当前，我国已经解决了全国人民的温饱问题，“谷物基本自给，口粮绝对安全”的工作底线要求被牢牢守住。但中国城乡居民食物消费需求正从过去的“吃得饱”“吃得好”向“吃得丰富”“吃得营养”“吃得健康”加速转型，食物消费呈现口粮消费下降、肉蛋奶等非口粮食物消费快速刚性增长的变动趋势。
然而生产这么多的动物蛋白，就需要有相应数量的饲料，不过我国人均耕地仅0.1公顷，饲料原料严重紧缺。因此，饲料资源的有效利用成为饲料行业发展的瓶颈，地源性发酵饲料的开发成为饲料行业发展的趋势。
基于此，2023年10月25日，CPICP、北斗农科融媒体、蓄康生物、猪好多网联合在CPICP大讲堂举办了非常规原料和生物饲料应用技术系列讲座与点评会，特邀北京挑战科技发展有限公司发酵技术总监田子罡《地源饲料开发方案及生产工艺探讨》的专题分享，田子罡总监全面详解生物饲料市场现状、地源饲料原料特点与分类、产品开发方案与生产工艺、市场展望，本篇带您回顾田子罡总监的精彩观点。
地源饲料原料特点与分类
众所周知，猪肉消费在我国肉类消费中占据首要位置，为提高产量，人们加大对猪饲料来源的控制，使得人畜争粮的问题日益严峻。如果能够对生物饲料/地源饲料加以合理的开发利用，便可提高资源利用率、缓解当前人畜争粮的危机。
生物饲料指使用农业部饲料原料目录和饲料添加剂品种目录等国家相关法规允许使用的饲料原料和添加剂，通过发酵工程、酶工程、蛋白质工程和基因工程等生物工程技术开发的饲料产品总称，包括发酵饲料、酶解饲料、菌酶协同发酵饲料和生物饲料添加剂等。一般来讲，生物发酵饲料产品按配方组成能分成：发酵单一饲料、发酵混合饲料；按应用场景能分成：营养性原料（饲料端）、功能性产品方案（养殖端）。
地源性饲料资源具有区域性强、季节性强、营养浓度低、适口性差、抗营养因子复杂等特点，其优势在于原料价格便宜，可提升空间大、发酵饲料市场接受程度高、生物发酵技术成熟，低成本处理成为可能、加工工艺及设备日趋成熟、项目方案属于固废处理，容易获得政策支持等。
通常地源性饲料的分为：糟渣类（酒糟、豆渣、果渣）、木本植物来源（构树、蛋白桑、柠条）、制糖业加工废弃物（如甘蔗渣、甘蔗糖蜜）、草本植物来源（如高粱、玉米、小麦、大麦秸秆）、淀粉加工副产物（甘薯、木薯、马铃薯）等。
地源饲料开发方案与生产工艺
田子罡总监表示地源饲料开发路线为：原料检测分析、目标客户定位、产品方案定位、生产工艺、设备选型。其中，最重要的是产品方案定位和生产工艺。
值得一提的是，生物饲料的生产工艺可分为两类：好氧发酵（优点：发酵速度快，2-3天，常用发酵菌种为曲霉菌、芽孢杆菌、酵母菌等；缺点：干物质损耗大，发酵均一度和稳定性差，易受环境微生物污染，发酵指标受环境温度影响较大）；厌氧发酵（优点：干物质损耗小;发酵终产品均匀度良好，产品质量稳定，染菌概率低；缺点：发酵速度慢，3-7天，常用发酵菌种为乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等）。此外，生产加工需要考虑的其他问题，例如季节性、高水分、市场推广、市场竞争等限制因素的解决方案。
从发展趋势来讲，需要在以下技术研究领域实现创新和突破：
1、特色功能菌株的筛选与组合：特定抗营养因子的去除、特异性的功能性代谢产物、特殊活性物质/气味/感官；
2、产品升级过程中多步发酵工艺和产品方案的组合设计：高温灭菌、好氧/厌氧、液体/固体、发酵/酶解、固态发酵酶制剂、深度酶解原料；
3、地源性原料数据库的建立；
4、新的饲料配方体系的建立。
整体来看，发展地源性饲料有助于实现生态循环健康养殖，提高资源利用效率、改善畜产品质量安全、降低养殖生产成本。此外，加大发酵地源饲料利用，打造中国特色配方体系，真正实现种养循环，是稳定粮食生产，消除养殖污染，解决食品安全的根本之道，是实现农牧业可持续发展的长久之计！
专家研讨
田子罡总监进行课程分享后，CPICP特别颁发了CPICP授课荣誉证书以作纪念，并开启“探讨答疑”的交流环节。
河南传恩美生物科技有限公司总经理张丽萍博士
问题1： 地源性饲料原料有无相对可靠的数据库参考？发酵后营养指标的变化，有没有一个参照的范围？该类原料在配方体系中具体使用时该如何取值？
