关于发酵过程的温度问题详解

2012-08-06 23:37

关于发酵过程中的温度问题详解

经常会接到用户的来电咨询，有些是问发酵中的温度的问题的，比如说典型的有以下几个问题：

①为什么他发酵糟渣的过程中，物料的温度不

高？②为什么发酵糟渣刚开始几天温度较高，现在却没有温度了，表面更是冷的？③为什么我发酵的、啤、玉米、等发酵的温度非常高，里面很热，这会不会烧料呢，会不会损失营养呢？（注意这些物料都是比较疏松的）④我是发酵鸡粪喂猪的，为什么我发酵的料没有什么温度呢，而为什么别的人发酵做有机肥的，他们的发酵温度非常高

呵？⑤为什么我发酵了10几天的发酵床垫料里面没有什么温度呢，我现在还没有进猪，翻了一下，也没有什么温度？⑥发酵糟渣喂猪，是发酵温度高一些好，还是温度低一些好？⑦我发酵糟渣含水量在30%～40%，料温非常高，含水量在50～60%时，温度却不高？这是为什么？回答这些问题前先把正确的结论公布一下，大家心里有个印象，再从下面的内容中寻找答案和理论，结论就是：好氧发酵温度高，厌氧发酵温度低；进入的空气越多，温度越高，反之温度越低；空气越多时，微生物繁殖越多，反之繁殖越少；菌体蛋白并非一定比植物蛋白好等等；由此再引申出以下结论：①以喂养动物为目的的发酵糟渣发酵中，应该尽量用厌氧发酵法（尽量压实压紧密封好），以避免产生高温高热的现象；以免损耗消化能代谢能，以及损失维生素等；②在发酵制作，以制作肥料为目的的发酵中，才需要采用好氧发酵，产生大量的热量和温度，来消耗掉物料中的能量，以免将来做肥料时，造成烧根；③越是疏松的发酵物料如（啤、、麦麸、带壳的、……），越容易在物料内部藏有空气，越容易发酵产热，发酵温度也较高；对于这些物料，必须用力压实压紧（作有机肥除

外）；④中的垫料发酵目的是为了分解粪便，所以，是好氧发酵，必须注意让适当的空气进入垫料，才好充分分解粪便，但是夏天天气热，猪容易产生热应激，所以，夏天要注意少用点刨花、谷壳等粗料，多用点锯末等细料（但也不能全部用锯末），目的是适当控制进入垫料中的空气，避免发热量太

大；⑤微生物菌体蛋白不一定比植物蛋白好，因为菌体蛋白含有较难溶解的细胞壁，影响了菌体内部的细胞质蛋白的消化吸收，而植物细胞壁相对比较容易酶解，从而释放植物蛋白；所以，从这一点看，发酵糟渣应该以静悄悄的厌氧发酵和酶解反应为主，而不是追求大量繁殖微生物菌体，当然对鸡粪是例外；⑥鸡粪本身含非蛋白氮比较多，真蛋白率比较少，所以，相对其他糟渣的发酵来讲，需要一定的好氧发酵，所以，可以实行二段发酵法，即先密封发酵几天后，再翻堆一次，进入一些空气，再密封继续进行发酵，目的是适当繁殖微生物菌体，让微生物来同化非蛋白氮，成为菌体蛋白，提高真蛋白率。⑦发酵糟渣的开头几天，会把糟渣里面藏有的空气消耗掉，所以，头几天可能温度高一些，但在消耗掉了物料里面的空气后，则进入完全的厌氧发酵过程，温度自然会降下来；⑧含水量在30～40%时，由于物料不能充分吸水膨胀软化，反而是体积膨胀了，比干的时候更加疏松了，物料颗

