一种利用黑水虻幼虫处置废弃肉类的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用黑水虻幼虫处置废弃肉类的方法。黑水虻幼虫是腐食性昆虫，尤其嗜好取食动物尸体，本发明人研究发现，黑水虻幼虫处置动物尸体的效率与食物表面积、环境温度、PH值、碳氮比和堆积厚度相关，因此本发明在处置前将废弃肉类破碎至0.5-5cm粒径、环境温度控制在22-28℃、PH值为8.0-8.3（弱碱性）、适量添加碳源（玉米粉）、堆积厚度不超过10cm，在上述条件下，黑水虻3龄幼虫，在重量比为1比2的情况下，可在24小时内完成动物尸体的生物转化，达到与物理处置相仿的处置效率，处理后的终产物，经高温消毒灭菌后，可加工成为高附加值的饲料原料，实现资源化利用的目标。
【专利说明】—种利用黑水虻幼虫处置废弃肉类的方法
【技术领域】:
[0001]本发明属于废弃肉类处理领域，具体涉及一种利用黑水虻幼虫处置废弃肉类的方法。
【背景技术】:
[0002]黑水JlltHermetia illucens是一种双翅目水蛇科的昆虫，英文名称Black SoldierFly,又称光亮扁角水虻，幼虫营腐食性，取食范围非常广泛，是自然界中碎屑食物链中重要的组成部分，常见于农村的猪栏鸡舍附近，取食新鲜的猪粪和鸡粪。
[0003]黑水虻原产于南美的热带稀树草原，随后扩散至北美，二战后，随着人员与物资的广泛运输与流动，黑水虻迅速传播到温带、亚热带和热带的大部分地区，中国的海南、广东、广西、福建、河北、四川、香港、台湾都有标本记录或研究文献，是一种分布广泛的常见昆虫。
[0004]黑水虻的形态特征:
[0005]成虫体长12mm左右；触角宽、扁且长，体黑色并具蓝紫色光泽，腹部前端两侧各具一白色半透明的斑，足的胫节白色，余黑色。幼虫乳白色，有毛，体型肥胖，半头式，老熟幼虫长约20mm。蛹为围蛹，深褐色，表皮革质，较硬，化蛹前尚有预蛹阶段，体色与蛹相同，不取食，能活动。卵长椭圆形，初期半透明，后渐变为淡黄色，孵化前可见两个红色单眼。
[0006]生活史。黑水虻在华南地区I年有8-9世代，世代重叠，以老熟幼虫或预蛹越冬，越冬场所为覆盖有树叶、杂物的浅土层。蛹通常在3月初温度升高时羽化，羽化的成虫寿命短，完成交配和产卵后即死亡。世代历期约35天左右，但随着环境的适合度而有很大弹性，实际上，黑水虻在适宜条件下28d就能完成I代，而在极端严酷环境下则有可能延长至8个月，其中预蛹期的弹性最大，从I周至6个月不等。成虫羽化后即能交尾，约2-3天后开始产卵，单雌产卵量约800粒，聚产。雌雄性比约为1:1，雌成虫寿命8-9天，雄成虫寿命约6-7天。成虫有时有访花习性，以植物分泌的汁液和蜜露为食。成虫通常的栖息地为有矮灌木的绿地，雌成虫寻找新鲜的有机质作为产卵场所，并将卵产在食物附近干燥的缝隙中。幼虫共有6龄，自3龄之后取食量增大，6龄后进入预蛹期，从乳白色转为深褐色，并从取食环境中迁出，寻找干燥、阴凉、隐蔽的化蛹场所，有明显的避光和趋缝性。
[0007]黑水虻的交配行为
[0008]黑水虻的成虫羽化后通常停歇在绿色植物的叶片上，因此适宜交配的环境为有矮灌木的绿地，交配行为通常发生在有强烈阳光的正午时分，尤其是温度较低的冬天。阳光是能够诱导产生交配行为的主要环境因子。黑水虻的交配行为在飞行过程中进行，雄成虫在空中追逐雌成虫，并迅速进行外生殖器的对接，然后落在附近的叶片或地面上，头背向、尾相接成“一”字形进行授精，授精过程持续大约20-30min，授精完成后生殖器分离，交配行为结束。
