80度低溫噴霧干燥技術:噴霧干燥血漿蛋白粉的免疫營養特性和生物安全性探討

 2019-01-30 13:06:32   |    483   |    盛力干燥機   |    
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噴霧干燥血漿蛋白粉的免疫營養特性和生物安全性探討

王建霞 江國永 田曉曉 成國祥

血漿蛋白粉作為仔豬教保料的優質蛋白質原料,已廣泛應用于國內外飼料生產企業的高中檔乳仔豬飼料中,其氨基酸比例平衡、不含抗營養因子、飼喂動物消化吸收利用率高,血漿蛋白粉中還含有豐富的免疫球蛋白,具有提高動物免疫力的作用,另外,他其中含有的一些生物活性物質,如白蛋白、生長因子、生物活性肽、激素、各種酶和其它未知因子等對動物的生長和健康也起著非常重要的作用,于是越來越多的大型飼料企業開始重視和強化血漿蛋白粉在高檔乳豬料中的使用。因此,血漿蛋白粉在開始應用到乳仔豬飼料中的幾年內,需求倍增。

目前,國內市場的血漿蛋白粉產品質量參差不齊,血制品來源和加工過程的可控性越來越受到廣大飼料行業工作者的關注,加之2013年尾至2014年初北美、加拿大等國家和地區仔豬流行性腹瀉的大規模暴發,血漿蛋白粉的安全隱患問題再度聚焦。雖然最終的檢測結果并沒有直接證據顯示PEDV來源于血漿蛋白粉,但其對血漿蛋白粉的應用已經產生了不利影響,血漿蛋白粉的銷量由此進入了下滑期。

針對上述現狀,本刊特別邀請了行業內資深專家、上海杰隆生物制品有限公司技術總監王建霞博士就血漿蛋白粉的應用研究現狀、生產加工工藝及檢測手段、品質控制等方面進行撰稿,以消除部分業內人士對血漿蛋白粉安全性的疑慮,幫助大家科學的認識血漿蛋白分的安全性和營養功效,以便大家更安心合理的使用。

80度低溫噴霧干燥技術:噴霧干燥血漿蛋白粉的免疫營養特性和生物安全性探討

噴霧干燥血漿蛋白粉(SDP)已經被廣泛應用于教槽料和保育料中以提升新生仔豬的免疫力,提供強化的免疫營養,幫助仔豬提高在斷奶時的抗應激能力(Peace等,2011),改善仔豬斷奶后期的采食量和生長速度,降低仔豬的發病指數,提高存活率(Moese等,2013)。更多試驗研究也發現,斷奶仔豬的生長速度和采食量與日糧中噴霧干燥血漿的添加量之間呈正相關。目前,國內外普遍認為噴霧干燥血漿是充分發揮斷奶仔豬生長潛力,提高機體免疫力的必需的教保料原料;并且是一種優秀的抗生素替代物(Tollallardona,2010)。噴霧干燥血漿蛋白粉作為全球性的仔豬中/高檔教槽料原料,它的功效是不可替代的。

隨著人們對噴霧干燥血漿蛋白粉的深入研究,發現它能夠作用于豬生長的各個階段。在母豬日糧中添加噴霧干燥血漿蛋白粉,可以提高母豬的產仔能力(Crenshaw等,2010;Van Lersel等,2011);Perez-Bosque等(2010)的研究表明,日糧中添加噴霧干燥血漿蛋白粉能夠維持仔豬小腸腸道的健康,并且在維持呼吸道和生殖系統的黏膜免疫健康方面,噴霧干燥血漿蛋白粉也具有重要作用(Maijo等,2011;Maijo等,2012;Song等,2012)。

