■李绍章

（湖北省农业科学院畜牧兽医研究所，湖北武汉430064）

近十多年来，生物饲料日益受到重视并得到快速发展，已成为我国饲料行业发展的热点之一。2013年底生物饲料开发国家工程研究中心在北京召开的“首届生物饲料科技大会”，相关专家学者研究讨论了产业发展存在的有关问题和研究开发方向。生物饲料的概念、定义、技术内涵与技术范畴等议题受到与会者普通关注，要求加强基础性研究，以规范生物饲料产业目前存在的问题，为产品、产业发展的标准化、规范化提供理论和技术上的支撑。我国生物饲料的研究开发进入新的历史阶段。

然而，生物饲料究竟是一种什么饲料？对这类基本问题，无论在学术界还是企业界，迄今还存在着诸多不同观点。生物饲料的技术内涵及其技术范畴是生物饲料技术开发与产业健康发展的理论基础。深入认识与准确把握生物饲料的科学定义，明确探讨其准确的科学概念并明晰其技术边界，不仅为人们认识和甄别生物饲料产品、规范市场行为所必要，对生物饲料产品研发、功能定位，以及保持产业健康发展等方面都具有至关重要的作用与意义。

生物饲料的技术内涵是由生物饲料的先进性与系统性技术构成。由于生物饲料的制造工艺技术与其品质性能密切相关，因而生物饲料的技术内涵包括生物饲料制造技术与产品技术，而产品技术不仅包含产品品质与性能特点，还包括对产品品质与性能特点的保有、保护与使用技术等。“生物饲料”不是一个自然存在的饲料，也不是一个单一的饲料产品，是用饲料生物技术对现有饲料资源或原料加工制造的新的“一类饲料产品”的总称，因而生物饲料技术内涵极为丰富与独特，是生物饲料区别于其他饲料的本质特征。本文结合自己的工作实践和认识，对生物饲料技术内涵做一粗浅探究，以作引玉之砖，与同道商榷。

1 生物饲料的基本技术特征与要求

1.1 生物“酶解、发酵”作用是生物饲料制造的理论基础

一般而言，饲料产品品质功能的特殊性源于其化学成分、结构的特殊性。作为对应养殖业现实技术需求的具有功能性的新型饲料，生物饲料的技术先进性和科学性主要体现在其化学成分与结构上。由于决定生物饲料营养性、健康性的化学成分、结构是利用现代生物技术作用产生或制造的，因而生物饲料必须而且只能是利用饲料生物技术制造的饲料。

在这里，人们所利用的“饲料生物技术”，其实质是利用活性生物因子（具有生物活性的有益微生物、生物酶）与饲料物质在一定条件下的生物化学反应技术，即利用生物作用对饲料营养或非营养物质的加工改造，通过对饲料物质成分的改造实现对饲料营养品质的改善、提高。由于目前生物饲料生产制造中，利用“生物作用”对饲料进行“生物化学反应”所采用的生物技术主要是“生物酶解和/或微生物发酵”技术，因而生物饲料只能是“经酶解发酵制造的饲料”（简称酶解发酵饲料）。其独特之处在于这种生物作用的“加工效果”是从分子水平改变物质成分，即改变原料饲料的化学成分、营养结构以提高品质性能。如对动物难以消化利用的大分子营养物质的降解、对抗营养因子的降解转化等。这些都是传统/常规饲料加工方法如粉粹、混合以及膨化、制粒等机械性、热力的加工作用所无法企及的。因而生物饲料的制造是现代生物技术（酶解发酵工程技术）在饲料加工中的引进、转化与应用，显示出饲料加工技术的创新，是一种健康新型饲料加工方式，产品具有高新技术性质。其制造技术与产品技术中具有的生物活动、生化反应、生物作用是区别于其他饲料的本质特征。因此，产品是否源于饲料的生物技术加工（生物反应）是判别生物饲料的基本条件。

