一種利用餐廚垃圾養(yǎng)殖蠅蛆制備蛋白飼料及蛋白飼料添加劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種利用餐廚垃圾養(yǎng)殖蠅蛆制備蛋白飼料及蛋白飼料添加劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蛋白質(zhì)是生物體維持生命和生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)成分，不僅參與體內(nèi)組織的構(gòu)成，而且是某些代謝活性物質(zhì)(激素、酶、免疫抗體)的主要成分，同時(shí)也是飼料成本中比例最大的部分。隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)的迅速發(fā)展，蛋白原料的緊缺現(xiàn)狀日益突出，已成為制約整個(gè)養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。以動(dòng)物蛋白源魚(yú)粉為例，其價(jià)格自2008年以來(lái)節(jié)節(jié)攀高，大大增加了飼料和養(yǎng)殖成本，嚴(yán)重制約了養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而傳統(tǒng)魚(yú)粉替代物如豆柏、肉骨粉等由于具有適口性差、存在抗?fàn)I養(yǎng)因子、氨基酸不平衡或儲(chǔ)存要求高等缺點(diǎn)，在目前的商業(yè)飼料配方中很難完全替代魚(yú)粉。所以如何制備一種價(jià)格低廉，適口性好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的蛋白質(zhì)飼料，成為國(guó)內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。
[0003]昆蟲(chóng)蛋白作為一種優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物蛋白源，已經(jīng)在動(dòng)物和水產(chǎn)動(dòng)物上有所應(yīng)用。更重要的是昆蟲(chóng)蛋白質(zhì)中除了氨基酸含量較高外，其組成比例也比較平衡，蛋白質(zhì)品質(zhì)好，可以作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白原料的重要來(lái)源。CN104605212A “一種新型黃鱔用無(wú)魚(yú)粉配合飼料”，該專(zhuān)利以面包蟲(chóng)為主要組成成分制備了一種養(yǎng)殖黃鱔的配合飼料，取得了較好的養(yǎng)殖效果。同樣采用昆蟲(chóng)蛋白作為飼料蛋白來(lái)源的發(fā)明如:CN105104743A “一種有機(jī)雞飼料加工方法”，該專(zhuān)利發(fā)明是利用黃粉蟲(chóng)粉末制備有機(jī)雞飼料。由此可見(jiàn)以昆蟲(chóng)蛋白做為飼料中蛋白質(zhì)原料的來(lái)源具有可行性。
[0004]繩(Flies)來(lái)源廣泛且數(shù)量龐大，為完全變態(tài)昆蟲(chóng)(Complete metamorphosis)，其生活史包括卵(Egg)、幼蟲(chóng)(Maggot)、蛹(Pupa)、成蟲(chóng)(Flies)四個(gè)階段，屬于典型的完全變態(tài)昆蟲(chóng)，屬于昆蟲(chóng)綱雙翅目環(huán)裂亞目(Cyclorrhapha)昆蟲(chóng)種。蠅分布廣泛，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，食性雜，易繁殖，生命周期短，適宜大規(guī)模養(yǎng)殖。幼蟲(chóng)階段即蠅蛆是蠅類(lèi)生命周期中最重要的階段，由于成蟲(chóng)進(jìn)食較少，蠅類(lèi)在幼蟲(chóng)階段為化蛹和成蟲(chóng)階段積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，干燥蠅蛆蛋白含量達(dá)到55%以上。同時(shí)，繩蛆又稱(chēng)“五谷蟲(chóng)”，《本草綱目》記載蠅蛆有治小兒熱毒、痢疾等癥的作用?，F(xiàn)代研究顯示蠅蛆蛋白具有抗細(xì)菌、抗真菌、抗炎和抗腫瘤等功效并且可以提高免疫力，促進(jìn)傷口愈合。從蠅蛆中提取的抗菌肽，抗菌譜廣泛，抗菌效果好，與抗生素相比可以有效避免細(xì)菌的耐藥性，并且不會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)殘留。因此，蠅蛆蛋白作為昆蟲(chóng)蛋白的一種具有繁殖速度快，蛋白品質(zhì)好，藥理效果顯著的優(yōu)點(diǎn)，是飼料蛋白質(zhì)原料的優(yōu)質(zhì)來(lái)源。CN104798991A “提高母豬產(chǎn)奶量及奶水質(zhì)量的方法”該發(fā)明中用蠅蛆飼料喂養(yǎng)哺乳期的母豬，母豬奶水充足，乳汁營(yíng)養(yǎng)豐富、品質(zhì)優(yōu)良。CN102823720A “一種昆蟲(chóng)蛋白飼料”該專(zhuān)利用蠅蛆蛋白作為主要組分制備一種昆蟲(chóng)蛋白飼料，其產(chǎn)品可增強(qiáng)所飼養(yǎng)畜禽的免疫力，降低畜禽發(fā)生病變和死亡的概率。
