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一碳菌蛋白、微藻、昆虫蛋白…将引爆饲料市场?

2021-12-20 11:09| 发布者: 缘木鱼| 查看: 25127| 评论: 0|来自: 水产前沿

摘要: 水产前沿网原创报道,以“从零到壹,绿色创新”为主题的第六届国际饲料加工技术研讨会暨中国饲料生产技术创新高峰论坛于12月19日在深圳顺利开幕
  文/ 水产前沿

  水产前沿网原创报道,12月19日,由中国农业科学院饲料研究所主办,北京英惠尔生物技术有限公司承办的“第六届国际饲料加工技术研讨会暨中国饲料生产技术创新高峰论坛”在中国深圳硬石酒店隆重举行。

  会议以“从零到壹,绿色创新”为主题,为期两天,共有26个精彩报告,特设“新资源”和“新工艺,新装备”两个专题,特邀未来智慧农业相关科研单位及企业汇聚一堂,经世论道,引领企业创新发展方向,打造行业智慧风暴平台,为实现助领企业变革发展的目标而努力。

  本次会议还得到了中国饲料工业协会、中国粮油学会饲料分会的大力支持,江苏正昌粮机股份有限公司提供战略合作,美国大豆出口协会(USSEC)、丰尚农牧装备有限公司、中兰海(深圳)技术有限公司、新疆金兰植物蛋白有限公司 (棉籽蛋白资源研究中心)协办,以及北京现代洋工机械科技发展有限公司、恺迪苏(重庆)有限公司、扬州科润德机械有限公司、布勒(常州)机械有限公司、广州樱之花智控系统技术有限责任公司、广州工蜂生物科技有限公司、广州天地实业有限公司、建明(中国)科技有限公司巨鹏生物科技有限公司、北京首朗生物科技有限公司、成都鼎坤机械有限公司、杭州真越电子科技有限公司金牌支持、思贝德机械、万发浩农银牌支持。

  水产前沿作为战略合作媒体,为大会开通了线上直播,吸引了超9万人次观摩学习。

扫描二维码,12月20日精彩直播继续



嘉宾致辞

中国农业科学院饲料研究所 杨培龙副所长致辞

中国海洋大学 麦康森院士致辞

美国大豆出口协会大中华区首席代表 张晓平致辞

“蓝色粮仓科技创新”重点专项首席科学家 解绶启研究员致辞

江苏正昌粮机股份有限公司董事长 郝波致辞

中国农业科学院饲料研究所 薛敏研究员主持开幕式

部分前排嘉宾合影

精彩报告分享


  报告主题:水产营养饲料的过去,现在与未来
  报告嘉宾:中国海洋大学水产学院院长、中国工程院 麦康森院士

  2010年以前,许多水产物种的饵料系数从1.8-3显着改善至1.2–1.8。然而,随着时间的推移,饵料系数的改变空间已经很小。在目前(2010-2020),为了降低饲料成本并实现可持续发展目标,水产营养饲料研究更多的关注点是在于鱼油鱼粉的替代问题。未来随着人口的增长,水产品的生产需求越来越高,但资源和环境却在减少和恶化,麦康森院士认为,精准营养和更好的喂养管理是克服当前困难和满足水产养殖可持续性的方法。

  对未来水产饲料配方方向的判断:配方越来越复杂,需要更多的饲料添加剂去平衡饮食需求;未来蛋白质浓缩技术也将在水产饲料中发挥很大的作用。未来水生动物的功能性饲料和消费者的功能性食品也将变得越来越重要。

  未来的饲料加工与饲喂过程管理将越来越关注应用精准养殖原理,将饲养管理从主要由经验驱动的过程转变为知识驱动的过程,并使用实时信息技术,以监测鱼类摄食行为,结合生物信息学和系统信息学,提高鱼类养殖的精确控制。


  报告主题:饲料无抗化技术开发的创新与实践
  报告嘉宾:江苏大学食品物理加工研究院 马海乐教授

  养殖环节抗生素滥用的问题突出,饲料无抗化技术的开发已经迫在眉睫。发酵法多肽饲料、昆虫饲料、酶解法多肽饲料等是具代表性的有效解决方案。

  发酵法多肽饲料生产资源充足。饲料经过发酵后,大分子物质降解,饲料转化率提高。发酵还产生功能性小肽和大量的消化酶、有机酸等活性物质,能够调节动物免疫力,促进消化、改善口感、调节肠道菌群比例、抑制肠道致病菌。此外,微生物发酵还可有效降解饲料中的抗营养因子。