1.2 “酶解发酵剂”的生物学特点是获得生物饲料品质与功能特性的技术基础

生物饲料是以现行饲料或具有潜在饲用价值的饲料资源为“底物”（即加工对象），通过选择能与物料化学成分具有良好适应性或特异性（酶解、发酵）的活性生物因子在一定生物工艺条件下进行生物加工而制作的含有生物分解、降解、转化产物或代谢产物的新型饲料。因此生物饲料制造是对常规饲料或资源性饲料的再加工或深加工。在此，针对物料特性的饲料生物技术的选择至关重要，而酶解发酵剂是关键。“酶解发酵剂”是针对饲料成分特点的发酵微生物菌种或酶制剂。“酶解发酵剂”不仅是制造生物饲料的原料，还是生物饲料加工的“动力”，更重要的还在于它们是决定生物饲料品质特性的根本。发酵微生物制剂、酶制剂虽属于饲料添加剂家族成员，但与生物饲料有着天然的特殊关系。从技术需求或选择角度看，饲料生物技术（酶解、发酵）的运用主要有三个层面的技术目标，一是使不能利用或难以利用的饲料资源得以有效利用；二是使常规饲料资源得以高效利用；三是赋予饲料以新的健康安全与功能性品质。显然，实现生物饲料的技术目标必须依赖于作为“发酵剂”的微生物菌种的生物学特性。实际工作中，这三个层面的产品目标是相互联结或有所侧重。例如，对现阶段的养殖业而言，可能研究开发促进肠道健康，防控肠道感染的功能生物饲料以实现饲料药物添加剂替代，为减少饲料药物添加剂使用，摆脱养殖生产对抗菌药物的依赖更具有现实意义。因此，作为生物饲料核心的活性生物因子的生物学特性是决定生物饲料品质与功能特性的关键因素，是区别与评价生物饲料的必要条件。

1.3 “酶解发酵”的目标产物是评价生物饲料品质质量与应用效果的技术依据

作为一种新的饲料类型，生物饲料的功能作用是与养殖业发展现阶段的特殊需求相呼应的，换言之，养殖业对饲料健康安全性能、生态环保性能、优质高效性能的现实需求是促进生物饲料发展的根本动力。因此从功能作用看，生物饲料的产品功能定位，不能离开高效利用饲料资源、减轻养殖污染，改善动物健康，提高食品安全性等以生态环保、安全优质、高效可持续的目标方向。产品品质特点在于符合其作用方向，而目标产物是保证产品具有相应品质性能的物质基础。因此，加工前，“物料”的酶解发酵须具有明确的加工目标，加工后，生物饲料中必须获得并含有目标产物。产品是否获得有效目标产物是判定生物饲料的充分条件。

现有资料表明，饲料酶解发酵产物主要是酶解发酵后饲料中额外释放的营养物质、饲料原料中大分子营养物质的降解物以及微生物生长繁殖与物质能量代谢转化中产生的新的营养素物质等。如饼粕酶解发酵中植酸磷分解后释放出磷元素，以及酶解发酵中产生的有机酸、多肽、酶、维生素等等。正是生物饲料具有这些功能性物质，才构成了生物饲料研究开发现实应用价值，才使得生物饲料的研究开发具有必要性与紧迫性。否则，目标产物缺失，其产品的饲用价值可能不如原始物料，并失去其研究开发的价值与意义。

1.4 科学的“生物工艺”是达成生物饲料品质安全与生产目标的技术保障

生物饲料不是一种自然存在的饲料，是人们利用饲料酶解发酵生物技术加工制造的新的饲料产品或制品。因为酶解发酵是一个及其复杂的生物反应过程，参与因素众多，所有只有将生物反应控制在适宜条件下进行，才能有效维护反应方向以达到预期目标。饲料酶解发酵生物工艺是由饲料酶解发酵设备、环境、条件与饲料酶解发酵技术方法、技术流程及其操作规范密切关联的缜密的技术系统，是使生物反应达到预期目标的重要保证。自然条件下，生物反应的方向存在诸多不确定性，尤其是饲料构成的物料中内源性微生物不可避免的大量存在，当其成为优势菌群时就会改变发酵方向，将导致异常发酵或产生有毒有害物质，当其为不良微生物或有害微生物时后果将不堪设想。因此对生物饲料制造而言，饲料酶解发酵生物工艺技术不仅决定着品质质量、生产水平与效率，更是决定饲料品质安全的关键。生物饲料作为现代饲料生物工艺技术下的高技术产品，首先必须是更加安全的饲料。因此，生物饲料制造中，其生物反应过程或制造过程是否得到有效控制，是生物饲料区别于普通的、传统的、简单粗放的、不安全的自然发酵饲料或霉败变质饲料的重要标志。

