畜禽配合飼料生產中的藥物交叉污染與控制研究

■王衛國 林慧仙 王金榮 高天增 張天勇

（1.河南工業大學生物工程學院，河南鄭州 450001；2.河南廣安生物科技有限公司，河南鄭州 450001）

交叉污染是指在某一批次飼料產品中混入了上一批或前面某些批次產品中含有，而本批次產品中不應含有的飼料添加劑或其他物質[1]。在畜禽配合飼料生產企業，由于采用同一條生產線生產多種飼料產品，而生產設備內的殘留不能完全避免，造成交叉污染普遍存在。而當飼料廠的管控措施不到位時，這種情況會較嚴重。由于大多數飼料企業自己并不做設備或產品藥物殘留量檢測，因而他們并不知道自己生產線的交叉污染的真實情況。歐盟和美國的若干研究表明，許多畜禽配合飼料廠生產中確實存在交叉污染[2-4]。部分產品中的藥物交叉污染水平超過了歐盟對不可避免的交叉污染的允許量（即該種藥物添加量的1%～3%）。為此，歐美飼料工業均把藥物交叉污染控制作為飼料安全的關鍵控制點來控制。我國農業部即將頒布的“飼料質量安全管理規范”中要求飼料“企業在生產過程中應當采取有效措施防止交叉污染”，并提出了3條具體要求[5]。然而國內對畜禽配合飼料生產中藥物的交叉污染水平及具體的防控措施的研究報道很少。因此，開展這方面的研究對于了解藥物殘留與交叉污染情況并采取正確有效的預防措施很有必要。

本試驗選擇典型畜禽配合飼料廠為研究對象，在飼料生產過程從混合機底部、混合機下刮板輸送機頭部、斗提機底座和打包口處等4個檢測點取樣，檢測飼料中的藥物殘留和交叉污染狀況，并針對存在問題研究降低和防止交叉污染的措施，供飼料企業應用推廣。

1 材料與方法

1.1 主要材料

1.1.1 飼料廠采樣品種（見表1）

1.1.2 本次試驗采用的標準品（見表2）

表1 采樣飼料名稱及添加藥物一覽

表2 試驗采用的標準品一覽

1.1.3 試劑

草酸溶液（AR）：[c(1/2H2C2O4)=0.01 mol/l]；鹽酸溶液（AR）：[c(HCl)=4 mol/l]；醋酸銨溶液：0.1 mol/l；丙酮(AR)；甲醇（HPLC級）；乙腈（HPLC級）；超純水。

1.1.4 主要儀器與設備

TDL-5-A型低速臺式大容量離心機，上海安亭科學儀器廠；PHS-3C型精密酸度計，上海大普儀器有限公司；XK96-B快速混勻器，姜堰市新康醫療器械有限公司；RE-52AA型旋轉蒸發器，上海亞榮生化儀器廠；KQ-300E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；BLOHT移液器（0.5～10 μl；10～100 μl；100～1 000 μl），芬蘭百德器械公司；微孔濾膜（0.45 μm）。

島津LC-10A VP Plus液相色譜儀：LC-10AT VP Plus雙泵、DGU-12A VP Plus在線脫氣機、Welchrom-C18分析柱,5 μm,150 mm×4.6 mm；SPD-10A VP Plus紫外-可見檢測器、CBM-10A VP Plus系統控制器、CTO-10AS VP Plus柱溫箱、島津Lc?solution Life色譜管理軟件。

1.1.5 試驗的典型畜禽配合生產線

為20～30 t/h的畜禽配合飼料廠，采用計算機控制的自動配料-混合系統，先粉碎后配料工藝，混合機為雙軸槳葉混合機，生產能力為2 t/批，混合周期4 min。

1.2 試驗方法

1.2.1 配合飼料中金霉素交叉污染的測定

1.2.1.1 配合飼料廠金霉素交叉污染調查實驗方案（見表3）

表3 配合飼料中金霉素交叉污染的調查取樣方案

按照表3中所示排序安排生產，分別在混合機底部（A）、刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)對1～7個批次的飼料進行取樣，取樣量約500 g左右，貼上標簽備用。

