微生物發酵過程產熱的基本原理及一些相關注意事項
經常接到用戶來電咨詢,其中一些涉及到發酵過程中是否產熱的問題。以下是一些典型問題:
1.在發酵糟渣的過程中,為什么物料溫度不高?
2.為什么發酵糟渣在最初幾天溫度較高,但后來溫度下降,甚至表面出現冷感?
3.為什么在使用統糠、啤酒糟、玉米秸稈、米糠等松散物料進行發酵時,溫度非常高,甚至有明顯的熱度,這是否會導致燒料或者營養損失?(需要注意這些物料都屬于較為疏松的類型)
4.在使用發酵雞糞喂養豬時,為什么發酵過程沒有產生明顯的溫度,而其他人在制作有機肥的堆肥過程中溫度卻很高?
5.為什么我的發酵床墊料已經發酵了十幾天,但內部溫度沒有顯著變化?我翻動了一下,也沒有觀察到明顯的溫度變化。
6.在發酵糟渣用于喂豬時,是發酵溫度高好還是發酵溫度低好?
7.我的發酵糟渣含水量在30%~40%時,溫度非常高,但在50%~60%時溫度卻不高。這是為什么呢?
在回答這些問題之前,首先公布正確的結論,以便大家能有一個清晰的認識。然后從下面的內容中尋找答案和理論。以下是結論:
好氧發酵的溫度較高,厭氧發酵的溫度較低;更多的空氣進入會使溫度升高,相反溫度則越低;更多的空氣進入會促進微生物的繁殖,反之繁殖越少;菌體蛋白并非一定比植物蛋白容易消化吸收。
在以上結論的基礎上,可以得出以下進一步的結論:
① 以喂養動物為目的的發酵糟渣發酵應盡量采用厭氧發酵方法,以避免產生高溫高熱的現象,從而減少能量和維生素的損失。
② 在發酵堆肥、制作肥料的過程中,可以采用好氧發酵,以產生大量的熱量和溫度,從而消耗掉物料中的能量,以避免將來用作肥料時對植物造成燒跟燒苗。
③ 發酵疏松的物料(如啤酒糟、統糠、麥麩米糠、帶殼的酒糟、秸稈等)容易在內部含有較多的空氣,因此更容易產熱,導致發酵溫度較高。對于這些物料,需要通過壓實和緊密封閉來減少空氣進入(除非用于制作有機肥)。
④ 發酵床養豬中墊料的發酵目的在于分解糞便,因此采用好氧發酵方法。適量的空氣進入墊料可以促進糞便的充分分解。然而,在夏季,高溫會導致豬產生熱應激反應。因此,在夏季應避免大量使用刨花、谷殼等粗料,而使用鋸末等細料(不過不應完全使用鋸末),以適當控制墊料中的空氣含量,以避免過度發熱。
⑤ 微生物菌體蛋白不一定比植物蛋白更易于消化吸收,因為菌體蛋白含有較難溶解的細胞壁,影響了細胞質蛋白的消化吸收,而植物細胞壁相對容易被酶解,從而釋放植物蛋白。因此,在發酵糟渣的處理中,應以厭氧發酵和酶解反應為主,而不是追求大量微生物菌體繁殖。
⑥ 雞糞本身含有較多的非蛋白氮,真蛋白率較低,因此相對于其他糟渣的發酵而言,需要進行一定程度的好氧發酵。因此,可以采用二段發酵法,即先密封發酵幾天,然后翻堆一次,以引入適量空氣,隨后再密封繼續發酵,以適當培養微生物菌體,讓其同化非蛋白氮,并轉化為菌體蛋白以提高真蛋白率。
⑦ 發酵糟渣在開始幾天會消耗其內部的空氣,因此溫度可能會較高。然而,當物料內部空氣耗盡后,發酵過程將進入完全的厭氧階段,溫度會自然降低。
⑧ 當物料的含水量在30%至40%之間時,由于物料無法充分吸水膨脹軟化,反而導致體積膨脹,使物料顆粒之間形成較多的空氣間隙。因此,在這種含水量下的發酵過程會產生較大的熱量,并且由于水分含量較低,物料的溫度會升高。而當物料的含水量達到50%至60%時,物料能夠充分吸水膨脹軟化,并相互間形成粘結,經過壓實后,物料顆粒之間基本沒有空氣存在。因此,在這種情況下,發酵過程本身產熱較小,并且由于含水量較高,水具有較高的比熱系數,能夠存儲熱量,所以即使有一點熱量產生,也會被水所吸收,不會導致過高的溫度。
⑨ 如果發酵過程中持續有空氣源源不斷地進入物料中,進行持續的好氧發酵,最終會消耗掉物料中所有可利用的能量。對于作為肥料來使用的目的而言,這種情況是可以接受的,因為不會對植物產生燒根現象。然而,對于作為動物飼料的發酵過程而言,這是一種災難性的情況,因為能量是動物最重要的營養之一,而持續的好氧發酵會使能量被消耗殆盡,這是不可取的。
⑩ 發酵過程產生熱量還需要持續供應能量飼料,這是由能量守恒定律所決定的。因此,如果發酵床無法持續提供豬糞或其他能量源,就不可能保持持續的熱量產生。
所以,如果您的發酵目的是為了用作畜禽動物的飼料,那么應盡量避免發酵過程產生熱量。因為發酵過程產生的熱量會導致能量和維生素的損失。因此,在使用這些物料進行發酵時,應該采取以下措施:首先,要將物料用力壓實并緊密封閉,以確保發酵過程中的熱量無法散失。其次,在堆料時應逐層壓實,而不是等到堆滿料后再進行壓實。此外,應使用容器來發酵物料,而不是采用堆放的方式進行發酵。
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養殖場運用發酵飼料的好處主要有以下幾點:
節省飼料成本發酵飼料的原料來源廣泛..如食品廠的副產物、秸稈、牧草等,這些物質容易獲得,價格低廉,用益生菌.發酵后可以替代一部分飼料來喂豬,從而節省了飼養成本。
促進動物生長:發酵飼料中含有豐富的營養物質,如氨基酸、維生素等,可以給動物提供均衡的營養,促進動物生長。調節胃腸健康:發酵飼料中存在太量有益活菌,進入腸道后,種群優勢得以充分發揮,改變腸道微生物菌群結構,進入胃腸道迅速抑制有害菌的生長,調節腸道微生態平衡,改善腸道健康。
促進營養轉化:經過微生物發酵飼料原料中大分子物質被岔解成更容易被養殖生物吸收的活性肽、氨基酸等小分子物質,使反烏動物對飼料能夠更加有效的消化、吸收和利用,進而提高飼料營養價值。
增強機體免疫:發酵飼料中富含核苷酸和殼聚糖等可促進免疫器官發育的營養成分,可以激發動物機體的細胞免疫和體液免疫,提高血淋巴中凝集素、抗菌肽等活性,增強機體免疫力。
改善動物福利動物產品品質提升明顯:、發酵飼料可以產生大量有益活菌,如乳酸菌等,可以抑制有害菌的生長, 改善動物福利:動物運用發酵飼料后的肉蛋奶產品恢復自然香醇,品質提高顯著,能夠更好地贏得市場認可,從而提高經濟效益。
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