进入每年的夏季,南黄海浒苔绿潮依然会如期而至,人们可谓闻“浒”丧胆、苦不堪言。但在南方地区人们对天然浒苔资源却是如获至宝,甚至还有人穷尽一生探索并研究试验天然采苗、人工育苗、海域/滩涂养殖和工厂化设施养殖及其资源化开发利用等,试图大规模推广应用、形成产业化,用来改善生态环境、恢复生态系统、造福沿岸百姓,甚至于惠及人类社会的健康和可持续发展。这不该会是无稽之谈吧?
当然不是。2023年5月26-28日期间及10月30日-12月2日期间,由本平台连载的“东海象山港海域浒苔资源化利用探索追踪”和“东海福清湾海域浒苔资源化利用探索追踪”两文,可以佐证。
然而,北方地区针对持续暴发的浒苔绿潮所带来的巨大浒苔生物量,又是如何看待的?是什么原因阻碍了浒苔资源的大规模开发利用?下文将要陈述的“南黄海浒苔资源化利用探索追踪”一文(拟分为江苏篇和山东篇),试图帮助读者全方位了解我国南黄海天然/野生大型经济海藻-浒苔资源的前期开发利用进程及其大规模、商业化应用的前景。
南黄海浒苔资源化利用探索追踪(江苏篇)
浒苔是绿藻门绿藻纲石莼目石莼科浒苔属中多种藻类(如国内常见的有缘管浒苔、浒苔、扁浒苔和条浒苔等)的统称,也有海青菜、海苔、苔菜和苔条之俗称。它是一种有着极强环境适应与繁殖能力的大型经济海藻,广泛分布于温带海域的浅海潮间带和内陆水域。
浒苔所属的“绿藻家族”,还是藻类生物中最接近植物的门类,如小球藻、水绵、刚毛藻和石莼等都是它们的“亲戚”。浒苔称得上是藻类中的“后起之秀”,虽成名较晚,但来势汹汹,近十多年里经常在夏季侵袭黄海南部海域,弄得沿岸江苏、山东两地不知所措,影响了人们的日常生产、生活,特别是海洋经济的正常发展。
其实,我国沿海野生浒苔资源原本就十分丰富,在海带、紫菜等养殖海域中更是常见,几乎一年四季均可生长。据相关资料表明,每年的春季至夏初期间,江苏南部沿海辐射沙洲区域紫菜养殖筏架上的野生固着浒苔类绿藻生物量就达6,000~8,000吨(湿重)。
另据保守估计,在南黄海浒苔绿潮暴发小年的漂浮浒苔生物量湿重约为200万吨,大年可高达2亿吨;其他年份的波动较大,会在200-20,000万吨之间变化。然而,在江苏海域的漂浮浒苔生物量,却远没有山东海域丰富,至多只占2成,即在40-4,000万吨之间;并且受到自然环境因素的影响,漂浮浒苔不易集聚,比较分散。
调研表明,江苏近岸海域通过前置打捞的浒苔生物量,由于分散、量少,难以做到资源化利用。如2022年浒苔季,沿岸的南通、盐城和连云港地区,虽投入了打捞船只5,000余艘次,但累计收集的浒苔打捞量不过万吨(约9,940吨),岸滩清理量更少(不足3,000吨)。正因为打捞数量极其有限、且又无法及时运输上岸,很容易腐烂变质,一些地方只能堆放在临时处置场地,待晒干后运往垃圾发电厂焚烧处置;还有地方直接挖坑填埋,既影响陆域环境,又带来了空气、土壤及地下水污染,陷入两难境地。
据2010年的一份检测报告揭示,江苏如东岸基固着浒苔的粗蛋白含量为29%~32%,粗脂肪为0.77%~0.94%,灰分17%~19%,粗纤维5%~7%,碳水化合物35%~39%,总叶绿素含量最高达12.893mg/g,类胡萝卜素最高达1.863mg/g。送检的浒苔样品中,氨基酸含量为27.56%,必需氨基酸占了总氨基酸总量的34.78%~37.45%,其中呈味氨基酸(主要含谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸)占了必需氨基酸总量的41.22%~45.21%。
