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昆蟲養殖產業與循環經濟之關聯發展

台灣經濟研究院/楊舜堯 助理研究員

因應全球人口持續增加,對糧食與蛋白質需求相對上升,昆蟲因為具有成長快速與高飼料效率等優點,相當適合開發為糧食來源,且昆蟲能轉換農業廢棄物成為飼料原料,近年來成為循環經濟發展的方向。惟昆蟲養殖的方法與用途相當廣泛而多元,本文將介紹目前食用與飼料用昆蟲的產業發展現況,以及各國的法規規範,作為我國相關政策之參考。

全球人口數持續增加,根據聯合國糧農組織(FAO)的統計,估計在2030年時人口數將達到90億人,對糧食需求也將增加達70% (IPIFF, 2019),對於蛋白質需求量也將大幅提高。畜牧業與水產養殖業為生產蛋白質之主要產業,其飼料來源透過種植黃豆與捕撈漁業之魚粉來滿足,FAO指出如此將大量開採土地、森林及海洋資源,養殖過程亦汙染水源、土壤以及排放溫室氣體,而造成各種環境衝擊(Vantomme, Halloran, 2014),以至於研發蛋白質的替代來源成為必要的課題,而其中最具潛力的選項之一即為昆蟲。

台灣認定食用昆蟲種類可由衛福部食藥署公告「可供食品使用原料彙整一覽表」視之;而EU 2015/2283條例將昆蟲視為新穎食品,依規定由業者提出昆蟲品種向歐盟執委會申請成為新穎食品,由歐盟食品安全局進行安全與風險評估。

昆蟲食用價值

昆蟲的食用營養價值高,可以直接當做糧食或動物飼料,富含蛋白質與必需胺基酸、優質的ω-3與ω-6脂肪酸比例、富含維生素與礦物質,以及昆蟲外骨骼由幾丁質所組成(附注),食用後有助於腸道菌相健康。而在養殖方面,昆蟲也具有諸多優點,包括昆蟲的成長與繁殖速度快,具有較佳的飼料轉換率,肉牛生長一公斤的體重需要吃約八公斤飼料,肉豬和肉雞分別需要約四和兩公斤飼料(Fry et al., 2018),而昆蟲以蟋蟀為例子僅需要約1.7公斤飼料(Huis, 2013),因此在不考慮飼料種類與其他條件情況下,有較高經濟價值。在養殖過程中,昆蟲相較於畜禽動物有諸多優點,如排放的溫室氣體與氨較少,所需用水量和土地面積也比較少,所以對於環境的衝擊較小,此外,昆蟲與人類共通傳染疾病也比畜禽動物少。

食用昆蟲歷史

人類食用昆蟲已經有悠久的歷史,世界各大洲均有食蟲紀錄,主要有食蟲文化的國家為非洲及亞洲國家(楊正澤,2007)。經荷蘭瓦赫寧恩大學的學者統計,到2017年為止有食用紀錄的昆蟲多達2,111種,其中以甲蟲、毛蟲及蜂類為被食用主要種類(Jongema, 2017)。吃蟲方式可以是處理後直接食用,如在台灣可見的炸蟋蟀,或間接食用如藥酒(虎頭蜂酒)、茶(蠶沙等)及製成保健食品(如冬蟲夏草)等多元食用方式(詹美玲,2018)。此外由胭脂蟲體液提煉出胭脂蟲紅(Carmine)或從紫膠蟲提煉出蟲漆酸(Laccaic Acid),可當做合法食用色素,亦可添加在化妝品中。因此,雖然目前昆蟲並非人類主流食物來源,但其實可以看出昆蟲類的食品一直存在於人類的飲食文化中。

