Châu Âu: Hồi sinh ngành công nghiệp sản xuất Pekilo protein

Quá khứ

Pekilo là protein đơn bào (SPC) được sản xuất từ quy trình lên men liên tục và công nghệ vô trùng Aspetic. Trong quá trình này, hỗn hợp tế bào chứa tỷ lệ lớn protein được tạo ra bằng cách nuôi cấy nấm mốc sợi Pekilo trong một dung dịch phù hợp chứa carbohydrates và/hoặc axit hữu cơ.

Công nghệ sản xuất Pekilo đầu tiên được phát triển bởi Viện Nghiên cứu Giấy và Bột giấy Phần Lan. Sau đó, quy trình sản xuất được nâng cấp thêm tại Phòng thí nghiệm Py Tampella và Công ty sản xuất giấy Unitet Paper Mills. Để hoàn thiện quy trình sản xuất Pekilo, các đơn vị này đã phải mất 10 năm (1963 – 1973). Tại Phần Lan, Pekilo protein đã chính thức được phê duyệt làm thức ăn chăn nuôi vào năm 1971. Năm 1978, Pekilo được cho phép sử dụng tại Cộng hòa Séc và Slovakia. Năm 1981, Thụy Điển cũng phê duyệt sử dụng phụ gia này trong chăn nuôi.

Peliko protein đã được thử nghiệm tăng cường như thức ăn chăn nuôi cho heo và gia cầm tại nhiều quốc gia và được chứng nhận là một nguồn protein an toàn và giá trị. Năm 1979, Peliko protein cũng được thử nghiệm cho cá hồi Atlantic. Qua thử nghiệm, Peliko protein đã mang lại kết quả tốt, khi thay thế 50% bột cá trong khẩu phần tham khảo cho cá hồi Atlantic non đến khi cá đạt cỡ thả lồng (2 năm tuổi). Với hơn 15 năm được sử dụng an toàn trong thức ăn chăn nuôi, không một sản phẩm SPC nào, trừ các loại nấm men thức ăn thông thường, có thể vượt qua Pekilo.

Hiện tại

Mọi thứ đã đổi thay từ khi nhà máy Pekilo cuối cùng tại Phần Lan bị đóng cửa vào năm 1991. NTTS nổi lên như một ngành công nghiệp chủ lực và đầy tiềm năng, đồng thời cạnh tranh gay gắt nguồn thức ăn với các ngành công nghiệp chăn nuôi trên cạn. Cùng với đó, quy trình lọc sinh học phát triển khắp toàn cầu, tạo ra một nguồn phụ phế phẩm khổng lồ – đây chính là tiền để giúp hồi sinh ngành công nghiệp sản xuất Pekilo protein.

Một nhóm nghiên cứu thuộc eniferBio, một doanh nghiệp trẻ của Phần Lan đang nuôi tham vọng hồi sinh ngành sản xuất Pekilo để sản xuất nguồn protein chính trong nuôi thủy sản. Nhóm nghiên cứu đã kiểm định quy trình sản xuất Peliko từ nhiều nguồn phụ phế phẩm sẵn có hiện nay. Công nghệ được thử nghiệm và tối ưu hóa trong vườn ươm doanh nghiệp LaunchPad và được chủ trì bởi Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Phần Lan VTT từ 2019 – 2020. Tháng 10/2020, eniferBio Ltd đã được cấp phép sản xuất các chủng Pekilo Paecilomyces variotii VTT D-75018/LCL-24.

Bằng quy trình mới, eniferBIo có thể sản xuất Pekilo 65% protein để cạnh tranh trực tiếp với tinh chất đậu nành cô đặc (SPC) trong công thức thức ăn. Ngoài ra, sản phẩm chứa hàm lượng cao chất kích thích miễn dịch beta-glucan, thường được bổ sung riêng biệt như phụ gia thức ăn quan trọng cho cá. Hiện các nghiên cứu về hiệu lực của Pekilo thành tế bào beta-glucan lên đường ruột cá vẫn đang được thực hiện. Mục tiêu của eniferBio là đưa Pekilo protein vào thức ăn thủy sản cho các loài cá săn mồi cần khẩu phần ăn giàu đạm, nhất là cá hồi và tôm.

Tương lai

Ngành thủy sản đang tìm kiếm protein thức ăn thay thế để giúp duy trì tăng trưởng bền vững cho ngành. Giải quyết thách thức protein bền vững, ngành thức ăn thủy sản đã dần thay thế bột cá bằng tỷ lệ đạm đầu nành cô đặc. Những giải pháp này lại không thể áp dụng lâu dài.

Sản xuất bột cá khó tăng trưởng vì lượng cá tự nhiên đang cạn kiệt do khai thác quá mức. Còn đậu tương lại là một trong những nguyên nhân thúc đẩy nạn phá rừng lấy đất đai canh tác tại Amazon, Brazil – lá phổi xanh của trái đất. Do đó, ngành thủy sản cần giải pháp mới để đáp ứng nhu cầu sử dụng protein. Gần đây, có 2 loại protein thay thế được sản xuất quy mô công nghiệp là côn trùng và vi khuẩn dinh dưỡng methane. Dù có tiềm năng bền vững, protein côn trùng không thể cạnh tranh được với đậu tương về giá. Nói cách khác, sử dụng vi khuẩn để biến đổi nhiên liệu hóa thạch (khí tự nhiên) thành thức ăn thủy sản không phải là một giải pháp thân thiện môi trường.

Bất cứ giải pháp nào có khả năng tác động lớn đến cục diện ngành sản xuất protein thức ăn thủy sản đều cần phải đảm bảo tiêu chí bền vững, có khả năng mở rộng và cạnh tranh được về giá với đậu tương. Trong khi đó, các công nghệ Pekilo cũ đến cải tiến, đều có khả năng sản xuất protein bằng quy trình lọc sinh học mà không tăng thêm chi phí đầu vào.

Thời gian tới, một nhà máy Pekilo quy mô 900 m² có thể sản xuất lượng protein tương đương một cánh đồng đậu tương 65 km². Tính riêng các nhà máy ethanol sinh học của châu Âu sản xuất khoảng 8,5 tỷ lít ethanol hàng năm. Trung bình, chưng cất 1 lít ethanol sẽ giải phóng ra 10 lít phụ phẩm có tiềm năng sản xuất 850kT Pekilo 65% protein tại châu Âu.

Trong khi đó, các trại nuôi cá hồi ở Na Uy hiện đang tận dụng gần 300kT tinh chất đậu nành cô đặc hàng năm. Do đó, sản xuất protein phục vụ ngành công nghiệp thủy sản châu Âu đảm bảo tiêu chí bền vững và kinh tế là điều hoàn toàn khả thi.

Mi Lan

Theo Aquafeed