陈玉米应用之Q&A

本刊记者 赵 楠

陈玉米应用之Q&A

本刊记者 赵 楠

普洱茶

常常有人问,茶是新茶好还是陈茶好.虽然不能一概而论,但如果归结为一般规律,对于大部分茶叶品种而言,新茶确比陈茶好,但也有一些例外,比如有着"能喝的古董"美誉的普洱茶,却是越陈越香.当然,陈放时间总会有个限度,一般来说,熟普陈放20年以后,其饮用价值就会下降;生普陈放超过40年,其陈味上升、醇味下降,只有历史的味道了.这恰恰与饲料行业应用陈玉米的道理相类似,陈放时间是一个重要的关键词.

品茶论道:

我国是玉米生产大国,玉米种植面积超过3亿亩,产量超过2亿t,位居世界第二.由于我国长期的食物供给安全政策和粮食价格保护性收购政策,近年来玉米储备量很大,并且绝大部分无法做到1年内消化,"陈玉米"库存压力山大.2016年玉米市场深度改革,去库存势在必行,2017年国储拍卖力度加码,截止9月1日,共投放7 345万t陈玉米,成交量4 280万t.

一般而言,国储玉米大多通过拍卖的形式流向市场,理想状况下,新玉米通过饲料行业消化,陈玉米最好进入深加工领域.然而,过去数年来,大量陈玉米却被畜牧饲料行业消化,除饲料中直接使用之外,淀粉和工业酒精生产过程中产生的副产物DDGS也会最终流向饲料行业.

由于玉米在储存过程中会出现缓慢的氧化过程,导致多种成份的自动氧化,最终使玉米中的油脂产生有毒物质醛及酮,以及产生蛤喇味、褪色、褐变等,使玉米中的脂溶性维生素及叶黄素被氧化破坏,轻则导致饲料品质下降,重则造成动物中毒甚至死亡.有调查发现,2016-2017年中国南方地区出现的黄膘肉问题就与饲料企业大量使用陈化玉米有着较大的关系.

饲料行业使用陈玉米早已司空见惯,这是国情所致.但是,如何正确地指导陈玉米在饲料中的使用,必须要解决诸多问题.有鉴于此,本期茶馆特别邀请行业专家共同探讨陈玉米在猪和家禽营养中的应用研究,以及陈玉米导致的肉质问题和解决方案,旨在为饲料行业应用陈玉米提供值得参考的技术指导和实践经验.

嘉宾:北京家禽创新团队营养与饲料功能研究室岗位专家、中国农业大学 袁建敏 教授农业部饲料工业中心 刘 岭 博士诺伟司东北亚区技术与研发总监 孙得发 博士

主持人:赵 楠

一篇文章引发的关于"陈化玉米"的探讨

2017年7月21日,《中国畜牧杂志》官方微信推送的一篇文章在畜牧饲料圈内引起了高度关注.文章题目是"2016-2017年中国饲料企业使用陈化玉米导致的黄膘肉问题及思考",作者是诺伟司国际东北亚区技术与研发总监孙得发博士.文章推送仅3天,阅读量就超过38 000次,截止目前,已经超过50 000次,被多家公众号和媒体转载、转发,在畜牧行业获得了史无前例的影响力."陈化玉米"的话题也顺势引发了全行业的深刻探讨.

袁建敏 教授

刘岭 博士

孙得发 博士

主持人:关于陈化玉米,其实动物营养学界和饲料行业一直都有研究和关注.孙博士的这篇文章进一步将整个行业面临的关于"陈化玉米"的问题更深刻地呈现出来,引发了行业内外的高度关注.那么,如果简单来概括一下,陈化玉米与新玉米到底有什么不同呢?

袁建敏:首先我想要厘清一个概念.陈玉米和陈化玉米并不是一回事.当年收获的玉米称为新玉米,一般指收获1年以内.而陈玉米主要是相对于新玉米而言,储存1年以上即称为陈玉米,也包括储存2、3、4年或更长时间的玉米.通常而言,储存时间越长,质量相对越差.也就是说,新玉米和陈玉米的区别在于储存时间不同.而陈化玉米指的是发生变质的玉米,可能是储存1年的玉米,也可以是储存多年的玉米.

