本发明涉及养殖昆虫的领域。特别地涉及用于养殖昆虫的方法。
背景技术:
除非另有说明,在本申请中使用的术语“昆虫”意指从卵或卵囊经过幼虫和若虫或蛹到成年昆虫的任何发育阶段。
特别地,术语“幼虫”在本申请中意指昆虫的幼虫阶段,其包括双翅目的蛆阶段和鳞翅目的毛虫阶段,以及直翅目中的无翅阶段。术语“若虫”在本申请中意指幼虫与成虫之间的中间阶段(其包括双翅目的蛹、鞘翅目的若虫、鳞翅目的蛹),以及在适用的情况下,意指其间呈现个体的某些生理的(预蛹)或行为的改进的中间阶段(例如,双翅目的表皮的显著的硬化作用)。同样,术语“卵”也涵盖了网翅目的卵囊。
通常,食用昆虫的某些物种富含蛋白质。目前已经识别了大约二千个食用物种,而且这个数量正在不断增加。许多昆虫能够被用于养殖农场动物(哺乳动物、鸟类等)、养殖的鱼类和水生无脊椎动物等的饲料。一般来说,昆虫将其摄入的大部分转化为体重(特别地,显著地超过哺乳动物)。事实上,昆虫的新陈代谢是变温生物的新陈代谢,不需要使用能量来维持其体温。另一方面,被称为恒温动物的高等动物为了维持体温,使用大量的能量。因此为了饲料生产的目的,昆虫的驯化构成了在营养和保护环境方面的全球性挑战的机会。
除了食物方面,昆虫能够在许多工业领域中构成重要的资源。通常,昆虫的外骨骼大部分由壳多糖构成,其一种已知的衍生物是脱乙酰壳多糖。壳多糖和/或脱乙酰壳多糖的应用很多:化妆品(化妆品组合物)、医药和药物(药物组合物、烧伤治疗、生物材料、角膜敷料、外科缝线)、饮食学和饮食规定、技术(特别是用于水过滤和污染控制的过滤剂、组织形成剂、絮凝剂或吸附剂)等。事实上,壳多糖和脱乙酰壳多糖是生物相容的、可生物降解的和无毒的材料。
因此,虽然某些已知方法解决了昆虫农场中的某些简化的问题,但是没有已知的方法特别适于大规模的昆虫养殖。
特别地,在现有技术中,优化大规模养殖的生产率仍然是被知之甚少或没有以令人满意的方式解决的问题。现在,大规模养殖将使得能获得足够量的产品,以便特别地使食品和化学品市场产生兴趣。
技术实现要素:
特别地,本发明涉及一种用于昆虫养殖的过程,其包括生长阶段,在该生长阶段期间,昆虫被存储在受控环境中,所述生长阶段与操作程序交替进行,在该操作程序期间执行至少一个特定的养殖操作。作为本发明的主题的方法包括被称为同步程序的程序,在该程序期间,一批昆虫在不同容器中被分选并被分配成多种大小或成熟度,然后将所述容器成组在一起以便构成包括预先限定的数量的容器的基本养殖单元,一个基本单元仅包括相同种类的昆虫。
这样的方法使得在大规模的农场中应用成为可能,其允许构成大批处于相同发育阶段或相同成熟度的昆虫,这样的方法使得能够对养殖操作进行排序以便在基本养殖单元或多个基本养殖单元上同步应用。
因此,例如与在各个隔室中的传统养殖相比(其中每个隔室必须被单独地管理和分选),该方法被优化并且能够容易地自动化。如有必要,将容器成组(通常为堆垛)成基本单元允许以不同水平(按容器、按基本养殖单元、按多批基本单元)优化养殖的工业管理。
养殖和控制操作能够以自动化的方式执行,并且这些操作实施合理化。使操作自动化使得能够提高该方法的可靠性和最终产品的质量,并避免所有人为错误。这也使得能够使用(特别地能够持续运行的)传感器以及全部或部分操作的自动化而更快地收集涉及养殖的更多数据。
按照每个基本单元执行对养殖的最终产品(给定成熟度的成年昆虫、幼虫等)的收获。由于昆虫在养殖期间的同步,在每个基本单元中收获的昆虫具有良好的均匀性。特别地,在为了将昆虫送至再利用过程而收获昆虫期间,不期望的元素(例如,不属于所要求等级的昆虫、死亡的昆虫、粪便)的水平低。
