李敘瑾

生命周期僅28天的黑水虻擁有高達(dá)50%的高蛋白含量。

法國(guó)東部多爾地區(qū)，在郁郁蔥蔥、高低起伏的平原上，坐落著一片有點(diǎn)特殊的農(nóng)場(chǎng)。從外面看，農(nóng)場(chǎng)由錯(cuò)落的大型集裝箱體構(gòu)成，它們都是溫室工廠。深入其中，會(huì)發(fā)現(xiàn)這里沒(méi)有各種植物作物，也沒(méi)有家禽牛羊，農(nóng)場(chǎng)的主角是昆蟲(chóng)。全自動(dòng)機(jī)械化的傳送帶上運(yùn)送著一個(gè)個(gè)覆膜的托盤(pán)，里面是數(shù)百萬(wàn)只蠕動(dòng)的黃粉蟲(chóng)，俗稱(chēng)“面包蟲(chóng)”。

這是昆蟲(chóng)蛋白公司Ynsect于2016年起經(jīng)營(yíng)的第一家昆蟲(chóng)養(yǎng)殖廠，它獲得了美國(guó)國(guó)家食品藥品監(jiān)管局的許可，能將昆蟲(chóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售給飼料生產(chǎn)商，目前它已是全球最大的昆蟲(chóng)蛋白研發(fā)機(jī)構(gòu)。

在Ynsect的工廠里，以麥麩為食的黃粉蟲(chóng)能在70天里由卵生長(zhǎng)為性成熟的成蟲(chóng)，體積則膨脹萬(wàn)倍以上。由于脂肪、蛋白質(zhì)含量分別高達(dá)35%和45%左右，成年黃粉蟲(chóng)會(huì)被烘干碾軋制成商業(yè)養(yǎng)魚(yú)飼料—魚(yú)粉的替代品。

幾年后，Ynsect還找到了一種比黃粉蟲(chóng)更“能干”的昆蟲(chóng)。2021年，它在荷蘭建廠，開(kāi)始養(yǎng)殖生命周期僅28天的黑水虻。這是一種成蟲(chóng)后看上去和蒼蠅差不多的昆蟲(chóng)，喜歡在餐廚垃圾桶里嗡嗡亂飛。

和黃粉蟲(chóng)幼蟲(chóng)以麥麩為食不同，黑水虻的食物主要來(lái)自農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和食品飲料行業(yè)的食物殘?jiān)?。但這并不妨礙它和黃粉蟲(chóng)一樣，擁有高達(dá)50%的蛋白含量—普通魚(yú)肉的蛋白含量只是它的1/3到1/4，加上更短的成長(zhǎng)時(shí)間和“不挑食”的特點(diǎn)，黑水虻的商業(yè)價(jià)值正在被眾多創(chuàng)業(yè)者發(fā)現(xiàn)，豐晟生態(tài)的創(chuàng)始人黎凱便是其中一位。

在環(huán)保公司深耕多年的黎凱早就聽(tīng)聞國(guó)外有Ynsect這類(lèi)公司在利用昆蟲(chóng)做蛋白轉(zhuǎn)化替代飼料，甚至是寵物和人類(lèi)的食品。2019年，黎凱與瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)生物轉(zhuǎn)化有機(jī)廢棄物的技術(shù)團(tuán)隊(duì)接觸，共同參與百威啤酒的“污泥蛋白提取技術(shù)”科研項(xiàng)目。在交流中，黎凱意識(shí)到，那些被我們忽視的餐廚垃圾和畜禽糞污其實(shí)是一個(gè)巨大的蛋白資源庫(kù)，于是，黎凱開(kāi)始組建團(tuán)隊(duì)搭建“循環(huán)蛋白工廠”。

“循環(huán)蛋白工廠”簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是開(kāi)發(fā)養(yǎng)殖黑水虻技術(shù)，利用黑水虻能分解有機(jī)物的特性，將餐廚垃圾資源化。這種處理方式經(jīng)由昆蟲(chóng)生物轉(zhuǎn)化，幾乎零排放，其終端產(chǎn)品還能做成昆蟲(chóng)蛋白，擁有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。