[0005]餐廚垃圾是居民在生活消費(fèi)過(guò)程中形成的生活廢物，我國(guó)餐廚垃圾數(shù)量巨大，并且隨著人民生活水平的提高，有明顯上升的趨勢(shì)。清華大學(xué)環(huán)境系固體廢物污染控制及資源化研究所的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，中國(guó)城市每年產(chǎn)生餐廚垃圾不低于6000萬(wàn)噸。餐廚垃圾營(yíng)養(yǎng)豐富，其主要成分包括米和面粉類(lèi)食物殘余、蔬菜、動(dòng)植物油、肉骨等，含有充足的淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)和無(wú)機(jī)鹽。不適當(dāng)?shù)奶幚矸椒〞?huì)使餐廚垃圾成為影響食品安全和生態(tài)安全的潛在危險(xiǎn)源。然而，根據(jù)麥肯錫全球研究所發(fā)布的報(bào)告顯示，餐廚垃圾是排名第3的15個(gè)最有可能成為可再生資源的原料。國(guó)家發(fā)改委環(huán)資司副司長(zhǎng)何炳光指出，餐廚垃圾具有廢物與資源的雙重特性，可以說(shuō)是典型的“放錯(cuò)了地方的資源”。
[0006]由于餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)含量高，產(chǎn)量大、產(chǎn)地分散，極易腐敗發(fā)酸發(fā)臭、滋生有害生物，若收集轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生泄露則會(huì)污染空氣、土壤及水源，嚴(yán)重干擾人們的正常生活，具有危害性的一面。在中國(guó)大部分省市及農(nóng)村地區(qū)，傳統(tǒng)習(xí)慣上一直將餐廚垃圾作為廉價(jià)飼料直接飼喂畜禽。但餐廚垃圾除了含有金屬塊、牙簽及塑料等尖硬物體可能傷及畜禽消化道，還含有大量病原微生物、寄生蟲(chóng)及其蟲(chóng)卵，飼喂畜禽后易引起人畜疾病。此外，餐廚垃圾直接飼喂畜禽存在食物鏈危險(xiǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致病原微生物所產(chǎn)生的生物毒素(如黃曲霉毒素)進(jìn)入畜禽體內(nèi)富集，進(jìn)而通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移到人體。因此，為避免上述不利之處，現(xiàn)有的餐廚垃圾資源化處理工藝中，普遍需要對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行除雜處理后，接著進(jìn)行一定的高溫處理，減少或延緩餐廚垃圾的腐敗，便于資源化處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供了一種利用餐廚垃圾養(yǎng)殖蠅蛆以及制備蛋白飼料及蛋白飼料添加劑的方法。
[0008]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種利用餐廚垃圾養(yǎng)殖蠅蛆的方法，包括下列步驟:
1)培養(yǎng)環(huán)裂亞目種蠅并收集蠅卵；
2)對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行初篩，去除非食物垃圾雜質(zhì);將餐廚垃圾瀝水，勻漿，加入適量輔料；加水?dāng)嚢杈鶆颍苽涞玫讲蛷N垃圾培養(yǎng)基;控制餐廚垃圾培養(yǎng)基濕度為40?90%，pH為4-9 ；
3)在餐廚垃圾培養(yǎng)基中接種適量蠅卵，進(jìn)行培養(yǎng)。
[0009]接種在餐廚垃圾培養(yǎng)基的蠅卵的量可以根據(jù)蠅的種類(lèi)及培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般而言，每kg餐廚垃圾培養(yǎng)基中接種0.1g?4g蠅卵即可。
[0010]優(yōu)選的，步驟I)中環(huán)裂亞目蠅選自家蠅、大頭金蠅、痳蠅、絲光綠蠅或黑色士兵蠅。[0011 ]優(yōu)選的，步驟I)中將種蠅培養(yǎng)在紗籠中，養(yǎng)殖密度為0.5cm3/只?20cm3/只，溫度為20°C?40°C，自然光照培養(yǎng)。
[0012]優(yōu)選的，步驟I)中用于養(yǎng)殖種蠅的食物為紅糖和奶粉，其質(zhì)量比為(2:1)?(1:4)，自來(lái)水為飲用水。
[0013]優(yōu)選的，步驟I)中用布袋包裹引誘劑作為集卵器收集蠅卵。
