畜禽血液利用研究进展

图书分类号： 密 级：

毕业设计(论文)

畜禽血液利用研究进展

The Reseach Progress of the Utilization of Livestocks，

Blood

学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师

杨X X

食品（生物）工程学院

食品营养与检测

杨X X

2010年 4月 21日

徐州工程学院毕业设计（论文） 徐州工程学院学位论文原创性声明

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论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日

徐州工程学院毕业设计（论文） 摘要

畜禽血液的利用首先涉及到畜禽血液利用工艺的研究，畜禽血液利用工艺包括畜禽血液的干燥工艺、发酵工艺、血球的膨化工艺、血液的脱色工艺和生物活性物质的分离纯化工艺；其次，涉及到畜禽血液的利用领域，畜禽血液的应用领域主要包括在食品、饲料和医药工业中的应用。 关键词：畜禽血液，利用工艺，利用领域

徐州工程学院毕业设计（论文） Abstact

Firstly ,the utilization of livestocks，blood refers to the using technology of livestocks， blood.The using technology of livestocks， blood includes the drying technology, the fermentation technology, the exposing technology of blood cell, the decoloring technology of blood and the separation and purification technology of biologically active substances;secondly, the using areas of livestocks，blood should be studied,the using areas of livestocks，blood mostly reflect on the food industry,the feed industry and the medicine industry.

Key words: livestocks，blood, using technology, using areas

徐州工程学院毕业设计（论文） 目录

1、绪论 .................................................................... 1 1.1 我国畜禽血液利用简史 ......................................................................................................... 1 1.2 国外畜禽血液利用现状 ......................................................................................................... 1 1.3 本文写作的意义 ..................................................................................................................... 1 2、畜禽血液利用工艺研究进展 ................................................ 2 2.1 畜禽血液干燥工艺 ................................................................................................................. 2 2.1.1 水煮干燥 ........................................................................................................................... 2 2.1.2 高压干燥 ........................................................................................................................... 2 2.1.3 载体干燥 ........................................................................................................................... 2 2.1.4 发酵后干燥 ....................................................................................................................... 2 2.1.5 喷雾干燥 ........................................................................................................................... 3 2.2 血球膨化工艺 ......................................................................................................................... 3 2.3 畜禽血液的发酵工艺 ............................................................................................................. 4 2.3.1 土法发酵法 ....................................................................................................................... 4 2.3.2 枯草芽孢杆菌发酵法 ....................................................................................................... 4 2.4 畜禽血液脱色工艺 ................................................................................................................. 4 2.4.1 有机溶剂法 ....................................................................................................................... 5 2.4.2 氧化法 ............................................................................................................................... 5 2.4.3 高分子化合物凝絮法 ....................................................................................................... 5 2.4.4 机械法 ............................................................................................................................... 5 2.4.5 蛋白酶水解、活性炭脱色法 ........................................................................................... 6 2.4.6 综合脱色法 ....................................................................................................................... 6 2.5生物活性物质分离纯化工艺 .................................................................................................. 6 2.5.1 血红素分离纯化工艺 ....................................................................................................... 6 2.5.3超氧化物歧化酶分离纯化工艺 ........................................................................................ 8 2.5.4 凝血酶分离纯化工艺 ....................................................................................................... 9 3、畜禽血液利用领域研究进展 ................................................ 9 3.1畜禽血液在食品工业上的应用 .............................................................................................. 9 3.1.1 畜禽血液不同组分在食品工业的利用方法 ................................................................... 9 1、全血的利用方法 ................................................................................................................. 9 2、血浆的利用方法 ................................................................................................................. 9 3、血球的利用方法 ............................................................................................................... 10 4、脱色血红蛋白的利用方法 ............................................................................................... 10 5、血红素的利用方法 ........................................................................................................... 10 3.1.2 畜禽血液在食品工业上的应用举例 ............................................................................. 10 1、猪血香肠 ........................................................................................................................... 10 2、猪血豆腐 ........................................................................................................................... 11 3、海带鸭血汤 ....................................................................................................................... 11 4、银丝面条 ........................................................................................................................... 11 5、添加到糖果、糕点中 ....................................................................................................... 12 6、作为营养补剂 ................................................................................................................... 12

徐州工程学院毕业设计（论文） 7、制作酱油 ........................................................................................................................... 12 3.1.3 宜食用畜禽血液的人群 ................................................................................................. 12 1、缺铁性贫血患者 ............................................................................................................... 12 2、三高人群 ........................................................................................................................... 13 3、经期女性 ........................................................................................................................... 13 4、采掘、环卫等工作人群 ................................................................................................... 13 5、年老人群 ........................................................................................................................... 13 3.2 畜禽血液在饲料工业上的利用 ........................................................................................... 13 3.2.1微生态血粉 ...................................................................................................................... 14 3.2.2 干燥血粉 ......................................................................................................................... 14 1、喷雾干燥血粉 ................................................................................................................... 14 2、滚筒干燥血粉 ................................................................................................................... 14 3.2.3 宠物罐头饲料 ................................................................................................................. 15 1、混合罐头饲料 ................................................................................................................... 15 2、重质凝块罐头饲料 ........................................................................................................... 15 3.3 畜禽血液在医药工业上的应用 ........................................................................................... 15 3.3.1 制取具有胰岛素作用的物质 ......................................................................................... 15 3.3.2 制取伤口愈合物质 ......................................................................................................... 16 3.3.3 制取抗炎类新药 ............................................................................................................. 16 3.3.4 制取人体组织粘结胶 ..................................................................................................... 16 3.3.5 制取具有免疫调节作用的物质 ..................................................................................... 17 结论 ...................................................................... 18 致谢 ...................................................................... 19 主要参考文献： ............................................................ 20

徐州工程学院毕业设计（论文） 1、绪论

1.1 我国畜禽血液利用简史

我国畜禽血液的利用处于一个动态发展的过程。70年代以前，我国畜禽血液的利用量很小，主要用于食品食用，加工传统血豆腐、血肠、血肉丸子，另有极少部分作为饮用血粉，而绝大多部分血液作为废弃物被浪费掉。

70年代末期和80年代初期, 国家开始重视血液的综合利用, 国家科委、商业部和一些省市的有关厅、局、公司、肉联厂以及科研单位和工厂, 把血液的综合利用作为重点课题进行攻关, 相继开发研究出一些血液的产品[1]。

