前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇生物燃料行业研究范例,供您参考,期待您的阅读。
论国外对温室气体排放的应对举措
一、汽油及柴油的无硫化
汽油及柴油中的硫可导致汽车尾气净化装置中催化剂性能的降低,所以一直要求燃料的低硫化。从2005年1月开始,日本开始使用硫质量分数小于10μg/g的无硫汽油及无硫柴油(硫质量分数小于10μg/g的汽油、柴油被称为超低硫燃料或无硫燃料)。
1.柴油
随着物流的迅猛发展,柴油机车排放的NOx及PM引起的大都市的大气污染越来越严重。1989年12月,为了降低柴油机车及公共汽车排放的NOx及PM,中央公害对策审议会的报告“未来降低汽车尾气排放对策”提出要强化尾气排放标准。柴油机车需要使用尾气净化系统,为了使尾气净化系统充分发挥其性能,石油业界分4个阶段降低了柴油中的硫质量分数。第一阶段:将尾气的一部分送回到发动机中,使用降低燃烧温度的尾气再循环(EGR:ExhaustGasRecirculation)装置时,为了防止发动机被腐蚀,于1992年10月开始将硫质量分数由0.5%降到了0.2%。第二阶段:为了使以降低PM排放量为目的而设置的尾气后处理装置充分发挥其作用,从1997年10月开始将硫质量分数由0.20%降至0.05%。第三阶段:为了使氧化催化剂、微粒除去装置及NOx还元催化剂等更有效地发挥其作用,2000年石油审议会石油产品质量专门委员会及中央环境审议会第4次报告决定,到2004年末将硫质量分数降至50μg/g,但是石油业界从2003年4月开始就供给了硫质量分数低于50μg/g的柴油。第四阶段:从2005年1月开始实施的柴油的无硫化(硫质量分数小于10μg/g),不仅使以同时脱除NOx及PM为目的的尾气后处理装置最大限度地发挥了其作用,而且改善了有助于应对地球变暖问题的柴油的质量。
2.汽油
为了降低人体对有害物质的摄入量,从1975年开始禁止往普通汽油中添加四烷基铅,从1986年开始禁止往优质汽油中添加四烷基铅;1996年将汽油中的苯体积分数降至5%,2000年1月再降至1%。规定汽油中不添加四烷基铅等含铅物质,将汽油中的苯体积分数降至1%,是日本为了确保汽油等燃料的质量而制订的强制性标准。作为应对光化学烟雾所采取的措施,2001年将汽油的蒸汽压标准的上限从78kPa降至72kPa,2005年再降至65kPa,以减少烃的蒸发量。从1996年4月开始实施的标准中,将硫质量分数规定为100μg/g,当时炼油厂出厂的汽油的硫质量分数均小于100μg/g。2005年,将硫质量分数降至50μg/g。接受综合资源能源调查会石油分科会石油部会提出的应从2008年开始实施无硫汽油(硫质量分数小于10μg/g)的强制性标准的报告,石油业界从2005年1月开始主动将汽油中的硫质量分数降至小于10μg/g。
二、地球环境保护自主行动计划及实施情况
生物质发电厂安全管理
【摘要】生物质电厂与常规火电厂相比,安全管理基础相对比较薄弱,可借鉴的成熟安全管理经验少。其中安全风险存在于卸货、破碎、车辆、检修等引起的人身安全事故和燃料、粉尘引起的火灾爆炸事故。本文以某生物质发电企业为例,就生物质电厂目前在安全方面普遍存在的问题和采取的针对性技术和管理措施作主要阐述。
【关键词】生物质电厂;安全;新技术及创新管理
1前言
安全生产是关系到国家和人民群众生命财产的安全和人民群众的切身利益的大事。安全生产是企业生存与发展的基础,也是对企业的最根本要求。安全管理是每个管理人员必须遵守的行为准则,也是日常工作的一项重要内容。安全工作是一项常抓不懈的主题,是生产的保证,也是员工效益的最大体现。生物质电厂作为新生行业,由于起步较晚,各项管理工作与常规火力发电项目相比,还处于追赶期,特别是安全等各类管理制度和体系还需要不断完善。
2现状分析