本文旨在通過討論噴霧干燥血漿蛋白粉的免疫營養功效與作用機理,以及如何從產品標準、生產工藝技術和檢測手段三個方面來保證噴霧干燥血漿產品的質量和生物安全性。同時,簡要介紹行業如何在動物血制品自主知識產權成果的產業化過程中,不斷地創新、超越和完善,從而使該產品更加優化和安全。最后,筆者將結合自己所掌握的最新資訊與專業知識,就當前美國爆發豬流行性腹瀉(PEDV)事件后部分業內人士對噴霧干燥血漿蛋白粉的生物安全性產生的疑慮進行詳細的解析,進一步澄清血漿蛋白不是導致豬流行性腹瀉病毒(PEDV)流行的原因,幫助大家科學性地認識噴霧干燥血漿蛋白粉的生物安全性,并且能夠放心地使用。

1 噴霧干燥血漿蛋白粉及其在動物免疫營養上的應用

噴霧干燥血漿蛋白粉(SDP)是采集經檢疫合格的動物新鮮血液為原料,經抗凝、冷卻、過濾、分離、納濾、冷藏、高壓均質、噴霧干燥、干粉速冷等工藝流程生產的高品質蛋白質飼料原料。具有適口性好,蛋白質含量高,氨基酸平衡且利用率高的優點,尤其是加工過程中同時保留了原血漿中各種功能性免疫球蛋白的活性,能有效防止仔豬的腸道感染,提高仔豬的免疫力。它是乳豬教槽料和保育料中必不可少的優質的蛋白飼料原料,在提高斷奶后仔豬日增重與減少仔豬斷奶應激中起著免疫營養的作用。

噴霧干燥血漿蛋白粉主要由免疫球蛋白和白蛋白組成,同時含有少量的其他蛋白和肽類。大量的研究和應用實踐證明,在豬和家禽的飼料中添加噴霧干燥血漿蛋白粉可以降低致病菌、病毒和原生物感染條件下機體的發病率和死亡率,提高動物的存活率、健康狀況和生長性能,對幼畜和弱畜的作用尤為顯著。

Borg等(2002)研究發現,噴霧干燥血漿蛋白粉含有大量的免疫球蛋白。近十年來國內外許多研究學者就噴霧干燥血漿蛋白粉中主要作用因子免疫球蛋白IgG的營養免疫作用機理進行了大量的研究。研究發現,免疫球蛋白IgG通過作用于機體的黏膜組織(如小腸/呼吸/生殖)發揮增強機體免疫應答反應和提升疫苗效價的功能,改善機體對病原菌、病毒和原蟲等抗原的抵抗力。免疫球蛋白的作用功效主要表現在以下幾個方面:抑制由大腸桿菌誘導產生的炎癥反應,通過提高機體的抗氧化功能,抑制促炎細胞因子的產生,利于營養物質的消化吸收,改善小腸的健康狀態;保護小腸黏膜結構和功能的完整性,阻止病原微生物進入小腸腸腔,減少大腸桿菌在小腸內的定植,提高仔豬的健康狀態和生長情況;刺激動物采食,改善新生仔豬的生長速度,并且能夠促進腸道發育,顯著提高小腸絨毛高度,增強斷奶后傳染性腹瀉的康復能力,減少斷奶后的僵豬現象;作為抗生素良好替代品,直接調控胃腸道微生物的分布。

通過對腸道炎癥發病機理以及日糧中飼喂血漿蛋白調節機體免疫激活水平的作用機理研究中發現:腸道的炎癥是由促炎細胞因子(如,白細胞介素-1,干擾素)所介導的,而免疫球蛋白IgG能夠減少促炎細胞因子的表達。免疫球蛋白IgG通過抗炎細胞因子(如,白細胞介素-1受體拮抗劑,白細胞介素-4)調節T淋巴細胞生長、繁殖以及分化,并且降低或下調促炎細胞因子的表達,降低腸腔對大分子物質的滲透性,從而降低腸道的炎癥反應及其對小腸上皮結構的破壞,對小腸黏膜的屏障功能起到修復作用。

任何腸道炎癥反應都可以干擾養分的吸收機制。研究發現:通過在日糧中添加血漿蛋白,可以減少或降低機體用于免疫消耗的能量等養分,以便更多的營養物質用于維護整個機體內黏膜屏障功能的完整性,使機體儲備更多的能量等營養素來滿足生長、繁殖和泌乳的需要。