主持人:不同储存时间的玉米在营养成分上主要有哪些差异呢?

刘 岭:玉米粒是一个有机的生命体,它在储存过程一直存在呼吸作用,同时伴随着不断转化为衰老的过程.种子的呼吸和动物一样,吸收氧气,产生二氧化碳和水,同时也产生一些有害物质,这些物质在早期会被清除掉,但随着储存时间的延长,种子内部清除自由基的酶活性降低,有害物质会不断累积.因此,玉米籽实储存过程是其化学成分不断变化的过程,当然作为饲料原料使用时,其营养价值也是不断变化的,但不同的储存条件,其营养价值变化的速度不同.玉米营养价值的变化主要包括化学成分的变化,比如淀粉、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗蛋白、粗脂肪等含量的变化,也包括有效能值及营养物质消化率的变化,比如消化能值、粗蛋白与氨基酸消化率、淀粉消化率、纤维消化率、粗脂肪消化率等的变化.农业部饲料工业中心对于自然环境下和粮库环境中玉米在储存过程中营养价值的变化做了大量的研究,结果发现,新玉米和不同储存时间的玉米其营养价值的差异还是很明显的.我们在研究过程中采集了4个不同品种的玉米进行试验,其中有马齿型玉米、偏粉质玉米、偏角质玉米和角质玉米,结果发现它们在储存过程中的营养物质消化率变化趋势是相同的.对于不同产地的玉米在储存过程中是否会发生不同程度的营养成分下降,我们也在开展相关试验,但由于受当年的气候影响较大,目前还没有做出结果.

表1 不同储存时间玉米抗氧化指标的变化情况

表2 不同储存时间玉米化学成分的变化情况

主持人:通常,可以通过检测什么指标来判断玉米的陈化程度?

刘 岭:陈化玉米的评价指标比较多,除了一些常规指标,比如粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分等等,还有氨基酸含量,比如赖氨酸、色氨酸含量以及游离氨基酸,再就是碳水化合物含量以及脂肪(包括脂肪酸值、游离脂肪酸),当然还有一些其他指标,比如抗氧化酶、维生素E以及丙二醛.

袁建敏:2007年之前,《谷物储存品质判定规则》将粮油储存品质分为宜存粮、不宜存粮和陈化粮.2007年,国家有关部门联合印发《关于执行〈谷物储存品质判定规则〉国家标准的通知》,将稻谷、玉米、小麦的储存品质指标调整为宜存、轻度不宜存和重度不宜存,陈化粮的概念就此取消.粮食陈化是一种自然现象,主要表现为食用品质和使用品质下降,严重陈化时色泽、气味、口感明显变差.判定粮食是否陈化,主要是色泽、气味、口味、脂肪酸值、霉菌毒素含量等食用品质指标.在检测方面,国家粮食部门一般是检测过氧化氢酶、过氧化物酶,再比如游离脂肪酸、丙二醛.在粮食部门的研究中,他们发现随着储存时间的增长,游离脂肪酸和丙二醛呈现线性升高.我对这个方面有一些担心,因为游离脂肪酸并不是最终的代谢产物,脂肪酸可以代谢产生很多的醛和酮,所以我们也一直想知道脂肪氧化到底产生哪种物质对于动物来讲毒性是最强的,或者产生不同角度的负面影响,我也计划将来继续搞清楚这个内容.当然,也有企业问过我,检测脂肪酸值是不是可以作为判定玉米陈化程度的依据.事实上,脂肪酸值如果检测高的话是肯定能够作为依据的.但是如果脂肪酸值低的话,就需要更加谨慎一些,因为脂肪酸达到一定值之后,就会产生氧化,产生比如丙二醛或者别的醛、酮,那么它的脂肪酸值反而会下降,这样,判定结果就不一定准确.

