不同类型餐厨垃圾对黄粉虫生长发育的影响

胡婷 彩智慧 辛语 王营 张文颉

摘要 ［目的］探究不同类型餐厨垃圾对黄粉虫生长发育的影响，以期对餐厨垃圾进行资源再利用。［方法］将餐厨垃圾分为清洗组、未清洗组，米饭组、蔬菜组和肉类组，探究高油、高盐、淀粉、纤维素、蛋白质等不同饲养环境对黄粉虫幼虫生长发育、死亡率、化蛹率以及虫体蛋白质和脂肪含量的影响。［结果］黄粉虫幼虫能够摄入餐厨垃圾中的营养进行生长，清洗组餐厨垃圾利用率显著高于未清洗组；取食未清洗组幼虫死亡率高于对照组；清洗组肉类组化蛹率及脂肪含量高于对照组和其他各组。［结论］餐厨垃圾可以用来饲养黄粉虫补充营养物质，将餐厨垃圾进行清洗后能够显著降低死亡率，蛋白质含量高的肉类组能够提高虫体脂肪含量和化蛹率。

关键词 黄粉虫；餐厨垃圾；生长发育；脂肪；蛋白质

中图分类号 S 899  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）23-0071-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.016

Effects of Different Types of Kitchen Waste on Growth and Development of Tenebrio molitor

HU Ting， CAI Zhi-hui， XIN Yu et al

（College of Life Sciences， Anqing Normal University， Anqing， Anhui 246000）

Abstract ［Objective］To explore the effects of different types of kitchen wastes on the growth and development of T.molitor with a view to resource reuse of kitchen wastes. ［Method］Kitchen waste was divided into washed and unwashed groups， rice， vegetable and meat groups，the effects of different feeding environments such as high oil and high salt conditions， starch， cellulose， and protein on the growth and development， mortality， pupation rate，protein and fat content of the worms were studied. ［Result］The larvae of T.molitor were able to ingest the nutrients from kitchen waste for growth， and the utilization rate of kitchen waste in the washed group was significantly higher than that in the unwashed group;the mortality of larvae feeding on the unwashed groups were significantly higher than that in the control group and the washed groups;the pupation rate and fat content in the meat group with washed were significantly higher than all other groups. ［Conclusion］Kitchen waste can be used to raise T.molitor to supplement nutrients， and it is recommended that washed kitchen waste can significantly reduce mortality， and the meat group with high protein content can increase the fat content of the worms and improve pupation rate.

Key words Tenebrio molitor;Kitchen waste;Growth and development;Fat;Protein

基金項目 皖西南重点实验室开放基金项目（Wsz202211，Wxn202306）；安徽省教育厅重点项目（2108085QC138）；贵州省教育厅重点项目（黔教合KY字［2021］046）。

作者简介 胡婷（1988—），女，安徽铜陵人，讲师，博士，从事功能性食品研究。

收稿日期 2022-11-04

餐厨垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业［1］。近几年来，随着餐饮业的高速发展，人民生活水平的提高，外出就餐的频次持续上升，餐厨垃圾产生量持续增长［2］。我国餐厨垃圾在生活垃圾中占比较高，因此，在当前餐厨垃圾资源化处理设施能力不足、运行不够顺畅这一日益严峻的背景下，资源化利用餐厨垃圾具有迫切性和重要性。餐厨垃圾主要由蛋白质、脂类、淀粉、纤维素和无机盐等物质组成，其理化特性表现为有机质含量高、盐分含量高、油脂含量高等特点［3］。目前，常见的餐厨垃圾资源利用技术主要包括堆肥、厌氧消化、饲料化、协同焚烧等［4-5］。在践行“碳达峰”“碳中和”“节能减排”及“绿色发展”的过程中，餐厨垃圾的无害化、资源化处理将是发展的趋势和要求。

