近年來，我國畜牧業(yè)的發(fā)展速度令世人矚目，中國人的膳食結構和動物性食品的消費量發(fā)生了顯著變化，畜產(chǎn)品生產(chǎn)資源的耗費量也逐年增加。然而，人多地少的現(xiàn)實決定了我國飼料業(yè)將長期面臨原料資源嚴重緊缺的壓力，并已成為制約我國飼料業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。我國畜牧業(yè)年均直接或間接消費谷物1.6億t左右，約占谷物總產(chǎn)量的三分之一，即三分之一的糧田生產(chǎn)飼料谷物，再加上14%的耕地種植飼料作物，共計將近40%的耕地用于飼料生產(chǎn)。從某種意義上說，我國的糧食問題實質(zhì)上是飼料問題。由于長期受國外谷物類飼料為主的配方模式制約，以及飼料原料加工利用技術薄弱，我國大量的非常規(guī)飼料資源未得到合理利用，開發(fā)新型飼料原料勢在必行。?

　　1、畜禽非常規(guī)飼料資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀

　　非常規(guī)飼料原料是一個相對的概念，是指在飼料配方中使用較少或者對其營養(yǎng)特性和飼用價值了解較少的飼料原料，針對不同地域和畜(禽)種，其范圍也存在差異[1]。非常規(guī)飼料原料主要來源于農(nóng)副產(chǎn)品和食品工業(yè)副產(chǎn)品，有資料稱70%的食品加工業(yè)副產(chǎn)品可作為飼料。

　　我國擁有豐富的非常規(guī)飼料原料資源，僅棉籽粕和菜籽粕年產(chǎn)可達600~700萬t以上，位居全球首位，其他原料資源總量逾10億t以上。更有研究者估算，我國每年的非常規(guī)飼料資源可接近40億t[2]。

　　然而，非常規(guī)飼料原料來源廣泛、成分復雜，具有適口性差、含有多種抗營養(yǎng)因子或毒物、營養(yǎng)價值較低、營養(yǎng)成分變異大、營養(yǎng)價值評定不準等共同特點[3]，增加了使用難度。因此，目前的利用率仍然很低。

　　我國每年產(chǎn)生8億t的農(nóng)作物秸稈，但僅有34%用于畜牧飼養(yǎng)，并且其中一半左右的秸稈未經(jīng)處理，直接飼喂于動物;還有一部分經(jīng)物理加工、化學及微生物發(fā)酵處理后供動物利用[4]。

　　林業(yè)副產(chǎn)品產(chǎn)量每年約有6~8億t，但利用率不足20%，樹葉資源總量約為5億t，可直接飼喂牛羊，但利用率也僅為25%[5]。

　　糟渣類資源來源于釀造工業(yè)、制糖業(yè)、副食加工業(yè)等領域，我國每年產(chǎn)量約為1.7億t，但目前尚未得到合理利用，甚至廢棄成為環(huán)境的一大污染源。

　　糠麩類飼料是糧食加工的副產(chǎn)物，全國年產(chǎn)稻谷糠和麩皮資源5 000萬t，但長期以來僅僅作為初級原料直接加入其他飼料中飼喂動物，營養(yǎng)價值利用率較低。

　　植物餅粕類資源主要為油脂加工的副產(chǎn)物，每年超過1 000萬t，主要包括菜籽餅、花生餅、芝麻餅、向日葵餅、胡麻籽餅等。但除菜籽餅、花生餅等飼用較廣泛外，其余種類的使用非常有限。

　　我國每年至少有500萬t動物性飼料資源產(chǎn)生，如大型屠宰廠的血、骨、肉粉、羽毛、皮革下腳料資源，實際飼用率不及10%[6]。

　　我國蛋白質(zhì)飼料資源短缺且加工業(yè)發(fā)展落后，目前飼用大豆70%左右依靠進口。在成本、供給、來源等多方面的壓力下，研究者開始尋找玉米、豆粕、魚粉等傳統(tǒng)飼料原料的替代品。比如用木薯、小麥、稻谷等能量性的物質(zhì)替代玉米，用菜粕、棉粕、肉骨粉、羽毛粉、皮革粉，以及食品加工業(yè)下腳料等蛋白類原料來替代豆粕。目前，僅有少數(shù)的非常規(guī)飼料原料的應用比較普遍，例如全小麥型的日糧、全高粱型日糧、大麥型日糧、無豆粕型日糧等。隨著研究程度的提高和加工技術趨于成熟，菜籽粕、棉籽粕、玉米酒精糟等非常規(guī)飼料原料已逐漸步入了“常規(guī)”行列，在飼料中的使用量逐年增加。目前，我國玉米酒精糟的年消費量達1 000萬t，菜粕可達1 050萬t，棉粕、木薯、大麥等原料的消費量也呈現(xiàn)上升態(tài)勢;反之，豆粕消費量的增速呈逐年下降趨勢，已由2012~2013年的8.5%降至2014~2015年的2.3%，2018~2019年中國豆粕消費量比上年減少800萬t。