2000年2月 ,经国家经贸委会同有关部门和单位,结合市场需求和技术进步状况,提出了食品工业技术发展重点,针对制药行业发展的技术瓶颈 ,提出近期行业技术发展重点,明确指出了要利用动物血液提取血红素、蛋白粉、凝血酶、超氧化歧化酶（SOD）等生化产品。国家注重血液的综合利用,把血液的综合利用作为重点课题进行攻关,相继出现了许多重大科研成果,开发研究出了许多血液产品。

近几年来畜禽血液的利用继续取得很大进展,使血液利用的经济效益和社会效益大幅度提高。尤其是作为畜禽饲料营养补剂、血红素、血叶琳衍生物、超氧化物歧化酶、氨基酸营养液等项目,达到了国际先进水平。

1.2 国外畜禽血液利用现状

国外畜禽血液的利用历史比较长，目前主要将畜禽血液应用于食品、饲料、林化、肥料、制药、葡萄酒等工业上。日本将血色素用作香肠的着色剂，将血浆粉作为代替肉用于香肠生产。德国和比利时还大量进口血浆粉, 作为食品粘结剂和乳化剂；瑞典、丹麦把血浆用于肉制品；保加利亚用血液生产酸乳酪；前苏联利用猪血除制作血肠外, 还利用血浆作饺子馅；美国从牛血浆蛋白中制取血纤维组织制品。法国是畜禽血液利用较好的国家, 利用范围比较广[2]。

1.3 本文写作的意义

畜禽血液具有丰富的营养物质：蛋白质和铁、钠、钾、钙、镁等多种矿物质和各种酶类, 如淀粉酶、转化酶、阮酶、脂肪酶、磷酸酶、过氧化氢酶等, 还含有维生素A、B1、B2、B6、C等, 此外还含有多种生物活性物质。据分析, 畜禽血液中, 干物质含量为19-21%, 干物质中蛋白质含量高达90%，其中60-65%为血红蛋白，其他非蛋白成分中75%是类脂类化合物。以猪血为例，猪血占活猪重量的

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徐州工程学院毕业设计（论文） 3.5%，新鲜猪血含79%的水分，蛋白质含量18.9%。我国畜禽饲养众多，血液产量巨大，以2006年为例，全国生产各种肉类总量达到已达到5.5000多亿吨，约占世界肉食总量的1/4。屠宰加工过程中产生的副产品——血液，就达到1000多万吨，是一大宗动物蛋白资源[3]。搞好畜禽血液综合利用与开发, 可以造福于工业、农业和人民生活的许多方面。相反，如果畜禽血液得不到很好的利用而被浪费掉，则会对大气、水源造成严重的污染，最终导致人类的高铁血红蛋白血症、癌症、呼吸道疾病等。

2、畜禽血液利用工艺研究进展

2.1 畜禽血液干燥工艺

2.1.1 水煮干燥

先将收集到的畜禽血液煮透，煮血时边煮边搅拌，使之凝固成血块，然后将形成的血块捞出，切成5-6厘米的小块，摊放在水泥地上晒干至呈棕褐色，再粉碎成粉末状即成血粉。用此法制得的血粉可按0.5-1％的比例拌入畜禽的饲料中饲喂[4]。 2.1.2 高压干燥

将畜禽血装入容器内，使其自然凝固成块， 然后用刀切成小块，放入高压锅内，高压蒸20分钟，蒸完取出，趁热用过滤布包着压出水分，晾干，再压细过箩即成血粉。一般每50千克血液可产干血粉8-10千克。 2.1.3 载体干燥

用麦麸、米糠或脱脂大豆粉等作为载体，按1∶1的比例加入新鲜的畜禽血液中，充分搅拌后摊在水泥地上晾晒，并经常翻动，直到晒干，然后粉碎即可得到载体血粉。载体血粉可按2-3%的比例拌入畜禽饲料中喂饲，牛、羊等草食家畜可按3-5%的比例饲喂。 2.1.4 发酵后干燥

选择一种无毒、无害，能够改善和保持鲜血营养价值，提高血粉适口性的有益微生物，接种到新鲜的畜禽血液中，促其迅速生长繁殖，提高温度，从而杀死或抑制有害微生物的生长发育。主要过程是：将新鲜的畜禽血液按1∶1的比例

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徐州工程学院毕业设计（论文） 与孔性载体混合，再加入2-3%的曲种，在38-39℃的条件下发酵，但发酵时间不能过长，发酵温度不能超过40℃，然后进行干燥，待含水量降至12%以下时，即可粉碎、装包。 2.1.5 喷雾干燥

新鲜猪血含水量约79%，经高速离心分离机分离得到血浆和血球。其加工工艺如下：

血浆

采集新鲜血液 → 检验 → 抗凝 → 离心分离

血球

血浆 → 均质 → 微滤 → 膜分离 → 压力喷雾干燥 → 血浆蛋白粉

血浆中含有大量的免疫球蛋白，营养价值很高，但因其含水量在90%以上，直接进行喷雾干燥要消耗大量能源，同时也增加了设备投资。通过设计，选择特定分子通透性的专用膜组件，利用物理方法将血浆中的固形物含量提高近一倍，干燥脱水量减少了50%以上。经喷雾干燥后，得到含粗蛋白90%以上的血浆蛋白粉。采用这一工艺，节省了干燥装置的投资，也大大降低了加工每吨产品的能源消耗。

采用压力喷雾干燥得到的血浆蛋白要比其他干燥形式得到的血浆蛋白粉水溶速度快、颗粒度均匀、产品质量稳定。免疫球蛋白高达22%以上，比牛初乳中的免疫球蛋白含量还高7%。血浆蛋白的消化率提高98%以上[5]。

