Новая технология позволяет получать высокобелковые ингредиенты для аквакормов из побочных продуктов сельхозпроизводства

Растительные белки становятся все более важным компонентом рецептур кормов для аквакультуры по мере того, как отрасль стремится снизить зависимость от морского сырья. Однако многие традиционные растительные ингредиенты имеют ряд пищевых ограничений, включая высокое содержание клетчатки и антипитательных веществ, а также нестабильную переваримость.

Кроме того, традиционные методы концентрирования белка зачастую требуют больших объемов воды, химических реагентов и энергии, что увеличивает как производственные затраты, так и экологическую нагрузку. Компания ST Equipment & Technology (STET) предлагает альтернативный подход.

Вместо разработки новых источников белка компания использует технологию сухого трибоэлектростатического разделения для переработки уже существующего сельскохозяйственного сырья и побочных продуктов в более ценные кормовые ингредиенты.

Первоначально технология была разработана в Массачусетском технологическом институте (MIT) для переработки минерального сырья. В конце 1980-х годов STET коммерциализировала технологию электростатической сепарации для извлечения ценных минералов из промышленных побочных продуктов, в частности золы-уноса. Позднее компания установила, что те же физические принципы можно применять к сельскохозяйственному сырью.

«Мы решили расширить применение нашей технологии на агропродовольственный сектор и предложить уникальное решение — технологию, позволяющую повышать ценность сельскохозяйственного сырья и побочных продуктов, превращая их в питательные кормовые ингредиенты», — рассказал Aquafeed.com Томаш Волак, менеджер по развитию бизнеса STET.

По его словам, сегодня STET превратилась в глобального поставщика инженерных решений, предлагающего комплексные системы переработки, которые способствуют развитию циркулярной биоэкономики.

Сухая альтернатива традиционному концентрированию белка

Ключевой особенностью технологии STET является полностью сухой принцип переработки. Традиционные методы концентрирования белка, включая влажную химическую экстракцию, требуют значительных объемов воды, больших затрат энергии на последующую термическую сушку, а также применения ферментов, химических реагентов или кислот.

Трибоэлектростатический ленточный сепаратор STET использует естественное электризование частиц при контакте — трибоэлектрический эффект, возникающий при их столкновении. Затем высокоскоростная лента с открытой ячеистой структурой разделяет частицы с различным электрическим зарядом в интенсивном электростатическом поле.

Процесс не требует воды и химических реагентов и не образует жидких стоков. Это позволяет отказаться от очистки сточных вод, а энергопотребление составляет всего 2–10 кВт·ч на тонну перерабатываемого сырья.

Технология работает непрерывно и позволяет перерабатывать до 20 тонн сырья в час при относительно компактной производственной установке.

С ее помощью можно фракционировать сельскохозяйственные побочные продукты, включая шроты масличных культур — рапса и подсолнечника, — а также сухую барду с растворимыми веществами (DDGS), выделяя высокобелковые концентраты, пригодные для использования в кормах для аквакультуры.

Поскольку процесс является полностью механическим и не предусматривает термической обработки, он позволяет сохранять исходные свойства белка и снижать риск термического повреждения и химической денатурации, характерных для некоторых традиционных методов влажной переработки.

От побочных продуктов сельхозпроизводства до ингредиентов для аквакормов

Одним из примеров применения технологии является повышение кормовой ценности DDGS. Несмотря на то что сухая барда с растворимыми веществами представляет собой распространенный и относительно недорогой побочный продукт сельскохозяйственного производства, высокое содержание клетчатки ограничивает ее использование в рационах чувствительных к составу корма объектов аквакультуры, таких как лососевые и креветки.

«Одностадийная технология сухой сепарации STET позволяет удалить неперевариваемую фракцию клетчатки и сконцентрировать белок из сырья, не содержащего ГМО, полностью в сухом процессе, исключая необходимость использования воды и химических реагентов», — пояснил Волак.

Для оценки полученного ингредиента Центр аквакультурных технологий Канады (Center for Aquaculture Technologies Canada, CATC), ныне Onda, провел 30-дневное исследование переваримости и эффективности кормления радужной форели (Oncorhynchus mykiss).

Рыбу кормили контрольным рационом, а также рационами с включением 10%, 20% и 30% ингредиента HP-DDGS производства STET с содержанием белка 48%.

Результаты показали высокую питательную ценность нового ингредиента. Рыба охотно потребляла экспериментальные корма, а среднесуточный прирост массы линейно увеличивался при повышении доли HP-DDGS с 10% до 30%.

По данным компании, сухой электростатический процесс также позволяет сохранять качество белка и высокую доступность питательных веществ без термического повреждения, которое может возникать при традиционных методах переработки.

Масштабирование технологии для промышленного производства

Наибольшие перспективы применения белковых концентратов STET компания видит в производстве кормов для хищных видов рыб — лосося, форели и сибаса, — а также для креветок.

Для коммерциализации технологии STET сотрудничает с крупными предприятиями по переработке масличных культур, производителями крахмала и этанола, а также компаниями, выпускающими корма для аквакультуры.

Бизнес-модель компании охватывает весь процесс внедрения технологии — от испытаний на лабораторном и пилотном оборудовании в США до проектирования и строительства готовых промышленных установок, интегрированных в существующие производственные мощности заказчиков.

«Интегрируя наши сепараторы в действующие производственные линии, мы помогаем переработчикам получать дополнительный высокомаржинальный источник дохода из побочных продуктов, которые ранее рассматривались как сырье с низкой стоимостью», — отметил Волак.

В настоящее время компания ориентируется прежде всего на регионы с развитой аквакультурой и перерабатывающей промышленностью — Северную Америку, Европу, Южную Америку и Австралию.

«Европа и Австралия представляют значительные возможности. Жесткие экологические требования в отношении выбросов Scope 3, а также такие инициативы, как Европейский зеленый курс (EU Green Deal), стимулируют производителей кормов внедрять технологии переработки с низким углеродным следом и минимальным образованием отходов», — добавил Волак.