2004年国家发改委开始核准了国内首批生物质直燃发电项目,实际投运发电在2007年左右,至今也就10年左右,整个行业发展历程较短。生物质发电项目与常规火力发电相比,由于燃料收购半径的问题,一般建设规模都不大,多为1.5~3万千瓦的装机容量。同时其燃料品种错综复杂,有稻麦秸秆、农林废弃物、稻壳、工业加工的边角木料以及蔗渣等生物质,体积庞大,且单批次运输量少,加工和周转工作量大。另外,当前对生物质电厂的特性认识不足。一方面,生产管理人员都一般来自常规火电厂,缺乏对生物质电厂安全管理经验;另一方面,生物质电厂燃料处理环节多,量大,且作业人员普遍文化水平不高,工作随意性较大,给生物质电厂安全环保带来很大的隐患。当前普遍存在如下几个问题:(1)生物质电厂普遍基于经营成本考虑,一些辅助工序(如燃料的倒运、破碎等)均采取外包模式。一方面,对外包单位安全管理往往采取降低安全标准或忽视了对外包公司的管理,形成“以包代管”;另一方面合作外包方的安全管理水平参差不齐,作业人员文化水平不高,安全意识差,易因自身原因造成安全事件的发生,进而影响到企业的发展。(2)生物质电厂主要安全风险存在于卸货、破碎、车辆、检修等人身安全事故和燃料、粉尘引起的火灾、爆炸事故;同时,生物质电厂现场作业过程中经常因治理不到位而出现不注重现场作业人员的职业健康问题。如何利用安全环保新技术、优化人机配置等方法,来减少上述问题的发生,是生物质电厂管理层迫切需要思考和解决的问题。(3)生物质电厂的安全环保培训、安全环保创建等工作仍在不断探索中,安全环保管理“软环境”还不够扎实。需要通过创造良好的安全环保管理“软环境”来进一步构建多重防护保障,夯实生物质电厂安全环保管理工作。(4)生物质电厂的安全风险意识还需要进一步加强,安全责任保险还需进一下完善。
3建章立制,完善外包管理
高中化学课制氢实验设计分析
随着各类制氢技术日趋完善,氢能源行业规模逐渐壮大,越来越被人们关注。本文对高中化学课制氢实验展开深入探究,从生物制氢方面进行实验设计,力求客观全面地分析问题和解决问题,提高高中化学课的教学质量。生物制氢的原理及优点生物制氢是生物质通过气化和微生物催化脱氢方法,在生理代谢过程中产生分子氢的过程。
1.生物制氢的原理
原理1:生物质制氢,包括生物质气化制氢和生物油重整制氢。生物质气化主要是采用木屑、秸秆末等为原料;生物油高温重整制氢,其原料来源于生物质高温裂解。原理2:主要是利用微生物自身的代谢作用将有机质或水转化为氢气,实现能源产出来获得氢气,同时获得一些有价值的副产物。由图可知,生物质制氢主要有三个方向:(1)生物质直接生物转化,微生物进行光解和发酵;(2)生物质直接燃烧制取氢气(农作物秸秆、柴);(3)生物质热化工转化制氢,主要有两个方向:裂解、气化。2.生物制氢的优点(1)生物制氢消耗能量低、效率高。(2)生物制氢节能,氢气为可再生能源。(3)生物制氢原理成本低、制氢不污染环境。(4)一些生物制氢过程具有较好的环境效益。高中化学生物制氢实验的设计1.光水解制氢实验分析光解水制氢机理:光合生物体在厌氧条件下,通过光合作用分解水,生成有机物,同时释放出氢气。其作用机理和绿色植物光合作用机理相似,在某些藻类和真核生物(蓝细菌)体内拥有PSⅠ、PSⅡ等两个光合中心。PSⅠ产生还原剂用来固定CO2,PSⅡ接收太阳光能分解水产生H+、电子和O2;PSⅡ产生的电子,由铁氧化还原蛋白携带,经由PSⅡ和PSⅠ到达氢酶,H+在氢酶的催化作用下形成H2。(1)直接生物光解制氢系统:利用藻类光解水产氢的系统。(2)间接生物光解制氢系统:利用蓝细菌进行产氢的系统。(3)藻类产氢的主要优势:藻类的产氢反应受氢酶催化,可以利用水作为电子和质子的原始供体。
2.生物质热化学制氢实验分析
在实验过程中将组成生物质的碳氧化合物转化成含特定比例的CO和H等可燃气体,并且将伴生的焦油经过催化裂化进一步转化为小分子气体,同时将CO通过蒸汽重整(水煤气反应)转换为氢气等。生物质热化学制氢的基本方法为将生物质原料(薪柴、锯末、麦秸、稻草等)压制成型,在气化炉(或裂解炉)中进行气化或热裂解反应,获得富氢燃料气,再将富氢燃料气中的氢与其他气体通过变压吸附或变温吸附分离,获得高品质氢。研究重点在于获得理想组分与产率的富氢燃料气上。
