“为了食物而捕鱼,还是为了捕鱼而获取食物?”——利用物料流分析优化可直接供人类食用的海产品的蛋白质含量

【字体: 时间:2025年12月03日 来源:Future Foods 8.2

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  本研究通过物质流分析(MFA)比较了沙丁鱼和金枪鱼两种利用路径:直接人类消费(DHC)与间接通过鱼 meal 和鱼油(FMFO)供养殖鱼消费(IHC)。结果显示DHC在净蛋白质回报(NPR)、能量效率和相对 profitability 指标上均优于IHC,尤其在蛋白质保留方面,DHC使沙丁鱼蛋白质利用率提高82%,金枪鱼提高75%。研究强调渔业资源优先用于DHC可最大化海洋蛋白供给,同时建议通过政策引导优化资源分配,平衡食品安全与渔业可持续发展。

  
该研究针对海洋蛋白质资源的高效利用路径展开对比分析,聚焦沙丁鱼和金枪鱼两种典型物种,通过物质流分析(MFA)模型评估直接人类消费(DHC)与间接人类消费(IHC)两种模式的综合效益。研究发现,DHC路径在蛋白质利用效率、经济收益及资源可持续性方面均显著优于IHC路径,这一结论对全球渔业资源分配策略具有重要启示。

### 一、研究背景与核心问题
当前全球渔业资源面临双重压力:一方面,小型中上层鱼类(如秘鲁鳀)年捕捞量超2000万吨,但约80%被加工为鱼 meal和鱼油;另一方面,发展中国家蛋白质缺口与高营养价值的海洋鱼类资源存在错配。研究核心在于揭示两种转化路径的效率差异:直接食用(罐装/即食)与加工为饲料用于养殖食用鱼(如虹鳟)。

### 二、研究方法与模型构建
研究采用物质流分析框架,以1吨处理后的渔获为基准单位,追踪从捕捞到餐桌的全生命周期。模型包含四个核心流程:
1. **预处理阶段**:包括清洗、分割和盐渍处理(沙丁鱼)或整鱼加工(金枪鱼)。
2. **鱼 meal与鱼油转化**:对加工副产物进行蛋白提取,沙丁鱼转化率21.3%(鱼 meal)和4%(鱼油),金枪鱼为25%(鱼 meal)和4%(鱼油)。
3. **饲料配比**:需添加大量植物蛋白(沙丁鱼饲料中植物蛋白占比达65%),并补充进口鱼油。
4. **养殖阶段**:虹鳟养殖FCR(饲料转化率)为1.3-2.0,伴随30-40%的代谢损失。

研究特别考虑了副产物再利用,例如DHC路线中沙丁鱼盐渍后的副产物仍可用于鱼 meal生产,形成闭环系统。

### 三、关键发现对比
#### (一)蛋白质效率差异
- **沙丁鱼DHC路径**:从3.2吨原料到1.13吨罐装产品,蛋白质回收率达82%(保留0.34吨蛋白),副产物转化率41%。
- **沙丁鱼IHC路径**:3.17吨原料经鱼 meal生产后,仅0.80吨虹鳟可食用,蛋白质实际回收率仅19%(0.15吨),较DHC下降55%。
- **金枪鱼DHC路径**:2.69吨原料经加工后得到1.24吨罐装产品,蛋白质利用率75%(0.23吨)。
- **金枪鱼IHC路径**:3.8吨原料最终仅产出0.73吨虹鳟,蛋白质转化率仅18%(0.13吨),较DHC下降70%。

#### (二)经济收益对比
- **沙丁鱼罐装产品**:43.5欧元/公斤,DHC路线总收益为48.7欧元/吨原料。
- **沙丁鱼饲料养殖**:虹鳟售价13.95欧元/公斤,扣除原料成本后净收益仅0.04欧元/公斤原料。
- **金枪鱼罐装产品**:12.76欧元/公斤,DHC收益为31.6欧元/吨原料。
- **金枪鱼饲料养殖**:虹鳟收益13.95欧元/公斤,但原料成本占比高达72%,净收益率仅为3.1%。

#### (三)资源消耗与代谢损失
- **沙丁鱼加工**:每吨罐装产品产生2.28吨代谢废料(65%原料损失),其中55%发生在预处理阶段。
- **金枪鱼加工**:原料损失率57%,养殖阶段代谢损失达33%(0.20吨/吨成品)。
- **饲料依赖**:沙丁鱼养殖需1.56吨植物蛋白/吨成品,金枪鱼养殖植物蛋白需求达1.42吨/吨成品。

### 四、环境与社会影响分析
#### (一)生态效益对比
- DHC路径单位蛋白质碳排放为IHC路径的57%,主要因饲料生产涉及土地运输和合成添加剂。
- 金枪鱼养殖产生的水体重金属负荷是沙丁鱼DHC路径的3.2倍,源于更高密度的集约化养殖。

#### (二)社会公平维度
- 秘鲁等渔业大国的沙丁鱼加工链,使本地居民无法直接获取高蛋白海产品,而90%原料被出口至挪威三文鱼养殖场。
- 研究显示,若将沙丁鱼加工副产物优先用于DHC,可使当地蛋白质供应量提升18-25%,同时减少40%鱼 meal出口。

### 五、政策建议与实施路径
1. **资源优先级分级**:建立"人类可食用→工业原料"的分级利用标准,要求渔业公司首先保障DHC供应。
2. **副产物循环利用**:推行鱼加工厂内闭环系统,例如将沙丁鱼罐装副产物直接转化为鱼 meal,可减少30%运输环节。
3. **价格机制改革**:引入"影子价格"评估体系,将蛋白质营养价值和碳排放因子纳入成本核算,预计可使DHC产品溢价达22%。
4. **技术创新激励**:对开发沙丁鱼即食产品加工技术给予税收减免,当前罐装技术蛋白质损失率高达50%,改进空间显著。

### 六、研究局限与未来方向
- **数据盲区**:未考虑加工损耗中未检出的微量营养素(如维生素D),可能低估DHC的实际营养价值。
- **动态模型缺失**:现有分析基于静态参数,需开发考虑渔业资源波动和养殖效率提升的动态模型。
- **多目标优化**:建议集成LCA(生命周期评估)和SDGs指标,构建包含碳足迹、社会公平的多维度评价体系。

### 七、全球渔业资源再分配 implications
研究揭示当前渔业资源分配存在结构性矛盾:全球每年约6000万吨小型鱼类被转化为饲料,若改用于直接消费,可多提供1500万吨蛋白质(按65%回收率计算)。在撒哈拉以南非洲,该调整可使蛋白质缺口覆盖率提升37%,但需同步建立沿海加工中心以实现产品本地化。

该研究为联合国2030可持续发展议程第2条(消除饥饿)和第12条(负责任消费)提供了关键数据支撑,建议FAO牵头制定渔业资源"营养优先"利用指南,要求各国渔业配额中必须设定DHC最低比例(建议初始值为15-20%)。
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