粒间隙藏有大量的空气，所以，这个含水量情况下发酵产热比较大，含水又较少，所以料温会很高；而在含水量50～60%的情况下，物料充分吸水膨胀和软化，相互间粘结，通过压实后，物料颗粒间基本不存在空气，所以，本身发热较小，加上含水量大，水是比热系数比较大的蓄热的东西，所以，即使有一点热量也被水蓄积，不会产生过高的温度。⑨如果一直有空气源源不断地进入物料中，进行持续的好氧发酵，则最终会把物料中所有的可利用的能量消耗殆尽，这对于做肥料来说是可以的（不会烧根），但对于发酵的目的是为了喂动物作饲料来说，则是灾难性的（能量是动物最重要的营养之一），是不好

的。⑩发酵产热还需要能量饲料的源源不断的供给，才能持续产热，这是能量守恒定律决定的。所以，发酵床如果不能源源不断地提供猪粪或其他能量，就不可能永远发热；发酵料产热的基本原理在回答这些问题之前，有必要解释一下，微生物发酵过程中会产热的基本原理，了解了这些原理后，再回过头来看上面的问题就一目了然了，首先以下几个原理是最基本的原

理：1．物料为什么大量发热的最基本原因是物料里面的微生物在大量繁殖（且必须是有空气参与）温度大幅度升高只是一个表面现象，说明里面产生了强烈的微生物繁殖过程，所以说，反之如果没有发热，或发热不大，只能说明物料内部微生物的繁殖不旺盛，或者说没有繁殖；这一原理的结论就是，只有微生物在繁殖代谢了，才能产生热量，而且这种大量繁殖的现象只发生在物料中空气相对充足的好氧发酵情况下；厌氧发酵代谢活动弱一些，繁殖也少一些，所以相对产热也少一些，主要以酶解、产乳酸、分泌代谢产物、内源性分解酶分解物料大分子、适当的底物水平的磷酸化来获得能量并进行适当的繁殖为主的发酵过程。 1.1. 但事情要一分为二，在以下两种情况下，没有必要再繁殖微生物，当然也就没有必要让物料发热了：⑴如果发酵剂产品中已经含有数量巨大的微生物菌，则就没有必要继续繁殖扩大了，直接进行厌氧发酵就可以改善糟渣的营养和物理性状；不让糟渣发热的好处非常明显，就是糟渣中本来含有的消化能或代谢能不会损耗掉，而消化能、代谢能是养殖猪鸡中最重要的营养成分之一；第二个好处也非常明显，就是不破坏糟渣中的维生素，因为维生素是热敏性的东西，发热会破坏维生素的活性；生酵剂中含有数量巨大的微生物群（最近一次在江西省饲料质量监督检验站检验的结果达到了2000亿/克以上），加上独创的菌群协同共生关系，可以达到1＋1＞3的协同发酵效果，或者说在细胞数量上无形中增加了三倍，所以，菌数是足够的，根本没有必要再继续繁殖数量；利用生酵剂中现有的微生物菌数量就可以达到非常好的发酵效果。所以使用活力99生酵剂发酵糟渣的菌数是充足的，只需要厌氧发酵即可，而厌氧发酵（即没有空气参与的发酵）产热量极少，关键在于物料在厌氧发酵中是否得到了改善；⑵以酶解为主的发酵过程，也不需要空气参与，不需要繁殖微生物，当然也不需要发热我们知道，生物酶分解糟渣不需要空气的参与就可以有效分解大分子营养物质如蛋白质和淀粉及粗纤维等，就是一种以酶分解功能为主的产品，用发酵糟渣不需要高温，也没有必要繁殖微生物，中含有辅助酶系统，含有微生物代谢过程中的成千上万种酶，可以有效对物料进行分解利用，以利动物消化吸收；当然，我们也在粗饲料降解剂这个产品中添加了部分发酵菌，从而有利于保存物料，对略有脏臭的物料进行改性改良。 1.2. 那么在用活力99生酵剂或粗饲料降解剂发酵糟渣时，在严格压紧压实密封好发酵时，显然物料里面含空气极少，没有空气的参与，微生物繁殖当然就极少，发热量也不大，那么，这又如何能达到发