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Embrapa 創新對抗農業中的真菌和黴菌毒素

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田間玉米只是整個鏈條的開始:新的衛生技術保證種子在到達農場之前就不含黴菌毒素。 (照片:雷吉納爾多·雷森德·科埃略)

Embrapa Milho e Sorgo 開發的一項技術有望改變巴西動物飼料生產中使用的穀物的健康標準。這種新型筒倉生物反應器名為 SiloBio,使用臭氧氣體消除黴菌毒素、真菌、害蟲和化學殘留物,確保家禽和豬的營養更安全,並為生產者帶來更高的利潤。

Embrapa Milho e Sorgo 開發了一種名為 SiloBio 的創新技術,這是一種筒倉生物反應器,利用臭氧氣體消除動物飼料穀物中的黴菌毒素、真菌和寄生蟲。該系統是與 Nascente 合作開發的,將儲存和工業處理結合在一台設備中。測試結果令人印象深刻,伏馬菌素總量減少高達 88%,鐮刀菌和青黴菌等真菌消除高達 96%。該系統僅依靠空氣和電力運行,是傳統化學處理的可行替代方案,預計投資回收期不到兩年。

這項創新是十多年來研究的成果,是與 Nascente (NCT) 合作開發的。該提案將儲存和工業加工結合到一個設備中,創造一個能夠對大量玉米進行消毒的受控環境,並在未來對高粱和大豆等其他穀物進行消毒。

從實驗室到現場

第一項研究於 2012 年至 2013 年間開始,直接將臭氧氣體應用於受伏馬菌素污染的種子,伏馬菌素是一種真菌毒素,主要由鐮刀菌屬真菌產生,常見於儲存的玉米中。

結果是驚人的:

  • 伏馬菌素總量減少高達 88%。

  • 消除高達 96% 的真菌,如鐮刀菌和青黴菌。

  • 保持穀物品質,同時不影響水、蛋白質和脂質含量。

《臭氧:科學與工程》雜誌上發表的科學文章證明了其有效性,為工業規模化奠定了技術基礎。

嚴格限制,有效應對

這種擔憂並不誇張。美國國立衛生研究院規定,未經處理的玉米中伏馬菌素的最大限量為 5,000 µg/kg。在豬肉和家禽鏈中,這一上限可以降至 1,000 µg/kg,特別是在生產的敏感階段。

在 SiloBio 的測試中,所達到的水平符合最嚴格的要求,這增加了產品的附加價值,並為更高要求的市場打開了大門。

工業工程應用於科學

當 Nascente 加入該專案時,規模發生了飛躍。我們面臨的挑戰是將經過實驗室驗證的技術轉變為擁有數千隻動物的農場的可持續解決方案。

新的生物反應器配備了螺旋螺桿來移動顆粒和臭氧注射環,確保均勻的應用。該系統能夠在受控環境中處理數千噸,保持衛生和運作效率。

零浪費永續發展

SiloBio的與眾不同之處在於它的環保理念。該系統使用空氣和電力來工作。從環境中捕獲的氧氣轉化為臭氧,起到消毒作用,然後自然恢復為氧氣的形式。

結果:
加工過程無化學殘留
減少土壤和水污染的風險
減少合成產品的使用
符合 ESG 和 One Health 原則

在一個仍然嚴重依賴化學儲存處理的行業中,該技術正在成為一種清潔且經濟可行的替代方案。

不到兩年的財務回報

根據合作夥伴公司的估計,考慮到化學品投入的使用減少和集團的健康收益,生產商可以在不到兩年的時間內收回投資。

對於 Embrapa 來說,該指標具有決定性作用。不帶來回報的技術就無法到達現場。 SiloBio 在誕生時直接關註生產力、糧食安全和國際競爭力。

巴西農業新模式

在穀物加工中使用臭氧在世界範圍內並不新鮮。創新在於適應巴西現實的應用工程和工業規模能力。

最初的重點是用於動物飼料的玉米,這是蛋白質鏈中最敏感的點之一。然而,高粱、大豆和加工食品已經取得了有希望的發展。

慶祝成立 50 週年,Embrapa 為市場提供了結合科學、工程和永續發展的解決方案,鞏固了巴西作為農業食品產業強國的地位,巴西越來越需要以安全和環保的方式進行生產。

如果這個領域是由創新組成的,那麼空氣——名副其實——現在已經成為對抗毒素的盟友。

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