新興食品用昆蟲市場

雖然人類一直以來會食用昆蟲,但在各國法規中卻較少將昆蟲列為食品,尤其對於西方國家而言比較陌生。隨著近年食用昆蟲逐漸成為趨勢,歐盟條例(EU) 2015/2283將昆蟲視為新穎食品(novel food),依規定由業者提出昆蟲品種向歐盟執委會申請成為新穎食品,且將由歐盟食品安全局進行安全與風險評估。但部分歐盟成員國對昆蟲是否屬於新穎食品的認定分歧,丹麥、荷蘭、英國、芬蘭、比利時以及奧地利不認定昆蟲為新穎食品(IPIFF, 2019),其中比利時公告十種昆蟲作為可食用昆蟲(表1),另外瑞士則公告麵包蟲(又稱黃粉蟲)、家蟋蟀及飛蝗為可食用昆蟲。歐洲以外的地區,澳洲與紐西蘭目前公告可食用種類為大麥蟲、麵包蟲及家蟋蟀,而亞洲國家雖有較多食用昆蟲的習慣,但目前只有韓國公告麵包蟲、黃斑黑蟋蟀、獨角仙幼蟲及金花蟲幼蟲為可食用昆蟲,並訂定重金屬含量標準以保障食用安全。

表1 國際公告可食用昆蟲
表1 國際公告可食用昆蟲
資料來源:本研究整理(2020)。

目前食用昆蟲的產業也在歐洲逐漸發展,Micronutris是法國第一間昆蟲農場,號稱以無廢棄物排放的環境友善方式飼養麵包蟲與蟋蟀,除了全蟲產品以外,也加工生產餅乾、巧克力及能量棒等零食產品。荷蘭的Protifarm是具有研發能力之公司,以飼養黑菌蟲(外米偽步行蟲之幼蟲期)為主軸,如畜產動物般經過選拔育種,將牠們培育成擁有生長速率高、飼料需求低及營養價值高之優秀性狀,提高生產效率,最終產品為全蟲粉、濃縮蛋白粉以及昆蟲漢堡肉。

台灣政府認定的食用昆蟲種類由衛福部食藥署之「可供食品使用原料彙整一覽表」內「昆蟲及其來源製取之原料」列出,包括紅蚯蚓、蜂蛹、蠶蛹、擬黑多刺蟻,以及昆蟲衍生食品花粉、蜂王乳、蜂蜜、蜂膠、蜂膠樹脂、蜂蠟及蠶絲蛋白。台灣養殖食用昆蟲的企業中較具名氣者為位於雲林的晁陽綠能農場,以綠能溫室設施養殖黃斑黑蟋蟀,並製成餅乾與寵物飼料等產品。從食品原料一覽表可看出蟋蟀不在表內,惟此列表為非正面表列且不包含傳統食材,蟋蟀在台灣可歸類為傳統食品,因此出現法規模糊空間,未來若世界食蟲趨勢增溫,台灣政府可思考更新食品原料一覽表,以符合產業變化與把關食品安全。

飼料用昆蟲與推動循環經濟

除了食用價值與優點之外,許多昆蟲能以農業廢棄物(包含果菜殘渣、動物屍體及糞便等)、廚餘及食品加工廢棄物等有機廢棄物為食,如此一來,經過昆蟲處理後廢棄物能夠成為肥料或動物飼料,重新進入到食物生產鏈之中,達到循環經濟(circular economy)概念中的生物循環(艾倫‧麥克亞瑟基金會,2020)。尤其以昆蟲取代魚粉成為畜產動物之蛋白質飼料原料,更能減少對漁業資源的依賴,近年來特別受到矚目,許多轉換廢棄物為資源的昆蟲業者,也都被麥克亞瑟基金會認定為循環經濟案例。然而農業廢棄物可能存在傳染病或重金屬等危害風險,能透過飼料進入食品生產鏈影響養殖動物或人類,因此在對於食品生產過程的衛生標準愈來愈嚴格的現代社會,如果要推動昆蟲養殖模式的循環經濟,必須同時仰賴法規來規範安全衛生標準。

