餐桌剩余食物飼料化應(yīng)用

孫學(xué)軍 宋 琳 肖 凱 宋艷萍

1.山東省威海市環(huán)翠區(qū)畜牧獸醫(yī)事業(yè)發(fā)展中心，山東威海 264200；2.山東省威海市環(huán)翠區(qū)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，山東威海 264200

我國(guó)人口基數(shù)大，餐廚廢棄物數(shù)量驚人。實(shí)施垃圾分類后，行業(yè)口徑數(shù)據(jù)為每年產(chǎn)生餐廚廢棄物約1.5億t，相當(dāng)于2億人的口糧當(dāng)量。目前，餐廚廢棄物不進(jìn)行綜合利用就是放錯(cuò)了地方的資源，這一理念已經(jīng)形成社會(huì)共識(shí)。全國(guó)各地在餐廚廢棄物無(wú)害化、資源化利用方面開展了很多有益的探索。實(shí)踐證明，通過(guò)沼氣和有機(jī)肥等能源化和肥料化利用不是最優(yōu)處理方式，而將餐廚廢棄物混入生活垃圾填埋更會(huì)造成二次污染。在餐廚廢棄物和其他生活垃圾尚未全面落實(shí)分類收集的當(dāng)下，將餐廚廢棄物再分類，收集餐桌剩余食物并資源化利用，其余混入生活垃圾填埋，這是擺在社會(huì)科學(xué)者的一道必答題、應(yīng)用題。

賓館、飯店、大型食堂等具備將餐桌剩余食物就地收集并無(wú)害化處理的條件。本文參考業(yè)界成功做法，以餐桌剩余食物處理后的“產(chǎn)品”為對(duì)象，分析其成分含量及應(yīng)用利弊，以保證符合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和無(wú)重金屬、農(nóng)獸藥殘留為底線，以不影響動(dòng)物和人的健康為目標(biāo)，探索其作為動(dòng)物飼養(yǎng)單獨(dú)投喂料的可能性，以期找到餐桌剩余食物資源化利用的最佳途徑。

1 餐桌剩余食物飼料化處理技術(shù)

山東名流實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司是一家從事餐桌剩余食物處理設(shè)備研發(fā)的明星企業(yè)，所生產(chǎn)的餐處設(shè)備具有小型化、集約化、自動(dòng)化的特點(diǎn)，可以在餐廳安裝使用。該設(shè)備融合了自動(dòng)分揀、固液分離、降鹽脫脂、油水分離、殺菌脫水、蒸餾凈化、臭氣控制、高效節(jié)能、智能物聯(lián)等核心技術(shù)，獲得國(guó)家發(fā)明專利近20 余項(xiàng)，屬于國(guó)際、國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先產(chǎn)品。使用該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)餐桌剩余食物就地處理不轉(zhuǎn)運(yùn)，避免了餐廚廢棄物肥料化、能源化等造成的資源浪費(fèi)和二次污染。目前，在國(guó)內(nèi)政府機(jī)關(guān)、部隊(duì)、學(xué)校食堂以及酒店等安裝使用了近千臺(tái)，設(shè)備已出口多個(gè)國(guó)家、地區(qū)400余臺(tái)。

設(shè)備工藝為：餐桌剩余食物經(jīng)自動(dòng)分揀剔除餐巾紙、吸管、瓶蓋等生活垃圾，其余部分固液分離后物理殺菌。通過(guò)油水分離技術(shù)提取油脂，作為生物柴油加工原料。循環(huán)使用餐桌剩余食物分離出來(lái)的水，連續(xù)多次沖洗物料，經(jīng)高溫、負(fù)壓、脫水等環(huán)節(jié)處理后獲得餐桌剩余食物殘?jiān)?下文簡(jiǎn)稱“餐渣料”)。該“餐渣料”質(zhì)地松軟、無(wú)異味。自然條件下短期存放無(wú)酸敗，保留原有餐桌剩余食物營(yíng)養(yǎng)成分，含水量14%以下，對(duì)環(huán)境友好無(wú)臭氣排放。

2 “餐渣料”利用的優(yōu)勢(shì)

2.1 高溫殺菌，無(wú)生物安全風(fēng)險(xiǎn)

