木薯渣在畜禽生產中的應用

scny08

一、木薯渣的現狀及生物發酵技術的現實意義

1、目前我國木薯產業年產值超過10億元。木薯主要用來加工木薯淀粉，木薯淀粉在食品、制糖、醫藥、飼料、紡織、造紙、化工等工業部門有著廣泛的應用。采用木薯淀粉的濕法加工工藝，每加工1噸木薯產生含水70%的木薯渣約700kg。每年產生數百萬噸的木薯渣。木薯渣的主要成分是淀粉、纖維素和少量的蛋白質，水分70%～80%。由于水分含量高，不及時處理會對環境造成直接污染。因此木薯渣的產業化利用不僅能有效提高木薯加工產業的經濟效益，而且能有效減少木薯加工對環境的影響。在生物發酵過程中，所有的發酵產物可作為液體狀產品。生產粉狀產品時僅對發酵產物進行烘干，不會對環境產生任何污染。

2、我國的發酵工業已取得了長足的發展，微生物發酵及微生物發酵產物對大豆、棉籽及菜籽餅粕中的有毒有害物質及抗營養因子的去除效果明顯，對蛋白質大分子降解為小肽等的作用顯著，能提高蛋白質等營養物質的消化利用率，達到節約飼料消耗的目的。同時，混合菌發酵降解纖維素也取得了長足的進步，這就能夠更進一步的提高飼料的利用率，降低飼養成本。

隨著我國糧油加工、輕工食品發酵等行業的快速發展，出現了大量的加工副產品和發酵副產品，如木薯渣、玉米酒精粕(DDGS)、酒糟、醬渣、醋渣、果渣、味精渣、酵母蛋白等，這些資源的工業化利用，將產生大量的飼料原料，同時還能解決日趨嚴重的環境污染問題。木薯渣是木薯分離淀粉后的下腳料，約占鮮薯重量的75％，僅在廣西武鳴縣就有很多企業進行著這種加工，每年都產生大量的木薯渣。通過應用新型高效低成本微生物發酵技術及干燥技術，將對糟渣類飼料資源的開發起到一定的促進作用。

二、木薯渣生物發酵的技術路線以及在畜禽生產中的應用

1、國內外技術發展現狀與趨勢。

纖維素是由毗喃葡萄糖以β-1，4-糖苷鍵連接成的線性大分子物質。在分子主鏈上，每一個葡萄糖殘基與相鄰的葡萄糖殘基互相旋轉180°。植物纖維素的聚合度(degree
of
polymerization)約為14000；微生物纖維素聚合度約為3500
；商品纖維素聚合度在50～5000之間。植物纖維素的高聚合度、毛細管結構、木質素(lignin)和半纖維素(hemicellulose)所形成的保護層及其超分子結構中具有高結晶度(一般在30%～80%之間)的結晶區(crystalline)，存有大量氫鍵(包括分子鏈內、鏈間及分子鏈與表面分子之間形成的氫鍵)，是造成纖維素難以被利用的根本原因。從高效和環保的角度出發，纖維素被徹底分解而又無污染的一條有效途徑，便是利用纖維素酶(cellulase)的水解作用。可是當前纖維素酶的高昂費用，是其難以被推廣應用的主要因素。過去的一些研究表明，對含纖維素物質進行一定的前處理，但也僅是在較低的程度上提高了纖維素酶的水解效率。一些高產菌株的獲得，在目前條件下也難以大幅度降低纖維素酶的成本，還需要開展更廣泛而深入的研究。

