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专访张铁鹰博士:饲料预消化,饲料企业可持续发展的新方向

  图/文 农牧前沿 罗丹
  随着中美贸易战的开打,“原料荒”和“降本增效”成为了2018年中国饲料圈的关键词。
 
  在这样的大背景下,饲料预消化技术走进了大家的视野。“饲料预消化将成为一种全新饲料加工模式,是饲料工业未来新的经济增长点。” 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所副研究员张铁鹰博士在前不久召开的2018饲料预消化营养论坛上如是评价预消化技术。
 
  张铁鹰博士主要从事饲用酶制剂与生物发酵的研究工作,在饲用酶制剂应用、评价和开发方面开展了大量工作。在题为《饲料预消化》的报告中,他不仅介绍了饲料预消化产生的背景,同时也介绍了饲料预消化的关键技术与未来趋势。他认为降低酶制剂研发瓶颈,开发不可消化的资源潜在价值、破坏抗营养因子等都是饲料预消化技术的价值所在。他也承认饲料预消化技术尚处于发展阶段,还需要不断的探索与完善。
 
  如何定义饲料预消化技术?饲料预消化技术应用层面还面临哪里挑战和机遇?这项技术为哪些企业提供了机会?为了回答这些问题,《农牧前沿》专访了张铁鹰博士。
 

专访张铁鹰博士:饲料预消化,饲料企业可持续发展的新方向

  中国农业科学院北京畜牧兽医研究所副研究员张铁鹰博士
 
  生物酶解是主要预消化手段
 
  农牧前沿:如何定义饲料预消化?
 
  张铁鹰:动物有物理消化和化学消化2种方式,所以广义上来讲所有利用物理、化学手段对饲料进行预处理提高其消化的手段均可称为预消化。但目前更多是指利用酶(微生物和动物内源酶)对饲料进行体外酶解的一个生物反应过程。
 
  饲料资源短缺、降低饲料成本和减少养殖排泄物的排放将是我国畜牧业未来长期需要解决的突出问题。饲料预消化可充分发挥微生物酶广谱性和多样性的特点,弥补动物消化生理的不足,可以充分消除饲料中抗营养因子、减轻动物的消化负担,提高饲料利用效率,降低养殖饲料成本,充分发挥动物生产潜质。饲料预消化是饲料加工方式的创新,特别是随着酶制剂产业的发展和酶成本的降低为饲料预消化发展提供技术保障。
 
  不过,饲料预消化处理虽然理论上存在很多的优势,但在实际生产操作中还有许多的问题需要解决。如饲料预消化处理的程度掌控及其与动物生产性能改善间的关系,不同饲料原料的预处理工艺,处理后产品的检测方法和质量判定标准等还需要做大量的工作。同时,预消化处理工艺与酶的选择,处理后产品水分含量(干基还是湿基)等均关系到预消化处理产业效益与发展。
 
  农牧前沿:所以狭义的讲饲料预消化是指生物酶解?
 
  张铁鹰:是的,主要是利用微生物酶在其较适宜的水、温度和pH条件下对饲料原料进行预处理。
 
  农牧前沿:饲料预消化与现在同样热门的生物发酵有相关性吗?
 
  张铁鹰:饲料预消化过程可以有发酵过程存在,发酵过程也存在预消化过程,只是侧重点不同,优缺点各异。预消化更注重的是对饲料处理的程度,发酵饲料更多应该关注微生物有益菌和代谢物。生物发酵稳定性和终点控制有一定的难度,预消化比较容易掌握。生物发酵存在一定的养分消耗,生物酶解预消化几乎无养分消耗。生物发酵工艺较复杂,生物酶解预消化较为简单,但均存在杂菌控制风险。对饲料原料而言,深度预消化处理,适度生物发酵将是更好的选择。比如发酵豆粕在在制作过程中,可以采用酶和菌协同发酵,改善了产品的适口性,并赋予一定的功能性。
 
  是降低成本最有效的一种加工方式。
 
  农牧前沿:饲料预消化为什么会近年在国内得到关注?它在国外有相关的研究报道吗?
 
  张铁鹰:我国饲料资源短缺是核心,另外行业低利润发展需要技术创新和生产方式变革是根本,畜牧行业从业人员素质和技术水平提高加速了新技术创新速度和更新速度。最主要是预消化产生的经济效益巨大,对解决当前饲料工业低利润高风险等问题至关重要。目前饲料预消化在国外的研究相对较少。
 
  农牧前沿:如何理解您所说的“对解决当前饲料工业低利润高风险等问题至关重要”的意思?
 
