CN106387354B - 一种新型的黄粉虫生物发酵饲料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及昆虫生物发酵饲料制备技术领域，具体为一种新型的黄粉虫生物发酵饲料及其制备方法。该方法包括步骤1）收取当年新鲜的油菜秸秆和甘蔗皮暴晒后切成段，放入70‑80℃烘箱干燥10‑14h；将干燥后的油菜秸秆和甘蔗皮剪成小段，放入高速粉碎机粉碎过筛至微粒；2）油菜秸秆粉45‑60%、甘蔗皮粉15‑20%、麦麸20‑40%，再加入适量微生物发酵剂（EM菌原液）和浓度为1%的红糖水充分拌匀，3）将上述2）中的混合料装入发酵袋真空密封后置25‑35℃培养箱保温发酵15‑20d，即得到黄粉虫的一种新型生物发酵饲料。此发明能在不影响黄粉虫成活率、繁殖力和黄粉虫产品品质的前提下，大幅度降低黄粉虫的饲料成本。

Description

一种新型的黄粉虫生物发酵饲料及制备方法

技术领域

本发明涉及昆虫生物发酵饲料制备技术领域，具有体为一种新型的黄粉虫生物发酵饲料及其制备方法。

背景技术

黄粉虫Tenebrio molitor L.又名面包虫、高蛋白虫。虫体蛋白含量高、脂肪和胆固醇含量低，氨基酸全面且富含多种不饱和脂肪酸和矿物质，具有极高的营养价值，因此它不仅是饲养畜禽、特种经济动物的优质蛋白饲料和人工繁育部分天敌昆虫的优良替代寄主，而且还可用于开发保健食品。

其次，黄粉虫的体壁和虫蜕可用于提取和制备甲壳素和壳聚糖。甲壳素、壳聚糖及其衍生物具有无毒、无味、可被生物降解等特点，可用作食品的絮凝剂、填充剂、增稠剂、脱色剂、稳定剂、防腐剂及人造肠衣、保鲜包装膜等。同时，黄粉虫体内还可诱导产生大量能抗真菌、细菌、病毒和抑杀灭癌细胞的天然抗菌物质--抗菌肽。因此黄粉虫还可能是开发新型生物抗菌药、抗癌药及饲料用绿色安全生物抗生素的重要资源。

此外，黄粉虫粪既可作为畜禽类的饲料，也是优质天然的有机肥料和营养基质，可用于种植无公害食用菌、蔬菜、花卉、农作物、果树等，这样不仅可以减少化肥的使用和由此带来的环境污染，而且可提高农产品品质，生产高档无公害绿色农产品。由此可见，黄粉虫既是一种传统的饲用和实验昆虫，也在现代农业、食品及医药保健等领域显示出广阔的开发利用前景。

目前黄粉虫的人工饲养技术成熟，全国各地均有人工养殖。但黄粉虫饲养 目前主要以麦麸为精饲料，再辅以时令蔬菜、瓜果皮等作为青饲料，饲料成本高，大大地制约了黄粉虫养殖业的发展和黄粉虫产品的开发利用。要降低黄粉虫饲料成本，必须寻求更广泛、更廉价的饲料来源。以农业废弃物如秸秆等为原材料，采用现代的微生物发酵技术制备黄粉虫生物发酵饲料不仅可大大降低黄粉虫饲料成本，而且在解决粮食、环境污染等问题中也将发挥重要作用。

发明内容

本发明的目的是针对以上技术问题，提供一种新型的黄粉虫生物发酵饲料，该饲料具有原材料易获得、成本低廉而且不影响黄粉虫的成活率、繁殖力和黄粉虫产品品质等优点。

本发明的另外一个发明目的是提供以上所述新型黄粉虫生物发酵饲料的制备方法。

本发明的具体技术方案为：

一种新型的黄粉虫生物发酵饲料，包括以下质量％含量的原料：

油菜秸秆粉45-60％、甘蔗皮粉15-20％、麦麸20-40％，总质量百分含量为100％。

所述的新型黄粉虫生物发酵饲料，作为优选，包括以下质量％的原料：

油菜秸秆52.5％、甘蔗皮17.5％、麦麸30％。

以上所述新型的黄粉虫生物发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：

(1)原材料制备：收取当年新鲜的油菜秸秆和甘蔗皮暴晒后切成段，放入70-80℃烘箱干燥10-14h；将干燥后的油菜秸秆和甘蔗皮剪成长度小于1cm的小段，放入高速粉碎机粉碎过筛(筛孔直径为1mm)直至粉碎成直径小于1mm的微粒；