總之,噴霧干燥血漿蛋白粉主要功效在于它的免疫營養驅動效應;另外它也是一種蛋白質來源,能提供強化的營養,幫助仔豬生長,提高采食量,降低發病率。

2 嚴格的產品標準和檢測體系是噴霧干燥血漿產品質量和安全性的重要保障

目前行業主要利用酶工程、納濾膜、高壓均質等現代生物技術,集成噴霧干燥等現代加工技術,實現動物副產品特別是動物血制品自主知識產權成果的產業化。

下面就杰隆生物如何堅持嚴格的產品標準以及如何利用不斷創新的工藝技術、高端的產品檢測技術來保障產品的質量和生物安全性的具體方案等方面進行詳細介紹。

2.1 嚴格和規范的產品標準

目前,國內現行的血制品深加工標準只有是《飼料用噴霧干燥血球粉》(見表1),尚未正式頒布血漿蛋白粉的國家標準。作為參與國家標準起草單位之一的上海杰隆生物制品股份有限公司,對血漿蛋白粉有一套嚴格、規范的企業標準(見表2、3、4),并且按照HACCP(危害分析與關鍵控制點)執行,以確保生產出來的最終產品安全、可靠。

表1 飼料用噴霧干燥血球粉國家標準質量要求

項 目

國家標準

細度(通過孔徑為0.2mm試驗篩)

≥95.0%

水分

≤10.0%

粗蛋白

≥90.0%

粗灰分

≤4.5%

賴氨酸

≥7.5%

揮發性鹽基氮(VBN)

≤45.0mg/100g

鉛(Pb)

≤2.0mg/kg

致病性微生物

不得檢出

表2 杰隆生物噴霧干燥血漿蛋白粉的企業標準

項 目

噴霧干燥豬血漿蛋白粉

噴霧干燥雞

血漿蛋白粉

普通型

低灰分型

高免低灰分型

細度(通過孔徑為0.5mm,40目的編織篩)

≥80%

≥80%

粗蛋白

≥70%

≥78

≥78%

≥70%

粗脂肪

≤2%

≤2%

粗纖維

≤0.6%

≤0.6%

≤0.6%

粗灰分

≤14%

≤10%

≤10%

≤14.5%

0.1%

0.1%

0.05%

總磷

0.15%

0.15%

食鹽(以氯離子計)

≤4.2%

≤2.8%

≤3.0%

賴氨酸

≥6.0%

≥6.0%

≥6.0%

≥5.5%

免疫球蛋白G/Y(占總蛋白百分比)

≥14%

≥18%

≥14%

*

≥14%

注:

*

高免低灰分型血漿蛋白粉中免疫營養性寡肽≥10%,能夠增強幼畜在低免疫應答時的主動免疫,從而獲得更好的生長性能。

表3 噴霧干燥豬血漿蛋白粉主要衛生指標

鹽酸克倫特羅(β-興奮劑)

沙門氏菌

細菌總數

鉛(Pb)

不得檢出

≤2.0×10

6

cfu/g

*

≤1.0 mg/kg

注:

*

其中杰隆安全100血漿系列產品細菌總數控制在2.0×10

5

cfu/g以內.

表4 噴霧干燥雞血漿蛋白粉主要衛生指標

沙門氏菌

細菌總數

鉛(Pb)

不得檢出

≤2.0×10

6

cfu/g

*

≤2.0mg/kg

注:

*

其中杰隆安全100血漿系列產品細菌總數控制在2.0×10

5

cfu/g以內.

