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微生態發酵飼料是依靠酵母菌、芽孢桿菌等有益微生物的新陳代謝，將飼料中不利于動物消化吸收的一些大分子及抗營養物質降解轉化，形成一種富含高活性益生菌和營養活性物質的生物飼料。微生態發酵飼料能有效改善動物消化吸收，調節動物的微生態平衡，抑制和殺死有害菌，提高機體免疫功 能，促進動物生長，還具有保護環境，原料廣泛存在，不受條件限制，投入少、產出多等優勢。目前，微生物發酵飼料在肉羊上應用已有報道。研究顯 示，微生物發酵飼料能有效提高肉羊生長性能，提高生產效益等 。但目前市面上的微生物發酵飼料質 量參差不齊、品質不一，鑒于此，本試驗選取麩皮 、米糠 、玉米皮、棗渣等為發酵底物，以酵母菌與枯草芽孢桿菌為協同發酵菌，比較不同飼料組方和不同翻料工藝對發酵飼料品質的影響，為今后肉羊微生物發酵飼料的研究和生產奠定基礎。

1 材料與方法

1.1   菌株

釀酒酵母菌XR4、BC 和枯草芽孢桿菌A15均 來自內蒙古農業大學獸醫學院反芻動物微生態制劑 課題組菌種庫。

1.2   菌株培養

將兩株釀酒酵母菌分別接種至自制液體培養基 中 ，180r/min 、30°C培 養48h ;枯草芽孢桿菌接種到營養肉湯培養基中，180r/min、37°C培養24h 。

1.3   固態發酵培養基配方設計

結合內蒙古農業大學獸醫學院反芻動物微生態制劑課題組前期試驗結果，參照肉羊飼養標準NY/T816—2004設計試驗日糧。本試驗選取麥麩、玉米、米糠、玉米皮、玉米渣 、棉粕、糖渣、棗渣粉8種飼料為發酵底物，利用DPS軟件進行8因子24處理，離心系數0.5的 “具附加線性約束的混料試驗設計”設計飼料組合 ，從中選取了8個組方進行發酵試驗，其中無機鹽添加量為2.6%，其組成和比例為(NH4)2 SO4∶KH2PO4∶MgSO4=20∶5∶1。

1.4   試驗設計

在內蒙古某生物科技有限公司的車間進行固態發酵試驗，以表1中的8個組方為8個試驗組，控制各組發酵料均為500kg，初始含水量為45% ，將培養的釀酒酵母菌(BC、XR4)和枯草芽孢桿菌 (A15)按 2∶2∶1 (總接種量為8% )的比例，分別接種到固態發酵料中進行發酵，不同時間點多點取樣檢測。

1.5   測定指標與方法

1.5.1   組方篩選

選取8個組方0、24、36、45、55h的樣品，測定其活菌數 、β-葡聚糖 、 甘露聚糖、多肽等營養活性物質的含量 ，固態發酵料中的活菌計數采用平板浸注法;β-葡聚糖、甘露聚糖采用液相色譜—示差折光檢測器測定;多肽采用紫外吸收法測定。

1.5.2   固態飼料發酵

品質翻料工藝試驗以組方篩選試驗中篩選出的最優組方為發酵基質，分為3組進行發酵試驗，其中對照組不翻料，試驗1組在料溫達到35°C (即發酵42h)時翻料一次，試驗2組在發酵42和53h分別進行一次翻料，各組選取0、42、53、59、68h的樣品測定其活菌數及β-葡聚糖、甘露聚糖、多肽含量，測定方法同1.5.1。

1.6   數據分析

利用Excel軟件對數據進行初步整理 ，用SAS9.1.3軟件中的GLM過程進行方差分析，采用Duncan氏法進行多重比較，最后采用 Topsis法對數據進行多 試驗、多指標綜合分析，評選出最優的試驗組。

2 結果與分析

2.1.1   8個不同組方發酵料活菌數測定

由表2可知，從0到55h整個發酵過程中，8個發酵料中的活菌數都表現出先上升后下降的趨勢 ，從起點到活菌數最高值時，活菌數的增長率分別為 : 1285%、134%、220%、1120%、510%、1066%、 2056% 及2400% ，組方7和8增長率較大，同時組方7在36h時達到37.30×105CFU/g，顯著高于其他組 (P<0.05)，在55h發酵結束時，組方1活菌數為12.37×105CFU/g顯著高于其他組 (P<0.05)。 

2.1.2   8個不同組方發酵料β-葡聚糖含量

由表3可知，整個發酵過程中，8個配方的β-葡聚糖含量都表現出不同程度的增長。與0時相比，發酵至55h時，8個組方中β-葡聚糖含量增長率分別為 184%、132%、130%、161%、180%、139%、168%及153%，組方1增長率最高，在55h時其β-葡聚糖含量 為93.88mg/100mg，發酵結束時組方7 的β-葡聚糖含量達到97.41mg/100 mg。 