1.2.1.2 配合飼料廠飼料中金霉素沖洗試驗方案（見表4）

表4 配合飼料中金霉素交叉污染的沖洗試驗方案

1.2.1.3 飼料中金霉素的測定方法(GB/T19684—2005)

按GB/T 19684—2005進行，根據實驗室具體條件做適當的調整。

按照表4中所示排序安排生產，分別在混合機底部（A）、混合機下刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)對1～6個批次的飼料進行取樣，取樣量500 g左右，貼上標簽備用。

1.2.2 配合飼料中吉他霉素交叉污染的測定

1.2.2.1 配合飼料廠吉他霉素交叉污染調查試驗方案（見表5）

表5 配合飼料中吉他霉素交叉污染的調查取樣方案

按照表5中所示排序安排生產，分別在混合機底部（A）、混合機下刮板頭部（B）、斗提機底部（C）和打包口處（D）對1～6個批次的飼料進行取樣，取樣量約500 g左右，貼上標簽備用。

1.2.2.2 配合飼料廠飼料中吉他霉素沖洗試驗方案（見表6）

按照表6中所示排序安排生產，分別在混合機底部（A）、混合機下刮板頭部(B)、斗提機底部（C）和打包口處（D）對1～6個批次的飼料進行取樣，取樣量500 g左右，貼上標簽備用。

表6 配合飼料中吉他霉素交叉污染的沖洗實驗方案

1.2.2.3 飼料中吉他霉素的測定方法

1.2.2.3.1 主要試劑配制

流動相：0.1 mol/l醋酸銨溶液+乙睛(色譜純)+甲醇(色譜純)=40+5+55。

吉他霉素標準儲備液：準確稱取吉他霉素標準品0.150 0 g，精確至0.1 mg，置于50 ml容量瓶中，用流動相溶解并定容至刻度，搖勻，其濃度為3 g/l，貯于4～6 ℃冰箱中。

吉他霉素標準工作液：分別準確量取儲備液，用流動相依次稀釋成2.0、1.5、1.0、0.5、0.2、0.1、0.05 g/l標準溶液,當天配制使用，現用現配。

1.2.2.3.2 分析步驟

試樣的選取和制備：分別選取有代表性樣品200～500 g，用四分法縮至 100 g，充分混勻，貯于磨口瓶中備用。

分別稱取試樣約20 g，準確至0.1 mg，置于具塞錐形瓶中，加入100 ml提取液（本試驗中用流動相代替），手搖2 min，蓋緊塞子，置恒溫震蕩器中振蕩30 min。再倒入離心管，3 000 r/min離心15 min。取離心上清液用濾膜(0.45 μm)過濾，濾液作為試樣溶液。

如果試液中吉他霉素含量過低，可取適量試液置于旋轉蒸發器中，減壓蒸發，記下濃縮倍數。

HPLC測定參數的設定如下。

分析柱 C18：柱長 150 mm，內徑 4.6 mm，粒度 5 μm；柱溫：60 ℃；

檢測器：紫外檢測器，檢測波長231 nm；流動相速度：0.8 ml/min；

進樣量：10 μl；

定量測定：采用多點外標法，根據濃度與峰面積的線性回歸方程計算吉他霉素的含量(μg/ml)。

1.2.2.3.3 測定結果的計算

試樣中所含吉他霉素的含量X(mg/kg)按下式計算：

式中：X——試樣中所含吉他霉素的含量(mg/kg)；

m1—— HPLC試樣色譜峰對應的吉他霉素質量(μg)；

m——試樣質量(g)；

n——吉他霉素中吉他霉素A5的含量。

2 結果與分析

2.1 配合飼料廠飼料中金霉素交叉污染

2.1.1 金霉素標準曲線的制作

取0.5、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0 μg/ml金霉素標準溶液進行測定，以濃度(μg/ml)為橫坐標，峰面積為縱坐標，求得回歸方程為：Y=8 656.8X-5 442.5，相關系數R2=0.999 1（見圖1）。