2.2 血球膨化工艺

膨化原理是利用膨化机将含有一定水分的蛋白质物料，通过瞬时升温加压产生一系列物理化学变化和瞬时卸压而被膨化。

采用高压喷雾干燥得到的血球蛋白粉要比其它形式得到的血球颗粒均匀、产品质量稳定，但只有小部分血球细胞的细胞壁会破裂。添加有这种蛋白粉的饲料进入动物的消化道后，因蛋白质细胞壁的隔离使消化受到部分抑制，造成血球消化率低。利用膨化机在一定的条件下通过挤压膨化深加工，使血球在瞬间高温高压的作用下杀灭有害细菌和微生物，抑制各类抗营养因子，并可使细胞壁破裂、蛋白质的分子结构得到重组、部分化学键断裂，最终导致蛋白质变性。变性结果使得膨化后的颗粒更具有毛细多孔结构，蛋白酶更容易进入蛋白质内部，血球的

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徐州工程学院毕业设计（论文） 消化率可提高到90%以上，而且产品色泽、气味以及口感都得到了改善。其膨化工艺如下：

血球 → 压力喷雾干燥 → 挤压膨化 → 膨化血球蛋白

2.3 畜禽血液的发酵工艺

血液有强烈的血腥味，适口性极差，必须经过适当的处理才可以应用于饲料工业。利用微生物发酵处理血液，是近年发展起来的血液处理方法。它可以使蛋白质的分子变小，溶解性增加，使其利用率大幅度提高。 2.3.1 土法发酵法

操作方法：首先将载体在水泥平台上与血液以适当的比例拌合均匀，用高压锅或普通大锅进行蒸料，然后放凉至30oC左右，接入0.5%的曲种，拌合均匀，堆放8小时，分装入体积为30-40升带有网孔的塑料筐中进行发酵，塑料筐要呈“品” 字形摆放，发酵室温度控制在26oC左右。发酵18小时左右物料结块，温度升高至32oC以上时，要用木锹进行铲料，并且向物料适当吹风，以降低物料温度至32oC以下。表面长满白色菌丝时发酵结束。整个发酵过程需要铲料3-4次，发酵时间36-48小时。发酵结束后，将物料在土烘干床上烘干，控制温度低于60oC，烘干过程中需对物料吹风，以加快烘干速度、缩短烘干时间。烘干后，物料水分在12%以下即成成品[6]。 2.3.2 枯草芽孢杆菌发酵法

合肥工业大学生物与食品工程学院与广东中山食品进出口公司联合以猪血粉为蛋白源，以高产酶活力的枯草芽孢杆菌为发酵菌株，考察发酵温度、通气量、pH值、接种量、发酵时间对蛋白质利用率的影响研究[7]，并通过正交优化试验确定了发酵猪血蛋白肽的最佳工艺条实验结果表明，枯草芽孢杆菌发酵猪血粉制备猪血多肽的最佳工艺参数为：发酵温度为30 ℃、转速为160 r/ min、pH值为7. 5、接种量为6 %、发酵时间为50 h。

2.4 畜禽血液脱色工艺

脱色机理：当血红素中铁的状态没有改变,仍为二价铁时,其颜色的变化首先取决于氧的存在。当与空气接触后血红蛋白与氧分子结合，成为氧合血红蛋白——鲜红色化合物,氧合血红蛋白不稳定,在氧和强氧化剂作用下渗透压被破坏,亚铁氧化成高铁,即二价铁成为三价铁,配位的氧原子变成共位键连接的羟基,于是

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徐州工程学院毕业设计（论文） 成了高铁血红蛋白,其颜色呈褐色。所以血红蛋白的脱色,实际上是要去掉其呈色化合物基团即血红素或将其呈色化合物血红素包裹起来,不为外观所见。 2.4.1 有机溶剂法

血红蛋白中的血红素是以非共价键与珠蛋白肽键相连。血液中的血红素有游离态和结合态两种，游离和结合的血红素之间存在着动态平衡，酸性条件下可使平衡向分解方向移动。一般的方法是将血红蛋白酸解后用有机溶剂萃取分离。常用的有机溶剂有丙酮、2-丁酮、丁酮、乙醇等。

有机溶剂提取血红素是现阶段应用最多的一种方法。有机溶剂脱色其优点是工艺设备较简单,一般厂家易于满足；缺点是需要动用大量有机溶液,回收是个大问题，血液蛋白的萃取残留也难以处理,不利于综合利用。 2.4.2 氧化法

在畜禽正常体内,血红蛋白可被氧化破坏形成无色物质。常采用的氧化剂有过氧化氢和臭氧。过氧化氢脱色其方法简便易行,成本低,但该法处理后的血液中常常含有过氧化氢。后经人们研究采用过氧化氢物-过氧化氢酶法,克服了单一用过氧化氢时的不足。该法可在肉制品生产中用来代替不超过10%的肉馅。 2.4.3 高分子化合物凝絮法

常用的高分子化合物凝絮剂有了羧甲基淀粉（CMS）、羧甲基纤维（CMC）和海藻酸钠，其中CMS絮凝比其他两种有脱色效果好、蛋白收率高。

将可溶性CMS溶液加入到经过酸解的血红蛋白中，把混合物的pH值维持在3以下，经过离心可将血红素去除[8]。 2.4.4 机械法

Nutridan公司曾发明了一种机械法来掩盖血液的颜色，并已实现了机械化生产，具体是将血液和已熔化的脂肪混合，再与酪蛋白混合，经过高压泵进行乳化，乳化物可用于肉制品生产中，对肉制品的颜色影响不太明显，脱色的程度取决于乳化时的配比。

在国外物理脱色方法推广比较普遍，是因为其几乎可完全保存和避免分解蛋白质、维生素、酶等，极易吸收的亚铁血红素也被保存下来，其制品安全可靠，可作为20%以下的代肉品。但此方法也有其缺点：脂肪用量大，制品具有一定的颜色，不易保存和运输，乳化体不稳定时产品易被氧化而发生颜色变化[9]。

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徐州工程学院毕业设计（论文） 2.4.5 蛋白酶水解、活性炭脱色法

酶水解是利用分解酶将珠蛋白与血红素分开。在该过程中，释放出的血红素因具有疏水性而聚集合成微粒。珠蛋白分解成肽和氨基态，可采用超滤或离心分离与血红素分离。酶水解脱色法是现阶段生产加工中应用最多的一种。常用的酶有胃蛋白酶、胰酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、微生物蛋白酶。单独用酶水解得到的水解产物并非完全脱色，有时还会伴有苦味，所以在生产加工中一般辅以活性碳、二氧化锰、CMC（羧甲基纤维素）或硅藻土来吸附血红素。如在生产加工中酶解—活性碳法常被利用。采用酶水解后用活性炭的方法，具有酶用量少，成本低，副产物少，易于进行大规模生产，无二次污染。得到的水解蛋白具有优良的起泡性、泡沫稳定性和乳化性及乳化稳定性，能够应用于多种食品中。

