一種利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法及昆蟲飼料的製作方法
2023-10-22 19:51:52
一種利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法及昆蟲飼料的製作方法
【專利摘要】本發明涉及蛋白昆蟲飼料加工【技術領域】，具體涉及一種利用有機廢棄物製備蛋白昆蟲飼料的方法以及製備得到的昆蟲飼料。本發明直接將有機廢棄物破碎成粉末，然後和有益微生物混合發酵並輔之以必要的營養添加劑後即可以得到昆蟲飼料。原料不需要高溫滅菌和烘乾這兩個步驟，縮短了生產周期，降低了生產成本；同時，本發明通過有益微生物的生理代謝作用將有機廢棄物的大分子物質轉換成小肽、有機酸、糖類，並產生多種生物酶、維生素等對高蛋白昆蟲有益生作用並更容易吸收的營養物質，實現變廢為寶的目的。本發明有效利用微生物在發酵過程中產生的發酵熱能將有機廢棄物可能存在的病原微生物殺死，保證了昆蟲飼料的生物安全性。
【專利說明】一種利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法及昆蟲飼料
【技術領域】
[0001]本發明涉及飼料加工【技術領域】，更具體地，涉及一種利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法及製備得到的昆蟲飼料。
【背景技術】
[0002]我國有大量的有機廢物被棄置並造成嚴重環境汙染。有機廢棄物是人類生產和生活過程中產生的有機垃圾，主要包括餐廚垃圾、農業有機廢棄物等，其特點是產量大、分布廣。據統計我國每年產生的餐廚垃圾多達6000萬噸以上；我國種植業每年有10億噸左右的廢棄物(秸杆、蒿草、殼蔓等)未能很好地加以利用；養殖業畜禽糞便300萬噸左右；林業(鋸末、刨花等)160萬噸左右。
[0003]這些既是寶貴資源又是嚴重汙染源。目前，大量的秸杆被簡單地燒掉，嚴重汙染大氣環境，餐廚垃圾、畜禽糞便等有機廢液不經妥善處理直接排入水體造成嚴重的地下水體汙染和地表水系的汙染等等。如果這一狀況進一步惡化，必然會制約農業生產的發展，導致環境的進一步惡化。
[0004]可食用昆蟲將是人類未來最具潛力的蛋白來源。目前全球有20億人食用昆蟲作為日常的蛋白營養來源。2013年5月聯合國糧農組織發表報告，大力提倡各國開發可食用昆蟲，因為在為人類提供同等質量的蛋白前提下，與養殖豬、牛相比，養殖食用昆蟲的能耗只有前者的三分之一，同時不會造成環境汙染，不與人類爭糧食。同時，我國規模化養殖業的飛速發展導致飼料原料蛋白日益緊缺，常規的豆柏和魚粉已不能滿足動物養殖發展的需要。因此利用有機廢物養殖食用昆蟲，開發昆蟲蛋白作為替代品勢在必行。
[0005]目前能夠使有機廢棄物得到有效資源化處理的方式主要有堆肥製作、有機肥以及發酵產沼氣發電，但是這些處理方式存在投資大、附加值低，造成二次汙染等弊端，需要政府的參與與資助，個人或小型企業很難維持正常的生產運行。現有技術也有利用有機廢棄物製備動物飼料的，通常選擇將有機廢棄物經高溫滅菌處理後，破碎成粉末，然後再烘乾與輔料混合後即可餵食給動物，其中，將有機廢棄物製備飼料，高溫滅菌和烘乾這兩個步驟必不可少，但這兩個步驟需要耗費大量的熱能，從而大大提高有機廢棄物再利用的成本，而且，採用現有上述製備方法得到的飼料僅僅含有機廢棄物本身的營養物質，作為飼料餵養動物易導致營養不足，不能滿足動物尤其是高蛋白攝食動物對蛋白質營養的需求。
[0006]因此如何充分有效地利用有機廢棄物，將其生物轉化成蛋白質等資源性物質，並有效控制生產能耗，實現資源化利用，對合理利用農業生產與生活資源，改善生態環境具有十分重要的意義。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中有機廢棄物資源利用措施不經濟、環保的缺陷，提供一種利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法。
