新型饲料脱毒剂的制备工艺及生产.docx
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新型饲料脱毒剂的制备工艺及生产
新型饲料脱毒剂的制备工艺及生产
项目可行性报告
2012.2
一、立项的背景和意义
近十多年来,我国养殖业的快速发展拉动了我国的饲料产业,饲料总量连续19年世界第二。
农业部畜牧业司副司长王宗礼2011年11月在全国饲料行业形势分析会上表示,预计2011年我国商品饲料总产量将达到1.69亿吨,同比增长4%。
目前饲料产业已成为我国国民经济中不可或缺的重要行业,它一头牵着种植业,每年转化约1亿吨国产玉米和几千万吨豆粕、棉粕、菜粕等饲料原料;另一头连着养殖业,促进我国肉、蛋、奶和水产品产量增长,对提高人民生活水平发挥了不可替代的作用。
但饲料及原料易受到霉菌毒素的污染,给饲料原料的采购和销售带来了极大困难。
近年来,随着全球气候不稳定,极端气候的发生率增加,将影响霉菌毒素的发生率以及原料的生产量,霉菌毒素在饲料及原料中的污染也基本呈现持续增加的趋势,目前几乎采购不到完全不受霉菌感染的饲料原料。
这不仅会造成大量的原料浪费,而且给动植物带来影响,更会严重危害人类健康,乃至影响畜牧业、食品业的发展。
目前国内外市场上解决饲料污染问题最为可行的方法是是添加霉菌毒素吸附剂。
但较为成熟有效的产品多为国外品牌,占据了绝大部分的市场领域。
而国内产品发展则较为滞后,不仅产品种类较少,且存在水平低、效果差等问题,很多都是从国外直接购买价格高昂的酶制剂作为核心技术,没有自主技术和品牌,市场占有率小。
1.1立项背景
1.1.1饲料行业发展形势
近几年来,我国饲料行业运行总体延续了近几年来稳健的发展趋势,饲料工业总产量和总产值均呈现稳步增长,详情可见下图1.12006-2011年饲料总产量趋势和下表1.1饲料工业2007-2010年产值情况。
图1.12006-2011年饲料总产量趋势
表1.1饲料工业2007-2010年产值情况
年份
2007
2008
2009
2010
全国饲料工业总产值(亿元)
4009
4219.5
4713.2
5410
工业饲料总产值(亿元)
3335
3772.2
4266.4
4936
饲料添加剂总产值(亿元)
199
286.6
319.9
365
动物源性饲料总产值(亿元)
45
69.7
71.4
75
饲料机械设备总产值(亿元)
430
88.8
55.5
35
2011年,养殖业效益是近几年来最好的一年,各类饲料的产量及变化情况具体可见下表1.2。
表1.22011年饲料产量变化情况
饲料名称
产量(吨)
同比(%)
商品饲料
1.69亿
+4
按饲料类别分
配合饲料
1.38亿
+6
浓饲料
2500万
-6
添加剂预混合饲料
585万
+1
按不同品种分
猪饲料
6210万
+4
蛋禽饲料
3100万
+3
禽饲料
4980万
+5
水产饲料
1540万
+3
反刍饲料
760万
+4
从上表1.2可以看出,在饲料行业产量稳定增长的同时,行业运行主要呈现以下特点:
产品结构方面,商品饲料延续了“一增、一减、一持平”的变化趋势,配合饲料产量增加、比重上升至82%;浓缩饲料产量减少、比重萎缩至15%;添加剂预混合饲料产量、比重继续保持相对稳定。
品种结构方面,不同品种呈现均衡增长态势。
“十二五”时期,是我国养殖业现代化加快推进的重要时期,总体上看,目前我国已经进入由饲料大国向饲料强国转变的重要阶段。
从有利条件看,我国畜牧业仍处在转型升级阶段,随着畜产品消费增长和规模化标准养殖的推进,商品饲料需求在相当长的一段时间仍将持续增长。
从存在的困难看,受土地、水资源约束,我国粮食增产空间有限,饲料行业将长期面临“原料”困局;由于原料来源的多样性和复杂性,饲料产品质量安全风险隐患不确定性增强。
