血浆蛋白粉,可能是饲料行业内争议最多的原料之一。血浆蛋白粉,顾名思义,是将血浆经过一定处理后制成的,它含有丰富的蛋白质,氨基酸含量丰富,且组成比例较为平衡,又具备消化率高、适口性好、富含免疫物质等特点,曾经在养殖业中得到广泛的应用和大力的推崇,甚至有饲料品牌曾经将添加猪血浆蛋白粉作为宣传噱头,大范围推广。但随着以猪血浆蛋白粉为首的血液制品的走红,它背后的隐患也逐渐暴露出来:消毒处理不到位的血浆蛋白粉,容易携带PEDV、猪圆环病毒等各种病毒,进而危害生猪健康。2013年PED(猪流行性腹泻)席卷北美,次年初加拿大食品检验局宣称饲料血浆蛋白粉中检测出PEDV,二者之间是否有直接的因果关系也成为行业内一大悬案。
具备良好的营养价值和未确认的致病可能,血浆蛋白粉成为了饲料界的“话题人物”。部分人认为它的危险性太高,冒着患病风险使用是弊大于利;部分人认为只要处理适当、管控到位,它的安全性是可以保障的,不应该轻易放弃。种种争论甚嚣尘上,从未停歇。统观近年来饲料市场血浆蛋白粉的价格变化以及使用情况,似乎这一原料已经进入了搁置争议、共同开发的阶段,得到广泛使用,再次成为业界新宠。
血浆蛋白粉,我们究竟该不该用、能不能用?
01
血浆蛋白质
和血浆蛋白粉
血液由有形成分红细胞、白细胞和血小板,以及无形的液体成分血浆(plasma)组成。血浆中含有许多种蛋白质,含量约为60g/L~80g/L,种类繁多,功能各异。除了γ球蛋白由浆细胞合成,内皮细胞合成少量血浆蛋白质外,血浆蛋白质绝大部分由肝脏合成。用不同的分离方法可将血浆蛋白质分为不同的种类。
第一种,盐析法分类。根据各种血浆蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同,可采用盐析法将蛋白质分为清蛋白、球蛋白、纤维蛋白原等。例如清蛋白可以被饱和硫酸铵沉淀,球蛋白和纤维蛋白原可被半饱和纤维硫酸铵沉淀,纤维蛋白原又可悲半饱和氯化钠沉淀。据统计,清蛋白的含量约为35g/L~55g/L,球蛋白为20g/L~30g/L。
第二种,电泳法分类。根据血浆蛋白质的分子量大小、表面电荷性质及多少,他们在电场中的泳动速度不同而加以分离。分辨率越高的电泳法,分离出来的成分越多。例如以醋酸纤维素膜为支持物,可将血浆蛋白分离为清蛋白、α1球蛋白、α2球蛋白、β球蛋白、γ球蛋白、纤维蛋白原等。
将占全血55%的血浆分离、提纯、喷雾干燥而制成的乳白色粉末状产品,就是血浆蛋白粉。它的主要成分分成3部分,即低分子量蛋白、中等分子量蛋白(清蛋白)和高分子量蛋白(免疫球蛋白)。
血浆蛋白粉的种类按血液的来源主要有以下几类:猪血浆蛋白粉(SDPP)、低灰分猪血浆蛋白粉(LAPP)、母猪血浆蛋白粉(SDSPP)和牛血浆蛋白粉(SDBP)。不同来源的血浆蛋白粉作用效果相差不大,但以猪血浆蛋白粉最为常见,通常情况下血浆蛋白粉多指SDPP。在生产实践中,又以喷雾干燥血浆蛋白粉的应用最为广泛,它由健康动物的新鲜血液经抗凝处理和分分离,将血浆从血液中分离出来,再经一定的处理或直接喷雾干燥而获得。
02
血浆蛋白粉的
生产加工工艺
血浆蛋白粉的加工工艺,从上世纪80年代起至今已经日益成熟,国外依靠先进的设备与技术对其进行过详尽的研究,国内则缺乏相应的报道,一直到上世纪90年代,国内才对其有一定的了解。血浆蛋白粉的生产加工工艺主要有离心分离技术、超滤技术、喷雾干燥技术等,其中超滤技术与喷雾干燥技术在十余年前才逐渐成熟,在饲料行业中的应用要晚于离心分离技术。这三种常见加工工艺各有利弊,生产过程也大不相同。
离心分离技术在血浆蛋白粉生产中的应用最早,主要用于去除细胞膜蛋白,提取出血浆蛋白。可收集的占生猪屠宰重4%~6%的新鲜血液中,主要成分包括红细胞、白细胞、血小板和血浆。研究表明,血液中总的固形成分为21%左右,其中蛋白质占18.9%。分离血细胞后的血浆液体,水分增高,蛋白质下降到6.1%。然而血浆中的蛋白与血细胞中蛋白从结构组分与功能上都有本质的区别。
血浆和血细胞所含的蛋白质种类不尽相同。血浆中含有纤维蛋白、白蛋白、球蛋白以及少量脂蛋白、糖蛋白,组成了血浆蛋白粉中重要的营养成分,作为饲料蛋白的消化率高,营养价值高。而红血球中的蛋白主要为血红蛋白(Hb),由于细胞膜结构的存在,其作为饲料蛋白的消化率低下,适口性不好。因此,分离去除血细胞、提纯血浆蛋白是制作血浆蛋白粉并用于动物饲喂的关键环节。离心分离技术利用血浆相对密度1.024与血球相对密度1.09的差异将二者分离,可以解决这一问题。离心分离技术最大的弊端则是无法克服溶血氧化现象。
