Розведення комах

Вирощування комах є енергоефективним у порівнянні з тваринництвом або аквакультурою (Grau et al., 2017).

Пов’язані терміни:

Їстівні комахи
Шовкопряди
Хребетні
Тваринництво
Біомаса
Виробництво продуктів харчування
Білки
Харчова промисловість

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Сільське господарство їстівних комах: ефективність та вплив на існування сім’ї, продовольчу безпеку та довкілля порівняно з тваринництвом та сільськогосподарськими культурами

Промислова перспектива

Вирощування комах у закритих або закритих приміщеннях є важливим засобом забезпечення безперервної їжі цілий рік, оскільки багато комах є в природі лише в певні сезони чи місяці. Особливо важливо збільшити масштаб (а також знизити вартість) та ефективність виробництва та використання продуктів харчування на основі комах та комах для максимального впливу для поліпшення постачання їжі та зменшення впливу на навколишнє середовище. Це особливо важливо для міського населення. Цей аспект стане найважливішим у найближчі роки, оскільки пропозиція продовольства зменшиться, схеми державної допомоги стануть більш обмеженими, а людська популяція буде продовжувати збільшуватись, створюючи серйозну загрозу виживання. Кількість недоїдаючих і не годуваних людей із низьким рівнем доходу збільшиться як у сільській, так і в міській місцевості. Насправді кількість, необхідна для лікування цих аномалій, набагато більша, ніж для профілактики. Дивіться розділ 6 для додаткового детального обговорення різних методів вирощування масових промислових комах.

Для вирощування в приміщенні для належного росту та розвитку комах необхідні контроль навколишнього середовища (температура, відносна вологість, фотоперіод), якісний корм та профілактика паразитоїдів та хвороб. Біоукріплення кормів продуктами, що містять білок, вітаміни та необхідні поживні речовини, рекомендується для вирощування шовкопрядів для кращого масового виробництва (Gahukar, 2014). У таких випадках можна проводити стійке інтенсивне вирощування їстівних видів під технічним наглядом. У Таїланді близько 20 000 середніх та великих підприємств успішно займаються вирощуванням цвіркунів, коників та інших комах (Hanboonsong et al., 2013). Виробництво та стійкість білка залежать від ефективності будь-якої системи виробництва комах, якості та кількості внеску білка та екологічного впливу, який визначається якістю харчування комах (Lundy and Parrella, 2015).

У всьому світі розведення комах досі є ручним. Широкомасштабне виробництво цвіркуна, борошнистого черв'яка та воскового черв'яка [Galleria mellonella L.], а також деяких видів біоконтролю (зокрема, мух) існує у США та Європі. Деякі з цих галузей становлять основу для харчової промисловості на основі комах. Концепція та застосування нових стратегій зараз готуються і рухаються до індустріалізації продуктів комах. В даний час декілька промислових підприємств перебувають на різних стадіях розвитку комах. Для великомасштабного виробництва необхідні критичні елементи, включаючи дослідження біології комах, відповідні умови вирощування та дієтичні рецепти. Для досягнення масового комерційного виробництва сучасні системи землеробства потребують автоматизації деяких ключових процесів, щоб зробити їх економічно конкурентоспроможними з виробництвом м’яса з худоби.

Сучасна харчова промисловість на основі комах: сучасний стан, технологія обробки комах та рекомендації, що рухаються вперед

Добробут тварин

Добробут тварин вважається високим для промислового розведення комах у порівнянні з традиційними операціями з тваринництвом, особливо у порівнянні з обмеженими операціями з годівлі тварин (CAFO). Багато видів комах, природно, живуть великими групами в невеликій кількості простору, а це означає, що схеми промислового землеробства, які вирощують велику кількість комах на невеликих просторах, близькі до природних умов, і, отже, мікроживот не піддається стресу від перенаселеності. Крім того, коли умови життя є санітарними, розведення промислових комах не має додаткового ризику захворювання, ніж звичайний для відповідних видів. Таким чином, імітуючи природні умови, види комах не потребують кормових добавок або ліків, щоб запобігти наслідкам для здоров’я від їх умов життя, як це робить більшість CAFO, що створює значний ризик забруднення та стресу для тварин. Дивіться подальші розділи цього розділу про заготівлю та переробку комах для додаткового обговорення питань благополуччя комах та розділи 7 та 8 7 8 для повного обговорення питань безпеки харчових продуктів для їстівної промисловості комах.

