木薯渣在畜禽生产中的应用

scny08

一、木薯渣的现状及生物发酵技术的现实意义

1、目前我国木薯产业年产值超过10亿元。木薯主要用来加工木薯淀粉，木薯淀粉在食品、制糖、医药、饲料、纺织、造纸、化工等工业部门有着广泛的应用。采用木薯淀粉的湿法加工工艺，每加工1吨木薯产生含水70%的木薯渣约700kg。每年产生数百万吨的木薯渣。木薯渣的主要成分是淀粉、纤维素和少量的蛋白质，水分70%～80%。由于水分含量高，不及时处理会对环境造成直接污染。因此木薯渣的产业化利用不仅能有效提高木薯加工产业的经济效益，而且能有效减少木薯加工对环境的影响。在生物发酵过程中，所有的发酵产物可作为液体状产品。生产粉状产品时仅对发酵产物进行烘干，不会对环境产生任何污染。

2、我国的发酵工业已取得了长足的发展，微生物发酵及微生物发酵产物对大豆、棉籽及菜籽饼粕中的有毒有害物质及抗营养因子的去除效果明显，对蛋白质大分子降解为小肽等的作用显著，能提高蛋白质等营养物质的消化利用率，达到节约饲料消耗的目的。同时，混合菌发酵降解纤维素也取得了长足的进步，这就能够更进一步的提高饲料的利用率，降低饲养成本。

随着我国粮油加工、轻工食品发酵等行业的快速发展，出现了大量的加工副产品和发酵副产品，如木薯渣、玉米酒精粕(DDGS)、酒糟、酱渣、醋渣、果渣、味精渣、酵母蛋白等，这些资源的工业化利用，将产生大量的饲料原料，同时还能解决日趋严重的环境污染问题。木薯渣是木薯分离淀粉后的下脚料，约占鲜薯重量的75％，仅在广西武鸣县就有很多企业进行着这种加工，每年都产生大量的木薯渣。通过应用新型高效低成本微生物发酵技术及干燥技术，将对糟渣类饲料资源的开发起到一定的促进作用。

二、木薯渣生物发酵的技术路线以及在畜禽生产中的应用

1、国内外技术发展现状与趋势。

纤维素是由毗喃葡萄糖以β-1，4-糖苷键连接成的线性大分子物质。在分子主链上，每一个葡萄糖残基与相邻的葡萄糖残基互相旋转180°。植物纤维素的聚合度(degree
of
polymerization)约为14000；微生物纤维素聚合度约为3500
；商品纤维素聚合度在50～5000之间。植物纤维素的高聚合度、毛细管结构、木质素(lignin)和半纤维素(hemicellulose)所形成的保护层及其超分子结构中具有高结晶度(一般在30%～80%之间)的结晶区(crystalline)，存有大量氢键(包括分子链内、链间及分子链与表面分子之间形成的氢键)，是造成纤维素难以被利用的根本原因。从高效和环保的角度出发，纤维素被彻底分解而又无污染的一条有效途径，便是利用纤维素酶(cellulase)的水解作用。可是当前纤维素酶的高昂费用，是其难以被推广应用的主要因素。过去的一些研究表明，对含纤维素物质进行一定的前处理，但也仅是在较低的程度上提高了纤维素酶的水解效率。一些高产菌株的获得，在目前条件下也难以大幅度降低纤维素酶的成本，还需要开展更广泛而深入的研究。

最近几年，国内外不断有人报道利用细菌或真菌发酵降解纤维素取得了较好的成果。特别是在畜牧业方面，细菌发酵降解纤维素已经起着越来越重要的作用。如王尧等和陈文麟的研究发现降解饲料中的纤维素在猪的促生长方面得到了理想结果。有日本学者研究发现，通过降解饲料中的纤维素，可提高5%-10%的日增重和3%-7%的饲料效率。在肉鸡方面，秦江帆等也进行了相关研究。王怀凡等的研究结果表明，通过降解一定量的纤维素，可以使产蛋率提高10.8%，蛋重提高1.7%，料蛋比下降14.6%。此外，细菌发酵产生的纤维素酶在草食家畜胃肠疾病的治疗方面也有一定应用。如对马急慢性消化不良、便秘、牛前胃迟缓、瘤胃膨胀、瘤胃积食等疾病具有明显疗效。

