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趨勢快訊
利用加工水產品廢棄物以製造尼龍
2022/04/22
己二酸除了被運用在製造尼龍上,還被運用於聚氨酯類產品(如建築絕緣材料和家具緩衝材料),以及化妝品、潤滑劑、藥品、食品添加劑和調味劑。英國的魚類加工業每年製造出多達 49萬噸的廢物—包括在清理加工廠期間收集的魚殘渣、油和廢水。目前,廢物必須經過高額花費且能源密集型的處理和分離,或者被用於動物飼料或肥料等低價值產品,然而此項新穎技術可能使加工水產品廢物有了不同的替代用途。   運用傳統工法製造己二酸過程將產生大量一氧化碳,而該氣體對氣候及環境之影響比二氧化碳所帶來的影響更大。為了緩解石化原料對環境與氣候之影響,Impact Solutions的塑料專家、愛丁堡大學生物技術研究人員、海鮮製造商 Farne Salmon 和工業生物技術創新中心 (IBioIC)發現可使用生物酶提取加工魚類廢棄物中的脂質成分,再透過基因轉殖細菌將脂肪成分轉化為含有己二酸和有用副產品的混合物,而該技術將有利未來合成纖維的製造能更加環保及循環。並顯示尋找具永續生物原料以替代石化原料所製成之產品已向前邁出重要的一步。   工業生物技術創新中心業務總監 Liz Fletcher 表示,探索具永續性的生物原料以替代石化原料之技術是蘇格蘭努力實現淨零排放的重要一步,同時開拓了許多從工業廢棄物中提取有價值的成分作為後續使用之機會。IBioIC透過各種創新專案以及與蘇格蘭零廢棄物組織(Zero Waste Scotland)的合作,以支持循環經濟的承諾拓展許多可能性。【延伸閱讀】新加坡科學家利用水產養殖廢棄物進行人體組織修復
運用機器學習技術拯救海藻免於疾病威脅
2022/04/19
世界人口不斷快速增長,海藻在作為永續食物來源上具有相當大的潛力,特別是在東亞菜餚中這是一種相當常見的材料。除了富含高營養價值外,海藻還能對抗各種環境威脅,如吸收大氣中過量的二氧化碳來協助對抗氣候變遷,也可以透過吸收化肥來維持海岸清潔。與許多海洋生物一樣,海藻本身也受到氣候變遷的迫害,海洋溫度和光照強度的變化會促進有害細菌的生長,引起海藻特徵性的“白化”及“硬化” 誘發冰冰病(ice-ice disease)的產生,並在幾天內蔓延至整個海藻養殖場,造成大量損失。   為了解決這個問題,麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)機械工程系的博士生在去年提出了一個能預測及防止海藻養殖場疾病傳播的計畫。研究人員計畫將海藻養殖場中存在的微生物基因組群(Microbiome)作為生物威脅的預測指標,並開發一種低成本設備,透過監測環境中的微生物群,在其影響海藻或水中生物前預防疾病的發生,研究團隊將舊有技術與最新的訊息處理技術結合,運用潛水式數位全像微奈米顯微鏡拍攝二維圖像,然後再使用稱為神經網路(neural network)的機器學習系統將微生物群的2D圖像轉換為3D顯示,而這個軟體可以於連接在全像顯微鏡上的樹莓派微型單板電腦(Raspberry Pi)中運行。   此外,研究人員還結合了小型水下通訊設備,不同於一般要價4,000美元昂貴的市售儀器,該設備的設計成本低於100美元,除可作為機器學習演算法中繼站傳送海洋環境數據外,還可以將相關數據回傳給研究人員,有助於那些有興趣揭開海洋神秘面紗的人降低執行成本障礙。計畫負責人表示,未來還預計結合這些通訊設備、顯微圖像和機器學習技術,設計出一個可以覆蓋整個海藻養殖場的低成本即時監控系統。【延伸閱讀】-【減量】海洋中的大型海藻養殖場將成為未來生質燃料的來源之一
越南ShrimpVet的實驗顯示使用人工照明設備對養殖蝦的生長有正面影響
2022/03/22