2.1.3   8個不同組方發酵料甘露聚糖含量

由表4可知，發酵過程中8個配方的甘露聚糖含量都表現出不同程度的增長，與0時相比，8個組方發酵至55h時，其甘露聚糖含量增長率分別為113%、94%、103% 、70%、103% 、86%、123%及109%，組方7增長率最高;發酵結束時組方7含量最高，達到37.66mg/100mg。

2.1.4    8個不同組方發酵料多肽含量

由表5可知，在發酵過程中，8個配方的多肽含量都表現出不同程度的上升趨勢，與0時相比，發酵至55h時，其增長率分別為17%、22%、23%、18%、27%、29%、37%及28%，組方7增長率高于其他組;且在55h時，組方7多肽含量達到20.17μg/100mg，顯著高于其他組(P<0.05)。

2.1.5   8個不同組方各指標綜合評定

依據以上試驗結果使用 DPS14.10軟件Topsis法對數據進行多試驗、多指標綜合分析，結果見表6。由表6可知，組方7為最優組方，其發酵最高點活菌數增長率為2056%，達到了37.30×105CFU/g，發酵結束時β-葡聚糖、甘露聚糖、多肽增長率分別為168% 、123%、37%，含量分別為97.41mg/100mg、37.66mg/100mg及20.17μg/100mg。 

2.2    翻料工藝對固態發酵料品質的影響

2.2.1   翻料工藝對固態發酵料中溫度變化的影響

以組方7為基礎進行翻料工藝的研究。由圖1可知，在0到42h，3個組的發酵料溫度逐漸上升達到35°C左右。對照組在42到59h過程中的溫度繼續上升達到44°C，之后溫度保持不變;而試驗1組在42h測溫后進行了翻料，此時料溫 降至25.5°C，隨著發酵的進行料溫又逐 漸升高，到53h時溫度為36°C，顯著低于對照組 (P<0.05)，在53到68h過程中溫度不斷上升到43°C;試驗2組在 42h第1次翻料后溫度下降到25°C，從42.5到53h這個階段，其溫度逐漸上升到35.5°C，顯著低于對照組(P<0.05 )，在53h第2次翻料后溫度下降到30°C，從53.5到68h這個階段，溫度逐漸上升到43°C，但該過程溫度明顯低于試驗1組。

2.2.2   翻料工藝對固態發酵料中活菌數的影響

由表7可知，發酵過程中，酵母活菌數呈現先上升后下降的趨勢 ;在42h時 各組之間差異不顯著 (P>0.05)，此 對 照組的酵母活菌數達到最大值，隨后快速下降，到68h時達到最低值。試驗1組在42h時進行了翻料后，隨著發酵時間的延長酵母活菌數繼續增長，到53h時達到最大值，之后逐漸下降，到68h時 降至6.50×105CFU/g，仍顯著高于照組(P<0.05);而試驗2組在42和53h經過 2次翻料處理，在53h時酵母活菌數達 到最大，在53到68h過程中活菌數下降速度明顯比對照組和試驗1組緩慢，59和68h的活菌數均顯著高于對照組和試驗1組 (P<0.05)。

2.2.3   翻料工藝對固態發酵料中β-葡聚糖、甘露聚糖含量的影響

由表8、9可知，從0到42h，固態發酵料中β-葡聚糖和甘露聚糖含量不斷增加，3組間無顯著差異 (P>0.05)，試驗1組在 42h進行翻料，發酵結束時其β-葡聚糖和甘露聚糖含量顯著高于對照組 (P<0.05 );試驗2組分別在42和53h進行了2次翻料，在68h時兩種多糖含量顯著高于其他組 (P<0.05)，特別是第2次翻料后，試驗2組的β-葡聚糖和甘露聚糖含量出現明顯增加。發酵結束 時，試驗2組兩種多糖含量比對照組分別提高了7.53%和7.63%;比試驗1組提高了 4.67%和3.56%。此外，從42到53h，3組β-葡聚糖的增長率分別為4.7%、9.0%、8.4%，試驗組高于對照組，從53到68h，試驗1組提高4.0%，試驗2組 提高8.9%、試驗2組明顯高于試驗1組。從42到53h，3組甘露聚糖分別提高3.6%、7.9%、8.4%;從53到68h，試驗1組提高6.25% ，試驗2組提高 8.9%，試驗2組明顯高于試驗1組。

2.2.4   翻料工藝對固態發酵料中多肽含量的影響

由表10可知，隨著發酵時間的延長，固態發酵多肽含量不斷增加，0和42h時3組間多肽含量無 顯 著 差 異 (P>0.05 );試驗1組在42h翻料后發酵至53h時，多肽含量明顯增加，顯著高于對照組 (P <0.05 );試 驗2組在42和53h分別進行了2次翻料，發酵結束時其多肽含量顯著高于其他兩組 (P<0.05)，比對照組提高了3.00% ，比試驗1組提高了1. 2 % 。此外，42到53h，3組多肽含量分別提高5.6%、10.2%及10.2% ，試驗組增長率高于對照組;53到68h，試驗1組增長率為3.9% ，試驗2組增長率為4.2% ，試 驗2組較高于試驗1組。