车志敏（2007）做过相关研究[10]，将酶解工艺的参数确定为：在新鲜血液中加入两倍温水，加酶前先将溶液PH调至9.0，温度调至57oC，加入Alcalase碱性内切蛋白酶，添加量为血细胞量的0.3%，在反应过程中，除恒定温度外，还要通过滴加浓度5mol/L的NaOH溶液来维持pH9.0。将血红素沉淀及活性炭脱色工艺确定为：用盐酸调酶解后的血蛋白液pH值到4.25进行血红素沉淀以及酶的灭活、维持沉淀温度为57℃，搅拌均匀后，静置60min沉淀血红素，然后进行离心分离血红素沉淀。在离心去除血红素沉淀的血蛋白清液中加入清液量2%的活性炭搅拌10min均匀后，维持pH值到4.25、温度57℃（不用调整），静置60min进行活性炭吸附，然后进行离心分离去除活性炭得到脱色的血蛋白液。 2.4.6 综合脱色法

采用单一的脱色工艺有时效果不是很理想，随着现代分析技术和分离加工设备的发展，多种脱色工艺综合使用将是发展的新趋势。如马美湖等利用酸性丙酮（有机溶剂法）和过氧化氢（氧化法）结合起来进行脱色处理,得到食用血粉，蛋白质含量高达70.1%,血红素纯度达73.75%,其中含铁量达9%。

2.5生物活性物质分离纯化工艺

2.5.1 血红素分离纯化工艺

血红素是由一个Fe 2+镶嵌在一个原卟啉环中而构成的称为铁卟啉的化合物，具有很高的实用价值。在制药行业中，血红素是半合成法制备胆红素的前体，而胆红素是配制人工牛黄的重要原料，目前制药业所需的牛黄大多来自人工牛黄。在医疗临床上血红素作为铁补剂，可治疗因缺铁而引起的贫血病。血红素补铁剂

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徐州工程学院毕业设计（论文） 无毒无害、吸收率高，有望成为新一代补铁剂。在肉类工业，血红素作为发色剂也具有广阔的应用前景，传统的亚盐具有致癌作用，人工合成的色素也具有一定的毒性，血红素不仅可以克服以上缺点，而且其制品切面色泽均匀、鲜艳，能保持肌肉固有的天然色彩，口感韧性强。

血红素的提取方法有多种，传统的冰醋酸加热提取法，工艺流程长、收率低，且冰醋酸难回收，成本高。我们可以用改进的酸性丙酮提取法使血红素提取率提高一倍以上，且丙酮可回收，成本低[11, 12]。

血红素为有机大分子，依据相似相溶原理，选择丙酮作为有机萃取剂提取血红素，使血红素溶于有机相，再调 pH 至弱酸性，血红素即可沉淀析出。具体原理为：pH ＜3.0 时，血红素与珠蛋白的结合最为疏松，此时加入有机溶剂丙酮，珠蛋白变性凝固，血红素则溶于丙酮中，再调pH 至弱酸性（并在上述丙酮液中加入适量的醋酸钠），可得到较纯净的血红素结晶；或用蒸馏法回收丙酮，亦可使血红素析出。应用此方法血红素提取率可达到28.6%以上。

南京工业大学制药与生命科学学院刘任民、王摇风等人与南京市畜牧兽医站范万东（2007）经过研究确立了高纯度血红素的提取工艺[13]：用超声波进行血红素溶血，用36.5%浓盐酸与丙酮按1：100的比例配制成血红素抽提液，将抽提液与溶血液按5：1配比抽提10分钟，最终可从新鲜猪血中得到红素6.0 g/L，纯度达99.8%。对于超声波细胞破碎条件，马永征等（2005）有过研究，研究结果表明，血红细胞破碎的最佳工艺条件为[14]：超声波破碎功率为2 0 0 W，时间为 1 0 mi n，红细胞与加入水的比例为5： 1 。

去年（2009），江南大学吴保承，沈国强与江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心杨春霞，张栋等人联合建立起一种更为高效、 最为环保的血红素提取方法——酶水解法[15]，根据各种蛋白酶对血红蛋白的酶解能力强弱，进行酶解工艺优化，确定中性蛋白酶的最佳工艺条件为：加酶量 2 %、底物浓度5 %、酶解温度50℃、酶解时间10 h，在此条件下，血红素的相对得率达到77.2 %。该法不但可以降低成本，而且原料来源广，具有较好的经济效益和社会效益，市场前景十分乐观。

2.5.2 血红蛋白分离纯化工艺

血红蛋白是存在于动物血红细胞中具有生物传氧功能的重要蛋白质。多年来以血红蛋白为基础的血液代用品研究一直是国内外医学界研究的重点。该代用品较好地解决了输血血源短缺及血源污染等问题，某些产品目前已经完成或部分完成了临床实验，取得了突破性的进展。因此对原料血红蛋白纯度的要求也将越来越高，需要探索更为有效的血红蛋白纯化方法。

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徐州工程学院毕业设计（论文） 目前血红蛋白分离纯化的方法很多，如离心透析吸附法，萃取-超滤两步法，新鲜血液微滤和弱阴离子交换色谱法，热敏法，膨胀床吸附纯化法等。但是这些方法分离得到的血红蛋白要么纯度达不到要求，要么活性损失比较大，很难满足用作血液代用品基质的血红蛋白的要求。为了得到高纯度且活性损失小的血红蛋白可以采用周勃等[16]建立的一种采用超滤、DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换色谱和Sephadex G-75凝胶排阻色谱三步法从新鲜猪血中分离纯化高纯度猪血红蛋白的工艺方法。最后可以应用十二烷基磺酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳、高效凝胶排阻色谱和反相高效液相色谱对分离纯化的猪血红蛋白进行纯度测定。

