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棕榈粕发酵技术及在畜牧业应用

棕榈粕亦称“棕榈仁粕”或“棕榈仁渣”，英文名为Palm Kernel Cake或Palm Kernel Expeller(简写PKC或PKE)。它是在榨压棕榈仁时，除去棕仁油的剩余物，初呈黑色泥块状，经去除杂质和控制水分加工处理后呈褐色小颗粒状。

实 质:棕榈仁脱壳榨油后的副产品

一、棕榈粕应用于养殖业      

棕榈粕是棕榈仁脱壳榨油后的副产品，形状、颜色与菜子粕相似，气味略有巧克力气味，棕榈仁粕视其脱壳程度和加工工艺，品质相差很大(以棉粕工艺相似)。使用棕榈仁粕替代部分玉米，最直接的表现是：饲养效果不变，但饲料成本大幅降低，畜产品在同行中的竞争力明显提高。而其目前比玉米每吨便宜400元左右，随着我国北方地区及华北地区的玉米价格涨势过猛，畜产品价格长期低迷，一些大中型饲料企业必须千方百计降低成本才能生存，所以，在目前的形势下，使用棕榈仁粕替代部分玉米便成了首选产品。

棕榈仁粕价格低廉，无霉性和副作用，如果直接饲喂，缺点是对单胃动物来说，能量和粗蛋白的利用率较低，同时也没有详细的转化指标可供参考。另外，因其粗纤维含量较高，适口性较差，雏鸡和小猪不宜适用。棕榈仁粕特别适用于反刍动物如牛、羊、马、鹿等的饲料，而且也可用于家畜如猪、鸡的饲料当中，但要掌握添加比例。建议添加比例(按1：1替代玉米)如下：蛋鸡：3%~7%肉鸡：1%～5%猪：3%~9%鸭：3%～7%反刍动物：15%～30%，用棕榈仁粕代替蛋鸡日粮中部分玉米、麸皮、麻饼，产蛋率较原配方日粮提高1.23%，蛋重提高0.16%，每只鸡降低日耗粮1.98%。

棕榈仁粕的粗蛋白质含量为14%～21%（表1），这个水平远不能满足雏鸡日粮营养需求，但对于配制成年鸡的低蛋白日粮就足够了。棕榈仁粕的氨基酸含量也较低，但是它的氨基酸利用率较高，除缬氨酸和甘氨酸外，大部分氨基酸消化率高于85%（表2）。在使用棕榈仁粕时，需要注意蛋氨酸和赖氨酸这两种必需氨基酸，因为棕榈仁粕只能分别满足雏鸡这两种氨基酸需要量的30%和50%。棕榈仁粕的缬氨酸水平和利用率也低，所以在将棕榈仁粕作为基础日粮时还需添加其他来源的缬氨酸。 棕榈仁粕却是极好的精氨酸来源，其精氨酸含量为2.68%，且利用率为93.2%（Nwokolo等，1976）。Chamruspollert等（2024）报道，动物对精氨酸、蛋氨酸和赖氨酸3者的营养需要是相互关联的。棕榈仁粕具有高水平的精氨酸与低水平的赖氨酸，两者之比高达3.7～3.9，因此在使用棕榈仁粕时也要考虑添加合成赖氨酸或者使用高赖氨酸的饲料原料来平衡这两种氨基酸。如果这两种氨基酸不平衡，鸡的生长性能会降低。Balnave等（1999）发现，温度32℃以下饲养鸡3～7周，饲料中精氨酸与赖氨酸之比为1.03时效果更好。蛋氨酸需要量随精氨酸水平的增加而增加（Chamruspollert等，2024），这也证实了在大量添加棕榈仁粕时，需要特别注意蛋氨酸和赖氨酸的量。

