第二节 国内外饲料添加剂应用情况及发展趋势

一、饲料添加剂应用现状

1.氨基酸

当前饲料中最重要的氨基酸是蛋氨酸、赖氨酸,其次是色氨酸和苏氨酸。2014年全球赖氨酸产量约226万吨,蛋氨酸产量117.5万吨。目前我国饲用氨基酸工业飞速发展,赖氨酸由大部分靠进口,到现在产量除了满足本国需要外,还有大量出口。2001年我国赖氨酸产量不足5万吨/年,增长到2011年的近68万吨/年,成为世界最大的赖氨酸生产国。近几年我国新建了多座年产万吨级的赖氨酸厂,截至2015年1月,全球蛋氨酸供应厂家达到7家,生产工厂达到12座,拟建工厂2座。但是,近年来我国蛋氨酸产业发展十分薄弱,在工艺技术、原料、设备、成本等方面均存在着一些亟待解决的问题。所以,国内对蛋氨酸的需求基本靠进口来满足,2013年,我国进口蛋氨酸12.1万吨。

2.矿物质

矿物质饲料添加剂通常分为常量元素和微量元素两种。常量元素主要是钙、磷、钠、氯、钾、镁、硫;微量元素有铁、锌、锰、铜、钴、铬、硒、碘、镍、氟等。全世界每年磷酸盐类的产量约900万吨左右,脱氟磷酸盐接近200万吨。主要的生产国是俄罗斯、美国、欧洲西部诸国和地区。我国目前主要使用骨粉来满足畜禽对钙磷的需要。国内骨粉资源大约为10万吨,但大部分尚未被利用。2012年全球饲用磷酸盐销售额约为48.73亿美元,总消费量约为572万吨。中国是全球饲用磷酸盐的最大消费区,2012年总消费量约为243.9万吨,占全球总消费量的42.6%;其次为北美112万吨;第三为南美91.6万吨。

3.维生素

目前全世界饲用维生素的年消费量约80万吨。使用品种有16种以上,分为两类:一类是脂溶性维生素,另一类是水溶性维生素。2012年全球饲用维生素总销售额为35.17亿美元,总消费量约为5076万吨,中国以12.3亿美元的消费额成为全球最大的饲用维生素消费地区,占全球总消费额的35.0%。

4.促生长剂

这类添加剂包括抗生素、合成抗菌药、激素、酶。其中酶制剂越来越被人们重视,世界上目前已发现的酶有5000多个品种,酶制剂开发的品种逐渐增多,常用的已有300多个品种。在20世纪80年代,世界酶制剂的年产量达到10万吨以上,总产值达2亿多美元。目前,在美国、加拿大、俄罗斯、日本等发达国家酶制剂的应用已相当普遍,其应用领域遍及轻工、食品、化工、医药卫生、农业以及能源、环境保护等,对全球经济发展起着重要的作用。2012年全球饲用酶销售额为7亿美元。中国是全球饲用酶的最大消费国,2012年总消费额约为2.96亿美元,占全球总消费量的42.3%。

5.饲料保存剂

这类添加剂主要指抗氧化剂和防霉剂。目前国外饲料工业已批准使用的抗氧化剂有十几种,其中使用量较大的是丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、乙氧喹啉。随着全球肉类消费的攀升,以及人们日益关注饲料安全与动物健康,全球动物饲料抗氧化剂市场正在持续增长。据预计,全球动物饲料抗氧化剂市场在2012~2018年间将实现3.6%的年均复合增长率,其总值将达2.168亿美元。世界饲料防霉剂使用量最大的是丙酸及其盐类,其次是山梨酸及其盐类,或以它们为主的复合制剂,还有富马酸二甲酯、克霉灵等。

6.非蛋白氮(NPN)

反刍动物可以将氮与氨在体内转化为蛋白质。给牛羊饲喂非蛋白氮是补充蛋白质饲料的经济方法。有资料显示,美国养牛业在20世纪70年代,每年以尿素为主的NPN使用量就达到25万吨,到20世纪90年代已增加到了100万吨。前苏联和澳大利亚在20世纪80年代末NPN的使用量达到了60万吨,欧盟各国每年的使用总量也达到了120万吨。2012年全球饲用非蛋白氮总销售额为14.35亿美元,总消费量约为212万吨。2012年中国饲用非蛋白氮消费量约为106万吨,占全球总消费量的50.0%,是全球最大的消费市场。其次是北美57.1万吨,占26.9%。第三为南美41.3万吨,占19.5%。