Далі, найбільш розповсюдженим промисловим способом заготівлі видів комах є охолодження їх до температури замерзання. Цей процес призводить до того, що комахи переходять у стан сну, подібно до коми, оскільки температура їх тіла знижується. Після тривалого періоду заморожування, який варіюється залежно від виду, але зазвичай становить 2-3 дні, комахи гинуть, не приходячи до тями. У порівнянні з сучасними методами забою традиційної худоби, рівень болю, як вважають, значно нижчий, ніж у корів, свиней та курей; однак нам не вистачає повного розуміння того, як комахи відчувають біль, або якщо вони насправді взагалі відчувають.

Технології масового виробництва комах

Годування і полив

Обробка кормів для будь-якого виду ферм є невід’ємною частиною загальної системи. Подібним чином це також стосується промислового вирощування їстівних комах (рис. 6.2). Через швидкопсувний характер деяких використовуваних кормів, особливо для тих, що мають високий вміст води, таких як ті, що складаються з нетоварних продуктів, фермери-комахи повинні подавати своєчасно (вивезення/доставка: один або два рази на тиждень), щоб зменшити псування кормів . Коли корми формуються із сухого матеріалу, такого як відпрацьоване зерно та дріжджі, пшеничне борошно, сухі макухи, псування, це менше питання, але важливо доставляти лише ту кількість корму, яка потрібна, і коли це потрібно для зменшення непотрібного марнотратного використання кормів, особливо оскільки корми, що доставляються, часто забруднюються комаховими відходами, слиною, секретами та/або іншими забруднювачами навколишнього середовища, такими як цвіль і волога. Незвично, коли корми можуть бути перероблені або використані повторно після доставки вирощеним комах, хоча це може мати місце в деяких добре розроблених і дуже ефективних системах для деяких видів, які потребують дуже сухого середовища.

В одному з прикладів (рис. 6.2) можуть бути використані баштові силоси з механічними завантажувачами, які заповнюють змішувальні вагони, обладнані декількома розподільними блоками з діючими руками, щоб досягти кожного рівня оболонки; куди піде зброя. Для такої системи комп’ютерна програма використовує масив для кожної позиції на оболонці, що направляє вагон до положення, куди він буде доставляти подачу. Оскільки тип, кількість, формат і швидкість доставки корму багато в чому залежать від виду, який вирощується, а також від стадії його життя, важливо використовувати систему ідентифікації та годівлі, яка забезпечує правильний раціон на потрібному етапі в потрібний час . Дані комп'ютеризованої версії таких систем можуть бути доповнені спостереженнями за технічним виробництвом із використанням бездротових систем передачі через планшети або подібні пристрої та за допомогою планування корпоративних ресурсів (ERP). Ці дані не будуть суб'єктивними, але вони будуть обмежені низкою параметрів зі шкалою значень, що допоможе у об'єктивному прийнятті рішень.

У комп’ютеризованій системі вирощування комах дані, отримані за допомогою різних зондів (температури, вологості тощо), можуть передаватися на комп’ютер, який можна аналізувати, порівнюючи вхідні дані, мікроклімат, розвиток популяції, а також аналіз інциденти та історичні дані. Таким чином, система ПІД могла приймати рішення самостійно і переміщати назад партії в теплі приміщення, що пришвидшило б розвиток виробництва, і навпаки; і збирати біомасу в свіжому стані або в стані серйозних змін, таких як зниження продуктивності або виникнення захворювань.

Загалом, однією з найкращих переваг виробництва комах є те, що вони зменшують потреби у воді порівняно з поголів'ям хребетних. Для деяких видів вода може бути легко подана безпосередньо у їх корм через свіжі овочі та фрукти. Іншим потрібна невелика кількість води, яка подається незалежно від корму (якщо їх корм сам по собі є сухим кормом). Для тих, кому потрібна вода для пиття окремо від їжі, повинна бути встановлена система води з низьким тиском, щоб забезпечити кількість води, необхідної для кожного вирощувального контейнера, і, в більшості випадків, не набагато більше, ніж потрібно, щоб комахи не тонули в це, вода не зазнає надмірного росту мікробів або забруднення комах відходами або не затоплює середовище проживання комах.

