一种黑水虻虫饲料及养殖黑水虻虫的方法与流程

1.本发明涉及昆虫饲养技术领域，特别涉及一种黑水虻虫饲料及使用该饲料养殖黑水虻虫的方法。


背景技术：

2.随着我国经济社会的快速发展，日益增长的有机固废带来的环境污染问题越来越严重。目前，有机固废的主要处理方式为焚烧、堆肥、厌氧发酵等，存在处理成本高，二次污染严重等弊端。黑水虻生物转化技术是近些年发展的有机固废处理处置新技术。黑水虻(学名：亮斑扁角水虻)具有生物转化能力强、生长周期短、繁殖速度快、养殖成本低、食性广泛等优点。黑水虻幼虫营养价值较高，含有丰富的蛋白质，富含月桂酸、棕榈酸，必需氨基酸，微量元素及多种生物活性物质，虫体含油量很高，可达15%-49%，且其营养成分不固定，会随着饲养基质的不同产生一定变化，有可塑性营养组成，是具有良好发展前景的功能性原料。幼虫经过后期加工，可制备虫干、虫粉或鲜虫进行饲料化应用，虫油可提取制备生物柴油，其他有益成分如几丁质、抗菌肽等可发挥药用价值。
3.富油微藻具有光合作用效率高、生长速率快、生物质产率高等优点，在体内还能积累高不饱和脂肪酸、生物柴油、蛋白质等重要产物，可用于生产微藻柴油等高附加值产品。但是因为微藻商业产品的开发能耗高且技术专业壁垒高，限制了微藻能源化利用的发展。
4.目前多采用有机固废直接养殖黑水虻，本方法采用富油微藻协同有机固废养殖黑水虻，构建有机废弃物处置循环链，针对此类工艺的报道较少，相关领域仍有待研究开发。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了利用富油微藻生产一种能够提高黑水虻虫体含油率的黑水虻虫饲料和使用该饲料养殖黑水虻虫的方法。
6.为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种黑水虻虫饲料，其特征在于，饲料按如下步骤制备：步骤一、对富集后的富油微藻料液采用加碱剂高温高压蒸煮预处理进行蛋白质改性及细胞壁破壁，得到微藻料液；所述富油微藻为油脂含量在10%-30%，蛋白质含量在40%-60%的微藻；步骤二、将蒸煮预处理后的微藻料液与破碎后的有机固废混匀得到混合物，微藻料液与有机固废的质量比为1:9-3:7；步骤三、向混合物中加入复合菌酶制剂，在30-35℃环境下，发酵降解24-48h得到黑水虻虫饲料，其中复合菌酶制剂中微生物菌种为酵母菌、乳杆菌属、芽孢杆菌属、梭菌属、肠球菌属中的一种或几种，酶种类为纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、普鲁兰酶中的一种或几种。
7.其中，蒸煮预处理反复进行多次，可提高破壁改性效果，该步骤是为了对微藻进行蛋白质改性及细胞壁破壁处理，以此提高微藻的可食用性，利于后期黑水虻的消化吸收。向
混合物中加入复合菌酶制剂，是为了将微藻细胞内复杂有机化学物（如多糖、脂类和蛋白质）转化为更易吸收的小分子，提高黑水虻对物料的生物转化效率，提升黑水虻的营养积累。最终所得黑水虻虫饲料的含水率70%-80%，杂质含量＜2%，有机质含量≥80%（干重），蛋白+脂肪含量30%-45%，ph值为5.5-7。
8.进一步，所述黑水虻虫饲料，其特征在于，蒸煮预处理的压力为1.5-3.5mpa，温度为130-160℃，加碱后料液ph为8-10.5，搅拌速度为30-40r/min，蒸煮时间为20-40min，蒸煮2-3次，微藻料液浓度为20%-25%；其所用蒸煮设备带有搅拌装置，搅拌速率可调，搅拌桨形式为锚式普通搅拌或刮底搅拌。
9.进一步，所述黑水虻虫饲料，其特征在于，所述有机固废为餐饮垃圾、厨余垃圾、畜禽粪便、畜禽尸骸、果蔬垃圾中的一种或几种；所述有机固废经过筛分和破碎预处理，杂质含量≤5%，粒径≤5mm。
10.进一步，所述黑水虻虫饲料，其特征在于，所述复合菌酶制剂按照2%-5%混合物体积加入。
11.进一步，所述黑水虻虫饲料，其特征在于，所述富油微藻种类为新绿藻、葡萄藻、栅藻、绿球藻、小球藻中的一种或多种。
