抑制有害菌生长。此外,饲喂发酵白酒糟还能提高机体抗氧化能力和免疫力。蒋载阳等在哺乳期母猪饲粮中添加4%发酵白酒糟替代不同比例玉米、豆粕和玉米皮,与对照组相比,发酵白酒糟组母猪血清中免疫球蛋白G(IgG)含量增加,表明饲粮中添加发酵白酒糟能提高机体免疫力,可能是发酵白酒糟中生物活性物质在机体内发挥作用。另有研究报道,饲喂发酵白酒糟可降低育肥猪粪便臭味,这为改善猪舍环境提供了新的思路。

以上研究结果表明,在猪生产中添加≤15%发酵白酒糟能改善肠道菌群结构,提高机体抗氧化能力和免疫力,改善血液生化指标,进而提高其生产性能,因此,在生产中添加适宜的发酵白酒糟可以节约饲料成本,增加经济效益。

3.2  白酒糟生物发酵饲料在鸡生产中的应用 

3.2.1  白酒糟生物发酵饲料对鸡生产性能的影响 

研究发现,在419日龄海兰褐蛋鸡 的饲粮中添加1%和2%发酵白酒糟,蛋鸡采食量和产蛋率有提高的趋势,料蛋比有降低的趋势,且1%添加组效果最优。 然而,王少琨等在72周龄海兰褐蛋鸡的饲粮中分别添加2%、4%、6%和8%发酵白酒糟,发现2%和4%添加组蛋鸡产蛋率显著提高,料蛋比显著降低。以上最优添加量有差异可能是发酵白酒糟的品质不同所导致,但综合来看添加发酵白酒糟对蛋鸡生产性能具有改善作用。同样,在肉鸡生产中的研究发现,饲喂发酵白酒糟能提高其生产性能。报道,在爱拨益加肉鸡饲粮中添加5%酒糟发酵复合益生菌剂,可提高肉鸡平均日增重,降低料重比。发酵白酒糟对鸡生产性能的影响见表5。 

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3.2.2  白酒糟生物发酵饲料对鸡的其他作用效果

发酵白酒糟富含氨基酸、维生素、辅酶以及微量元素等营养物质,这些物质通过生理途径进入鸡蛋,进而改善鸡蛋品质。在海兰褐蛋鸡饲粮中添加发酵白酒糟,发现提高了鸡蛋蛋壳颜色值、蛋黄颜色值、蛋白高度和哈氏单位,以2%添加量效果最佳。另有研究发现,饲粮中添加2%、4% 发酵白酒糟替代等量玉米干酒糟及其可溶物饲喂三黄鸡,可提高其空肠和回肠长度,进而提高机体 对营养物质的消化利用率。此外,饲粮中添加 发酵白酒糟具有提高爱拨益加肉鸡空肠中乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌数量趋势,降低大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌数量的作用。发酵饲料中富含营养物质,为乳酸菌和双歧杆菌提供了适宜的生存环境,促进其生长繁殖,而乳酸杆菌可通过产生有机酸,降低肠道pH,抑制肠道中有害菌生长,从而改善肠道发育。

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以上研究结果表明,饲粮中添加1%~5%发酵白酒糟能提高鸡的生产性能,同时还能改善产品品质以及肠道形态结构和菌群组成,可作为一种饲料原料在鸡的生产中使用。

4、小 结

  微生物发酵技术极大地改善了白酒糟的营养价值和饲用价值,饲粮中添加适宜比例的发酵白酒糟能提高猪和鸡的生产性能、改善肠道形态结构、产品品质以及降低饲料成本等。但发酵白酒糟在开发和应用过程中仍存在一些待解决的问题:1)现阶段发酵白酒糟使用的微生物菌种种类繁多,高效发酵菌种以及发酵工艺的筛选需进一步研究,以便生产品质稳定的发酵白酒糟;2)虽然发酵白酒糟在猪和鸡生产中具有较好的作用效果,但对于不同品种以及不同发育阶段的最适添加量还需进一步摸索研究。

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相关链接:新鲜酒糟直接养猪营养包——不需要添加其它饲料等,提高采食量生长速度加快臭味苍蝇减少,从此让酒糟养猪变得非常简单


新鲜酒糟直接养猪营养包产品说明书

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豆粕、鱼粉、磷酸二氢钙、复合维生素、复合氨基酸、复合有机磷微量元素、复合益生菌、复合酶制剂等,辅料为中草药等。

【产品特点及功效】

本产品是专门针对新鲜酒糟直接喂猪(大米酒糟、玉米酒糟等,粥料一样的酒糟效果更好)而设计的营养包,解决酒糟直接喂猪中存在的适口性差、健康问题多、生长慢、营养不全、猪舍臭味氨气大等而研发综合营养素,不仅能够提高适口性增加采食量,还能够减少酒糟中的酒精和有害物质带来的危害。几乎不需要另外添加其它饲料即可达到满意的生长速度和饲料利用率。从此让酒糟养猪变得非常简单。

使用本品后可以显著提高肉猪的生长速度和健康程度,降低养殖区域臭味和氨气。且不含任何违禁药物和激素,对猪肉肉质安全可以通过检测,可以放心使用。

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【视频】新鲜粥样酒糟喂猪现场


【注意事项】

1.本品含有丰富的益生菌,酒糟温度必须在低于45℃才能加入,加入后需要在72小时内饲喂完。

2.运用本品后猪采食量会明显增加,长期使用不能停止。

3.怀孕后期母猪、哺乳期母猪建议另外增加部分猪全价饲料。

4.免疫、用药期间不需要停止使用本品。

5.适当补充青绿饲料。

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【保质期】24个月(于通风、阴凉、干燥处存放)

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