因此,包括处于相同发育阶段的昆虫的基本养殖单元的形成允许在农场中实施的养殖过程的简单程序管理。因此,在昆虫养殖领域迄今为止未知的工业类型生产的管理能够通常地被用于基本单元上的所有处理、饲养、控制和观察操作的完全自动化。
根据本发明的变型例,在所述方法中能够对每个昆虫进行多次同步程序。
根据实施例,该方法能够包括被称为昆虫的集中/稀释的程序,其中,通过在容器中添加昆虫、移除昆虫、或分配昆虫,使养殖单元的每个容器中的昆虫的密度达到目标密度,该目标密度相当于在随后的存储阶段开始时期望的预定密度。
目标密度能够替代地通过集中/稀释程序之前的容器中的密度的比率来限定。
昆虫的密度也能够特别地是下述之一:
-根据容器的体积或表面积的昆虫的重量;或者
-根据容器的体积或表面积的昆虫的数量。
根据实施例,该方法能够对下述过程进行组合:
-被称为生产过程的过程,该过程用于昆虫养殖,从卵或者从幼体阶段直至具有预先限定的成熟度的幼虫阶段;或者
该方法能够在每个生长阶段之间包括从存储区自动运送包含待成为至少一个操作程序的对象的昆虫的基本养殖单元到操作区的步骤,所述生长阶段发生在所述存储区中,所述操作区域包括适于操作程序的养殖操作的工作站。
该方法能够包括用于饲养的操作程序。
该方法能够包括用于提供水的操作程序。
该方法能够包括用于取出旨在用于产卵的成年昆虫的操作程序。
该方法能够包括以下操作程序:
-从包含旨在用于产卵的昆虫的养殖容器收集卵,
-在养殖容器中集中卵。
-从包含旨在用于产卵的昆虫的养殖容器(31、32)收集幼体,
-在养殖容器(31、32)中集中幼体。
该方法能够包括清空和清洁养殖容器的操作程序以用于该容器的再利用。
操作程序能够包括以下操作中的一系列有序的多个操作:
在受控环境中存储基本养殖单元;
从存储器移除基本养殖单元,
将养殖容器从基本养殖单元部分地或完全地拆组;
将养殖容器成组在一起形成基本养殖单元;
在养殖容器中存放养殖基质;
在养殖容器中提供水;
清空养殖容器;
识别具有疾病症状的个体,以便将其从容器移除;
从昆虫中分离精细废物,包括粪便、基质的残留物和蜕皮物;
分离成熟的活的幼虫和未被消耗的基质;
从活的幼虫中分离死亡的幼虫;
根据幼虫的大小将幼虫分级;
从幼虫和若虫中分选成年昆虫;
从死亡的昆虫中分选活的昆虫;
从成年昆虫中分选卵,并且从基质中分选卵;
从幼虫中分选若虫;
清洁养殖容器;
用昆虫填充养殖容器;
从养殖中取出养殖单元并将其送至另一个过程;
引入新的养殖单元;
丢弃养殖容器的内容物。
特别地,通过实施幼虫的分级程序能够在幼虫阶段执行同步程序,其包括以下操作:从存储器移除基本养殖单元;
分离粪便和活的幼虫;
用活的幼虫填充养殖容器;
使养殖容器成组在一起成为基本养殖单元;
在受控环境中存储基本养殖单元。
特别地,集中/稀释程序能够包括以下操作:
从存储器移除基本养殖单元;
将养殖容器从基本养殖单元完全地拆组;
清洁容器;
用昆虫填充养殖容器达期望的密度;
存放养殖基质;
使养殖容器成组在一起形成基本养殖单元;
同步程序和集中/稀释程序还能够包括用于提供水的操作。
通过以下描述本发明的其它特征和优点将变得更加明显。
附图说明
在附图中,通过示例的方式非限制性地给出以下内容:
-图1在示意性三维视图中示出了允许实施根据本发明的实施例的方法的农场的示例;
-图2在示意图中示出了用于昆虫养殖的基本单元;
-图3在示意图中示出了允许实施根据本发明的实施例的方法的农场的第二区的组织结构的示例;
-图4以流程图的形式示出了用于分级幼虫的特定操作程序,其能够被实施用于昆虫的同步;
-图5以流程图的形式示出了被称为集中/稀释程序的特定操作程序;