棕榈粕的代谢能和消化能主要来源于其所含有的脂肪成分，这与棕榈粕的碳水化合物主要为非淀粉多糖有关，粗饲料降解剂发酵剂中含有数种非淀粉多糖酶，如甘露聚糖酶、纤维素酶、木聚糖酶、半乳葡甘露聚糖酶、果胶酶……等，使用粗饲料降解剂发酵棕榈粕，完全可以大幅度地提高棕榈粕的可利用能量值；关于这一点在马来西亚多年的实践中得到了证实，使用粗饲料降解剂发酵处理后的棕榈粕，以一定的比例（10～40%）添加于肉猪，肉鸡日粮中（适当平衡赖氨酸和蛋氨酸），试验表明，日增重与对照全价饲料组没有差别，并可显著提高动物的免疫力和抗病力。

Knudsen（1997）详细报道了棕榈仁粕的碳水化合物含量，总碳水化合物（木质素除外）含量约50%，其中只有2.4%是小分子碳水化合物，1.1%是淀粉，而剩下的42%以非淀粉多糖（NSPs）形式存在，也就是说，棕榈仁粕的81%的碳水化合物以非淀粉多糖形式存在。而非淀粉多糖又主要以不溶性的非纤维素多糖而非淀粉多糖又主要以不溶性的非纤维素多糖为主，这些不溶的非纤维素多糖占干物质的33.6%。可溶性非纤维素多糖主要由甘露糖和半乳糖组成，而不溶性非纤维素多糖中主要含甘露糖和葡萄糖（Knudsen，1997）。由于参杂有棕榈壳，棕榈仁粕木质素含量很高（13.6%），大量的木质素使棕榈仁粕呈纤维状和沙砾状。概略养分分析显示，棕榈仁粕49%的干物质是以无氮浸出物形式存在（Sue，2024；Sundu等，2024a）。

有研究发现棕榈仁粕非淀粉多糖中78%是直链甘露聚糖（含有很少量的半乳糖）、12%的纤维素、3%的葡萄糖醛酸木聚糖和3%的阿拉伯木聚糖（Dusterhoft等，1992）。Daud和Jarvis（1992）也报道，棕榈仁粕中还含有少量的半乳甘露聚糖，棕榈仁粕中的半乳甘露聚糖可能是可溶性非纤维素多糖的一小部分。棕榈仁粕中的甘露聚糖是具有β支链的甘露糖的聚合物，它占总干物质的39%（Daud和Jarvis，1992；Dusterhoft等，1992；Knudsen，1997）。

一般情况下，可将β-甘露聚糖分为4个子家族，分别为纯甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖、半乳葡甘露聚糖。纯甘露聚糖是纯甘露糖的聚合物或者其中甘露糖至少占总分子量的95%以上。半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖和半乳葡甘露聚糖则在它们的支链中分别含半乳糖、葡萄糖以及同时含有半乳糖和葡萄糖（Aspinal，1970）。棕榈仁粕中大部分甘露聚糖都非常坚固，高度结晶而且不溶于水（Aspinal，1970）， Dusterhoft等（1992）发现约66%的棕榈仁粕中的甘露聚糖能够在经碱和氯化钠的一系列处理后溶解。棕榈仁粕的半乳糖含量很少，甘露糖与半乳糖之比为20（Knudsen，1997）。

棕榈仁粕的代谢能值变化范围较宽，从6.19MJ/kg（Chin，2024）到9.46MJ/kg（Sundu等，2024c），这可能由于油的抽提不同造成不同棕榈仁粕的油份含量各异，较高的代谢能值可能是由于榨油后残存于棕榈仁粕中的油量较高（SeeO’Mara等，1999）。试验中使用的鸡的生长阶段不同可能也会影响棕榈仁粕代谢能的测定值。若将棕榈仁粕饲喂给3周龄和6周龄的肉鸡，我们发现棕榈仁粕的代谢能分别为7.87MJ/kg和9.46MJ/kg，这种变化可能是因为大龄肉鸡对脂肪和蛋白质的消化能力更强，也能摄取更多的纤维性饲料（Sundu等）。

青岛新康生物科技有限公司棕榈粕发酵技术介绍

一、棕榈粕发酵技术棕榈粕发酵技术

因棕榈仁粕含粗纤维较高的因素，因此在用于单胃动物养殖上使用量不高、营养效果不是很理想的情况。但如果将棕榈仁粕进行降解和发酵后饲喂单胃动物，则完全改变存在的弊端，不仅消化吸收率大幅度提高、适口性改善、使用量提高2-3倍，降低成本立竿见影，经济效益显著。

