鱼粉是以一种或多种鱼类为原料,经去油、脱水、粉碎加工后形成的高蛋白质饲料原料,具有营养丰富、生物学价值高等特点,被广泛应用于动物生产中[1]。鱼粉是配合饲料中优质的蛋白饲料原料,粗蛋白含量可达55%以上,氨基酸配伍齐全而且含量丰富、平衡性好,动物对其的消化吸收率高,特别是赖氨酸、蛋氨酸和胱氨酸等氨基酸的含量显著高于一般的植物性蛋白饲料资源,对动物的生长发育及提高成活率具有显著的作用。同时鱼粉中含有丰富的钙、磷、维生素及微量元素,有些成分是植物性饲料原料的数倍甚至千倍。鱼油是在加工鱼粉的过程中副产出的油脂原料,富含n-3系列的多不饱和脂肪酸,具有十分重要的营养和药用价值。

渔业是国际化程度较高的资源性产业,其中鱼粉鱼油行业在渔业生产中占据相当大的比例,并连接海洋捕捞业和水产养殖业,是现阶段渔业转型工作的一个重要部分。2000年以后,全世界鱼粉鱼油产量在500×104～600×104t,贸易量约为400×104t,其中南美洲的智利和秘鲁是最主要的两大鱼粉鱼油生产国。20世纪80年代以后,水产养殖成为世界渔业产量和水产品消费的主要来源,中国的水产养殖产量占世界的一半以上,成为世界第一水产养殖大国[2]。根据FAO统计数据,2016年中国贡献了57.8%的世界水产养殖量(见图1)。随着渔业模式的转变和水产养殖技术的发展,鱼油鱼粉资源的使用、水产养殖的发展与世界渔业资源的可持续利用呈现出的变化关系,得到越来越多研究者的关注[3,4]。因此,本文梳理了中国鱼粉鱼油的来源和利用现状,以期为鱼粉鱼油行业的良性发展,进而对捕捞业和养殖业的可持续性发展提供参考。

1、中国鱼粉鱼油产量与利用现状

1.1鱼粉鱼油在水产养殖中的应用

水产养殖对渔业资源的使用主要来源于两个方面:人工配合饲料中添加的鱼粉鱼油以及直接投喂的幼杂鱼。近年来,由于饲料工业的快速发展,中国水产养殖总产量稳步增加,到2000年以后,鱼粉鱼油消耗量基本维持在一个稳定水平(见图2)。中国每年使用约160×104t的鱼粉鱼油制品中,40%～50%用于水产养殖。全球水产饲料产业的鱼粉使用总量占世界鱼粉总用量的45%～50%,中国水产饲料实际使用的鱼粉量约为世界鱼粉总产量的25%[5,6,7]。

图12007—2016年世界各地区水产养殖产量

图22006—2016年我国鱼油鱼粉产量、用量及进口量

从水产养殖种类结构上来看,全世界以投饵鱼粉为蛋白源饲料养殖的种类主要包括甲壳类(蟹、虾)和鲑鳟类,其次是淡水鱼(鲤科鱼类、淡水鳗鲡、鳖等)和海水鱼(大黄鱼)(见图3)。研究表明,中国水产养殖结构营养层次多、营养级低、生态效率高、生物量产出多,具有鲜明的低投入、高产出的特点[8,9]。中国的淡水鱼养殖量优势显著,其中多以青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼四大家鱼为主,鱼投入与产出比(Fish-In-Fish-OutRatio,FIFO系数)[10]很低,相对较低的鱼粉(生物蛋白)投入获得较大的产出(见表1)。对于海水养殖种类而言,中国具有以低营养级种类贝、藻为主的突出特点,对鱼粉需求不高。

图32007—2016年世界水产养殖品种鱼粉使用情况

表1中国部分水产养殖品种对鱼粉资源的使用情况

中国每年鱼粉产量在55×104～60×104t,进口量约为100×104t,因此,中国对于鱼粉进口具有比较强的依赖性。世界主要的鱼粉生产国有南美洲的秘鲁、智利,其次是北欧的丹麦、挪威和冰岛[7]。中国是世界鱼粉鱼油进口大国,每年的鱼粉鱼油消耗量与进口量呈现出显著正相关的变化趋势。秘鲁是最主要的鱼粉出口国之一,年产量始终为世界第一(见图4)。2011年,中国从世界超过13个国家进口鱼粉,其中秘鲁、美国、智利3国依次位居前三,所占份额超过80%。值得关注的是:自2008年以后,越南鱼粉鱼油生产量逐渐上升,到2016年,基本稳定在33×104t左右的年产量,因此,越南也成为了中国进口鱼粉的重要国家(见图5)。

