摘要：發酵飼料的生產與應用是近年來生豬養殖行業很熱門的話題，從2000年開始，國內外很多研究機構、飼料生產企業和大型養殖場都在進行這方面的探索、研究，目前已經有很多可以應用的成熟技術。本人及課題組的成員，從2003年開始，在李德發先生的引導和大力支持下，在豬用發酵飼料方面進行了十多年的研究與推廣應用工作。期間既有成功的喜悅，也有失敗的教訓。為了敘述方便，筆者從發酵原料的選擇與配伍、生產菌種的制備、物料的接種、發酵方式和成熟發酵料的應用五個方面展開論述。

固態發酵飼料的方式

固態發酵飼料的方式很多，目前主要有三大類。以下筆者以它們出現的時間為順序，分別進行論述。

1、厚層厭氧發酵

這種方式最早出現在20世紀80年代，一些國營農場采用簡單堆料覆蓋的方式固態厭氧發酵生產豬用飼料。這種發酵方式比較簡單粗放，基本上都是現生產現用，主要目的是為了利用多余的農副產品（豆渣、米糠、剩余的瓜果蔬菜等等）。

進入90年代，特別是2000年以后，隨著飼料工業的大發展，發酵飼料也得到了較大發展，其應用效果也越來越得到肯定。隨著生產技術的不斷提高，產品質量（包括穩定性）也在不斷提升，國內陸續出現了很多專業生產發酵飼料的車間（基本都是依附于大型飼料廠）。很多生產企業參照釀造工業的固態發酵方式，設計了長方體或者圓柱體大池子進行厚層固態發酵。這種發酵方式處理量比較大，一次可以投料數十噸甚至上百噸。目前很多生產發酵豆粕、發酵棉粕的企業基本都采用這種方法。同時，國內外也陸續出現了一些專業從事設計、生產固態發酵飼料設備的公司，其中比較有名的有江蘇邁安德集團、豐尚集團……。它們有完整的設計、定制、安裝、調試等一條龍服務，發酵池子的最大容量可以達到上千噸，有完善的進料、混合、接種、翻拌、出料等機械化（甚至自動化）操作系統。

大池子固態發酵處理量大、機械化程度高，至今為止依然是一種主流生產模式。但是，這種方式也存在一些問題，其中最大的問題是物料的散熱。在發酵高峰期，產熱量很大（中心溫度最高超過60℃），需要及時翻拌散熱。雖然在設備上有考慮，但是在生產中還是很難滿足實際需要，而且設備投資和操作能耗都很大。

為了解決這個問題，很多企業采用了一些改進型方式：例如：墩包、發酵車（箱），減少發酵單位體積，縮小到一個立方米、甚至500kg。這些方式可以大幅度減少發酵物料之間的溫度差，整個發酵過程都不需要翻拌散熱，極大地簡化了操作，同時也增加了生產處理的彈性（或者說靈活性）。當然，在大批量生產條件下，比較單位產品的生產成本，還是大體積大池子發酵略有優勢。

除了上述幾種方式以外，最近還出現了一種塔式裝置，物料分層發酵（最多分9層）。每當需要翻料散熱時，各層都按順序從下往上依次翻料一次：先把第一層的物料清理走（空出底層），然后第二層翻料到第一層；第三層翻料到第二層；依次類推，直到最高處。這種發酵的產品質量很好，但是設備投資很大。

厚層固態發酵最大的問題是物料之間會產生很大的溫度差，那么如何解決這個問題？除了減少單位發酵體積和加大翻拌頻率以外，是否還有其它緩解這一困難的方法？

為了便于說明，我們把厚層發酵飼料的整個過程分解成六個階段：進料、接種、發酵萌芽期、發酵高峰期、后熟期、出料。其中真正的主發酵時間只有發酵高峰期的8—12 小時，絕大多數（80%以上）發酵熱都產生在這個時間段，其它階段可以看做是不可或缺的輔助時間。