青岛新康生物科技有限公司是一家20年专注发酵技术研发及生产的国家级高新技术，对棕榈粕发酵研发及生产已经有7年时间，接下来给大家详细介绍棕榈仁粕的降解发酵与饲喂技术。

从以上营养价值表和营养特点分析来看，棕榈粕具有极大的发酵可塑性，例如其粗纤维含量高达18%左右，消化能和代谢能适中，可以通过发酵提高可利用能量，转化粗纤维成为可利用的能量， 棕榈粕的非淀粉多糖含量占碳水化合物的80%以上，可以通过饲料发酵剂的发酵处理，降低非淀粉多糖的含量，提高其能量利用率，相应提高消化能和代谢能，特别是发酵这些非淀粉多糖可产生大量功能性低聚寡糖，提高动物的免疫功能。

使用新康科技饲料发酵剂发酵棕榈粕具有极大的优势，即饲料发酵剂中正好含有大量的非淀粉多糖酶，而棕榈粕中40%之多的成分就是非淀粉多糖，这给粗饲料降解剂发挥其功能提供了很好的舞台，发酵后产大幅度提高其营养价值。

同时发酵会产生其他一些常规作用，如提高消化吸收率，繁殖增加益生菌，产生维生素，产生功能小肽等。

2.棕榈粕经饲料发酵剂发酵后的功能成分

这里最值得一提的是棕榈粕降解后产生的低聚寡糖，如低分子的甘露寡糖，它发酵过程中，分解甘露聚糖后的低分子产物，还有葡半乳寡糖等，这些小分子寡糖可以有效地提高动物的抗病力，其机制是：(1)它抢先与致病菌（具有1型菌毛的细菌），如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等)结合，阻断致病菌菌毛与肠上皮受体发生粘附作用，从而防止该致病菌在肠道定植，消除了其致病作用；(2)作为免疫调节剂，刺激宿主产生非特异性免疫，增强抗病能力；(3)不给致病菌提供营养，使其饥饿而不能生存；(4)对霉菌毒素具有很强的吸附作用，从而可大大降低饲料中霉菌毒素的免疫抑制作用和毒害作用。

其他功能成分还有低分子小肽物质，也具有极强的免疫增强作用，对于现代猪病高发的现实情况，具有极大的实用价值；

同时，发酵还产生了常规发酵中应该有的如：益生菌、有机酸如乳酸、维生素、香味物质、未知生长因子等功能物质，但主要的还是以低聚寡糖、小肽、益生菌等是特点。

详情见青岛新康科技饲料发酵技术指导方案

4.降解发酵的棕榈粕喂养动物的方法

以上方法发酵的棕榈粕蛋白含量约为17%左右，消化能大约为2.7兆卡/千克左右，代谢能大约为2.4兆卡/千克左右，在动物日粮中的使用量范围建议为20～40%之间，幼小动物取小值，成年动物取大值，具体喂量，以在实践中观察为准，动物如果适应，可以慢慢增加用量，反之则适当减少用量。

使用方法：可以直接代替部分全价饲料使用，如第一次喂时可以：

①第一次喂养时：20%降解棕榈粕+0.8%的4%型预混料+80%的全价饲料来喂。

②适应后，可以慢慢增加用量，达到最终：40%降解棕榈粕+1.6%的4%型预混料+60%的全价饲料来喂，在40%这个用量下，有条件的适当补充赖氨酸和蛋氨酸，补充量一般为赖氨酸补充0.12%，蛋氨酸补充0.05%