[0009]虽然黑水虻与人类共栖了一千多年，但人类对于黑水虻的系统研究仅开始于上个世纪七十年代，在发达国家，由于集约养殖模式的推广造成严重的土地富营养化污染，而黑水虻正是作为一种可将禽畜粪便转化为昆虫蛋白的生物媒介昆虫而受到了广泛的关注，其中美国佐治亚大学c.Sheppard的研究小组对黑水虻的生物学特性、共栖微生物、人工饲养、安全性评估、营养价值及人工饲养方法等进行了较为系统的研究，取得了良好的结果，并于2006年后被美国农业部批准，作为一种针对养殖废弃物的可持续管理模式在美国本地进行推广。
[0010]黑水虻作为固体有机废弃物的生物媒介昆虫是因为其具有非常独特的生物学优势，主要包括:
[0011]1，成虫寿命短，虫体不携带病菌，不骚扰民居，不是任何形式的农业害虫或卫生害虫，具有天然的环境安全特性；
[0012]2，幼虫食性杂，取食量大，取食范围广泛，几乎可以取食所有软性的固体有机质，并且对食物中的盐、油、辣椒、调味品等不敏感；
[0013]3，喜好取食新鲜的有机质，因此固体有机废弃物不需要发酵处理；
[0014]4，抗逆性强，能够适应极为宽泛的环境条件；
[0015]5，成虫集中产卵、生活史可塑性强、周期长短适宜、明显的诱导趋性等特性使黑水虻的大量繁殖及生物处理工艺的可设计余地大、可操控性强；
[0016]6，营养价值丰富，富含具有开发潜力的生物活性成份，具有良好的经济预期。
[0017]尝试利用黑水虻处理农业固体有机废弃物的可行技术在美国、韩国和瑞典都在积极开展中，但目前大多数仍停留在实验室阶段，至目前尚没有成功的大规模处理的应用案例。国内的研究相对较晚，福建农业大学的林启训教授以水产饲料为目的进行了初步探索，而华中农业大学喻子牛教授的团队与美国研究机构合作，引入种源及饲养技术，进行了较为系统的研究；广东省昆虫研究所从2006年开始着手于黑水虻在有机固体废弃物方面的应用，取得了较好的进展。
【发明内容】
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[0018]本发明的目的是提供一种能够高效、无污染、实现资源化利用的利用黑水虻幼虫处置废弃肉类的方法。
[0019]本发明的利用黑水虻幼虫处置废弃肉类的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0020]a、在处理池内放入黑水虻3龄幼虫及基料，幼虫与基料的重量比为1:1，所述的基料的配方为:每58毫升pH8.0?8.3的益生菌培养液与16克桑叶粉、34克玉米粉和2克酵母混合而成；
[0021]b、将待处置的废弃肉类进行预处理，得到预处理的废弃肉类，预处理的废弃肉类转移至步骤a的处理池中，预处理的废弃肉类与，黑水虻幼虫和基料总质量的质量比为2:1，控制温度为22?28°C，处理池内的含黑水虻、基料和废弃肉类的处理层的厚度不超过10cm，所述的预处理是将待处置的废弃肉类破碎至粒径0.5?5cm，或者将待处置的废弃肉类经过湿热分解或厌氧发酵处理；
[0022]C、废弃肉类消化完毕后，再按照步骤b的标准重新加入新的废弃肉类进行处理，直至黑水虻幼虫成熟，收集成熟的黑水虻幼虫及处置残余，将黑水虻幼虫与处置残余进行分离，分别将黑水虻幼虫和处置残余进行灭菌，灭菌后的黑水虻幼虫和处置残余能分别加工成为饲料原料。
