飼料輻照殺菌技術(shù)的安全性及優(yōu)點
輻照加工是近年新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),其耗能低、殺菌徹底、無殘留、對營養(yǎng)物質(zhì)破壞小的優(yōu)勢已經(jīng)引起人們的重視。飼料輻照加工是利用電離輻射(60Co或137Cs放射源產(chǎn)生的γ射線、電子加速器產(chǎn)生的低于10Mev電子束或X射線)對飼料進行加工處理,達到殺蟲滅菌、防止霉變、提高飼料衛(wèi)生質(zhì)量、保持或改善飼料營養(yǎng)品質(zhì)的目的。
1 飼料輻照加工的安全性
輻照加工技術(shù)是隨著核技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展而產(chǎn)生并發(fā)展起來的,人們易受原子彈等核武器的影響而對其產(chǎn)生恐懼心理。事實上,飼料輻照加工所用射線為γ射線,不會導(dǎo)致飼料性質(zhì)的變化,也不會產(chǎn)生輻照殘留,就如同食品的加熱除菌和水的加氯消毒一樣,是一種物理加工過程。
目前的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為輻照飼料是安全的,1980年在日內(nèi)瓦召開的關(guān)于照射食品衛(wèi)生安全性的聯(lián)合專家委員會上作出明確的結(jié)論:用輻射飼料喂飼試驗動物和飼養(yǎng)家禽,不存在任何有害的影響。
1963 年國際原子能機構(gòu)推薦使用輻照減少飼料中細菌含量,尤其是沙門氏菌。有報道稱輻照能夠有效替代熱處理和化學(xué)的消毒方法,滿足無菌動物和無特定病原體(SPF)動物的需要。嚴(yán)文鈺等在加大吸收劑量(0.1~0.8kGy)并提高輻照食品在膳食中的比重對大白鼠進行150d的觀察試驗,通過對大白鼠生長發(fā)育、血液、致突變、病理學(xué)等方面進行綜合分析,認(rèn)為輻照飼料是安全的。
2 飼料輻照加工的優(yōu)越性
2.1 殺菌徹底,不產(chǎn)生二次污染
飼料是動物的主要營養(yǎng)物質(zhì)來源,也是主要的微生物攝入渠道,其中對飼料造成污染的主要有黑曲霉、雜色曲霉、草酸青霉等霉類及枯草桿菌、需氧梭狀芽孢桿菌、克雷伯氏桿菌等菌類。對飼料進行輻照加工可以有效地殺滅這些病原微生物,有利于動物健康的生長。根據(jù)殺菌的不同要求,輻照殺菌可分為選擇性輻射殺菌、針對性輻射殺菌和輻射滅菌。選擇性殺菌是通過輻照減少現(xiàn)存細菌的數(shù)量而達到減少腐敗的目的;針對性殺菌是針對特定病原微生物采用輻照技術(shù)減少病原微生菌,達到控制病原微生物的目的;輻射滅菌則是消滅一切可能引起腐敗和造成健康危害的所有微生物。
輻照加工采用60Co-γ射線,穿透能力極強,能殺死霉菌、大腸桿菌、沙門氏菌等,同時可以殺死蟲卵、寄生蟲等有害生物。其原理是通過直接或間接的作用引起微生物DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂類等有機分子的化學(xué)鍵斷裂、蛋白質(zhì)與DNA分子交聯(lián)、DNA序列中堿基的改變,導(dǎo)致細菌、病毒、微生物死亡。從而使飼料免受或減少導(dǎo)致腐敗和變質(zhì)的各種因素的影響。有些試驗動物需要無菌條件下飼養(yǎng),對飼料要求比較高,采用高溫高壓蒸汽殺菌、干熱殺菌等,殺菌后在包裝、運輸過程中易產(chǎn)生二次污染,對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響,而輻照殺菌則可以先將飼料包裝好后再進行輻照殺菌,整個過程中不會產(chǎn)生二次污染,對試驗結(jié)果影響較小。