  张铁鹰:过去的几十年我国饲料市场一直是在不断增长,企业技术压力小,对技术创新投入亏欠过多。但任何一个行业都在不断发展和进步,企业发展不是规模的简单扩大,而是核心技术不断更新,不断能满足市场的需求。技术发展与创新需要一个较长时间的高投入与积累,低利润发展企业不能形成资本积累,自然不可能对技术创新进行高投入,也就不可能有自己的核心技术。长此下去自然会形成恶性循环,最终会被淘汰。
 
  农牧前沿:这项新技术为什么样的企业提供了机会?大型饲料企业?中小型饲料企业?或者是饲料原料供应企业?
 
  张铁鹰:所有的饲料企业均需要关注预消化技术。当地拥有资源优势的饲料企业和养殖企业均可开展饲料预消化加工,特别是距离谷物深加工企业距离的较近的企业更有地理优势。
 
  预消化是未来解决饲料资源短缺,降低饲料成本最有效的一种饲料加工方式。
 
  差异化指标是关注点
 
  农牧前沿:那预消化技术是针对所有原料还是部分有瑕疵的原料?
 
  张铁鹰:我认为植物性饲料原料和部分消化率较低的动物性饲料原料(羽毛粉、皮革粉和血粉)均可进行预消化处理,而一些鱼粉等高消化率的饲料进行预消化处理的必要性不高。
 
  农牧前沿:现在饲料预消化在应用上主要存在什么问题?
 
  张铁鹰:应用主要受成本和质量限制,更多只能使用在幼龄畜禽,替代一些高成本的动物性饲料原料。因预消化产品的使用对象多为饲料企业,必须对预消化产品进行烘干处理,这样大大增加的预消化产品的成本。现在也有一些饲料企业在探索湿基预消化发酵饲料使用,并取得了一定进展,但因水分的限制使用比例普遍较低,预消产品的核心价值未得到充分发挥。目前,预消化产品质量缺乏科学的判刑标准,仍存在一些企业产品标准低,甚至炒作概念的现象。未来市场更需要高质量的预消化饲料产品,可在配方里大比例使用,降低高成本动物性饲料原料比例,充分发挥动物的生长潜质。
 
  农牧前沿:在使用预消化产品上,大家需要关注哪些关键点?
 
  张铁鹰:预消化处理与未经处理差异化指标,以及这些差异化指标对动物生产性能和健康是否有益,并且差异化指标可量化。
 
  农牧前沿:饲料预消化处理后的产品在饲料中使用量为多数合适?
 
  张铁鹰:预消化饲料使用量越大越好,但更多受配方的成本、使用对象等多种因素的限制,需要根据具体情况而定。
 
  农牧前沿:饲料预消化处理是有好处,但是否是经济划算的?可能我们花了更多的资源去做这个事情。
 
  张铁鹰:经济是否划算主要由原料、处理成本、产品性能和使用动物对象等多种因素决定。比如豆粕预处理产品在乳仔猪配方这使用较为普遍。提高预消化产品的品质,降低生产成本和原料与产品的运输距离等均是生产预消化饲料产品企业需要关注的核心问题。
 
  亟待建立检测标准与方法
 
  农牧前沿:您认为下一步饲料预消化亟待解决哪些方面的问题?
 
  张铁鹰:成本是第一个问题,然后就是需要有统一的检测标准,特别是预消化处理后的饲料产品的结构和分子量大小等方面指标的检测及配套的检测方法的建立。
 
  农牧前沿:您认为饲料生物预消化未来将会朝哪些方向发展?
 
  张铁鹰:我在报告中也提到过。首先要清楚动物蛋白质消化的自然规律与现实诉求,探索动物消化内水解酶的不足(量和种类)。其次,可围绕动植物性饲料组成和结构做文章,重点关注不同原料的空间结构和化学键类别,制定相应的改性措施。第三,在开发新型的微生物水解酶,消除多种抗营养因子的同时,提高不易和不可消化组分的潜在营养价值。第四,生物预消化的过程就是改性的过程,如何改性,改性哪些点,如何评价,需配套的科学方法。第五,野生菌固态发酵酶制剂在未来的饲料预消化处理中存在巨大潜质,特别在处理纤维等难以被单胃动物消化利用的饲料组分方面,可获得更多可利用形式的养分。第六,使用预消化饲料后,合理调整配方营养标准,充分动物生长潜质。最后,生物预消化是一种全新的饲料加工模式,饲料工业未来新的经济增长点,但需要科学接受,更需要不断科学发展和完善。

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