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摘要：发酵工程是生物工程的一个重要分支，可分为固体发酵和液体发酵。发酵工程技术已广泛应用于微生物发酵饲料、微生物酶法生产和饲料酶制剂。随着分子生物学、微生物学、发酵工程、仪器科学、自动化科学的发展，包括育种发酵工程的发酵技术，将研究设计和制造新的发酵设备、低成本自动化控制的发酵过程等已经获得快速发展。
关键词：发酵工程；饲料工业；发展趋势
前言：饲料和粮食生产一直是我国国民经济的薄弱环节。由于人口增长、耕地减少、肉类消费增加等因素的影响，我国粮食供需平衡十分脆弱。中国的人均粮食产量在400公斤以下，其中约40%的粮食用于饲料生产。在我国长期缺乏耕地和水资源的情况下，很难提高粮食产量。饲料资源的短缺长期制约着我国畜牧业的发展，特别是蛋白质饲料的严重短缺已成为一个全球性的问题。高效工业饲料的发展，提高从食品到畜牧产品的转化效率，开发新型饲料原料和饲料利用，是为了满足人们对肉类、家禽、鱼类、蛋类的需求，不断增长的对最佳方式的需求。进入21世纪后，新饲料资源的开发、蛋白质饲料的生产和新型饲料添加剂的开发越来越受到重视，特别是微生物发酵生产饲料蛋白、酶、氨基酸、维生素、抗生素和益生菌等生物技术，将在饲料工业中得到更广泛的应用。
1发酵工程技术
发酵工程，又称微生物工程，是生物工程的一个重要分支。发酵工程在研究微生物发酵工程通用工程技术问题，如微生物菌种的育种、激活和拓展训练，设计和筛选培养基的灭菌技术，发酵条件的控制技术，细胞大众文化、产品和过程设计的分离和纯化等。发酵工程可分为固态发酵和液态发酵。固态发酵有着悠久的历史，从2500年前开始就由固态发酵产生。广义上指的是一种利用不溶性固体基质来开发微生物的过程，包括固体悬浮在液体浸没的发酵过程中，包括在固体材料上的无(或少)的自由水湿培养微生物过程。在大多数情况下，它是一种生物反应过程，在没有或没有游离水的情况下，用一个或多个微生物在不溶性固体基质中发酵。与固体发酵相比，液体发酵具有以下优点:(1)简单、广源，是廉价的天然基质或工业生产中产生较多的废料，如秸秆、糠、马铃薯、醋等；投资低，能耗低，技术简单；产品收率较高；不需要废水处理，环境污染少，后处理方便。发酵过程一般不需要严格的无菌操作；一般来说，通风可以通过气体扩散或间歇式通风来完成，不需要连续通风，空气一般不需要严格的无菌空气。然而，发酵工程中的传热传质也是固态发酵的新问题。液体发酵的特点是利用液体培养基来促进微生物的生长和繁殖，并形成人们需要的代谢产物。液体发酵分为液面发酵、深层液体发酵和液体厌氧发酵三种类型。其中，液体深层曝气发酵是现代发酵工业中广泛使用的一种方法。该方法在我国的抗生素发酵、氨基酸生产、维生素发酵和酶制剂发酵中得到了应用。
2发酵技术在饲料工业中的应用
2.1微生物发酵饲料
微生物发酵饲料主要是酵母及其相关产品，以及酵母发酵的多种菌种，原料广泛使用，包括稻壳、稻草、血粉、蛋糕以及食品工业的各种残羹剩饭。微生物发酵饲料在改善饲料蛋白、改善口感、促进消化吸收方面具有显著优势。酵母培养是一种独特的酵母产品，它是由特定的发酵过程和培养基发酵而成的。它含有一定量的活性酵母，其主要用途在于培养基中酵母细胞产生的代谢产物和细胞壁甘露寡糖。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆蛋鸡露寡糖可以维持其在热季节的饲料摄入量，有助于增加母鸡的鸡蛋重量和老母鸡保持蛋壳的质量，提高饲料利用率，并能提高母鸡产率。发酵饲料的另一种产品是青贮饲料，在青贮饲料中微生物青贮饲料的研究和应用一直处于最重要的地位。在北美和欧洲国家，青贮饲料在微生物青贮添加剂中得到了广泛的应用，其效果在研究和生产领域得到了肯定和认可。传统的青贮技术在青贮饲料过程中，养分流失严重，容易腐败。然而，微生物青贮能有效控制青贮饲料的发酵方式，减少青贮饲料的流失，有效提高青贮饲料的适口性。