实验结果表明通过上述方法所得到的猪血红蛋白的纯度达到99%以上，而且工艺简单，处理量大，是一种理想的猪血红蛋白分离和纯化的方法。目前我国正对此工艺进行工业化规模放大研究。 2.5.3超氧化物歧化酶分离纯化工艺

超氧阴离子自由基是机体细胞正常代谢过程中的产物，炎症、辐射、抗生素及肿瘤化疗药物均能增加体内超氧阴离子自由基的产生，过量的超氧阴离子自由基对机体有较强毒性，已知超氧阴离子自由基与许多病理过程有关。超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）是一种广泛存在于需氧生物体内的金属酶，能催化超氧阴离子自由基发生歧化。由于超氧化物歧化酶是目前为止所发现的唯一以超氧阴离子自由基为底物的酶，所以他在维持生物机体内超氧阴离子自由基产生与消除的动态平衡中起着极其重要的作用，它可以防御氧毒性，也可以增强机体抗辐射损伤能力。同时，它在机体的预防衰老方面也起着重要作用[17]。

动物血液是国内外生产 SOD的主要资源，国外最常用的是牛、羊的血液，国内则因为猪血资源丰富，所以更常用猪血。

热变性法分离纯化SOD法操作简单，设备要求低，除杂效果较好，可以大大减轻超滤设备的工作负荷，如果热变性条件控制合理可大大提高整个工艺的效率。实验表明，Cu2+、Zn2+具有保护SOD和沉淀蛋白质的作用，这两种离子的硫酸盐对SOD的保护作用要优于氯盐，当Cu2+和Zn2+浓度分别为 2mmol /L和 3mmol /L共同作用时对SOD的保护效果最好，SOD比活力比空白对照组的提高了78.4%，杂蛋白沉淀量也提高了21.2%；而在这个Cu2 +和Zn2 +浓度下，热变性温度65℃时，SOD的比活力最高，杂蛋白的沉淀效果也较好[18]。

最后可以采用邻苯三酚法测定SOD的活性，原因在于该法所用试剂和仪器比较普通，测试方便，灵敏度高。

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徐州工程学院毕业设计（论文） 2.5.4 凝血酶分离纯化工艺

凝血酶原是一种糖蛋白，糖含量约占11%，它是凝血酶未被水解的前体。在血液凝固过程中一种被成为“凝血酶原激活物”的复合物能有效地催化凝血酶原，把分子量72000Da的凝血酶原水解成分子量38000Da的凝血酶和多肽，从而达到止血的目的。

凝血酶的提取主要采用有机溶剂提取法、等电点沉淀法、硫酸铵分级分离法、 氢氧化镁吸附法以及柠檬酸钡吸附法收集凝血酶原，再经激活—丙酮或乙醇沉淀等方法制成。

根据凝血酶原和凝血酶分子量的不同可以采用膜分离技术从中提取凝血酶。实验证明采用膜分离技术分离纯化猪血凝血酶，其比活力与活力回收率分别比有机溶剂沉淀法提高了78.5U/mg（6.0倍）和37.1%[19]。有机溶剂沉淀法提取凝血酶的最佳工艺条件为：激活温度30oC，醋酸浓度1%，pH值5.3，激活时间1.5个小时[20]。

3、畜禽血液利用领域研究进展

3.1畜禽血液在食品工业上的应用

血液蛋白质中的必需氨基酸总量高于人乳和全蛋，特别是赖氨酸的含量很高, 接近9%，所以是一种可广泛应用于食品工业的动物性蛋白资源。 3.1.1 畜禽血液不同组分在食品工业的利用方法 1、全血的利用方法

每千克全血中可制取170-210克蛋白粉,产品可用于猪肉制品、肉罐头、各种乳制品、营养面食等。 2、血浆的利用方法

(1) 血浆粉 全血离心后得到的血浆经过干燥处理得到血浆粉。血浆粉在添加3-4倍水后,可作为制香肠的原料,代替5-10%的瘦肉,也可添加到汉堡中。 (2) 冷冻血浆 经过冷冻后的血浆解冻后,以10%的比例加到香肠中,或以6%比例添加到火腿中,代替6%的冰水。

(3) 血浆蛋白 血浆经过处理,得到血浆蛋白,脂肪含量相对较低，蛋白质含量提

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徐州工程学院毕业设计（论文） 高，可用于生产人造肉。 3、血球的利用方法

血液经分离血浆后,血球常常被废弃。但实际上血球中的血蛋白占全血蛋白的80%,而且血球中的血红蛋白含有亚铁血红素。因此,如果使血细胞膜破裂,释放出血红蛋白，就能大大提高血的利用价值。其提取方法有水解分离法、萃解分离法、活性炭处理、酶解红血球法等。 4、脱色血红蛋白的利用方法

畜禽血液中血红蛋白的血红素经过脱色后得到脱色珠蛋白，分离后的珠蛋白经测定，含有18种氨基酸以及铁、铜等微量元素。由于高含量的赖氨酸,珠蛋白可作为谷物食品的营养补充剂,在小麦和玉米中添加珠蛋白,可大大提高其营养价值。用酶水解的珠蛋白,在pH接近6时加热能形成凝胶,将其珠蛋白掺混于香肠,能大大有利香肠的成形,改良香肠的物理性状,增强香肠风味。由于珠蛋白的乳化性和发泡性能好,可替代鸡蛋在饼干、糕点生产中的作用[21]。 5、血红素的利用方法

血红素可用作食品中的色素添加剂,如湖南农业大学马美湖教授将亚硝基血红蛋白应用于香肠,改变产品颜色,降低NO2-残留量。华东理工大学王远明教授根据血红蛋白和肌红蛋白的结构出发,用杂环化合物上的氮原子与第六个键位配位,将可得到稳定良好的着色剂，制成无硝的血红蛋白着色剂,用于熟肉制品。 3.1.2 畜禽血液在食品工业上的应用举例 1、猪血香肠

在香肠、灌肠、西式火腿和肉脯中添加适量的猪血浆蛋白，脂肪含量略有相对降低，蛋白质含量提高。特别是血浆蛋白乳化性能好，产品的保水性、切片性、弹性和粒度、产品率等均有提高, 成本降低。猪血香肠的加工工艺流程为：