2.2 高標準的原料搜集和保存體系

原料控制:血液采集過程執行嚴格的檢疫程序,對屠宰前的豬、雞以及收集到的血液進行微生物檢驗;穩定規模的定點屠宰場,控制原料點;屠宰現場、采血過程、原料運輸過程派公司專員全程監督、管理。

現場分離:為避免溶血對產品外觀、質量和血得率的影響,杰應對采集的屠宰血進行現場分離。對于血源較集中的采血現場設立分離機,血液采集后迅速實施分離;若血源分散,則設立駐外分離點,使血源到達分離點的時間在質量控制范圍以內。

冷鏈保鮮體系:溫度控制是血源保持新鮮度的關鍵,也是產品質量的最根本保證。從采血現場冷卻到運輸罐低溫保溫運輸,再到分離前的板式換熱器冷卻以及干燥前的原料冷藏,全程保證動物血液的低溫保鮮狀態。

2.3 先進的工藝技術

納濾膜技術:納濾膜在20世紀90年代以前稱之為疏松的反滲透膜或低壓反滲透膜,孔徑范圍在納米級,截留分子量1501000之間的物質,而使小分子有機物透過膜。納濾膜技術是一種介于反滲透和超濾之間的新型膜分離技術。納濾膜的表面分離層由聚電解質所構成,對無機鹽有很高的截留率,并且可以有效去除血漿液和/或血球液中的灰分、病原微生物、雜質等。該技術對產品起到了濃縮、純化、去雜、除菌的作用,是產品品質和安全性的重要保障。

高壓均質技術:高壓均質技術就是利用高壓使新鮮動物血漿液和/或血球液高速流過具有特殊內部結構的高壓均質腔,利用高速剪切、高頻震蕩、對流撞擊、空穴爆炸等綜合效應將液體中的顆粒粉粹成微米級乃至納米級的水平,是一種超微細化分散技術。

高壓均質屬于杰隆生物的國家專利技術。該技術是采用超高壓均質機,對新鮮動物血漿液和/或血球液進行處理,不僅可以細化血漿液和/或血球液中的顆粒,減少其混合和擴散阻力,增加乳化性和溶解性;而且可以對病原微生物造成機械損傷(結構或亞結構破壞),導致菌體失活。在此均質調節下所殺滅的病原微生物包括大腸桿菌、豬圓環病毒、口蹄疫病毒、豬藍耳病病毒、豬瘟病毒、豬偽狂犬病毒及附紅細胞體等。重要的是,杰隆生物的高壓均質專利技術還保留了血漿或血球中蛋白質的活性,并且該技術對新鮮血細胞膜的破碎作用極大地提高了蛋白質的消化吸收率。

噴霧干燥技術噴霧干燥技術是使用噴霧的方法將原料液分散成霧滴,通過霧滴與熱空氣的相互接觸使水分迅速蒸發,達到干燥的目的。噴霧干燥的高壓霧化工藝可以將原料完全霧化,霧化后的顆粒細,便于熱風氣流與原料的充分混合。噴霧干燥熱風進風溫度為220℃左右,物料可以被迅速加溫至超高溫消毒溫度,然后通過噴霧干燥及粉體降溫工藝,產品迅速降至室溫。塔內干燥時間極短(2~8s),能實現瞬間高溫滅菌。2005年,Polo等的一項研究表明,豬血漿經過噴霧干燥之后,包膜病毒豬藍耳病病毒和豬偽狂犬病毒被滅活了5 logs單位以上,并且檢測不到它們的活性。

2.4 高端的產品檢測技術

近紅外光譜快速檢測技術:近紅外光譜分析技術是一項檢測快捷、方便的現代測試技術。它是利用物質對近紅外線特征性吸收的原理,并結合標準或認可方法測得的組成或性質數據建立分析模型,從而實現間接測量物質組成或性質的一種分析方法。杰隆生物利用近紅外光譜分析技術對產品的主要指標進行快速檢測。

免疫球蛋白定量檢測技術:利用高效液相色譜法(HPLC),通過蛋白G柱對樣品中免疫球蛋白進行特異性吸附,洗脫吸附的免疫球蛋白,比較樣品洗脫峰面積與標準免疫球蛋白洗脫峰面積,計算樣品中的免疫球蛋白含量;然后對血漿類產品進行光譜掃描,建立免疫球蛋白IgG的特征吸收光譜數據庫,實現產品功能性成分的快速檢測。