12.进一步，所述黑水虻虫饲料，其特征在于，所述添加的碱剂为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钙中的任意一种。
13.利用黑水虻虫饲料养殖黑水虻虫的方法，其特征在于，将黑水虻虫饲料每日分批定时定量加入密闭的黑水虻养殖系统中，按照（100-200）g幼虫/ t 养殖饲料的接种比例接种1-3龄期幼虫，换气养殖7-8日，得到虫渣混合物；将黑水虻幼虫与底料进行虫、渣分离，获得鲜虫和虫砂。
14.所接种幼虫为同批次孵化的同龄期幼虫，虫体≥10mg/条，分点均匀投放。利用黑水虻对饲养原料进行生物转化，实现原料的减量化、无害化和资源化。将黑水虻幼虫与底料进行虫、渣分离，得到无杂质的黑水虻幼虫，方便后续幼虫和虫砂的深加工利用。
15.进一步，所述养殖黑水虻虫的方法，其特征在于，所述养殖系统为密闭，且保持恒温恒湿状态，温度为25℃-30℃，空气湿度为60%-80%，换气频率10-12次/h，换气量为3-5倍的换气空间体积，设置500w-700w碘钨灯补光；养殖原料于每日6:00、14:00、22:00分3次定量投加，均匀分布，平铺厚度2-5cm。
16.使用本技术的黑水虻虫饲料所养殖的黑水虻鲜虫虫体油脂含量为30%-35%，较平均水准提高约10%-15%。
17.本发明的技术效果如下：（1）富油微藻含有丰富的蛋白质、油脂等物质，用于黑水虻养殖，通过食物链积累促进黑水虻幼虫体内油脂含量提高约10%-15%，可制备更多的生物柴油，扩展黑水虻应用价值，产生更大的社会和经济效益，此方法经济便捷，可操作性强。
18.（2）本方法采用加碱高温高压多次蒸煮，对藻类细胞壁进行破壁，促进藻类营养活性成分的释放，利用复合菌酶制剂对藻类进行发酵处理，使细胞内多糖、脂类和蛋白质等复杂有机化合物转化为更易吸收的氨基酸、多肽和不饱和脂肪酸等小分子，提高黑水虻对藻类的消化能力和营养物质的利用率。此外，发酵过程使得养殖原料中的糖类、蛋白质、脂质和核酸等物质转化为新的风味物质，物料中酸类物质减少，醇类物质增加，醇类还可反应生成酯类，并且醛类香气物质含量提高；另外有些氨基酸本身呈味，也大大丰富了物料的风
味，最终释放的味觉活性化合物改善了养殖原料的适口性，促进黑水虻的取食。
附图说明
19.图1为黑水虻虫饲料加工工艺。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
21.实施例1将小球藻和栅藻两种富油微藻进行固液分离后富集得到浓度为20%的微藻料液，向微藻料液中投加氢氧化钠调节ph为8，在温度130℃，压力1.5mpa条件下，调节搅拌器速度为30 r/min，蒸煮20min，蒸煮结束后待微藻料液冷却后，再在相同条件下蒸煮预处理一次，共两次。将微藻料液冷却至30℃左右备用。将餐厨垃圾筛分去除其中塑料、织物等无机成分后，破碎成粒径≤5mm的餐厨浆液。将微藻料液与餐厨浆液按2:8的质量比进行混合后，加入混合物体积2%的复合菌酶制剂（乳杆菌属、芽孢杆菌属、纤维素酶），在30℃-35℃的环境下，发酵降解24小时后用作养殖原料（黑水虻虫饲料）饲养黑水虻，养殖原料加入养殖系统中，平铺厚度10cm，并按100g/t原料分点均匀接种孵化后的2日龄幼虫，养殖时间7天，养殖温度维持25℃-30℃，空气湿度60%-80%，每5天换气一次，换气量为3-5倍的换气空间体积，光照较低时，采用碘钨灯补光。养殖期间定期查看养殖物料情况，发现物料原料含水量≤60%时，及时补加1-3cm厚度，含水量70%-90%的原料。7天后将虫体与底料进行筛分，获得黑水虻鲜虫及虫砂。