这种情况下,由霉菌毒素污染导致的大量饲料原料霉变浪费问题值得高度关注。
1.1.2饲料污染情况
根据相关资料,以下介绍了2007-2011年饲料及原料霉菌毒素污染情况调查的有关结果。
其中主要检测样品为全价料和玉米,另外玉米加工副产物、小麦加工副产物、蛋白饲料及其它样品等各少许。
主要检测项目为黄曲霉毒素AFB1、玉米赤霉烯酮ZON、呕吐毒素DON、烟曲霉毒素FUMB1、T-2毒素、赭曲霉毒素OTA等常见的5-6种霉菌毒素。
样品采用罗马II型研磨机研磨(RomerLab,USA),并采用四分法进行次分样。
次分样用相应的提取液提取毒素,并采用净化柱净化后,用ELISA方法进行T-2毒素检测,用HPLC方法进行其他霉菌毒素检测。
物料中霉菌毒素阳性检出率反映了动物接触霉菌毒素的机率大小,而霉菌毒素污染水平的高低则意味着动物受威胁严重程度的高低。
图1.22007-2010年亚洲霉菌毒素检出率情况比较
上图1.2比较了2007―2010年间亚洲的霉菌毒素污染情况,分析可知,近年来饲料原料中霉菌毒素的检出率基本呈现逐年增加的趋势,其中烟曲霉毒素的检出率普遍较高,且呕吐毒素的检出率增加明显。
2007年―2009年,百奥明饲料添加剂(上海)有限公司分别收集了来自全国各地的饲料和原料样品总数356份、342份、244份进行霉菌毒素污染情况普查。
2011年第一季度收集了来自全国各地的饲料和原料共77份样品。
从总体检测结果来看,我国各种饲料及原料中,霉菌毒素污染以ZON、DON和FUM为主,体现在这几种毒素不仅阳性检出率非常高,而且毒素的绝对含量也很高(如图1.2和表1.3)。
同时说明,玉米和玉米加工副产物(DDG/DDGS、玉米蛋白粉、玉米胚芽粕)或麸皮、酒糟等易感染霉菌毒素的物质,是饲料中霉菌毒素的主要来源。
虽然相对而言,黄曲霉毒素的检出率和含量均较低,但同样不容忽视。
一是由于黄曲霉毒素B1的代谢产物黄曲霉毒素M1是鲜奶必检项目,且对人体危害较大;二是近几年的霉菌毒素调查显示黄曲霉毒素的超标多集中出现在奶牛饲料中。
图1.22007年所有样品的总体检测结果
表1.32008年AFB1、ZON、DON和FUMB1含量最高的10个样品
样品名称
AFB1含量(ppb)
样品名称
ZON含量(ppb)
样品名称
DON含量(ppb)
样品名称
FUMB1含量(ppb)
玉米
289
玉米蛋白粉
4158
酒精糟
32893
玉米
9923
饲料
259
玉米
3112
哺乳母猪料
7455
玉米
9481
饲料
246
玉米蛋白粉
2968
玉米
6120
饲料
9194
棉粕
218
玉米蛋白粉
2922
玉米
5612
玉米
8918
饲料
203
玉米蛋白粉
2227
玉米
5595
玉米
8463
饲料
190
玉米芯
2140
玉米
5430
玉米
7388
饲料
184
玉米
1958
玉米
4741
玉米
7339
饲料
155
玉米蛋白粉
1510
饲料
4501
DDGS
6931
饲料
154
鸭料
1259
蛋白粉
4446
玉米
6917
饲料
152
玉米蛋白粉
1226
饲料
4340
玉米
6641
图1.32007年样品中霉菌毒素种类分布
研究还发现,近几年来的饲料及原料样品中毒素的种类分布情况基本类似(如图1.3)。
各年检测到2种或2种以上霉菌毒素共存的样品均占样品总数的80%左右,特别是2009年检测到4种及以上霉菌毒素的样品占比达到55.3%,其中同时检测到ZON、DON和FUMB1的样品占总数的60.2%,说明样品中多种霉菌毒素共存的现象普遍存在。
由于这几种霉菌毒素之间具有协同效应,这也增加了低污染水平的霉菌毒素在动物生产中引起高风险的概率,将加剧霉菌毒素的毒性和中毒症状的严重程度。
1.1.3市场需求
本项目致力于解决饲料霉菌毒素污染问题,研制的产品用于直接脱除饲料及原料中的霉菌毒素,主要面向对象为饲料厂。