黄粉虫（Tenebrio molitor），又称面包虫，属昆虫纲鞘翅目拟步甲科粉甲属［6］，其虫体具有很高的营养价值，被称为“蛋白质饲料库”，可以利用其进行食品的加工以及鸡、鸭、鹅等动物的饲养［7］。黄粉虫是常见的仓储性害虫、食性杂、适应性强、繁殖快、易养殖［8］。该研究利用黄粉虫的特性，探索不同种类餐厨垃圾对黄粉虫幼虫生长发育的影响，并将其应用于降解餐厨垃圾，达到促进生态系统的物质循环、能量流动的目的。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以麦麸为基础饲料，将餐厨垃圾进行分类，包括蔬菜类、米饭类、肉类，取一半进行清洗后沥干水分，一半不清洗。餐厨垃圾简易干湿分离装置如图1所示。用70 ℃鼓风烘干，蔬菜和肉类碾碎至4～6 mm碎片。

1.2 试验仪器

长方形带透气孔塑料饲养盒（20 cm×10 cm）；KND-100全自动凯氏定氮仪；723型-可见紫外分光光度计。

1.3 试验方法

1.3.1 试验处理。

试验共设置7个处理，分别为对照组（CK）、未清洗组A（米饭组A1、蔬菜组A2、肉类组A3）、清洗组B（米饭组B1、蔬菜组B2、肉类组B3）。以基础饲料（麦麸）和餐厨垃圾饲料比例为2∶3，混合并搅拌均匀。

1.3.2 饲养方法。

试验在安庆师范大学生命科学学院实验室内进行。黄粉虫取室内常温饲养状态下繁殖多代的同一批黄粉虫幼虫，挑选发育良好、个体大小均一且约为1 cm的3龄幼虫作为实验室用虫。随机分成7个小组，每组4个重复，每个重复200条幼虫，记录初始虫的长度和重量。以不同餐厨垃圾饲料进行饲养，间隔6 d添加1次饲料，并清理虫粪和蜕皮。培养室温为（26±1）℃，相对湿度60%，自然光照。

1.4 检测指标

1.4.1 幼虫生长发育情况。

每7 d清理虫粪和脱皮的同时，记录死亡情况，并称取幼虫体重。幼虫生长到49 d以后，统计幼虫化蛹数量，并计算化蛹率。

1.4.2 幼蟲摄食量测定。

通过加减法计算黄粉虫对饲料的利用率（ECI）：ECI=（总饲料量-剩余饲料量）/总饲料量。

1.4.3 虫体蛋白质含量测定。

培养到49 d以后，随机选择10头黄粉虫幼虫，烘干粉碎后，采用凯氏定氮方法测定虫体总氮含量（N），蛋白质含量=6.25×N［9］。

1.4.4 虫体脂肪含量测定。

培养到49 d以后，随机选择10头黄粉虫幼虫，烘干粉碎后，采用索氏提取法，参考GB/T 6433—2006，测定幼虫脂肪含量［10］。

1.5 统计分析

运用Excel 2010软件整理数据，并计算平均值和标准误差，采用SAS对数据进行显著性分析，利用Sigmplot 12.3制图。

2 结果与分析

2.1 黄粉虫对不同餐厨垃圾的利用率

从黄粉虫幼虫培养49 d内不同餐厨垃圾的利用情况（图2）可以看出，未清洗组（A）餐厨垃圾利用率显著低于对照组（CK）和清洗组（B）（P<0.05）。清洗组餐厨垃圾利用率与对照组无显著差异（P>0.05），均超过80%。未清洗肉类组（A3）餐厨垃圾利用率仅65.6%，显著低于其他各组（P<0.05）。

2.2 不同餐厨垃圾对黄粉虫幼虫体重的影响

由图3可见，未清洗肉类组（A3）黄粉虫幼虫体重显著低于对照组（P<0.05）。7～14 d，未清洗米饭组（A1）、未清洗蔬菜组（A2）、清洗组（B）与对照组（CK）幼虫体重无显著差异（P>0.05）。21～49 d，未清洗米饭组（A1）、未清洗蔬菜组（A2）幼虫体重显著低于对照组（P<0.05）。清洗肉类组（B3）在21 d后幼虫增重明显，到49 d体重达到66.5 mg。

2.3 不同餐厨垃圾对黄粉虫幼虫死亡率的影响

黄粉虫幼虫生长至49 d，统计其死亡率。由图4可见，未清洗组（A）死亡率均高于对照组（CK），其中未清洗米饭组（A1）和蔬菜组（A2）死亡率达到10%以上。清洗米饭组（B1）和清洗肉类组（B3）死亡率与对照组无显著差异（P>0.05），而清洗蔬菜组（B2）死亡率显著高于对照组（P<0.05），达到9.0%。

