科技日報(bào)記者 瞿劍
上周末，本報(bào)一則題為《我國首次實(shí)現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質(zhì)的合成并形成萬噸級工業(yè)產(chǎn)能》的消息迅速引爆輿論場。讀者在為“工業(yè)廢氣作原料 ‘無中生有’產(chǎn)蛋白”的這一最新技術(shù)突破高興和欣慰的同時(shí)，也有人對其中的一些技術(shù)環(huán)節(jié)提出問詢。為此，本報(bào)記者采訪了該項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，就相關(guān)問題進(jìn)行解答。
該項(xiàng)目是否“全球首次實(shí)現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質(zhì)的一步合成，并已形成萬噸級工業(yè)產(chǎn)能”？北京首鋼朗澤負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)的副總裁晁偉博士表示，乙醇梭菌是自然界存在的菌種，很多國家都在研究，但大多數(shù)研究集中在用一氧化碳生物發(fā)酵合成乙酸、乙醇、異丙醇等化學(xué)品，對菌體合成蛋白質(zhì)及其功能性研究很少。他強(qiáng)調(diào)，“此次是國際上首次在工業(yè)條件下用含一氧化碳工業(yè)尾氣合成菌體蛋白并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)”，而且這個(gè)蛋白具有很好的功能特性，目前主要用作飼料蛋白原料，可替代豆粕、魚粉，“對保障糧食安全意義重大”。
“糧食安全很大程度在于飼料糧安全。”中國農(nóng)科院飼料所研究員薛敏博士解釋，為支撐我國規(guī)模龐大的養(yǎng)殖業(yè)，我國飼料年產(chǎn)超過2億噸，居世界首位，但優(yōu)質(zhì)蛋白源卻極度缺乏，不得不大量進(jìn)口；2020年我國大豆進(jìn)口量超1億噸，其中飼料消費(fèi)8800萬噸，占比85%，“可見飼料爭糧現(xiàn)象之嚴(yán)重”。她表示，該項(xiàng)目的最大意義，就在于“不與人爭糧、不與糧爭地”，解決飼用蛋白短缺問題。
至于“功能特性”，薛敏介紹，中國農(nóng)科院飼料所與首鋼朗澤合作，在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃——藍(lán)色糧倉項(xiàng)目框架內(nèi)開展乙醇梭菌蛋白效價(jià)系統(tǒng)評定，結(jié)果顯示，乙醇梭菌蛋白為功能性蛋白質(zhì)，并具有良好的組織化特性，也就是說“作為飼料，既有營養(yǎng)價(jià)值又有很好的口感”。結(jié)論是10%乙醇梭菌蛋白可替代20%豆粕。
針對有讀者質(zhì)疑該項(xiàng)目碳的利用率，晁偉指出，乙醇梭菌蛋白是以乙醇梭菌為發(fā)酵菌種，以工業(yè)尾氣中的一氧化碳為主要原料，采用液體發(fā)酵，生產(chǎn)乙醇后的剩余物，經(jīng)分離、噴霧干燥等工藝制得。也就是說，乙醇梭菌在利用一氧化碳合成蛋白的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)出大量乙醇，每生產(chǎn)1噸蛋白會(huì)產(chǎn)生9—10噸乙醇，因此原料氣中90%的碳轉(zhuǎn)化為乙醇，10%左右的碳轉(zhuǎn)化為蛋白，“所以碳的利用率并不是只有10%，相應(yīng)的碳減排量也是結(jié)合乙醇一并考慮的”。綜合計(jì)算，50萬噸一碳菌蛋白（聯(lián)產(chǎn)500萬噸乙醇）產(chǎn)量相當(dāng)于138萬噸大豆，1500萬噸玉米，減排1250萬噸二氧化碳。
他介紹，該技術(shù)可利用的原料氣很多，如鋼鐵、電石、鐵合金、石化煉油、煤化工等工業(yè)尾氣。以鋼鐵為例，我國每年鋼產(chǎn)量10億噸，含一氧化碳的轉(zhuǎn)爐煤氣+高爐煤氣就超過1萬億立方，“當(dāng)然不能實(shí)現(xiàn)100%的利用，但利用部分也是一個(gè)相當(dāng)大的產(chǎn)能，這說明技術(shù)的適用性很強(qiáng)，具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)條件”。
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