雖然照明設備早在很久以前就被拿來優化許多水生物種的生產,但很少有將其應用於蝦類養殖場的例子。越南ShrimpVet (Minh Phu AquaMekong Co)實驗室與荷蘭Signify(原名為飛利浦照明Philips Lighting N.V.) 照明設備製造公司合作,試用其獲得專利且為蝦子量身打造具藍色及綠色光譜的飛利浦AquaAdvance 260W蝦燈,來研究光照設備的使用是否可以優化蝦類養殖系統的穩定性,進而提高蝦子產量。   根據Signify的說法,人工照明設備的使用可以防止引起蝦子壓力反應產生的突發光線變化,還能讓業者控制養殖環境條件進一步影響蝦子的攝食行為以及代謝、生長及成熟等生理過程。而運用飛利浦AquaAdvance 260W蝦燈將蝦子的生物時鐘(biological clock)調整為一致,能增加其總體免疫力和對病原體的抵抗力,進而提升存活率35%以及47%產量,此外,還能幫蝦子更順利地代謝食物,增加22%的飼料轉化率以及32%的蝦子重量。   蝦燈的運用使得在雨季也能進行收穫並增加一個額外生長季節,這不僅提高了養殖效率,而且對環境也相當有益處,因為更少飼料的使用意味著水中廢物的減少,而增長率的提升意味著更短的生產週期,將縮短疾病生根的時間。【延伸閱讀】新型快速檢測蝦中抗生素殘留的方法
【減量】如何使溫室氣體變為糧食問題的解決方案
2022/03/15
甲烷與二氧化碳相同為溫室氣體的一種,但其在大氣中吸收熱量的能力是二氧化碳 25倍,佔20%全球暖化的原因。除此之外,甲烷還會造成對流層臭氧 ( tropospheric ozone ) 濃度的增加,造成嚴重空氣汙染。對此有科學家應用甲烷營養菌 ( methanotrophs ) 以加壓甲烷、氧氣、氮磷等營養成分在生物反應器中製造含蛋白量高的生物質,希望可應用於漁業飼料領域。   甲烷營養菌來源的魚粉 ( fishmeal ) 有幾個潛在的優勢,一是其能有效地減少甲烷的排放量,減緩溫室效應;二是其能減少一些雜魚或植物來源的飼料,對環境的永續及保存更加友善;三是其可大量穩定生產,光是美國當地的甲烷產量就已足夠供應全世界的魚粉需求,有利於穩定糧食安全。此項技術尚未商業化的主因在於其經濟效益尚未明瞭,好在透過史丹佛大學的團隊研究發現,部分甲烷來源如垃圾掩掩埋場、石油與天然氣設施等其生產成本,比魚粉十年市場價格平均來得低,具有經濟效益,且現有製程上面仍有許多優化的空間,若設廠搭配如密西西比州或德州等電價較低的地區,整體的經濟效益將更加顯著,具有潛力商業化。【延伸閱讀】全球水產飼料產業面臨的五個主要挑戰
應用CRISPR基因編輯技術以確定養殖鮭魚中的傳染性胰腺壞死病毒抗性基因
2022/03/08
應用基因學與CRISPR基因編輯技術來探究為何有些鮭魚具有抗藥性,而有些鮭魚則易感染傳染性胰腺壞死病毒 (IPNV)。這些研究發現將不僅能準確地選擇魚種育種,更能有效地利用分子標記輔助選擇的方法來控制於養殖鮭魚場中發生的IPNV。   早期的研究是將基因編輯技術應用於養殖魚類抗病性的研究上,以顯示該技術在提高其他鮭魚品種或虹鱒等類似物種的抗病性方面的潛在應用。研究人員使用之前的研究數據、樣本及基因定序以定位之前與 IPNV 抗性相關的 DNA 區域,後來發現了一種稱為 Nedd8 活化酶 E1 (Nae1) 的基因。隨後研究人員使用基因編輯技術將Nae1 基因從鮭魚細胞中去除,以及在另一實驗中使用化學方法抑制 Nae1 酶在鮭魚細胞中發揮作用。藉由這兩種方式,限制細胞中Nae1 的功能以降低病毒於細胞中的複製能力。   已知 Nae1 基因參與與其他物種(包括人類)中病毒複製相關的生物過程,顯示出類似的生物途徑可能是鮭魚 IPNV 感染的原因。由蘇格蘭的羅斯林研究所、Hendrix Genetics公司、斯特靈大學、環境、漁業與水產養殖科學中心和瑞典烏普薩拉大學組成的研究團隊,正在評估暴露於該病毒的鮭魚之抗病能力的影響。相關論文被發表在 Genomics 期刊上,並得到了英國研究創新局的生物技術和生物研究委員會以及 Hendrix Genetics 的支持。   Hendrix Genetics 首席創新和技術長 Johan van Arendonk表示,我們可透過遺傳學、基因編輯和分子標記輔助選擇等遺傳技術以應對全球糧食挑戰。這一獨特的發現,讓我們離這一挑戰又近了一步,亦為永續動物育種設定了新標準。【延伸閱讀】應用基因編輯技術轉型農業科技
挪威千禧年鮭魚計畫目的在提高鮭魚飼料生產的永續性
2022/01/22
聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)預測到2050年世界人口將達到90億,水產養殖業在確保全球糧食安全中扮演了重要角色,預估每年會增加超過5%的產量。為滿足這一需求,糧農組織敦促水產養殖業推動變革,呼籲其運用更少的資源生產更營養的食物,並減少二氧化碳排放、保護生物多樣性及提高生態系統復原力。   挪威千禧年鮭魚計畫(Millennial Salmon Project)耗資130萬歐元,主要由挪威研究委員會(Research Council of Norway)資助,並預計和Nofima、InnovaFeed、Corbion Algae Components、Cargill、SINTEF Ocean及Aucha等公司進行合作,這個為期四年的計劃是為因應全球消費增加及永續發展的趨勢,根據不斷變化的消費者行為尋找水產養殖的替代方案,加快開發能進行永續生產的養殖鮭魚飼料,運用循環經濟中的新材料養殖出低碳足跡的鮭魚,同時響應倡議“千禧年生活準則”(millennial principles of life)的四項主旨—活得健康;生活有目標;信任同行;考慮對社會及環境影響。   計畫致力於在2025年之前為鮭魚養殖業者提供解決方案,著重研究兩種替代的飼料成份,分別是來自InnovaFeed富含蛋白質的ProtiNova昆蟲飼料以及Corbion來自藻類的 omega-3s不飽和脂肪酸AlgaPrime DHA,兩者都不需使用大量土地進行生產。實驗將測試其優化鮭魚體格及營養需求所需含量,發掘兩種替代品的功能及實用性,並發展於環境及社會層面的創新用途。SINTEF Ocean也將針對計畫所開發的鮭魚飼料進行生命週期分析,期望結合產業界的力量讓千禧年鮭魚能因餵飼高含量omega-3的微藻成長為更健康的水產養殖物,進而促進消費者健康。【延伸閱讀】酵母與植物萃取物作為鮭魚功能性飼料之潛力
加拿大英屬哥倫比亞省的五個水產養殖創新計劃獲得資金挹注
2022/01/10
加拿大漁業部部長表示,建立一個更加強大及永續的水產養殖產業對於環境健康及藍色經濟的壯大來說相當重要,目前加拿大正透過英屬哥倫比亞省鮭魚復原及創新基金(British Columbia Salmon Restoration and Innovation Fund,BCSRIF) 投資西海岸的合作夥伴,提供資金以便他們能夠建立良好的作業環境,促進加拿大舉世聞名的海鮮產品進行永續生產。五個水產養殖計畫已承諾會分享BCSRIF在新一輪融資中所提供的790萬美元資金,而創新計畫內容涵蓋了貝類、藻類及裸蓋魚(sablefish)等物種,其內容簡述如下: 1. The BC Shellfish Growers' Association計畫運用創新貝類處理及加工、環境管理和可追溯性技術協助貝類養殖產業進行轉型,確保這個英屬哥倫比亞省沿海地區的經濟支柱能夠永續發展。 2.Seed Science Ltd 計畫研究更加節能的高品質藻類生產方式,以作為養殖雙殼類的食物來源,期望有助於改善雙殼類回歸海洋之後的健康狀態及復原能力。 3.We Wai Kai First Nation將進行詳盡的魚類棲息地調查,評估裸蓋魚養殖業務的商業潛力及潛在的環境影響。 4.The Gwabalis Fisheries Society將進行區域性的水產養殖調查,藉以評估協會成員國在其傳統領地內發展永續水產養殖的可能性。 5.The Kingfisher Interpretive Centre Society計畫修復在2014年遭受嚴重破壞的庫克溪(Cooke Creek) 奇努克鮭魚孵化場的取水系統,協助瀕危魚種復育。 【延伸閱讀】美國也開始重視全球未來潛力產業—水產養殖
台灣漁業養殖拚轉型 海上箱網產量盼10年成長5倍
2021/12/23
行政院農業委員會漁業署長張致盛今天指出,台灣未來漁業發展目標要將陸域養殖往海上發展,並結合科技讓海上箱網產量在未來10年內增加5倍,達1年1.5萬公噸,成為養殖主力。   國立台灣海洋大學今天舉辦2021智慧箱網養殖應用技術論壇,展現近2年漁業署科技計畫中開發智能化箱網養殖模式、外海箱網策略魚種關鍵養殖技術研發及抗風浪箱網養殖試驗的科研成果,張致盛受邀出席。   張致盛接受媒體聯訪時指出,漁業署最近盤點台灣漁業發展,未來漁業發展要壯大養殖產業,目標就是要把陸域養殖逐漸往海上發展,目前台灣1年海上箱網養殖產量只有3000公噸,未來10年希望結合科技發展讓產量成長5倍,達到1萬5000公噸,成為養殖產業主力。   海大表示,全球漁撈資源下降,勢必加速養殖產業升級與轉型,海上箱網養殖因具高產能、養殖生物成長快速及對水土資源依賴性低等特性,有助於促進台灣養殖型態轉型,成為友善環境的永續發展產業。【延伸閱讀】水產養殖與海上能源之發展
