第一节 饲料产品定义及基本属性
一、产品定义、性能
饲料是所有人饲养的动物的食物的总称。比较狭义的一般饲料主要指的是农业或牧业饲养的动物的食物。具体包括:大豆、豆粕、玉米、鱼粉、氨基酸、杂粕、添加剂、乳清粉、油脂、肉骨粉、谷物,甜高粱等十余个品种的饲料原料。
二、产品所属行业界定
在国家统计局的产业分类中,饲料行业属于农副食品加工业。
第二节 饲料产品应用概况
一、产品主要应用领域
饲料产品应用情况列表
二、产品应用成熟度分析
我国饲料行业,经过了近30年的发展,已经趋于成熟,市场竞争逐渐加剧。略……
第三节 产品生产工艺特点
1、发酵工艺技术
饼粕固态发酵可分为有氧发酵和无氧发酵两种工艺,固态有氧发酵在20世纪80~90年代很流行,全国各地都有推广应用。随着发酵技术的不断发展,无氧发酵技术也在饲料中得到了广泛应用。有氧发酵的发酵速度快、周期短、物料转化率高,但耗损高;无氧发酵香味浓厚、诱食效果好、呼吸耗损小,但发酵周期长。固态厌氧发酵有较好的仿生效果,在我国较为成功的产品是袋装发酵饲料。农业部饲料工业中心的微生物发酵饲料课题组与一些公司合作研发了硅胶膜发酵袋,可以控制发酵气压,人工通过气孔排出的气味物质可以判断发酵情况,工艺简单,适合在广大农村推广。现在有些工厂采用两段式发酵,有效地结合了两种发酵工艺的优点。如上海源耀生物股份有限公司的勃乐蛋白是采用微生物发酵技术,通过两次发酵过程:一是枯草芽孢杆菌的好氧发酵过程(好氧发酵罐发酵6~10h);二是乳酸菌和酵母菌的厌氧发酵过程(厌氧发酵罐发酵48~60h)。饼粕饲料发酵完成后,为了保证饲料的保质期,一般采用低温气流干燥技术来降低饲料水分。
2、发酵过程控制技术
生物发酵过程是一个非线性的非常复杂的生物化学变化过程,发酵过程中营养物质、抗营养因子、温度、需氧量和pH 值等都在不断地变化。实现在线控制发酵过程,适时监控发酵条件,了解饲料成分变化显得十分重要。采用固态发酵方式发酵,相对于液态发酵物质分布更加不均匀,监控更加困难。
2.1 近红外光谱检测
近红外光谱快速检测技术为快速分析饲料成分及固态发酵过程状态的识别提供了依据。近红外光谱基于含氢基团振动光谱倍频和合频的吸收,利用化学计量学法处理光谱数据建立模型,可以快速准确地分析饲料中营养成分和抗营养因子含量。在欧洲及日本等国家,已将一些近红外分析法列为标准法。江辉利用近红外和电子鼻技术对秸秆进行固态发酵检测的研究,通过对数据进行筛选处理后可以有效对发酵过程进行状态识别。Li等利用近红外光纤探头,直接插入麦秸固态发酵培养基中,对培养基中的水分、生物量、纤维素酶进行在线分析,预测值与实际理化测量值相比预测性良好,可以适时监控发酵过程。
2.2 质谱仪分析
通过质谱仪对固态发酵所产生的尾气分析进行定性和定量分析,从而反馈发酵信息,是目前另一种监控方法。Wang等通过过程质谱仪检测控制氧气输送率和氧气消耗率,进而研究氧含量对脱氮假单胞杆菌产生维生素B12的影响。张鑫在甲醇诱导型毕赤酵母发酵过程中,将过程质谱仪与电子鼻结合起来,通过尾气数据监控菌体的生理代谢强度以及甲醇的残留量,从而实现了更加精确的控制补料速率。
2.3 新型发酵反应器
中科院过程工程研究所陈洪章等研制的新型态发酵反应器,由于该设备所具备的密封式、流动性等一系列特点,为发酵过程中某些重要参数的精确调控提供了可能。该课题初步研究认为,该设备除可控制脉动频率外,还可进行温度、湿度、光照O2和CO2浓度等参数的监控、从而为维持罐内O2和CO2以及呼吸熵稳定提供参考。
第四节 国内外生产技术发展趋势分析
酵母菌,一种传统食品酿造工业的主要生产菌株,如今已成为现代生物饲料最具吸引力的微生物细胞工厂。这类单细胞真核微生物,其细胞及细胞内容物,如蛋白、氨基酸、多糖、有机酸、核酸、维生素等活性物质,都可参与生物饲料的绿色生产。而随着现代生物技术、微生物育种技术、酶工程和发酵工程技术的发展,酵母菌生物饲料的开发和应用更是呈现出良好势头。
优良特性获青睐如今,饲料蛋白的结构性短缺压力是制约我国畜牧业发展的主要瓶颈。国家也愈发重视利用生物发酵技术等手段挖掘新的饲料蛋白资源,提高现有饲料资源的蛋白含量和营养价值。