大量的發酵熱在短時間內集中釋放，給翻拌散熱提出了很高的要求，幾乎所有的設計和操作難點都集中在這一階段。

眾多周知，固態發酵產熱絕大多數（90%以上）來源于微生物的糖代謝，如果能有效地控制微生物的糖代謝速度就可以很好地控制其產熱速度，從而減少發酵物料之間的溫度差。

對于固態發酵來說，影響微生物糖代謝速度的因素主要有：可發酵糖濃度、物料的性質、含水量和翻拌程度。考慮到發酵飼料的特殊性，物料的性質和含水量受生產成本和操作條件的限制，通常很難改變。翻拌程度受機械配置和動力消耗的限制，也不容易改變。另外，過度翻拌會導致乳酸菌失活和干物質大量損失。唯一可以改變的參數是可發酵性糖的供應速度。在確保發酵糖總濃度不變的前提下，把可發酵性糖進行分批添加（類似液態發酵中的流加模式），盡可能延長發酵產熱時間，從而緩解其集中產熱帶來的一系列困難。一些生產實踐也證明，這種方式是有效的，但是實際操作還是比較麻煩，因為在補糖時同樣需要翻拌混合。是否還是更簡便有效的辦法呢？

筆者和課題組成員采用酶解糊化淀粉緩釋可發酵糖的方法，比較巧妙地解決了這個困難。具體要點如下：

對初始發酵原料做一些限制：可發酵性糖（針對所用的酵母菌和乳酸菌）的含量控制在0.2—0.5%之間，僅僅可以滿足萌芽期的消耗。參照發酵產酸和呼吸代謝的需要，計算出可發酵糖的總量，再折算成對應的糊化淀粉用量，在發酵物料中加入相對應的淀粉酶和糖化酶，以確保它們能在設定的時間內分解這些糊化淀粉，釋放其中的可發酵糖。這種方式可以比較靈活地延長發酵產熱時間（例如延長到原來的3—5倍），而且操作彈性很大，可以極大地緩解翻拌散熱帶來的一系列操作壓力，甚至可以達到基本不需要翻拌散熱的理想狀態。

后熟階段的發熱量很低，這個階段可以加大堆料的厚度，比高峰期大三倍都沒有問題。實際生產中可以充分利用發酵池的高度空間以提高生產能力。在設備設計上也應該考慮這個問題。在發酵高峰期階段，料層厚度一般不超過1.0米。在后熟階段，料層厚度可以增加到2—3米。

2、呼吸袋

物料經厚層固態發酵成熟以后，基本都需要經過干燥以后才能進入飼料加工和養殖場（否則就容易發霉變質），不僅需要消耗很多能耗，而且還影響發酵產品的使用效果。顯然，研究開發讓鮮濕發酵飼料直接進入養殖場的方法具有很好的意義。

解決鮮濕發酵飼料保質的關鍵是防止物料發霉，并盡可能保持發酵微生物（主要是酵母菌和乳酸菌）的活力。從2002年6月開始，本人及課題組成員，在北京市農業局、北京市獸藥監察所以及眾多飼料生產企業和養殖場的協助下，參照泡菜壇水封發酵模型，經過4年的艱苦努力，于2006年研究成功了呼吸袋發酵飼料生產技術，巧妙解決了防霉、流通和長時間保持厭氧菌活性等關鍵問題。發酵袋的裝料量通常不超過25kg，即使在發酵高峰期，物料的中心溫度也僅僅比外界環境溫度高5—8℃，物料之間的溫度差不超過5℃。目前該項技術已經被廣泛應用于眾多飼料廠和養殖場，產生了很好的效益。

3、發酵桶

發酵桶的原理與呼吸袋一樣的，參照的模型更接近泡菜壇發酵。與發酵袋相比，發酵桶更結實耐用，密封性更好。發酵桶幾乎可以在養殖場無限次循環使用，而發酵袋基本只能一次性使用。

由于發酵桶的造價比較高，同時為了防疫的需要，發酵桶往往只能在養殖場使用，基本不能進入流通環節。由于在桶內無法翻拌，物料的散熱性能又比較差（即使用不銹鋼做桶壁也一樣），所以發酵桶的裝料量不能太大，其容積通常控制在50—200升之間。根據眾多的生產經驗，本人提出如下參考建議：高溫季節用小桶發酵，并適當降低物料的含水量；冬季可以考慮用大桶發酵，并適當提高含水量（或接種比例）。

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