3.生物质热化学制氢实验分析
(1)一级气化法制氢。生物质在某一反应器内被气化介质直接气化后,获得富氢气体的过程。该气化反应器优点为结构较为简单,反应过程容易实现,操作比较方便。当以空气为气化介质时,氢气约10%,热值约为5MJ/Nm3。(2)二级气化发制氢。生物质在第一级反应器内被直接气化后,进入第二级反成器发生裂化或蒸汽重整反应的过程。劣势为气化反应生成的燃料气中氢气含量较低,焦油、烷烃等K链烃含量高,就此分离除去,易造成能源浪费和环境污染。改善措施为增加第二级气化反应器对初级燃料气进行(催化)裂化分解和蒸汽重整反应,以提高氢气浓度,可得25%~45%的富氢燃料气。(3)一级快速热解法制氢。生物质在某一反器内被直接快速热解(>5s)后,获得富氢气体的过程。反应原理相当于气化一步法,但热解过程在隔绝氧气条件下进行,温度较低、物分布不同。(4)二级快速热解法制氢。生物质在第一级反应器内被直接快速热解后,再进入第二级反应器发生焦油裂化和蒸汽重整反应生成富氢气体的过程。与一级制氢相比,二级焦油裂解和蒸汽重整可保证焦油、大分子烷烃等长链烃的分解,增加产品氢气的体积份额。获得的富氢气体,氢气比重高达55%。(5)超临界水制氢技术。超临界水是压力和温度均高于其临界点时的水。临界压力为220bar,临界温度为374℃。作为化学反应介质,它具有良好的传递性和溶解特性。在此条件下,水的物理性质会产生许多显著变化。超临界水制氢过程可以在热力学平衡条件下实现。水-有机化合物混合体系在没有界面传递限制的情况下可以进行高效率的化学反应,因此,转化率非常高(大于90%),而且在气体组分中氢气的含量也相当高(达到50%)。化学实验课开展过程中教师同时要向学生阐述其优点:临界水是匀相介质,使得在异构化反应中因传递而产生的阻力冲击有所减小;高固体转化率,有机化合物和固体残留均很少;氢气在热力学平衡下获得。从而强化学生的认知,开拓学生的视野,明确化学原理的同时,提高课堂氛围。
秸秆利用与农业生态环境保护探究
摘要:随着我国新农村建设的不断深入,使得农业经济出现了飞速增长,农业种植规模有了逐年增加的趋势,同时随着我国科学技术的发展和应用,由农业生产带来的秸秆利用问题也随之有了较为先进的技术应用。传统形式下的农业秸秆利用程度不高,存在通过焚烧方式进行销毁的现象,不仅使得秸秆本身具有的资源作用得不到利用,还造成了农业生态环境的污染[1]。在新时期,国家更加关注农业经济发展和自然生态环境的治理,因此加强秸秆的综合利用与农业生态环境保护之间的研究成为了重点工作。本文主要分析秸秆综合利用与农业生态环境保护之间的关系,以及秸秆综合利用存在的现状问题,研究秸秆综合利用与农业生态环境保护之间的措施。
关键词:秸秆综合利用;农业生态环境保护;策略研究
引言
我国是农业大国,农业生产是我国的重要产业支柱,农业经济是我国经济基础的重要组成部分。近年来随着国家惠农政策的不断深入实施,我国的农业生产规模逐年增加,由此而产生的秸秆数量也随之增长。由于缺乏有力政策的管控和相关部门的科学规划,使得大量农作物的秸秆被随意丢弃,甚至通过焚烧进行处理,不仅造成了再生资源的浪费,还破坏了生态环境。因此,加大农业秸秆综合利用的分析研究,使之与农业生态环境保护相结合,对于我国的农业生态环境保护、农业生产资源利用、缓解我国资源压力和环境压力等均有极为重要的现实意义。进行秸秆综合利用与农业生态环境保护之间的关系分析和措施研究需要紧密结合我国农业生产现状和需求,并同时结合科学技术手段的运用,充分利用秸秆的可再生资源特点,实现农业生态环境保护的可持续发展。
1秸秆综合利用与农业生态环境保护之间的关系分析