最近幾年，國內外不斷有人報道利用細菌或真菌發酵降解纖維素取得了較好的成果。特別是在畜牧業方面，細菌發酵降解纖維素已經起著越來越重要的作用。如王堯等和陳文麟的研究發現降解飼料中的纖維素在豬的促生長方面得到了理想結果。有日本學者研究發現，通過降解飼料中的纖維素，可提高5%-10%的日增重和3%-7%的飼料效率。在肉雞方面，秦江帆等也進行了相關研究。王懷凡等的研究結果表明，通過降解一定量的纖維素，可以使產蛋率提高10.8%，蛋重提高1.7%，料蛋比下降14.6%。此外，細菌發酵產生的纖維素酶在草食家畜胃腸疾病的治療方面也有一定應用。如對馬急慢性消化不良、便秘、牛前胃遲緩、瘤胃膨脹、瘤胃積食等疾病具有明顯療效。

通過合理的方法降解植物中的纖維素，不僅是對資源的充分利用，并可以產生巨大的經濟效益。纖維素降解后的主要產品是葡糖糖，在畜禽體內葡糖糖被直接利用，這樣就可以提高飼料的利用率，減少飼料中一些能量成分的添加量，進而降低養殖成本。鑒于此，利用細菌和真菌發酵木薯渣降解纖維素很有必要，并有著廣闊的前景。這也是今后的研究熱點。

2、技術路線

通常情況下，木薯渣因其纖維素含量較高，而纖維素又不能被單胃動物所吸收，所以它的利用受到了極大的限制；且常規菌種的發酵難以達到降解纖維素的目的。科學研究證明：只有通過特殊菌群生物發酵處理之后，才能將纖維素、半纖維素、木質素、果膠以及其它營養成分盡可能地轉變成畜禽養殖可利用的飼料資源.

（1）篩選及優化菌種：從細菌和真菌中篩選出能利用降解木薯渣中纖維素的菌株；經過物理和化學等多種方式進行誘變，篩選出纖維素酶產量高的菌株作為發酵菌種。初步構建高活力纖維素內切酶、纖維素外切酶、β-葡萄糖苷酶的基因工程菌。

（2）培養基及發酵條件研究：研究確定培養基中除木薯渣外的其他添加成分和添加量；研究確定接種量、發酵溫度、發酵時間、通氣量等最佳發酵條件。

3、技術指標

利用生物發酵技術將木薯渣變為動物飼料的原料替代品（可替代玉米的比例為20-25%），其多項指標等同玉米，礦物質、維生素、氨基酸部分超過玉米指標。經生物發酵處理后，木薯渣的營養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，可提高動物的生產性能和飼料報酬，減少抗生素的使用量。

木薯渣生物發酵前后指標考核及評價指標

指標	養分	處理前	處理后	比較值
增效 指標	能量mcal/kg	1.98	3.32	提高67.68%
	粗蛋白%	4.95	12.50	提高71.72%
控制指標	粗纖維%	15.23	8.50	降低44.19%

通過生物技術處理的木薯渣，其主要成分含量發生如下變化。

木薯渣生物發酵前后主要成分含量對比表

對比品 種	胡蘿 卜素	硫銨素	煙酸	泛酸	膽堿	葉酸	維生素 E	核黃酸
發酵前	20	0.33	54	2.90	420	0.21	15	1.54
發酵后	93	31.75	435	33.21	1401	6.86	41.10	7.21

生物轉化效率明顯提高。木薯渣的營養成分結構得到改善之后，有效地促進了畜禽生物轉化效率。另外還可以提高粗蛋白質和粗脂肪的消化率
，促進與細胞壁結合的礦物質的吸收；提高小腸絨毛的完整性，
促進小腸對營養物質的吸收。與傳統的木薯渣比較,可使豬日增重提高10-15%，肉雞提高9-13%，反芻動物提高16-20%；使得飼料轉化效率分別提高5-10%；畜禽轉化利用每噸飼料成本節省110-145元。動物轉化的經濟效益得到顯著提高。　　

將工業廢料木薯渣變為動物飼料的基本原料的替代品，可節約糧食、循環資源、加強產學研密切結合，推動農業科技創新。該項技術的應用是一場動物飼料的革命，是資源再生，循環經濟，工業廢棄物資源利用，是創新型的陽光產業。

daiwei0216

有原版么，有聯系方試么

scny08

什么意思？？？？？？