Розвиток виробництва мікроводоростей Глобальні перспективи та прибуткові технології Стічні води

Загальновідомо, що якість нашої їжі знизилася. Як результат, потреба людей, тварин тощо у високоякісних харчових добавках як компенсація дефіциту фізіологічно активних компонентів (PAC), який вони не можуть отримати зі звичайних продуктів харчування та кормів, зросла.

мікроводоростей

Доктор Армен Авагян

Розвиток промисловості мікроводоростей
Загальновідомо, що якість нашої їжі знизилася. Як результат, люди, тварини тощо потребують високоякісних харчових добавок як компенсації дефіциту фізіологічно активних компонентів (PAC), який вони не можуть отримати зі звичайних продуктів харчування та кормів. Мікроводорості накопичують до 50-70% білка (до 50% у м'ясі та до 15-17% у пшениці), 30% ліпідів, понад 40% гліцерину, до 8-10% каротину та значно вище концентрація вітамінів В1, В2, В3, В6, В12, Е, К, D та ін., порівняно з будь-яким іншим рослинним або тваринним походженням. Тому використання мікроводоростей у виробництві харчових добавок, високоякісної парфумерії та ліків спричинило різке зростання попиту, що зробило значний вплив, особливо на розвиток суміжної галузі.

Близько 61% американців (витрачаючи 6 мільярдів доларів на рік), 43% європейців та 3% росіян використовують харчові добавки. Отже, в даний час понад 75% розробки фармацевтичної продукції генерується виробництвом харчових добавок, що включає також мікроводорості. Мікроводорості з дієтичними добавками можуть принести користь таким захворюванням, як виразка шлунково-кишкового тракту, артрит, діабет, ожиріння та гіпертонія, можуть допомогти регулювати рівень цукру, артеріального тиску та холестерину; їжа, яка може полегшити біль від запалення та забезпечити антиоксидантну активність для запобігання небезпечним для життя захворювань, таким як рак, хвороба Альцгеймера, хвороби серця та інсульт, захищає печінку та нирки та виводить радіацію з організму, покращує імунну систему, полегшує алергію та є Доведено, що він бореться з багатьма різними вірусами, допомагає також вашим очам і мозку, схуднути, а також збільшити дружню флору в кишечнику та поліпшити травлення, ефективно виводить шлаки (важкі метали, радіонуклеотиди та лейкоцити) з організму, зменшує вплив опромінення, цукру і холестерин у крові, серцево-судинні захворювання, а також корисний при захворюваннях печінки, астенії та безсонні, регулює нормальну вагітність та лактацію та запобігає накопиченню надмірної ваги.

Більше того, мікроводорості є важливою сировиною для виробництва амінокислот, вітамінів та інших лікарських засобів. Однак найбільш широко використовуваними мікроводоростями є хлорела та спіруліна - завдяки їх великій кількості ПАК та іншим перевагам (інші червоні та жовті водорості використовують як продуктивні сепаративні сполуки для медицини та вітамінної промисловості). Вартість таблеток мікроводоростей Sun Wellness Inc становить 100 доларів за кг (також виробляються гранули хлорели, вафлі та мед). Японська компанія Yaeyama Shokusan Co., Ltd (виробнича площа понад 10 га) має щомісячний обсяг виробництва порошку Chlorela 35 тонн (ціна - 97,7 доларів за кг), а ціни на порошок Chlorella Center Chlorella - 31-40 доларів за кг. Ізраїльський Інститут прикладних досліджень виробляє порошок хлорели (94-150 доларів за кг), таблетки (172-192 долари за кг) тощо.