其中4%型的预混料只是用来补充发酵棕榈粕中不足的微量元素、维生素、钙磷等成分，计算用量以发酵料为计算基础。

2024年全球所生产的520万棕仁粕中有80%用于出口，其中马来西亚占市场份额的51%,印尼占46%。棕仁粕的主要购买国有欧盟27国，韩国，新西兰。上述几国的棕仁粕进口量占世界棕仁粕进口总量的89%。欧盟和韩国均为棕仁粕的传统购买国，用于配方制左反刍动物饲料。而近年来由于干旱问题的，新西兰的棕仁粕需求量大大增加。以及本国畜牧业不断壮大的越南。在畜牧业规模化运作的荷兰、德国、澳洲、新西兰、韩国和沙特，该产品已替代部分粮食作为饲料工业的原料而被广泛使用。

青岛新康科技，20年专注饲料发酵技术，是国家级高新技术企业，想要了解更多技术信息，欢迎交流。

发酵工程的应用

1、发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

2、它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。

3、1）“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”，词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。

4、（2）工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产，就必须解决实现这些工艺（发酵工艺）的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题， 就有了“发酵工程”。

5、（3）发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。

6、（4）微生物是发酵工程的灵魂。近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。

7、（5）发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。

8、发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。

9、已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。

固态发酵的前景及应用

1、适于固体发酵理想的微生物要求：对营养要求简单粗放并且在基质中生长发育迅速,对真菌类要求菌丝的穿透力要强,能够深入到料层中,并且有完整酶系。固体发酵技术在我国有非常悠久的历史,如酱油、食醋、豆豉、面包酒曲、食用菌等方面。近些年,固体发酵得到了进一步的扩大,主要有有机酸、酶制剂、农业微生物产品等。固体发酵技术不仅对微生物资源的利用存在多样性,而且最终的发酵产品也是多种多样的

2、酱油是以大豆、麸皮等为原料,经微生物固态发酵制成的液体调味品。酱油在我国食品行业中占有重要的地位。近年来,酱油的发酵生产工艺也在不断创新,对不同生产阶段的微生物种类及对酱油风味形成的研究逐渐受到人们的关注,这些方面的研究对酱油行业的发展具有重要意义。

3、豆豉是传统的调味食品,多采用黑豆或黄豆为原料,经发酵制成。现在人们更关注豆豉发酵中产生的物质在营养功能性方面的作用,原料发酵后消除了营养抑制因子,加入的食盐、乙醇和香辛料等提高了产品的储藏性,经发酵后,产品中的氨基酸和异黄酮等成分增加,具有控制糖尿病、抗氧化和降血压等诸多功能。

4、腐乳是在我国传统食品豆腐的基础上经过微生物进一步发酵而制成的风味独特的调味品。根据使用的微生物不同分为细菌型、根霉型和毛霉型 3种,其中毛霉型腐乳生产量最多。由于传统腐乳制作简单粗放,影响因素较多,产品品质和风味不稳定,目前工作对现有腐乳生产工艺进行了改进,提高了产品的稳定性。

5、乳酸目前广泛应用于食品工业中。生产乳酸的微生物有细菌、真菌、酵母菌等。细菌主要有芽孢杆菌、乳酸菌,真菌中米根霉菌是近年研究的热点。

6、柠檬酸是产量最大的有机酸,具有多种功能。目前柠檬酸主要采用液体发酵生产。SSF法生产柠檬酸有很大潜力。现已研究了利用香蕉皮、甘蔗渣、苹果渣、麦麸、橘皮、麦秆、玉米秸秆等原料生产柠檬酸的工艺。

7、固体发酵在微生物肥料生产中有广泛的应用。采用的微生物主要有细菌、放线菌和真菌等。由于芽孢杆菌可产芽孢,保质期较长,在农业生产中应用最多,主要包含枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌。放线菌以链霉菌的生产和应用为主,目前应用最多的是细黄链霉菌。固态发酵在饲料生产中的应用。采用的微生物主要有乳酸菌、酵母菌。经过微生物发酵后原料更容易被动物消化吸收,提高了饲料的利用率。同时产生发酵的代谢产物有活性肽、降解酶、酸类等功能性营养成分,提高了动物对疾病的抵抗能力。青贮饲料是利用乳酸菌对玉米秸秆、牧草等进行固态发酵而制成的一种粗饲料。在青贮中接种人工培育的乳酸菌可加速青贮过程,提高产品的质量和稳定性。

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