综述:解锁可持续家禽饲喂:禽类日粮中旧食产品的营养、监管及可持续性影响

时间:2026年2月20日
来源:World's Poultry Science Journal

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本文系统回顾了将旧食产品(FFPs)作为禽类饲料成分的营养特性、应用策略及可持续性效益,强调其在减少人畜争粮、促进农业食品系统循环经济及降低家禽生产环境足迹方面的巨大潜力,同时深入探讨了相关的饲料安全(Feed Safety)监管框架、营养成分变异性及公众接受度等关键问题。

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引言

随着全球对动物源性食品需求的持续增长,畜牧生产面临着提升环境可持续性、资源效率和食品系统韧性的巨大压力。其中,饲料生产是畜牧业环境与经济影响的主要来源,尤其对于以谷物和油粕为主要饲料的家禽等单胃动物而言,这加剧了人畜争粮问题,并带来了如毁林、生物多样性丧失和温室气体排放等环境压力。在此背景下,将旧食产品整合到家禽日粮中,成为了一种减少对人类食用饲料资源的竞争、增强农业食品系统循环性并降低家禽生产环境足迹的潜力策略。

旧食产品的营养特性与变异性

旧食产品主要是指那些原本为人类消费制造且完全符合欧盟食品法,但因实际、物流、制造或包装缺陷等原因不再用于人类消费,且在用作饲料时不构成任何健康风险的食品。常见的例子包括面包房餐食、饼干废料、面食残留物和糖果产品等。
此类产品显示出广泛的成分变异性。其干物质、粗蛋白、代谢能、淀粉、糖和脂质含量因产品类型和来源而异。例如,糖果和蛋糕残留物通常富含糖和脂肪,而面包和饼干粉则提供较高的淀粉含量。加工过程,如烘焙、油炸和挤压,通过糊化作用提高了淀粉消化率,但也可能产生美拉德反应产物,损害氨基酸(尤其是赖氨酸)的生物利用率。
在家禽日粮中,旧食产品的典型添加水平在10%至40%之间。尽管其粗蛋白含量与谷物大致相当(约10%),但赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸等必需氨基酸通常是限制性的,需要补充合成氨基酸或更高蛋白的原料。其能量密度通常高于谷物,但由于添加的糖和脂肪,脂肪酸谱通常偏向于omega-6,需要谨慎管理以避免种禽和蛋禽的过度脂肪沉积。
大多数旧食产品缺乏传统的抗营养因子,但巧克力和可可基残留物可能含有可可碱,高添加水平下会损害生长和产蛋。热处理还会降解维生素A、E和B族维生素,而一些残留物含有较高的钠、钙或磷酸盐,可能破坏电解质平衡或矿物质吸收。

添加剂与非常规成分

旧食产品可能包含一些传统饲料中不常见的成分。例如,烘焙和零食来源的材料常含有乳清或奶粉等乳制品成分,这会将乳糖引入家禽日粮。由于家禽缺乏乳糖酶,乳糖难以消化,过量摄入会增加肠道渗透压,导致湿粪或腹泻。
烘焙类旧食产品通常含有面团配方或调味料中添加的盐分,导致其钠和灰分含量高于传统谷物。虽然这可能改善适口性,但过量的钠会扰乱水平衡并增加垫料湿度。含有可可碱(来自可可)或未加工的葱属化合物(大蒜、洋葱)的残留物应谨慎使用,因为高浓度可能导致肝脏或氧化应激效应。