随着我国农业经济的发展,农业生产规模的加大,秸秆这一农业生产过程中的必然产物,可以作为再生资源被利用于农业生产中,但如果处理不当,则会对农业生态环境造成破坏,成为危害我国社会发展的有害物质和垃圾。因此可以看出,秸秆还田计划和秸秆综合利用对于农业生态环境的保护性作用,不仅关系着科学技术问题,还与我国农业的持续发展、粮食稳定生产、和谐农业建设等有着直接关系[2]。研究秸秆综合利用与农业生态环境保护之间的措施,也是保障我国农业生态资源平衡发展、农业生态环境改善、再生资源充分利用的重要手段和途径。而秸秆处理不当则会对农业生态环境造成污染和破坏,同时因为秸秆数量巨大,使得其必须占用巨大数量的土地进行存放,造成我国土地资源的占用和浪费。秸秆自身具有多种资源特点,但对其处理不当也是对其自身资源的巨大浪费。
2秸秆综合利用存在的现状问题
小议航空运输能源的进展
一、中国发展航空运输新能源的背景
新能源是太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能和燃料电磁在国际上的一种通称。由于这些能源具有再生性,被称为可再生能源。它是人类利用能源向新的形态过渡的能源资源。从20世纪70年代石油危机以来,新能源日益受到重视。随着全球气候变暖,减缓人类活动对大气的碳排放使得新能源再次受到高度关注。航空运输新能源,是指为航空器的飞行提供动力所需的有别于常规石化能源的新能源。生物能源成为航空新能源发展方向之一。生物能源之一即生物柴油是清洁的可再生能源,以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。生物柴油具有多方面的优点。其中显著的优点之一是环保效益显著。生物渣燃烧时不排放二氧化硫,排出的有害气体比石油柴油减少70%左右,且可获得充分降解,有利于生态环境保护。由于常规能源对环境所造成的大气污染非常严重。而新能源作为一种对常规能源的替代能源,具有低排放低污染的特点。因此,大力发展中国航空运输新能源已是大势所趋。
(一)基于全球航空减排的现实需求
据研究统计显示,航空排放在全球二氧化碳排放中的份额目前约为2%,国际航空的份额估计约占其中一半强,为1%左右。由于全球航空运输业整体上还处于发展阶段,这一比例还会在攀升。为此,国际航空运输协会(InternationalAirTransportAssociation,IATA,简称“国际航协”)代表整个航空业向国际民航组织提出了“从2009—2020年,平均每年燃油效率提高1.5%;2020年实现碳排放零增长;2050年碳排放量比2005年减少50%”的三大承诺目标。改革开放30多年来,随着社会经济不断发展,社会公众对航空运输的需求不断增长。中国航空运输的年均增长率在10%以上,航空运输总周转量从2005年起已经跃升到世界第二位。由此带来航空运输碳排放量持续增加。使得中国航空运输业正面临巨大的减排压力。
(二)传统石化能源的不可再生属性
目前,煤炭、石油、天然气等化石能源仍然是当今世界能源消费的主流能源。2008年,世界一次能源需求总量中,煤炭所占比重为27.01%,石油所占比重为33.07%,天然气所占比重为21.15%,三者合计所占比重为81.23%。据统计,世界石油储采比为45.7年,天然气储采比为62.8年,煤炭储采比为119年。目前,航空运输所使用的主要能源是石油炼化而成的航空煤油、航空汽油。石油作为常规性的能源,具有污染重、不可再生的基本特性。航空运输业由于对石化能源的高度依赖性,每当国际原油价格上涨,都会对航空运输业造成重大打击。就中国目前的能源结构而言,国内能源主要为煤和石油。由于中国正处于工业化发展阶段,对石化能源需求巨大。据统计,中国所需石油对外依存度达到50%左右。这种对国际能源的高度依赖潜藏着巨大的风险,一旦国际局势紧张,世界各主要供油国加强对石油出口的控制,将严重地影响到中国航空运输业的能源供应。
(三)航空运输业可持续发展的客观需要
低碳经济下企业碳排放交易市场探析