[0008]本發明的另一個目的是提供所述方法製備得到的昆蟲飼料。[0009]本發明的目的通過以下技術方案予以實現:
提供一種昆蟲飼料的製備方法，包括如下步驟:
51.收集有機廢棄物，並分揀出雜質；
52.將有機廢棄物破碎為顆粒，調整有機廢棄物顆粒的含水率為50?60%；
53.取S2處理的有機廢棄物顆粒與輔料、有益微生物菌種充分混合得到混合物；按重量百分數計，所述S2處理的有機廢棄物顆粒與輔料、有益微生物菌種分別佔混合物重量的60 ?90%、10 ?40% 和 0.1 ?1% ；
54.將S3所得混合物發酵即得所述昆蟲飼料；所述發酵的條件為在25?45°C的環境中厭氧或好氧發酵7?15天。
[0010]S2所述顆粒的粒度顆粒越細越好，經過本發明大量實施例總結，綜合考慮製備效果、可操作性和生產成本，優選地，本發明所述顆粒大小不超過10目，以5?10目最宜。
[0011]優選地，S2所述調整有機廢棄物顆粒的含水率採用脫水或加水的方式；所述脫水的方法為採用擠壓脫水機或離心脫水機進行擠壓脫水或離心脫水。
[0012]現有技術中利用有機廢棄物製備動物飼料時，通常選擇將有機廢棄物經高溫滅菌處理後，破碎成粉末，然後再烘乾與輔料混合後即可餵食給動物。其中，高溫滅菌和烘乾這兩個步驟需要耗費大量的熱能，從而提高有機廢棄物再利用的成本，而且，上述製備方法得到的飼料僅僅含有機廢棄物本身的營養物質，這樣的飼料營養不足，不能滿足動物尤其是高蛋白攝食動物對蛋白質營養的需求。本發明改變了傳統的利用有機廢棄物工藝技術路線，首先直接將有機廢棄物破碎成粉末顆粒，調整適宜的水分含量後，將其與輔料、有益微生物按照適當比例混合發酵即可得到昆蟲飼料，不需要高溫滅菌和烘乾處理，減少了專業設備投入和巨大的能耗，顯著降低了生產成本。
[0013]本發明選擇有益微生物參與有機廢棄物的代謝發酵，將有機廢棄物本身的營養物質轉換成生物酶、多肽、有機酸、多種維生素等對高蛋白的昆蟲有益生作用的營養物質，真正實現變廢為寶。本發明微生物在發酵過程中產生的發酵熱能將有機廢棄物中可能存在的病原微生物殺死，保證了飼料的生物安全性。
[0014]本發明所述有機廢棄物包括但不限於餐廚垃圾、動物養殖廢棄物如過期飼料、過期有機墊料以及其他幹固態廢棄物、城市汙水廠的活性汙泥、食品加工廠的有機廢棄物如水果渣、木薯渣、醬渣以及酒糟等其中的一種或多種。
[0015]所述輔料為麥麩、谷糠、玉米粉、豆柏、棉柏、牧草以及秸杆類中的一種或多種。
[0016]所述的有益微生物為食用級有益微生物，包括食用級乳酸菌、食用級酵母菌、食用級的黴菌和食用級芽孢桿菌的一種或多種。
[0017]所述發酵方式為堆積發酵、裝袋發酵、發酵罐發酵或發酵池發酵；
所述昆蟲為高蛋白可食用昆蟲，高蛋白可食用昆蟲包括但不限於黃粉蟲、大麥蟲、竹蟲和蝗蟲中的一種。
[0018]本發明提供所述製備方法製備得到的昆蟲飼料。
[0019]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
本發明所採用的有機廢棄物無需額外的高溫滅菌、無需水洗脫鹽，直接採用有益微生物菌種發酵，通過微生物所產生的發酵熱將餐廚垃圾及其他廢棄物中可能存在的病原菌和病毒殺死，同時微生物所產生的代謝產物，如生物酶，多肽，有機酸，多種維生素等對高蛋白的昆蟲有一定的益生作用。之後發酵好的有機廢棄物也無需進一步脫水乾燥，可以直接或添加營養添加劑後作為昆蟲飼料飼餵高蛋白昆蟲。
[0020]本發明將本來是「無用」的有機廢棄物經多級生物轉化後，最終轉變成昆蟲蛋白，實現了有機廢棄物的資源化處理，同時也為飼料行業以及養殖業提供了寶貴的蛋白資源。
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例進一步詳細說明本發明。下述實施例中所使用的試驗方法如無特殊說明，均為常規方法；所使用的儀器設備，材料等，如無特殊說明，為可從商業途徑得到的儀器設備、材料。