歐洲曾經是狂牛症的主要疫區,因此對於飼料用昆蟲蛋白的規定仍趨保守;台灣則依《飼料管理法》之定義,將昆蟲性飼料歸屬於動物性飼料,主要應用在水族寵物之餌料使用。

歐盟昆蟲飼料法規

2018年歐盟公布並執行可以製成飼料用昆蟲蛋白之種類、法規及配套措施(表2),分別為黑水虻、家蠅、麵包蟲、黑菌蟲、家蟋蟀、短翅竈蟋,以及牙買加田蟋蟀共七種。

表2 歐盟飼料用昆蟲蛋白規範
表2 歐盟飼料用昆蟲蛋白規範
資料來源:李春芳、蕭宗法(2018)。

儘管歐盟開放了飼料用昆蟲蛋白,但歐盟對其設下諸多限制。原因為歐洲曾經是狂牛症的主要疫區,推測傳染途徑是經由餵飼肉骨粉等動物原料導致牛羊出現病變,而且狂牛症是可透過肉製品傳染給人類的人畜共通傳染疾病,所以歐盟禁止將肉骨粉等具傳染疑慮之動物性原料餵飼給家畜禽動物,也因此對於飼料用昆蟲蛋白的規定仍趨保守。

目前歐盟將飼料用昆蟲蛋白視為動物衍生產品,由歐盟條例(EU) No 142/2011管理。為了避免狂牛症的可能來源,限定昆蟲蛋白只能餵飼給水產與毛皮動物,且必須由該條例附件IV之加工方法(壓力滅菌等)所製成。養殖飼料用昆蟲的動物性基質也限制只能為魚粉、蛋品、乳製品及化製油等十種,此外,也不能使用糞便、廚餘或其他廢棄物養殖昆蟲,整個生產過程也都必須避免狂牛症可能因素。

值得注意的是,前述內容都是只針對「飼料用昆蟲蛋白」的規定。因為參考歐盟條例(EU) No 142/2011若使用活蟲、乾燥蟲體以及蟲油未被列為飼料原料,若拿來餵飼畜禽動物將不受前述內容規範,屬於目前歐盟法規模糊地帶。另外若使用活蟲或乾燥蟲體作為寵物食品,則須遵守該條例附件XIII之寵物食品規範。

歐洲飼料昆蟲產業現況

歐盟BioBoost計畫研究團隊評估了具有處理植物性廢棄物能力與養殖潛力的九種昆蟲,包含飛蝗、杜比亞蟑螂(Blaptica dubia),以及前述歐盟公告九種昆蟲,依產品種類、生長速率、操控難易度以及危害風險等條件分析,得出最具經濟可行性者為黑水虻(black solider fly)與麵包蟲(Coudron, 2019)。

黑水虻具有食腐性,能以廚餘、動物屍體及動物糞便等有機廢棄物為食,同時與蒼蠅為競爭關係並壓制蠅蛆生長,幼蟲體組成分之蛋白質含量約為38%,脂肪含量約為31% (Shumo et al., 2019),具有取代傳統魚粉開發為飼料原料之潛力,因此黑水虻被視為處理農業廢棄物之解決方法,也成為各國發展之飼料昆蟲主流。荷蘭Protix是目前規模最大的黑水虻養殖公司,營運模式為蒐集當地的果菜殘渣當作黑水虻幼蟲飼料,再將幼蟲加工成為水產飼料、寵物飼料及飼料油,而養殖過程產生的蟲糞則製作成肥料產品銷售。除了Protix以外,另有荷蘭Agroloop、瑞士Bühler集團、南非Agriprotein,以及英國Entocycle等公司,也以利用植物性廢棄物模式發展黑水虻養殖事業。

麵包蟲為另一種能利用有機廢棄物潛力的昆蟲,是茶色偽步行蟲的幼蟲期。相較於黑水虻,麵包蟲含有較高的蛋白質(51.93%)和較低的脂肪(21.57%, Bovera et al., 2016),更適合作為動物飼料,但缺點為麵包蟲生長速率比較慢,對飼養環境要求也比較嚴格。目前養殖麵包蟲的例子有法國公司Ynsect,用無汙染與可溯源的麩皮等穀物廢副產物當作飼料,當麵包蟲成長到足夠大小後即被加工為蟲蛋白、蟲油以及幾丁質當作水產與寵物飼料原料,麵包蟲養殖過程的蟲糞也被製成肥料,達到零廢棄物產出。