在60 ℃以上條件下，滅活非洲豬瘟病毒、禽流感病毒、口蹄疫病毒、布氏桿菌需要的時(shí)間分別是20[1]、30[2]、15[3]、30 min[4]。餐廚設(shè)備處理餐桌剩余食物的時(shí)間定在晚餐后，整個(gè)自動(dòng)處理時(shí)長(zhǎng)約10 h（可根據(jù)需要縮短），其中高溫消毒過(guò)程達(dá)到100 ℃的時(shí)間為2 h 以上，可以滅活非洲豬瘟病毒、禽流感病毒等大多數(shù)致病性微生物。

餐桌食品安全是建在《食品安全法》保障的食品安全要求之上的，“餐渣料”來(lái)源于餐桌剩余食品，其后續(xù)工藝不會(huì)造成二次污染。經(jīng)多次檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，“餐渣料”微生物菌群指標(biāo)均低于《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定（GB 13078-2017）的限量，重金屬、農(nóng)藥、獸藥和抗生素殘留均未檢出。

2.2 富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，降低養(yǎng)殖成本

根據(jù)對(duì)“餐渣料”檢測(cè)的大量數(shù)據(jù)分析，其粗蛋白質(zhì)含量在25%～30%，粗脂肪含量在10%～15%，鹽含量在3%左右，粗纖維含量在7%左右，水分低于14%。含有各種氨基酸和礦物質(zhì)，所含營(yíng)養(yǎng)成分與生豬、家禽飼料成分相近。

相關(guān)養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐表明，在配合飼料中適當(dāng)添加“餐渣料”或者在減少動(dòng)物日糧量時(shí)單獨(dú)投喂，可以提高動(dòng)物的采食量和日增重，降低料肉比[5]，增加產(chǎn)蛋雞的產(chǎn)蛋率和平均蛋重[6]，提高鯽、對(duì)蝦等水生動(dòng)物體重。對(duì)動(dòng)物健康和肉品品質(zhì)沒(méi)有太大影響[7-8]，可明顯降低飼料成本，增加養(yǎng)殖利潤(rùn)。長(zhǎng)期單獨(dú)使用，采食量和日增重下降[9]。因“餐渣料”原料可能含有牛羊肉等，存在哺乳動(dòng)物同源化風(fēng)險(xiǎn)，有可能引起瘋牛病等疾病，因此沒(méi)有對(duì)牛、羊等反芻動(dòng)物進(jìn)行投喂實(shí)驗(yàn)。

2.3 彌補(bǔ)市場(chǎng)缺口，減少進(jìn)口依賴

解決國(guó)內(nèi)飼料資源緊缺，尋找新的飼料原料變得刻不容緩。為廣辟飼料來(lái)源，保障飼料原料有效供給，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織構(gòu)建了飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)推出玉米豆粕減量替代技術(shù)方案，有助于充分發(fā)掘利用本土飼料資源，推動(dòng)飼料配方結(jié)構(gòu)多元化。從全局層面來(lái)看，糧食安全的真正壓力來(lái)自于飼料用糧，耗費(fèi)糧食最高畜種是豬、禽，也是我國(guó)養(yǎng)殖量最大的2 種動(dòng)物。目前，飼料用糧數(shù)量已超過(guò)了人的口糧，并且隨著我國(guó)對(duì)肉蛋奶等動(dòng)物性食品需求繼續(xù)增加，人畜爭(zhēng)糧現(xiàn)象日益嚴(yán)重，其核心是人對(duì)動(dòng)物蛋白的剛性需求。

目前蛋白質(zhì)飼料主要使用豆粕，根據(jù)2019年行業(yè)統(tǒng)計(jì)口徑計(jì)算，國(guó)內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)豆粕年消耗量高達(dá)6 000 萬(wàn)t，占養(yǎng)殖業(yè)飼料原料的85%。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)大豆每年需求量在1 億t 左右，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力在1 700 萬(wàn)t 左右，年需進(jìn)口大豆8 300 萬(wàn)t。按干物質(zhì)含量計(jì)算，我國(guó)每年產(chǎn)生的1.5 億t 餐桌剩余食物相當(dāng)于1 500 萬(wàn)t 的優(yōu)質(zhì)飼料，內(nèi)含能量相當(dāng)于每年200 萬(wàn)hm2耕地的能量產(chǎn)出量，內(nèi)含蛋白質(zhì)相當(dāng)于每年400 萬(wàn)hm2大豆的蛋白質(zhì)產(chǎn)出量。按照國(guó)內(nèi)大豆平均產(chǎn)量124 kg/667 m2計(jì)算，相當(dāng)于減少744 萬(wàn)t 大豆的進(jìn)口量，約占大豆進(jìn)口總量的9%。將“餐渣料”應(yīng)用于動(dòng)物飼料生產(chǎn)和動(dòng)物養(yǎng)殖，可大大降低飼料生產(chǎn)成本，補(bǔ)充飼料蛋白質(zhì)市場(chǎng)巨大需求。