主持人:袁教授提到陈化玉米是指已经发生变质的玉米,那么对于已经陈化了的玉米,还有没有解决办法?这种玉米在饲料生产中还能使用吗?

袁建敏:我们国家一直在关注陈化玉米.事实上,国库储存的粮食,粮食部门一直在做检测,他们也在采取各种手段让粮食储存得品质更好、可储存的时间更长.他们经常会检测过氧化氢酶和过氧化物酶.如果低到一定程度,就判定不能继续储存,就要赶紧出库.如果不能出库,就可能会导致出现真正的陈化的问题.国家标准GB/T 20570-2015对于玉米储存品质判定规则中将物理指标--色泽、气味,化学指标--脂肪酸值,以及品尝评分值作为宜储存、轻度不宜存、重度不宜存3个级别进行划分.通常,脂肪酸低于65为宜储存,低于78为轻度不宜存,大于78为重度不宜存.但该标准中省去了霉菌毒素等安全指标.针对不同指标的陈化,可能要采取不同的措施.比如,如果霉菌毒素高了,那么可能就要加脱霉剂;如果是脂肪酸高了,那可能要添加抗氧化剂;如果是其他指标高了,那么可能需要从营养的角度相应地添加保护措施来将破坏性降到最低.

刘 岭:陈化玉米通常是指脂肪酸值达到不宜储存的玉米.根据农业部饲料工业中心实验室的研究,这种玉米营养成分含量下降,有害物质含量增加,营养物质消化率下降.所以,在饲料中使用时应该从以下几个方面考虑:首先,关注动物肠道健康.特别是陈化玉米中不饱和脂肪酸氧化产生的酮、醛等有害物质,对动物肠道健康特别是幼龄动物肠道健康有很大损害作用,可以使用降低肠道应激、改善肠道健康的添加剂来缓解其危害.第二,使用提高营养物质消化率的措施.农业部饲料工业中心实验室的研究表明,与普通玉米相比,陈化玉米总能、淀粉、粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维等营养物质消化率均下降,这一问题可以从降低陈化玉米使用比例、改变加工工艺和使用酶制剂等方法来解决.第三,关注饲料适口性.陈化玉米中除了氧化脂肪酸造成饲料适口性下降外,其淀粉结构变化也造成了饲料口感较差现象.解决这一问题除了需要降低陈化玉米使用比例之外,还需要考虑使用饲料用风味物质等.

主持人:孙博士在文章中提到,我国南方地区部分饲料企业2016年9月份陆续有客户投诉黄膘肉问题,很大原因与使用了陈玉米有关,但是也有人认为,使用陈玉米并一定就会产生黄膘肉问题.请问,黄膘肉与陈玉米到底有没有直接关系?

孙得发:黄膘肉也叫黄脂肪病,其产生是由于脂肪氧化导致的.当然肝功能障碍导致的胆酸盐在脂肪的沉积也会导致黄脂肪病,俗称病理性黄疸.这个和脂肪细胞病变导致的黄膘肉完全不同.去年和今年出现的黄膘肉是和陈玉米直接相关,如果陈玉米的脂肪氧化严重,就可能诱导产生黄膘肉.诺伟司做过一些试验发现,有时候测试陈玉米的脂肪氧化值并不高,但是陈玉米和饲料混合在一起放置20 d之后,饲料的氧化值上升得非常快,这就说明了一个问题:陈玉米本身的氧化程度已经很高了,只是没有通过氧化值这个指标检测出来,这就给饲料企业带来了很多困难和挑战.饲料企业需要识别储存条件好的陈玉米和储存条件差的陈玉米,因为它们的氧化状况是完全不一样的.至于陈玉米与黄膘肉的相关性,根据我们的研究和市场调研,我相信一点:使用陈玉米,黄膘肉的发生率是呈现增加的趋势.

主持人:除了使用陈玉米之外,还有哪些因素会诱导黄膘肉?