Wudi IMVE Feed & Biotech Co є найбільшим виробником у Китаї, що спеціалізується на переробці та експортуванні цист артемії, порошків спіруліни та хлорели (Тайвань, Шаньдун), має хорошу собівартість, хоча в даний час він має невеликий обсяг виробництва (лише 5 тонн щомісяця) . Cyanotech Corp., США (виробнича площа складає дев'яносто повністю освоєних гектарів), можливо, найбільший у світі виробник спіруліни (її ферментів, імунологічної сироватки тощо). Іншими основними виробниками спіруліни є Conversia Co, Сочі, Росія. Ціна продажу таблеток становить 100-150 доларів за кг. Деякі виробники мікроводоростей перебувають у В'єтнамі, Таїланді, Єгипті тощо.

Нові світові ринки
З 1978 по 1996 рік Управління з питань розвитку палива Міністерства енергетики США фінансувало програму розробки відновлюваного транспортного палива з водоростей, відомого як Програма водних видів (або ASP). Основним напрямком програми було виробництво біодизеля із вирощених водоростей із високим вмістом ліпідів. Основним висновком аналізу витрат на великомасштабне виробництво мікроводоростей є те, що для виробництва мікроводоростей мало перспектив на будь-які альтернативи конструкціям відкритих басейнів, враховуючи низькі вимоги до витрат, пов'язані з виробництвом палива.

Фактори, які найбільше впливають на вартість, є біологічними, а не пов'язаними з технікою. Ці аналізи вказують на потребу у високопродуктивних організмах, здатних до майже теоретичних рівнів перетворення сонячного світла в біомасу. Двісті тисяч гектарів могли б виробляти одну четверту палива (менше 0,1% кліматично придатних земельних ділянок у США). Висновок програми DOE-ASP полягає в тому, що єдине вірогідне майже до середньострокового застосування виробництва біопалива з мікроводоростей інтегровано з очищенням стічних вод. У таких випадках економічні та ресурсні обмеження послаблюються, що дозволяє розглядати такі процеси з значно нижчою від максимальної продуктивності.

Нещодавні рекордні ціни на нафту змусили нафтозалежні галузі переглядати свою енергетичну політику, і багато хто хоче перейти на менш ризиковані не нафтові альтернативи. Зацікавленість у використанні біомаси як палива або джерела енергії зростає в результаті зміни клімату та політики та питань енергоефективності. Водорості виявились одним із найперспективніших джерел, особливо для виробництва біодизеля, оскільки врожайність олії з водоростей на порядок вища, ніж у традиційних олійних культур, і водорості можуть рости в місцях, що знаходяться далеко від сільськогосподарських угідь та лісів, тим самим мінімізуючи збитки, завдані еко- та харчових ланцюжків і збирається дуже швидко, що означає, що процес виробництва різко пришвидшується. Окрім водоростей мають такі властивості, які роблять комерційне виробництво привабливим: мікроводорості ростуть набагато швидше, ніж вирощувані на землі рослини, мають однорідну клітинну структуру без кори, стебел, гілок або листя, що дозволяє легше витягувати продукти та підвищувати використання клітин мікроводоростей та однорідність клітин мікроводоростей робить практичним маніпулювання та контроль умов вирощування для оптимізації властивостей клітин.

Неврожаї та загибель худоби спричиняють більші економічні втрати та дедалі частіше підривають продовольчу безпеку. В даний час виробництво біопалива шляхом використання сільськогосподарських продуктів веде до зростання цін на продукти харчування та корми. Тому глобальною проблемою також є кількість та якість їжі та кормів. Хоча існує, мабуть, більше, ніж одне пояснення, ця тенденція може здебільшого полягати в тому, що фермери вирішили отримати високий урожай.

В минулому році основною метою було підвищення засвоюваності кормів, але це було досягнуто головним чином за рахунок використання невеликих концентрацій ПАК та додавання ферментів, підвищуючи лише ступінь гідролізу целюлози, засвоюваність та вагу товару на одиницю корму. Цей однобічний підхід призвів до погіршення якості продукції та зниження стійкості тварин до хвороб. В результаті зросла потреба тварин, птиці та риб у використанні високоякісних кормових добавок для компенсації нестачі ПАК, яких вони не можуть отримати зі звичайних кормів.