摘 要

用食品加工废弃物（豆渣、菌渣、小猪饲料、餐厨垃圾）分别饲养黑水虻幼虫。分别检测饲养前后食品加工废弃物中的主要营养成分含量，包括粗蛋白、粗脂肪、总糖类、水分、灰分、粗纤维，比较饲养前后食品加工废弃物中营养成分变化。黑水虻幼虫利用了豆渣中22.49%糖类、3.15%脂肪、5.97%纤维、13.76%蛋白质、0.10%灰分；利用了菌渣中1.26%糖类、2.26%脂肪、15.29%纤维、4.87%蛋白质、11.51%灰分；利用了小猪饲料中20.21%糖类、5.48%脂肪、0.95%纤维、3.06%蛋白质、1.29%灰分。

喂养过程中，测量黑水虻幼虫的日增重、体长变化，对黑水虻幼虫的干物质转化率进行测评，本次实验中,黑水虻对小猪饲料、菌渣、豆渣的转化率依次为15.41%、11.92%和8.44%。饲料中较高的灰分含量可能会提高黑水虻幼虫对饲料的转化率。

关键词：黑水虻，食品加工废弃物，营养成分，干物质转化率

Application of Black Soldier Fly in food processing waste

Abstract

Black Soldier Fly are bred separately from food processing waste (bean residue, mushroom residue, piglet feed, and kitchen waste). The main nutrient content in food processing wastes before and after feeding, including crude protein, crude fat, total sugar, water, ash, and crude fiber, were compared to compare the nutrient composition of food processing waste before and after feeding. The larvae used 22.49% sugar, 3.15% fat, 5.97% fiber, 13.76% protein, 0.10% ash in the bean dregs, 1.26% sugar, 2.26% fat, 15.29% fiber, 4.87% protein in the mushroom residue and 11.51% ash; utilized 20.21% sugar, 5.48% fat, 0.95% fiber, 3.06% protein, 1.29% ash in piglet feed.

During the feeding process, the daily weight gain and body length change of the Black Soldier Fly larvae were measured, and the dry matter conversion rate of the larvae was evaluated. In this experiment, the transformation of the Black Soldier Fly larvae to the piglet feed, mushroom residue and bean dregs was carried out. The rates were 15.41%, 11.92%, and 8.44%, respectively. Higher ash content in the feed may increase the conversion rate of the Black Soldier Fly larvae to the feed.

Key words:Black Soldier Fly;Food Processing Waste;Main Nutrients; Dry Matter Conversion Rate

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1选题背景 1

1.2黑水虻概述 1

1.3黑水虻的生物学特性 1

1.4黑水虻的人工饲养 2

1.5 黑水虻的应用 2

1.5.1 黑水虻在畜禽粪便处理中的应用 2

1.5.2 黑水虻在餐厨垃圾处理中的应用 2

1.6 食品加工废弃物处理面临的问题 3

1.7 课题研究的目的及意义 3

第二章 实验材料与方法 5

2.1实验材料： 5

2.2实验方法 6

2.2.1饲料中蛋白质含量的测定 6

2.2.2 饲料中脂肪含量的测定 6

2.2.3 饲料中粗纤维含量的测定 7

2.2.4 饲料中总糖类含量的测定 7

2.2.5饲料中水分含量的测定 8

2.2.6 饲料中灰分含量的测定 8

2.2.7饲喂过程中黑水虻幼虫指标的测定 8

第三章 结果与讨论 9

3.1黑水虻的干物质转化率 9

3.2饲料中营养成分变化 9

3.3黑水虻幼虫在不同饲料中的生长情况 12

3.3.1黑水虻幼虫的体重变化 13

3.3.2黑水虻幼虫的体长变化 14

第四章 结论与展望 16

4.1 结论 16

4.2展望 16

参考文献 17

致谢 18

第一章 文献综述

1.1选题背景

黑水虻作为生态环境分解者中不可或缺的一员，能够有效地将禽畜粪便以及餐厨垃圾分解后将其中的各种物质归还到无机环境中,对于生态的保护以及资源的重复使用起着重要的作用。黑水虻近年来被广泛地应用到环保事业中，譬如：用来处理餐厨垃圾、禽畜粪便、病死禽畜等。近年来，黑水虻作为一种对环境十分有益的资源昆虫，正逐渐在全球范围内受到关注，它能够十分有效率地将易腐有机垃圾转化成高附加值的昆虫蛋白和油脂，为市场提供大量优质而廉价的动物蛋白来源，所以在农业和环保领域均具备巨大的应用前景^[1]。