肥肉、猪皮 → 绞碎 → 猪血采集、凝固 → 拌料 → 灌肠、刺孔 → 扎结、漂洗 → 烘烤 → 包装 → 检验 → 成品

拌料操作简介：首先将一定量的碎猪皮和肥肉粒混匀,再加人熟淀粉,然后,将猪血块及各种配料加人,搅拌均匀。拌好的血馅不宜久放,否则,会很快变成揭

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徐州工程学院毕业设计（论文） 色,影响成品色泽。在拌料之前,应将凝固的猪血搅拌捣碎,以便拌料均匀。 2、猪血豆腐

目前国内猪血的利用率很低,主要以血粉饲料的形式存在,直接供人食用的产品很少,仅有少量的血肠和散制的血豆腐,但都以手工作坊式加工为主，工业化生产和规范化销售的猪血食品在市场上尚属空白。猪血豆腐的制作工艺流程[22]为：

原料选择 → 采血 → 过滤 →配料 →装罐 →真空脱气 →打卡 → 灭菌 → 检验 → 成品入库。

配料罐装及真空脱气工艺简介：向过滤后的血料加入凝血因子活化剂,搅拌均匀并快速装入罐内,抽去罐内空气。主要仪器设备：真空采血机、接血罐、加压泵、双联过滤器、调配罐、冷热罐、 真空脱气罐、浓浆泵、灌装机、气动打卡机、杀菌锅、冷却锅、电滑轮、CIP清洗设备。 3、海带鸭血汤

鸭血中含有丰富的蛋白质及多种人体不能合成的氨基酸，还含有铁等矿物质和多种维生素，这些都是人体造血过程中不可缺少的物质。海带营养十分丰富，含有对造血组织机能有促进作用的碘、锌、铜等活性成分。海带鸭血汤对于贫血人群有极佳的补血作用。

原料：水发海带50克，鸭血500毫升，原汁鸡汤1000毫升。

制作鸭血块：将鸭血加精盐少许，调匀后放入碗中，隔水蒸熟，用刀划成1.5厘米见方的鸭血块，待用。

制作工艺[23]：将汤锅置火上，倒入鸡汤，大火煮沸，再倒入海带片及鸭血，烹入料酒，改用小火煮10分钟，加葱花、姜末、精盐、味精、五香粉等配料，煮沸时调入青蒜碎末，拌和均匀。停火，淋入麻油。 4、银丝面条

制作工艺：将新鲜猪血离心分离，取上层猪血浆，将面粉和猪血浆按5∶1的比例混合均匀，制成的银丝面条，其色、香、味和抗拉性、营养性均优于普通面条，由于该工艺简单，又能够很好地改进普通面条的特性，所以很受制造商青睐，同时也深受消费者欢迎[24]。

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徐州工程学院毕业设计（论文） 5、添加到糖果、糕点中

血浆或全血经水解后, 其蛋白质含量比奶粉的含量要高。邯郸肉联厂采用酶降解, 经过脱色脱臭, 研制出食用蛋白, 蛋白质含量在80%以上, 脂肪<1%, 碳水化合物<2%, 氯化钠<6%, 溶解度95%, 水分在6%以内，应用于糕点效果很好。经研究发现，血浆蛋白是一种很好的发泡剂，比鸡蛋快，且口味好，能保持24小时不出水；而且是一种很好的乳化剂，如加入京果粉，有牛奶味，可代替牛奶蛋白；添加到面包中，使面包外观色泽更好，保型佳，不易老化。如用血浆蛋白粉加工血球奶糖，提高蛋白含量，明显降低成本。添加到面粉中，可提高25%左右的蛋白质效价。 6、作为营养补剂

由于血中含有丰富的蛋白质、微量元素和铁质等，特别适宜于作营养添加剂。例如作蛋白质补剂，补充儿童发育所需组氨酸、赖氨酸；作为铁质补剂，血色素铁可预防和治疗缺铁型贫血。目前，市场上麦乳精含氮量达不到8-10%的标准，添加6%的血浆蛋白，可增加含氮量5%。山东潍坊市新技术研究所和湖南浏阳肉联厂均研制出含18种氨基酸的复合氨基酸粉（液）。 7、制作酱油

酱油是人们日常生活中颇受欢迎的调味品之一。但是目前酿造酱油的传统原料——黄豆紧缺，严重影响着酱油的生产。畜禽血液中蛋白质、无机盐、微量元素等营养物质种类齐全，含量甚高，具有较高的利用价值，可以作为黄豆的替代品。实践中，可以将畜禽血液与生产酱油的发酵菌种混合并加入少量比例的食盐以增加酱油的风味，但不能过多以免抑制菌种繁殖，将混合物蒸煮成块然后经过破碎、冷却、接种、发酵、消毒等一系列工艺可生成酱油。 3.1.3 宜食用畜禽血液的人群 1、缺铁性贫血患者

畜禽血液中含有丰富的铁等矿物质和多种维生素，是人体造血不可缺少的物质。畜禽血液的蛋白质含量很高，所含氨基酸比例与人体氨基酸比例接近，极易消化吸收，可以为血细胞的形成准备各种氨基酸分子。

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徐州工程学院毕业设计（论文） 2、三高人群

患上了高血脂、高血压和高血糖就意味着少吃脂肪类食物，这对于许多食肉人群来说无疑是一件非常痛苦的事情。畜禽血液素有“液体肉”之称，其蛋白质含量高于瘦肉，而且畜禽血液中脂肪含量极低，每100g猪血仅含0.4g脂肪，是同等质量瘦肉的1/40左右，因此患有高血脂的老年人经常食用也不会引起血脂升高。此外，畜禽血液中还含有大量的卵磷脂可防治动脉粥样硬化和老年痴呆症。 3、经期女性

很多女性在月经期会出现经期延长或月经量增加的现象, 如果不是器质性病变, 日久会因血液流失过多而引起缺铁性贫血,出现不同程度的全身疲乏无力、呼吸困难、面色苍白、嗜睡等症状。因此,女性在月经期应适当多摄入一些含铁丰富的食物。畜禽血液、畜禽肝脏、畜禽肉类和鱼类等动物性食物以及黑木耳、海带、芝麻等植物性食物中均含有丰富的铁。而在上述食物中,以畜禽血液为首选,这是因为动物性食物中的铁为血红素铁,易被人体吸收利用。 4、采掘、环卫等工作人群