酵母菌是一种来源广、价格低、氨基酸比较全面的单细胞蛋白,蛋白质含量高达45%以上,且富含生物体所必需的多种维生素和微量元素。
酵母菌可以产生谷胱甘肽、金属硫蛋白、超氧化物歧化酶等多种生物活性物质,能够增强生物机体免疫力和提高抗病力,对防治生物体消化道系统疾病起到有益作用。
其中,GSH能参与体内氧化还原反应及氨基酸向细胞内的转运、能清除自由基,具有维持干细胞正常功能、促进胆酸代谢等作用;MT是一类低分子量的金属结合蛋白,能参与微量元素的代谢、转运和贮存,具有重金属解毒等功能;SOD则能够专一清除生物体内多余的超氧阴离子,平衡体内的氧自由基,增强机体抗辐射损伤等。
不仅如此,酵母菌与芽孢杆菌、乳酸菌、霉菌等微生物配伍,发酵饼粕能分解有害因子,去除饼粕中的抗原蛋白等抗营养因子,通过发酵产生的消化酶类还可以分解一些难消化的多糖和蛋白,提高饲料成分的生物转化率。
选育新菌种如今,国内外都开始在饲料菌种选育方面展开探索。例如采用筛选、诱变、杂交、融合等常规育种技术,以及代谢工程、微生物育种等新技术、新方法,来选育具有重大生产应用价值的优良酵母菌种。
从印尼荔枝中分离出来的布拉氏酵母菌,其制剂应用于畜牧业,可以有效降低病原菌和有关毒素的质量浓度,加强微生物平衡,刺激免疫系统,作为饲料添加剂也得到很多国家的认可,但在我国却还尚未展开应用。
另外,虾青素是一种酮式类胡萝卜素,具有极强的抗氧化功能,并能促进抗体的产生,增强机体免疫功能。红法夫酵母则是唯一可天然生产虾青素的酵母菌,这种酵母菌可利用多糖进行快速异氧代谢,培养时间短且不需要光照就可实现高密度培养,具有良好的应用前景。张博润称,目前这种菌株的研究主要集中在高产菌株的筛选和培养条件的优化等方面。
目前,我国在利用优良饲用酵母菌株生产饲用酶制剂、氨基酸、抗菌肽等方面取得进展,针对具有抗逆性、耐受性、高生物量的酵母益生菌菌剂,以及可用于生产高含量活性肽,如乳链菌肽、细菌防御素等相关酵母菌的开发,也在不断进行中。
未来发展趋势
如今,国内外开发的酵母生物饲料产品已有数十个品种,包括单细胞蛋白、活性酵母、生物活性寡肽、功能寡糖、酵母提取物、发酵粕类、生物色素和其他饲用生物制品等。
酵母菌生物饲料由于作用广泛且效果明显,未来的发展空间十分乐观。而在酵母菌生物饲料研究开发方面,也将呈现出4种发展趋势。
首先要建立和发展微生物育种的新方法和新技术,开展饲用微生物资源发掘领域,获得一批具有自主知识产权、有应用价值的新菌种资源。
其次是针对动物种类、生长发育阶段及益生功能的不同,研制差异化、个性化混菌配伍技术和制剂产品。
三是要发展和完善饲用微生物发酵工程技术,开发安全、高效、稳定的新型微生物蛋白质和能量饲料。
四是要突破目前存在于无菌模式动物和多种标记示踪等技术中存在的瓶颈,推进饲用微生物对宿主微生物和生命活动的微观影响研究,探索其对畜禽的内分泌及免疫机能产生影响的作用机制。
在积极促进技术发展的同时,国家也应该重视饲用微生物的生物安全性评价研究,规避具有应用潜力的新的饲用微生物对人类健康和生态环境可能存在的风险。略……
第五节 原材料生产情况
一、原材料生产规模
图表 9:2011-2016年Q2我国粕类原料产量分析
二、原材料生产区域结构
图表 10:2016年Q2我国粕类原料生产区域结构分析
三、原材料生产规模预测
图表 11:2016-2021年我国粕类原料产量预测
第六节 产品原材料价格走势
一、产品原材料历年价格
图表 12:2011-2016年Q2我国粕类原料价格分析
二、产品原材料价格走势预测
图表 13:2016-2021年我国粕类原料价格预测
三、价格走势对企业影响
发酵粕饲料行业是依赖原材料的行业,原材料上涨自然会增加发酵粕饲料生产成本。在当前的形势下,发酵粕饲料企业应及时进行产品结构调整,控制投资规模,压缩非生产性开支,这无疑也是有积极意义的。
不难看出,不同企业不同境况,产品对路的企业目前能力还显不足,而产品不为接受的企业,产能的确表现为过剩。同一个企业内部,有产品供不应求,也有产品销售不畅。因此,对发酵粕饲料产能问题不能一概而论,笼统地说产能过剩还是不过剩都有失偏颇,优胜劣汰,推陈出新,是产业健康发展的标志。