摘要:低碳经济是在绿色可持续发展理念的指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型升级、新能源开发等多种方式,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,实现经济发展与环境保护共赢的经济发展模式。文章结合中国电力市场目前的发展状况,通过对低碳经济发展战略下中国碳排放交易市场分析,提出电力企业重点是火电企业的应对策略建议。
关键词:低碳经济;碳排放;交易市场
0引言
2020年9月22日,在第七十五届联合国大会一般性辩论上指出:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳(CO2)排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。同时,为落实党中央、国务院关于建设全国碳排放权交易市场的决策部署,根据国家有关温室气体排放控制的要求,2020年12月31日,生态环境部公布了《碳排放权交易管理办法(试行)》,自2021年2月1日起施行,这意味着我国按下了减碳的加速键、按下了碳排放市场建设的加速键。但受我国经济发展起步较晚的影响,与发达国家相比,目前我国的碳排放交易市场建设相对滞后,部分行业还需转型升级才能满足国家关于碳排放的控制要求。电力行业是我国国民经济最重要的能源供应行业。随着我国经济的不断发展,电力需求不断增长,如何解决发展与减排之间的矛盾,成为当前电力行业需要思考的重要问题。在全球气候变暖的背景下,发展以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”已成为全球热点。通过借鉴国外发达国家的经验,建立碳排放交易市场有助于我国2030年碳中和目标的实现。电力行业作为我国CO2排放的第一大行业,2019年CO2排放量在我国碳排放总量中占比超过40%,因此其是碳排放市场的重要参与者,是控排方面的高度关注行业。2021年1月1日,全国碳市场发电行业第一个履约周期正式启动,首个履约周期到2021年12月31日截止,涉及2225家发电行业重点排放单位。火电企业如何在电力和碳排放交易双重市场竞争中实现高质量的发展,压力与挑战并存。
1低碳经济下我国的碳排放交易市场分析
历经了10年发展,我国的碳排放交易市场已建立了碳排放监测报告与核查制度、碳配额管理制度和市场交易制度3项核心制度和碳排放数据报送系统、碳排放权注册登记系统、碳排放权交易系统、碳排放权交易结算系统四大支撑系统,为在全国范围内开展碳排放市场交易奠定了基础。2020年,我国八省市试点碳市场共成交配额约5683万吨,总成交额约15.62亿元。广东碳市场配额交易量和交易额继续领跑试点碳市场,2020年共约成交3154.73万吨配额、占试点总成交量约56%;完成80377.74万元成交额、占试点总额的半数以上。2020年试点碳市场平均碳价最高的是北京为91.81元/吨,最低的是福建为17.34元/吨,而其余六省市的碳价则落在20~40元/吨[1]。
1.1拥有明确的政策体系。2010年10月10日,国务院下发《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32号),文件中明确提出要“加快建立生产者责任延伸制度,建立和完善主要污染物和碳排放交易制度”。该文件对碳排放交易市场的建设提供了依据和政策支持。2011年10月29日,国家发展改革委办公厅下发《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,批准在北京、上海、天津、湖北、重庆、广东和深圳七个省(市)开展碳排放权交易试点工作,为后期“在全国建立统一的碳排放交易市场”做好准备。不同的地区根据自身的经济发展制定了更加明确的措施,对交易情况制订了相关的管理措施,结合地区的产业发展情况,对登记注册系统进行了优化,根据碳排放交易市场的相关要求,制订了相关的核查、管理规则,从地方出发推动碳排放市场的正常发展。