餐廚垃圾飼料化技術的同源性污染研究

餐廚垃圾飼料化技術的同源性污染問題
近年來隨著經濟發展、餐廚垃圾產生量增長和公眾環保意識增強，餐廚垃圾處理行業得以迅速發展。目前，國內餐廚垃圾處理主要有3類技術：好氧堆肥、厭氧消化及飼料化，其中飼料化技術約占80%，居于主導地位。
餐廚垃圾富含蛋白質、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、脂肪等營養物質主要來源于食物消費中產生的剩余肉、骨、蛋等動物源性成分，根據有關研究，北京市部分餐飲單位中蛋白質與脂肪約占50%[2]。
餐廚垃圾飼料化產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的動物源性飼料，產生的潛在、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注源于1985年英國爆發的瘋牛病。在對瘋牛病的研究中，研究人員最終確定牛的喂養飼料——牛、羊的動物肉骨粉造成了瘋牛產生及傳播[4]。目前該病已在歐美國家爆發，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別在于其不含有生物通用的遺傳物質——核酸，僅由蛋白質構成。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分子的3級構像不同。PrPc是存在于生物體內的正常蛋白質，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、脊髓等神經細胞中，所以會引發瘋牛病等神經疾病[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過。在19世紀60年代之前，巴布亞新幾內亞福爾人中的庫魯人“人吃人”現象普遍，在后來的調查中發現，庫魯人中存在一種類似瘋牛病的腦神經疾病。遠古時代的穴居人也有食用同類的現象，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年我國曾爆發豬高溫癥，雖然并沒有證據顯示這是由動物源性飼料引起的，但調查時發現這些豬場多數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核心是高溫干燥滅菌過程，不同企業及加熱工藝的加熱溫度和持續時間不同，濕熱法一般略高于干熱法。以某使用濕熱法的企業工藝為例，其干燥滅菌溫度為120℃以上加熱30min。根據有關研究，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、羊等動物物質的種屬，高溫也并不能保證殺死所有病原體。因此，其產品作為飼料使用時存在同源性安全隱患。
3.2生物處理法
生物處理法的技術核心是微生物利用餐廚垃圾中的營養物質，最終把這些物質轉變為自身的成長和繁殖所需的能源和物質。其產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）。國內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通過一系列的生物過程轉變成微生物自身的特異性蛋白，改變物質屬性，并殺滅病原體。此法事實上是生物干燥和生物發酵的結合。但是，由于餐廚垃圾成分復雜，以及此處理法生物作用時間短、生物增殖條件限制，產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定，其中歐盟的要求最為嚴格、詳細。歐盟議會和歐盟執委會第1774/2002號條例規定：“在經過衛生檢驗后，任何不適合人類食用的動物源性副產品不應該再進入食物鏈。”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。作為一種預防措施，應禁止上述做法。
因此，應當制定實施規則，確保用作飼用的動物副產品在加工、存放和運輸過程各個環節分別進行。如果有充分科學依據，使用同源性動物蛋白飼喂魚和毛皮動物，應留有余地。”該條例第22條規定：“含動物源性產品（歐盟定義為動物副產品及其加工制品）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]。”
作為預防措施，歐盟已經全面禁止了餐廚垃圾的飼料化產品重新進入人類食物鏈的可能。
5結論與建議
1）餐廚垃圾處理中應審慎選擇飼料化技術。使用動物源性飼料喂養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，餐廚垃圾處理中應審慎選擇飼料化工藝。
2）禁止使用餐廚垃圾生產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病，借鑒相關法規要求，應明確禁止餐廚垃圾飼料化企業生產此類動物飼料或飼料添加劑。
3）對餐廚垃圾飼料化生產過程及產品制定相關管理制度。為將餐廚垃圾飼料化產品可能存在的風險降到最低，需建設部門和農業部門配合共同制定相關管理制度。建設部門著重管理生產過程，如對干燥法的干燥滅菌溫度、持續時間，生物法的發酵時間、轉化效率等提出明確要求，增強產品的安全性；農業部門注重對飼料化產品的管理，對產品標識、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生，尤其要杜絕這些產品成為牛羊等反芻動物飼料的可能性。
參考文獻略