2.1.2 配合飼料廠飼料中金霉素藥物殘留與交叉污染測定結果

運用飼料中金霉素的測定方法對配合飼料廠飼料中金霉素的含量進行測定，并根據圖1中所示回歸方程計算結果（見表7）。

圖1 配合飼料廠金霉素標準曲線

表7 配合飼料中金霉素含量及交叉污染測定結果

由表7可以看出,通過試驗所測得的S2飼料(添加有金霉素)中金霉素含量為197.01～278.60 mg/kg,該品種飼料中金霉素的理論添加量為200 mg/kg，平均值為232.96 mg/kg，即平均超出理論添加量16.48%，而該藥物測定方法的分析允許誤差僅為7%，相對于允許誤差超出9.48%，即超出部分為超量。說明該廠金霉素的實際添加量超過了理論添加量。

另外，從表7和圖2中可以看出，在生產含有金霉素的飼料品種S2的前后(未添加金霉素的飼料S1品種)批次中，在混合機底部（A）、混合機下刮板機頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)這4個取樣點取到的飼料中均有一定量的金霉素殘留，也就是說明在這4個點上都存在藥物的交叉污染。

圖2 四個關鍵點處各批次金霉素含量比較

由圖2中可以很直觀的看出，混合機底部（A）、混合機下刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)四個取樣點的第1批次料中金霉素的檢測結果不為零，這表明，在生產未加藥飼料前，若不對生產系統進行清理，則前一批生產的加藥飼料造成的藥物殘留很可能污染后批生產的未加藥飼料。圖2中混合機底部（A）、混合機下刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)四個取樣點在第5、6批次的未加藥飼料S2中檢測到金霉素的含量也不為零，這表明，前面第2、3、4批次生產的加藥飼料S2中的金霉素在設備中有殘留，對后批生產的未加藥飼料S1造成了交叉污染。

在飼料中，如果按歐盟允許的交叉污染殘留量為上批料中添加的藥物量的1%～3%(其中，對動物極敏感藥物為1%，普通藥物為3%)，即為2～6 mg/kg；試驗測得，在S2（添加有金霉素）生產結束后的第5、6、7批飼料S1（未添加金霉素）中，混合機底部（A）、混合機下刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)四個取樣點的金霉素的殘留量均大于6 mg/kg，這表明金霉素交叉污染殘留量超出允許范圍，已超標。由表7還可以看出，隨著未加藥飼料S1批次量的增加，后批料中檢測到金霉素含量在降低，但在連續生產第3批之后殘留和交叉污染狀況依然超出允許范圍內，影響到產品的質量安全。結果表明必需采取有效措施來防止這種情況的發生。

2.1.3 配合飼料廠飼料中金霉素沖洗效果

運用飼料中金霉素的測定方法對配合飼料廠沖洗料中的金霉素含量進行測定，并根據圖1中所示回歸方程計算結果如下(見表8)。

表8 配合飼料廠飼料和沖洗料中金霉素含量測定結果

圖3 不同量沖洗料的清洗效果

由圖3中可以看出，在每一批沖洗料中，混合機底部（A）、混合機下刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)四個關鍵點處檢測的金霉素含量略有差異，大體來看，刮板頭部和斗提底部的沖洗料中金霉素含量較低，其它兩個點含量偏高。造成這種現象的原因比較復雜，可能跟如下兩個方面有關，一是這兩個關鍵點存在死角，死角部位囤積的舊料對試驗取樣造成影響，致使取的飼料樣品不符合試驗要求；另一方面可能在檢測過程中，由于操作和設備等原因出現較大誤差。

由圖3還可看出，用豆粕作為沖洗料來清掃飼料設備，隨著沖洗料量的增加，沖洗料中檢測到的金霉素含量降低。這說明，在一定的范圍內，沖洗料量越大，沖洗效果越好，越符合清潔飼料生產的要求。