加工与增值

将旧食产品转化为安全、均匀的饲料原料涉及一系列机械、热和生物过程,以去除包装残留物、降低水分并确保稳定性。处理从按来源和成分进行分类收集开始,以保持卫生和可追溯性。在预处理过程中,干燥的烘焙残留物(如面包和饼干)被干燥和研磨,而较软或高水分材料(如糖果或乳制品残留物)则被粉碎或溶解以从容器中分离可食用内容物。包装材料通过筛分、空气分级以及磁力或涡流分离去除,同时人工检查确保最终纯度。
稳定化阶段确保微生物安全和产品一致性。清洁后的可食用部分被干燥(通常通过热风或滚筒系统),以达到低于10-12%的水分含量,防止腐败并延长保质期。然后将材料精细研磨至与谷物粉相当的均匀粒度。可能会应用调理或轻度发酵(通常使用唾液乳杆菌)来降低残留糖分并增强稳定性。
加工参数也会影响颗粒质量和能源效率。旧食产品中典型的高脂肪水平在制粒过程中起到润滑剂作用,降低摩擦和能源消耗,但过量添加可能会降低颗粒耐久性。相反,淀粉和糖成分可以作为天然粘合剂改善内聚力。因此,最佳添加量和脂肪添加时机对于保持颗粒完整性至关重要。

旧食产品在家禽日粮中的应用

大量研究表明,只要日粮营养均衡,旧食产品可以部分替代家禽日粮中的传统谷物。其在肉鸡和蛋鸡中的应用均已得到评估,有一致证据表明在受控条件下支持中等至高添加水平。
肉鸡日粮
肉鸡一直是旧食产品饲喂试验的主要焦点,尤其是来自烘焙、糖果和零食工业的残留物。这些副产品富含快速发酵淀粉和简单糖,增强了适口性,使其成为玉米和小麦的合适替代品,特别是在开食料中。同行评议研究普遍支持在20-40%的安全添加水平下,不影响生长性能、饲料转化率或胴体产量。然而,一些试验注意到在较高添加率(约25-40%以上)时胸肌产量降低,这反映了烘焙残留物相对较低的赖氨酸含量以及热处理可能造成的氨基酸损失。
蛋鸡日粮
与肉鸡相比,对蛋鸡的研究较少,但现有试验一致表明,烘焙和饼干残留物可以以中等水平添加,而不影响生产力或蛋品质。在蛋鸡日粮中,用干燥的烘焙废料逐步替代玉米,添加水平在10-30%之间,可以提高产蛋量和饲料效率,而不影响蛋重或蛋壳强度。烘焙基旧食产品的高能量密度、低纤维和缺乏主要抗营养因子,使其在采食量受限的条件下,特别是在产蛋高峰期,成为有吸引力的谷物替代品。然而,其极低的纤维含量可能是蛋鸡日粮中的一个缺点,因为足够的膳食纤维对于维持肠道功能、营养消化率和行为福利非常重要。

可持续性影响:环境与经济效益

将旧食产品重新用于动物饲料,取代了资源密集型作物(如玉米、豆粕),并按照循环生物经济原则闭合了营养循环。在符合联合国粮农组织(FAO)LEAP指南的饲料生命周期评估中,转移到饲料中的废弃物和残留物通常采用“零负担”方法建模:原始食品生产的上游负担不再重新归属;影响从收集、拆包、干燥和运输开始计算。
比较生命周期评估一致表明,将食物废弃物/旧食产品用作动物饲料在多个影响类别(如气候变化、酸化、富营养化)上表现优于厌氧消化或堆肥。一吨面包粉几乎可以抵消一吨谷物,缓解土地利用压力,并减少对通常与南美洲毁林相关的大豆进口的依赖。全球饲料生命周期评估倡议数据库报告称,旧食产品粉的碳足迹比玉米或豆粕每吨干物质低70%。在肉鸡日粮中用旧食产品替代30%的玉米,可使饲料相关的温室气体排放减少15-25%。此外,旧食产品还回收了食品制造中嵌入的水、营养和能量,这些在转化为肉或蛋时保留在食品系统内,符合循环生物经济目标。
尽管加工旧食产品涉及运营成本,特别是对于潮湿或有包装的残留物,但这些成本通常被较低的获取价格所抵消,因为制造商可能以降低成本提供材料以避免垃圾填埋费。在经济性方面,几项研究表明旧食产品可以降低饲料成本:在肉鸡或蛋鸡日粮中添加20-30%的烘焙或饼干废料,在不影响性能的情况下降低了单位增重或每打鸡蛋的饲料成本。