在碳排放交易市场进行一段时间的试运行和发展后,各地区又结合实际的发展情况,对各项交易数据进行分析,优化分配方式和管理办法,维护碳排放交易市场的平稳运行[1]。生态环境部分别于2020年12月29日和30日下发关于印发《2019—2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》《纳入2019—2020年全国碳排放权交易配额管理的重点排放单位名单》并做好发电行业配额预分配工作的通知、《碳排放权交易管理办法(试行)》,全国碳市场第一个履约周期正式启动。至此,我国已基本建立了碳排放交易市场完整政策体系[2]。
交通产业发展下低碳经济论文
1、低碳经济下交通产业发展战略目标分析
交通产业是为社会交通运输需要而服务的产业,其为社会经济的发展做出了巨大贡献,但同时也带来了一定的环境污染。在低碳经济下,交通产业未来的发展应该将不断改变自身产业结构,降低碳排放量,提高城市低碳交通发展水平等内容作为重点工作内容,在此思路下合理的制定发展战略目标。事实上,当前我国的人口数量庞大,机动车数量日益增加,交通模式仍然是采取的传统的机非混行模式,机动车的燃料也较为单一,燃料的使用效率不高,交通基础设施建设水平低,城市车辆拥堵现象严重,这些问题都严重阻碍了交通产业的低碳发展,也阻碍了交通运输系统的整体效率。基于此,笔者认为,目前交通产业应该将节能减排作为主要的发展战略手段,对产业的每个组成部分都制定相应的战略目标,以最终实现全社会的低碳发展。主要包括完善交通基础设施产业的配套设施、实现交通运输产业的高效运作、加强交通设备制造产业的节能减排管理等三方面内容。
2、低碳经济下交通产业发展战略的基本途径
2.1积极发展低碳燃料
目前机动车辆的燃料普遍使用汽油、柴油等高碳排放量的燃料,燃料结构较为单一,这是影响交通产业碳排放量的主要因素。为此在低碳经济的发展理念下,交通产业首先应该从发展低碳燃料入手制定发展战略。目前可以用在交通行业的低碳燃料主要有乙醇、生物柴油、天然气、太阳能、电能等等,这些燃料的含碳量较低,若能够得到大面积的推广,则势必可以在很大程度上改善碳排放量高的交通产业现状。虽然目前低碳燃料并未得到普及,应用范围也较小,但是其应用前景十分可观,需要我们进一步极大研究力度,开发并普及更多低碳燃料。
2.2提高车辆燃油的经济性
要实施这一战略,需要燃料和车辆结构两方面入手进行改进。一方面是要积极利用先进科技研发可再生燃料和低碳燃料。一方面要对车辆的传动装置和驱动系统进行有效改进,使其在运行中所受到的滚动阻力进一步减小,增大发动机的运行效率,提高燃油燃烧效率,从而实现低碳排放的效果。在当前零碳排放燃料还未全面推广的形势下,通过提高车辆燃油的经济性无疑是一条非常可行的发展途径。
水产资源运用的新方法
0前言 据有关调查报告,全世界水产品的年产量达1亿t左右,每年因变质而丢弃的约占10%;另外还有30%左右的低质水产品被用作动物饲料,故真正供给人类食用的优质水产品并不丰富。为解决这些问题,同时适应不同层次的消费需求,国际水产品加工开始逐渐向5大类产品发展:①方便水产食品,如鱼丸、鱼酱和鱼香肠等;②风味水产食品,如鱿鱼丝及鱼松等休闲食品;③模拟水产食品,如人造虾、蟹肉和干贝等;④保健水产食品,如螺旋藻、裙带菜和深海鱼油等;⑤美容水产食品,如鱼子及胶原蛋白等。近年来,我国渔业及渔业经济发生了巨大变化,渔业生产正持续、快速发展,水产品人均占有量已超过了世界平均水平,渔业工作的重心也由数量增加型转向质量效益型。2006年我国水产品总量达5290万t[1]。现已形成10多个种类的水产加工品,其中已达到世界先进水平的产品生产技术成为我国渔业经济的重要组成部分并推动渔业生产持续发展。在消费市场上,冷冻品、干制品和腌熏制品一直是消费的主体。从2003~2006年,我国除罐头制品产量略有下降外,其余各类水产品都呈大幅度增长趋势,并且冷冻制品的产量一直以来都是增长之冠,占水产加工品总量的59%。