3 科學證據:血漿蛋白不是導致豬流行性腹瀉的元兇——對噴霧干燥血漿蛋白生物安全性疑慮的解釋與澄清

3.1 豬流行性腹瀉登陸美洲大陸

2013年5月,美國首次發現豬流行性腹瀉病毒(PEDV)疫情,隨后在美國和加拿大有了一定規模的暴發。到目前為止,美國約有27個州,加拿大有4個省發現了豬流行性腹瀉病毒,導致數百萬仔豬死亡;并引起美國和加拿大豬肉產量較大幅度的下降,在一定程度上影響了其豬肉的出口以及豬肉價格的上漲。在此次PEDV事件中,部分業內人士對噴霧干燥血漿蛋白粉的生物安全性產生了質疑。

3.2 2014年2月,加拿大食品檢驗局(CFIA)對血漿蛋白的質疑

2014年2月,加拿大食品檢驗局(CFIA)提出了“血漿蛋白粉有可能是豬流行性腹瀉來源”的質疑;堪薩斯州立大學一個豬特別研究小組建議在飼料中替換豬源原料,不要在飼料中添加除了奶制品以外的任何動物源性蛋白飼料原料;緊接著,奧特奇總裁Lyons博士在公司(中國)20周年慶典上也對血漿蛋白粉提出了類似的疑問。

3.3 2014年3月3日,加拿大食品檢驗局(CFIA)根據檢測結果對血漿蛋白的質疑進行了澄清

為了確定飼料(尤其是血漿蛋白)是否有可能是目前豬流行性腹瀉病毒發生的一大成因,加拿大食品檢驗局(CFIA)和美國分別對飼料、血漿蛋白以及其它的飼料添加劑樣品利用排除法,逐一進行了檢測。2014年2月開展了對動物飼料的各項監測試驗。試驗過程中,加拿大食品檢驗局(CFIA)收集了加拿大已經感染豬流行性腹瀉病毒(PEDV)農場的血漿蛋白和其他飼料原料、飼料添加劑,檢測結果均顯示為陰性。加拿大食品檢驗局(CFIA)在2014年3月3日正式發布了最新公告稱:進一步的研究不能證實含有血漿蛋白的飼料會引發豬流行腹瀉(PEDV)。血漿蛋白不是導致豬流行腹瀉(PEDV)流行的元兇。

3.4 北美噴霧干燥血漿及血球生產商協會(NASDBPP)近期申明:嚴格按照噴霧干燥生產工藝流程和標準生產的血漿產品是安全的

近期,北美噴霧干燥血漿及血球生產商協會(NASDBPP)對于血漿及血球產品生物安全性的質疑發表以下申明:

噴霧干燥是由國際政府機構認定的一種有效的熱處理殺滅細菌和滅活病毒的工藝。而且,近期美國多家大學的檢測結果表明,豬流行性腹瀉病毒(PEDV)不能存活在噴霧干燥的血液制品中。

噴霧干燥血漿及血球的生產過程能夠使得大腸桿菌(Polo等,2002)和養豬生產中的重要病毒失活,如豬繁殖與呼吸綜合癥病毒(PRRS),豬偽狂犬病毒(PRV)(Polo等,2005),豬水皰病毒(SVDV)(Polo等2007),它們是耐熱性和耐化學腐蝕性最強的豬病毒(Polo等,2005;Pujols等,2008,2011a;Shen等,2011)。

2013年7月24日,美國環境、食品和農村事務部(DEFRA)國際疾病監測(IDM)團隊表示,經過噴霧干燥熱處理,有效地殺滅了血液制品中的病毒,包括豬流行性腹瀉病毒PEDV(屬于包膜病毒),它不可能在干燥的環境中生存。

