餐廚垃圾飼料化技術(shù)的同源性污染研究

餐廚垃圾飼料化技術(shù)的同源性污染問題
近年來隨著經(jīng)濟發(fā)展、餐廚垃圾產(chǎn)生量增長和公眾環(huán)保意識增強，餐廚垃圾處理行業(yè)得以迅速發(fā)展。目前，國內(nèi)餐廚垃圾處理主要有3類技術(shù)：好氧堆肥、厭氧消化及飼料化，其中飼料化技術(shù)約占80%，居于主導(dǎo)地位。
餐廚垃圾富含蛋白質(zhì)、脂肪及各種微量元素，完全滿足其作為飼料原料的基本要求[1]。蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)主要來源于食物消費中產(chǎn)生的剩余肉、骨、蛋等動物源性成分，根據(jù)有關(guān)研究，北京市部分餐飲單位中蛋白質(zhì)與脂肪約占50%[2]。
餐廚垃圾飼料化產(chǎn)品是一種含有多種動物成分的動物源性飼料（動物源性飼料指以動物或動物副產(chǎn)物為原料制作的單一飼料[3]），當其作為動物飼料使用時，就有可能產(chǎn)生同源性污染，即由某種動物食用其同種類動物的肉、骨、血液等動物組織生產(chǎn)的動物源性飼料，產(chǎn)生的潛在、不確定性的傳播疾病的風險。
2動物源性飼料的同源性污染研究
動物源性飼料的同源性污染的關(guān)注源于1985年英國爆發(fā)的瘋牛病。在對瘋牛病的研究中，研究人員最終確定牛的喂養(yǎng)飼料——牛、羊的動物肉骨粉造成了瘋牛產(chǎn)生及傳播[4]。目前該病已在歐美國家爆發(fā)，亞洲的韓國、日本也受到波及，受影響的國家達100多個。瘋牛病也可以傳染給人，引起一種病死率極高的神經(jīng)退化病——新型克雅病。
瘋牛病以及人新型克雅病都是由一種全新的病毒——朊毒體（Prion Protein，PrP）引起的。朊毒體與一般病毒最大的區(qū)別在于其不含有生物通用的遺傳物質(zhì)——核酸，僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成。朊毒體存在朊蛋白（正常型，PrPc）和阮病毒（致病型，PrPsc）2種形式，其差別只在于蛋白質(zhì)分子的3級構(gòu)像不同。PrPc是存在于生物體內(nèi)的正常蛋白質(zhì)，但當生物體感染PrPsc時，PrPsc能“強迫”正常的PrPc變成具有致病型的PrPsc。由于朊毒體主要存在于動物的腦部、脊髓等神經(jīng)細胞中，所以會引發(fā)瘋牛病等神經(jīng)疾病[5]。
同源性污染不僅存在牛、羊中，有些科學家懷疑這種情況在人類自身也出現(xiàn)過。在19世紀60年代之前，巴布亞新幾內(nèi)亞福爾人中的庫魯人“人吃人”現(xiàn)象普遍，在后來的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，庫魯人中存在一種類似瘋牛病的腦神經(jīng)疾病。遠古時代的穴居人也有食用同類的現(xiàn)象，有人類學家認為，類似瘋牛病的疾病蔓延是穴居人滅絕的一個可能原因[6]。
2006年我國曾爆發(fā)豬高溫癥，雖然并沒有證據(jù)顯示這是由動物源性飼料引起的，但調(diào)查時發(fā)現(xiàn)這些豬場多數(shù)都使用動物源性飼料，且包括豬血、骨粉等[7]。
3飼料化處理技術(shù)的同源性污染分析
3.1直接干燥法
直接干燥法是在對餐廚垃圾進行預(yù)處理后（一般為分揀、脫水脫油過程），采用濕熱或干熱的工藝，將餐廚垃圾加熱到一定溫度以達到滅菌及干燥的效果，并通過后續(xù)處理獲得飼料或飼料添加劑。比較典型的工藝流程見圖1。