-图6示意性地示出了在养殖黄粉虫的特定示例中能够在昆虫养殖中共存的三种方法。
具体实施方式
图1示出了用于养殖昆虫的农场,此处以三维示意图的形式示出,其特别适于实施作为本发明的主题的方法的优选变型例。
所示的农场包括至少两个区,即第一区z1,第一区z1被组织用于在昆虫的生长期间(即,在作为本发明的主题的方法的生长阶段期间)的存储。在该第一区z1中,昆虫的大小在受控、受监督且优化的环境条件下(由包括温度、湿度等的环境参数限定)增加。
如前面提到的,昆虫养殖的概念包括成年昆虫生长至期望的阶段,但也能够包括获得成年昆虫(或成虫)之前的所有阶段,从产卵(或卵囊)开始,经过其孵化、幼虫阶段、任何若虫或蛹阶段、(中间阶段的集合)等。
在作为本发明的主题的方法的变型例中,特别地能够将昆虫养殖设想为有组织的整体,其允许由成年昆虫产卵以用于产生幼虫,一些幼虫被养殖到成年阶段以用于产新卵,由年轻的成虫定期更新的成虫(例如,在其死亡后)提供新的产卵等。生产的最终产品能够是卵和/或幼虫、和/或若虫、和/或成年昆虫。
此处所示的农场还包括第二区z2,第二区z2被组织用于执行一个或多个养殖操作或程序。进行养殖包括实施一系列养殖程序或操作。程序或“操作程序”包括一个或多个预先限定的连续操作,并且在两个生长阶段之间执行(除了当昆虫被送到另一个过程时)。
养殖操作对应于为了维持寿命、良好的生长和/或昆虫养殖条件的优化而必须进行的操作。
第二区z2特别地包括一个或多个专用工作站p1、p2以用于执行一个或多个养殖操作。特别地,第二区z2能够被调整以便允许在一个或多个工作站处实施由一系列单个操作构成的养殖程序。工作站通常能够以岛的方式成组在一起以用于实施连续操作。站p1、p2或这些站的岛能够使用带式输送器2。
昆虫(卵、幼虫、若虫或成虫)被养殖在组成基本养殖单元的容器中,优选地形式为托盘。在生长阶段期间,托盘被存储在第一区z1中,例如,被存储在托盘支架中。
为了进行对于所有容器以及一个相同的基本养殖单元的所有昆虫相同的养殖操作,能够在该方法中实施被称为同步程序的程序,在该程序期间,一批昆虫被分选以使得按照大小或成熟度将昆虫(卵、幼虫、若虫、蛹、成虫等)分配到不同的容器中,然后将容器成组在一起以便构成包括预定数量的容器的基本养殖单元。特别地,容器成组在一起以使得一个相同的基本单元包含基本上处于相同发育阶段或相同成熟度的昆虫。在同步程序期间构成的基本单元中,根据所执行的分选或分级的精度,通常至少80%的昆虫具有基本相同的成熟度,并且优选地至少90%的昆虫具有相同的成熟度。
通常能够在产卵或卵囊之后不久执行该同步,使得基本养殖单元在养殖周期开始时仅包含最多几天的间隔内产的卵。在产卵和获得最终养殖产品之间和/或在产卵和获得成年昆虫之间能够设置多次同步程序。通常,能够通过在幼虫阶段例如按照大小实施分级程序来执行同步。
为了执行某些操作,特别是在同步程序期间的分选或分级操作,可能证明需要对养殖容器卸垛或拆组。根据各种可能的组织模式,该操作能够在接口1的平面处或在第二区z2的专用站上执行。
在本发明中,昆虫的生长,即,特定养殖操作之外的养殖阶段发生在已经经历同步程序的基本养殖单元中。仅通过示例的方式,图2示出了根据三维示意图的基本养殖单元ue的示例。特别地,养殖容器31、32能够是可堆叠的箱或隔室。可堆叠的箱或隔室特别是指以轻微嵌入的方式彼此叠置的箱或隔室,这实现了由此形成的箱列的一定的稳定性。
如图2所示,容器31、32堆垛在装载托盘33上,即,成组为基本单元ue。托盘33特别地(但非排除性地)能够是标准大小的托盘,即,通常是具有“欧式托盘(europallet)”类型的托盘或者是这种类型的半托盘。