当然,不同产地的浒苔化学成分会存在一些差异。如有些地方采集的浒苔样品中粗蛋白含量仅为13.21%,甚至更低(12.22%);粗脂肪为1.04%,灰分为21.87%等。组成蛋白质的17种氨基酸中,其中谷氨酸和天冬氨酸的含量最高,占了总量的26.19%;其次是甜味氨基酸(如亚麻酸、丙氨酸、甘氨酸和丝氨酸),占了总量的22.14%。
研究还表明,浒苔中含有约40%的糖类,其化学结构主要由鼠李糖、木糖和葡萄糖醛酸等组成,如鼠李糖含量占中性糖的65.56%~67.55%,木糖占19.33%~24.61%。浒苔多糖还包含了其他类型的单糖残基,如半乳糖、甘露糖等,这些残基的加入为浒苔多糖的结构增添了多样性。
显而易见,浒苔不仅是一种高蛋白、低脂肪、较高粗纤维和矿物质含量丰富的绿藻,且富含人体8种必需氨基酸及多种不饱和脂肪酸,自古以来就是一种食用藻类。此外,浒苔也可以当作食品和动物饲料的添加剂和天然调味剂,具有很好的开发利用前景。
浒苔还是一种富含碳水化合物的优质海产品。浒苔多糖的化学结构特点还赋予了它们独特的生物学活性,如保湿和吸湿能力、抗氧化活性等,使其在化妆品、医药、材料等领域具有潜在应用价值,尤其是浒苔多糖对降血脂等都有着显著作用。
由此可见,浒苔在本质上不是什么“灾星”,而是大自然赐予人类的“宝藏”。近岸海域丰富的大型经济藻场,正好填补了过去长期为人类提供优质水产品的经济渔场空缺;何况,浒苔还有着比经济鱼类更多的优点,既进得了厨房(可直接食用,且拥有更丰富的营养素)、还出得了厅堂(可应用于众多领域,还可以平衡海洋生态系统,净化海水水质等),真不该草率地将其与有毒有害的赤潮藻类相提并论。
江苏浒苔资源开发利用大体上经历了三个阶段,都是在外部环境因素和外力推动下的被动实践,缺少主观能动性。前两个阶段分别持续了4年(2013~2016年)和3年(2016~2018年),尚处于探索期;第三阶段始于2018年至今,其发展前景还十分迷茫,明摆着只是为了应对浒苔绿潮防控而已,完全忽视了浒苔资源的实际应用价值,以及所能发挥的社会、经济和生态效益。
1、第一阶段(2013~2016年)
该阶段江苏浒苔资源开发利用探索主要由上海海洋大学发起,并与江苏海瑞食品有限公司等企业合作展开。利用现成的条斑紫菜全自动加工机,研制出了浒苔片张食品制备工艺,包括浒苔采收、运输、洗涤、切碎、压片、烘干和出片等步骤。
据公开资料显示,江苏海瑞食品有限公司成立于2005年,原名叫盐城海瑞食品有限公司,于2017年正式更名。主要经营水产品(除水产饲料)加工,以及紫菜、南美白对虾和梭子蟹养殖等。拥有养殖生产管理船4艘、总吨位1,000吨;800平方米冷库1座,紫菜育苗室7,000平方米;建成并投产条斑紫菜一次加工线(6条)和条斑紫菜调味、烤菜二次加工生产线等;海上养殖面积16,800亩,年加工各类条斑紫菜成品250吨。公司生产的一次加工菜主要用于酒店、宾馆、料理寿司店、风味小吃等,产品主要销往韩国、美国及东南亚国家和国内沿海城市。