通过合理的方法降解植物中的纤维素，不仅是对资源的充分利用，并可以产生巨大的经济效益。纤维素降解后的主要产品是葡糖糖，在畜禽体内葡糖糖被直接利用，这样就可以提高饲料的利用率，减少饲料中一些能量成分的添加量，进而降低养殖成本。鉴于此，利用细菌和真菌发酵木薯渣降解纤维素很有必要，并有着广阔的前景。这也是今后的研究热点。

2、技术路线

通常情况下，木薯渣因其纤维素含量较高，而纤维素又不能被单胃动物所吸收，所以它的利用受到了极大的限制；且常规菌种的发酵难以达到降解纤维素的目的。科学研究证明：只有通过特殊菌群生物发酵处理之后，才能将纤维素、半纤维素、木质素、果胶以及其它营养成分尽可能地转变成畜禽养殖可利用的饲料资源.

（1）筛选及优化菌种：从细菌和真菌中筛选出能利用降解木薯渣中纤维素的菌株；经过物理和化学等多种方式进行诱变，筛选出纤维素酶产量高的菌株作为发酵菌种。初步构建高活力纤维素内切酶、纤维素外切酶、β-葡萄糖苷酶的基因工程菌。

（2）培养基及发酵条件研究：研究确定培养基中除木薯渣外的其他添加成分和添加量；研究确定接种量、发酵温度、发酵时间、通气量等最佳发酵条件。

3、技术指标

利用生物发酵技术将木薯渣变为动物饲料的原料替代品（可替代玉米的比例为20-25%），其多项指标等同玉米，矿物质、维生素、氨基酸部分超过玉米指标。经生物发酵处理后，木薯渣的营养成分含量大幅度提升，其利用率也大大提高；且含有大量的益生菌群，可提高动物的生产性能和饲料报酬，减少抗生素的使用量。

木薯渣生物发酵前后指标考核及评价指标

指标	养分	处理前	处理后	比较值
增效 指标	能量mcal/kg	1.98	3.32	提高67.68%
	粗蛋白%	4.95	12.50	提高71.72%
控制指标	粗纤维%	15.23	8.50	降低44.19%

通过生物技术处理的木薯渣，其主要成分含量发生如下变化。

木薯渣生物发酵前后主要成分含量对比表

对比品 种	胡萝 卜素	硫铵素	烟酸	泛酸	胆碱	叶酸	维生素 E	核黄酸
发酵前	20	0.33	54	2.90	420	0.21	15	1.54
发酵后	93	31.75	435	33.21	1401	6.86	41.10	7.21

生物转化效率明显提高。木薯渣的营养成分结构得到改善之后，有效地促进了畜禽生物转化效率。另外还可以提高粗蛋白质和粗脂肪的消化率
，促进与细胞壁结合的矿物质的吸收；提高小肠绒毛的完整性，
促进小肠对营养物质的吸收。与传统的木薯渣比较,可使猪日增重提高10-15%，肉鸡提高9-13%，反刍动物提高16-20%；使得饲料转化效率分别提高5-10%；畜禽转化利用每吨饲料成本节省110-145元。动物转化的经济效益得到显著提高。　　

将工业废料木薯渣变为动物饲料的基本原料的替代品，可节约粮食、循环资源、加强产学研密切结合，推动农业科技创新。该项技术的应用是一场动物饲料的革命，是资源再生，循环经济，工业废弃物资源利用，是创新型的阳光产业。

daiwei0216

有原版么，有联系方试么

scny08

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