2 生物饲料的基本物构、物态与性能特点

与现代酶工程、发酵工程技术生产的其他生物技术产品一样，生物饲料也是经由多技术环节制造而成的新型饲料。在不同技术环节，生物饲料具有不同的产品形态与特性，其中，最重要的是物料酶解发酵达到预期目标时的“制品”，即待后加工利用的“酶解发酵物”。

如生产实际中，呈现在我们面前的“生物饲料”实用产品千差万别，如发酵的酒糟、苹果渣、羽毛粉、饼粕、微生物蛋白饲料等等，但从生物饲料制造基本工艺流程（工艺模型）可见，不论何种加工物料，何种工艺方式与目的，物料加工流程中在酶解发酵完成时，均形成相同的“制品”——“酶解发酵物”。“酶解发酵物”的基本物性与物态是独特的：含水率高，品质极不稳定。因而不易使用，不易储存（不易保质）。但作为生物饲料的原始形态，“酶解发酵物”包含着饲料加工后所特有的营养性与功能性相关的物质成分，已具备在营养性能与健康性能方面的技术优势。可见实际上，人们利用饲料酶解发酵技术加工饲料的结果可能只是获得“高品位易变质”的“酶解发酵物”。

毋容讳言，目前在“酶解发酵物”的制造与应用方面还存在着诸多技术难题尚未解决。不仅“酶解发酵物”品位不高，安全性、营养性难以评价，而且饲用方式极为简单、粗放，主要利用方式是干燥处理后制成商品饲料原料使用。迄今人们对饲料酶解发酵后的应用技术之所以不合理，客观上受到现有技术对品质稳定、安全控制、保质时间、储存条件等方面成本因素的制约，由于难以经济、有效地控制“酶解发酵物”中微生物的持续作用，易于使其品质变化失控。简单地烘干干燥处理，虽能使其品质定格在某个状态，以保持其品质基本稳定，但不可避免地存在不同程度上破坏某些有效物质成分或功能效应的问题。如果不能科学地利用“酶解发酵物”，就不能充分发挥生物饲料应有的功能作用。目前对“酶解发酵物”利用存在的问题，实际上是生物饲料发展中尚未面对的重要技术难题。

应该说，生物饲料的品质优势在于其“生物活性”，即生物活动、生化反应、生物作用，只有顺应引起“酶解发酵物”品质功能变化的自然规律，建立适宜应用技术，才能使生物饲料功能作用得到充分发挥。因此，生物饲料的科学发展的前提应是与养殖生产紧密结合，只有在养殖现场制造与应用，才能确保“酶解发酵物”品质功能的安全性、经济性与时效性。这是生物饲料本质特性所决定的。简言之，除资源开发，对酶解发酵物的“鲜饲”利用应是实现生物饲料预期效应的最佳技术途径（生物饲料制造基本工艺模式见图1）。

图1 生物饲料制造基本工艺模式

3 生物饲料品质性能的“异化”与科学饲用

可以说生物饲料的制造与应用中，从加工原料、技术目标、工艺选择到产品评价与应用实际上遵循着十分清晰技术原则、技术流程与技术方向。最显著的技术特征是生物饲料的制造与应用自始至终存在着生物活动、生化反应与生物作用，并由此产生改善饲料营养、动物健康、环境与食品安全的积极效果，这是区别生物饲料与其他饲料的内在根据。正是因为“生物活性”物质及其作用的存在，使得生物饲料的品质性能极不稳定：一是持续的生物活动将造成饲料营养素的减少甚至消耗殆尽，人们最终得到的可能只是毫无营养价值的“食物残渣”；二是饲料发酵中微生态环境变化优势微生物群的改变导致可能异常发酵。在不同环境条件下生物饲料品质性能是不断发生着变化的，当这种变化超过一定限度可能引起变质，即发生“异化”。异化不仅影响饲用效果，还可能造成饲料安全风险。防止生物饲料品质性能的异化是生物饲料科学应用的重要环节。

