Як нові технології обробки готують основу для розширення використання рослинного білка в аквакормах
BY TREENA HEIN
Існує нагальна потреба продовжувати розширення використання рослинного білка в кормах для гідробіонтів, особливо для м’ясоїдних видів, як-от лосось, і зростаюча кількість готових підходів стимулює цей рух вперед.
“Основним обмеженням для отримання більшої кількості рослинного білка в аквакормах є економічно ефективне постачання,” – каже Dr. Brett Glencross, технічний директор в Організації морських інгредієнтів (колишня організація виробників рибного борошна та рибної олії) (Marine Ingredients Organisation -IFFO). “Це має два елементи: вартість виробництва зернових культур, а інший — вміст білка в продукті та те, як економно збагатити його.”
Glencross пояснює, що більшість продуктів рослинництва мають надто низький вміст білка, щоб використовувати їх без певної обробки. Витрати на переробку для меншої вартості/більшого обсягу потреб сектору кормів, однак, можна компенсувати впровадженням методів спільної обробки, які забезпечують високу вартість додаткових продуктів, таких як етанол або харчові продукти.
Glencross додає: “Останніми роками в цій галузі з’явилися цікаві інновації з системами виробництва біоетанолу.” Green Plains, наприклад, впровадила виробництво ‘Ultra-High Protein,’ інгредієнту з кукурудзи з більш ніж 50% протеїну та високою засвоюваністю, для потреб аквакультури та корму для домашніх тварин. Його виготовлено за допомогою запатентованої системи обробки супутніх продуктів Maximized Stillage від Fluid Quip Technologies.
Переробка каноли (ріпака) на водній основі
Після чотирьох років піонерських досліджень компанія Botaneco з Калгарі, Альберта, досягла створення концентрату ріпаку, який містить 75 відсотків білка. Продукт Alofin знаходиться на передкомерційній стадії, а виробництво планується розпочати в Канаді протягом наступних двох років.
“Досягнення приблизно 75-відсоткової концентрації рослинного білка ніколи раніше не досягалося для ріпака,” – каже David Dzisiak, операційний директор Botaneco. “Це багато вище ніж для більшості інших рослинних протеїнів, та реально вище за провідні тваринні протеїни. Наш метою переробки дуже легко масштабується та є ефективним, і це означає, що можуть бути переробленими великі обсяги ріпаку. Цей процес створено на водній основі, що значно відрізняється від решти процесів, і одночасно під час цього процесу видаляється клітковина та антипоживні фактори. Ми не використовуємо процеси нагріву або сольвенти (розчинники).”
Кінцевим результатом є чудове споживання корму, перетравлюваність (засвоюваність) та темп росту у лососів та креветок, каже Dzisiak. Експериментальне годування обох об’єктів аквакультури було успішним за ступеню включення ріпакового протеїна на рівні до 30%.
Майбутній завод Botaneco у Канаді постачатиме лососеві господарства у Північній Америці та Чилі, а інший завод, який планується до будівництва у Європі, переробляти рпак, що вирощується у Європі, також з метою постачання лососевих виробничих потужностей. Також у планах будівництво заводу з розрахунком виробництва кормів для креветківництва у азійсько-тихоокеанському регіоні, і передбачається, що він перероблятиме ріпак з Канади або Австралії. “Розробка нових та інноваційних процесів є дуже важливою, якщо ми хочемо збільшувати використання протеїнів рослинного походження в аквакультурі,” – каже Dzisiak. “Без нашого нестандартного мислення, ріпакове борошно недостатньо використовувалось би у виробництві аквакормів. І наш процес переробки є настільки ефективним та масштабованим, що ми можемо встановити за Alofin ціну, яка буде набагато меншою за ціну рибного борошна, та набагто меншою за ціну комашиного або одноклітинного протеїну.”
Переробка люцерни
Іншим приклад нестандартного мислення – це робота науковців з Мінсільгоспу США (USDA) та Університету Міннесоти (UM). Протягом останніх років вони розробили протеїновий концентрат з люцерни (APC); членкиня команди дослідників Dr. Deborah Samac каже, що “цей продукт є перспективним для цілої низки видів риб унаслідок якості протеїнів, вмісту амінокислот та низькому вмісту антипоживних речовин.” Samac є провідним науковцем у науково-дослідній сільськогосподарській службі USDA у St. Paul, MN (Міннеесота).
В APC також міститься широкий асортимент вітамінів, включно з вітамінами A, B та D, а також мінерали, такі як магній та мідь. Процес виробництва АРС полягає у пропусканні листя люцерни через гвинтовий прес, висушуванні отриманого соку та переробці отриманого порошку у гранули з іншими інгредієнтами. Науковці UM оприлюднили результати своїх досліджень 2021-го року, і APC , отриманий з листя люцерни, містив 52% протеїну.