1.2鱼粉在养猪业中的应用

猪配合饲料因其营养全面、使用方便且有利于养殖的集约化,在我国生猪养殖中使用广泛,成为消耗鱼粉的产品之一。中国生猪养殖规模庞大,猪饲料的消耗保持稳定增长,从而维持着一定数量的鱼粉消耗量。对于单胃动物而言,鱼粉以其粗蛋白含量高、蛋白质消化率高(最高可达90%左右)、氨基酸配比均衡、富含n-3型脂肪酸等优点,作为主要动物蛋白源具有极其重要的地位[11]。大量研究数据证明,日粮中添加鱼粉可使种猪、乳猪、仔猪和生长育肥猪的生产性能得到不同程度的改善[12]。

根据《中国饲料工业年鉴》和《中国畜牧兽医年鉴》数据,2007—2016年,我国养猪业中鱼粉使用量呈现波动增长的趋势(见图6),湖南、河南、四川等养猪大省鱼粉使用量较多。但由于产量的限制和其他动物蛋白源安全性问题,猪营养与饲料研究领域开展了大量寻找高效、廉价鱼粉替代品的研究[13,14]。目前来讲,对猪饲料中鱼粉替代品的研究主要集中在仔猪饲料动物性蛋白的替代上,这主要是由于替代物中可能含有多种抗营养因子,如胰蛋白酶抑制剂、植物凝集素、低聚糖和抗原蛋白等,这些抗营养因子如果没有任何加工处理,对仔猪的生长具有极大的影响,因此也限制了替代品在猪饲料中的使用[15,16]。

1.3鱼粉在养禽业中的应用

鱼粉是育雏禽的优质蛋白质来源,我国是养禽大国,因此禽类饲料中鱼粉的使用量也受到持续关注。自2007年以来,我国禽类生产中的鱼粉使用量呈现明显下降的趋势,禽类生产总量保持稳定增长。肉禽、蛋禽饲料基本改为无鱼粉配方或者仅添加极低比例的鱼粉。

由于禽类饲喂鱼粉的局限性(禽类饲喂鱼粉不当会引起肌胃糜烂症),动物营养研究人员开展了大量育雏禽饲料中鱼粉替代研究并进行生产验证,得到部分阶段禽料中部分或完全替代鱼粉的原料产品。鱼粉替代技术的进步使禽类饲料渐渐降低了鱼粉的添加量(见图7)。

图42007—2016年世界主要鱼粉鱼油生产国及产量

图52016年我国鱼粉进口情况

2、鱼粉鱼油来源

鱼粉鱼油生产原料包括海洋捕捞低值全鱼和水产品加工副产品。中国鱼粉鱼油生产原料具有典型的区域性差别,山东、浙江两个生产大省多以黄、东海低值全鱼入料为主,海杂鱼为辅;而福建、广东、江苏等地的生产以水产品加工副产品为主。除海水低值鱼外,淡水鱼(排)粉也随着淡水鱼的养殖及加工产量的增加而呈现上升的趋势。

2.1鳀鱼

鳀鱼是重要的鱼油鱼粉生产来源。日本鳀是中国东、黄海沿岸主要鱼粉鱼油产区的生产原料,是一种生活在温带海洋海生态系统的关键种。1985—2005年,黄海中上层的小型鱼类,产卵鱼群体长为75～140mm,体质量为5～20g。东、黄海鳀鱼资源的变化也反映出大多数渔业种群的变化情况[17,18,19,20]。

图62007—2016年我国养猪业鱼粉用量

图72007—2016年我国养禽业鱼粉用量

20世纪80年代前,中国鳀鱼资源丰富,但因其经济价值较低,未被重视。1984年开始,中国水产科学研究院黄海水产研究所与挪威海洋研究所合作(中挪“北斗”渔业合作项目)初步探明我国东、黄海鳀鱼资源量在300×104t,年可适捕捞量为50×104t[21]。90年代之前鳀鱼基本上是由沿岸小型渔具所捕捞和近海渔船底拖网作业兼捕,估计全国年产3×104～5×104t。随着主要经济鱼类资源的衰退,鳀鱼的价值逐渐被人们认识。鳀鱼由过去的兼捕对象逐渐转变为主捕对象,产量大幅上升:1991年全国产量为11.3×104t;1996年达60×104t;1997—1998年达到最高产量100×104t,但这是靠增加捕捞能力实现的,实际上此时鳀鱼资源已经严重衰退,主要表现是渔获物群体组成低龄化、小型化、群体密度小、网次产量低、渔场不稳定等方面;1999年在捕捞力量继续加大的情况下鳀鱼产量下跌超过20%。1991—1994年,荣成市136kW双拖网船,一般网产达到3～5t,对船日产量为20～30t。1995—1998年,山东省荣成市184～221kW双拖网船,一般网产量为1.5～2t,对船日产量为0.8～1t。1999—2000年,一般网产量达到0.1～0.2t,对船日产量为0.4～0.5t[22]。我国2007年以后鳀鱼捕捞量处于低迷状态,年产量在50×104～60×104t,2010年以后鳀鱼捕捞量呈现上升趋势,在70×104～90×104t(见表2)。在长期捕捞压力下,以山东南部近海为例的黄海渔业资源衰退现象明显。传统大型底层鱼类捕捞量低,山东近海渔获物组成倾向于低值化、小型化。同时,鳀鱼的资源量也呈现出明显周期性变化[23]。