台灣飼料昆蟲現況與法規現況

依據台灣《飼料管理法》之定義,昆蟲性飼料屬於動物性飼料。「可供給家畜、家禽、水產動物之飼料參考物質表」(「飼料物質表」)已將昆蟲性原料歸類在編號2.9項目內,包含:蠶蛹、蜂蛹、蠅蛆、水虻、蚯蚓、麵包蟲、大麥蟲、孑孓、絲蚯蚓、紅蟲以及蝗蟲(表3),但對於明確品種定義較為概略。現今台灣畜產業中,尚無使用昆蟲性飼料,依據我國飼料管理系統網站資訊,已登記之動物性飼料產品中也以魚粉和肉骨粉為主,可見飼料昆蟲尚不普及。目前台灣飼料用昆蟲主要應用在水族寵物,以活蟲或乾蟲當作餌料使用,常見種類如麵包蟲、大麥蟲、黃斑黑蟋蟀、櫻桃蟑螂(Blatta lateralis)及杜比亞蟑螂等,通常由水族館或玩家自行繁殖與販售。

表3 台灣飼料用昆蟲原料
表3 台灣飼料用昆蟲原料
注:-表無相關資訊。
資料來源:農委會,「可供給家畜、家禽、水產動物之飼料參考物質表」、本研究整理(2020)。

台灣農業循環經濟之黑水虻發展現況

台灣從2016年開始推動循環經濟,在農業領域中逐漸重視以黑水虻處理農業廢棄物轉換為飼料,農委會畜產試驗所也執行開發黑水虻量產技術,使黑水虻成為台灣目前飼料用昆蟲之發展重點。為推動飼料用黑水虻,於2019年年底農委會在「飼料物質表」新增水虻粉,由黑水虻或黃金水虻製成,且限定只能以植物性飼料餵養。

儘管台灣已經開放黑水虻可作為飼料原料,但以此方法發展農業循環經濟,仍需要主管機關權責與其他法規進行釐清與調整。首先是昆蟲養殖產業暫無主管機關負責,依據主計總處「行業標準分類」之分類,昆蟲養殖應歸屬於畜牧業之A0129細類「其他畜牧業」,內容包含蠶、蜂、蚯蚓及蝸牛養殖,惟目前台灣《畜牧法》僅將家畜與家禽納入管理,不包含昆蟲,因此尚未有法規規範昆蟲養殖產業。

其次是台灣農業廢棄物之再利用由《農業事業廢棄物再利用管理辦法》(《農廢法》)管理,並表列廢棄物種類與再利用方式。然而黑水虻處理是將廢棄物經生物轉換成昆蟲蛋白質,其處理性質與一般再利用方式不同,也不列於《農廢法》認定之成熟且廣為應用技術。因此在台灣若要使用黑水虻處理農業廢棄物為飼料,必須先向政府提出個案再利用申請,經許可後才能執行。

此外,不是所有的農業廢棄物都適合做飼料利用,狂牛症的防疫同樣也是台灣法規的管制重點,《農廢法》規定除了牡蠣殼以外的動物性廢棄物都不得作為反芻動物飼料,且若有防疫命令也不能作為其他飼料用途。而牡蠣殼主要是直接作為蛋雞飼料之鈣源,因此農業廢棄物中只有果菜殘渣適合給黑水虻再利用。然而如前所述,「飼料物質表」限定黑水虻只能以植物性飼料養殖,果菜殘渣是否符合植物性飼料的定義,仍須經由主管機關認定,通過後才能作為飼料用黑水虻養殖。因此台灣要以黑水虻發展農業循環經濟,還需要更多政策推動與法規調整來配合。

近年來台灣也逐漸興起黑水虻養殖活動,多為民眾自行飼養作為家禽、水族或兩棲爬蟲寵物之餌料。少數企業有進行商業販售黑水虻產品,依不同飼養方式將黑水虻產品分為飼料用與食品用兩種商品販售。

結語

因應全球人口增加與蛋白質需求上升,透過昆蟲養殖取代部分的食用或飼料用蛋白質來源有其潛力與限制。在食用與飼料用昆蟲之發展蔚為風潮之際,同時以昆蟲處理廢棄物也成為達到循環經濟目標的手段之一。政府應明確規範可食用品種、飼料用品種、養殖方式以及產品加工方式,在確認對人體與動物之衛生安全無虞下,促進昆蟲新興產業的發展與應用,達到生產糧食、解決農業廢棄物之目標。

注釋

幾丁質即為甲殼素,過敏者不可食用。

參考文獻

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