3 “餐渣料”利用的局限性

3.1 行業(yè)規(guī)定限制

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)定，飼料生產(chǎn)企業(yè)所使用的飼料原料應(yīng)限定于《飼料原料目錄》規(guī)定的品種，目錄之外的物質(zhì)用作飼料原料的，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)科學(xué)評(píng)價(jià)并由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告列入目錄后方可使用。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第307號(hào)公告中有關(guān)養(yǎng)殖者自行配制飼料在飼料原料方面規(guī)定，除當(dāng)?shù)赜袀鹘y(tǒng)使用習(xí)慣的天然植物原料（不包括藥用植物）及農(nóng)副產(chǎn)品外，自配料不得使用《飼料原料目錄》以外的物質(zhì)。由于餐廚廢棄物來(lái)源復(fù)雜、收集環(huán)節(jié)多、品控能力差等諸多原因，“餐渣料”未被列入《飼料原料目錄》，其飼料化使用及銷售不能合法化。

3.2 使用范圍限制

《餐廚垃圾處理技術(shù)規(guī)范》（CJJ 184-2012）要求，對(duì)于含有動(dòng)物蛋白成分的餐廚垃圾，其飼料化處理工藝應(yīng)設(shè)置生物轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，不得生產(chǎn)反芻動(dòng)物飼料。從國(guó)際上看：歐盟第1069/2009 號(hào)條例規(guī)定，禁止使用同源性加工動(dòng)物蛋白飼喂同種陸生動(dòng)物（毛皮動(dòng)物除外）；美國(guó)規(guī)定禁止將餐廚廢棄物作為飼料飼喂反芻動(dòng)物；加拿大禁止給反芻動(dòng)物飼喂哺乳動(dòng)物源性飼料，禁止反芻動(dòng)物蛋白提煉物做動(dòng)物性飼料[10]；日本規(guī)定人類食用的肉類廢棄物加工的飼料不可以飼養(yǎng)反芻動(dòng)物，但是可以用來(lái)飼喂生豬。

3.3 成分含量因地而異

我國(guó)幅員遼闊飲食習(xí)慣不同，各地食物中糧食、蔬菜、肉類、海產(chǎn)品差異很大，因而產(chǎn)生的餐桌剩余食物成分差異明顯。如北方以面食為主，重油重鹽，中西部飯菜辛辣，南方多以稻米為主，口味清淡等等。地區(qū)飲食結(jié)構(gòu)不同，造成餐桌剩余食物特性差異化明顯。通過(guò)對(duì)不同地區(qū)“餐渣料”的成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，北方單位食堂產(chǎn)生的“餐渣料”內(nèi)蛋白質(zhì)、粗纖維、粗灰分的含量普遍明顯高于南方食堂。即使同一城市不同單位產(chǎn)生的餐桌剩余食物成分也不相同，賓館、飯店等產(chǎn)生的“餐渣料”的蛋白、油脂、鹽分含量比學(xué)校食堂垃圾高，中晚餐餐桌剩余食物油脂、鹽分含量比早餐的要高。即使是用相同工藝進(jìn)行加工，不同地區(qū)、不同來(lái)源的“餐渣料”組成成分及含量差異顯著。

3.4 缺乏產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

目前我國(guó)的各類飼料、飼料添加劑的生產(chǎn)均有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。“餐渣料”是混合物，且含量不穩(wěn)定、難以定性，不能歸類于動(dòng)物源性飼料、濃縮飼料、精料或者其他，“生產(chǎn)單位”只能參照由具備相應(yīng)專業(yè)技術(shù)能力、標(biāo)準(zhǔn)化工作能力和組織管理能力的學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)、商會(huì)、聯(lián)合會(huì)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟等社會(huì)團(tuán)體制定發(fā)布的“團(tuán)標(biāo)”來(lái)進(jìn)行質(zhì)量控制。

3.5 含鹽量較高

“餐渣料”的含鹽量約為3%，遠(yuǎn)超我國(guó)現(xiàn)行動(dòng)物飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的含量，限制了其直接投喂用于畜禽養(yǎng)殖的可能。

