Условия для выращивания насекомых

Швейцарский энтомолог Даниэль Амбюль — специалист по выращиванию и применению съедобных насекомых. В рамках совместного проекта с профессором Юргом Грундером из Цюрихского университета прикладных наук (ZHAW) ученый разрабатывает оптимальные условия для разведения четырех видов жуков. В своей работе исследователь использует приборы МЕТТЛЕР ТОЛЕДО.

Чем мы будем питаться завтра? Рост населения и климатические изменения серьезно затрудняют снабжение продовольствием в международном масштабе. Швейцарский энтомолог Даниэль Амбюль убежден, что в будущем привычный рацион человека пополнят насекомые. Вместе с профессором Юргом Грундером из Цюрихского университета прикладных наук (ZHAW) ученый реализует проект под названием «От древесины — к еде» (Food from Wood). Цель данной инициативы — выращивание съедобных насекомых, питающихся древесиной.

«Наша идея заключается в том, чтобы использовать для получения высококачественного животного белка не основные продукты питания вроде сои или круп, которые употребляют в пищу люди, а древесные отходы», — объясняет Даниэль Амбюль. К разработке этой концепции Амбюль и Грундер приступили в 2013 году. В своей лаборатории они кормят древесными отходами личинки жуков четырех разных видов. Для этого древесину и растительные остатки вначале подвергают ферментированию. Полученным субстратом заполняют большие ящики, в которых личинки дозревают до необходимых размеров. «Съедобные свойства они приобретают незадолго до окукливания*», — поясняет Даниэль Амбюль. На этом этапе пищеварительные тракты насекомых пусты и не содержат древесины, которую не может усвоить человек.

Чтобы добиться оптимального влагосодержания в пищевом субстрате, Даниэль Амбюль использует анализатор влажности МЕТТЛЕР ТОЛЕДО.

«Точное определение влагосодержания — чрезвычайно важное условие при проведении наших экспериментов, — отмечает Амбюль. — Хотя личинки предпочитают влажную среду, они не могут усвоить субстрат с чрезмерным содержанием влаги».

С помощью анализатора МЕТТЛЕР ТОЛЕДО ученый может легко и быстро измерить влагосодержание и отрегулировать этот показатель до оптимального уровня. Кроме того, для взвешивания личинок на различных этапах развития исследователи пользуются весами того же производителя. Оба прибора МЕТТЛЕР ТОЛЕДО помогают им успешно воплощать проект в жизнь.

Снижение выбросов парниковых газов

Помимо изучения условий разведения, ученые хотят добиться, чтобы насекомые стали общепризнанным источником пищи. В некоторых регионах земного шара есть жуков считается совершенно нормальным, но, как выяснил Амбюль, западный мир пока сопротивляется принятию этой идеи. Однако исследователь убежден, что пищевые привычки человека со временем могут измениться. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) поддерживает это мнение. В одном из отчетов ФАО насекомые названы устойчивым источником белка, приобретающим особую важность на фоне быстрого роста населения. По сравнению с животноводческими хозяйствами, которые разводят коров, свиней и овец, фермы по выращиванию насекомых более компактны и безопасны для окружающей среды. При одинаковом уровне производства белка жуки потребляют меньше пищи, чем традиционный домашний скот. Кроме того, насекомоводческие предприятия вырабатывают меньше вредных парниковых газов.

«Мы понимаем, что, несмотря на все эти доводы, для утверждения личинок в качестве источника пищи нам предстоит еще немало потрудиться», — говорит Даниэль Амбюль. Ученые рассматривают и альтернативный вариант применения: их личинки могут использоваться в качестве корма для птиц или рыб. Однако главной целью своего исследования Амбюль считает участие в решении всемирной продовольственной проблемы.

* Окукливание — стадия превращения незрелого насекомого во взрослую особь, присущая некоторым видам.

Источник

Насекомое разведение — Insect farming

Выращивание насекомых — это практика разведения и разведения насекомых в качестве домашнего скота , также называемого мини-животноводством или микробиологическим поголовьем . Насекомых можно разводить для производства товаров, которые они производят (например, шелка , меда , лака или чая из насекомых ), или для самих себя; для использования в пищу , в качестве корма , в качестве красителя и в других целях .