　　非常規(guī)飼料資源可部分緩解我國人畜爭糧的尷尬，但由于大多數(shù)非常規(guī)原料的來源和品質(zhì)不穩(wěn)定、缺乏營養(yǎng)標準和評價體系、養(yǎng)分不平衡、飼用價值較低、加工技術落后等現(xiàn)狀，導致大量的非常規(guī)飼料原料未得到合理應用。在非常規(guī)飼料原料的開發(fā)過程中，研究者大多關注應用效果的驗證，而對營養(yǎng)數(shù)據(jù)的建立和營養(yǎng)機理的探索研究不足，迫于市場和技術等方面的壓力，我國非常規(guī)資源的飼用價值尚需發(fā)掘。

　　2、開發(fā)非常規(guī)飼料資源的有效措施

　　非常規(guī)飼料原料一般為農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領域的加工副產(chǎn)物，大多是品質(zhì)差、體積大、纖維高、營養(yǎng)濃度低、養(yǎng)分不平衡的低值原料，營養(yǎng)成分與原糧比差異巨大。

　　受產(chǎn)地、加工條件、貯藏條件等因素影響，非常規(guī)飼料營養(yǎng)成分不穩(wěn)定，給原料的營養(yǎng)價值評價工作帶來很大難度;且多含有抗營養(yǎng)因子或有毒害物質(zhì)，用量受限或必須經(jīng)過前處理。鑒于非常規(guī)飼料原料以上特性，對其開發(fā)利用也應因地制宜、有的放矢，從加工技術、產(chǎn)品、數(shù)據(jù)庫信息等多方面進行配套開發(fā)，才能達到有效推進非常規(guī)飼料原料合理利用的目的。

　　2.1技術配套

　　2.1.1加工技術

　　多數(shù)非常規(guī)飼料原料由于抗營養(yǎng)因子成分復雜、粗纖維及非淀粉多糖含量高、適口性差、外觀色澤深暗等因素，未通過科學加工處理，一般不可直接飼喂動物。

　　目前，針對不同的原料和畜種，常用的加工調(diào)質(zhì)方法可分為物理方法、化學方法和生物方法。物理方法研究相對成熟，如粉碎、脫皮、浸泡、擠壓、膨化、水解、微波處理等;化學方法主要有氨化、堿化等;生物方法主要利用微生物發(fā)酵、酶解等途徑提高飼料的利用價值。

　　我國糟渣類、林業(yè)副產(chǎn)品及谷物等原料多采用干燥、粉碎等加工方法。粉碎可以促進淀粉的糊化，提高養(yǎng)分消化率和動物采食量。粉碎工藝和粉碎粒度對飼料營養(yǎng)價值和動物生產(chǎn)性能有顯著影響。

　　針對蛋白質(zhì)類的非常規(guī)飼料原料的使用，多采用水解法。高溫高壓打破了蛋白質(zhì)穩(wěn)定的空間結構，使它變成畜禽可消化吸收的可溶性蛋白。水解產(chǎn)品最常見的為水解羽毛粉，水解后消化率達可75%以上，氨基氮的含量大大增加[7-8]。

　　膨化是目前非常規(guī)飼料原料加工較常用的方法之一。原料經(jīng)高溫、加壓、混合、剪切、糊化、熟化、滅菌等作用后，各組分的結構和理化性質(zhì)發(fā)生變化，原料的消化吸收利用率提高[9]。

　　微波對霉菌毒素有殺滅作用，近來微波技術也逐漸被引入到飼料生產(chǎn)當中，例如用微波處理的大麥替代50%玉米，對豬的生產(chǎn)性能無不良影響。

　　農(nóng)作物秸稈多用氨化、青貯等處理方法，經(jīng)堿化、氨化和中和三重作用后，秸稈中的粗纖維被分解為單糖或低聚糖，同時脆性、適口性營、養(yǎng)物質(zhì)消化率和蛋白質(zhì)含量都明顯提高[10]。皮曉波等[11]將玉米、大麥、水稻3種農(nóng)作物秸稈進行氨化后，粗蛋白質(zhì)含量提高1.93%~9.26%，飼喂后備奶牛后日增重提高了76.44%。