1.2黑水虻概述

黑水虻（Hermetiaillucens L.），腐生性的水虻科昆虫，有生物量大，繁殖速度快，可取食范围广，生物转化率高等特点，通常以猪、羊等畜类以及鸡鸭鹅等禽类的排泄物为食物，而且对于人们日常生活所产生的餐厨垃圾也有很好的分解利用效果，例如可以生产出具有丰富营养并且价格高昂的饲料。其幼虫又被称为“凤凰虫”，为营腐性生物，是一种有名的资源昆虫，取食范围非常广泛，能取食餐厨垃圾、畜禽尸体和粪便、腐烂的植物，是生态圈的食物链中非常重要的一环，与大麦虫、黄粉虫、蝇蛆等齐名，所以可以对其进行资源化利用。

1.3黑水虻的生物学特性

黑水虻的成虫体长大约12mm，体表颜色为带有蓝紫色光泽的黑色，有两块半透明的斑位于腹部前端，呈白色，还带有触角，又长又扁又宽。

黑水虻成虫羽化后便能交尾,其在飞行过程中进行交配，雄成虫会与雌成虫在空中对接交配器，然后会落在附近的地面或叶片上，雄成虫与雌成虫的尾部连接，头部分别在两个相对的方向成“一”字形进行授精，整个授精过程需要20～ 30 min，当授精结束后，交配器会分离，表示交配行为结束^[2]。然后大约2～3d后就会开始产卵，每个雌成虫的产卵量大约为 900粒，其产卵方式是聚产。黑水虻在适宜的条件下28d就能完成一代，但是没有适宜的条件有可能就需要8个月，其中，蛹期的弹性是最大的，从1周到6个月不等^[2]。

1.4黑水虻的人工饲养

饲养黑水虻人工饲料的含水量对黑水虻生长发育有较大影响，含水量低于70%不利于黑水虻的生长发育，50%含水量人工饲料饲养幼虫存活率为91.33%±4.81%，但黑水虻幼虫不能在含水量低于30%的人工饲料中发育至预蛹^[3]。另有研究表明，75%和80%含水量的饲料饲养黑水虻，幼虫重量、预蛹重量及预蛹收获量显著高于60%、65%和70%含水量处理，但幼虫发育到预蛹所需的时间以及成虫羽化持续的时间显著长于65%和70%含水量处理^[4]。用鸡粪饲养黑水虻时，在新鲜鸡粪中添加一定量的产酶枯草芽孢杆菌菌株或纳豆芽孢杆菌发酵4天，可以显著提高随后接种的黑水虻预蛹重量、蛹重量、成虫体长，并在一定程度上缩短预蛹的发育周期^[5]。在加拿大，黑水虻孵化和羽化的最低相对湿度为25%，孵化和羽化量随相对湿度增加而增加，但发育时间随相对湿度增加而缩短，故在人工饲养过程中，应调控好光照强度、饲料和环境的温湿度^[6]。

1.5 黑水虻的应用

黑水虻作为生态环境分解者中不可或缺的一员，能够有效地将禽畜粪便以及餐厨垃圾分解后将其中的各种物质归还到无机环境中,对于生态的保护以及资源的重复使用起着重要的作用。

1.5.1 黑水虻在畜禽粪便处理中的应用

黑水虻能够有效降解畜禽粪便，畜禽粪便经过黑水虻幼虫处理后能够消除大部分的臭味，这样也减少了畜禽粪便对土壤、水质和空气的污染，利用黑水虻集中处理畜禽粪便，减少粪便堆积所产生的环境问题的同时，自身又可转换为具有高附加值的蛋白饲料。然而，利用黑水虻处理粪便的相关配套技术仍不成熟，如冬季的繁殖技术、黑水虻营养需求、粪便转化的机理机制、黑水虻相关产品加工技术等一系列产业化关键技术等^[9-11]。

1.5.2 黑水虻在餐厨垃圾处理中的应用

黑水虻幼虫能够转化餐厨垃圾，是利用了黑水虻幼虫强大的取食和消化能力，它能将餐厨垃圾吸收并转化为高质量的动物蛋白。同其它的餐厨垃圾生物处理法，比如堆肥法，黑水虻处理餐厨垃圾具有成本低效率高，资源化程度高，可操作性强等特点。黑水虻幼虫个体大，便于幼虫与饲料分离，比较容易实现自动化和集约化的生产管理。另外，黑水虻处理餐厨垃圾的有益副产物还包括水虻虫粪，可以作为有机肥进行销售^[12]。据科研研究，黑水虻处理餐厨垃圾时，能够快速消化餐厨垃圾中的易腐败成分，强效杀死垃圾中的病菌，另外，昆虫的转化，可以完全阻断同源性蛋白病毒在食物链中的传播^[13]。