(2)将以下组分按以下质量％混合：油菜秸秆粉45-60％、甘蔗皮粉15-20％、麦麸20-40％，再加入适量微生物发酵剂(EM菌原液)和质量浓度为1％的红糖水充分拌匀；

(3)密封发酵将上述(2)中的混合料装入发酵袋真空密封后置25-35℃培养箱保温发酵15-20d，发酵完成得到一种新型的黄粉虫生物发酵饲料。

所述红糖水和EM菌原液的添加量分别为烘干后干料质量的45-55％和0.5-1.5％。

本发明的积极效果体现在：

(1)原材料易获得、价格低廉，能够大幅降低黄粉虫饲料成本；

(2)对饲养黄粉虫的成活率、繁殖力无显著影响；

(3)对黄粉虫产品品质没有明显影响；

(4)可以变废为宝、节省粮食、减少作物秸秆焚烧带来的环境污染。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不限制本发明的范围。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。以下％，如无特殊说明，均表示在原料中所占的质量百分含量。

实施例1：

一种新型的黄粉虫生物发酵饲料及制备方法，包括以下步骤：

(1)原材料制备：收取当年新鲜的油菜秸秆和甘蔗皮暴晒后切成段，放入75℃烘箱干燥12h；将干燥后的油菜秸秆和甘蔗皮剪成长度小于1cm的小段，放入高速粉碎机粉碎过筛(筛孔直径为1mm)直至粉碎成直径小于1mm的微粒；

(2)按以下组分质量％混合：油菜秸秆粉52.5％、甘蔗皮粉17.5％、麦麸30％，再加入适量微生物发酵剂(EM菌原液)和质量浓度为1％的红糖水充分拌匀；

(3)密封发酵将上述(2)中的混合料装入发酵袋真空密封后置25-35℃培养箱保温发酵20d，发酵完成得到黄粉虫的一种新型生物发酵饲料。所述的红糖水和EM菌原液添加量分别为烘干物料质量的50％和1％。

(4)生物发酵饲料饲养效果分析

生物发酵饲料对黄粉虫生长发育的影响

供试昆虫：以相同饲养条件(温度25-30℃、相对湿度50％-70％，饲料主要为麦麸)下获得的同批次黄粉虫初孵幼虫为供试昆虫。

饲养方法：以上述(3)中所制备的生物发酵饲料为精饲料，饲喂黄粉虫初孵幼虫直至羽化为成虫，以纯麦麸饲养为对照。观察记录供试黄粉虫幼虫的存活、体重、化蛹及成虫的羽化和雌性比，每种饲料设3个饲养重复，每个重复的供试虫数为200头。具体方法如下：取200头供试黄粉虫初孵幼虫称重后放入塑料小盆(Φ11cm)内，加入一定量的精饲料(发酵料或麦麸)，置25-30℃，相对湿度50-70％，人工遮光的养虫室内饲养，直至其羽化为成虫。饲养期间，每天检查1次供试黄粉虫幼虫的取食、存活和生长发育(包括化蛹、羽化及其成虫的雌性比)情况。此外，在幼虫期，每2d投喂1次时令蔬菜和瓜果皮等青饲料以满足黄粉虫对水分和维生素等的需求，青饲料投放量以供试幼虫当天取食完为准；每10d筛除1次虫粪和剩余料，并对试虫进行称重。同时，饲养过程中要注意及时补充适量精饲料，发现死虫应立即捡出并记数。

黄粉虫生长发育相关指标的计算方法如下：

1)每百头虫体重＝(供试虫末重/200)×100；

2)幼虫存活率＝存活幼虫数/供试幼虫数×100％；

3)化蛹率＝最终累计的化蛹数/供试虫数；

4)成虫的羽化率＝累计羽化成虫数/供试蛹数；

5)成虫的雌性比＝雌成虫数/雌雄成虫总数

生物发酵饲料对黄粉虫产卵量的影响

供试昆虫：以利用上述(3)中的生物发酵饲料为精饲料饲养所得的黄粉虫成虫(羽化后3d内)为发酵饲料组检测对象，另以纯麦麸精饲料饲养所得的黄粉虫成虫(羽化后3d内)为对照。