黑水虻的消化能力驚人，從餐廚剩余物到畜禽糞便統(tǒng)統(tǒng)可以消化，后續(xù)產(chǎn)生的蟲(chóng)砂則能實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥料循環(huán)再利用。從分解垃圾到利用黑水虻轉(zhuǎn)化技術(shù)將其帶回食物鏈，加工成飼料甚至是食品，這一循環(huán)過(guò)程最短僅需7天時(shí)間。更低的成本和接近100%的昆蟲(chóng)蛋白轉(zhuǎn)化效益讓黎凱堅(jiān)信，利用黑水虻實(shí)現(xiàn)廢棄物轉(zhuǎn)化的生意大有前景。

而早在2013年，楊朝傑就接觸到昆蟲(chóng)繁育領(lǐng)域。彼時(shí)，他主要在國(guó)外市場(chǎng)負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)昆蟲(chóng)自動(dòng)化養(yǎng)殖設(shè)備，陸續(xù)完成了6個(gè)大規(guī)模昆蟲(chóng)工廠項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)。

2020年，楊朝傑也回國(guó)組建了自己的團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)立了名為Blue Protein的公司，主要就是利用昆蟲(chóng)轉(zhuǎn)化技術(shù)將餐廚垃圾變成可再利用的資源，公司于今年3月完成了千萬(wàn)元天使+輪融資。其團(tuán)隊(duì)的CTO楊逢春博士曾在黑水虻技術(shù)的發(fā)源地—被稱(chēng)為“黑水虻之父”的美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)教授Jeffery K. Tomberlin的實(shí)驗(yàn)室里工作過(guò)。

近些年，動(dòng)物飼料蛋白供給需求日益增長(zhǎng)，但人類(lèi)為獲取飼料原料，對(duì)森林、海洋和耕地造成了過(guò)度破壞。與牛羊生產(chǎn)的動(dòng)物蛋白相比，黑水虻僅需要2%的土地和4%的水就可以同樣產(chǎn)出一公斤的蛋白質(zhì)，整個(gè)過(guò)程可以減少96%的溫室氣體排放，這一優(yōu)勢(shì)也使水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料成為目前昆蟲(chóng)蛋白最主要的應(yīng)用場(chǎng) 景。

根據(jù)行業(yè)調(diào)研機(jī)構(gòu)Stratistics M RC的數(shù)據(jù)，2022年全球昆蟲(chóng)蛋白市場(chǎng)的規(guī)模達(dá)到8億美元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到49億美元。對(duì)環(huán)境更為友好，同時(shí)能幫助緩解氣候和糧食問(wèn)題，因而近年國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)不少初創(chuàng)公司，試圖通過(guò)養(yǎng)殖黑水虻等昆蟲(chóng)，解決餐廚垃圾處理的痛 點(diǎn)。

但安全、高效的昆蟲(chóng)養(yǎng)殖需要謹(jǐn)慎的氣候控制和生物安全的環(huán)境，所以要想打通全產(chǎn)業(yè)鏈，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖并不是易事。

直到2017年，跨國(guó)制造設(shè)備廠商布勒利用其在食品飼料加工技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)合昆蟲(chóng)養(yǎng)殖企業(yè)Protix在飼養(yǎng)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，共同開(kāi)發(fā)出工業(yè)規(guī)模的昆蟲(chóng)飼養(yǎng)和原料加工工藝，昆蟲(chóng)養(yǎng)殖規(guī)模化才有了一些進(jìn)展。這種工藝也被黎凱引進(jìn)國(guó)內(nèi)，他的團(tuán)隊(duì)目前正在籌備更多工廠項(xiàng)目。