我国鳀鱼鱼粉的生产集中在山东威海,浙江舟山、台州等地也有少量生产。鳀鱼鱼粉品质较其他鱼鱼粉来说略好,蛋白含量较高,以山东威海出产的鳀鱼鱼粉为例,鱼粉蛋白质含量可达到65%～66%。我国山东威海部分鱼粉厂可达到日产170～180t鳀鱼粉、20～80t鳀鱼油,年产1×104～20×104t鳀鱼粉和0.5×104t鳀鱼油。半脱脂鱼粉的原料产出率约为22%,全脱脂鱼粉原料产出率约为17%。浙江地区出产的鳀鱼粉产量较少,生产原料多是鳀鱼与部分海杂鱼,鱼粉蛋白含量在63%左右。

表22007—2017年我国鳀鱼捕捞量

2.2海鲫鱼

海鲫鱼属于鲈形目,海鲫科是分布于太平洋西部浅海中下层小型温水性鱼类,鱼体被较小的薄圆鳞,背鳍鳍棘部有发达的鳞鞘,下咽骨细长,具小齿,体长为16～23cm,常见于我国环渤海一带海域和黄海北部近海。我国辽宁丹东、山东烟台等地部分鱼油鱼粉厂使用海鲫鱼作为原料生产鱼粉鱼油。

以海鲫鱼为主要原料的鱼粉品质较鳀鱼鱼粉品质略差一些,灰分含量大,蛋白质含量在61%～62%。生产期间,部分环渤海区鱼粉鱼油厂会购买黄海地区的鳀鱼全鱼冻鱼来加工生产鱼粉鱼油[24]。

2.3其他海水鱼

中国东南沿海拥有的丰富的沙丁鱼类资源,如远东拟沙丁鱼为近海中上层洄游性中小型鱼类,具有群游性,以浮游生物,如矽藻、桡足类及其它小型无脊椎动物为食。此种鱼个体小,产量高,产值低,保鲜加工困难大,多做鱼粉原料。同时,其他个体较大的沙丁鱼加工副产品—沙丁鱼排也是鱼油鱼粉的生产原料。

玉筋鱼又称银针鱼,俗称面条鱼、沙钻,玉筋鱼科,玉筋鱼属,体细长稍扁,成鱼长6.5～9cm。玉筋鱼生活在海水的中上层,有钻沙的习性,以浮游生物为食,分布在北太平洋我国的黄、渤海区域,为我国北方重要经济鱼类之一。玉筋鱼属鱼类作为一种重要的饵料鱼类,对海洋渔业的可持续发展有着重要的作用。近几年,由于捕捞强度的加大和环境变化,其资源量日益减少,亟需对其进行合理的利用和保护[25]。

鲐鱼属于鲈形目,鲭科,鲭属,分布于中国、朝鲜、日本及俄罗斯远东地区,为北太平洋西部主要经济鱼类之一。鲐鱼为暖水性远洋中上层洄游性鱼类,以浮游甲壳类中的端足类、磷虾类和桡足类,以及其它鱼类等为食,我国黄海、东海及南海均有分布[26]。大规格鲐鱼鱼肉结实,含脂肪较多,可供鲜食、腌制、熏制或制罐头食品;小规格鲐鱼则随其他杂鱼一起作为鱼粉制作原料。

蓝点马鲛属于鲈形目,鲅科,马鲛属,俗称鲅鱼、马鲛,分布于北太平洋西部,我国渤海、黄海、东海均有分布,主要渔场有舟山、连云港外海及山东南部沿海。鲅鱼属暖水性上层鱼类,以中上层小鱼为食,种类很多,为北方重要的经济鱼类之一。大规格鲅鱼很少用来生产鱼粉,捕捞上来的小规格鲅鱼常随其他杂鱼一起加工为鱼粉。

灯笼鱼科鱼类,中国常见种有七星底灯鱼、芒光灯笼鱼、金焰灯笼鱼,一般成体体长不超过10cm,在中国分布于我国东海、南海,是常见的捕捞海杂鱼。以南海优势鱼种灯笼鱼为原料生产的鱼粉中粗蛋白含量可达到61.92%,鱼粉的胃蛋白酶消化率为86.82%,具有较好的饲用效果[27]。