7.防结块剂(吸附剂)和制粒剂(黏结剂)

常用的防结块剂有柠檬酸铁铵和亚铁氰化钠,其在配合饲料中的用量分别是25mg/kg和13mg/kg。一些天然黏土也可作为制作颗粒饲料的黏结剂,如膨润土是使用最广泛的一种,一般在配合饲料中的用量不超过2%。

二、我国饲料添加剂的应用现状

我国饲料添加剂工业是20世纪80年代发展起来的新兴工业,与国外先进国家饲料添加剂工业相比晚近20年。近10年来,我国饲料添加剂工业发展迅速,品种大幅度增加,产量快速增长,彻底改变依赖进口的局面。2011年我国各类饲料添加剂产量达到629万吨,是2002年的118倍。我国已经实现全部氨基酸类、维生素类饲料添加剂国产化,赖氨酸和维生素类饲料添加剂主导国际市场。目前,饲料添加剂有300多个品种,经常使用的有150多种。截至2012年底,我国已有饲料添加剂生产企业1440家,饲料添加剂产量逐年增长,产品质量稳步提高。各类饲料添加剂生产状况如下。

重要的饲用氨基酸方面,蛋氨酸过去全部依靠进口购买。现在我国饲料工业对氨基酸需求的不断增加进一步增强了亚洲在全球氨基酸市场上的主导地位。在氨基酸领域,赖氨酸的平均增长速度最快,是动物饲料生产中关键的饲料添加剂之一。目前,我国的赖氨酸生产已逐步在世界上占据重要地位。2012年,氨基酸产量为133.2万吨,同比增长48.0%,占添加剂总产量的比重为17.3%。

维生素是饲料添加剂中最早使用和最常用的品种,在20世纪80年代,我国就制定了部分动物的维生素饲养标准。维生素产业经历了2000~2007年的整合期和2006~2008年丰厚的利润回报期后,市场格局日趋合理,维生素生产企业也在风雨中逐渐成熟。表1-1列出了2008~2012年我国饲料添加剂主要品种产量变化与增幅。2012年,维生素总产量79.3万吨,同比增长9.8%,占添加剂总产量的比重为10.3%。从主要品种看,氯化胆碱51.2万吨,同比增长2.3%;维生素A5 993t,同比增长32.4%;维生素E 4.4万吨,同比增长27.3%;维生素B12 652t,同比增长0.6%;维生素B2 9800t,同比增长12.8%。

饲用微量元素目前生产和使用的仍然是无机盐(主要是硫酸盐),近年来也开发了碘化钾、碘酸钙和亚硒酸钠。在有机酸盐和氨基酸螯合物方面也开发了一些品种,如乳酸亚铁、葡萄糖酸锌和蛋氨酸锌、钴等,有的虽有大量生产,但尚未大规模使用。

非蛋白氮已开发了缩二脲、异亚丁基二脲和磷酸脲等新品种,尚需组织安排生产和推广应用。

发展绿色无公害饲料添加剂是21世纪饲料工业的重要研究方向。饲用微生物制剂是实现这一目标的主要途径,随着动物微生态学研究的不断深入,以有益微生物菌群研制开发的饲用微生物添加剂,作为一类新型的无公害资源已被广泛应用,引起越来越多的饲料生产企业和养殖企业的重视,2008~2012年产量平均增幅保持在20%以上。2012年,微生物产量10.2万吨,同比增长25.1%。

表1-1 2008~2012年我国饲料添加剂主要品种产量变化与增幅  单位:万吨

三、饲料添加剂的发展趋向

现在的饲料添加剂已融合了多门学科和多种新技术,其资源、种类、功能和应用范围得到了进一步的拓展。种类已包括植物产品、动物产品、矿物产品和生物制品等;其功能也由营养成分的补充逐步发展到防治疾病、提高饲料利用率、改善饲料内外在品质、促进动物产品品质的提高以及满足某些特殊需求等;应用范围也已扩大到各类畜禽、水生动物以及特种经济动物养殖业。现在的饲料添加剂生产已成为一个较为系统的工业体系,是饲料工业的重要组成部分。因此,当前及今后一段时间饲料添加剂的开发生产,将呈现营养标准化、产品系列化、生产专业化、生产规模化、科技化的发展趋势。