圖1餐廚垃圾干燥制飼料典型工藝流程
干燥法制飼料的技術(shù)核心是高溫干燥滅菌過程，不同企業(yè)及加熱工藝的加熱溫度和持續(xù)時間不同，濕熱法一般略高于干熱法。以某使用濕熱法的企業(yè)工藝為例，其干燥滅菌溫度為120℃以上加熱30min。根據(jù)有關(guān)研究，引起瘋牛病的朊病毒在134~138℃的高壓蒸汽中18min仍不能使之完全失活[5]。
干燥法處理過程主要采用物理方法，并未改變餐廚垃圾中牛、羊等動物物質(zhì)的種屬，高溫也并不能保證殺死所有病原體。因此，其產(chǎn)品作為飼料使用時存在同源性安全隱患。
3.2生物處理法
生物處理法的技術(shù)核心是微生物利用餐廚垃圾中的營養(yǎng)物質(zhì)，最終把這些物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼某砷L和繁殖所需的能源和物質(zhì)。其產(chǎn)物一般被認為是由微生物自身及其蛋白分泌物組成的蛋白飼料。這一技術(shù)多以小型生物處理機的形式存在，且一般生物處理時間較短（1d以內(nèi)）。國內(nèi)比較典型的處理工藝流程見圖2。

由此可知，添加高蛋白含量的特異性微生物，利用其生命活動，將餐廚垃圾中的動物源性蛋白質(zhì)通過一系列的生物過程轉(zhuǎn)變成微生物自身的特異性蛋白，改變物質(zhì)屬性，并殺滅病原體。此法事實上是生物干燥和生物發(fā)酵的結(jié)合。但是，由于餐廚垃圾成分復(fù)雜，以及此處理法生物作用時間短、生物增殖條件限制，產(chǎn)品中仍有大量未被降解的餐廚動物源性成分，作為動物飼料使用時仍可能存在同源性污染的風險。
4歐盟對動物源性飼料的管理要求
自從瘋牛病產(chǎn)生的原因確定以后，歐美等西方國家都對動物源性飼料作了規(guī)定，其中歐盟的要求最為嚴格、詳細。歐盟議會和歐盟執(zhí)委會第1774/2002號條例規(guī)定：“在經(jīng)過衛(wèi)生檢驗后，任何不適合人類食用的動物源性副產(chǎn)品不應(yīng)該再進入食物鏈。”該條例還指出“科學資料表明，使用同源性動物蛋白飼喂同種動物，將會有傳播疾病的風險。作為一種預(yù)防措施，應(yīng)禁止上述做法。
因此，應(yīng)當制定實施規(guī)則，確保用作飼用的動物副產(chǎn)品在加工、存放和運輸過程各個環(huán)節(jié)分別進行。如果有充分科學依據(jù)，使用同源性動物蛋白飼喂魚和毛皮動物，應(yīng)留有余地。”該條例第22條規(guī)定：“含動物源性產(chǎn)品（歐盟定義為動物副產(chǎn)品及其加工制品）的用途在下列情況被禁止：①使用同源性動物蛋白飼喂同種動物；②使用餐飲廢棄物或含有餐飲廢棄物的飼料飼喂除毛皮動物以外的農(nóng)場動物；③在牧場使用除糞肥以外的有機肥料和土壤改良劑[8]。”
作為預(yù)防措施，歐盟已經(jīng)全面禁止了餐廚垃圾的飼料化產(chǎn)品重新進入人類食物鏈的可能。
5結(jié)論與建議
1）餐廚垃圾處理中應(yīng)審慎選擇飼料化技術(shù)。使用動物源性飼料喂養(yǎng)同種動物存在傳播疾病的風險。我國餐廚垃圾中可能含有所有可食用動物的源性蛋白，為防范風險，餐廚垃圾處理中應(yīng)審慎選擇飼料化工藝。
2）禁止使用餐廚垃圾生產(chǎn)牛羊等反芻動物飼料。由于瘋牛病、羊瘙癢癥等疾病更容易在反芻類動物中傳播和發(fā)病，借鑒相關(guān)法規(guī)要求，應(yīng)明確禁止餐廚垃圾飼料化企業(yè)生產(chǎn)此類動物飼料或飼料添加劑。
3）對餐廚垃圾飼料化生產(chǎn)過程及產(chǎn)品制定相關(guān)管理制度。為將餐廚垃圾飼料化產(chǎn)品可能存在的風險降到最低，需建設(shè)部門和農(nóng)業(yè)部門配合共同制定相關(guān)管理制度。建設(shè)部門著重管理生產(chǎn)過程，如對干燥法的干燥滅菌溫度、持續(xù)時間，生物法的發(fā)酵時間、轉(zhuǎn)化效率等提出明確要求，增強產(chǎn)品的安全性；農(nóng)業(yè)部門注重對飼料化產(chǎn)品的管理，對產(chǎn)品標識、流向、接受單位及使用范圍提出要求，盡量避免同源性問題的產(chǎn)生，尤其要杜絕這些產(chǎn)品成為牛羊等反芻動物飼料的可能性。
參考文獻略