  饲用昆虫养殖在解决环境污染、减少碳排放具有积极作用。昆虫饲料中含有的油脂、蛋白、抗菌肽、甲壳素等成分,可以显著提高动物的免疫力。

  酶解法生产多肽饲料在不同情境下也有不同优势,如饲养用于动物性食品生产的牲畜和鱼类时,鸡鸭的羽毛和血液可作为酶解原料,具有成本低、安全性好的优势。


  报告主题:水产新型饲料蛋白源研究进展
  报告嘉宾:中国科学院水生生物研究所,“蓝色粮仓科技创新”重点专项——重大共性关键技术项目首席科学家 解绶启研究员

  水产饲料中对于新型饲料蛋白源的需求日益迫切,针对于此,解绶启研究员团队从原料品质提升方面研发出乙醇梭菌蛋白品质提升技术、研发出高产量的小球藻、并对新型非粮蛋白源有毒有害物质进行解析,建立了抗营养因子高效脱除技术、建立了新型蛋白源的营养卫生指标数据库、建立了不同蛋白源的消化率数据库。

  在特定添加剂技术方面,团队开发的水产专用蛋白酶制剂显著改善了养殖效果,并研发出水产专用复配植物精油,青蒿素、三丁酸甘油酯、壳寡糖等物质作为添加剂对于特定鱼类的生长具有改善作用。

  在饲料加工工艺方面,构建了不同蛋白原料加工理化特性数据库,建立了蛋白原料膨化加工特性数据库,建立了低鱼粉沉性膨化饲料加工特征的精准操作窗口,并发现了添加适量的乙醇梭菌蛋白可以增加饲料截面中的孔数和孔比例。

  水产饲料如何应对“双碳”发展?解绶启研究员认为可以从饲料原料的选择(可持续、可再生原料)、配方(增加利用率)、加工工艺(降能耗,提高品质)、精准管理(精准营养、补充营养、生物絮团)、减少运输距离等方面去思考解决。


  报告主题:一碳原料制备新型菌体蛋白工业研究进展及发展前景
  报告嘉宾:中国科学院天津工业生物技术研究所 李德茂研究员

  一碳化合物转化技术原材料量大且廉价,而且不与食争地,符合碳中和、安全可持续等要求。其中甲烷单细胞蛋白、合成气单细胞蛋白、二氧化碳单细胞蛋白等一碳气体蛋白正成为全球关注的焦点。

  微生物基因编辑、代谢途径的改造和优化、定向驯化等工程生物学技术快速发展,使得发酵工艺也在不断进步,如电固定反应器的开发有效提高了固碳效率,合成气生物转化技术中,合成气乙醇和单细胞蛋白生产的技术路线被打通,甲基单胞菌的甲烷/甲醇生物转化技术也在逐渐发展。

  在未来,沼气工程产生的低品质甲烷的生物转化应受到关注。而合成生物学技术将成为破解一碳化合物生物转化产廉价单细胞蛋白中瓶颈问题的重要技术手段。发展废弃物合成气的生物转化技术和一碳单细胞蛋白生物技术将对我国双碳目标的实现和绿水青山发展战略具有重要意义。


  报告主题:新型一碳气体发酵单细胞蛋白质加工特性及精准加工参数数据库
  报告嘉宾:中国农业科学院饲料研究所 薛敏研究员

  一碳菌蛋白作为新型的巨大蛋白质资源库及负碳原料,吸引了全球资本的关注。初步测算,50万吨一碳菌蛋白(能联产500万吨乙醇)产量,相当于138万吨大豆、1500万吨玉米,同时能减排1250万吨二氧化碳。粮食安全很大程度在于饲料粮安全,而我国蛋白饲料资源高度依赖进口,开发不与人争粮、不与粮争地的一碳菌蛋白具有重要意义。

  我们评估了乙醇梭菌蛋白(CAP)、斐康(FK)在低淀粉膨化浮性饲料中的加工特性,发现:1.FK单一具有较强的发泡及塑化特性;3%FK+29%FM+31%PP的加州鲈料配方,其加工参数为调质水分27%、模头温度120度、容重414g/L、膨胀度1.74、软化时间17min、溶失率5%。2.当调质水分为24%时,随着CAP替代量增加,饲料容重显著下降,但是当替代量达到100%时,饲料容重显著升高且易堵机,含有CAP的饲料对调质水分含量的需求更高;CAP可以显著提高饲料的硬度,而随着调质水分升高,饲料硬度显著下降。随着CAP替代量增加,饲料漏油率显著下降,当替代量达到100%时,饲料漏油率升高;随着CAP替代量增加,单位机械能耗显著升高,而随着调质水分含量升高,单位机械能耗显著下降。因此,含CAP典型配方生产低淀粉膨化浮性饲料时,根据产品质量限定条件,相应加工参数组合条件为:螺杆转速=300 rpm、吨料开孔面积=200 mm2/t/h,限制因素为:320 g/L≤容重≤330 g/L、软化时间≤40 min、吸油率≥90%、SME≤11.3 kJ/kg。


  报告主题:微藻在饲料中应用的现状、发展机遇和挑战
  报告嘉宾:深圳大学、中科院水生生物研究所 胡强教授

  微藻是滤食性/杂食性鱼类(如鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼、罗非鱼)的天然饵料,中国每年生产>1100万吨鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼、罗非鱼,直接和接间的吃掉>2亿吨藻类。目前而言,微藻生物技术在动物营养和饲料加工中有巨大的机遇,将助力畜禽水产养殖绿色和可持续发展。为了推动微藻在动物饲料中的应用,建议:

  近期(1-3年)的研究重点:微藻动物营养评价,功能饲料添加剂和高端藻类生物饲料产品开发、技术-经济分析,以及利用微藻进行畜禽水产养殖废水/尾水处理与资源化利用的产业化研发和工程化示范。

  中长期(5-10年)目标是:极大提高藻类生物质生产率,降低成本,将微藻作为动物饲料蛋白源和脂肪酸源等大宗生物质原料;建立新型产业化研发模式,推动产-学-研协同创新,加强创新资本、产业资本和经融资本融合;建立与政府/行业协会的沟通协作机制,在政策法规上有利于微藻在畜禽水产养殖业的应用;目前,中国饲料工业中每年豆粕使用量超过4000万吨,随着微藻替代豆粕的比例提高,预计10年内微藻在畜禽水产养殖的应用规模可达到20万-100万吨规模,产值达到100亿元。


  报告主题:循环水养殖系统中高颗粒耐久度饲料加工技术研究
  报告嘉宾:挪威生命科学大学饲料技术中心主任 Mr.Dejan Miladinovic
  翻译嘉宾:中国农业科学院饲料研究所 杨洁博士

  由于循环水养殖需要额外的过滤,因此去除饲料中粉末对于保持水的清洁至关重要。循环水养殖生产者需要使用比典型水产饲料颗粒耐久度更高的颗粒饲料。可以说,饲料的颗粒耐久度是循环水养殖系统的关键参数。而加工过程中,原料、热能和机械能之间的错误平衡可能导致养分浸出、油脂渗出、循环水养殖污染等问题。其中,原料及其化学和物理特性始终是影响水产饲料挤压膨化过程最重要的变量。比如,谷朊粉会影响颗粒饲料中孔隙的形状,并且通过表面张力的降低而增加漏油的风险。

  如果饲料中需要保持高脂肪含量,可以通过几个方面来实现:1.用高脂肪原料配制饲料(亚麻籽粕、全脂大豆);2.脂肪添加前,应加热至60℃,并在工艺结束时进行真空喷涂;3.保持功能性蛋白质和淀粉的添加水平;4.增加热输入,直到最佳水平;5.增加机械能输入(SME kW/h/t);6.挤压膨化时增加物料水分。

  而在蒸汽调质工序添加脂肪,可能会导致产生大的孔隙结构、降低机械能、减缓产品的水合作用、挤压后产品密度的增加、产品颗粒耐久性降低(产生更多粉末)、挤压后产品脱水困难等影响。


  报告主题:创新宠物食品/水产膨化饲料整体加工方案
  报告嘉宾:丹麦Jesma集团董事 Mr.Benny Simonsen
  翻译嘉宾:中国农业科学院饲料研究所 丁涛博士

  粗略估算,目前膨化水产饲料中约有65%的产量由单螺杆膨化机生产,仅35%为双螺杆膨化机;而在宠物食品中,这一比例接近1:1。展望未来,应思考如何生产具有零排放、低资源消耗等优势的水产及宠物饲料。

  目前,生产1吨膨化水产料和宠物料的能耗分别约为290元、520元,所消耗的水资源分别为500元和600元。我们希望通过能量回收和水资源回收,来达到节能减耗的目的,预计到2030年实现能耗分别降低至200元/吨、250元/吨,水资源消耗分别降低至250元/吨、250元/吨。

  膨化加工过程中的主要耗能环节,我们将通过技术改进来实现节能降耗。比如:1.粉碎环节,可以采用低能耗粉碎,利用两级或多级粉碎后筛分,使颗粒分布均匀,同时提高粉碎质量(营养与技术层面);2.膨化环节,我估计到2030年,水产饲料和宠物饲料中所含动物蛋白水平将低于10%,更多类型的蛋白质将应用于饲料中,使得配方变得更加复杂,有必要在不同条件下对不同成分的原料进行预处理。3.烘干环节,开发适配全过程控制的自动调节干燥工序,并加强水资源的回收利用。

  顺应未来的趋势需求,除了产品与工艺的联合创新外,饲料企业还要注意减少生产中的浪费和碳排放,以及采用非转基因产品和达标的原材料。

颠覆性技术创新论坛

单细胞蛋白开发与应用专题——从0到1,从1到N

主持人:建明水产科技全球总裁 谢磊先生

  论坛嘉宾:中国科学院水生生物研究所解绶启研究员、中国科学院天津工业生物技术研究所李德茂研究员、深圳大学特聘教授胡强研究员、北京英惠尔公司董事长任泽林博士、恺迪苏(重庆)有限公司董事长孙斌先生、巨鹏生物董事长刘曙光先生、北京首钢朗泽新能源科技有限公司高级副总裁晁伟博士。


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  【关键字】:饲料    水产饲料     水产养殖
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