最新日本養殖產業綜合戰略-以市場需求為導向,促進產業發展
2021/12/08
日本擁有得天獨厚的海域環境,富有多樣性的漁獲資源,自古至今,隨四季更迭都可享受不同季節性海鮮產品。然而,受到全球氣候的變化、生態環境意識的抬頭、水產資源銳減、消費模式等外在條件的改變,促使漁獲捕撈方式備受挑戰,然而,消費者對於海鮮產品需求卻絲毫不受影響。   在危機就是轉機之時,日本政府於2018年修訂「農林水產業 地域活力創造計畫」,同時明定「水產改革政策」具體內容,主要利用科學洞見的評價手法與新技術,共同促進水產資源管理與產業化成長,除維持與穩定原有水產資源獲取外,並進一步尋求擴大資源,促進漁業整體產業的發展。   其中,針對養殖與沿岸漁業部分,日本水產廳在這波改革期間,召集由生產、加工、銷售到出口、金融相關事業團體與NGO、學識專家所組成的「養殖產業促進會」,共同召開產官學討論會議,聽取各方建議參考,並藉此鏈結相關產業與凝聚共識,於去年(2020)制定「養殖業產業綜合戰略」。該戰略以國內外市場需求為導向,設定主要的魚類養殖戰略項目,以及從生產、加工、銷售到出口,整體價值鏈擬定相關因應戰略,並於今年修訂追加貝類與藻類相關戰略論述,戰略內容概略如下: 水產養殖業發展趨勢要點 1.    日本水產養殖業到頂停滯這20年間(1990年代至今),全球養殖生產量擴大約4倍,全球養殖業急速成長當中。 2.    由於日本國內人口減少,預計未來國內水產物需求隨之遞減,因此,單依賴國內需求的養殖業者將縮小生產,並朝向國際市場等均衡方向發展。 3.    依據漁業法修正,積極促進有效漁場管理應用,以利於擴大產業規模與新加入者。此外,大規模近海養殖與陸上養殖技術正在持續進展當中。 4.    關於貝類與藻類養殖方面,難以透過魚類飼養的方式,進行生產管理,提升品質,且受到養分濃度與水溫等漁場環境影響較大。 5.    貝類與藻類養殖雖不需特別飼養,牡蠣去殼、紫菜與昆布的乾燥作業需要機器設備成本較高,難以達到省人化。 戰略概述 1.    戰略措施區分國內市場與國外市場兩方向執行,並根據實際需求面從過去以「產品出口」導向,轉換為「市場需求」導向。 2.    鏈結整合生產、加工、流通、銷售、物流等各階段相關業者與產業能量,發揮水產養殖價值鏈中的附加價值,進而實現以市場需求為導向的水產養殖進展。 3.    參照魚類養殖的實際措施案例,揭示養殖經營體的基本五大類型(如下備註所述)。 4.    由於貝類與藻類養殖方面尚未有實際經營體類型可對應,目標區分生產者、產地、生產者型企業合作等三種類型經營體。 5.    預計未來將擴大其需求,除日本國內養殖業強勢五大魚種(鰤魚、鯛魚、黑鮪魚、鮭魚與鱒魚、石斑魚)外,將再增列扇貝與真珠等品項,並設定其相關KPI戰略目標。 備註:五大類型經營體: 1.    生產者合作:與兩者以上較小規模養殖業者合作。 2.    產地業者合作:與養殖業者、漁會、產地飼料供給、加工、流通業者合作。 3.    生產者型企業:繼承養殖業者的業務或新漁場使用,擴大當地企業規模。 4.    一家綜合企業:養殖價值鏈一條龍或大部分由一家企業統包。 5.    流通型企業:取得養殖業者共同策劃,負責從養殖到銷售的流通企業。
2021年挪威水產養殖技術展覽會AquaNor公佈其創新獎項的入圍名單
2021/12/07
2021年入圍挪威水產養殖技術展覽會AquaNor創新獎項決賽的三名參加者,是由挪威海產研究基金會(Norwegian Seafood Research Fund,FHF)水產養殖研發總監Kjell Maroni、漁民協會(The Fishermen's Association)高級顧問Jan Henrik Sandberg以及創新挪威(Innovation Norway)財務顧問Oddvar Staulen三位評審在評估了21份申請案件後挑選出的優秀參賽者,最終的獲獎者將於8月24日Aqua Nor 2021開幕期間公佈,而優勝者將獲得100,000挪威克朗的獎金,頒獎典禮也將同步於數位交易平台上轉播,入圍名單表列如下。 