贵有军 麦丽开·阿不力米提 艾山·艾比布勒 史深 燕顺生 (新疆维吾尔自治区实验动物研究中心 830002)
实验动物全价饲料的生产与质量控制
贵有军 麦丽开·阿不力米提 艾山·艾比布勒 史深 燕顺生 (新疆维吾尔自治区实验动物研究中心 830002)
本文结合实验动物全价饲料的检验结果与文献报道,就实验动物配合饲料的现状及保证饲料质量安全的措施进行了论述。表明通过饲料配方、原料、加工工艺、成品饲料的烘干、贮存、灭菌及检验等步骤进行饲料质量控制,严格执行实验动物饲料营养标准,并把好饲料生产过程中的每个环节,才能保证实验动物饲料品质,这一个结论将为实验动物的标准化生产奠定坚实的基础。
实验动物;配合饲料;质量控制;营养标准
随着自然科学的不断发展和深入,实验动物作为“活的精密仪器”在科研工作中成为不可或缺的实验要素。控制实验动物的质量,提高实验动物的品质,成为实验动物行业发展的重中之重。要保证实验动物在动物试验中具有良好的敏感性、准确性和可重复性,使其达到品质要求,必须实现标准化。然而,在实际工作中,营养因素对实验动物品质及标准化的影响往往被相关实验工作者忽视,营养因素是影响实验动物质量诸多因素中的基本要素,饲料的营养状况不仅是动物生长发育、繁殖及遗传特性充分表达必不可少的基本条件,而且还直接影响动物的生理、生化、免疫学指标及动物实验的数据。所以实验动物的饲料要根据国标和动物本身的生产特性制定配方,严把生产供应中各环节的质量关,才能实现真正意义上实验动物的标准化。可以这样说,环境因素是影响实验动物质量的重要因素,而全价营养饲料是保证实验动物品质和实现标准化的重要保证。
欧美等一些发达国家对实验动物饲料卫生安全及质量控制十分重视,并将此列为实验动物研究的重点项目。由于我国实验动物行业起步较晚,对于实验动物营养科学的研究一直比较缓慢,在实际饲养管理中尚存在较多的问题。实验动物饲料的标准化是实验动物标准化的重要组成部分,是提高实验动物质量的前提。因此,饲料的质量对于实验动物标准化有着极其重要的意义。如何保证实验动物配合饲料的品质,做好饲料的质量控制成为实验动物科学发展面临的一个新课题。
优质的饲料配方是进行饲料标准化生产的前提和基础。使用科学配伍的饲料能最大限度地满足实验动物对营养的需要,进而最大限度的提高生产性能。依据实验动物饲料营养成分 (GB 14924.3-2010)[1]和实验动物配合饲料卫生标准(GB 14924.2-2001)[2],结合不同实验动物的营养需要和生理特点,并考虑所在地区天然原料的种类和来源等因素,研究设计典型的饲料配方,并通过动物饲养实验加以筛选、验证、优化饲料配方 (表1,表2)。
表1 大小鼠颗粒饲料主要营养成分含量 (单位:%)
表2 兔颗粒饲料主要营养成分含量 (单位:%)
原料是影响饲料最终产品质量的基础因素,是安全饲料生产的第一个关键控制点[3]。因此在选择原料时,要全面分析评价其营养特性,明确原料的突出优点和严重缺陷,使用时要扬长避短,合理搭配。由于饲料原料来源比较复杂,加上运输储存等环节,饲料原料中可能会出现农药残留、有害化学物质、霉菌超标等现象,这些危害带入饲料产品中会直接影响实验动物的健康。在选择饲料时要注意以下几个方面:第一,应注意原料的合格证,生产日期和保质期,尤其在购入保质期短的原料时更应该注意。第二,原料的含水量。含水量过高不仅使饲料养分浓度降低,而且在贮存过程中易变质。第三,注意原料有没有霉变,重金属及杂质污染等。第四,注意原料的适口性。若适口性差,实验动物不爱吃,也很难满足其营养需要。控制饲料原料的关键措施是:要有完整的原料质量验收标准,准确的填写质检报告单,同时根据不同原料还要做相应的营养指标检测。