Експерименти USDA та UM із згодовування APC жовтому окуню (Perca flаvescens) тривають з 2020-го року. В одному з дослідів 180 г/кг APC заміщував усе рибне борошно у комбікормі, і з’ясувалось, що темп росту риби був дещо меншим аніж у контрольній дієті, а коефіцієнт перетворення корму (кормовий коефіцієнт) був дещо більшим (+0.32 г корму/г росту ваги) аніж у риб на контрольній дієті, що містила рибне борошно. Результати подальших досліджень зараз знаходяться на етапі підготовки до оприлюднення.
Люцерну використовують для отримання поживного концентрату, ФОТО: USDA-ARS PLANT SCIENCE RESEARCH UNIT
Ячмінь
Компанія Scoular створила Emergeячмінний протеїновий концентрат, що виробляється на підприємстві компанії в Jerome, Айдахо, штаті, що виробляє найбільші обсяги ячменю. Компанія заявляє, що “Під час виробництва Emerge власний запатентований процес, який захищає протеїн від пошкоджень під час нагрівання та видаляє клітковину, що дозволяє природному фосфору бути легкодоступним.” Riverence LLC здійснила комерційні випробування на двох форелевих господарствах компанії у Айдахо.
“Концентрат ячмінного протеїну Emerge використовувався з 30-відсотковою часткою включення в раціони 375 000 риб на альтернативних комерційних проточних басейнах і порівнювався з фореллю, яку годували стандартним кормом, що містив рибне борошно. Рибу годували від стадії молоді до товврного розміру, протягом 18-24 місяців залежно від пори року, умов води, ферми тощо. Зростання, зовнішній вигляд і смак були ідентичні форелі в сусідніх протчоних басейнах, яку годували традиційним кормом з вмістом рибного борошна.”
Кормові гранули для жовтого окуня з поживними речовинами з люцерни. ФОТО:USDA-ARS PLANT SCIENCE RESEARCH UNIT
У новому звіті ‘Нові багаті на протеїни інгредієнти для аквакультури – Звіт 2024’ Hatch Innovation Services of Norway дослідила/перевірила траву, ячмінь, кукурудзу, ріпак тощо. Автори дослідження вважають, що потрібні додаткові інновації, з новими способами покращення вилучення білка та зменшення антипоживних факторів, а також перепрофілювання старих комерційних процесів для виробництва нових інгредієнтів.
Дійсно, створити та запустити нові виробничі процеси нелегко. “Створення потужностей для масового виробництва одного інгредієнта незмінної якості та обсягів потребує часу, досвіду та капіталу для подолання складних інженерних та біологічних перешкод”, — зазначають автори звіту. “Особливо для нових інгредієнтів, де процеси виробництва не були добре зрозумілі або досліджені, піонер йде на невідомий ризик. Таким чином, нові інгредієнти повинні пройти суворе домашнє тестування та тривалі випробувальні періоди та відповідати постійним обсягам виробництва та поживній цінності, перш ніж вони будуть серйозно розглянуті для включення в рецептуру аквакорму.”
Glencross і команда всесвітньо відомих рибних дієтологів також щойно опублікували науковий огляд різноманітних нових і нових джерел білка для аквакорму. Серед інших джерел білків вони розглядали зернові, олійні та бобові культури в сирому або обробленому вигляді.
Їхня оцінка показує, що кожен білок має сильні та слабкі сторони, але в багатьох випадках слабкі сторони одного інгредієнта можна порівняти з сильними сторонами інших. “Багато зернових мають перевагу добре налагоджених недорогих систем виробництва”, — каже Glencross. “Це дозволяє виробляти великі обсяги продуктів, які можуть у багатьох випадках та з використанням існуючих переробних потужностей, виробляти значні обсяги білка.”
Хоча існує великомасштабне виробництво пшеничних і кукурудзяних інгредієнтів як побічних, додаткових продуктів під час виробництва біоетанолу, Glencross каже, що масштаби ще не зовсім досягнуті з іншими рослинними протеїновими інгредієнтами аквакорму з таких джерел, як трава або люцерна, але інші культури, такі як люпин, кінська квасоля та інші бобові, є вже широко зрозумілі і вписуються в багато формулювань. “Знову ж таки, масштаби виробництва та впровадження недорогої (або компенсаційної) обробки створюють можливості для цього”, — пояснює Glencross. “Усі ці продукти мають силу або потенційну силу недорогого постачання енергії та поживних речовин. Однак вони привносять певні антипоживні фактори (яким потрібно давати раду), і смакові якості в кращому випадку нейтральні, інакше це слабкість, яку потрібно компенсувати деякими інгредієнтами з позитивними елементами смаку, наприклад морськими інгредієнтами ( як рибне борошно та риб’ячий жир).”