水产业是由捕捞、养殖和加工三足支撑起来的一项产业,加工能力的强弱不仅在一定程度上制约另外两产业的发展,而且也给国际同类产品中的竞争带来明显不利的影响,已引起很多单位包括政府、渔业协会、加工企业和企业家型的专家学者的高度重视。虽然,近来我国水产品加工业在加工能力、加工产品的种类和产量、加工技术和装备等方面取得很大的发展,加工企业的数量和规模也有明显的增加,但与发达国家相比,仍存在很大差距和不足之处。其中,标准体系不健全是阻碍我国水产业快速发展的重大屏障。在市场竞争日趋激烈的今天,标准作为水产品行业发展阶段的战略选择,提出完善的水产品标准体系是当前加快我国水产品行业发展的一项迫切任务[2]。可见,上述诸多方面的因素,促使我国在水产品资源的加工利用上急需寻求和开发更多的新方法、新技术,以提高水产资源的综合利用率,不断地优化产品结构,增加新产品的种类,并最大限度地提高其附加价值。 1食用微藻产品技术 随着世界人口的不断增长,人类面临着粮食,尤其是蛋白质不足这一严重的问题。我国目前已基本上解决了温饱问题,部分发展较快的地区已迈入小康阶段。但总体上我国人民食用蛋白质的数量和质量均未达到最适水平,且一些人体必需的维生素、生理活性物质如B族维生素及矿物质元素等供应不足。而有些微藻除了富含蛋白质、纤维素和维生素外,还可以合成多种多不饱和脂肪酸和多糖等具有生理和生物活性的物质。因而开发利用微藻这一巨大食品宝藏,将使人们获得充分而又均衡的营养。据报道[3],在我国国内市场,开发上市的螺旋藻食品如螺旋藻速食面、螺旋藻营养快餐等已被消费者认可,并被国家教委推荐为中小学生的午餐食品。另外,还有开发螺旋藻养生饮料[4]。在国际上,研究人员也在不断寻找并检验新的食用微藻,如日本微藻公司获得一株单细胞海洋微藻Pleurochrysiscarterae,藻体含有丰富的生物钙质,通过毒理和致突变等实验,证明此微藻将成为食用微藻的一员。不仅如此,通过大规模培养海洋或淡水微藻,既可作为畜牧或水产饲料使用,还可用于生产具有某种生物活性的保健食品。近年来,微藻食品除了片状及胶囊状的主导产品形式外,还陆续出现了把藻粉和其它抽提物添加到普通食品中,制成具有微藻营养及风味的饮料、营养液、雪糕、巧克力、面条、快食面、面包、饼干、糕点以及健美减肥食品等。将微藻的保健功能融入人们的日常生活中,正慢慢成为一种习惯。可以预期,在食用微藻生物技术界科研人员和生产厂商的共同努力下,微藻在营养保健食品、疗效食品、风味食品、小吃食品和食品添加剂方面的应用将得到普及,微藻将对人类的健康与营养发挥更重要的作用[5]。 2水产资源生物质能转化技术 随着越来越多的能源专家对地球可利用新能源的探索研究,如今生物能源已经是人类必不可少的一种新能源,它丰富了人们对能源的需求类型并可保护生态环境。但是生物能源采用的原料大多以粮食为主,由于传统作物具有价格高、生产周期长、运输储存困难等缺点,以传统作物为原料生产生物质燃料不仅成本高,并且占用大量耕地,危及粮食安全,因此大规模发展生物质燃料需要转换思路,寻找新型生物质原料。藻类是原生生物界的一类真核生物(蓝藻门的藻类除外)。主要为水生,无维管束,能进行光合作用。体型大小各异,小至必须在显微镜下才能见到的长1μm的单细胞鞭毛藻,大至长达60m的大型褐藻。藻类植物一般都有可进行光合作用的色素,能利用光能把无机物合成有机物供自身需要,是能独立生活的一类自养原植体植物(autotrophicthallophyte)。藻类植物体不仅在形态上千差万别,在藻体结构上也各不相同。有的藻类为单细胞生物,更多的藻类则结构比较复杂,有的甚至分化为多种组织,如生长于太平洋中的巨藻(Macrocysitis)。由于微藻自身合成油脂能力强,并且种类多样、生长繁殖迅速、生长周期短等优点,越来越多的学者认为,微藻是用于生产生物柴油的最佳生物质原料之一。大多数微藻油脂含量均在20%~50%,少数可达77%,而且从中提取的油脂成分可直接应用于工业上作为生物柴油替代石油和植物油的替代品,具有广泛的应用价值[6]。