质检合格的原料入库后由品管部门及时挂上质量标志牌。由于饲料原料在贮藏过程中常受到有害细菌和产毒霉菌等微生物及鼠虫害的污染,使原料质量下降,严重影响后续的加工生产,因此对原料贮藏关键点的检测与控制应给予足够重视。具体措施是:玉米面、鱼粉、麦麸等粉状原料储存期不应超过2个月;添加小料与原料分开存放;鱼粉、骨粉、豆饼要保持干燥和避免温度过高,以防霉变和脂肪酸败;草粉保存时间以不超过6个月为宜。不同原料分库贮存,控制入库原料的含水量小于12%;库房应具备通风、阴凉、干燥、防鼠、防虫、地势高等条件;原料应码放在托盘上,堆放高度不宜过高;原料使用要实行“先进先出,后进后出,推陈出新”的原则,对贮存较久的原料要定期进行水分监测,含水量超标的应及时采取措施。
饲料配方的预期营养水平及其他质量指标需通过饲料加工的过程来实现。抓好生产过程的质量控制,要严格执行技术标准和操作规程,正确处理产量与质量的关系,是质量管理的重点[4]。饲料产品加工工艺一般为:备料→清理粉碎→配料→预混→混合→膨化制粒→冷却烘干→筛分→打包→消毒→贮藏。要保证饲料质量达标,以上生产过程中每一道工序都不容忽视。
根据生产的品种,配方和生产数量,领取原料,先入库的原料先使用。禁止使用霉变、结块、污染等不符合卫生标准的原料,每次备料都要有完整、可追溯的详尽记录。
不同实验动物对粒度都有不同的要求,因此在生产过程中,根据不同品种的饲料切换粉碎筛,工作人员也应密切注意粒度的变化。原料的粉碎粒度将直接影响饲料的混合均匀度、口感及成品料的外观质量,也会影响实验动物的采食量及消化利用率。粉碎时进料口应安装磁铁和除杂筛,粉碎过程中严禁发生溢仓、漏料、串仓等现象,尽量做到同料同仓,严禁仓料不符、流路残留、混料及交叉污染。
成品饲料均匀与否是保证饲料中营养成分均匀分布的关键。均匀度不好,会导致营养不均衡。为保证混合质量,应选择结构和技术参数满足工艺要求的混合机,设计合理的工艺流程。可通过调整原料组成、粉碎粒度、混合时间等来保证原料混合的均匀。复合预混料的变异系数应≤5%,浓缩饲料的变异系数应≤7%,配合饲料的变异系数应≤10%。生产车间在投产前和设备大修后必须检测均匀度,正常时每季测定2次。测定混合均匀度目的是确定最佳混合的时间,以达到最佳的混合效果。
操作顺序上,饲料中的微量组分必须先进行混合,制成预混料,然后再和其它物料一起进行最后混合。生产预混料时,一般先加入50~60%的载体及稀释剂,再加入活性成分,最后再加入剩余的载体及稀释剂,掌握混合时间,防止因混合时间过短造成混合不充分,又要避免时间太长引起过度混匀,使已混合均匀的饲料发生分离。
加料顺序上,配比量大的组分应先加或大部分加入机内,再将少量及微量组分加入。粒度大的物料一般先加,粒度小的后加;比重小的物料应先加,然后再加比重大的物料。
根据颗粒饲料粒度要求更换压模,调整切刀位置。制粒工序根据配方、物料水分、蒸汽温度和压力,随时调节物料和蒸汽的流量,重视制粒前的调质处理和制粒后的颗粒冷却,以保证颗粒饲料质量。影响制粒效果的因素较多,包括物料因素,如物料组分、比重、粒度、含水量等;机械因素,如辊模间隙、模孔深度和光洁度等;还应注意颗粒饲料的硬度,过软易于造成浪费,过硬则影响动物采食,以至于不能满足其营养需求。
制粒调质是制粒中的最关键步骤,充分调质有助于提高颗粒质量,同时破坏原料中的抗营养因子,杀灭原料中的有害微生物,调质工序中的关键在于控制蒸汽量和温度,确保熟化度和水稳定性达到最佳状态。
颗粒饲料制成后含水量较高,常温下易发霉变质不利于保存,为了长期保存应进行烘干处理。可用鼓风干燥机干燥。干燥后放入消毒过的饲料容器内,注明生产日期,密闭后保存于通风、透气、干燥的成品库内,成品饲料在库中存放时间一般不宜超过一周,宜在两周内用完。