[0023]所述的益生菌为乳酸菌或芽孢杆菌或酵母菌或其组合。[0024]黑水虻幼虫是腐食性昆虫，尤其嗜好取食动物尸体，本发明人研究发现，黑水虻幼虫处置动物尸体的效率与食物表面积、环境温度、PH值、碳氮比和堆积厚度相关，因此本发明在处置前将废弃肉类破碎至0.5-5cm粒径、环境温度控制在22-28°C、PH值为8.0-8.3(弱碱性)、适量添加碳源(玉米粉)、堆积厚度不超过10cm，在上述条件下，黑水虻3龄幼虫，在重量比为I比2的情况下，可在24小时内完成动物尸体的生物转化，达到与物理处置相仿的处置效率，处理后的终产物，经高温消毒灭菌后，可加工成为高附加值的饲料原料，实现资源化利用的目标。
【具体实施方式】:
[0025]以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
[0026]实施例1:
[0027]从大型养殖场运来的死猪、死牛等废弃肉类，经大型机械处理后，破碎至0.5?5cm粒径的碎肉碎骨，由小型叉车分散至不同的处理池，每个处理池预先放入总重500kg的黑水虻3龄幼虫和基料，幼虫与基料的重量比为1:1，所述的基料的配方为:每58毫升PH8.0?8.3的益生菌培养液(乳酸菌)与16克桑叶粉、34克玉米粉和2克酵母混合而成。破碎的碎肉碎骨与，黑水虻幼虫和基料总质量的质量比为2:1，控制温度为22?28°C，处理池内的含黑水虻、基料和碎肉碎骨的处理层的厚度不超过10cm。一般黑水虻可在24小时内完成碎肉碎骨的生物转化。第二天重新投料，这样，每个处理池每日可处理I吨废弃肉类，一批黑水虻3龄黑水虻幼虫连续处理一周(7天)后，趋于成熟，然后静置24-48小时，令处理池内湿度降低，然后用大型真空泵将池中的黑水虻幼虫和处置残余吸入到容器中，转运至震动筛将黑水虻幼虫和处置残余分离，然后分别在80°C条件下烘干48小时进行高温消毒灭菌，灭菌后的半成品检测有害病菌数量，达标的进行下一道饲料加工工序，不达标的再次进入灭菌程序直至达标，饲料产品可包括黑水虻幼虫蛋白粉、昆虫油脂、骨粉等。
[0028]实施例2:
[0029]对于带有羽毛的禽类动物尸体，直接使用破碎法进行预处理会产生大量杂毛等污染物，且对设备不利，因此先在高温高压条件下将动物尸体的肉脂、羽毛进行湿热分解，然后再置入处理池中，具体处理步骤同实施例1。由黑水虻进行生物转化，虽然没有破碎，但因为此时的动物尸体已经软化和熟化，同样可以达到高效率处置的效果。
【权利要求】
1.一种利用黑水虻幼虫处置废弃肉类的方法，其特征在于，包括以下步骤: a、在处理池内放入黑水虻3龄幼虫及基料，幼虫与基料的重量比为1:1，所述的基料的配方为:每58毫升pH8.0?8.3的益生菌培养液与16克桑叶粉、34克玉米粉和2克酵母混合而成； b、将待处置的废弃肉类进行预处理，得到预处理的废弃肉类，预处理的废弃肉类转移至步骤a的处理池中，预处理的废弃肉类与，黑水虻幼虫和基料总质量的质量比为2:1，控制温度为22?28°C，处理池内的含黑水虻、基料和废弃肉类的处理层的厚度不超过10cm，所述的预处理是将待处置的废弃肉类破碎至粒径0.5?5cm，或者将待处置的废弃肉类经过湿热分解或厌氧发酵处理； C、废弃肉类消化完毕后，再按照步骤b的标准重新加入新的废弃肉类进行处理，直至黑水虻幼虫成熟，收集成熟的黑水虻幼虫及处置残余，将黑水虻幼虫与处置残余进行分离，分别将黑水虻幼虫和处置残余进行灭菌，灭菌后的黑水虻幼虫和处置残余能分别加工成为饲料原料。
2.根据权利要求1所述的利用黑水虻幼虫处置废弃肉类的方法，其特征在于，所述的益生菌为乳酸菌或芽孢杆菌或酵母菌或其组合。
【文档编号】B09B3/00GK103934255SQ201410132007
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】安新城, 韩诗畴, 戴建青, 徐齐云, 叶静文 申请人:广东省昆虫研究所