22.实施例2将葡萄藻和新绿藻两种富油微藻进行固液分离后富集得到浓度为23%的微藻料液，向微藻料液中投加氢氧化钙调节ph为8.5，在温度145℃，压力2.5mpa条件下，调节搅拌器速度为35 r/min，蒸煮30min，蒸煮结束后待微藻料液冷却后，再在相同条件下蒸煮预处理2次，共3次。将微藻料液冷却至30℃左右备用。将厨余垃圾筛分去除其中塑料、织物等无机成分后，破碎成粒径≤5mm的厨余浆液。将微藻料液与厨余浆液按3:7的质量比进行混合后，加入混合物体积3%的复合菌酶制剂（芽孢杆菌属、梭菌属、纤维素酶），在30℃-35℃的环境下，发酵降解36小时后用作养殖原料（黑水虻虫饲料）饲养黑水虻，养殖原料加入养殖系统中，平铺厚度10cm，并按100g/t原料分点均匀接种孵化后的2日龄幼虫，养殖时间7天，养殖温度维持25℃-30℃，空气湿度60%-80%，每5天换气一次，换气量为3-5倍的换气空间体积，光照较低时，采用碘钨灯补光。养殖期间定期查看养殖物料情况，发现物料原料含水量≤60%时，及时补加1-3cm厚度，含水量70%-90%的原料。7天后将虫体与底料进行筛分，获得黑水虻鲜虫及虫砂。
23.实施例3将栅藻、新绿藻和小球藻三种富油微藻进行固液分离后富集得到浓度为25%的微藻料液，向微藻料液中投加氢氧化钙调节ph为8.5，在温度160℃，压力3mpa条件下，调节搅拌器速度为35 r/min，蒸煮30min，蒸煮结束后待微藻料液冷却后，再在相同条件下蒸煮预处理2次，共3次。将微藻料液冷却至30℃左右备用。将餐厨垃圾筛分去除其中塑料、织物等无机成分后，破碎成粒径≤5mm的餐厨浆液。将微藻料液与餐厨浆液按3:7的质量比进行混
合后，加入混合物体积4%的复合菌酶制剂（酵母菌属、芽孢杆菌属、肠球菌属、蛋白酶），在30℃-35℃的环境下，发酵降解48小时后用作养殖原料（黑水虻虫饲料）饲养黑水虻，养殖原料加入养殖系统中，平铺厚度10cm，并按100g/t原料分点均匀接种孵化后的2日龄幼虫，养殖时间7天，养殖温度维持25℃-30℃，空气湿度60%-80%，每5天换气一次，换气量为3-5倍的换气空间体积，光照较低时，采用碘钨灯补光。养殖期间定期查看养殖物料情况，发现物料原料含水量≤60%时，及时补加1-3cm厚度，含水量70%-90%的原料。7天后将虫体与底料进行筛分，获得黑水虻鲜虫及虫砂。
24.对比例1将新绿藻和小球藻三种富油微藻进行固液分离后富集得到浓度为25%的微藻料液。将餐厨垃圾筛分去除其中塑料、织物等无机成分后，破碎成粒径≤5mm的餐厨浆液。将微藻料液与餐厨浆液按3:7的质量比进行混合后，加入混合物体积4%的复合菌酶制剂（芽孢杆菌属、梭菌属、蛋白酶），在30℃-35℃的环境下，发酵降解48小时后用作养殖原料饲养黑水虻，原料加入养殖系统中，平铺厚度10cm，并按100g/t原料分点均匀接种孵化后的2日龄幼虫，养殖时间7天，养殖温度维持25℃-30℃，空气湿度60%-80%，每5天换气一次，换气量为3-5倍的换气空间体积，光照较低时，采用碘钨灯补光。养殖期间定期查看养殖物料情况，发现物料原料含水量≤60%时，及时补加1-3cm厚度，含水量70%-90%的原料。7天后将虫体与底料进行筛分，获得黑水虻鲜虫及虫砂。
25.对比例2将餐厨垃圾筛分去除其中塑料、织物等无机成分后，破碎成粒径≤5mm的餐厨浆液，加入浆液体积4%的复合菌酶制剂（乳杆菌属、芽孢杆菌属、纤维素酶），在30℃-35℃的环境下，发酵降解48小时后用作养殖原料饲养黑水虻，原料加入养殖系统中，平铺厚度10cm，并按100g/t原料分点均匀接种孵化后的2日龄幼虫，养殖时间7天，养殖温度维持25℃-30℃，空气湿度60%-80%，每5天换气一次，换气量为3-5倍的换气空间体积，光照较低时，采用碘钨灯补光。养殖期间定期查看养殖物料情况，发现物料原料含水量≤60%时，及时补加1-3cm厚度，含水量70%-90%的原料。7天后将虫体与底料进行筛分，获得黑水虻鲜虫及虫砂。
26.将实施例1-2以及对比例获得的黑水虻幼虫清洗干净后，分别取相同重量的黑水虻幼虫，利用索氏提取法测定虫体油脂含量，得到如下结果：处理组实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2油脂含量（%）36.938.238.833.432.3不难看出采用本发明的方法培养得到的黑水虻具有良好的油脂含量。
27.本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。