2.2微生物酶法生产维生素
泛酸钙作为一种维生素饲料添加剂，在畜禽养殖中发挥着重要作用。近年来国内的滤清器可以获得高产量的D型通用溶液酸酯水解酶微生物菌株，DL酸内酯中间体裂解一种通用溶液，产品质量可满足钙泛酸钙、技术和工业化生产的要求。核黄素发酵中使用的碳源是液体的油。美国、日本、英国、苏联和德国通过微生物发酵生产核黄素。在1960年，中国开始用阿舒假囊酵母固体发酵法生产核黄素作为牛奶蛋糕的营养补充。通过深层培养，核黄素的产量可以大大提高。
2.3饲料酶制剂
从生物酶提取的生物酶和其他原料，用于饲料加工过程，提高饲料营养价值，提高饲料产品质量，被称为饲料酶制剂。由于直接从植物和植物中提取的酶的成本较高，主要通过微生物发酵获得酶。市场上销售的酶可分为单酶制剂和复合酶制剂。近20种酶制剂，包括常用酶有8种，分别为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、植酸酶和半乳糖甙酶。目前由微生物发酵饲料酶制剂生产过程是:通过筛查和基因突变能够分泌所需酶的微生物菌株，或通过基因工程，将产生的酶基因转移成本低、可批量生产的微生物发酵菌种扩大培养，接种在杀菌原料发酵，加工后成品包装。我国草食动物的大规模饲养必须依靠秸秆的有效利用。秸秆的表面脂质和木质素是降解的关键。在豆科饲料、米糠、玉米、蛋糕、秸秆等方面，其表面脂质是一种重要的抗营养因子。提高消化率和节约饲料的关键是利用微生物酶制剂消除和降解饲料原料中的营养因子。在整个米糠、高油玉米、苜蓿粉、血粉、蛋糕等方面，添加到饲料中可以改善明显的消化能力，提高猪的生长速度，提高饲料利用率，并能减少粪便的排泄。在青贮添加剂中，许多国外的酶制剂，尤其是酸性脂肪酶，提高了秸秆的生物价值，其经济效益和社会效益都是巨大的。在畜禽饲料中添加抗生素，但通过抗菌素耐药性等方式，促进了养禽生产的营养吸收，提高了转化效率，水产养殖业带来了显著的经济效益。但越来越多的研究表明，抗生素的使用容易产生耐药性和残留组织，最终危害人类健康。因此，在一些西方发达国家，抗生素在牲畜饲料中的使用受到严格限制，特别是欧盟是抗生素的综合使用，是畜禽疾病预防饲料添加剂的增长。益生菌是一种可在动物和人的应用单一的活的微生物培养物或各种混合微生物培养物，这些活的微生物包括真菌、酵母和细菌，正常从动物的肠子，可能通过第一附加在胃肠道粘膜细胞和繁殖，并建立优势菌群，将有害的病原微生物排出体外，从而促进动物健康和增长。
结语
饲料生物技术和微生物发酵工程的发展水平是衡量国家饲料工业高技术发展程度的重要标志。生物工程技术的应用，特别是基因工程技术的应用，开发新型饲料，提高饲料质量，促进饲料工业技术水平，能够满足经济全球化和竞争国际化发展战略的要求，是高新技术产业未来的发展方向。作为分子生物学、微生物学、发酵工程、仪器科学、自动化科学的发展，发酵工程将在新的高效的包括育种、发酵技术的研究、新发酵设备的设计与制造、低成本自动化控制的发酵过程等方面有着巨大的发展，造福人类。
参考文献
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[3]李文立.生物技术在饲料工业中的应用展望[J].饲料工业，1990(08):31 -32.
论文作者:王子辉,李刚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/15
标签：饲料论文; 微生物论文; 酵母论文; 工程论文; 液体论文; 工业论文; 固体论文; 《防护工程》2018年第7期论文;