超滤技术在血浆蛋白粉加工中的应用晚于离心分离技术,它的主要原理是借助膜过滤分离技术,浓缩提纯蛋白同时去除杂质组分。超滤技术在浓缩蛋白上极为有效,而利用超滤来分离、提纯不同蛋白组分的技术含量则显得相对较高。
要将两种蛋白质完全分离,其分子量的差异应达10倍左右,而且通常采用多级超滤进行物料中各种蛋白的分离。除此之外,还可采用多级串联超滤的办法来提高分离精度,但该方法对设备成本和时间成本耗费极大。超滤过程中还会产生浓差极化现象:随着过滤过程延长、压力增加,被处理液在过滤过程中由密质微粒在膜表面形成的次生凝胶层以及蛋白质颗粒被逐步压实于膜孔中,使得透过率降低,成为阻碍膜过滤的最大障碍。由于血浆粘性大,浓差极化现象在超滤处理血浆蛋白溶液过程中更为常见,进一步阻碍了超滤技术在血浆蛋白粉加工中的推广普及。
喷雾干燥技术在血浆蛋白粉的加工中应用较为广泛。喷雾技术可根据雾化器的不同分为离心喷雾、压力喷雾式和气流喷雾式。研究表明不同的喷雾方式对最终产品的外观指标,如颗粒大小、流动性、吸湿性、密度等有很大影响。相对于其它干燥方法,喷雾技术增大了物料表面积,瞬间蒸发快,且支持的温度范围广。虽然热空气温度可高达500℃以上,但雾滴内的成分所受温度不高,可有效保持成分活性。
离心式喷雾干燥机的干燥原理是将液体通过雾化器的作用,喷洒成极细的雾状液滴,并依靠干燥介质与雾滴均匀混合,进行热交换和质交换,使水分(或溶剂)汽化的过程。相比其他常见技术,喷雾干燥技术有多项优点:干燥速度快,时间短,料液被雾化成几十微米大小的液滴,比表面积很大,可非常迅速地进行的热交换和质交换,一般只需几秒到几十秒就干燥完毕,具有瞬间干燥的特点;干燥温度低,液滴有大量水分存在时,其干燥温度一般不超过热空气的湿球温度,非常适宜于热敏性原料的干燥,减少高温对蛋白的热损害;制品有良好的分散性和溶解性,便于后期使用;干燥过程在密闭容器中进行,避免杂质混入,产品纯度高;生产过程简单,大部分产品干燥后不需粉碎和筛选,简化了生产工艺流程;适合连续化生产。干燥后的产品经连续排料,在后处理上结合冷凝器和气力输送,组成连续生产作业线,有利于实现自动化大规模生产。
03
血浆蛋白粉的价值
血浆蛋白粉作为饲料原料进行饲喂,具有诸多优点。
首先,它的营养成分极高。血浆蛋白粉的蛋白质含量在75%以上,粗脂肪含量在2%以上,蛋白质中氨基酸组成比例较为平衡,赖氨酸、色氨酸和苏氨酸等必需氨基酸的含量较高。它的能量较高,消化能可达17.1MJ/kg,代谢能为16.6MJ/kg。
其次,动物对血浆蛋白粉的消化率极高,经过加工处理后,血浆中难以消化的血细胞已被分离,提取出的蛋白成分消化率在95%以上,高于酪蛋白、豆粕蛋白等其他蛋白源。除了蛋白成分,血浆蛋白粉中的矿物元素消化率也极高。
第三,添加血浆蛋白粉的适口性好。加工过程去除了血细胞,同时消除了腥味,因此其具有较好的适口性。
第四,血浆蛋白粉含有丰富的免疫物质,包括白蛋白、营养结合蛋白以及免疫球蛋白等功能性蛋白。还含有大量的促生长因子、干扰素、激素、溶菌酶等其他免疫物质。
第五,对断奶仔猪饲喂效果明显。在学术文献和研究报道中,血浆蛋白粉是早期断奶仔猪及超早期断奶仔猪料中常见的蛋白原料,部分人认为早期断奶的成功实现也得益于血浆蛋白粉有效的缓解换料断奶应激与增强仔猪的免疫力,其含有的免疫球蛋白可通过仔猪小肠被完整吸收,缓解断奶对仔猪免疫系统造成的影响。
第六,提高肉鸡生长性能。血浆蛋白粉作为提供营养源的蛋白质原料,可促进肉鸡免疫器官的生长发育,提高淋巴细胞转化率,增强免疫功能,提高肉鸡胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数。
拥有较为成熟的加工工艺和丰富的营养成分,血浆蛋白粉在饲料行业内得到了一定程度的使用,其中喷雾干燥工艺制作的血浆蛋白粉应用尤为广泛,主要用于饲喂断奶幼畜,防止断奶后的生长停滞和下痢。但是,血浆蛋白粉作为动物源性原料,其安全性是否符合畜禽饲养以及防疫要求,目前尚无确切的定论,业内对此也争议不休,缺乏共同的认知。
文章来源:《赛尔养猪市场》11月