转化有机废料的方法和产物以及产物的应用技术

本发明专利技术涉及将有机废料转化为昆虫饲料的方法以及所获得的昆虫饲料。该方法包括:(a)制备包含至少一个酶和有机废料的混合物，并且提供使所述混合物发生酶反应的条件；(b)从步骤(a)得到的所述混合物中分离固体部分以得到昆虫饲料。本发明专利技术亦涉及从有机废料生产的生物柴油产品和富含蛋白质的动物食品的方法，以及所获得的生物柴油产品和富含蛋白质的动物食品。另外，提供酶用于制备昆虫饲料的应用。

Methods and products for conversion of organic wastes and their applications

The invention relates to a method for converting organic waste into insect feed and an insect feed obtained. The method comprises: (a) preparing a mixture containing at least one enzyme and organic waste and providing conditions for the enzyme reaction of the mixture; (b) separating a solid portion from the mixture obtained in step (a) to obtain insect feed. The invention also relates to a method for producing biodiesel products from organic waste and animal food rich in protein, as well as the obtained biodiesel products and animal food rich in protein. In addition, enzymes are provided for the preparation of insect feed.

【技术实现步骤摘要】
转化有机废料的方法和产物以及产物的应用
本专利技术涉及一种将有机废料转化为昆虫饲料的方法以及所获得的昆虫饲料，具体地但不局限地涉及食物废弃物的转化。本专利技术亦涉及一种从有机废料生产脂肪组分和富含蛋白质组分的方法，以及所获得的脂肪组分和富含蛋白质组分的应用。另外，本专利技术涉及一种酶的应用。
技术介绍
由于畜牧业、养鱼业、农耕业的增长，对饲料的需求愈来愈高，尤其是富含营养的动物饲料。鉴于这种需求以及日益严峻的废物处置问题，人们考虑到利用废物来喂养动物以在提供动物饲料的同时达到减废。现有提供动物饲料的方法包括直接将有机废料如食物废弃物投放给动物食用。但是，这种方法对动物健康、甚至是人体健康都带来莫大的风险，因为食物废弃物未经处理并带有大量的微生物和病菌，被饲养的动物容易患上疾病并传播给其他动物或人类，例如手足口病、猪瘟、禽流感、传染性海绵状脑病等。事实上，欧盟委员会已由2002起禁止将食物废弃物用于喂养动物。另外的现有方法包括以食物废弃物喂养昆虫，例如将食物废弃物直接喂养昆虫，收集喂养后的昆虫并将昆虫直接投放给动物食用。然而，这些方法通常需要昆虫用很长的时间去分解食物废弃物中的物质，并且由于培养环境的恶劣(因为食物废弃物未经处理并可能吸引害虫)，喂养的昆虫的生存率通常很低，并对操作人员的健康造成一定的风险。因此，仍需要一种能够在帮助减废的同时，向动物提供富含营养的饲料或补充剂的方法，并且该方法是具有可控性的，具成本效益，和能够减少对环境和人类健康的风险。
技术实现思路
本专利技术提供一种将有机废料转化为昆虫饲料的方法，该方法包括:(a)制备包含至少一个酶和有机废料的混合物，并且提供使所述混合物发生酶反应的条件；(b)从步骤(a)得到的所述混合物中分离固体部分以得到昆虫饲料。本专利技术亦提供一种从有机废料生产的脂肪组分和富含蛋白质组分的方法，包括以下步骤:提供以上所述的方法的步骤(a)和(b)得到的昆虫饲料；(c)以所述昆虫饲料喂饲昆虫，并使其成长；(d)收获并处理昆虫以得到脂肪组分和富含蛋白质组分中的一者或两者。另外，本专利技术亦涉及通过以上方法分别得到的富含蛋白质组分和脂肪组分，以及两者在制备动物食品或蛋白质补充剂、或生物柴油的应用。又一方面，本专利技术亦提供酶用于制备昆虫饲料的应用。本专利技术对有机废料的处理，大大减低在培养昆虫时的异味，提供优良、含有丰富蛋白质的昆虫以提供良好的动物饲料来源。这一种有机废料的转化方式，耗能少，成本低廉，所需时间短，对环境的污染降低，方便操作，而且大大降低对操作人员的健康风险。本专利技术的方法既可以有效地处理一日愈多的有机废料，减轻对环境的污染和负担，亦为畜牧业、养鱼业、农耕业、栽培业和林业等提供富含营养的饲料、补充剂和肥料。同时，所生产的脂肪组分可用于制备生物柴油、化妆油等等。另外，本专利技术的方法进一步增加培养昆虫的生存率。用酶处理有机废料并进一步分离固体的、富含碳水化合物的部分，方便饲养员使用，同时大大改善了培养环境，提高昆虫的生存率，得到含丰富蛋白质的动物饲料。具体实施方式本专利技术提供一种将有机废料转化为昆虫饲料的方法，该方法包括：(a)制备包含至少一个酶，和有机废料的混合物，并且提供使所述混合物发生酶反应的条件；(b)从步骤(a)得到的所述混合物中分离固体部分以得到昆虫饲料。本文所述的「有机废料」指含有可通过生物降解的有机物质，即基本上由碳基化合物构成的物质组成的废料。有机废料可为天然形成或人工合成，可从动物或植物衍生出来，例如动植物的排泄物或分泌物、动植物死亡余下的物质等；可为人工形成的，如加工食物等。有机废料包含固体废料，液体废料，或固体废料和液体废料的混合物。固体废料指在室温的情况下，即25℃±2℃，以固体的状态存在的废料。