按在饲料中的添加量0.1-0.3%计算,年产饲料16000万吨,则需霉菌毒素吸附剂16~48万吨/年。
年产值至少10亿元以上。
而当饲料中的毒素污染程度严重时,添加量可能增加到0.7-1%,则对饲料脱毒剂的需求量更大。
尤其是奶牛饲料容易受到黄曲霉毒素AFB1的污染,更会导致牛奶中残留毒素AFM1,从而危害人类健康。
随着全社会对食品安全问题的重视,对奶制品的要求也越来越严格。
黄曲霉毒素含量超过0.5ppb的牛奶视为不合格,不予收购。
而奶牛的青绿饲料、青贮饲料等由于长时间自然条件下的长途运输和大量堆存,极易发霉。
因此一般情况下,无论是预防还是脱毒,奶牛饲料中使用霉菌毒素吸附剂必不可少。
目前我国奶类产量已跃居世界第三位,成为生产大国。
据统计,2010年全年的全国奶牛存栏量基本上维持在1300万头左右,牛奶年产量3600万吨。
按1头奶牛1天进食6kg饲料算,则年饲料需求量为2200kg/头,那么1300万头奶牛年饲料需求量为2850万吨。
若霉菌毒素吸附剂在饲料中的添加量为0.1%,则年需求量2.85万t。
但由于毒素污染程度不同,严重污染时需按推荐用量的2-3倍使用,因此霉菌毒素吸附剂的实际需求量远大于此。
霉菌毒素吸附剂的使用在养殖环节已经取得成功,但它迄今并未成功占领饲料厂这一重要领域。
目前仅有部分生产高档饲料、乳猪料的饲料厂在用,广东的饲料厂用得很少,而台湾70%的饲料厂都会添加。
随着毒素污染问题的不断发生及大家对饲料脱毒认识的加深,整个饲料行业都可以是饲料脱毒剂的目标市场。
1.2项目的意义
霉菌广泛存在于自然界中,不仅使饲料的营养价值下降,而且会产生对畜禽和人类有毒害的次级代谢产物,统称为霉菌毒素(真菌毒素)。
霉菌毒素由于种类、剂量的不同,造成机体危害的表现也是多样的,可以是急性中毒,也可是肝肾中毒、神经中毒、免疫抑制、繁殖障碍、致癌致畸、致突变等。
饲料受霉菌毒素污染的现象十分普遍,由此造成的畜禽霉菌毒素中毒事件屡有发生。
历史上曾有几次严重的霉菌毒素污染事件,如欧洲的麦角中毒曾造成几千人死亡;20世纪30年代葡萄穗霉毒素中毒曾造成大批牛死亡;1960年在英国东南部由于黄曲霉毒素污染引起10万只火鸡死亡。
2011年12月,国家质量监督检验检疫总局对外发出的《关于公布2011年17类产品质量国家监督抽查结果的公告》(公告2011年第191号)结果显示,蒙牛乳业生产的一批次产品被检出黄曲霉毒素M1超标140%,实测值为1.2μg/kg,国家规定的最高值为0.5μg/kg。
另一款福建长富乳品有限公司生产的长富纯牛奶(精品奶)也被检出黄曲霉素M1不合格,实测值为0.9μg/kg,较标准超标80%。
黄曲霉毒素M1是黄曲霉毒素B1的代谢物,两者都具有极强的毒性和致癌性。
牛奶中含有黄曲霉毒素,主要是因为奶牛食用了含有黄曲霉毒素的饲料所致。
玉米、稻谷、豆粕等饲料长期放置就可能发霉产生黄曲霉毒素,即使是牛奶加工中用高温的巴氏杀菌法也无法清除。
饲料及原料霉变并由此造成的霉菌毒素污染是一个全球性问题,已经引起了世界各界的广泛关注。
据世界卫生组织(WHO)估计,全世界每年约25%以上的粮食、饲料等农作物产品受到霉菌毒素的污染,由此造成的经济损失可达数千亿美元。
随着全球谷物进出口贸易的增长以及环境和气候的改变,该数据还在持续升高。
饲料霉菌毒素污染己成为目前饲料工业和畜牧业生产中一个亟待解决的问题。
因此,对霉变饲料,寻求一种经济有效并适合在大规模饲料生产中应用的脱毒措施十分必要。
有效解决饲料原料的霉菌毒素污染问题迫在眉睫。
不仅能减少大量的原料浪费,缓解饲料原料资源短缺的问题,助于推动种植业的发展,更能减轻对畜禽带来的各种危害和病变等,助于推动养殖业的发展,
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