孙得发:诺伟司通过黄膘肉模型的建立和营养干预发现,有3个因素是与猪黄膘肉的产生相关的.第一是脂肪氧化.比如脂肪已经严重氧化,用基本的酸价、过氧化值已经不能够正确地评估陈玉米中的脂肪质量,那么陈玉米和饲料混合后,很快就会导致饲料脂肪的氧化,特别是饲料企业为了提高猪的生长速度和降低耗料增重比,在饲料中又额外添加脂肪.第二是动物机体和饲料中的维生素E 水平、自身抗氧化能力的下降.就好像动物得病一样,有细菌和病毒还要有易感动物,同样出现黄膘肉的原因也包含动物本身的体内氧化.第三,体内或饲料里多不饱和脂肪酸.我们发现,如果在饲料里面加了比较多的不饱和脂肪酸,再加上氧化脂肪的存在,黄膘肉就诱导产生了.所以,我们在做黄膘肉模型的时候,第一是饲料里面加了5%的氧化油脂,平均到饲料里面是7.5 meq/kg这样的一个POA值;第二是我们加了1.8%的OMEGA‐3脂肪酸(不饱和脂肪酸);第三是没有添加维生素E.如果这3个因素叠加,黄膘肉是非常可能产生的.因此,如果能避开其中的一个因素,就有可能阻断黄膘肉的产生.此外,把动物自身的抗氧化能力提上来,也可能不会产生黄膘肉.

主持人:陈玉米应用于家禽上,也会产生类似黄膘肉的问题吗?

袁建敏:陈玉米在家禽上使用,会给家禽造成一定程度的氧化应激,对生产性能也会产生一定的影响.

孙得发:相对而言,我们更建议将陈玉米用在家禽上,因为家禽的脂肪本身就是黄色,不会出现黄膘肉问题.而在猪上则不同,无论是零星还是大面积的出现黄膘肉问题,对企业的影响都非常大.此外,应该注意,如袁建敏教授所讲,陈玉米对家禽也可能造成不良影响,特别是南方地区更要关注这个问题.南方地区养的是黄鸡,使用陈玉米,黄鸡皮肤的着色,包括脚茎的着色上可能会受到影响.还有一个关注点是在蛋鸭料上面,肉鸭料、蛋鸡料上可能不太关注,但是蛋鸭客户非常关注蛋黄颜色,甚至要拿比色扇去比较,为了让鸭蛋变得很黄,市场卖价更好,蛋鸭料里面很多都加了天然色素,例如叶黄素、辣椒红素,在这种情况下,使用陈玉米就要注意,如果没有适当的保护,比如抗氧化剂的保护,色素的沉积可能会有影响.

主持人:饲料生产中,最理想的情况是使用储存多长时间的陈玉米?

袁建敏:新收获玉米需要一段时间后熟,储存一段时间后会完成后熟.对于肉鸡来说,相对而言,使用储存1~2年的玉米既保证完成了后熟,又不至于因呼吸作用消耗过多养分影响品质,是最理想的.

刘 岭:理论上讲,新玉米营养成分含量应该是最高的,但市场上在玉米收获季节,使用新玉米会造成猪腹泻或者耗料增重比下降等,我认为原因可能是新收获玉米淀粉颗粒完整,通常可以通过改变加工工艺(如粉碎粒度变小、熟化或者膨化等)和使用相关酶制剂来改善这种现象.

主持人:如果使用陈玉米,可以通过哪些方法或者措施来降低黄膘肉或者氧化应激等发生的风险呢?