СОДЕРЖАНИЕ

Разведение популярных насекомых

Шелкопряда

Тутовых червей , гусениц домашнего шелкопряда, заставляют производить шелк — эластичное волокно, образующееся в процессе создания кокона . Шелк обычно считается основной товарной культурой и используется в производстве многих текстильных изделий .

Мучные черви

Хрущак мучной ( Tenebrio Molitor L.) является личинками формы видов чернотелок (Coleoptera). Оптимальная температура инкубации составляет 25–27 ̊C, а эмбриональное развитие длится 4–6 дней. У него длительный личинковый период около полугода с оптимальной температурой и заканчивается низкой влажностью. Содержание белка личинок Tenebrio Molitor, взрослых особей, экзувия и экскрементов составляет 46,44, 63,34, 32,87 и 18,51% соответственно.

Буйволиные черви

Буйволиные черви, также называемые меньшими мучными червями, — это общее название Alphitobius diaperinus . Его личинки внешне напоминают мелких проволочников или настоящих мучных червей (Tenebrio spp.). В последнем возрасте они составляют от 7 до 11 мм в длину . Только что появившиеся личинки имеют молочный цвет. Бледный оттенок возвращается к цвету личинки первой / второй возрастной стадии при подготовке к линьке, а после линьки приобретает желтовато-коричневый оттенок . Кроме того, сообщалось, что он имеет самый высокий уровень биодоступности железа.

Пчелы

Товары, получаемые от пчел, включают пчелиный воск , пчелиный хлеб , пчелиную пыльцу , прополис , маточное молочко , выводок и мед . Все вышеперечисленное в основном используется в продуктах питания, однако, будучи воском, пчелиный воск имеет много других применений, таких как использование в свечах , а прополис может использоваться в качестве отделки для дерева . В последние годы дикие популяции медоносных пчел значительно сократились.

Лаковые насекомые

Лаковые насекомые выделяют смолистое вещество, называемое лаком . Лак используется во многих сферах, от использования в пищевых продуктах до использования в качестве красителя или отделки древесины . Большинство озерных хозяйств осуществляется в Индии и Таиланде, где работает более 2 миллионов человек.

Кошениль

Сделано в красный краситель , известный как кармин , кошениль включены во многие продукты, включая косметику, продукты питание, краску и ткань. На один килограмм красителя нужно около 100 000 насекомых. Оттенок красного зависит от того, как обрабатывается насекомое. Франция — крупнейший в мире импортер кармина.

Сверчки

Среди сотен различных видов сверчков , то сверчок дом ( Acheta Domesticus ) является наиболее распространенным типом , который используется для потребления человеком. Сверчок — одно из самых питательных съедобных насекомых, и во многих частях мира сверчков употребляют в сухом обжаренном виде , запекают , жарят во фритюре и варят . Потребление сверчков может принимать форму муки из сверчков , порошка сушеных и измельченных сверчков, который легко интегрируется во многие рецепты еды. Сверчков обычно разводят в пищу для животных, не относящихся к человеку, поскольку они дают много пищи многим видам рептилий, рыб, птиц и других млекопитающих, которые их потребляют. Сверчков обычно убивают путем глубокого замораживания, когда они не чувствуют боли и успокаиваются перед неврологической смертью.

Восковые черви

Свино-черви — личинки восковой моли. Эти гусеницы широко используются во всем мире для приготовления пищи, приманки для рыбы, тестирования на животных и разложения пластика. С низким содержанием белка, но высоким содержанием жира, они являются ценным источником жира для многих насекомоядных организмов. Свино-черви популярны во многих частях мира из-за их способности жить при низких температурах и простоты производства.

Тараканы

В Китае тараканов выращивают миллионы, и в начале 2000-х они стали зоной роста.