2015年4月,有地方媒体报道称,该企业2条浒苔加工线依次排开,温度、速度等控制仪表灯光闪烁,曾经的“海洋危害”正在这里转化为“海产美味”。江苏海洋研究院副院长陈彬告诉记者,“海瑞食品运用上海海洋大学何培民教授领衔研发的浒苔食品开发技术,实现了浒苔变废为宝。”海瑞食品目前已形成年加工出口浒苔成品30吨的生产能力,是校企合作为它带来了新的经济增长点。
2、第二阶段(2016~2018年)
该阶段同样由上海海洋大学牵头,联合了浙江象山旭文海藻开发有限公司和江苏鲜之源水产食品公司,研制成功一台浒苔半自动加工机,安装在鲜之源公司,并于2016年浒苔季投入试生产。
据上海海洋大学官网报道,浒苔加工机的研发工作主要由该校何培民教授主持。他在“十二五”期间承担了国家科技部支撑计划课题“长江口附近海岸带生态修复与生物资源利用关键技术研究与应用”;其在前辈学者马家海教授的指导和关怀下,领导课题组开展了绿潮藻浒苔优势种资源化利用研究,发现江苏南通-大丰近海固着及漂浮绿潮藻颜色鲜绿,蛋白质含量高达32%,品质优良,从而与江苏企业和浙江企业联合开展了浒苔系列食品开发研究。研究初期,对条斑紫菜全自动加工机器进行利用和改造,用以加工浒苔,然而效率不高。随着研究过程的深入,课题组成员强烈认识到制约江苏近海浒苔资源化利用的最大瓶颈是缺乏专业的加工设备。
为此,何培民教授多次协同江苏省企业负责人专程前往浙江象山旭文海藻开发有限公司向朱文荣总经理请教学习,经过2年多时间酝酿和筹划,终于形成了上海海洋大学-江苏鲜之源水产食品公司-浙江象山旭文海藻开发有限公司产学研模式,联合研制出江苏省第一台浒苔加工机,日加工产量可达600公斤干品。目前已加工出近2吨浒苔干品,预计该加工机在生产季节可加工近20~30吨浒苔干品(约需400-600吨新鲜浒苔作为原料---平台注)。我们期待通过该加工机的研制和浒苔食品开发,最终实现变废为宝、变灾为宝。
采收的新鲜浒苔运至加工企业后,首先被放入水泥池中并加入海水暂养,避免藻体变质;随后捞取浒苔放入清洗设备中,先用海水清洗3遍,除去泥沙和杂质,再用淡水清洗3次,除去盐分;再利用机械化离心脱水设备对浒苔进行高速离心脱水处理,直至出水口不再流水。
然后,取出浒苔放入打散机中将藻体打散成蓬松状,再人工将浒苔均匀平铺于鼓风烘干机传送带上。烘干机长30米,设有多层烘干网格传送设备,共设计了7道工序,温度先递增再递减,采用穿透力很强的热气鼓风吹干,干燥20分钟后,其水分含量可以控制在10~15%以内。最后,取出浒苔干制品装袋/箱,即可外销或者直接用作深加工的原料/初级产品。
据公开资料显示,江苏鲜之源水产食品公司成立于2012年2月,是由南通宏顺水产品有限公司出资新建的海苔二次加工企业,经营范围包括干制水产品加工;紫菜、海藻收购及销售;预包装食品、散装食品销售等。南通宏顺水产品有限公司是江苏鲜之源水产食品有限公司的原料基地,成立于2002年6月,经营项目为紫菜的苗种培育、养殖和加工等,其中拥有紫菜育苗室3,800多平方米,外沙紫菜养殖基地24,000亩;公司配备养殖船4艘、全自动进口八帘加工机2台,年生产干紫菜8,000多箱,新成立的合作社可生产紫菜20,000多箱。两家公司拥有从育苗、栽培到一次和二次加工完整的产业链,先后获市农业龙头企业、国家水产种业阵型企业等称号。
由鲜之源公司利用漂浮浒苔加工出的大部分浒苔初级产品,主要以粉末状加入各种烘烤类食品中。烧烤后的食品具有浒苔的特殊清香味,尤其是浒苔本身具有的富含蛋白质、较高纤维素、丰富矿物质、不饱和脂肪酸和多糖等营养成分,深受大众喜爱和青睐。