饲养方法：分别以上述(3)中的生物发酵饲料和纯麦麸为精饲料，饲喂供试黄粉虫成虫，饲养周期为1.5个月，其中以纯麦麸精饲料饲养为对照。具体方法如下：取健康的雌雄成虫50对放入43cm×30cm×10cm的塑料方盆内，方盆底面预先铺一张白纸，作为产卵纸，再在纸上撒一层厚约2mm的麦麸；每日更换1次卵纸并记录卵纸上的卵量，每2d投喂1次时令蔬菜和瓜果皮等青饲料以满足黄粉虫对水分和维生素等的需求，饲养过程中要注意及时补充适量精饲料。黄粉虫平均产卵量计算方法如下：平均产卵量＝累计产卵量/供试雌虫数。

生物发酵饲料对黄粉虫营养成分的影响

供试昆虫：以相同饲养条件(温度25-30℃、相对湿度50-70％，饲料主要为麦麸)下饲养至1月龄且大小基本一致(约0.005g/头)的黄粉虫幼虫为供试对象。

饲养方法：以上述(3)中的生物发酵饲料为精饲料，饲喂供试黄粉虫幼虫，以纯麦麸饲养为对照，每种饲料设3个饲养重复，每个重复的供试虫数为200头。具体方法如下：取200头供试黄粉虫幼虫称重后放入塑料小盆(Φ11cm)内，加入一定量的精饲料，置于25-30℃，相对湿度50-70％，人工遮光的养虫室内饲养，饲养周期为60d。饲养期间，每天检查1次供试幼虫的取食和死亡情况；每2d投 喂1次时令蔬菜和瓜果皮等青饲料以满足黄粉虫幼虫对水分和维生素等的需求，青饲料投放量以供试幼虫当天取食完为准。此外，饲养过程中要注意及时补充适量精饲料同时发现死虫应立即捡出并记数。

营养成分测定：分别对供试黄粉虫幼虫的水分、粗蛋白和粗脂肪含量进行分析。具体方法如下：随机取用上述(3)中的生物发酵饲料饲喂60d的黄粉虫幼虫，饥饿3d后，沸水烫死，研磨成浆，备用。水分测定采用105℃常压干燥法，粗蛋白的测定参照GB/T5009.5-2003，粗脂肪的测定参照GB/T5009.6-2003。

生物发酵饲料饲养结果

所述生物发酵饲料对黄粉虫生长发育和繁殖力的影响见表1-表3。由表1-表3可知，与常规的麦麸饲喂组相比，除发酵饲料饲喂组黄粉虫幼虫的体重增长速度有所放缓外，发酵饲料对黄粉虫幼虫的存活、化蛹、羽化及成虫的雌性比和平均每雌产卵量均无显著影响。

所述生物发酵饲料对黄粉虫幼虫营养成分的影响见表4。表4表明，生物发酵饲料对黄粉虫幼虫虫体水分、粗蛋白、粗脂肪等营养成分含量没有显著影响。

表1生物发酵饲料对黄粉虫幼虫存活和体重的影响

注：表1-表4中数据为平均值±标准差，同列数据后不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。

表2生物发酵饲料对黄粉虫化蛹及羽化的影响

试验组	化蛹率(％)	羽化率(％)
			对照(麦麸组)	88.888±0.112a	91.292±1.700a
发酵饲料组	88.599±1.441a	90.232±2.068a

表3生物发酵饲料对黄粉虫的雌性比和平均每雌产卵量的影响

试验组	雌性比(％)	每雌产卵量(粒)
			对照(麦麸组)	51.039±1.302a	470.000±19.975a
发酵饲料组	53.814±0.634a	444.000±22.517a

表4生物发酵饲料对黄粉虫幼虫营养成分的影响

试验组	水分(％)	粗脂肪(％)	粗蛋白(％)
				对照(麦麸组)	67.645±3.547a	8.98±2.064a	14.853±1.269a
发酵饲料组	70.930±1.549a	9.63±1.177a	12.878±1.293a

(5)生物发酵料饲料成本分析

黄粉虫饲料成本包括精饲料成本和青饲料成本，生产实践中多以农贸市场的尾菜、剩菜、瓜果皮等为青饲料，因此其饲料成本分析主要基于精饲料。下面就以优选的生物发酵料和麦麸作为精饲料饲养黄粉虫的精饲料成本作一比较。各原材料的价格及需要量如表5和表6所示。

表5饲料原材料参考价目表

原材料名称	原材料价格
		麦麸	2.4元/kg
油菜秸秆粉	0.5元/kg
		甘蔗皮粉	0.5元/kg
EM菌原液	25.0元/1000ml(约25.0元/kg)
		红糖	10.0元/kg