[0022]實施例1
51.收集新鮮的餐廚垃圾，並分揀出大塊骨頭、筷子、塑料塊、餐具以及玻璃等雜質；
52.採用粉碎機將餐廚垃圾粉碎成10目的顆粒，同時採用螺杆擠壓脫水機進行脫水，使餐廚垃圾的含水率達到50% ；
53.按重量百分數計，取80%的S2處理的餐廚垃圾顆粒與19.5%的麥麩，以及0.5%左右的乳酸菌(購自中國工業微生物菌種保藏管理中心，中文名稱嗜酸乳桿菌，編號CICC6082。乳酸菌的來源並不限定本發明，本【技術領域】技術人員可以採用其他來源的乳酸菌，下述微生物菌同)充分混合；
54.將混合均勻的餐廚垃圾在37°C的環境中裝袋發酵，發酵7天左右，即得飼料。
[0023]將本實施例製備得到的飼料直接作為黃粉蟲的幼蟲飼料用來飼養黃粉蟲，其他飼養條件參照現有常規，三個月後大麥蟲由0.5釐米長到2.0釐米的商品幼蟲，蛋白質含量高達50%左右(乾重)。
[0024]實施例2
51.收集新鮮的餐廚垃圾，並分揀出大塊骨頭、筷子、塑料塊、餐具以及玻璃等雜質；
52.採用粉碎機將餐廚垃圾粉碎成5目的顆粒，同時採用離心機進行脫水，使餐廚垃圾的含水率達到55%左右；
53.取70%的脫水餐廚垃圾與19.3%的玉米粉，以及0.5%左右的乳酸菌(購自中國工業微生物菌種保藏管理中心，中文名稱嗜酸乳桿菌，編號CICC6082)和0.2%左右的枯草芽孢桿菌(購自中國工業微生物菌種保藏管理中心，中文名稱枯草芽孢桿菌，編號CICC10446)充分混合；
54.將混合均勻的餐廚垃圾在40°C的環境中在發酵罐中發酵，發酵時間為10天，即得飼料。
[0025]將本實施例製備得到的飼料作為大麥蟲的幼蟲飼料用來飼養大麥蟲。三個月後大麥蟲由0.5釐米長到2.5釐米的商品幼蟲，蛋白質含量聞達50%左右(乾重)。
[0026]實施例3
51.收集新鮮的生豬幹糞，去除雜質；
52.採用粉碎機將幹糞粉碎成5目的顆粒，同時採用螺杆擠壓機進行脫水，使餐廚垃圾的含水率達到50%左右得脫幹糞；
53.取70%的脫幹糞與20%的麩皮、9.4%的玉米粉，以及0.2%左右的乳酸菌(購自中國工業微生物菌種保藏管理中心，中文名稱植物乳桿菌，編號CICC6026)，0.2%左右的酵母菌(購自中國工業微生物菌種保藏管理中心，中文名稱釀酒酵母，編號CICC31829)以及0.2%左右的枯草芽孢桿菌(購自中國工業微生物菌種保藏管理中心，中文名稱枯草芽孢桿菌，編號CICC10446)充分混合得混合物；
S4.將混合均勻的混合物在40°C的環境中裝袋發酵，發酵時間為10天，即得飼料。
[0027]向將本實施例製備得到的飼料中再加入複合維生素，混合後作為黃粉蟲的幼蟲飼料用來飼養黃粉蟲。三個月後大麥蟲由0.5釐米長到2.5釐米的商品幼蟲，蛋白質含量高達50%左右(乾重)。
[0028]實施例4
51.收集養殖場廢棄飼料(取自廣東韶關某集約化養殖場，並不因此限定本發明)，並分揀出雜質；
52.採用粉碎機養殖場廢棄飼料粉碎成10目的顆粒，加入適量水分使其含水率達60%
左右；
53.按重量百分數計，取60%的養殖場廢棄飼料與19.8%的玉米秸杆，19.8%的稻草秸杆，以及0.2%左右的酵母菌和0.2%左右的枯草芽孢桿菌充分混合的混合物；所述酵母菌、枯草芽孢桿菌的來源同實施例3 ；
54.將混合物在30°C的環境中在發酵池中進行發酵，發酵時間為10天，即得飼料。
[0029]將將本實施例製備得到的飼料作為蝗蟲飼料用來飼養蝗蟲，同時用來養殖黃粉蟲。二個月後大麥蟲由0.5釐米長到2.5釐米的商品幼蟲，蛋白質含量聞達50%左右(乾重)。
[0030]實施例5
51.收集養殖場過期墊料(來源於河源某集約化養殖場)，並分揀出雜質；
52.採用粉碎機將過期墊料粉碎成5目的顆粒，添加適量水分，使其含水率達55%；
53.按重量百分數計，取85%的過期墊料顆粒與9.4%的麩皮，以及0.2%左右的乳酸菌，0.2%左右的酵母菌以及0.2%左右的枯草芽孢桿菌充分混合的混合物；微生物菌來源同實施例3 ；