有研究報道,3~5kGy輻照可徹底殺滅飼料中的致病腸道菌,5kGy輻照可殺滅產(chǎn)毒枝菌素的曲霉菌,10kGy的輻照可殺死產(chǎn)毒枝菌素的青霉菌,6kGy輻照可殺死飼料中的微球菌、假單胞菌、氣單胞菌、根瘤菌、克雷伯氏菌等,7~10kGy輻照可殺滅沙門氏菌,10kGy輻照即可殺滅飼料中的全部微生物?茖W(xué)試驗證明,經(jīng)25kGy輻照處理的飼料不能檢出致病菌,也不會使動物產(chǎn)生病理或特異性免疫反應(yīng)。王君華等研究發(fā)現(xiàn),15kGy輻照就可以殺滅飼料中的所有微生物,并且可在常溫下保藏一個月,飼料不發(fā)生變質(zhì)。林紅英等研究發(fā)現(xiàn),寵物干糧食品輻照殺菌的最低有效劑量為4.0kGy,最高耐受劑量為15.0kGy,在此劑量范圍內(nèi)可有效殺滅飼料中的微生物,并且不對飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)造成較大破壞。周正宇等將經(jīng)50kGy輻照處理的飼料分別在30、60、90、120、180d進行活菌培養(yǎng)并測定飼料營養(yǎng)成分,確定飼料經(jīng)輻照后保存120d仍可達到無菌要求,營養(yǎng)成分達到飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。劉春泉等研究發(fā)現(xiàn),無菌動物飼料和悉生動物飼料輻照殺菌的最低有效劑量為25.0kGy,最高耐受劑量為50.0kGy;SPF清潔動物飼料輻照殺菌最低有效劑量為10.0kGy,SPF動物飼料輻照殺菌最低有效劑量可達15.0kGy,最高耐受劑量為25.0kGy;普通試驗動物和寵物飼料輻照殺菌最低有效劑量為4.0kGy,最高耐受劑量為10.0kGy;豬禽水產(chǎn)飼料輻照殺菌的最低有效劑量為3.0kGy,最高耐受劑量為6.0kGy。
2.2 營養(yǎng)成分損失少
飼料中大部分營養(yǎng)物質(zhì)對輻照十分穩(wěn)定,不會造成大的損失。在相同劑量射線輻照下,維生素穩(wěn)定性最差,蛋白質(zhì)次之,微量元素最穩(wěn)定。研究人員發(fā)現(xiàn),在所有的滅菌方法中,輻照殺菌對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)破壞最小,最能保持飼料營養(yǎng)價值。
研究證實,輻照后飼料中粗蛋白、粗脂肪、糖類等沒有明顯變化,維生素的損失率也明顯小于高溫高壓滅菌法。梁永利等對輻照加工和高溫高壓蒸汽滅菌進行了比較,結(jié)果表明,高溫高壓蒸汽滅菌對飼料中的蛋白質(zhì)、糖類、維生素均有不同程度的破壞,其中維生素遭到重大破壞;而輻照滅菌前后營養(yǎng)物質(zhì)無明顯變化,只有VB6和VB12遭到顯著破壞(損失率分別為6.7%和10%),其余物質(zhì)變化均不明顯。劉春泉等研究發(fā)現(xiàn),輻照對飼料中水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、總磷、總能量等無顯著影響,輻照后的普通實驗動物、寵物飼料、豬禽水產(chǎn)飼料可保存9個月,無菌動物飼料、悉生動物飼料、SPF動物飼料、清潔動物飼料可保存12個月。另據(jù)研究證明,動物攝入經(jīng)高劑量照射后食物對動物蛋白質(zhì)、脂肪、糖類代謝均無不良影響,用經(jīng)70kGy輻照的飼料飼喂動物與未經(jīng)輻照的飼料相比,蛋白質(zhì)利用率相差不大。