1. SeaRAS的Aquasense系統:這是一種用來監測養殖漁場及運輸井船中硫化氫 (hydrogen sulphide,H2S)等水質參數的新方法,硫化氫是水產養殖過程中自然生成的有毒代謝產物,僅0.5ppm就足以使魚隻急性中毒死亡,系統大多安裝於循環水產養殖設施(recirculating aquaculture system,RAS)或運輸井船的水箱中,來進行H2S含量的監測及調控,當水中H2S含量達到設置的臨界閾值時,警報會即刻響起,以確保魚群在運輸或養殖過程中的安全。 2. 挪威Noras Global的U-Safe救生圈:救生圈需拋入海中才能運行,可以使用操縱桿進行遠程操作,具有兩個對稱的高效渦輪馬達,用來確保無論怎麼降落水面都能有效的發揮功用,迅速到達救援位置並且將傷亡人員拖到安全的場所。 3. Vaki的SmartFlow系統內含之可自動監測及調控魚類密度的密度控制元件:可確保魚隻數量及水的比例在運輸處理過程中維持一致,意味著如果運輸軟管中的魚隻超過一定的密度,其調節器就會啟動並稀釋魚的流量,除了能加強魚隻分級、疫苗接種及計數的效益外,還能最大限度地提高水生動物的福利。【延伸閱讀】水產養殖業的人工智慧使用指南
豆腐副產品於水產養殖飼料上顯現出巨大的應用潛力
2021/12/03
豆腐渣(soy pulp)是以大豆生產豆腐及豆漿時過濾後會產生的副產品,經濟價值不高但富含營養,並有著大量的纖維及蛋白質,2017年《海峽時報》(The Straits Times)的一篇報導寫到,新加坡當地每天會有近30噸的豆渣被丟棄,因此若能找到一種全新用途不論是對於水產養殖業及循環經濟來說都是好消息。   來自新加坡共和理工學院(Republic Polytechnic,RP)的研究團隊為了解決問題,在顆粒飼料中添加豆渣作為魚粉的替代品,降低了飼料成本約30%,並對幼鮑進行了餵飼試驗。根據《海峽時報》報導,研究人員發現以含有豆渣的飼料為食的幼鮑比那些以商業飼料為食的鮑魚重約25%,而它們的外殼會呈現鮮豔的紫色,其充滿活力的外殼顏色可以增加它們的銷售潛力,相較之下,以商業飼料餵飼的鮑魚外觀相對來說較不那麼引人注目。   研究團隊相信這是第一個運用鮑魚來做實驗的案例,目前團隊正積極與東南亞各地的鮑魚養殖場聯繫,以便於商業環境試驗這種豆渣添加飼料,另外,研究人員也認為若能減少纖維含量,豆渣也可應用於如蝦子及尖吻鱸等雜食及肉食性養殖物種。
新穎技術有望簡化海洋預測系統
2021/11/19
Scoot Science 正在簡化全球水產養殖公司的海洋觀測,並利用其 SeaState 儀表板來展現預測海洋事件的潛力。SeaState 應用程序軟體將環境、海洋和氣象數據匯整至以web為底之儀表板中並進行管理、預測和保險。   Scoot Science首席執行長Jonathan LaRiviere說: “養殖漁業的團體對不受限制的水上風險有很高的容忍度。他們在監測海洋方面做得非常出色,但仍然認為許多海洋風險—如低氧水域、溫度驟變和大量浮游生物繁殖—是不可預測的。”LaRiviere亦表示,“我們有工具能限制這些風險並正在與養殖場合作,以增加極端海洋事件的準備時間。我們正在對單個養殖場進行短期預測,並著眼於長期趨勢影響區域規模的水產養殖。”LaRiviere與擁有物理海洋學碩士學位的聯合創始人 Evan Goodwin 一起組建了一支團隊,其團隊內包含海洋學家、農業經濟學家、數據分析家和軟體工程師,並同時使用現代海洋學工具收集和提取稀有的專有數據並對其進行投放到一個平台,以幫助企業了解和適應不斷變化的海洋。   多樣化的數據集成和與硬件無關之海洋觀測方法為Scoot Science的 SeaState 平台奠定了基礎。 SeaState 將養殖場上的多個不同數據系統與周圍環境條件彙整起來,為農民提供了一個了解過去、現在和未來水面以下發生的情況的平台。且並在幕後,精簡其海洋數據系統,希望該系統能促使養殖業者能夠快速量化威脅海洋生物的海洋中可預測的風險。SeaState 的預測模型專注於提供極端海洋事件的早期預警。透過增加交貨時間,養殖場能夠實施緩解措施並顯著減少損失。事件發生後,養殖場使用 SeaState 進行法務審計,並能夠確定對魚類福利產生最佳結果的具體行動。 Scoot Science 每天即時處理來自每個農場的 250,000 多個數據點,並量化從表面到海底的海洋動態。LaRiviere說:“對於任何國家的海洋水產養殖公司來說,SeaState 都是一項資產。它將幫助這些企業減輕氣候變化和其他災難性事件(如藻華)的影響。最終,我們認為這是養殖場保護他們寶貴的資產—養殖魚和海產的機會。”【延伸閱讀】以衛星遙測技術即時監控水域中有害藻華現象
