胡志明市自然資源與環境大學黎光倫副教授團隊在2018—2022年專項研究中,成功研發出基于輻射技術的寡聚β-葡聚糖制劑工業化制備工藝,可高效應用于高品質生態蝦類養殖領域,為水產養殖綠色化、高值化發展提供新型技術路徑。
一、啤酒副產物資源化利用,實現低值廢料高值轉化
越南現有啤酒生產企業300余家,年度啤酒總產量約46億升,生產過程會產生大量啤酒酵母渣副產物。目前,該類酵母渣僅少量用于基礎飼料加工,大部分直接廢棄,不僅造成資源浪費,還引發廢棄物堆積、水體及土壤污染等環境問題,加重行業生態環保壓力。
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從生物成分來看,啤酒酵母細胞壁富含β-葡聚糖,該物質是一種優質生物活性成分,可有效提升水產養殖生物的生長性能與免疫能力,具備極高的水產應用價值。基于此,研究團隊以啤酒廢棄酵母渣為核心原料,搭建了一套穩定、可控的β-葡聚糖提取工藝流程。該工藝單批次原料處理規模可達10公斤,對應初始啤酒糟液處理量約7000升。經檢測,工藝制備的β-葡聚糖產品純度可達90%以上,分子結構與市面商用標準產品高度一致,具備規模化工業化生產的可行性與應用基礎。
二、耦合輻射與化學改性技術,制備水溶性寡聚葡聚糖
為進一步優化產品性能、適配水產養殖應用場景,研究團隊以純化后的β-葡聚糖為基材,采用鈷-60伽馬射線輻照聯合電子束加速、化學改性復合技術,對β-葡聚糖大分子鏈進行定向裂解,成功制備出低分子量、高水溶性的寡聚β-葡聚糖功能制劑。
研究通過多組對照試驗,確定了最優制備工藝參數:在β-葡聚糖溶液濃度10%、體系pH值9、過氧化氫添加量1%的工況條件下,水溶性寡聚β-葡聚糖產物得率超90%,且產物核心化學結構未發生破壞性改變,最大程度保留了其生物活性。該結果證實,輻射改性技術可高效應用于水產生物制劑的精細化制備,是水產養殖功能性原料研發的優質技術方向。
三、制劑養殖應用成效顯著,助力生態養殖提質增效
研究團隊針對南美白對蝦、草蝦及石斑魚開展養殖對照試驗,在飼料中添加自制寡聚β-葡聚糖制劑后,養殖成效提升效果突出。試驗數據顯示,相較于空白對照組,試驗組水產養殖生物的生長速率、成活率及整體養殖產量均顯著提升,飼料轉化利用率明顯優化,養殖綜合經濟效益大幅改善。同時,蝦類血清免疫、抗氧化等核心生理指標得到有效提升,抗應激與抗病能力顯著增強。
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該技術工藝兼具經濟、生態與產業價值。一方面,以啤酒工業廢棄酵母渣為原料生產高附加值水產生物制劑,有效降低了養殖投入成本,實現工業副產物資源化循環利用;另一方面,通過功能性制劑替代傳統養殖投入品,可推動蝦類養殖向清潔化、生態化、可持續化模式轉型,從源頭減少養殖污染與工業廢棄物污染,完美契合循環農業與綠色水產養殖的發展理念,具備廣闊的產業化推廣前景。
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