据参与研发的科技人员介绍,浒苔藻粉加工工艺十分简单,可以先用粉碎机将干燥的浒苔整藻产品磨成藻粉,再用40~80目网筛过筛,便可得到颗粒大小均匀的浒苔藻粉产品。无论是浒苔片张还是浒苔藻粉,只需放入-20℃的冷库中,就能长期保存备用。
经检测表明,由上海海洋大学与鲜之源公司和旭文海藻公司合作生产的漂浮浒苔产品,在色泽、滋味、口感、杂质、水分、铅、无机砷、甲基汞、多氯联苯、菌落总数、大肠杆菌、霉菌、沙门氏菌、副溶血性弧菌和金黄色葡萄球菌等方面,均符合GB/T23596-2009、GB19643-2005、GB2762-2012和GB29921-2013等国家标准,可用于生产浒苔麻花、浒苔花生仁和浒苔瓜子仁等产品。
上海海洋大学何培民教授曾撰文称,根据绿潮来源于南黄海辐射沙洲紫菜养殖筏架上固着绿藻的研究说法,绿潮源头区域30多万亩紫菜筏架固着绿藻浒苔鲜藻4,000吨~6,000吨(干品200吨~300吨),蛋白质含量高达32%~36%,制备成浒苔食品,价格可以达到每吨4万元,年总产值可以达到800万元~1,200万元;并称研制的第一台绿藻浒苔食品半自动加工机,1年可以生产25吨左右。如投资推广到10台浒苔加工机,即可全部利用紫菜筏架浒苔,有效控制绿潮暴发规模。
调研表明,由上海海洋大学、江苏鲜之源水产食品公司和浙江象山旭文海藻开发有限公司联合开发、并成功研制的浒苔加工机,累计加工了近90吨食品级浒苔粉(其原料既有固着浒苔、也有漂浮浒苔)。遗憾的是,随着浒苔原料应绿潮防控要求灭杀断供后,鲜之源公司随之停止了浒苔产品的加工生产。所以,该设备至今一直处于闲置状态,尚未得到推广应用。
据悉,当时旭文海藻公司也曾利用其建立的国内外销售渠道,为鲜之源公司包销了约20吨干苔产品。在外界看来,这已解决了困惑旭文海藻公司多年的浒苔原料短缺问题。殊不知,天有不测风云,由于针对南黄海浒苔绿潮的防控策略有变,原计划的鲜苔来源没有了;而漂浮浒苔在南黄海辐射沙洲海域本来就连不成片,生物量也极其有限,打捞再加上生产成本过高,企业赢利微薄;当地政府又缺少补贴或倾斜政策,致使鲜之源公司在2018年后就停止了浒苔产品的生产,旭文海藻公司也就无奈放弃了此次合作。
3、第三阶段(2018年至今)
这一阶段始于政府机构大部制改革,即国家海洋局撤消,蓝色国土-海洋被并入自然资源部统一管理之后;同时,也正值2018年6月上合组织峰会在青岛召开,这关系到国家政治外交大局,做好2018年浒苔绿潮防控工作,成了山东、江苏两地的头等大事。
据公开资料显示,江苏省海洋与渔业局按照国家几大部门和省委省政府的决策部署,统筹调度全省力量,克服气象条件复杂、远距离航行、长时间在管辖海域外作业等困难,组织人员在海上连续奋战两个多月,出动打捞及处置人员5,300余人,打捞渔船3,500余艘次,打捞浒苔(含马尾藻)63,000余包、湿重1.8万余吨,有效遏制了浒苔绿潮发展态势和海洋生态灾害发生,圆满完成了上合青岛峰会保障任务。
调研表明,这也是江苏首次组织人员在海上打捞浒苔。他们依据浒苔绿潮在江苏沿海“渐次发生”这一特点,共在沿海设置了三道防线:第一道防线为南通、盐城辐射沙洲区域,第二道防线为射阳河口外海域,第三道防线为苏鲁交界海域。全力做好防线内零星浒苔的拦截、打捞和较大规模浒苔集中打捞,确保江苏海域无任何“漏网之‘浒’”,浒苔绿潮“日现日清”。