　　酶解、發(fā)酵等新型生物技術在飼料加工中的應用是未來飼料行業(yè)發(fā)展的必然趨勢[12]。大多數(shù)非常規(guī)飼料原料都可用發(fā)酵處理提高其飼用價值。發(fā)酵不僅可使原料中的蛋白質(zhì)溶解度增加，易于動物機體吸收，還可去除抗原蛋白對機體的損傷，因此，經(jīng)酶解發(fā)酵處理的植物蛋白被認為是動物飼料的理想蛋白來源[13-14]。此外，發(fā)酵后的原料具有一定的芳香氣味和鮮味，適口性較好，有誘食作用;原料中一些多糖分子也在發(fā)酵過程中被分解，特別是一些抗營養(yǎng)因子可被微生物在發(fā)酵過程中降解，這是其他工藝無法達到的[15]。血粉經(jīng)酶解處理后氨基酸的利用率提高，且肉仔雞飼糧中酶解血粉或超微血粉可替代3%的進口魚粉而不影響肉雞的生長[16]。發(fā)酵過程中還可產(chǎn)生分解淀粉、纖維等多糖物質(zhì)的酶，提高碳水化合物的消化利用率。趙娜等[17]采用益生菌菌種和組合酶共同作用酶解發(fā)酵菜籽粕后，硫苷降解率達83.32%，異硫氰酸酯含量下降60.85%，惡唑烷硫酮含量下降45.86%，酸溶蛋白質(zhì)含量提高234.11%，無機磷含量增幅達到98.15%，粗纖維含量下降32.17%。

　　我國飼料工業(yè)發(fā)展迅猛，但由于起步較晚，加工技術還相對落后，飼料資源的開發(fā)利用率較低。提高非常規(guī)飼料資源的開發(fā)利用水平，需要研發(fā)有效提高飼料利用效率的新技術、新工藝。應用機電一體化、節(jié)能、通風等技術，開發(fā)高效節(jié)能的干燥技術，研制成套設備，攻克各種資源干燥難題[18]。發(fā)展微生物發(fā)酵工程、基因工程等生物技術，開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效菌種，將飼料中的有害物質(zhì)降到最低水平。總之，未來飼料的加工技術將朝著降本增效、節(jié)能環(huán)保、操作簡便的方向發(fā)展。

　　2.1.2檢測技術

　　非常規(guī)飼料原料中多含有某些抗營養(yǎng)因子或未知的毒害成分，飼用效果和用量受限。加之由于檢測技術的制約，導致使用者對非常規(guī)飼料原料的了解不足，對其大范圍地推廣帶來了不利影響。對于抗營養(yǎng)因子等毒害成分而言，檢測精準是有效去除的前提和基礎。因此，了解非常規(guī)飼料原料中的抗營養(yǎng)因子和有害物質(zhì)的檢測方法，對充分合理地利用非常規(guī)資源有重要意義。

　　隨著科學技術和現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，檢測技術也取得了飛速的進步，涌現(xiàn)出大批檢測范圍更廣、更靈敏、更快捷的檢測方法。如氣(液)相色譜法、近紅外光譜分析法、原子吸收法、離子色譜法等。以菜籽粕中抗營養(yǎng)因子異硫氰酸酯(ITC)的測定為例，從早期的重量法到現(xiàn)在的氣(液)相色譜法，檢測精度由50 mg/kg精確到0.2 mg/L，檢測效率也大大提升。但色譜法的缺點在于儀器設備昂貴、分析成本較高[19]。如何在精確、快捷檢測的基礎上有效降低檢測成本，必將是今后檢測技術的發(fā)展方向。此外，以生物免疫、酶抑制、光學等技術為基礎的快速檢測技術近年來已悄然興起，并在食品行業(yè)已被廣泛應用。隨著科技發(fā)展和進步，將有更多的新技術、新工藝、新材料出現(xiàn)并應用于飼料行業(yè)中。

　　2.1.3配方技術

　　在使用非常規(guī)飼料原料進行配方設計時，應熟悉非常規(guī)飼料原料的營養(yǎng)特性，如營養(yǎng)濃度、物料體積、有害成分等，根據(jù)不同動物的耐受能力，確定日糧中的使用限量以及適宜的動物種類和使用階段。此外，還需平衡重要的限制性氨基酸，調(diào)整維生素和微量元素的用量，并靈活利用凈能體系、低蛋白理想氨基酸模式等先進技術進行配制。例如，可適當提高種用蛋雞、蛋鴨日糧中低營養(yǎng)濃度和大體積飼料原料的用量;豬日糧中使用高丹寧高粱不超過20%，不會出現(xiàn)明顯的生產(chǎn)性能下降;采取在植酸水平較高的日糧中添加植酸酶，在含棉酚的棉粕日糧中添加硫酸亞鐵等方法，來提高利用率，降低有害物質(zhì)對機體的損傷[20]。