液体废料指在室温的情况下，即25℃±2℃，以液体的状态存在的废料。在一个实施例中，有机废料包含食物废弃物，并且固体废料和液体废料的重量比例为约1：0.5至约1：6。固体废料和液体废料的重量比例可为约1：1至约1：5，具体地可为1：2.5。在优选的实施例中，本专利技术的有机废料包括食物废弃物，或基本上为食物废弃物。食物废弃物可称为厨余，其包括生厨余和熟厨余。生厨余指食材在加工前所剩余的，并且未经食用和烹煮的物料，例如果皮；熟厨余指食材在加工或烹煮后、未经食用的物料，例如剩餸、过期食品、饮料等。「昆虫饲料」一般指给予昆虫的食物。根据本专利技术的方法，从有机废料转化而得的昆虫饲料按得到的昆虫饲料的总重量计算，含有至少35％重量百分比的碳水化合物，优选地含有至少40％重量百分比的碳水化合物。根据本专利技术的方法所生产得到的昆虫饲料含有高百分比的碳水化合物，因此尤其适合用于向昆虫提供具有丰富营养的膳食。「酶」指能够作为生物催化剂加快化学反应的蛋白质，例如将大分子化合物的降解反应加快。在本专利技术中，酶包括水解酶，水解酶指通过催化底物的水解反应的酶。在水解反应中，底物(如本专利技术方法中的有机废料)在水解酶的存在下，分解成含羟基成分和其他产物。在本专利技术的实施例中，水解酶可选自由蔗糖酶、淀粉酶、乳糖酶、麦芽糖酶和葡聚糖酶组成的组。具体地，淀粉酶包括α-淀粉酶、β-淀粉酶或葡糖淀粉酶。在实施例中，按有机废料的总重量计算，所述至少一个酶的浓度为约0.025重量百分比至约1重量百分比。在一个实施例中，本专利技术方法的步骤(a)包括以下步骤(i)向所述有机废料加入至少一个酶，以及(ii)在30℃至65℃的温度下，搅拌混合物至少12小时。优选地，其中有机废料具体地是包括固体废料和液体废料的食物废弃物，在步骤(ai)中，将至少一个酶，优选地至少两个水解酶，加入到有机废料中制备形成混合物，而所述混合物放置于反应器中。在步骤(aii)中，所述混合物在30℃至65℃的温度下，优选地在约35℃至60℃的温度、或40℃至50℃的温度进行酶反应，并搅拌混合物至少12小时、至少18小时或至少24小时，从而使混合物充分地混合以进行酶反应。在一个实施例中，本专利技术方法在步骤(a)前进一步包括提供有机废料的步骤，其中有机废料是包括固体废料和液体废料的混合物、或是液体废料，在该步骤中，将有机废料的pH值调较至约3至约6之间，优选地约4至约5之间。调较pH值的方法包括滴加酸或碱直至有机废料达到所需要的pH值。具体地，酶在所述pH值的活性是最强的。本专利技术方法的步骤(b)可包括以下步骤：(i)通过过滤将固体部分从所述混合物中分离，以及(ii)用冲洗溶剂清洗固体部分而得到昆虫饲料。在实施例中，在步骤(a)的酶反应后，所得到的混合物含有固体部分和液体部分。在步骤(b)中，可通过过滤方法将固体部分以及液体部分分离开。过滤方法包括但不限于，先将混合物置于分离器皿中(如试管)，用离心机将固体部分沉降，收集上清液(其通常为富含糖的水解产物)，可选地将残余的固体部分用吸滤方法吸走多余液体，例如但不限于真空吸滤。分离的固体部分可用冲洗溶剂冲洗并进行干燥，其中冲洗溶剂包含水或由水组成，具体地为纯水。可选地，干燥可通过重复过滤、吸滤等方法来实施。步骤(b)后得到的昆虫饲料可直接用于喂饲昆虫，或作为昆虫饲料的补充剂。在实施例中，按所述昆虫饲料的总重量计算，所述昆虫饲料含有至少35％重量百分比的碳水化合物，或至少40％重量百分比的碳水化合物。「碳水化合物」指由碳、氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将有机废料转化为昆虫饲料的方法，该方法包括:(a)制备包含至少一个酶和有机废料的混合物，并且提供使所述混合物发生酶反应的条件；(b)从步骤(a)得到的所述混合物中分离固体部分以得到昆虫饲料。

【技术特征摘要】
1.一种将有机废料转化为昆虫饲料的方法，该方法包括:(a)制备包含至少一个酶和有机废料的混合物，并且提供使所述混合物发生酶反应的条件；(b)从步骤(a)得到的所述混合物中分离固体部分以得到昆虫饲料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，按所述昆虫饲料的总重量计算，所述昆虫饲料含有至少35％重量百分比的碳水化合物。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机废料包含食物废弃物。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机废料包含固体废料，液体废料，或固体废料和液体废料的混合物。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述有机废料包含固体废料和液体废料的混合物，固体废料和液体废料的重量比例为约1：0.5至约1：6。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个酶为水解酶。7.根据权利要求1所述的方法，其中，按所述有机废料的总重量计算，所述至少一个酶的浓度为约0.025重量百分比至约1重量百分比。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述水解酶选自由蔗糖酶、淀粉酶、乳糖酶、麦芽糖酶和葡聚糖酶组成的组。9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括以下步骤(i)向所述有机废料加入至少一个酶，以及(ii)在30℃至65℃的温度下，搅拌混合物至少12小时。10.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：连思琪，关祉谦，明耀衡，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：中国香港,81