資訊 > 市場(chǎng)動(dòng)態(tài) > “虻寶寶”昆蟲(chóng)農(nóng)場(chǎng)緩解可持續(xù)發(fā)展壓力
在位于浙江杭州市余杭區(qū)崇賢街道的一小型農(nóng)場(chǎng)內(nèi),立體貨架上擺放著一個(gè)個(gè)藍(lán)色塑料筐??鹄铮恢恢话咨挠紫x(chóng)正在蠕動(dòng)。“這是我的萌寶寶!”浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院副教授張志劍告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
張志劍所說(shuō)的“萌寶寶”,實(shí)際上應(yīng)該寫(xiě)為“虻寶寶”,是他對(duì)“黑水虻”這種昆蟲(chóng)的昵稱(chēng)。
最近,基于黑水虻喜愛(ài)食用餐廚垃圾、畜禽糞便的習(xí)性,他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了黑水虻昆蟲(chóng)農(nóng)場(chǎng),讓“虻寶寶”在廢棄物減量化、無(wú)害化、資源化方面交上了一份令人滿意的成績(jī)單。
可持續(xù)發(fā)展“壓力山大”
數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前,我國(guó)餐廚垃圾產(chǎn)生量已突破每年6500萬(wàn)噸,且每年增速在10%以上;中國(guó)畜禽糞便在2030年將達(dá)到37.4億噸,很可能達(dá)到工業(yè)固廢的2倍之多。
張志劍指出,如果不及時(shí)處理與處置,上述有機(jī)廢棄物極易引發(fā)土壤與水體污染,在自然腐敗過(guò)程中,還會(huì)導(dǎo)致惡臭、溫室氣體以及病源微生物等二次污染。合理處置包括餐廚垃圾、畜禽糞便等在內(nèi)的廢棄物對(duì)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
另一方面,基于麥、肉、蛋等全球人類(lèi)傳統(tǒng)糧食及魚(yú)粉、豆粕、玉米等養(yǎng)殖業(yè)基礎(chǔ)性原料供應(yīng)趨緊,找到可持續(xù)的昆蟲(chóng)蛋白及其制品作為替代品,也被視為緩解當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展壓力的途徑之一。為此,2013年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(UN-FAO)提出基于廢棄物昆蟲(chóng)轉(zhuǎn)化的“蟲(chóng)粉計(jì)劃”,開(kāi)辟食品與飼料的替代市場(chǎng)。
正是基于上述思路,多年的“廢棄物資源化”產(chǎn)學(xué)研工作中,張志劍一直在尋找一種合適的昆蟲(chóng)完成這一任務(wù)。
另類(lèi)“清道夫”
被張志劍盯上的,是家蠅、黑水虻、屎殼螂、蟑螂等這些讓大多數(shù)人皺起眉頭的昆蟲(chóng)。這類(lèi)喜愛(ài)啃食腐爛的垃圾、糞便和動(dòng)物尸體的昆蟲(chóng)長(zhǎng)相讓人“一言難盡”,還經(jīng)常會(huì)收到蒼蠅貼、殺蟲(chóng)燈以及蟑螂藥之類(lèi)的“回敬”。
“盡管不受待見(jiàn),但它們是地球生態(tài)系統(tǒng)中名副其實(shí)的清道夫。”張志劍表示。
近年來(lái),科學(xué)家和工程師開(kāi)始利用這些“清道夫”的另類(lèi)習(xí)性,創(chuàng)建昆蟲(chóng)農(nóng)場(chǎng),分解人類(lèi)日常生活與生產(chǎn)中的餐廚垃圾、畜禽糞便、果蔬垃圾等,同時(shí)收獲昆蟲(chóng)蛋白和蟲(chóng)糞有機(jī)肥。
從技術(shù)上看,科學(xué)家通常參考家蠶的飼養(yǎng)模式來(lái)養(yǎng)殖上述食腐性昆蟲(chóng)。
具體做法是,首先建造種蟲(chóng)繁育房,模擬并調(diào)控昆蟲(chóng)的生活環(huán)境獲得低齡幼蟲(chóng)。然后再將低齡幼蟲(chóng)“播種”到廢棄物中,讓它們與微生物協(xié)同作戰(zhàn)快速分解廢棄物,也讓幼蟲(chóng)快速長(zhǎng)成“老熟幼蟲(chóng)”。
“隨后,篩選一部分留種,其余混合物分離獲得昆蟲(chóng)蛋白和蓬松的蟲(chóng)渣殘料。”張志劍介紹。,將種蟲(chóng)配送至種蟲(chóng)繁育房,蟲(chóng)渣殘料輸送至二次堆肥車(chē)間,繼續(xù)發(fā)酵獲得穩(wěn)定的蟲(chóng)糞有機(jī)肥。
佼佼者“黑水虻”
張志劍團(tuán)隊(duì)眼中的“虻寶寶”便是這些另類(lèi)“清道夫”中的佼佼者。經(jīng)過(guò)研究團(tuán)隊(duì)測(cè)試,烘干黑水虻蛋白質(zhì)含量達(dá)42%,其中必需氨基酸含量是魚(yú)粉的1至2倍,脂肪含量36%,同時(shí)富含昆蟲(chóng)抗菌肽、殼聚糖和酶、維生素等。