Как корма и еда

Насекомых многообещающе использовать в качестве корма для животных. Например, личинки мух могут заменить рыбную муку благодаря схожему аминокислотному составу. Можно приготовить рыбную муку для увеличения содержания ненасыщенных жирных кислот. Дикие птицы и домашняя птица на свободном выгуле могут естественным образом потреблять насекомых, информируя взрослых, личинок и куколок. Сообщается, что кузнечики и моль, а также комнатная муха являются пищевыми добавками для домашней птицы. Кроме того, насекомые могут использоваться в качестве корма для рептилий, мягких обезьян, а также птиц.

Насекомых также разводят в пищу для потребления человеком ( энтомофагия ). Энтомофагия длится столько, сколько, как предполагают некоторые источники, 30 000 лет. Насекомые становятся все более жизнеспособными в качестве источника белка в современном рационе, поскольку традиционные мясные формы занимают очень много земли и производят большое количество метана , парникового газа . Насекомые, разводимые в неволе, представляют собой малообъемный, высокоэффективный корм, относительно чистый и высокопротеиновый источник пищи как для людей, так и для животных. Насекомые обладают высокой питательной ценностью, высоким содержанием белка, питательными микроэлементами и пробиотиками . Насекомые , такие как сверчки и мучные черви имеют высокие концентрации полного белка , витамин В12 , рибофлавин и витамин А . Насекомые представляют собой экономичное решение все более насущных проблем продовольственной безопасности и окружающей среды, связанных с производством и распределением белка, чтобы прокормить растущее население мира. Сотни видов сверчков, кузнечиков , жуков , бабочек и различных других насекомых выращиваются для употребления в пищу людьми.

Преимущества

Предполагаемые преимущества энтомофагии включают:

• Значительно меньшее использование ресурсов и пространства, меньшее количество производимых отходов и выбросы очень незначительных количеств парниковых газов.
• Они содержат много витаминов и необходимых минералов, содержат пищевые волокна (которых нет в мясе) и являются полноценным белком . Количество белка в 100 г сверчка почти эквивалентно содержанию в 100 г нежирного говяжьего фарша .
• В отличие от мяса, требуются более низкие затраты на уход за насекомыми и их выращивание.
• Более быстрые темпы роста и воспроизводства. Сверчки созревают довольно быстро и обычно становятся взрослыми в течение от 3 недель до месяца, а отдельная самка может отложить от 1200 до 1500 яиц за три-четыре недели. Однако крупный рогатый скот становится взрослым к 2 годам, а коэффициент воспроизводства составляет четыре племенных животных на каждое произведенное товарное животное.
• В отличие от мяса насекомые редко передают такие заболевания, как H1N1, коровье бешенство или сальмонелла.

Уменьшенная подача

Крупный рогатый скот потребляет в 12 раз больше корма, чем сверчки, для получения равного количества белка. Сверчки также используют только четверть корма для овец и половину корма для свиней и кур, чтобы произвести эквивалентное количество белка. Сверчкам требуется всего два фунта корма для производства одного фунта готового продукта. Большая часть этой эффективности является результатом того, что сверчки являются экзотермическими , поскольку они получают тепло из окружающей среды, вместо того, чтобы тратить энергию на создание тепла собственного тела, как это делают типичные млекопитающие.

Эффективность питательных веществ

Насекомые более питательны по сравнению с другими источниками мяса. По содержанию белка насекомые сопоставимы с большинством мясных продуктов. Аналогичным образом, жирные кислоты состав съедобных насекомых сравнима с рыбой липидов, с высокими уровнями полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Кроме того, все части съедобных насекомых эффективно используются, однако некоторые части обычного домашнего скота напрямую не доступны для потребления человеком. Пищевая ценность насекомых варьируется в зависимости от вида, а также внутри вида в зависимости от стадии их метаморфизма, среды обитания и диеты. Например, липидный состав насекомых во многом зависит от их диеты и стадии метаморфизма. Насекомые богаты другими питательными веществами, например , саранча содержит от 8 до 20 миллиграммов железа на каждые 100 граммов сырой саранчи. С другой стороны, говядина содержит примерно 6 миллиграммов железа на такое же количество мяса. Сверчки также очень эффективны по сравнению с их питательными веществами. На каждые 100 граммов вещества сверчки содержат 12,9 грамма белка, 121 калорию и 5,5 грамма жира. Говядина содержит больше белка, содержащего 23,5 грамма в 100 граммах вещества, но также содержит примерно в 3 раза больше калорий и в 4 раза больше жира, чем сверчки в 100 граммах. Итак, на 100 граммов вещества сверчки содержат только половину полезных веществ говядины, кроме железа. Высокий уровень железа вызывает рак кишечника и сердечные заболевания . При рассмотрении белкового перехода хладнокровные насекомые позволяют более эффективно преобразовывать пищу: сверчкам требуется всего 2,1 кг корма на 1 кг «мяса», в то время как птице и коровам требуется примерно в 2 и 12 раз больше корма.