54.將混合物在40°C的環境中在發酵池中發酵，發酵時間為10天，即得飼料。
[0031]將將本實施例製備得到的飼料作為大麥蟲的飼料來飼養大麥蟲。三個月後大麥蟲由0.5釐米長到2.5釐米的商品幼蟲，蛋白質含量高達50%左右(乾重)。
[0032]實施例6
51.收集養殖場過期墊料，並分揀雜質；
52.採用粉碎機將餐廚垃圾粉碎成5目的顆粒，加入適量水分，使其含水率達到50%左
右；
53.按重量百分數計，取70%的過期墊料顆粒與9.8%的麩皮，9.8%的玉米粉，9.8%牧草，以及0.2%左右的乳酸菌，0.2%左右的酵母菌以及0.2%左右的枯草芽孢桿菌充分混合得混合物；微生物菌來源同實施例3 ；
54.將混合物在40°C的環境中在發酵池中發酵，發酵時間為10天，即得飼料。
[0033]將本實施例製備得到的飼料作為黃粉蟲飼料用來飼養黃粉蟲。三個月後大麥蟲由0.5釐米長到2.0釐米的商品幼蟲，蛋白質含量高達50%左右(乾重)。
[0034]將實施例1?實施例6製備得到的飼料檢測結果如表一所示:
【權利要求】
1.一種利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於，包括如下步驟: 51.收集有機廢棄物，並分揀出雜質； 52.將有機廢棄物破碎為顆粒，調整有機廢棄物顆粒的含水率為50?60%； 53.取S2處理的有機廢棄物顆粒與輔料、有益微生物菌種充分混合得到混合物；按重量百分數計，所述S2處理的有機廢棄物顆粒與輔料、有益微生物菌種分別佔混合物重量的60 ?90%、10 ?40% 和 0.1 ?1% ； 54.將S3所得混合物發酵即得所述昆蟲飼料；所述發酵的條件為在25?45°C的環境中厭氧或好氧發酵7?15天。
2.根據權利要求1所述利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於，SI所述有機廢棄物為餐廚垃圾、動物養殖廢棄物如過期飼料、過期有機墊料以及其他幹固態廢棄物、城市汙水廠的活性汙泥、食品加工廠的有機廢棄物如水果渣、木薯渣、醬渣或酒糟中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於，S2所述顆粒的粒度為10目或以上。
4.根據權利要求1所述利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於，S2所述調整有機廢棄物顆粒的含水率採用脫水或加水的方式；所述脫水的方法為擠壓脫水或離心脫水。
5..根據權利要求1所述利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於，S3所述輔料為麥麩、谷糠、玉米粉、豆柏、棉柏、牧草或秸杆中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於，S3所述有益微生物為食用級乳酸菌、食用級酵母菌、食用級黴菌和食用級芽孢桿菌的一種或多種。
7.根據權利要求1所述利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於，S4所述發酵方式為堆積發酵、裝袋發酵、發酵罐發酵或發酵池發酵。
8.根據權利要求1所述利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於:所述昆蟲為可食用聞蛋白昆蟲。
9.根據權利要求8所述利用有機廢棄物製備昆蟲飼料的方法，其特徵在於，所述可食用高蛋白昆蟲為黃粉蟲、大麥蟲、竹蟲或蝗蟲。
10.權利要求1至9任一項所述方法製備得到的昆蟲飼料。
【文檔編號】A23K1/10GK103504151SQ201310434468
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】胡文鋒, 龐旭, 汪楠, 羅劍鋒 申請人:胡文鋒