同时,还建立了打捞浒苔科学处置的常态化清理机制,即打捞浒苔交付“海状元”号专业打捞船处理,并运抵其胶州工厂进行资源化利用。但为保障青岛上合峰会,山东主管部门通知“海状元”号返回青岛,由于交通管制,江苏的打捞浒苔无法经陆上运输进入胶州工厂,上岸处置问题突显。无奈,江苏方面只能紧急协调落实滨海县、赣榆区作为上岸浒苔的无害化处置区域,打捞浒苔通过晾晒脱水后交由环卫部门填埋或焚烧发电,实现浒苔无害化处置。
正是在各种大环境下,江苏根据上级主管部门的要求,积极配合浒苔绿潮防控工作,在上合组织峰会结束后、至2023年的这段时间里,采取了如(1)强化养殖用海管理,实现紫菜养殖规模总量压减;(2)推广缆绳覆塑工艺,开展多种新材料新工艺试验;(3)规范养殖设施管理,做到在海筏架标签覆盖到位;(4)落实先除藻后回收,确保养殖设施如期回收上岸;以及(5)强化浒苔处置,防止形成次生环境问题等措施。
公开资料显示,在2019年11月至2020年7月期间,自然资源部与江苏相关部门在苏北辐射沙洲紫菜养殖区共同组织开展了一次浒苔绿潮防控试验。通过除藻作业、提前回收紫菜养殖筏架等工作,试图从源头上控制入海浒苔绿藻初始生物量。
止2022年8月底,江苏在一个养殖季内清退的非法紫菜养殖面积就有2,300亩,压减海洋生态保护区养殖面积2.6万亩、拆除无证养殖筏架1,700余台,全面完成清退压减任务。全省浒苔资源化利用达到近1,000吨。
据业内人士反映,江苏沿海地区浒苔资源化利用的实践探索并不顺利,特别是在提出“日常除藻”规定,即“要求企业除早除小,常态化开展养殖设施附着绿藻的消杀工作”后,彻底断绝了前两个阶段加工生产食品级浒苔产品的鲜苔(固着浒苔)来源;而岸边收集的浒苔杂质垃圾多,海上打捞浒苔不仅数量有限,且又无法保证新鲜快速转运,再加上运输船需候潮进港等因素,待收集到一定数量后(约2~3天),再运送到试点企业,有些浒苔早已腐烂变质。如果使用紫菜烘干设备加工,由于浒苔量少、质差,加工成本太高,所以主要靠自然晒干,只能用于饲料或者肥料生产,企业无利可图,也就纷纷放弃了还是由财政资金支持的浒苔资源化利用试点。
虽然,也有一些具有相当规模的当地饲料/饵料和有机肥生产企业,有意引进浒苔烘干生产线、并以浒苔粉为原料,生产浒苔饲料/饵料和浒苔有机肥的打算。但当他们了解到政府只是为了浒苔绿潮防控及其采取应急打捞措施收集的少量浒苔资源时,同样放弃了申请试点的念头。
尽管近些年,江苏对各地资源化利用浒苔的产能从1,000吨提高到了3,000吨,但通过试点后,政府是否能够保证企业全年生产的浒苔原料需求?却始终没有一个明确的答复或者表态,也就难以吸引企业参与其中。毕竟,投资建设具有一定规模的浒苔烘干生产线,少则近百万,多则上千万。
所以,截止2023年底,江苏既没有建成一条新的浒苔生产线,也没有恢复当地企业原有的3条生产线。近些年来,海上打捞和岸边清理的浒苔,不是被填埋,就是靠在野外晒干后送往垃圾发电厂焚烧处置;只有少部分由试点企业通过自然晒干、人工分拣后,销售给国内藻类深加工企业资源化利用的。