Выбросы парниковых газов

На животноводство приходится 18% всех выбросов парниковых газов . Альтернативные источники белка, такие как насекомые, заменяют белок, полученный от домашнего скота, и помогают снизить количество парниковых газов, выделяемых при производстве продуктов питания. Выращивание насекомых имеет незначительные выбросы по сравнению с животноводством, поскольку никакие виды насекомых, выращиваемых на фермах, кроме термитов, не выделяют метан, и ни один из них не производит аммиак.

Использование земли

На животноводство приходится 70% использования земель сельскохозяйственного назначения. Это приводит к изменению растительного покрова, которое разрушает местные экосистемы и перемещает людей и диких животных. Выращивание насекомых требует минимальных площадей по сравнению с другим традиционным животноводством и может осуществляться даже в густонаселенных городских центрах.

Методы обработки

Что касается здоровья и благополучия животных о переносимости боли, обработку насекомых можно в основном заключить как: сбор урожая и очистку, инактивацию, нагревание и сушку в зависимости от конечного продукта и методов выращивания.

Сбор и уборка

Насекомых на разных этапах жизни можно собрать просеиванием с последующей очисткой водой, когда необходимо удалить биомассу или экскременты. Перед обработкой насекомых просеивают и хранят живыми при 4 ℃ в течение примерно одного дня без какого-либо корма.

Инактивация

Шаг инактивации необходим, чтобы обезвредить какие-либо ферменты и микробы на насекомых. Ферментативная реакция потемнения (в основном фенолаза или фенолоксидаза) может вызвать коричневый или черный цвет насекомого, что приводит к обесцвечиванию и появлению неприятного запаха.

Термическая обработка

Для уничтожения энтеробактерий требуется достаточная термическая обработка, чтобы продукт отвечал требованиям безопасности. D-значение и Z-значение могут использоваться для оценки эффективности термообработки. Температура и продолжительность нагрева вызывают денатурацию белков насекомых и изменяют функциональные свойства белков.

Сушка

Во избежание порчи продукты сушат, чтобы снизить влажность и продлить срок хранения. Более длительное время высыхания является результатом низкой скорости испарения из-за слоя хитина , который может предотвратить обезвоживание насекомых в течение их жизни. Таким образом, продукт в форме гранул дает преимущества дальнейшей сушки. В целом у насекомых уровень влажности находится в пределах 55-65%. Процесс сушки, снижающий содержание влаги до уровня менее 10%, хорош для консервации.

Помимо уровня влажности, окисление липидов может вызывать высокий уровень ненасыщенных жирных кислот в продуктах. Следовательно, во время сушки необходимо учитывать этапы обработки, влияющие на конечную стабильность жира в продуктах.

Правила в Европе

Использование муки из насекомых в качестве корма и пищи ограничено законодательством. Насекомых можно использовать в Novel Food в соответствии с руководящими указаниями по разрешению на рынок продуктов Европейского Союза. Комиссия Европейского союза согласилась на использование насекомых в качестве корма для рыб в июле 2017 года. Тем не менее, усилие по увеличению масштабов производства насекомых становится затруднительным, когда лишь немногие участвуют на этом рынке, чтобы изменить правила. В Европе документы по безопасности для определенных насекомых и сопутствующих продуктов требуются Европейским Союзом (EFSA) и NVWA.

Источник