Вступ до їстівних комах

Комахи як живе джерело білка в космосі

Однією з сильних сторін комах, як «мініживелівка», про яку вже йшлося, є те, що їх можна вирощувати практично в будь-яких умовах. З огляду на це, постійні дослідження досліджують придатність систем вирощування комах для космічних подорожей (Katayama et al., 2008).

Здавна відомо, що комахи здатні розмножуватися всередині човників та закритих станцій в середовищі з нульовою гравітацією космічного простору і можуть служити як джерелом білка та інших поживних речовин, так і інструментом для переробки матеріалів та отримання добрив для ґрунту. Марс є другою метою нашого пілотованого космічного польоту поруч із Місяцем і, можливо, найвіддаленішим неземним тілом, до якого ми могли б подорожувати, висаджуватися та досліджувати протягом наступних півстоліття. Вимоги та дизайн життєзабезпечення для місії на Марс суттєво відрізняються від тих, що експлуатуються поблизу земної орбіти або для місячної місії, через тривалу тривалість місії (2,5 роки для подорожі в обидва кінці) (Yamashita et al., 2009). Завдяки комахам як джерелу білка, які можна культивувати на борту космічного корабля, а також на станції на Марсі або іншій планеті, вони є ідеальною їжею для астронавтів. Нещодавнє випробування, проведене в закритій лабораторії в Пекіні, Китай, показало, що троє астронавтів можуть здорово і щасливо харчуватися від борошнистих червів як основного джерела білка протягом 105 днів під час моделювання космічної місії, проведеної з дослідницькими цілями (BBC, 2015).

Комахи як джерело стійких білків

2.4 Погляд уперед та обговорення

Незважаючи на перешкоди на шляху, комахи як стійке джерело їжі є оптимістичною перспективою (Sun-Waterhouse et al., 2016). Футурологи з харчових продуктів вважають, що комахи як альтернативне джерело білка претендують на головну нішу в найближчі кілька років. ФАО ООН рекомендує споживання комах для пом'якшення продовольчої небезпеки (Costa-Neto та Dunkel, 2016; Nowak et al., 2016). Міністерство сільського господарства США (USDA) готове фінансувати дослідження їстівних комах (LIGMAN, 2015). Ентомокультура та ентомофагія також є частиною руху “Один світ - одне здоров’я” (OWOH) (Yates-Doerr, 2015). Організація Об'єднаних Націй (ООН) та неурядових організацій сприяють забезпеченню кормами продуктів харчування в регіонах, де існує продовольча безпека. Країни, що страждають від недоїдання, такі як Конго, можуть скористатися продуктами харчування на основі комах. У пілотному дослідженні школярі отримували печиво, що містить 10% порошку цвіркуна (Homann et al., 2017). Інше дослідження в Нігерії визначило якість білка таких звичайних їстівних комах, як гусениця молі, терміт, цвіркун та коник, виявивши, що вони замінюють дієтичний білок (Oibiokpa et al., 2018).

Для економічної життєздатності комах у харчовому секторі слід розробити кращі засоби вирощування, збирання та переробки інструментів та методів (Rumpold and Schlüter, 2013). Оптимізація раціону для комах може покращити їх біомасу. Оскільки генна інженерія покращила врожайність сільськогосподарських культур (Khan et al., 2013), розвиток менш імуногенних та більш м’ясних їстівних комах за допомогою генетичних маніпуляцій може бути дуже економічним.

Людські суспільства пізнають зовнішній вигляд. Той самий продукт від комах, який зазвичай вважають відразливим, може привернути увагу, якщо стверджується, що він запобігає ожирінню, зморшкам шкіри, випадання волосся або відновлює родючість. Подібним чином заяви про протипухлинні, протидіабетичні та імунітетні засоби можуть спричинити прийняття продуктів на основі комах. Це не буде дивно, якщо трейдери приймуть цей шлях для отримання прибутку. Личинки шовкопряда (B. mori L.) оцінювались як джерело білка тваринного походження для космонавтів у космічних місіях (Tong et al., 2011). Окрім шовкопряда, яструб, жук в аптеці та терміт вважаються кандидатами в космічне землеробство (Katayama et al., 2008).

Таблиця 2.1. Деякі поширені їстівні комахи та їх загальні назви