2.2 配合飼料廠飼料中吉他霉素交叉污染的測定結果

2.2.1 吉他霉素標準曲線的制作

吉他霉素標準曲線的制作：取2.0、1.5、1.0、0.5、0.2、0.1、0.05 g/l吉他霉素標準溶液依次進樣，記錄色譜圖；根據吉他霉素標準品中吉他霉素A5的含量，計算吉他霉素A5的進樣量（μg），以吉他霉素A5的峰面積對進樣量進行線性回歸，求得回歸方程為：Y=887 336X-220 463，相關系數R2=0.999 0（見圖4）。

圖4 配合飼料廠吉他霉素標準曲線

2.2.2 配合飼料廠飼料中吉他霉素藥物殘留與交叉污染測定結果

運用飼料中吉他霉素的測定方法對配合飼料廠飼料中吉他霉素含量進行測定，并根據圖4中所示回歸方程計算結果(見表9)。

表9 配合飼料中吉他霉素含量及交叉污染的測定結果

由表9可以看出，通過試驗所測得的553飼料（添加有吉他霉素）中吉他霉素含量為301.73～364.93 mg/kg，該品種飼料中吉他霉素的理論添加量為320 mg/kg，平均值為329.68 mg/kg，即平均超出了3.02%，而該藥物測定方法的允許誤差僅為7%，本試驗誤差在允許范圍內，未超量。說明該廠吉他霉素的實際添加量與理論添加量相一致。

另外，從表9和圖5中可以看出，在生產含有吉他霉素的飼料品種553后的批次中（未添加吉他霉素的飼料品種A1），在混合機底部（A）、混合機下刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)這4個取樣點取到的飼料中均有一定量的吉他霉素殘留，說明在這4個點上都存在藥物的交叉污染。

圖5 四個取樣點處各批次產品中吉他霉素含量比較

由圖5中可以很直觀的看出，混合機底部（A）、刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)四個取樣點在第5批次的未加藥飼料A1中檢測到吉他霉素的含量不為零，這表明，前面第1、2、3批次生產的加藥飼料553中的吉他霉素在設備中有殘留，對后批生產的未加藥飼料A1造成了交叉污染。

在飼料中，如果按歐盟允許的交叉污染殘留量為上批料中添加的藥物量的1%～3%(其中，對動物極敏感藥物為1%，普通藥物為3%)，允許的吉他霉素交叉污染殘留量為3.2～9.6 mg/kg；試驗測得，在553（添加有吉他霉素）生產結束后的第1批飼料A1（未添加吉他霉素）中，混合機底部（A）、刮板頭部（B）、斗提機底部（C）和打包口處（D）四個關鍵點的吉他霉素的殘留量均大于9.6 mg/kg，為35～45 mg/kg，表明吉他霉素交叉污染量超出允許范圍，該批飼料是不安全的。而隨后生產的第2、3批飼料A1（未添加吉他霉素）的各取樣點樣品的吉他霉素的檢測結果為零，表明，經過一次不含吉他霉素飼料產品的沖洗，生產設備中的吉他霉素殘留量已經降低到很低的水平。不會對后續的飼料生產造成安全危害。

2.2.3 配合飼料廠飼料中吉他霉素沖洗試驗測定結果

運用飼料中吉他霉素的測定方法對配合飼料廠沖洗料中的吉他霉素進行測定，并根據圖4中所示回歸方程計算，結果見表10。

由表10和圖6中可以看出，在每一批沖洗料中，混合機底部（A）、混合機下刮板頭部(B)、斗提機底部(C)和打包口處(D)四個取樣點處采集的樣品中檢測的吉他霉素含量相差不大，而斗提機底部的沖洗料中吉他霉素含量較高?？赡艿脑蚴怯捎诙诽釞C底座存在死角，死角部位囤積的舊料對試驗取樣造成影響，致使取樣的飼料樣品中吉他霉素的含量偏高。