台糖回收牡蠣殼再利用 獲資源循環績優企業一星級獎
2021/11/11
台糖公司落實循環經濟理念,投資興建牡蠣殼生技材料廠,回收廢蚵殼,萃取碳酸鈣製成產品再利用,嶄新的循環商業模式深獲肯定,並於今(5)日獲頒行政院環保署「資源循環績優企業」一星級獎殊榮。台糖會持續努力,引領產業追求資源永續循環。   台糖副總經理黃民生今日出席資源循環績優企業頒獎典禮,並自環保署副署長蔡鴻德手中接過「新創組」一星級獎獎座。台糖指出,「資源循環績優企業遴選」是環保署為鼓勵產業投入循環經濟政策而設置的競賽。今年台糖以「綠礦牡蠣殼回收再利用模式」參與新創組評選,創新的循環產品及服務理念獲得評審一致認可。   台糖生物科技事業部執行長孫鈴明說明,去年甫完工的牡蠣殼生技材料廠透過循環再生技術,從廢蚵殼萃取出優質的生物碳酸鈣,並升級製成產品出售,預計一年可回收5萬公噸的廢蚵殼,不僅有效解決養蚵業衍生而來的環境問題,更拓展其加工製成碳酸鈣的多元應用,為水產養殖業創造嶄新商機,增加蚵農收入。   台糖表示,有了牡蠣殼製成的碳酸鈣,就可減少傳統耗能,破壞山林水土採掘石灰岩而來的碳酸鈣,有助臺灣邁向低碳目標。台糖牡蠣殼生技材料廠是國內實踐「循環經濟」及「新農業」最佳詮釋的場域,未來台糖會持續投注心力與資源於綠色低碳能源、循環住宅、有機農業循環合作園區等與社會及民眾更貼近的計畫,讓資源持續再生循環利用,共創經濟與環保雙贏,以打造健康及綠色產業的標竿企業。【延伸閱讀】廢棄物變黃金! 台化打造再生尼龍原料廠
運用機器學習演算法於魚類疾病預測
2021/11/10
"Manolin是一家大數據軟體分析公司,致力於構建疾病檢測模型以提高水產養殖的永續性。該公司宣布其機器學習軟體取得突破性進展,該軟體可檢測水產養殖場的疾病風險,準確率超過 93%。   儘管已存在一些水產養殖預警系統模型,但挪威農民仍依舊倚靠視覺辨識或直覺的方式對養殖場下決策。與以往的預警系統模型相比,準確率超過 93%的Manolin軟體更能協助養殖業者做出更好的決策。彌合了研究和企業技術之間的差距,使養殖業者能夠在日常養殖場經營中使用它。   大自然保護協會水產養殖全球負責人羅伯特·瓊斯表示,“新技術的開發對於提高養殖作業的資源效率和減少對海洋野生動物的負面影響至關重要”。 病蟲害治療增加成本和環境問題   水產養殖是增長最快的食品生產部門,目前佔全球魚類消費量的一半以上。病蟲害治療是一個日益增長的成本和環境問題。挪威每年就花費大約10億美元來對抗養殖鮭魚的胰腺疾病。 Manolin 的預測技術旨在解決疾病,這對將來構建永續性食品系統至關重要。 在Covid-19疫情衝擊下,建立有彈性的海鮮供應鏈比以往任何時候都重要。   第三代大西洋鮭魚養殖場 Kvarøy Arctic 的所有者 Håvard Olsen 表示,水產養殖可以透過資源密集程度最低的食品生產形式,為更多社區帶來營養豐富的蛋白質”,“而Manolin 正在打破數據障礙以幫助我們實現這一目標。”   Manolin 的機器學習軟體正供挪威各地的養殖業者使用,該軟體是由數百萬個數據點提供支持,包含該國4億條活躍養殖鮭魚的健康狀況、50多個日常環境和農場生產因素、海洋感測器、衛星圖像、船隻交通、海洋學預測以及超過二十年的歷史數據。   目前,世界上一些最具創新性和永續性的養魚場已是Manolin的客戶,而這些客戶為美國各地的商店,例如Whole Foods Market (Kvarøy Arctic)、Costco 和 Sam's Club等供應漁貨。【延伸閱讀】研究顯示養殖漁場中的鮭魚由小型機器人監控將更健康
應用AI圖像識別技術於水產養殖業
2021/10/13