监管框架、潜在风险及公众认知

在欧盟和英国,旧食产品在动物饲料中的使用受到严格监管,以确保安全、可追溯性和透明度。旧食产品在法律上被允许用于非反刍动物日粮,前提是它们来自消费前剩余,例如生产过剩、保质期过期或外观缺陷,且保持安全和卫生。相反,消费后废弃物,包括餐饮剩余物,仍然被禁止。
潜在污染物的来源可能出现在生产链的多个阶段,包括原材料采购、包装、加工和储存。这些可能包括物理污染物(如残留塑料、箔或粘合标签)、化学污染物(如多环芳烃、氧化脂肪、重金属和霉菌毒素)以及生物污染物(包括细菌、霉菌和酵母菌)。尽管拆包技术(如筛分、空气分离、光学分选和金属检测)可以将包装残留物减少到0.1%以下,但完全去除在技术上仍然具有挑战性。
尽管存在这些潜在危害,当来自经认证的操作时,经过良好加工的旧食产品通常造成的化学风险最小。微生物安全是另一个关键考虑因素。法规要求控制诸如沙门氏菌属、单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌O157和梭菌属等危害。
公众认知是旧食产品采用的重要推动因素。术语极大地影响接受度:“废弃物饲喂”或“回收食品”等术语常常引起担忧,而“剩余食品”或“可持续饲料”则更容易被积极接受。当消费者被告知旧食产品是来自人类食品链的安全、可食用材料时,他们对将其用于动物饲料的支持会增加。

研究空白与未来路线图

尽管有越来越多的证据支持在家禽日粮中添加旧食产品,但仍有几个空白需要解决,以实现其安全、高效和可扩展的应用:
  • 供应链数据限制:当前英国和欧盟的库存缺乏关于产品数量、区域可获得性和营养成分的可靠信息。
  • 标准化定义和指标:需要统一的术语和可持续性指标,用于生命周期评估中的一致报告。
  • 营养成分数据:关于代谢能、氨基酸消化率、微量营养素水平以及与加工相关的变异的开放获取数据库对于基于证据的配方至关重要。
  • 快速分析工具:缺乏经过验证的、旧食产品特异性的近红外反射光谱校准模型仍然是一个限制。
  • 长期饲喂试验:虽然使用标准营养原理可以有效地配制旧食产品,但大多数现有研究都是短期的。
  • 污染风险:机械拆包减少了包装残留物,但不能完全消除油墨、粘合剂或微塑料。
  • 监管清晰度:当前的框架缺乏明确的添加阈值、污染物限量和加工标准。
  • 知识与采用障碍:虽然当旧食产品的营养成分得到很好表征时,饲料配方软件可以有效地将其纳入,但诸如熟悉度有限、成分变异、供应不稳定和饲料厂限制等实际挑战常常阻碍营养师常规使用它们。
  • 消费者认知:接受度取决于术语和沟通方式。

结论

本综述综合了当前关于在家禽日粮中添加旧食产品的营养、监管和可持续性影响的知识。证据表明,旧食产品提供了高能量密度、与传统谷物大致相当的蛋白质含量以及良好的消化率,支持其作为肉鸡和蛋鸡日粮中部分替代品的使用。然而,其受加工和供应链影响的成分变异性,对标准化配方提出了挑战。
尽管欧盟和英国的法规允许在单胃动物饲料中使用消费前旧食产品,但有限的实施指南、营养成分数据和基于风险的添加阈值限制了更广泛的采用。解决安全问题、投资于快速营养成分分析以及生成长期饲喂和福利数据是必不可少的后续步骤。
在循环经济目标和努力使家禽生产摆脱人类食用饲料来源的背景下,旧食产品代表了一个有前途但未充分利用的饲料类别。未来工作的优先领域包括:统一分类和报告系统;在现有饲料配方框架内改进和标准化旧食产品的分析输入和配方实践;以及协调研究、政策和行业实践,以释放其在可持续家禽营养中的潜力。

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