分析近期原材料价格稳中趋升的原因主要有:首先,粕类原料生产能力使供求关系趋于缓和,国家加强农产品宏观调控,市场有秩发展。其次,粕类产品进口下降及出口增加,有利于价格趋稳。再次,市场信心有所恢复,经营商和生产客户对市场需求看好,敢于采购与建仓。
另外,发酵粕饲料行业要想节省材料上的开支,就得向技术投入,有了好的技术还可以为自己开拓更广大的市场资源。略……
第七节 饲料行业产业链概述
饲料行业产业链简图
1、上游行业
大豆、玉米等行业是饲料行业的上游行业。上游行业为饲料行业提供原材料。
2、下游行业
畜禽养殖业是饲料行业的下游行业。下游行业形成对饲料行业的产品需求。
第八节 饲料上游行业发展状况分析
一、上游原材料生产情况分析
(一)主要原材料产量情况
饲料上游主要原材料产量增长统计表
单位:万吨
(二)主要原材料地区分布情况
1、大豆
大豆在我国的分布很广,除青海外,全国各省市都适合大豆种植,其中东北和黄、淮海地区的自然环境优越,是世界上最适宜种植大豆的地区之一。2001年这两个地区的种植面积已达1.18亿亩。从劳动力资源角度看,我国劳动力资源丰富且成本低。
2、玉米
中国的玉米带:从东北往华北至西南高原形成一个斜长弧形地带。
玉米带的主要特点是,种植的海拔高度由东北向西南增加。东北地区种植高度大多在500米以下较为集中,华北海拔1200米以下,集中在300-700米,四川、湖北、湖南海拔1700米,在西南高原种植高度到2500米,集中在500-1500米。
玉米的分布:南起海南岛崖县北至黑龙江黑河,东至台湾,西至新疆、西藏等地均有玉米种植,全国又可分为六个种植区:
1)北方春播玉米区:主要包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏、河北北部、陕西北部、山西大部和甘肃的部分地区,是我国玉米的主产区之一。
2)黄淮平原春、夏玉米区,淮河秦岭以北的地区:主要包括河南、山东、河北、山西、江苏、安徽、陕西关中地区,一年两熟(冬小麦--夏玉米)或两年三熟(春玉米--冬小麦--夏玉米)是我国最大的玉米产区。
3)西南丘陵山地玉米区:秦岭以南我国西南部地区包括四川、云南、贵州、湖南、湖北、广西西部、陕西西部、甘肃南部等地区的高山地区一年一熟春玉米为主,丘陵地区一年两熟夏玉米为主,平原地区一年三熟秋玉米为主。是我国主要玉米产区之一。
4)南方丘陵玉米区:长江以南的大部地区包括广东、海南、福建、浙江、江西、台湾、江苏和安徽的南部、广西和湖南以及湖北的东部。以一年三熟为主,春、夏、秋都可种玉米,少数地区有冬玉米。
5)西北灌溉玉米区:包括新疆、甘肃、河西走廊,一年一熟春玉米为主。
6)青藏高原玉米区:包括青海和西藏,播种面积小,增产潜力大。
具体而言,我国北方的辽、吉、黑、蒙、晋、冀、鲁、豫8省区生产了全国70%以上的玉米,尤其是东北地区(含内蒙),常年玉米播种面积为900-1000万公顷,正常年份玉米产量为5000-6000万吨左右,占全国玉米总产量的40%左右,是我国最大的玉米商品粮产地。华北黄淮地区(包括京、津、晋、冀、鲁、豫、苏和皖)常年玉米播种面积为900-1000万公顷,正常年份玉米产量为2800-3000万吨左右,产量约占全国总产的20%,但商品率低于东北地区。
国内玉米产量分布
二、上游原材料需求情况分析
(一)主要原材料应用领域概况
1、大豆
目前,我国大豆消费主要有4种途径:榨油、食用、种用及工业消费。这些用途与农业、食品工业、饲料工业和现代畜牧业息息相关。
2、玉米
玉米的需求主要作为饲用、食用、种用及工业加工等,拿我国玉米消费结构来看,食用和种用的数量比较固定,占总消费量的比例低于8%;饲用玉米占总消费量的比例很大,约为71%;随着近年技术水平提高,玉米深加工(酒精、淀粉、燃料乙醇)的工业需求增长迅速,特别是燃料乙醇和淀粉加工的增长。略……
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