刘 岭:需要结合陈玉米的状态来确定在饲料中的使用量.如果脂肪酸值达到不宜储存时,建议母猪料或者小猪料少用或者不用;中大猪料建议陈玉米使用不超过50%.如果脂肪酸值较低,建议酌情提高使用量.此外,在饲料中使用陈玉米可以通过使用酶制剂(如:淀粉酶、蛋白酶、非淀粉多糖酶…),选择合理的蛋白饲料,以及新老谷物的配合使用,维生素、微量元素的合理使用,抗氧化、抗应激添加剂的使用,以及促进肠道健康添加剂的使用等来改善使用效果,并且降低一些负面影响的发生风险.当然,我也听说,有人一直在使用陈玉米,但是效果也非常好.我个人是没有看到过类似的报道或者文献,但是按照我的理解:第一,陈玉米不等于陈化玉米,如果储存条件比较好,应该效果会不错;第二,陈玉米有一个重要特点就是淀粉的消化速度在下降,如果在这个过程中,我们使用消化速度非常快的蛋白饲料,或者氨基酸的消化速度非常快,有可能能量和氨基酸的消化速度不同步,如果使用陈玉米的时候,使用氨基酸或淀粉消化速度同步的日粮,也许效果会好,所以,组成很重要.

袁建敏:陈玉米的使用需要根据所使用的陈玉米是具体哪些指标出现问题来决定采取什么方法.如果是霉菌毒素超标,需要添加霉菌毒素吸附剂.陈玉米添加比例与其氧化程度有关,但目前还没有完全搞清楚陈玉米氧化后产生的有害物质有哪些,能产生哪些危害,肉鸡日粮中添加比例正在通过试验探讨.

孙得发:陈玉米由于价格较低且供应比较稳定,是集团型公司及专业化公司首选的谷物原料,但鉴于陈玉米导致的能量下降、维生素含量降低、各种营养物质消化率降低、以及各种自由基和霉菌毒素对动物造成的危害,会带来一系列隐形损失,需要引起足够的重视,因此,需要探讨一个综合性的解决方案.首先,大量使用陈玉米时,由于玉米储存年限增加会导致其直链淀粉含量升高,因此需要在制粒过程中增加制粒温度,使淀粉更易糊化,从而提高淀粉消化率;其次,使用陈玉米时,要考虑配方中氨基酸的调整;第三,针对提高氧化脂肪利用率,减少过氧化物等自由基对动物细胞膜脂损伤,提高细胞膜通透性和完整性等方面的需求,建议添加内源性抗氧化剂,从而提高动物采食量和日增重,达到改善饲料转化效率或缩短出栏时间的目的;第四,由于陈玉米中维生素尤其是脂溶性维生素E含量降低,因此在大量使用陈玉米时,要考虑配方中维生素E水平保持在一个适量水平,与内源性抗氧化剂同时使用时,会发挥二者协同作用,达到1+1>2的目的;第五,针对消费者对禽肉黄色关注的客户,在大量使用陈化玉米时,需要额外补充色素;第六,饲料企业对"陈化粮"转为"饲料粮" 要慎重对待,在饲料生产、使用过程中注意:明显霉变的饲料原料坚决不能用于饲料生产;肉眼看不见霉变的原料在采购时要进行霉菌毒素的检测, 如霉菌毒素超标也不能用于饲料生产; 原料中虽检出霉菌毒素, 但不超标, 在生产饲料时要添加霉菌素素吸附剂, 以降低或消除霉菌毒素的影响.

主持人:您会推荐饲料企业在使用陈玉米时额外添加哪类产品?

孙得发:国内有很多大企业在应用诺伟司的爱克多®.第一个原因是企业追求更好的肉质,比如南方很多地区的消费者比较喜欢购买颜色鲜亮的、滴水损失少的肉,而爱克多®可以改善肉的颜色并降低滴水损失.第二个原因是,如果企业不能确定陈玉米的氧化程度,建议使用爱克多®,因为它可以预防和阻断黄膘肉问题的出现,这是我们比较自信的地方.经常有朋友问我们,爱克多®是否能阻断黄膘肉?我可以肯定的说:可以.因为加5%的氧化脂肪、1.85%的 OMEGA‐3脂肪酸导致的黄膘肉我们都可以预防.爱克多的有效成分是乙氧基喹啉和没食子酸内脂,其功效在于它特殊的加工工艺和载体技术,并非单纯的有效成分.爱克多®有两个基本的作用原理:第一,氧化脂肪首先攻击的是肠道,爱克多®在肠道里可抵御氧化脂肪对肠粘膜的攻击,降低肠粘膜代谢速度,避免肠粘膜因为代谢速度过快产生破损;第二,促进肝脏的抗氧化功能,从而提高了身体的抗氧化能力.