平台连载的“东海象山港海域浒苔资源化利用探索追踪”和“东海福清湾海域浒苔资源化利用探索追踪”两文中,分别提到浙江象山旭文海藻开发有限公司的朱文荣总经理和福建海兴保健食品有限公司的陈灿坤总经理,都一直在想着能为江苏沿海的打捞浒苔,特别是紫菜养殖筏架上的固着浒苔出路做点贡献,愿意利用各自掌握的专利技术以投资方式与连云港(这里漂浮浒苔生物量相对较高、且鲜苔质量较好,还可收购邻近山东日照在海上打捞的鲜苔,以确保企业规模生产的原料供应)、南通(苏北浅滩紫菜养殖筏架上的固着浒苔资源丰富、品相品质高)一带的企业合作,生产的浒苔产品既可包销,也可由合作企业自销。
朱文荣还表示,如果鲜苔收购量较大的话,也可以采用冷链车运输,将鲜苔滤水/压缩打包后运往位于宁波象山的企业加工生产。一辆冷链车一次可运输28吨滤水鲜苔,目前企业的两条生产线每天可加工8~10吨鲜苔,24小时连续生产可达16吨左右。当然,尚需考虑生产线故障、检修等突发情况。他觉得,即使运输成本高一些,但只要能够保证浒苔的色度和质量,企业还是有利可图的。
可见,新鲜浒苔保存,除了烘干处理外,还可以滤水冷藏。江苏沿海地区拥有众多的水产冷库,完全可以利用富余的冷库空间贮存鲜苔,同样可以满足浒苔加工企业对原料全年生产的需求。
浒苔绿潮防控及其生物量打捞,地方政府主导了十多年,投入了大量人财物力,但似乎收效甚微,绿潮现象反而呈现愈演愈烈的趋势;大量前期防控、打捞资金白白浪费,值得深刻反思。
也有业内专家学者呼吁,浒苔绿潮防治,若能做到浒苔资源化利用和扩大大型经济海藻养殖(包括浒苔天然采苗、附着生长和定期采收等)与限制陆域污染物/富营养元素入海同步展开,势必会收到事半功倍的效果。
扩大经济海藻养殖,可以消耗掉海水中氮、磷等营养物质,降低海水富营养化水平,还可以吸收掉大量空气和水体中的二氧化碳,创造蓝色碳汇;而紫菜、浒苔等大型经济海藻的资源化利用,又可以起到固碳和移碳的作用。通过碳交易,还可以进一步筹集治理浒苔绿潮及其资源化利用的资金,形成良性循环。
利用浒苔生产的有机肥料和饲/饵料,可以减少农业使用氮、磷等化肥,以及养殖业使用合成饲/饵料的规模和数量等,但其生产成本会较化肥、合成饲/饵料高些,需要政府的政策支持及适当的财政补贴,也可以通过生态补偿的方式解决,从而起到不断降低农业退水和养殖业废水排海的作用,有利于海洋生态环境、生态系统和生物多样性的恢复。如对于企业生产的浒苔有机肥,可以列入政府采购商品目录给予扶持等。
众所周知,任何新产品问世都有一个推广、普及的过程。政府应注重科普宣传,扩大浒苔食品的消费群体和浒苔产品的用户群体,以及浒苔制品的研发和生产团体,以便能够创制出更多、更好的高附加值产品,以满足人类生产、生活及健康、可持续发展的需求。
正如一些藻类研发生产企业所呼吁的那样,“有了市场,才能促进生产”。他们认为,政府的倾斜政策、资金扶持和财政补贴,更多的应该用在扩大市场上,而不是支持劳民伤财的打捞和无害化处置上;培育、壮大龙头企业应是政府关注的重中之重,只要浒苔产品有了出路,打捞的浒苔量再多,也就不会被遗弃了,才会真正变废为宝。
调研表明,东海象山港和福清湾野生浒苔的企业收购价已是0.7-0.8元/斤(鲜重),有些年份达到了1.4元/斤,与两地头水紫菜的收购价格(约1.6元/斤)已经相差无几;而南黄海苏北浅滩海域的野生浒苔质量明显高于福清湾,甚至可以与象山港媲美。
江苏紫菜养殖区野生浒苔资源大规模开发利用,前景看好。