3.5 噴霧干燥血漿蛋白粉的生物安全性保障

相關法規的認可和監管以及噴霧干燥加工工藝過程,使得噴霧干燥血漿蛋白粉的生物安全性得到了保證。

相關法規的認可和監管:到目前為止,噴霧干燥血漿蛋白粉、噴霧干燥血球蛋白粉、水解血粉、水解珠蛋白粉、血紅素蛋白粉等飼用血制品已被列入國家飼料目錄,相關的法律法規對其做了明確的規范、要求和監管。

噴霧干燥的工藝過程:噴霧干燥血漿蛋白粉的加工過程中,很多工藝已經確保了其成分的生物安全性。規范的血制品廠在血液采集過程執行嚴格的檢疫程序,對屠宰前的豬和收集到的血液都進行微生物檢驗。血漿先經納濾加工,將其中的水和灰分除去,然后進行超高壓滅菌,高壓高溫噴霧干燥,使最終生產出的血漿蛋白產品不含致病微生物等有害物質。

目前,大量的研究和應用結果證實血漿蛋白是安全可靠的(Campbell等,2001,2003)。噴霧干燥工藝中的瞬間高溫滅菌足以使豬流行性腹瀉病毒失活,同時又保留了血漿中固有抗體的活性,進一步提高血漿蛋白的生物安全性。

豬流行性腹瀉病毒(PEDV)屬于冠狀病毒科,是一種直徑為90~190nm的RNA包膜病毒,不具備耐熱性和耐溶性,極易失活。

因此,豬流行性腹瀉病毒(PEDV)不可能存在于標準化生產的噴霧干燥血漿蛋白粉中,噴霧干燥血漿蛋白粉也不可能是引發2013美國豬流行腹瀉的原因。

4 結語

隨著人們對生活質量要求的不斷提高,飼用抗生素在養殖業的使用很快將被全面禁止。2014年2月,美國食品藥品管理局(FDA)稱“從2014年起,美國計劃用3年時間全面禁止在牲畜飼料中使用預防性抗生素,從而最大限度地避免食用畜禽產品的消費者出現對抗生素的抗藥性問題”。FDA的這一舉動將積極地促進其他國家和地區相關政策的出臺,后抗生素時代各種功能性原料的使用將是未來的趨勢。這就要求我們生產出安全的功能性蛋白質飼料原料(包括血漿蛋白粉及各種功能性小肽)來保障小豬的營養需求。功能性動物源性蛋白及活性小肽類產品都是抗生素的優秀替代品,在確保仔豬腸道的健康生長,提高仔豬的免疫力方面具有重要作用,有利于仔豬充分發揮其生長潛力,使養殖效益最大化。

拓展閱讀

[低溫噴霧干燥機原理]中藥材干燥烘干技術的發展現狀與趨勢:http://www.kid80.com/pw/161.html

噴霧干燥機,噴霧干燥機面臨問題分析與解決:http://www.kid80.com/pw/59.html

【低溫噴霧干燥設備】茶葉成分干燥設備:http://www.kid80.com/pw/159.html

用戶評論

來自[應城]的客戶:2019-02-20 08:38:58
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來自[汾陽]的客戶:2019-02-16 18:34:04
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來自[三門峽]的客戶:2019-02-07 16:11:49
老主顧了,一如既往的好

來自[瑞金]的客戶:2019-02-04 11:51:50
很好的賣家,瑪卡片,很黑,很圓沒有碎片而且量很足包裝很好看

來自[四會]的客戶:2019-02-03 13:30:48
是正品 不錯 滿意 下次再來

來自[儀征]的客戶:2019-02-02 00:25:40
各方面都還滿意,朋友介紹的,發貨快,服務好,后續繼續合作愉快!

來自[沈陽]的客戶:2019-01-31 12:53:08
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發貨快,東西很好,有味道,放放可能會好點。

來自[廣州]的客戶:2019-01-31 01:19:54
寶貝質量很好,功能很強大,很給力

來自[四平]的客戶:2019-01-30 22:42:18
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來自[丹陽]的客戶:2019-01-30 20:32:53
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來自[都江堰]的客戶:2019-01-30 16:25:12
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