4 “餐渣料”應(yīng)用領(lǐng)域探索

結(jié)合“餐渣料”粗蛋白、粗脂肪含量和鹽分含量較高的特點(diǎn)，規(guī)避反芻動(dòng)物同源性污染風(fēng)險(xiǎn)，最佳應(yīng)用探索領(lǐng)域?yàn)樗鷦?dòng)物、昆蟲和特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖。

4.1 水生動(dòng)物養(yǎng)殖

我國(guó)水產(chǎn)行業(yè)對(duì)部分水生動(dòng)物配合飼料的粗蛋白、粗脂肪和食鹽含量做了飼料標(biāo)準(zhǔn)推薦，牙鲆、大菱鲆等經(jīng)濟(jì)魚類和對(duì)蝦、鮑等水生動(dòng)物的配合飼料對(duì)鹽含量不作具體要求（見表1）。因水生環(huán)境對(duì)鹽分的稀釋起到很好的作用，所以“餐渣料”所含鹽分需要少量其他飼料予以“稀釋”或者使用于海洋環(huán)境不需要“稀釋”。因此，“餐渣料”作為水產(chǎn)飼料的可行性很高。

表1 不同水生動(dòng)物飼料中粗蛋白、粗脂肪及鹽分含量%

4.2 昆蟲養(yǎng)殖

利用餐桌剩余食物進(jìn)行昆蟲養(yǎng)殖并獲得優(yōu)質(zhì)的蛋白飼料是近年來(lái)的新興技術(shù)，研究對(duì)象主要為蚯蚓、蠅蛆、黑水虻、黃粉蟲等。大量實(shí)驗(yàn)表明，黑水虻的生物性能最優(yōu)[11]，產(chǎn)出和利用最廣泛。

黑水虻繁殖迅速、吸收轉(zhuǎn)化率高，幼蟲干物質(zhì)中粗蛋白含量高達(dá)為32%～52%，與豆粕的蛋白含量相近，必需氨基酸組成與魚粉相似，粗脂肪普遍高達(dá)31%～38%，且含有大量微量元素[12]，常用于替代魚粉和豆粕被添加到動(dòng)物飼料中，是一種理想的蛋白源。研究表明，在飼料中適當(dāng)添加黑水虻幼蟲粉，可以增強(qiáng)家禽、豬和水產(chǎn)動(dòng)物的生產(chǎn)性能和健康狀況，提升肉品品質(zhì)[13]；黑水虻幼蟲含有微生素、脂肪酸、抗菌肽等多種功能性成分，可作為鮮活餌料廣泛運(yùn)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖[14]。“餐渣料”用于昆蟲養(yǎng)殖，既實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化，又可獲得優(yōu)質(zhì)飼料蛋白質(zhì)，其應(yīng)用將有廣闊的市場(chǎng)前景。

4.3 特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖

目前我國(guó)特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖水平比較低，在飼料營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和飼料原料控制方面可行標(biāo)準(zhǔn)少，僅水貂配合飼料有推薦性標(biāo)準(zhǔn)，其中粗蛋白≥34%～38%，粗脂肪≥19%～21%，含鹽量育成期為0.5%，冬毛生長(zhǎng)期為0.9%（LS/T 3403-1992）。目前國(guó)內(nèi)飼料生產(chǎn)廠水貂、狐貍配合飼料主要成分含量不盡相同，大部分產(chǎn)品成分保證值如下：粗蛋白≥22%～30%，粗脂肪≥5%～10%，鹽含量為0.3%～2.0%。利用“餐渣料”飼養(yǎng)毛皮動(dòng)物，在理論上不受同源性污染問(wèn)題的限制，只需要用單一飼料“稀釋”含鹽量，達(dá)到動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需求和減少健康危害即可。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，餐桌剩余食物飼料化利用利大于弊，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)生產(chǎn)、流通、消費(fèi)過(guò)程的減量化、再利用、資源化的有效途徑。應(yīng)動(dòng)員社會(huì)各方力量，一是繼續(xù)深入探索餐桌剩余食物飼料化利用的多種途徑；二是為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部將“餐渣料”列入《飼料原料目錄》提供廣泛的例證；三是繼續(xù)探索餐桌剩余食物能源化、肥料化、飼料化利用的最佳方案，為節(jié)約型社會(huì)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。