田子罡总监答疑：数据库还非常不完善，每个研究团队的研究方向和理解都些差异，还需要更多更广泛的数据积累，才能建立比较有含金量的数据库。
一般营养指标，粗蛋白会上浮5-10%，粗纤维会下降，具体是NDF下降较多10-15%，ADF变化不大。总酸会达到2-5%之间，pH下降到4-5区间。益生菌后期与乳酸菌为主，会达到1-5亿/克，根据水分和物料种类会有不同。
配方使用比例，一般对对标相对成熟的原料来确定最终用量。比如对标代替麸皮，DDGS，豆粕，玉米等；或者直接代替2-10%的全价料。
问题2：自行发酵、自产自销：发酵前、发酵过程都需要注意哪些环节？如何对发酵终产品合格、不合格进行判定？
田子罡总监答疑：发酵前主要是原料的卫生状况，杂菌、霉变。发酵过程主要是料温，气温的保证。发酵后主要通过发酵指标来判断，pH，总酸，酸溶蛋白。以及特殊原料的特异性发酵指标。
广东驱动力生物科技股份有限公司的董事长刘平祥博士
问题1：原料来源的稳定性，发酵条件及成品的稳定性，是否影响在大企业的大量长期应用。
田子罡总监答疑：稳定性对于应用推广影响很大，不光大企业，中小型饲料企业对于稳定性的要求也是很高的。地源性原料不同的季节营养指标是会有一些差异的，这都需要针对性的调整应用方案或者对原料进行添加辅料复配，保证固定指标，便于应用端使用。
问题2： 如何评估一些低值原料，水分高，干基少，经过灭菌，烘干，粉碎，发酵等一系列耗能过程后，性价比问题？
田子罡总监答疑：这个确实需要经过生产实践才能检验原料的价值。蛋白原料比较好定价，针对豆粕的粗蛋白和氨基酸组成就可以确定它的成品价格，纤维原料就很难确定，描述纤维质量的一些指标，现在还不太科学，粗纤维、NDF、ADF、木质素。每个畜种的需求或者每个配方师的理解是不一样的。单纯从营养指标上来比较的时候，原料的应用价值就可能被误判。因为高水分的物料通过发酵烘干工艺，成本很容易就超过了麸皮的价格。
如果原料有一些特殊功能性成分，或通过发酵积累及益生菌和代谢产物，那它的有效成分就不单是营养指标，定价也会脱离营养指标的限制。
CPICP的观众提问：请教田总监，地源饲料原料发酵或酶解所使用的菌种或酶制剂有哪几类？处理1吨原料的菌成本要多少？
田子罡总监答疑：使用的菌种一般还是酵母、乳酸菌、芽孢三大类，常用的酶制剂有纤维素酶、蛋白酶和一些非淀粉多糖酶。具体要看发酵底物的种类和抗氧化因子的降解目标。做青贮粗饲料的发酵剂的成本3-10元/吨不等。发酵混合饲料，市面上现在一般从20-80元/吨。但是如果一些特殊底物或发酵目标的发酵工艺，比方说酶解豆粕、酶解棕榈粕、或者酶解鱼溶浆蛋白等菌酶成本都在200元以上或更高。
猪好多网的观众提问：地源饲料开发是不是一定需要生物发酵处理？
田子罡总监答疑：不是一定需要，发酵的作用一是保鲜储存，二是降解抗营养因子，三是富集益生菌及其代谢产物，提高功能性。不是所有的原料在应用时都有这个需求。
猪好多网的观众提问：地源饲料原料开发的主要障碍是什么？
田子罡总监答疑：
（1）原料供应的稳定性，比如酒糟、豆渣等全年供应没问题，果渣、蔬菜渣、植物秸秆，就有比较长的空档期；。
（2）投资规模的限制，地源性原料，尤其是季节性比较强的原料会有原料集中上市的特点。需要比较大的生产线规模才能够消纳急剧增加的原料数量。相对应的硬件投资就会比较大。
（3）技术门槛：主要是发酵技术与应用方案的配合制定。
（4）同行竞争：不是因为有竞争这个项目就不值得做了，而是说地源饲料开发落地以后，企业能不能保证有持续的竞争力，能不能保证原料的稳定供应，能不能保证自己的企业运营、市场销售有没有优秀的管理团队和市场资源。
北斗农科的观众提问：请教田总监，目前市场上地源饲料开发成功的代表企业有哪些？
田子罡总监答疑：经过数年的持续发展地源饲料和发酵饲料的总体量还是比较大的，但是代表性的企业比较分散，单体规模都没有太大。有特点的是白酒糟的发酵，路德生物，高生生物，润格生物，东方新新，还是很有代表性的。五粮泰的产品方案也是独树一帜。但是还有很多区域性的生物饲料企业，并不为区域外的从业者所熟悉。