“酶解发酵物”的后加工技术不仅决定着生物饲料的实用价值，还影响着“终端产品”的品质与性能。即：“酶解发酵物”的利用方式决定着成品配合饲料的品质性能。如当“酶解发酵物”直接用于配制全价配合饲料使用时，其酶解发酵反应能在配合饲料中对其他原料发挥持续作用；但当将其后加工干燥加工成商品后，再用其配制全价配合饲料时，“酶解发酵物”只剩干物质，已然失去生物活性，不能在配合饲料中对其他原料发挥“酶解发酵”作用。由此可见，用商品生物饲料原料配制的配合饲料，其配合饲料中“酶解发酵作用”已然消失，故不能将其配合饲料称之为生物饲料，否则，生物饲料将失去技术边界。

将酶解发酵物直接配制配合饲料时，由于其具有“酶解发酵母料”作用，能持续对配合饲料中其他原料发生酶解发酵作用，使得全价配合饲料成为生物饲料。因此，将目标原料在适宜生物工艺下制备成酶解发酵物，再按饲养标准配制全价配合饲料才是自然天成的生物饲料。这里既充分利用了生物酶解发酵作用，又充分利用了集现代动物营养科技大成于一身的配合饲料技术。因此，以针对饲料原料特点研制特定功能品质的“酶解发酵物”为基础，根据饲养标准和配合饲料原理，将部分饲料原料经酶解发酵后配制成“鲜饲型全价配合饲料”应是生物饲料的科学发展途径。

这种“鲜饲型酶解发酵全价配合生物饲料”的技术内涵可具体概括为：①是基于配合饲料原理，按饲养标准配制，符合饲养标准的新型/新一代配合饲料；②该配合饲料中部分原料经过生物酶解发酵作用，品质内涵非常规饲料加工技术所能及；③“酶解发酵物”在特定工艺条件下制得，直接配合饲用，生物活性物质功能作用无损伤，且确保饲料健康安全；④直接用“酶解发酵物”配制全价配合饲料，含水率高，一般环境条件下，生物酶解发酵作用能在配合饲料中得到延续，对其他原料继续发挥作用；⑤根据应用目的，技术选择不同，产品性能各异。如选择具有不同生物学特性功能菌种，使生物饲料含有相应有效物质成分，产生各种生物效应，实现不同目标任务；⑥在目前知识与技术条件下，该饲料只能鲜饲，即在规定的时间内饲用，不可存放过长时间。

“鲜饲型酶解发酵全价配合生物饲料”具有生物饲料全部技术特征，潜在着生物饲料作为新一代饲料的全部功能作用。尽管目前对它的认识有限，相关技术的研究开发处于发展早期阶段，但毋容讳言，如果养殖业“禁抗”或“限抗”工作能切实展开，“鲜饲型酶解发酵全价配合生物饲料”将是养殖业推进健康、生态安全可持续发展的重大技术需求。在当前情势下，“鲜饲型酶解发酵全价配合生物饲料”无疑是现代或将来生物饲料的本源与主体，是生物饲料产业化技术研究开发亟需展开的中心内容与方向。从养殖业发展面临的瓶颈与趋势，可见加速活性生物饲料技术研究开发具有现实必要性与紧迫性。

4 结语

综上可见，生物饲料就是饲料或其原料在特定生物工艺条件下经生物酶解发酵后制作的新一代饲料，即由“酶解发酵物”配制的具有生物活性的全价配合饲料。广义的生物饲料包括微生物制剂、酶制剂和由“酶解发酵物”干燥后制成的具有生物饲料性质的商品饲料原料。“鲜饲型全价生物活性饲料”将是发展环境友好型养殖的重大技术需求，是生物饲料重点研究开发方向。生物饲料生产工艺中的技术保障与条件保障对产品的健康、安全与优质目标至关重要，结合我国养殖生产实际开展生物饲料制造与应用工艺与设备的创新性研究开发是生物饲料产业发展的重要环节。