1.饲用添加剂的营养标准化

在国外,许多国家都十分重视添加剂营养标准化研究。早在20世纪80年代,美国就制定了100多种添加剂的质量标准,并每隔3~5年修正一次。我国自1985年以来,已陆续颁布各类饲料和添加剂质量标准。例如,除了制定了国家标准(GB 10648)和国家饲料卫生标准(GB 13078—91)外,还制定了饲料级维生素原料国家标准、微量元素原料国家标准、饲料药物添加剂使用规定和饲料黄曲霉素允许量标准等多种质量标准。2012年,《饲料和饲料添加剂管理条例》的实施以及相关配套制度的发布,为我国的饲料添加剂产业发展带来了新的契机,未来十年,饲料添加剂将朝着低成本、高效率、低污染、无残留的方向发展。随着肉、蛋、奶等畜产品的消费量与日俱增,养殖规模不断发展扩大,对配合饲料的需求量大幅度增加,必将有力地推动饲料添加剂产业的发展,同时也进一步促进饲料工业的可持续发展。

2.饲用添加剂产品系列化

随着饲料添加剂行业向科技化和专业化方向发展,饲料添加剂的品种和种类将进一步系列化和细分化,以提高作用效果,进而提高经济效益。世界配合饲料及其添加剂正在逐步实现品种系列化。一方面,所有的配合饲料及其添加剂均实现了为特定动物所研制。如目前在世界饲料添加剂总产量中33%为禽料,55%为猪料,5%为牛料,3%为鱼虾料,4%为特种动物料。另一方面,在养殖业生产中,为了某种特殊目的的需要,专门研制出一些专一性添加剂。例如,用于青饲料贮存的双乙酸钠(SDA),用于饲料着色用的叶黄素和金黄色素等,用于诱食的香兰素、茴香油和蔗糖酶等,用于增加瘦肉率的脂肪抑制剂,用于分解纤维素物质的酶制剂和用于防止饲料霉变的防霉剂等。

3.饲用添加剂的生产专业化

目前饲料添加剂行业还附属于饲料工业以及制药业等相关行业,专业化程度不高。随着规模养殖业的不断发展,对配合饲料的需求还会大幅增加,质量要求也不断提高,因此对饲料添加剂也提出了新的要求,这将有力地推动饲料添加剂行业的快速发展,进而使之成为一个独立的行业。

4.饲用添加剂的生产规模化

国内外饲料工业的一个共同特点是,一些中小型而又缺乏有影响的产品的厂家,逐步被一些有名牌产品的大型厂家所兼并,这样一些厂家越来越大,变成大公司,中小型厂家越来越少,从而形成名牌产品集中生产的趋势。饲料添加剂生产企业也将逐步规模化,随着企业规模的扩大,逐步形成名牌产品和大型企业。

5.饲用添加剂的科技化

随着饲料添加剂行业科技化进程的不断加快,将出现一批高科技含量的饲料添加剂品种,从而带动饲料工业向科技化方向发展,进而提高配合饲料的整体技术水平,促进饲料工业、畜牧业向更高方向发展。如环保型、高效型饲料添加剂的发展。随着人们环保意识的提高和可持续发展的需要,饲料添加剂的环保绿色化将是开发的重中之重。特别是抗生素等一些副作用较大的饲料添加剂逐步淘汰后,随着新一代产品的研制和开发,环保性将具有明显的特征。未来开发的饲料添加剂,应该能合理地利用资源,不污染环境,对人类健康不构成威胁,不存在药物残留等毒副作用。饲料添加剂的高效化依赖于饲料添加剂相关技术的进步和提高。在市场经济条件下,各饲料添加剂生产单位将更多地投入和关注饲料添加剂的基础研究,并不断改进现有添加剂品种和开发新品种,从而使饲料添加剂不断高效化,作用效果明显提高。