[0014]優(yōu)選的，步驟2)中對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行初篩，去除餐廚垃圾中的金屬瓶蓋，玻璃，塑料袋，泡沫盒等非食物垃圾雜質(zhì)。
[0015]優(yōu)選的，步驟3)中在餐廚垃圾培養(yǎng)基中接種蠅卵后，將蠅卵在200C?40°C下培養(yǎng)，待蠅卵孵化后適當(dāng)攪拌培養(yǎng)基使蠅蛆分布均勻，并給與充分的空氣。
[0016]優(yōu)選的，步驟2)中餐廚垃圾與輔料質(zhì)量比為(1:0.1)?(0.1:1)。
[0017]優(yōu)選的，步驟2)中輔料為常用農(nóng)業(yè)下腳料，包括麥麩、大米糠、小米糠、豆柏、青玉米、秸桿、干草等適合作為飼料原料的農(nóng)業(yè)下腳料。
[0018]優(yōu)選的，青玉米為全株青玉米。
[0019]優(yōu)選的，青玉米為新鮮青玉米直接陰干粉碎或青貯后陰干粉碎，顆粒過(guò)5?20目篩。
[0020]優(yōu)選的，豆柏打碎成顆粒過(guò)20?40目篩。
[0021]—種蠅蛆蛋白飼料，其制備方法如下:利用上述任一項(xiàng)所述的方法用餐廚垃圾養(yǎng)殖蠅蛆，培養(yǎng)3?20天，將餐廚垃圾培養(yǎng)基連同蠅蛆進(jìn)行干燥，粉碎，加入其重量3?1倍的親脂性有機(jī)溶劑，水浴回流提取，過(guò)濾，濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后，得到的濾渣風(fēng)干除去殘留溶劑，制粒，即得蠅蛆蛋白飼料。
[0022]優(yōu)選的，親脂性有機(jī)溶劑包括正己烷、環(huán)己烷、石油醚、乙醚、乙酸乙酯。
[0023]優(yōu)選的，水浴回流提取的溫度為40?80 0C，時(shí)間為3?1h;過(guò)濾，濾液40°C?80°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，回收溶劑，得到副產(chǎn)物I，濾渣為脫脂的蛋白質(zhì)飼料原料;將蛋白質(zhì)飼料原料風(fēng)干除去殘留溶劑，得到蛋白質(zhì)飼料原料風(fēng)干粉料。風(fēng)干粉料通過(guò)顆粒壓制機(jī)，制成蠅蛆蛋白飼料;或?qū)L(fēng)干粉料加適量水分(一般在2%?20%)均勻攪拌混合后通過(guò)顆粒壓制機(jī)壓制成顆粒狀，得到蠅蛆蛋白飼料。
[0024]其中，副產(chǎn)物I經(jīng)氣象色譜質(zhì)譜連用分析鑒定為粗油脂混合物，可作為制備生物柴油、生物潤(rùn)滑油的主要原料。利用上述方法制備得到蠅蛆蛋白飼料其蛋白質(zhì)含量為22%?27%，可用于禽畜及水產(chǎn)動(dòng)物飼喂。
[0025]—種蠅蛆蛋白飼料添加劑，其制備方法如下:利用上述任一項(xiàng)所述的方法用餐廚垃圾養(yǎng)殖蠅蛆，培養(yǎng)3?20天，分離出蠅蛆并干燥、粉碎，加入其重量3?10倍的親脂性有機(jī)溶劑，水浴回流提取，過(guò)濾，濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后，得到的濾渣風(fēng)干除去殘留溶劑，制粒，即得蠅蛆蛋白飼料添加劑。
[0026]優(yōu)選的，親脂性有機(jī)溶劑包括正己烷、環(huán)己烷、石油醚、乙醚、乙酸乙酯。
[0027]優(yōu)選的，利用餐廚垃圾養(yǎng)殖蠅蛆，培養(yǎng)3?20天，將老熟的蠅蛆從培養(yǎng)基中分離放入烘箱中40 0C?80 0C干燥;將干燥的蠅蛆粉碎，過(guò)80目篩，加入其重量3?1倍的親脂性有機(jī)溶劑，40?80 0C水浴回流提取3?1h，過(guò)濾，濾液40 °C?80 °C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，回收溶劑，得到副產(chǎn)物Π，濾渣為脫脂的蛋白質(zhì)飼料添加劑。
[0028]其中，副產(chǎn)物Π經(jīng)氣象色譜質(zhì)譜連用分析鑒定為蠅蛆粗油脂混合物，可作為制備生物柴油、生物潤(rùn)滑油的主要原料。利用上述方法制備得到蠅蛆蛋白飼料添加劑其蛋白質(zhì)含量為64%?70%，可用于禽畜及水產(chǎn)動(dòng)物飼喂。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明方法突破現(xiàn)有技術(shù)的局限，將普遍認(rèn)為易霉變產(chǎn)生黃曲霉毒素的餐廚垃圾原料用于培養(yǎng)蠅蛆，不需要對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行復(fù)雜的前處理，也不需要在餐廚垃圾培養(yǎng)基中額外添加外源微生物，步驟少，也不需要進(jìn)行發(fā)酵等處理，工藝簡(jiǎn)單，但是制備得到的蛋白飼料或蛋白飼料添加劑中均未檢測(cè)出黃曲霉毒素(〈lOppb)，其具有很好的安全性，結(jié)果出人意料。本發(fā)明方法制備的蠅蛆蛋白質(zhì)飼料以及蛋白飼料添加劑，經(jīng)凱氏定氮法測(cè)定其蛋白質(zhì)總量分別維持在2