表6饲料原材料组成

按1000kg饲料计算，若用纯麦麸，其成本为：2.4元/kg×1000kg＝2400元； 若用所述优选生物发酵饲料，则其成本为：2.4元/kg×1000kg×30％+0.5元/kg×1000kg×52.5％+0.5元/kg×1000kg×17.5％+25元/1kg×1000kg×1％+10元/kg×1000kg×0.5％＝1370元。

使用所述生物发酵饲料可节约饲料成本：(2400﹣1370)/2400＝42.9％。

实施例2:

发酵原材料和发酵饲料配方筛选

发酵原材料筛选

(1)原材料准备：收取当年新鲜的油菜秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗皮、玉米芯，在阳光下暴晒后切成段(或块)，放入75℃烘箱干燥12h；用剪刀将干燥后的油菜秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗皮、玉米芯剪成小于1cm的小段，放入高速粉碎机粉碎后过筛(孔径：1mm)，筛出的较大颗粒需再次粉碎，直至粉碎成直径小于1mm的微粒。

(2)配料与发酵

用静置氧化24h的自来水配制红糖含量为1％的红糖水备用，根据表7所示配方将粉碎过筛的上述6种秸秆粉分别与麦麸混合，再加入已配好的红糖水和EM菌原液(红糖水和EM菌原液的添加量分别为干料重的50％和1％)充分拌匀，装入发酵袋真空密封后置25-35℃培养箱保温发酵20d。每处理设3个重复。

表7添加单一废弃物发酵饲料配方

*表中废弃物包括油菜秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗皮和玉米芯6种秸秆粉。

(3)添加单一废弃物生物发酵饲料的饲养效果检测

供试昆虫：以相同饲养条件(温度25-30℃、相对湿度50％-70％，饲料主要为麦麸)下饲养至1月龄且大小基本一致(约0.005g/头)的黄粉虫幼虫为供试昆虫。

饲养方法：以单一废弃物生物发酵饲料为精饲料，饲喂供试黄粉虫1月龄幼虫，观测记录供试黄粉虫幼虫的增重和存活情况，每种饲料设3个饲养重复，每个重复的供试虫数为200头。具体方法如下：取200头供试黄粉虫幼虫称重后放入塑料小盆(Φ11cm)内，加入一定量的精饲料，置于25-30℃，相对湿度50％-70％，人工遮光的养虫室内饲养，饲养周期为60d。饲养期间，每天检查1次供试幼虫的取食和死亡情况；每2d投喂1次时令蔬菜和瓜果皮等青饲料以满足黄粉虫幼虫对水分和维生素等的需求，青饲料投放量以供试幼虫当天取食完为准；每10d筛除1次虫粪和剩余料，并对试虫进行称重。此外，饲养过程中要注意及时补充适量精饲料，同时发现死虫应立即捡出并记数。

供试黄粉虫幼虫的存活率和每百头虫体重增长量计算方法如下：

1)每百头虫体重增长量＝(供试虫末重/最终存活虫数—供试虫初重/200)×100；

2)存活率＝最终存活虫数/供试虫数×100％；

考查添加单一废弃物后生物发酵饲料对黄粉虫幼虫的存活和增重的影响分别见表8和表9。

表8添加单一废弃物生物发酵饲料对黄粉虫幼虫存活率的影响(％)

表9添加单一废弃物生物发酵饲料对黄粉虫幼虫增重的影响(g/100头)

注：表8-表9中数据为平均值±标准差，同行数据后不同小写字母表示差异显著，同列数据后不同大写字母表示差异显著(P＜0.05)。

由表8-表9可知，在所有供试废弃物发酵料中，以添加相同比例的油菜秸秆发酵料饲喂的黄粉虫幼虫存活率和体增重最高，然后依次是甘蔗皮、玉米秸秆和小麦秸秆，其中以玉米芯和水稻秸秆发酵料饲喂的黄粉虫幼虫存活率和体重最低。

此外，同一废弃物发酵料饲喂的黄粉虫存活率和体增重随废弃物添加比例的增加而降低。当饲料中废弃物添加比例≦70％时，饲喂黄粉虫的存活率下降不显著，当废弃物添加量超过70％时，饲喂黄粉虫的存活率开始呈现显著降低，因此在考虑不影响黄粉虫幼虫存活的前提下，为实现废弃物利用最大化，选择废弃物添加比例为饲料总重的70％比较适宜。