【来自行业内的其他声音……】

博亚和讯网玉米频道分析师高瑞娟:2008年,国家为鼓励主产区玉米种植,保证国家粮食安全,开启了玉米临储收购政策.受临储政策支撑,国内玉米价格逐年上涨,特别是在2011年之后,国际玉米价格大幅跳水,而中国玉米收储价格却逐年提升,收储量一再刷新纪录,2015-2016年度国内玉米库存超过2亿t,玉米市场出现严重供给过剩.2016年是玉米市场改革之年,临储收购政策调整为"市场化收购"加"补贴",政策改革的主要目的是去库存.从今年拍卖方面来看,国储拍卖的玉米以2013年、2014年收储的玉米为主,成交量在5 600万t左右,而当年临储收购量分别为6 919万t和8 329万t.虽然今年的成交量较去年大幅增加,但对于去库存效果仍不明显,这也就造成了历年收储的玉米持续积压,甚至形成陈化粮,而部分饲料企业使用陈化粮后会出现黄膘肉问题.建议临储拍卖力度加码,合理分配拍卖玉米的年限,在尚未达到陈化粮时及时抛售,从而减少陈化粮在市场的流通.

某大型饲料集团前技术总监吴昌征博士:黄膘肉的情况从去年到今年一直比较严重.去年陈化粮拍卖时我就提出来这个担忧:如果市场上只有陈化粮拍卖而没有两年内新粮搭配销售,对大型饲料企业的潜在威胁是巨大的,去年有些企业没有办法只好到处买新鲜米糠、大麦和高粱等搭配使用.使用陈化粮,采食量下降是第一个反映,黄膘肉是最后的结果.我的建议是陈化粮搭配一定额度的两年内新粮让大企业拍回去搭配使用,这样才能尽快地处理掉3年以上的陈化粮.就跟霉菌毒素超标的玉米一样,只能检测后按一定的比例稀释才能有效处理,不然流向哪里都是危害.

编后记:

毫无疑问,有关陈玉米的应用是当前乃至今后很长一段时间整个中国饲料行业面临的重要难题.基于国情,陈玉米是战略选择和需要.尽管粮食部门已经在不断努力改善储存条件、动物营养学界在不断研究陈玉米的应用方法和改善使用效果的措施、饲料行业在努力消化陈玉米,但直到今天,整个行业对于陈玉米的研究和了解仍然远远不够.我们无法确定陈玉米中究竟是什么物质产生了危害,无法判定新陈玉米搭配使用时的最佳比例,无法明确陈玉米在猪禽生产中的最适使用量,所以研究仍然在多层次、多角度继续,行业仍然在努力,希望通过这次探讨能够引起整个行业的重视,引发行业内各个环节生产者的参与和讨论,哪怕是一点点有益的结果,对整个行业都是重要的贡献.2017年9月27-28日,诺伟司国际联合《中国畜牧杂志》组织了两场直播,邀请了袁建敏教授、刘岭博士和孙得发博士通过在线交流的方式向公众分享了各自在陈玉米研究和应用中积累的一些经验和看法,受到了众多相关从业者的支持和欢迎,网友们通过线上留言的方式与专家提问、互动,获益良多.在这两场直播中,网友们提出的相关问题和解答对从业者也是很好的参考和借鉴,感兴趣的读者可以通过诺伟司官方微信平台搜索、查看.直播虽然结束了,但我们对于陈玉米的探讨和交流才刚刚开始,欢迎各位读者在今后的工作中随时将有关陈玉米应用的新想法和新思路反馈给我们,《中国畜牧杂志》乐于搭建沟通交流的平台.希望大家共同努力,解决行业难题、推动行业发展.