魚類自動計數系統和影像識別系統分別由日本大阪YMS公司和東京CDEX公司開發。大阪YMS是洋馬集團旗下公司之一,且該公司的柴油型發動機等相關機械在農業、建築及能源設備上之應用相當聞名。該集團最近一直在開發水產養殖相關之高科技產品,包括水下淨網清洗機器人,其操作類似水池清潔機器人。   大阪YMS公司與東京Maruha Nichiro Co.的水產養殖部共同開發魚類自動計算系統,且Maruha Nichiro Co.的水產養殖部為YMS安排了多個測試點,讓該系統在不同環境條件下進行產品性能試驗。   YMS的魚類自動計數系統是專門為鮪魚養殖而設計,該系統應用AI圖像識別技術來計數魚的數量。在養殖漁業中,為了控制其產量和飼料供應量,養殖業者必須明確知道每一漁網內之魚數量。   為了確保海洋資源之永續性發展,漁船須準確地回報在野外捕獲到的太平洋藍鰭鮪魚幼魚的數量,然後將其幼魚轉移到養殖網。傳統方式包括會先在捕獲魚的時候手動計數魚數量,並在轉移至養殖網時觀測水下影像。大阪YMS公司表示,該魚類自動計數系統能減少轉移魚群時的魚類計數時間和人力。   YMS研發中心開發了新系統,該系統使用圖像識別技術及其硬體等,包括水下相機和自動計數的圖像識別處理電腦。該系統運作方式是當魚通過洄游網從一個網轉移到另一個網,而水下相機(通過影像電纜連接到圖像識別處理電腦和漁船上的監視設備)從下方拍攝魚群,而該相機之水下角度還能透過遙控器進行調整。另外,該系統具有螢幕顯示及校正功能,可在環境干擾時手動計數。   在最佳條件下,該系統能精確地自動計算鮪魚數量,且其準確率超過98%。   洋馬集團全球發言人Paul Bartels承認該系統在某些情況下可能會出現小問題,但該系統之功能仍能協助計數作業。 Paul Bartels表示,當水質較混濁時、或魚隻身體重疊且難以區分各體時等情況發生時才會對該系統造成些問題。當上述情況產生,該系統就會使用影像掃描儀掃描魚群並手動影像計數。   大阪YMS公司於2021年4月20日開始接受該系統的國內訂單。 Paul Bartels 表示,該系統的價格從 600萬日元到900萬日元不等,且具體價格將取決於規格。目前,該公司只專注於藍鰭鮪魚的市場,但正在研究將該系統用於其他魚類的可能性。   與此類系統競爭的技術將是聲納傳感鮪魚計數系統,且在最近的科學論文中被發表出來,該論文作者宣稱他們的聲納傳感鮪魚計數系統僅約有2%的錯誤率,且該系統受水濁度的影響較小,以及魚群在魚網內繞圈游動時已被計數,而非穿越網時被計數。   最近還有另一個圖像識別系統於3月中旬在2021年大阪日本海鮮博覽會上首次亮相,且該系統是由東京CDEX推出的。在展會上,該系統能夠識別一盤鮭魚子中異物(塑料釣魚餌)的位置。即使在物體移動時,該系統也能有效辨別。   根據東京CDEX代表Akihiro Terui 表示,該系統之精準度和處理能力可依據檢測目標進行配置。且系統是利用圖像處理和機器學習技術來運行,因此可以支援各種應用,例如海藻(Cladosiphon okamuranus)、沙丁魚幼魚或櫻花蝦等。   攝影機輸入的圖像影片經過AI即時處理並檢測目標物中的異物,然後系統會在螢幕上顯示異物的位置,並且能夠將該位置傳遞給Modbus TCP 介面上。該系統之異物檢測的識別準確率為97%且可由圖形用戶界面(GUI)控制。Akihiro Terui表示,該系統每年的成本約為200萬日元。目前尚未出售任何系統,但已在與潛在客戶商談”。【延伸閱讀】AI、5G與視覺機器聯手轉型水產養殖業
細胞培養人造海鮮肉品的潛力
2021/10/01
根據聯合國糧農組織(FAO)2020年世界漁業和水產養殖狀況統計報告,過去六十多年間,全球食用魚類表面消費量的增長率一直顯著高於人口增長率,而2018年全球捕撈漁業總產量達到歷史最高的9640萬噸,比前三年的平均值高出5.4%,然而,在海洋資源有限的狀況下,永續的漁業資源管理一直是FAO致力推動的重要目標。   雖然水產養殖被視為應對過度捕撈的一種可能解決方案,2018年世界水產養殖產量亦再次創下歷史新高,鮮重達到1.145億噸。但集約化的養殖方式除了動物福利問題的考量外,抗生素的使用也會增加水污染。另外,並非所有魚類都適合養殖,而由沙丁魚等磨碎的飼料魚組成的魚粉以及魚油都是養殖魚類的飼料來源,因這些原料還是需從野外獲得,所以水產養殖業對環境的影響仍然不小。   隨著實驗室培養的人造肉類產業迅速發展,海鮮和魚類的細胞培養產業正努力跟上其發展速度。目前魚類細胞農業(cell-ag)的發展較不活躍,部分原因是魚類在部分國家的人們飲食中並非主要的角色,在歐盟地區由於內陸國家的消費者食用魚類和海鮮的頻率較義大利和西班牙等沿海國家低,因此對相關產品的偏好會因國家而有差異。   Bluu Bioscience是歐洲一間專門開發魚細胞養殖海產品的公司,這間德國新創公司專注於擴大魚細胞株的生產規模,以生產鮭魚、鱒魚和鯉魚等海鮮產品,另一間美國Finless Foods公司亦投入生產細胞培養的鮪魚,並計畫未來繼續生產一系列其他相關海鮮產品。主要的目標是利用細胞培養的方式生產永續來源的魚肉,以確保在不傷害動物的狀況下獲得優良海鮮肉品,減少對海洋資源的損害。【延伸閱讀】美國有關當局已公告規範以細胞培養之人造肉