表10 配合飼料廠飼料和沖洗料中吉他霉素含量的測定結果

圖6 不同量的沖洗料的沖洗效果比較

由圖6中可以看出，用豆粕作為沖洗料來清潔飼料設備，隨著沖洗料量的增加，沖洗料中檢測得到吉他霉素含量降低。表明，在一定的范圍內，沖洗料量越大，沖洗效果越好。

3 討論

飼料廠中交叉污染主要是飼料在生產線中的殘留造成。通常設備制造質量在很大程度上決定了殘留量。飼料企業自身在生產線建成后較難改變設備的殘留水平，除非對設備做出改造或更新。另外不少設備要做到無殘留是很困難的。飼料企業要防止殘留造成交叉污染，必須了解自身生產系統和各設備的殘留水平，有針對性地制定防止殘留轉化為交叉污染的措施，提高飼料的安全質量。

金霉素和吉它霉素是國內目前廣泛使用的飼料藥物添加劑。兩者主要用于豬、雞配合飼料中，但禁用于產蛋期產蛋雞配合飼料[6]。因此如果在生產中先生產了加有金霉素或吉他霉素的豬雞飼料，接著生產產蛋雞飼料，就會出現金霉素或吉他霉素交叉污染的不安全的產蛋雞飼料。因此，必須先沖洗混合機及后續的生產系統，使殘留量降低至安全水平后再生產產蛋雞飼料?；蛘邞獙a蛋雞配合飼料排在含金霉素的豬雞飼料之前生產。

本試驗所選配合飼料廠中選用的混合設備是SLHSJ系列雙軸槳葉式高效混合機，型號SLHSJ2，混合量為1 t/批。在取樣過程中，觀察設備內的情況，發現混合機的底部有物料殘留，刮板頭部和斗提機底座都存在死角，存有殘料，這些是簡單的沖洗所不能解決的問題，所以應進行人工定期清理后，再用物料沖洗整個生產系統。

本研究中采用的沖洗料為豆粕。豆粕是配合飼料廠常用的大宗原料，經沖洗過后的豆粕還可以再應用于其他同類飼料的生產。根據混合機的混合量，將沖洗豆粕的量定為3個水平，依次為400 kg（約占混合機混合量的20%）、600 kg（容積約占混合機容積的30%）、800 kg（容積約占混合機容積的40%）。從沖洗效果看，隨著沖洗料量的增加，沖洗料中檢測到的藥物含量降低。這說明，在一定的范圍內，沖洗料量越大，沖洗效果越好。而在含金霉素或吉他霉素的飼料生產后接著生產不含這兩種藥物的飼料時，由于裝料量為1 t，即滿載，則在第2、3批不含藥的飼料中的藥物含量要低于用20%、40%和60%的豆粕沖洗料中藥物含量，這說明，采用混合機額定混合量的沖洗料沖洗，降低殘留率和交叉污染的效果最佳。

科學的產品生產排序是降低交叉污染風險的有效手段。按照不加藥飼料—低藥物含量飼料—高藥物含量飼料—沖洗的先后順序排序生產是科學的安排。此外飼料生產線的定期清掃，特別是設備內死角的定期清潔也是消除交叉污染的必要手段。只有嚴格控制加工過程的各個環節，才能生產出清潔安全的飼料產品。

4 結論

①本試驗研究結果表明，目前典型的配合飼料生產線在加有金霉素、吉他霉素等藥物的飼料產品生產后，不可避免地存在藥物殘留。如果不進行沖洗而直接生產不含藥物的飼料產品，就會發生交叉污染。而污染水平可能會超過安全限量。

②對配合飼料生產線采用沖洗料進行沖洗，可以有效降低藥物殘留和交叉污染水平。沖洗所用的沖洗料量最好采用混合機容量的80%～100%。沖洗的批次為1批次即可。

③按照不加藥飼料—低藥物含量飼料—高藥物含量飼料—沖洗的先后順序排序生產可以降低藥物交叉污染的影響。

④對飼料生產線的定期清掃，特別是設備內死角的定期清潔也是消除交叉污染的必要手段。