2018年12月,荷蘭瓦赫寧根大學(xué)教授范譫特(Van Zanten)團(tuán)隊(duì)在《自然—可持續(xù)發(fā)展》上發(fā)表研究顯示,單位黑水虻生產(chǎn)所需的耕地面積和二氧化碳負(fù)荷均遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)肉類(lèi)或谷物,采用廢棄生物質(zhì)生產(chǎn)黑水虻作為未來(lái)食品與飼料的技術(shù)方案更具環(huán)境友好優(yōu)勢(shì)。
實(shí)踐中,張志劍也發(fā)現(xiàn),黑水虻昆蟲(chóng)農(nóng)場(chǎng)在廢棄物減量化、無(wú)害化、資源化方面效能突出,二次污染隱患少。例如,在孵化后的低齡幼蟲(chóng)變?yōu)槔鲜煊紫x(chóng)的12至15天內(nèi),平均1公斤虻鮮蟲(chóng)可“吃掉”4公斤廢棄物。“連湯帶水”一起吃的黑水虻有望讓昆蟲(chóng)農(nóng)場(chǎng)不排放污水,其對(duì)廢棄物一次性減量達(dá)80%,加上蟲(chóng)糞有機(jī)肥再利用,廢棄物整體減量化與資源化可達(dá)95%以上。
此外,研究人員使用特種菌劑和生態(tài)濾床除臭設(shè)施,這一過(guò)程可顯著減少惡臭氣體排放,真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
近年來(lái),在張志劍團(tuán)隊(duì)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)下,杭州谷勝農(nóng)業(yè)科技有限公司形成了有機(jī)廢棄物黑水虻高效生物轉(zhuǎn)化與再利用技術(shù)應(yīng)用模式,建成了該模式運(yùn)行下的昆蟲(chóng)農(nóng)場(chǎng)。
工程運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,利用黑水虻分解廢棄物達(dá)到了預(yù)期效果。以城鄉(xiāng)餐廚垃圾處理為例,平均含水量為75%的餐廚垃圾每噸可產(chǎn)出虻鮮蟲(chóng)110至150公斤,虻糞有機(jī)肥150至250公斤。在經(jīng)濟(jì)效益方面,如果按魚(yú)粉價(jià)格和有機(jī)肥600元計(jì)算,處理每噸餐廚垃圾可獲得550至650元的產(chǎn)值。
張志劍期待,黑水虻農(nóng)場(chǎng)將這些廢棄物“污點(diǎn)”高效、安全、生態(tài)地轉(zhuǎn)化為資源“亮點(diǎn)”。“讓我們的‘虻寶寶’為可持續(xù)發(fā)展多做貢獻(xiàn)吧!”他說(shuō)。
在追求天然、健康生活方式的今天,植物提取物因其豐富的生物活性成分和潛在的健康益處而備受矚目。其中,源自中國(guó)特有珍稀樹(shù)種——青錢(qián)柳的青錢(qián)柳葉提取物,憑借其獨(dú)特的成分組合和顯著的生理調(diào)節(jié)功能,正逐漸成為健康食品和功能性原料領(lǐng)域的新星。
近年來(lái),人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)迅速?gòu)母呖萍几拍钛葑優(yōu)橥苿?dòng)各行業(yè)創(chuàng)新的實(shí)用工具。從醫(yī)療、金融到制造業(yè),這些技術(shù)正不斷顛覆傳統(tǒng)模式,使流程更加高效、精準(zhǔn)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。作為融合了科學(xué)與藝術(shù)的產(chǎn)業(yè),食品行業(yè)同樣也正被AI深刻改變。
棉籽蛋白是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、品質(zhì)良好的植物蛋白資源,主要成分是球蛋白,其次是谷蛋白。其氨基酸組成除蛋氨酸含量稍低外,其余必需氨基酸含量均達(dá)到聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)推薦的標(biāo)準(zhǔn)。
鼠尾草是唇形科鼠尾草屬多年生草本植物,因其葉子形狀類(lèi)似鼠尾而得名。其原產(chǎn)于地中海地區(qū),目前在北美洲、歐洲、中國(guó)等地均有栽培。實(shí)際上,鼠尾草也是一種歷史悠久的藥用植物,古埃及人用鼠尾草來(lái)治療不孕癥,中古世紀(jì)的歐洲普遍沖泡鼠尾草茶來(lái)保健,所以希臘、羅馬人又稱(chēng)其為“神圣的藥草”。
檸檬苦素(Limonin)作為柑橘類(lèi)水果中典型的四環(huán)三萜類(lèi)次生代謝產(chǎn)物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)特征、生物合成路徑、生物活性機(jī)制及在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究已形成系統(tǒng)性進(jìn)展。
硒是人體必需的微量礦質(zhì)元素,為人體提供營(yíng)養(yǎng),并具有解毒和抗氧化的功能,是維持生命正常生長(zhǎng)代謝的重要元素。硒在人體無(wú)法長(zhǎng)期貯存,也無(wú)法合成,人體必須從膳食中不斷獲得硒元素來(lái)供機(jī)體需要。
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