英國Hilton Seafood養殖白蝦電擊裝置的應用榮獲動物福利獎項肯定
2021/09/11
人們關心動物福利,但大多僅適用於陸生的脊椎動物,鮮少將水生動物的感受納入考量範圍,特別是甲殼類動物的感知能力更是經常被忽視。Hilton Seafoods(簡稱HSF)是英國最大的海產經銷商之一,每年向英國Tesco連鎖超市提供超過1億隻中南美白對蝦(Litopenaeus vannamei)。其漁業、水產養殖及供應鏈部門的經理表示,傳統上蝦子都是透過浸泡流體冰泥來進行冷凍屠宰,但HSF相當重視魚類及甲殼類動物的福利,故時常積極尋求相關福利改善措施以及最新動物試驗研究,並於2020年6月與Amanda Seafood合作,在越南一處養殖場域進行Optimar自動電擊裝置的測試,這是全球第一個改造後用於養殖白蝦的大型電擊屠宰系統,估計每小時能夠處理10噸的蝦子,這個電擊裝置能精簡白蝦處理流程,減少蝦子因群聚所受之驚嚇及損傷,以及用更快速高效的方式使白蝦達到一致性休克,不但降低收穫時所需的勞動力,同時也維持了產品品質。   白蝦電擊裝置在越南的實地測試相當成功,成果在完成外部動物福利專家審查後,Tesco超市於2020年7月批准其使用。自此之後,自HSF公司運送至Tesco超市的南美白對蝦中約有80%皆是使用此電擊裝置擊暈,未來目標是在供應鏈中擴展裝置使用率達100%,預估第一年將使超過1億隻水生動物受惠,而白蝦電擊裝置也獲頒由世界農場動物福利協會(Compassion in World Farming, CIWF)主辦之優良農場動物福利競賽(Good Farm Animal Welfare Awards)的最佳創新獎項殊榮。【延伸閱讀】動社推動物福利標章守護乳牛 未來盼擴展至豬雞禽畜
日本科學家在不使用荷爾蒙干擾的情況下轉變鯰魚性別
2021/09/03
雌性鯰魚(catfish)相較於雄性更具經濟價值,因其在孵化後的6至10個月即能達到市場銷售規格(約600公克),而生長速度較為緩慢的雄性鯰魚往往都會被養殖戶丟棄,這造成了許多問題。許多研究顯示,雌激素(female hormone)能促使雄鯰魚轉換性別,但其在食用魚身上被禁止使用。   來自日本近畿大學水產養殖研究所(Kindai University's Aquaculture Research Institute)的研究人員為解決問題,發展出了一種荷爾蒙療法的替代方案,科學家使用了一般作為膳食補充劑販售的大豆異黃酮來取代雌激素,期望將雄性鯰魚轉變為雌性來提高生產效益,實驗設計將鯰魚分置於五個不同的水槽,以一般養殖用水做為控制組,其餘四個水槽中分別加入雌激素及三種不同濃度的金雀異黃酮(genistein,大豆中的異黃酮主要成分)。研究團隊於每個水槽中分置了150條魚苗,放置成長15天之後便將它們轉移到普通養殖用水中,並等待其生長至150天大。   最終實驗結果顯示於控制組中有68%的鯰魚為雌性,而在添加100 ug/L金雀異黃酮的水槽,飼養出來的鯰魚中有96%是雌性,而添加400 ug/L金雀異黃酮的水槽與雌激素組別產生了相同結果-全部的鯰魚皆轉變為雌性,研究員表示,這種方法也可以應用於其他雌性更具經濟價值的魚種,能大幅減少不必要的雄性魚犧牲以及養殖生產成本。 【延伸閱讀】了解英國蘇格蘭當地牡蠣激素的調控機制用以改善其生產效益   儘管於實驗上取得了重大突破,但距離將其商業化仍還有一大段路要走,因為在魚類養殖領域仍然禁止直接使用萃取的金雀異黃酮化合物。為此科學家熱衷於替代方案的研究,期望能透過大豆渣等飼料添加物促使鯰魚攝取大豆異黃酮,未來還預計選定鱘魚(sturgeons,卵大多被用來製作魚子醬)作為下一個實驗目標,進行性別轉換試驗。

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