复合发酵饲料配方筛选

发酵原材料及其添加比例

根据上述添加单一废弃物发酵料的试验结果，选择油菜秸秆、甘蔗皮、玉米秸秆和小麦秸秆为复合发酵料中拟添加的废弃物；同时，在不影响黄粉虫的存活，为实现废弃物利用的最大化，选择废弃物添加比例为饲料总重的70％。具体的复合发酵饲料配方如表10所示。

配料与发酵

用静置氧化24h的自来水配制红糖含量为1％的红糖水备用，按表10所示配方将粉碎过筛的秸秆粉与麦麸混合，再加入已配好的红糖水和EM菌原液(红糖水和EM菌原液的添加量分别为干料重的50％和1％)充分拌匀，装入发酵袋真空 密封后置25-35℃培养箱保温发酵20d。每种配方设3个重复。

表10复合生物发酵饲料配方

饲料配方编号	饲料组分
		配方一	(52.5％油菜秸秆+17.5％甘蔗皮)+30％麦麸
配方二	(35％油菜秸秆+35％甘蔗皮)+30％麦麸
		配方三	(17.5％油菜秸秆+52.5％甘蔗皮)+30％麦麸
配方四	(52.5％油菜秸秆+17.5％玉米秸秆)+30％麦麸
		配方五	(35％油菜秸秆+35％玉米秸秆)+30％麦麸
配方六	(17.5％油菜秸秆+52.5％玉米秸秆)+30％麦麸
		配方七	(52.5％油菜秸秆+17.5％小麦秸秆)+30％麦麸
配方八	(35％油菜秸秆+35％小麦秸秆)+30％麦麸
		配方九	(17.5％油菜秸秆+52.5％小麦秸秆)+30％麦麸
配方十	(52.5％甘蔗皮+17.5％玉米秸秆)+30％麦麸
		配方十一	(35％甘蔗皮+35％玉米秸秆)+30％麦麸
配方十二	(17.5％甘蔗皮+52.5％玉米秸秆)+30％麦麸
		配方十三	(52.5％甘蔗皮+17.5％小麦秸秆)+30％麦麸
配方十四	(35％甘蔗皮+35％小麦秸秆)+30％麦麸
		配方十五	(17.5％甘蔗皮+52.5％小麦秸秆)+30％麦麸
配方十六	(52.5％玉米秸秆+17.5％小麦秸秆)+30％麦麸
		配方十七	(35％玉米秸秆+35％小麦秸秆)+30％麦麸
配方十八	(17.5％玉米秸秆+52.5％小麦秸秆)+30％麦麸
		对照一	100％纯麦麸(不发酵)
对照二	100％纯麦麸(发酵)

复合发酵料饲养效果检测

具体方法参见添加单一废弃物生物发酵料的饲养效果检测。

复合发酵饲料对黄粉虫幼虫增重和存活的影响见表11。由表11可知，各复合发酵料对黄粉虫幼虫的存活率影响不大，均约在96％以上；但不同复合发酵料对黄粉虫幼虫体重增长量影响显著，其中以纯麦麸(包括发酵组和不发酵组)饲喂的黄粉虫幼虫体重增长最快，其次是复合发酵料中配方一饲喂的黄粉虫幼虫体重增长较快。

根据上述试验结果，再结合饲料成本，筛选出最优的复合发酵料配方为配方一：油菜秸秆52.5％、甘蔗皮17.5％、麦麸30％。

表11复合发酵饲料对黄粉虫幼虫增重和存活的影响

注：表中数据为平均值±标准差，同列数据后不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种新型的黄粉虫生物发酵饲料，其特征在于包括以下质量百分含量的原料：

油菜秸秆粉45-60%、甘蔗皮粉15-20%、麦麸20-40%，总质量百分含量为100%，其制备方法为：取当年新鲜的油菜秸秆和甘蔗皮暴晒后切段烘干、粉碎至直径小于1mm的微粒，按比例混合油菜秸秆粉、甘蔗皮粉和麦麸，再加入适量EM菌原液和质量浓度为1%红糖水充分拌匀，其中红糖水和EM菌原液的添加量分别为干料质量的45-55%和0.5-1.5%，然后装入发酵袋真空密封，置25-35℃培养箱保温发酵15-20d。

2.根据权利要求1所述新型的黄粉虫生物发酵饲料，其特征在于包括以下质量%的原料：油菜秸秆粉52.5%、甘蔗皮粉17.5%、麦麸30%。