棘头梅童鱼为石首鱼科,梅童鱼属,体长一般9～14cm,体质量16～50g,是近海性小型鱼类。棘头梅童鱼主要分布在我国黄海和东海近海,以东海产量最大,为拖网常见鱼类,随杂鱼冻板加工成鱼粉鱼油制品[28]。

2.4淡水鱼

罗非鱼是我国主要的养殖水产品和出口品种,2012年中国罗非鱼产量已超过150×104t,占世界总产量的40%以上。自2007年以来,我国罗非鱼养殖产量逐年增加,罗非鱼产业呈现良好的发展态势(见表3)。我国罗非鱼产业主要集中于广东、海南、广西等南方三省,在福建、云南、湖南等省也有个别分布,罗非鱼产品以加工出口为主,内销为辅[28]。从2007年至2016年中国罗非鱼出口量来看,广东省罗非鱼出口量占据第一,主要出口市场依次为美国、墨西哥、俄罗斯、科特迪瓦[29]。2015年以后,罗非鱼出口国外市场渐趋于稳定,内销量比例开始逐步攀升。罗非鱼的加工方式主要为外销型的冰冻鱼片,随着内销市场的逐步发展,“二去”(去鳞片,去内脏)冰冻整鱼产量也逐渐增加。

我国罗非鱼粉生产集中在广东湛江、广西、海南等地,年产量在8×104～10×104t。罗非鱼粉蛋白含量为40%左右,部分带肉率低的罗非鱼排制作的鱼粉蛋白含量勉强超过30%。生产中,罗非鱼粉一般不用于水产饲料,多用于鸭饲料。冰冻鱼片加工方式中产生的下脚料较多,可用于制作罗非鱼粉,而冰冻整鱼加工产生的下脚料较少。我国罗非鱼粉的产量变化直接受冰冻鱼片加工产量的影响,二者变化趋势保持一致。

表32007—2017年我国罗非鱼产量

除了罗非鱼粉外,以巴沙鱼加工下脚料(巴沙鱼排)为原料生产的巴沙鱼粉也应用广泛。巴沙鱼粉主要产自越南,年产量为11×104～12×104t,进入中国的量为7×104～8×104t,而国内自产巴沙鱼粉量未进行有关统计。巴沙鱼排粉蛋白含量在60%以上,品质比罗非鱼粉好,较多应用于水产饲料。随着近两年我国巴沙鱼养殖在南方地区的兴起和推广,巴沙鱼粉产量预计会随巴沙鱼片产量的增长也呈现上升趋势。

3、结论与建议

2000年以来,中国每年消耗约160×104t鱼粉鱼油制品,自产量为55×104～60×104t,进口量约为100×104t。其中,50%～60%用于水产养殖业,养猪业使用鱼粉比例为30～33%,养禽业使用鱼粉比例为5%。中国鱼粉鱼油行业发展的主要制约因素是原料供应,鱼粉鱼油生产中25%～35%的原料来源是水产品加工下脚料,全鱼原料占65%～75%。

中国鱼粉鱼油的主产区为山东省和浙江省,山东省以荣成为中心地区,原料以鳀鱼为主;浙江省以石浦、松门、舟山、玉环等为主要产区,原料以海杂鱼为主,水产加工副产品为辅;南方地区(福建、广东)以南海鱼和淡水鱼加工副产品为主要原料。渔业捕捞作为鱼粉鱼油生产的上游端,是决定鱼粉鱼油行业发展的最主要因素,原料供给不足是中国鱼粉鱼油生产最主要的问题。

进一步健全渔业捕捞相关法律法规,严厉打击非法捕捞行为是保障鱼粉鱼油产业可持续发展的重点工作,应在源头上有效控制非法捕捞、违规捕捞,严格遵守国家针对渔具最小网目尺寸的规定,在禁捕期间加强保护中国的渔业资源,严厉打击海上非法鱼粉加工船加工鱼粉行为,在渔业转型和海洋保护领域起到大国应有的责任,推进世界渔业的可持续发展。

推动鱼粉行业绿色转型,优化可持续水产养殖和投喂模式,积极推行配合饲料的使用,减少养殖水域污染。尤其是在水产养殖技术落后地区,积极推广科学水产养殖技术尤为重要。

加大水产营养、生理与饲料的科研力度,积极深入开展鱼油鱼粉补充、鱼类营养生理、新型饲料添加剂开发等研究。推进鱼油鱼粉生产工艺升级,提高生产效率,减少生产过程中废弃物、气体排放,实现生产废料、气、水的可持续利用。

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基金:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目“我国鱼油鱼粉来源和利用初探”(2018C003).