在产量上,每年每亩玉米可产1364L乙醇,每亩大豆可产13614L生物柴油,而每亩藻类可产2128万L生物燃料。玉米和大豆每年收获一次,而藻类生长迅速,每隔几天即可收获一次。相比之下可以明显得出,在可预测的未来,油料作物不可能大量地替代石油衍生的液体燃料,微藻是唯一有潜力替代化石柴油的生物柴油油源。并且随着基因工程育种富油微藻的研究,含油量更高的微藻将成为生物质能的主要水产资源,并引起国内外的密切关注。据报道,自日本中央水产研究所内田基晴于2002年偶然发现利用大型海藻可发酵产生乙醇以来,日本进行了大量的工业性研究[7]。而在我国,邓宇等研究了螺旋藻在厌氧条件下发酵产甲烷及产烃的状况,王萍等[8]进行了以海洋大型海藻-海带为试验材料,进行实验室发酵制取沼气(甲烷为主)的研究。张志奇等[9]以海带为原料,在实验室条件下,通过微生物发酵过程,建立了海带生产乙醇的工艺流程,并对影响因素及其控制进行了探讨。另外,由于水产品中一部分鱼类含有丰富的油脂,且其脂肪酸链的饱和度也不太高,可以参考畜禽油脂生产生物柴油的思路研究开发鱼类废弃油脂生产生物质能的新技术,以提高水产品资源的综合利用率,拓展水产资源新产品开发途径。#p#分页标题#e# 3水产加工中的酶应用技术 目前,世界各国已展开利用酶技术对低值鱼及水产加工废弃物进行水解和提取等深加工,制成水解鱼蛋白,用作蛋白强化剂或研制药物及功能食品原料的研究。如从鱼肠道中提取酶来降解鱼卵中胶原蛋白和非胶原蛋白[10],利用酶技术从鳕鱼废弃碎鱼肉中提取氨基酸组成非常合理的水解蛋白[11],通过蛋白酶酶解经过预处理的鲣鱼来制得富含18种游离氨基酸的鲣鱼精,广泛应用于食品加工和食物烹调,如面汤、寿司、烤肉料汁、水产罐头、肉制品、点心和膨化食品等[12]。另外,还可利用酶技术来脱卵膜,水解大马哈鱼和鳟鱼的结缔组织以快速高效获得鱼籽,浓缩鱼油。利用转谷氨酰胺酶在鱼糜制品生产中可提高产品的凝胶强度,改善产品的外观和延长货架期,用于水产品的保鲜[12,13]。 4水产加工中的新型发酵技术 由于鱼类制品中含有丰富的营养物质,使得鱼产品的需求量不断上升。但是,由于环境恶化和过量捕捞,使渔业资源不断衰退,因而利用一些低值水产品进行生产高附加值的水产品显得越来越重要。而发酵技术在水产品加工业中的应用,利用一些鱼废料或低值鱼类,开发一些符合人们口味和营养需求的水产品,是现在水产品加工企业所要探索的。目前水产品的发酵加工主要是以鱼类、虾类和乌贼等为原料,在使用食盐腌渍和抑制微生物腐败分解的条件下,利用鱼肉等水产品体内蛋白酶或某些微生物蛋白酶类的作用使蛋白质分解生成氨基酸。主要产品有以小型鱼等为原料加盐腌渍发酵的鱼露,以及将虾研细再加盐发酵制成的虾酱等水产发酵产品。随着对水产品含有的功能物质研究水平的提高,人们不断探究提高这些功能成分的方法,利用一些低值类原料来生产高附加值的产品,丰富水产品市场,这也是水产品加工企业未来发展的一个方向。通过发酵技术生产虾青素、EPA、DHA等就是实际的例子[15]。 除了通过发酵可以得到新的产品外,发酵技术还可以去除水产品的腥味和异味。发酵过程中微生物的代谢与香味物质的产生也有一定的关系。还有经过发酵的咸鱼有一种鲜味能掩盖原有的腥味。另外在水产品中含有的氨基酸、二肽和多肽等在发酵后都会产生特殊的香味。另外,人们注意到,随着健康营养的四川泡菜在人们的日常生活中占据着日益重要的位置,考虑到我国丰富的水产资源,水产品泡菜的想法引起了一些专家学者的注意。泡凤爪产品的成功给我们带来一些新颖的泡菜理念,与常规的泡蔬菜不同,泡凤爪的实践让我们知道泡制肉类也是可行的,通过与天然香辛料的配合作用,泡凤爪既有较好的感官质量,也保留了其丰富的营养价值,得到了广大消费者的喜爱。因此,根据已有的泡菜工艺技术及水产资源的产品特点,选择适宜的水产品材料,完全可望开发出新的水产品发酵加工技术,生产出营养可口的水产品泡菜。