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再议产气那点事儿

 追梦赤子心ubuq 2018-07-03

       前边提到了,饲料发酵过程(及部分动物大肠消化过程)产哪些气,通过哪几种主要途径产气的小内容,这次再聊聊其中几个具体的产气反应,虽然着实枯燥,但对于稍深入的了解下饲料发酵的代谢过程,或许会有些作用。(功底有限,具体生化过程可能有错误,请见谅)


       对于微生物与α或β-1,x糖苷键的过招,这里咱就不班门弄斧了(全搞明白了我就不用在这玩饲料发酵了),直接说单糖(以葡萄糖为例)吧。糖在生命中的最彻底代谢产物和燃烧没有区别,只是过程要温和一些,见下图:



        正常好氧呼吸,或枯草、地衣、酵母在有氧发酵时,葡萄糖完全代谢,利用6分子氧气,释放6分子二氧化碳,不考虑水中溶解及酸碱中和反应,总气体体积是不发生变化的,而最终的代谢产物(二氧化碳和水)对养殖动物也几乎没有实际意义。在副产物发酵生产发酵饲料过程中,好氧发酵是非常短暂的过程,其主要作用是兼性厌氧菌的快速产酶、增菌和为后续发酵创造厌氧环境。(好氧阶段也是霉菌滋生最快的阶段,如何取利祛害以后可以再单独聊一下)


       副产物饲料发酵中,气体净体积的增加绝大多数来自厌氧发酵阶段,而以糖为底物产生的有效代谢产物也多在厌氧发酵时产生,但厌氧发酵过程并不意味着一定会产气,这和发酵菌种,原料品种,有无杂菌污染等相关。通常情况下,葡萄糖的代谢,首先从糖酵解过程(EMP)(酵母,霉菌,枯草芽孢杆菌等,此时不产气)开始,这也和上次提到的多路微生物代谢途径能够结合起来。

       在EMP途径之外,还存在己糖磷酸(HMP)途径,在这个代谢途径中,在醇、酸等代谢产物产生前,就有气体产生,过程如图:


        此外,还有ED途径,但只有少数微生物通过该途径进行糖代谢,这里不再阐述。


下一步从丙酮酸续上,借用上次的图:



有点眼晕的感觉是不是,那就找几个常见而简单的公式来说明一下:


常见酵母厌氧发酵产醇途径:


看一下乳酸菌的产酸代谢途径:



       以上是我们常见的接种菌种(枯草芽孢杆菌,地衣芽孢杆菌,酿酒酵母,粪肠球菌,屎肠球菌,植物乳杆菌,嗜酸乳杆菌等)的可能产气途径。当然,因为我们大部分厌氧发酵时原料是不灭菌的,所以肯定存在杂菌产气的可能,除主流的二氧化碳外,也会有氢气、甲烷等产生。如果有动物性原料存在,或者能蛋比例过低时也不排除出现氨及小分子胺类等臭味气体产生。


       大家或许有这样的经历,产气后涨得鼓鼓的袋子,一段时间后又缩回去了,但袋子没有破,或许下边的途径能解释一部分原因。二氧化碳等气体被微生物再次利用。


        就目前看,饲料发酵过程中产生的气体还不能成为产品有效成分的一部分,但其产生却也是无法避免的。不可否认,通过气体的产生,我们可以从侧面评价发酵速度与程度,如何利用好、控制好产气,应该成为我们工作的一部分。


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