但黎凱也對(duì)《第一財(cái)經(jīng)》雜志表示，技術(shù)不能照搬。由于國(guó)內(nèi)外飼養(yǎng)昆蟲(chóng)的原料不一樣，設(shè)備和技術(shù)原理都需要變革。國(guó)外多數(shù)使用麥麩喂養(yǎng)昆蟲(chóng)，國(guó)內(nèi)則以餐廚垃圾、畜禽糞污、棕櫚渣和多種廢棄物飼養(yǎng)昆蟲(chóng)。所以，無(wú)論是上游的昆蟲(chóng)育種培育，還是中游的有機(jī)廢棄物資源化、下游的飼料蛋白加工生產(chǎn)，如何保證穩(wěn)定的質(zhì)量從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，都是新的挑 戰(zhàn)。

比如在養(yǎng)殖過(guò)程中，除了十分嚴(yán)苛的溫控和生產(chǎn)環(huán)境要求，黑水虻的體重每天都以數(shù)十倍的速度幾何式增長(zhǎng)，要想得到最佳生物轉(zhuǎn)換率時(shí)段的黑水虻成蟲(chóng)，對(duì)設(shè)備和運(yùn)維中的控制能力提出了很大挑戰(zhàn)，更何況“未來(lái)昆蟲(chóng)工廠大規(guī)模養(yǎng)殖的數(shù)量級(jí)肯定會(huì)達(dá)到10億甚至100億以上”。另一方面，餐廚糞便原料中的有機(jī)物狀態(tài)并不是穩(wěn)定的，每一天的酶和水分都都需要?jiǎng)討B(tài)檢測(cè)。

楊朝傑也對(duì)《第一財(cái)經(jīng)》雜志表示，現(xiàn)階段，中國(guó)黑水虻行業(yè)仍以小規(guī)模分散養(yǎng)殖模式為主，就像10 0年前人類(lèi)的養(yǎng)雞技術(shù)一樣，育種、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、病理學(xué)、規(guī)模化產(chǎn)業(yè)鏈等各環(huán)節(jié)技術(shù)的不完善導(dǎo)致無(wú)法簡(jiǎn)單通過(guò)復(fù)制規(guī)模實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能提升、效率提升。例如蟲(chóng)料分離環(huán)節(jié)，目前國(guó)內(nèi)普遍采用機(jī)械分篩的方式，但對(duì)于餐廚垃圾這種含水率高的有機(jī)廢棄物來(lái)說(shuō)，機(jī)械分篩最大的問(wèn)題在于分得不徹底，雜質(zhì)含量高，這意味著再加工成本高。

上游廚余和畜禽廢棄物的處理需求和下游飼料的蛋白替代需求均是長(zhǎng)期、大量且穩(wěn)定的。黎凱的公司目前每天僅能處理10噸到100噸餐廚垃圾，而國(guó)內(nèi)一線城市每天都有數(shù)千噸餐廚垃圾產(chǎn)生，這還不包括家庭餐廚垃圾?！斑@個(gè)市場(chǎng)很廣闊”，黎凱表示。昆蟲(chóng)蛋白作為水產(chǎn)養(yǎng)殖新飼料已于2021年被歐盟委員會(huì)正式批準(zhǔn)使用，而中國(guó)魚(yú)粉長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口，如果昆蟲(chóng)蛋白能夠完成國(guó)產(chǎn)替代，也有望幫助中國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料擺脫進(jìn)口。

昆蟲(chóng)蛋白生物轉(zhuǎn)化的三個(gè)環(huán)節(jié)

數(shù)據(jù)來(lái)源：根據(jù)公開(kāi)資料整理 注：ABC是昆蟲(chóng)蛋白生物轉(zhuǎn)化的三個(gè)環(huán)節(jié)。

昆蟲(chóng)蛋白賽道的主要“玩家”

數(shù)據(jù)來(lái)源：根據(jù)公開(kāi)資料整理

近些年，全球范圍內(nèi)，以昆蟲(chóng)蛋白為原料的動(dòng)植物營(yíng)養(yǎng)品也開(kāi)始出現(xiàn)。不過(guò)由于技術(shù)、數(shù)消費(fèi)習(xí)慣、政策等原因，昆蟲(chóng)蛋白寵糧和人類(lèi)可食用昆蟲(chóng)蛋白粉的普及度目前還并不高，價(jià)格也都非常貴。2019年1月，位于英國(guó)的寵物食品創(chuàng)業(yè)公司Yora推出了一款以黑水虻為主要成分的新型狗糧，該產(chǎn)品1.5公斤裝的市場(chǎng)價(jià)格達(dá)到近140元人民幣。