3 討   論

3.1   8組發酵料活菌數及營養物質起點值不同的原因分析

本試驗在測定物料活菌數及3種營養物質含量時發現，即使在試驗的起始點，8個組方也存在明顯 差異，造成這種現象的原因可能有:同以往實驗室條 件下進行的研究不同，本次試驗在工廠較大生產規模 下進行，每一個組方一次性配料達500kg，物料在混合機混拌時均質性存在一定的差異性，此外本試驗組方中的棗渣、糖渣等原料的濕度和黏性較大， 也使物料不易混合均勻，這就造成取樣時樣品的組 成差異較大;由于工廠鍋爐的壓力存在一定偏差，使 每批配料時水溫存在一定的差異，這種溫度差異會 直接影響酵母菌的活性;此外每批次試驗菌種的濃 度和活性也有所不同，有的試驗菌種處在對數生長 期，有的放置時間較長，活性下降，這些因素等都會 導致起始點活菌數及營養物質的含量差異較大，因 此本試驗選擇增長率來衡量各指標的優劣。

針對以上問題，在今后的試驗中，應小批量配 料，并可將發酵料堆充分混合后分成幾個小堆作為 平行;嚴格控制菌株的培養條件，將接種量、菌種活 性及發酵環境等影響降到最低 ，將菌液充分混合后再投入生產，嚴格控制發酵起始點的水溫，同時采 樣時取更多的點以降低系統誤差。

3.2   不同組方對活菌數及3種營養物質含量的影響

不同組方因養分(碳源、氮源、無機鹽)、溶氧量 和基質的傳質速率不同，導致微生物發酵效率產生 差異，代謝產物的產量不同，適宜的培養基組成對于 生產優質高效的微生物發酵飼料非常關鍵。本試驗中活菌數增長率最高的組方8中，麥麩、米糠、糖渣 、棉粕的含量較高，而棗渣、玉米、玉米渣、玉米皮含量較低，這可能是由于麩皮、米糠等原料的物理結構較大而密度較小，有利于提高基質的孔隙率， 進而提高溶氧量，降低水活度，糖渣和棉粕能提供豐 富的碳源和氮源，促進酵母菌的快速增殖，因此物料 中活菌數增長率較高。組方7的整體發酵效果最佳，其棗渣比例最高，可見除棗渣外各原料設定范圍均比較合理，棗渣能提供豐富的碳氮源，但同時也十分黏稠，使用過多則不利于發酵過程中氧氣和 熱量的傳遞，使發酵過程變慢，因此本試驗中組方7設計配方比較合理。

3.3   不同翻料工藝對固態發酵質量的影響

物料的溫度、含水量、pH、通氣量等參數決定了 微生物發酵飼料的品質。發酵料堆積太低時，發酵過程進行緩慢且占用空間較大，不利于生產，堆積太高又不利于物料通透性，而翻料能夠起到散熱、溶氧、代謝產物的擴散 、發酵料混合均勻等作用。對照組發酵至42h時料溫達到35°C，繼續發酵時由于大量熱量無法散出料溫迅速升高，此時的溫度已超過了酵母菌的耐受溫度，大量酵母菌死亡或溶解，物料中活菌數快速下降。而2個試驗 組在42h時進行翻料，料 溫明顯下降，發酵至53h時2個試驗組的活菌數均顯著高于對照組，且3種活性物質增長率也高于對照組;試驗2組在53h第2次翻料后，溫度一直低于試驗1組，并能長時間保 持在適宜的溫度范圍內，同時發酵料中的活菌數和 營養活性物質含量也得到進一步提高。本試驗證明 了翻料對于發酵飼料的品質有明顯的提高作用，但 由于翻料工藝加大了工作量，使生產流程更復雜，而翻料也會導致發酵料中水分的散失，過多翻料次數 可能會抑制發酵，因此建議實際生產中在溫度達到35°C時進行一到兩次翻料即可。

4  結  論

組方7為最優組方，其組成為 :麥麩8.6% ，米糠 5.0%，玉米皮5.5%，玉米渣5.7%，無機鹽2.6% ，糖渣28.6%，棗渣粉26.0%，發酵產物中活菌數 為5.7×105CFU/g，β-葡聚糖含量97.41mg/10mg，甘露聚糖含量為37.6mg/10mg，多肽含量為20.17μg/100mg;在本試驗條件下，適宜的工藝為:分別在42和53h，當固態物料溫度到35°C時進行2次翻料，發酵產物中活菌數、β-葡聚 糖 、甘露聚糖、多肽含量比對照組分別提高了607%、7.5%、7.6%、3.0%。 

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