Opracowanie innowacyjnej technologii produkcji wysokobiałkowej paszy z biomasy mikroglonów

Realizacja operacji ma charakter badawczo-rozwojowy.

Przyjęta metodologia badawcza jest adekwatna do zdefiniowanego problemu. Wszystkie etapy operacji charakteryzują się logicznym układem i są przygotowane zgodnie z wytycznymi obowiązującymi dla tego typu prac. Przewidziano wyznaczenie zależności pomiędzy parametrami uprawy a ilością pozyskiwanej biomasy mikroglonów, z analizą jej parametrów istotnych dla substratów przeznaczonych na cele paszowe, oraz przygotowanie konsorcjum szczepów o dużej produktywności i optymalnych właściwościach w odniesieniu do prowadzenia uprawy dostosowanej do lokalnych warunków.

Zakres zaplanowanych badań powinien umożliwić uzyskanie założonego w projekcie gotowego do zastosowania produktu w postaci wysokobiałkowej paszy o wartości dodanej biorąc pod uwagę inne niż białko cenne składniki zawarte w komórkach mikroglonów.

Uwzględniono niezbędne w takich pracach  przygotowanie projektu linii technologicznej do produkcji biomasy i budowę prototypowej instalacji hybrydowej o budowie modułowej umożliwiającej uprawę mikroalg, zbiór biomasy i jej suszenie oraz konfekcjonowanie, wyposażonej w niezbędne układy kontrolno-pomiarowe. Zgodnie z wymogami przypisanymi pracom rozwojowym w przedstawionym projekcie zaplanowano przeprowadzenie testów linii pilotażowej w warunkach rzeczywistych. Pozwoli to nie tylko na walidację przyjętych celów i założeń, ale również umożliwi ewentualne techniczne udoskonalenie procesu produkcji. 

Cel nadrzędny: Opracowanie innowacyjnej technologii produkcji wysokobiałkowej paszy z biomasy mikroalg możliwej do wdrożenia w dowolnym gospodarstwie, bez ograniczeń terytorialnych.

Cele szczegółowe:

1. selekcja mikroalg o korzystnych parametrach fizykochemicznych oraz optymalizacja warunków uprawy;
2. produkcja paszy;
3. analiza nakładów energii związanych z pracą linii technologicznej.

Osiągnięcie celu będzie możliwe dzięki połączeniu innowacyjnej technologii z procesami biochemicznymi. Rezultaty operacji przyczynią się do poprawy wyników ekonomicznych gospodarstwa rolnego poprzez uzyskanie niezależności w dostępie do wartościowych składników pokarmowych.

Działania podejmowane w ramach projektu

Etapy:

1. Przygotowanie stanowiska badawczego oraz optymalizacja warunków produkcji biomasy mikroalg.
2. Selekcja mikroglonów na podstawie analizy parametrów jakościowych dla paszy. III. Przygotowanie projektu prototypu linii technologicznej.
3. Budowa prototypu linii technologicznej.
4. Kalibrowanie elementów składowych prototypu.
5. Ocena funkcjonowania poszczególnych modułów prototypu linii technologicznej w praktyce: wydajność, produktywność, stabilność parametrów jakościowych paszy, nakłady energetyczne. 

Zaplanowano rozpowszechnienie wyników badań. Pilotażowa skala projektu umożliwia zweryfikowanie zaplanowanej innowacji.

Główne korzyści z realizacji projektu

Samowystarczalność żywieniowa:

• Gospodarstwa będą mogły samodzielnie produkować wysokiej jakości paszę, zmniejszając zależność od zewnętrznych dostawców.

Oszczędności kosztowe:

• Własna produkcja paszy może obniżyć koszty żywienia zwierząt.

Adaptowalność do różnych regionów:

• Technologia umożliwi stosowanie szczepów mikroglonów dostosowanych do warunków lokalnych, co zwiększa efektywność produkcji.

Zwiększenie wartości odżywczej paszy:

• Pasza z mikroglonów będzie bogata w białko, co przyczyni się do lepszego zdrowia i wydajności zwierząt.

Redukcja wpływu na środowisko:

• Używanie biomasy mikroglonów jest bardziej ekologiczne niż tradycyjne metody produkcji pasz.

Streszczenie praktyki

Rezultatem operacji będzie opracowanie innowacyjnej technologii produkcji wysokobiałkowej paszy z wykorzystaniem biomasy mikroalg.

• Rezultaty operacji można podzielić na innowacje w poszczególnych kategoriach: innowacja produktowa i technologiczna, nowa metoda organizacji, rozwój rynków lokalnych (nie dotyczy krótkich łańcuchów dostaw żywności).

• Konkretnym efektem działań podejmowanych w ramach operacji będzie wdrożenie instalacji do produkcji wysokobiałkowej paszy w gospodarstwach rolnych zajmujących się produkcją zwierzęcą lub w gospodarstwach, które chciałyby uzyskiwać dodatkowy dochód z produkcji takich pasz np. na potrzeby okolicznych gospodarstw.
• Konkretnym produktem opracowanej metody będzie pasza o wysokiej zawartości białka, o wysokim współczynniku strawności, nie zawierająca żadnych szkodliwych i toksycznych składników, a ze względu na łatwość produkcji substratu do jej wytworzenia, możliwa do wyprodukowania w warunkach dowolnego gospodarstwa rolnego, stanowiąca realną alternatywę dla paszy z soi.

W wyniku realizacji operacji powstaną opracowania i publikacje naukowe, prezentujące wyniki przeprowadzonych badań. Zaplanowano także rozpowszechnienie wyników prowadzonych prac w tym zakresie na seminariach, konferencjach naukowych, jak również w ramach zajęć dydaktycznych dla studentów. 

Dodatkowe informacje

Potrzeba realizacji operacji jest uzasadniona wynikami badań naukowych dotyczących stosowania biomasy mikroalg jako paszy o wysokiej wartości biologicznej. Obecnie głównym substratem do przygotowania mieszanek paszowych jest śruta sojowa. Jest to w większości materiał genetycznie modyfikowany, stąd potrzeba poszukiwania surowców alternatywnych, które mogą pochodzić z lokalnej produkcji i odnosić się do aktualnego zapotrzebowania.

• W badaniach wykazano, że wprowadzenie biomasy mikroalg do paszy tradycyjnej może pozytywnie wpłynąć na wzrost i zdrowie zwierząt. Nawet niewielka ilość mikroalg w paszy obniża poziomu cholesterolu, poprawia odpowiedź immunologiczną ich organizmów, zwiększa odporność na choroby wirusowe i bakteryjne. Włączenie mikroalg do diety powodowało zmiany w składzie kwasów tłuszczowych oraz poprawiało właściwości odżywcze i zdrowotne mleka u przeżuwaczy, a to może mieć istotny wpływ na zdrowie konsumentów. U krów odnotowano nie tylko poprawę jakości mleka, ale i wydajność jego produkcji.
• Wyniki badań wskazują, że zastosowanie mikroalg w żywieniu przeżuwaczy może znacząco obniżyć emisję metanu. Taka pasza poprawia również jakość mięsa trzody chlewnej. Mikroalgi wpływają korzystnie na parametry wzrostu drobiu oraz poziom wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (PUFA) w żółtku jaj. Pasza na bazie alg zwiększa wydajność rozrodczą i pomaga kontrolować masę ciała zwierząt. Możliwe jest pozyskanie biomasy alg o paszowym przeznaczeniu w ilościach przekraczających plon dla soi nawet kilkukrotnie. Na terenie RP rozwiązania proponowane w ramach projektu nie były do tej pory przedmiotem badań na taką skalę.