在國(guó)內(nèi)，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)寵物營(yíng)養(yǎng)研究中心負(fù)責(zé)人鄧百川也在5年前就開(kāi)始做相關(guān)試驗(yàn)，他和團(tuán)隊(duì)通過(guò)添加含不同劑量的昆蟲(chóng)蛋白寵物糧，一次一次評(píng)估最優(yōu)效果。

鄧百川之所以看好昆蟲(chóng)蛋白寵物糧賽道，是因?yàn)槔ハx(chóng)的氨基酸消化率較高，相比植物蛋白和牛肉、鴨肉等常見(jiàn)蛋白，昆蟲(chóng)蛋白更有利于寵物的吸收。他告訴《第一財(cái)經(jīng)》雜志，昆蟲(chóng)體內(nèi)的蛋白質(zhì)含量一般在40%至70%之間，是魚(yú)類(lèi)肉類(lèi)蛋白含量的3到4倍，并且含有豐富的微量元素和氨基酸，混合食用可以達(dá)到互補(bǔ)效果，這對(duì)于寵物飲食營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的完整有著重要意義。

這種基于昆蟲(chóng)的寵物食品配方開(kāi)發(fā)，鄧百川的實(shí)驗(yàn)室已和兩家企業(yè)展開(kāi)合作。目前，其配方主要針對(duì)一定年齡范圍內(nèi)的黑水虻幼蟲(chóng)，測(cè)試寵物對(duì)昆蟲(chóng)蛋白質(zhì)或油脂的適口性和消化率。相應(yīng)配方會(huì)使用不同發(fā)育階段收獲的昆蟲(chóng)，從中獲取不同的營(yíng)養(yǎng)素，最終推出脫脂和不脫脂兩種工藝的寵物糧產(chǎn)品。

但鄧百川同時(shí)也指出，在相關(guān)政策和市場(chǎng)接受度上，國(guó)內(nèi)仍和國(guó)外存在差距。2017年7月起，歐盟法律規(guī)定，允許在水產(chǎn)飼料配方中加入昆蟲(chóng)蛋白。2021年，美國(guó)批準(zhǔn)黑水虻用于狗糧生產(chǎn)，歐盟也批準(zhǔn)了在豬和家禽飼料中使用昆蟲(chóng)成分。同年，歐盟更是批準(zhǔn)黃粉蟲(chóng)可用于人類(lèi)食用。但在亞洲很多國(guó)家，這方面還沒(méi)有比較明確的規(guī)定。

“我們的研究剛起步，在技術(shù)上已沒(méi)有問(wèn)題，但在產(chǎn)業(yè)鏈溯源上會(huì)讓消費(fèi)者有顧慮?！编嚢俅ㄕf(shuō)。比如拿什么喂養(yǎng)蟲(chóng)子、蟲(chóng)子養(yǎng)殖加工方面的標(biāo)準(zhǔn)和第三方監(jiān)管都不完善。此外，目前對(duì)于大規(guī)模在食品鏈中使用養(yǎng)殖昆蟲(chóng)作為蛋白質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)環(huán)境的具體影響，都還沒(méi)有系統(tǒng)的定論。

其實(shí)，昆蟲(chóng)蛋白在個(gè)別地區(qū)早已出現(xiàn)在人類(lèi)食品中，中國(guó)云南和亞洲許多地區(qū)自古就有直接吃昆蟲(chóng)的“傳統(tǒng)”，歐洲的部分細(xì)粉、意大利面等食品也會(huì)用蟋蟀粉作為調(diào)味料。未來(lái)，或許這些大量在網(wǎng)狀籠子或成堆黑色塑料箱里慢慢變肥的昆蟲(chóng)真的會(huì)成為代替植物、動(dòng)物蛋白的“第三代蛋白”。