猪血能较好地清除人体内的粉尘和有害金属微粒对人体的损害；现代医学研究发现，猪血中的蛋白质经胃酸分解后，可产生一种消毒及润肠的物质，这种物质能与进入人体内的粉尘和有害金属微粒起生化反应，然后通过排泄将这些有害物带出体外，堪称人体污物的“清道夫”。 5、年老人群

老年人由于牙齿脱落，咀嚼困难，加上消化功能减退，食物不能被充分消化吸收，易患营养不良。猪血质软、高营养、易吸收，很适宜老年人食用。医学研究证明，猪血所含的锌、铜等微量元素，具有提高免疫功能及抗衰老的作用，老年人常吃猪血，能延缓机体衰老，聪耳明目。猪血中还含有一定量的卵磷脂，能抑制低密度脂蛋白的有害作用，有助于防治动脉粥样硬化，是老人及冠心病、高脂血症及脑血管病患者的理想食品，对防治老年痴呆、记忆力减退、健忘、多梦、失眠等症也颇为有益。

3.2 畜禽血液在饲料工业上的利用

畜禽血液在畜牧业和水产养殖业上的应用，主要指在饲料工业上的应用。

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徐州工程学院毕业设计（论文） 3.2.1微生态血粉

微生态血粉又叫发酵血粉。把多种产蛋白酶能力较强的菌株如真菌类的米曲霉、菌，细菌类的地衣芽孢杆菌等接种在适宜的培养基成分上，选择最适的发酵条件，利用微生物发酵提高血粉蛋白的生物学利用率。发酵血粉经菌种优选和工艺改进，比直接干燥血粉或蒸煮血粉可消化氨基酸增加，适口性提高，且发酵过程中可产生多种B族维生素。这种工艺不仅能够提高蛋白消化利用率，而且能够促进益生菌在动物肠道内的生长和繁殖，这对于改善幼龄动物的健康状况有着重要的意义[25]。

付祖姣（2003）等[26]报道，利用高产蛋白酶的米曲霉作为主出发菌株辅以酵母菌和细菌发酵经喷雾干燥的猪血粉，不仅可以将血粉和辅料中大量的大分子蛋白质降解成小分子蛋白质、多肽和游离氨基酸，还可降解羽毛粉等原料中的淀粉和纤维素等物质。

王海涛（2008）等[27]也通过研究筛选出了发酵猪血粉的优良菌株——B60，通过鉴定发现该菌株为米曲霉。研究发现，用 B60菌株发酵猪血粉，猪血粉的蛋白质含量下降了28.7％，氨基酸态氮含量上升了4.2 倍，说明B60在发酵过程中分泌蛋白酶，将难消化的大分子蛋白质降解成容易被利用吸收的氨基酸和小分子肽类。 3.2.2 干燥血粉 1、喷雾干燥血粉

喷雾干燥血粉是一种采用喷雾干燥工艺加工而成的无腥味、高蛋白、高赖氨酸含量的新产品，在美国、加拿大等发达国家已在乳猪、断奶仔猪料中用它部分替代脱脂奶粉和血浆蛋白粉。

中国农业大学食品科技学院通过喷雾干燥血粉在仔猪日粮中的饲喂效果实验结果表明，用 2.5%的喷雾干燥血粉替代仔猪日粮中的豆粕后，仔猪日增重和采食量分别提高14.4%和12.5%，饲料转化效率略有改善,血清尿氯降低。

喷雾干燥血粉的制作工艺前文已述及，在此不再赘述。 2、滚筒干燥血粉

干燥血粉通常呈黑褐色粉末状，将畜禽血液放进热交换容器中, 用60-65.5℃的水蒸气将液体凝固, 再用高速打碎机打碎, 然后压辊, 将此液体均匀地涂在干燥滚筒上, 滚筒温度为121-177℃ , 1分钟内刮去血液干燥薄膜, 粉碎或压碎过筛。该方法对原料血要求不高, 较好地保留了血粉中的蛋白质和氨基

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徐州工程学院毕业设计（论文） 酸, 又减少了污染。 3.2.3 宠物罐头饲料 1、混合罐头饲料

将经过采集、加抗凝剂后的血液, 加入0.3-0.6%树胶(如角豆树果实的树胶)、甲基-纤维素钠、角叉藻胶、海藻胶、汉生胶、古柯豆胶或它们的混合物；然后再加人其它配料, 如蛋白质、淀粉、糖、脂肪(或油)、维生素、乳化剂、抗氧化剂、吸收剂等；还可以添加酵母, 例如生膜菌酵母、啤酒酵母等。蛋白源可以是动物蛋白, 例如畜禽的碎肉、屠宰场下脚料、乳品、蛋品副产物等, 也可以是植物蛋白,例如油料饼粕、谷物蛋白、玉米胚芽蛋白。或者是以上三种蛋白混合物。这些配料约占50%, 混合后粉碎, 再加入到已处理的畜禽血液中, 充分搅匀, 在66-93℃温度下水浴加热20-60分钟, 制得饲料, 灌装制成商业化罐头饲料, 供家养动物饲用。 2、重质凝块罐头饲料

该法的工艺过程报道很少, 其简略工艺是：将全血置于两个速度不同纹龙的倾斜容器中（倾斜度2-8度, 快速搅龙起搅拌作用,慢速纹龙起输送作用）, 在容器中加热至85-110℃ , 便制得重质血凝块。加工简便, 成本低, 便于运输保存, 在狗、猫及猪、禽全价营养饲料中掺入比例均很高。

3.3 畜禽血液在医药工业上的应用

3.3.1 制取具有胰岛素作用的物质

采用的原料是小牛血或猪血,首先用亲水溶剂稀释,清除分子量低于1000Da的物质,调pH值达到2-4,再在15-40℃下保温4小时,然后冷却到10℃以下,经过中和，再在渗透薄膜上渗析分子量低于6000Da的物质,再经过浓缩冻干的富集阶段, 再次除去低分子量和矿物盐物质。制得的产品,干物质含量约2.5-26mg/ml时效价最好, 每毫升胰岛素液的活性接近500uv。该方法制得的具有胰岛素的物质, 在鼠睾丸的脂肪附件上进行试验,证明可以降低动物血中高血糖,可用于治疗长期服用胰岛素或口服糖尿药造成的组织坏死。该种含有大量胰岛素活性的物质,不受胰岛素拮抗物的抑制,并且有促进生长,恢复健康的作用。

