饲料加工过程中酶制剂应用技术探讨
动物饲料中应用饲用酶制剂已成为二十一世纪饲料科技革命的一项重要内容。在动物饲粮中合理地使用各种酶制剂,可以有效弥补动物体内消化酶的不足,参与破坏植物细胞壁结构、消除植物性饲料原料中各种抗营养因子的过程,从而有效发挥酶制剂对动物生产的促进作用。本文就酶制剂在饲料加工过程中酶制剂使用不稳定因素及解决办法进行简单探讨,并对其应用前景加以分析,为广大饲用酶制剂使用者提供参考。
一、饲料加工过程中酶制剂使用不稳定因素分析
虽然在粉料中使用饲用酶制剂的效果是明确的,但在颗粒饲料高温调质制粒过程中酶活性的稳定性仍令许多使用者疑虑。究其原因主要有:(1)目前所用的酶制剂几乎全是微生物酶,而微生物酶作用所需的条件与畜禽消化道内的生理条件相差很大,因此微生物酶的活性在畜禽消化道内很难表现出来;(2)成型饲料加工过程(主要是制粒和膨化)中的高温、高压,配合饲料中的重金属离子等容易导致酶制剂活性降低;(3)酶是生物活性物质,酸、碱、有机溶剂、重金属、表面活性剂、高温、紫外线等理化因素均易引起酶结构的变化,造成酶活降低。由于以上原因,所有饲料加工企业对饲料加酶技术的应用都有一种顾虑,即应用加酶技术后使饲料成本上升能否靠提高饲料利用率和降低饲料原料成本得到弥补。
二、饲料加酶技术分析
目前,酶制剂行业、饲料工业行业都在寻找解决饲料的加酶技术以提高饲料中酶制剂的使用效果。一是通过提高酶制剂的耐高温处理;二是适当提高商品酶制剂的活性浓度;三是在饲料制粒后喷洒液体酶。前两种方法的应用必须依靠我国化学和基因工程技术的发展,以提高酶制剂的性能;后一种虽然从表面上看是从工艺上解决了对酶制剂的保护问题,但不可能将所有不耐高温高压的原料都制成液体原料以供喷涂。
在现行的配合饲料加工工艺流程中可以通过添加酶制剂预消化处理工艺,进行以下几项改进以提高饲料利用效率:(1)从工艺设计角度,研究确定出在整个饲料加工工艺流程中允许留给酶制剂预消化处理工段的最长时间和制粒、膨化时允许物料的最大含水量。通过对这一内容的改进,既可为酶对饲料中底物的作用提供尽可能充裕的时间和适合的物料含水量,又不会使预消化处理工艺成为整个工艺流程中的瓶颈而影响到原设计的工厂生产能力;另外也不会因为酶作用时使物料的水分含量增加而降低制粒的质量。(2)从饲料营养角度,主要是在物料的不同含水量基础上,根据各种酶的酶促反应动力学方程,在取得显著的降解酸性洗涤纤维、增加还原糖和水溶性磷含量的效果的前提下,寻找出最佳的酶促反应作用时间与酶制剂添加量间的组合,并在此基础上结合饲料的酸碱度和各种矿物元素对酶促反应过程的影响,尽可能降低预消化处理时物料中的水分和缩短预消化处理工段的时间,以便为整个饲料加工工艺流程提供更多的设计余量。(3)从机械设备设计角度,主要是预消化处理罐容积和进出料速率的设计研究,目的是使物料在预消化处理罐中能得到最大预消化程度的基础上,进一步降低其瓶颈效应的可能性。
三、饲料中应用酶制剂技术前景分析
在饲料中运用合适的方法加入恰当的饲用复合酶,可以最大限度地提高饲料营养物质的消化利用率。将来,酶制剂在饲料中的应用可能会和现在饲料中添加维生素一样普遍,但必须要重点研究和解决下列问题:(1)虽然在生物化学理论上可以认为:酶制剂的活性越高,酶制剂的量(指重量)就可以越少。但在全价配合饲料的生产过程中有几个因素需要引起足够的重视:一是在液体环境中测定出来的酶活,在干饲料中根本无法实现;二是由于酶制剂与饲料混合均匀度的原因,无法保证加入的外源酶能与饲料中相应底物有充分接触的机会;三是人工加入的外源酶与动物体内的内源酶不同,内源酶是随肠道内容物组成的变化而分泌,而外源酶无法做到这一点,那就必须保证外源酶能与饲料中相应的底物同时进入肠道,否则肠道内容物的连排空过程会使外源酶与底物无法在动物肠道内相互等待,使外源酶失去与底物接触的机会。所以,在饲用酶制剂的应用实践中,酶制剂的活力仅能作为酶制剂的质量指标,而不能成为确定其添加量的唯一指标。这就要求人们重新认识饲料工业生产过程中酶制剂活性与添加量之间的关系。(2)我国酶制剂的应用研究尚能紧跟世界科技的发展,但在应用理论研究方面却很少有人问津。许多单位重开发、轻研究,产品粗制滥造。饲用酶制剂活性稳定,饲料工业及动物养殖实践中应用效果不明显,导致一些用户对酶制剂持不信任的态度。因此,开展酶动力学、动物消化机理及消化过程的应用理论研究,生产针对性强的多酶系列产品是今后饲用酶制剂应用研究的方向。(3)在充分理解饲用酶制剂选用应与饲粮类型、动物种类及消化生理特点对应的基础上,研究适合饲料工业化生产过程中酶制剂的使用技术是目前饲用酶剂应用领域中亟待解决的关键问题。
四、小结
在不影响饲料厂生产能力的前提下,使添加的酶制剂在预消化处理工段中对饲料中能最大的限度保持好消化分解作用,使过去不确定的饲料酶制剂添加效率变为现在可确定的添加效率,从而达到真正提高饲料利用率、扩大饲料加工业原料来源和创出工业化饲料产品特色的目的。我国既是农业大国,也是人口大国,人均农业资源非常缺乏。随着国民经济的飞速发展、人民经济收入和生活水平的逐年提高,对畜牧生产行业提出的要求越来越高。在土地资源不断减少、人口不断增加、人们对畜产品需求量不断上涨的形势下,畜禽养殖业必须要狠抓资源的节约和综合利用,大力提高饲料资源的利用率,充分发挥饲用酶制剂的生物学作用,才可实现我国畜牧业的可持续发展。