2.4 不同餐厨垃圾对黄粉虫幼虫化蛹率的影响

统计生长至49 d黄粉虫幼虫的化蛹率，如图5可见。对照组（CK）和清洗组（B）化蛹率均高于15%，其中清洗肉类组（B3）化蛹率达到24.0%，显著高于其他各组（P<0.05）；清洗米饭组（B1）和清洗蔬菜组（B2）化蛹率与对照组无显著差异（P>0.05）。未清洗组（A）化蛹率显著低于对照组（P<0.05），其中未清洗肉类组（A3）化蛹率仅为6.8%。

2.5 不同餐厨垃圾对黄粉虫幼虫蛋白质、脂肪含量的影响

分析生长至49 d黄粉虫幼虫虫体蛋白质和脂肪含量（表1）发现，不同处理中虫体蛋白质含量无显著差异，均能达到44.0%以上，蛋白质含量丰富。未清洗肉类组（A3）和清洗肉类组（B3）虫体脂肪含量显著高于对照组和其他各组，均不低于36.0%。

3 讨论

黄粉虫属于杂食性昆虫，具有生长周期短、繁殖快、营养全面等特点。黄粉虫在处理农业生活垃圾、城市废弃物、降解塑料方面都具有不可替代的潜在价值［11-12］。该研究发现，黄粉虫幼虫能够以餐厨垃圾作为饲料进行生长发育，且清洗肉类组黄粉虫幼虫脂肪含量显著高于对照组。张育平等［13］研究发现黄粉虫取食不同的食物可使虫体内营养成分不同。齐乃萍［14］研究发现添加30%猪肉配方饲料的黄粉虫体中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分含量显著提高，且微量元素含量显著高于对照组。

不同種类的餐厨垃圾对黄粉虫的饲养具有重要影响，张连俊等［15］采用不同类果蔬饲养黄粉虫研究发现，南瓜和甜瓜较白菜、胡萝卜和梨补充营养效果更好。该研究发现未清洗餐厨垃圾饲养黄粉虫幼虫死亡率高于对照组。餐厨垃圾高盐、高油可能对黄粉虫幼虫的生长具有一定的抑制作用。餐厨垃圾与有机物合理配比对饲喂黄粉虫具有重要意义，张帅等［16］研究发现麸皮与餐厨垃圾比重为4∶6条件下黄粉虫死亡率最低。饲料湿度过大会引起黄粉虫幼虫的湿腐败病，导致黄粉虫死亡。同时，高油、高盐也会导致黄粉虫出现死亡率上升、体重降低、化蛹率减少的现象。

对安庆师范大学北校区校园餐厨垃圾进行调查发现，餐厨垃圾每日可有800 kg，主要以剩菜剩饭、果皮果核等构成。该研究发现黄粉虫能够80%以上利用餐厨垃圾，刘玉升［7-8］利用黄粉虫处理湿垃圾资源发现，黄粉虫通过食用或与微生物组成食用，能够达到将湿垃圾资源减量95%的效果。利用黄粉虫转化餐厨垃圾是未来发展的重要方向，餐厨废弃物无害化处理会受到越来越多的关注，黄粉虫处理餐厨废弃物将发挥快速、处理彻底、资源再循环等优势。干燥的黄粉虫幼虫蛋白质含量40%左右，被誉为“蛋白质饲料宝库”［17］。统计发现1 kg黄粉虫种虫能够在一个生长周期后生产50 kg商品虫，具有较高的蛋白质、脂肪生产力［18］。因此，利用黄粉虫处理餐厨垃圾，不仅能够对餐厨垃圾进行资源再利用，而且为缓解动物蛋白饲料短缺提供了新思路。

4 结论

未清洗餐厨垃圾饲养黄粉虫会明显提高黄粉虫死亡率和降低其化蛹率。黄粉虫幼虫对清洗餐厨垃圾的利用率超过80%。清洗肉类餐厨垃圾组能够显著提高黄粉虫幼虫的化蛹率和虫体脂肪含量。因此，利用黄粉虫处理餐厨垃圾需要考虑对垃圾进行清洗才能达到较好的饲养效果。

参考文献

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