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徐州工程学院毕业设计（论文） 3.3.2 制取伤口愈合物质

原料最好是犊牛血液,经抗凝处理的犊牛血,脱除某些蛋白质,添加激肽类物质, 活化血液中促进血液流通和伤口愈合的有效物质。使用激肽活化的过程是激肽在激肽释放酶的作用下,分解某些激肽原蛋白质的物质,产生活性。使用的激肽可以是舒缓激肽,赖氨酸舒缓激肽等。每毫克干提取物中使用量为0.001-0.025毫克。这类激肽是低肽,含有9-11种氨基酸,用化学合成也十分容易。然后包装保存。该方法制得的活性物对加速伤口愈合具有极强的增效作用。使用该种产品后, 可减少用药量, 从而减少使用其它药物而出现的并发症的危险。 3.3.3 制取抗炎类新药

用猪、牛、羊、马的血清或血浆进行超过滤分离, 过滤薄膜可滤过分子量<500的物质, 如在真空纤维上进行超滤可加速过滤速度。接着进行凝胶过滤, 凝胶过滤使用网状葡聚糖效果好, 也可使用丙烯酞胺凝胶, 凝胶过滤前或过滤后,用阴离子交换可改善产品纯度。再用非缓冲水介质进行洗提, 即得到产品。该产品用于治疗关节炎、紫外线引起的红斑病、松脂、角叉菜作用下的胸膜炎、风湿病及其它炎症均有效。 3.3.4 制取人体组织粘结胶

首先使血浆冷冻,成为冷冻血浆,分离血浆冷冻沉淀物,对冷冻沉淀物用一种缓冲溶液进行反复处理。这种缓冲溶液中含有柠檬酸钠、氯化钠、甘氨酸、葡萄糖和血纤维蛋白溶解酶原的抑制—活化剂或血纤维蛋白溶解酶的抑制酶。缓冲溶液pH值为6-8。其次对经过处理的冷冻沉淀物分离,分离出能溶解的冷冻血浆蛋白,然后溶解提纯沉淀物,溶解提纯物在0-4℃下进行离心分离,分离的固形物再用缓冲溶液漂洗,直到X3因子与血纤维蛋白原之比达到规定值80为止,然后将制得的物质冷冻贮存起来。

该方法制得的胶中含有球蛋白,它在冷冻条件下不溶解,因此粘合力强,同时胶中还含有白蛋白,对胶的成分起稳定作用。胶中也含有血纤维蛋白溶解酶原的抑制活化剂,能抑制纤维蛋白的分解,因此粘合性能好。另外,这种胶具有特殊的交联性能,使用3-5分钟,血纤维蛋白链全部交联,2小时后至少有35%α-血纤维蛋白链交联。因此,可以克服纤难蛋白原及凝血酶作为胶所存在的问题,如凝血因子之间的比例未达最佳数,在粘合区纤维蛋白的分解作用未曾控制,会使粘合组织过早裂开。因此,这种新型胶的用途很广，可用于粘结人体的各种组织和器官,无需缝合,可治伤止血,促进伤口愈合等。

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徐州工程学院毕业设计（论文） 3.3.5 制取具有免疫调节作用的物质

原料是牛、兔、鼠的血清。制取方法是先在血清中加0.01-50毫克分子（最好1-20毫克分子）的硫醇,添加琉基乙醇更好,其目的是活化免疫调节因子或FSAM因子,大大增加巨噬细胞T对DN的合成。再采用色谱分离法（离子交换凝胶）分离或沉淀血清成分中的FSAM因子。该产品具有明显的免疫作用,尤其是免疫刺激作用。因而适于治疗巨噬细胞功能的紊乱和淋巴细胞T细胞功能紊乱,也适用于因服用抑制细胞的药物而引起的免疫功能减退。此项发明的FSAM因子可治疗肿瘤,简便诊断免疫调节因子的缺乏症。

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徐州工程学院毕业设计（论文）

结论

我国畜禽血液资源十分丰富，但由于血液的血红色、血腥味和某些宗教意识的影响造成畜禽血液资源的严重浪费。人们在对畜禽血液重要性的意识和实际利用上面存在严重脱节。自八十年代改革开放以来，和的大力倡导之下，我国兴起了对畜禽血液综合利用的研究，并取得了瞩目的成绩，相继开发出了一些科研产品和许多重大的科研成果，使血液利用的经济效益和社会效益得到了大幅度提高。

做好畜禽血液的综合利用离不开的大力支持和高校、科研院所的全力配合，我们要充分吸收利用不断发展的生化农医等基础前沿学科的研究成果，并积极与国外先进的科研机构进行广泛紧密的合作，不断创新，砥砺躬行，相信我们的畜禽血液利用的重大课题将日臻完善，畜禽血液的综合利用将会高效率、多领域、多形式地进行！

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徐州工程学院毕业设计（论文） 致谢

时光如梭，我的大学即将结束。回首三年可谓快乐充实！犹记得，大一刚开学的时候，我们带着好奇的心情，怀揣着无限的憧憬与期待，欢呼雀跃地来到了大学校园，信誓旦旦地向着心中向往的象牙塔宣战。

在校园里，课堂上我们接受老师智慧的洗礼，课堂下老师是我们做人做事的楷模；在班级里我们亲如兄弟姐妹，平时大家互相帮助，天南地北侃侃而谈，尤其在举行班级竞赛的时候，更显示出我们的凝聚力，大家纷纷踊跃地为班级献策献力，一种无形的集体荣誉感溢于言表；在宿舍里我们结识了一些要好的室友，平时大家一起玩乐一起生活；在校园里我们也认识了很多跨班级跨院系的朋友，为彼此带来了许多快乐和帮助。在此即将毕业之际，我要向我的老师、同学、室友、和在学校认识的一些朋友致以诚挚的感谢和衷心的祝愿，谢谢你们对我的关怀和帮助！祝你们身心永健，快乐无限！同时也祝愿我的母校徐州工程学院，蒸蒸日上，蓬勃发展！

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