鲑鱼加工剩余原料资源化路径评估:德国产业链效率与可持续潜力分析

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:Frontiers in Sustainable Food Systems 3.1

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  本文系统评估了德国鲑鱼加工过程中剩余原料(RRM)的流动路径与资源效率,通过物质流分析(MFA)揭示约19,500吨RRM的生成与近40,000吨总处理量,指出98%的原料被用于食品与饲料,仅2%进入废弃环节。研究强调通过优化冷链、分级利用(如胶原蛋白提取、生物活性肽开发)可提升RRM价值,契合联合国可持续发展目标(SDG 12.3)与德国生物质战略,为水产加工链的循环经济转型提供数据支撑与政策启示。

  

1 引言

可持续食品生产已成为21世纪全球性挑战,高效利用自然资源是实现联合国可持续发展目标(SDG 2和SDG 12)的核心。德国作为欧洲主要鲑鱼加工国,其养殖大西洋鲑(Salmo salar)消费量占市场18.8%,但加工过程中产生的剩余原料(RRM)——包括头、内脏、鱼皮和骨架等——的流动路径与利用率长期缺乏公开数据。RRM富含蛋白质、Omega-3油、胶原蛋白等生物活性成分,若能高效转化为食品、饲料或高值产品(如功能肽、医用胶原),将显著提升产业链经济与环境可持续性。

2 材料与方法

研究采用混合方法:基于2020年官方统计(如德国联邦统计局数据)与行业报告,结合问卷调查(覆盖23%初级加工企业)和专家访谈(7位从业者),通过物质流分析(MFA)软件e! Sankey量化鲑鱼从进口(如挪威HOG形式)、加工到RRM利用的全链条流动。RRM按用途分为副产物(co-products,可食用)和废弃物(by-products,非食用),并依据欧盟法规(EC No 1069/2009)进行风险分类。关键转化系数显示:去头脏鲑(HOG)加工产生33% RRM,鱼片加工产生5% RRM。

3 结果与讨论

3.1 鲑鱼剩余原料流动分析

德国年处理鲑鱼原料约10万吨,生成RRM约1.95万吨。其中,70%的RRM因冷链中断或存储限制在初级加工阶段即降级为Category 3副产物,仅少量作为食用级产品(如冻鱼头)出口至亚洲市场。RRM经湿法渲染后,产出1.5万吨油和鱼粉,但仅2,000吨为食品级,其中仅1%用于国内膳食补充剂,其余主要用于宠物食品。全链条RRM利用率达92%,废弃率仅8%(约1,600吨),用于沼气发电或肥料。

3.2 障碍与潜力

当前RRM高值化面临多重挑战:
  • 物流瓶颈:中小型企业缺乏冷链设施,导致co-products易腐败降级;
  • 市场局限:德国本土对鱼头、鱼油等食用级RRM需求低,依赖出口;
  • 法规约束:欧盟禁止同种投喂(如鲑鱼油用于鲑鱼饲料),限制循环利用;
  • 成分波动:养殖鲑鱼EPA/DHA含量从1995年15%降至2010年7%,影响营养价值。
    潜在创新路径包括酶解技术开发生物活性肽(如抗过敏肽TPEVHIAVDKF)、鱼皮胶原提取(替代哺乳动物源),但需解决副产物处理(如强酸强碱废液)与经济可行性问题。

3.3 资源效率整体评估

德国鲑鱼加工资源效率(98%利用率)优于挪威(90%),接近“零废弃”愿景。然而,当前RRM多用于低值宠物食品,若转向高值产品(如功能蛋白、胶原蛋白),可进一步支持循环经济。研究数据为生命周期评价(LCA)提供关键参数,纠正以往模型中德国RRM利用率60%的低估偏差。

3.4 研究局限

COVID-19疫情对2020年数据产生短期波动;初级加工企业问卷覆盖率有限(23%),需加强行业数据透明化。

4 结论

德国鲑鱼加工RRM管理基础设施成熟,但高值化潜力未充分释放。未来需通过技术创新(如低温酶解)、产业链协作(中小企业共建冷链网络)及政策引导(如补贴食品级RRM研发),推动RRM从饲料级向食品级、医药级转型,助力全球水产资源可持续利用。
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