饲料是实验动物生长发育、繁殖及维持自身生物学特性所需营养的唯一来源,饲料的卫生状况关系到实验动物的质量及动物实验结果的好坏。原料经粉碎加工后易感染致病菌或发霉,所以按照相关卫生标准严格控制实验动物饲料中的微生物含量是保证实验动物质量的重要途径[5]。现行多采用高温高压或60Co-γ射线辐照灭菌 (表3)。
高温高压灭菌一般经双扉高压锅直接进入饲养室,同时设高压灭菌指示剂作标记,观察灭菌效果。高压蒸汽具有较高的温度和较强的穿透力,致使细胞内的蛋白质分子氢键发生断裂,改变了蛋白质的空间构型,进而凝固微生物蛋白质,使其死亡。此方法是国内应用最广泛的灭菌方法,主要有两类设备:一是普通排气式高温高压灭菌器,另一是预真空高温高压灭菌器。在121℃下作用20min可将细菌全部杀死,但饲料的水分在灭菌过程中损失较多,导致饲料变硬,适口性差,从而降低了动物的吸收利用率;饲料中营养物质损失较大,尤其是VA、VC、VB1、VB2和VB6,以及不耐热的氨基酸像赖氨酸、精氨酸和胱氨酸等。
辐照灭菌一般使用放射性同位素钴 (Co)和铯 (Cs)。辐照射线具有极强的穿透能力,能迅速杀灭包括沙门氏菌、霉菌、大肠杆菌在内的各种微生物,同时也能杀死寄生虫、虫卵、螨类等[6]。60Co-γ辐照灭菌破坏了微生物的新陈代谢,保存了饲料的营养成分,尤其是维生素。一般使用25~30kGy的辐射剂量可达到SPF级实验动物的灭菌要求,灭菌后可以贮存120d[7]。辐照灭菌属于一种冷灭菌方法,饲料处理前后物理性状无变化,水分无明显损失,因而颗粒饲料不会变硬。具有灭菌彻底,营养成分损失少,无药物残留,不存在灭菌死角,包装好的饲料灭菌后无二次污染等优越性。
表3 大小鼠颗粒饲料微生物指标
有条件的单位对成品饲料应定期进行自检,每年在有资质的饲料监察所进行不少于2次的检测。检验内容包括水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分、钙、磷、均匀度等,灭菌饲料还应进行微生物检测。检验结果应符合 《实验动物全价营养饲料标准》和 《实验动物配合饲料卫生标准》。
实验动物饲料标准化是实验动物标准化的基础和前提条件,只有实验动物饲料实现标准化,才能保证其饲育的实验动物所做动物实验的可靠性。因此,在实际生产中应层层把关每个工艺流程、优化饲料配方、加强员工岗位技能培训、规范管理、定期检测、做好可溯源的详尽记录、充分发挥实验动物管理、检测部门的检查监督作用,才能保证饲料质量安全,加快实验动物饲料标准化的进程,为全面实现实验动物标准化打下良好的基础。
[1]GB 14924.3-2010实验动物配合饲料营养成分[S].
[2]GB 14924.2-2001实验动物配合饲料卫生标准[S].
[3]李日普,赵瑞萍,安秀芳,等.几种饲料原料的质量控制[J].当代畜禽养殖业,2005(7):42-43.
[4]穆松牛,张玉珍,许宝华,等.浅谈对实验动物全价颗粒饲料生产的认识[J].实验动物科学与管理,2006,23(4):61-63.
[5]蒋惠岚,唐承明,段亚丽,等.广西地区配合饲料霉菌毒素污染状况调查研究[J].饲料工业,2011,32(15):59-62.
[6]施培新.食品辐照加工原理与技术[M].北京:中国农业科学技术出版社,2004:375-376.
[7]任春磊,杨国山,闫傲霜,等.60Co-γ射线辐照技术在实验动物饲料灭菌中的应用[J].实验动物科学,2008,25(4):51-53.
新疆维吾尔自治区公益性科研院所基本科研业务经费资助项目,项目编号:KY2015116。
贵有军 (1981-),男,汉族,兽医硕士,助理研究员,研究方向:实验动物营养及饲养管理。