　　2.1.4品種改良和工藝改進

　　開發(fā)優(yōu)質(zhì)的非常規(guī)飼料原料，可通過雜交、基因工程等育種途徑，培育抵抗營養(yǎng)因子或無抗營養(yǎng)因子的高價值產(chǎn)品。例如，低芥酸、低硫甙的雙低雜交菜粕，保留了菜粕高蛋白的特點，有毒成分大大降低，粗纖維含量少，蛋白溶解度提高。此外，現(xiàn)已培育出低單寧高粱、低香豆素草木樨、低皂素苜蓿等作物。其次，還可通過改善加工工藝，提高副產(chǎn)物的飼用價值。例如，采用壓浸法提取菜籽油，可使菜籽粕中賴氨酸含量高達2.0%~2.1%，而傳統(tǒng)的螺旋壓榨機生產(chǎn)的菜粕賴氨酸含量僅為0.67%~1.08%;采用全粒法進行酒精生產(chǎn)，可提高副產(chǎn)物玉米酒精糟的質(zhì)量，并降低水體污染。因此，完善加工行業(yè)工藝過程中飼用價值提高技術、配套脫毒工藝技術、植物蛋白保護等技術，可從源頭提高副產(chǎn)物的利用價值。

　　2.2產(chǎn)品配套

　　非常規(guī)飼料資源中的部分有害成分，可通過使用某些添加劑使其飩化或脫毒。飼料酶制劑是近年來研究和開發(fā)十分活躍的領域，可優(yōu)化非常規(guī)飼料原料日糧整體的營養(yǎng)價值。例如，在含有非淀粉多糖的非常規(guī)飼料原料中，使用β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纖維素酶等[21]。

　　有研究表明，在加拿大雙低菜粕中加入酶制劑，可以消除其中粗纖維的不良影響，使蛋白質(zhì)和氨基酸的消化利用效率大幅提升，甚至完全替代豆柏使用。除了酶制劑，微生物發(fā)酵也可對其中的有害成分進行分解。余勃等[22]試驗表明，菜粕經(jīng)過發(fā)酵后，硫葡萄糖苷含量由發(fā)酵處理前的120 mmol/kg降低至16.3 mmol/kg，且隨著發(fā)酵時間的延長硫苷含量逐漸降低。Rakariyatham等[23]將發(fā)酵時間延長至60 h和96h發(fā)現(xiàn)，硫苷被徹底降解。此外，可使用添加劑改善非常規(guī)飼料的表觀商品價值。例如添加葉黃素、檸檬黃、香味劑等改善顏色和氣味，添加防霉劑、抗氧化劑等，改善某些易氧化產(chǎn)品的貯存特性。因此，開發(fā)非常規(guī)飼料原料，需要有質(zhì)量穩(wěn)定、使用安全、針對性強的菌種、酶制劑、添加劑等產(chǎn)品做支撐。

　　2.3信息配套

　　2.3.1飼料原料數(shù)據(jù)庫對于大部分非常規(guī)飼料原料而言，由于來源成分復雜且研究數(shù)據(jù)缺乏，尚未建立較可靠的飼料原料數(shù)據(jù)庫，增加了日糧配方設計和原料使用推廣難度。開發(fā)非常規(guī)飼料原料數(shù)據(jù)庫，需要整合社會資源，形成數(shù)據(jù)共享機制;需要尋找關鍵指標，建立非常規(guī)飼料原料質(zhì)量評估模型;需要建立不同動物的非常規(guī)飼料原料標準評價體系等。目前，某些較常用的非常規(guī)飼料資源，如玉米酒精糟、菜粕等飼料原料的數(shù)據(jù)庫已開始逐步建立，但仍有大量非常規(guī)飼料資源的數(shù)據(jù)需要完善和補充。

　　2.3.2風險因子預警體系

　　將非常規(guī)飼料原料的安全風險因子納入飼料風險預警體系中，建立非常規(guī)飼料安全生產(chǎn)管理體系和標準操作流程，建立非常規(guī)飼料原料和成品質(zhì)量監(jiān)控和通報機制，建立有毒有害物質(zhì)快速檢測預警系統(tǒng)。依靠移動互聯(lián)網(wǎng)、云技術、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等資源，結合快檢技術，對飼料安全進行監(jiān)管。通過安全預警技術平臺的開發(fā)和建立，實現(xiàn)原料和產(chǎn)品的精準定位和全程追蹤、可控。

　　3、結論

　　雖然越來越多非常規(guī)資源的飼用價值已被發(fā)掘，但缺乏系統(tǒng)的開發(fā)和利用，每年仍有大量非常規(guī)飼料資源被廢棄，成為最大的面源污染源。因此，需要政府部門倡導社會資源整合，形成產(chǎn)學研合作，推動標準化體系建設，在加工技術、儀器設施、營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫等方面配套升級，以資源高效、循環(huán)利用為目標，大力開發(fā)非常規(guī)飼料資源的使用范圍和利用效率，全面推動新型飼料的應用。