通过示例的方式,基本养殖单元ue通常能够将八个到一百个容器成组在一起,并且包括一个、两个、三个或四个容器堆体或者甚至更多。完整的基本养殖单元的高度能够例如包括在160和230厘米之间,并且通常为200厘米的量级。
在被称为生长阶段的阶段期间,每个基本单元能够存储在具有优化的环境条件的第一区z1的一部分或一个仓中,以用于所讨论的基本单元的昆虫的发育(或成熟度)阶段。
多个仓通过适合的分隔而彼此隔离。仓的这种分隔能够利用空气幕或任何其它分隔装置,从而使得能够使两个区分离,以便能够确保其中的两种不同的大气条件(温度、湿度等)以及仓之间的卫生分离。例如,能够使用物理分隔件。第一区z1能够包括由物理分隔件分离的多个不同的存储器。
因此构成的仓能够被专用于昆虫的不同成熟度阶段或者根据本发明的实施例的并且在一次养殖中并行进行的多个养殖方法。
-用于通过有繁殖力的成虫产生幼体的孵化周期,该周期在一定温度下以及相对高的湿度条件下进行;
-在适合的环境条件下,从幼体经过蛹化到年轻成熟有养殖力的成虫的繁殖周期;
-从幼体到用于用较低的温度和湿度杀死的成熟幼虫的生产(或“完成”)周期。
图3在示意图中示出了适于实施根据本发明的实施例的方法的农场的第二区z2的组织结构的示例。
通常,执行在本发明中实施的操作程序能够包括以下主养殖操作中的一个或多个(以及在适用的情况下的其它附加操作):
将养殖容器成组在一起形成基本单元;
使养殖基质存放在养殖容器中;
识别具有疾病症状的个体以便将其从容器中移除;
从活的幼虫分离死亡的幼虫;
根据其大小对幼虫进行分级;
从成虫中分选卵以及从基质中分选卵;
从养殖中取出养殖单元,并将其送至另一个方法;
养殖基质相当于添加到容器中的培养基,其促进昆虫、幼虫或若虫的生命和发育。所使用的基质能够呈干燥固体、湿潮固体的形式或者能够是液体。
在所示示例中,岛e相当于适于执行饲养昆虫(或幼虫、或若虫等)的程序的站。饲养岛e配备有饲养装置e1。
根据本发明的不同的变型例,饲养要求(或不要求)形成基本养殖单元的容器被卸垛以及拆组,即,上面提到的表示“将养殖容器从基本养殖单元部分地或全部地拆组”的操作。因此,卸垛能够包括将基本单元的各容器彼此分离,以便获得一组独立容器,或者将一个基本单元分离成容器组(通常为四至六个容器)。
在饲养岛e中以及在第一和第二物流区b1、c1的平面处,例如能够使用多关节处理机器人(例如,六轴机器人或七轴机器人)来执行卸垛和堆垛。这样的机器人能够允许在速度、加速度以及维持与昆虫养殖相容的位置方面对养殖容器进行更通用地处理。
不管基本单元的容器是否被拆组,饲养装置e1确保食物在容器中基本上均匀的分布。
饲养岛e能够可选地允许在养殖容器中提供水。这种供水能够根据各种替代或附加模式而执行:通过定期填充容器的专用罐、通过雾化、通过提供富水食物或富含水的食物。
因此,饲养程序能够包括以下操作程序:
从存储器移除基本养殖单元(从第一区z1);
将养殖容器从基本养殖单元部分地或完全地拆组(根据所讨论的本发明的变型例的可选操作);
从容器中分离粪便(在此程序中为可选操作);
在养殖容器中提供水(根据所讨论的本发明的变型例的可选操作);
将养殖容器成组在一起作为基本养殖单元(根据所讨论的本发明的变型例的可选操作);
将基本养殖单元存储在受控环境中(在第一区z1中)。
在所示示例中,岛d专用于清洗养殖容器。其能够特别地包括一个或多个适于清洗养殖隔室和/或托盘的清洗通道d1。
在此处示出的示例中,清洗岛d被构造成在必要时允许向岛b和岛c提供清洁容器。
示例清洗程序能够实施以下操作程序(一些操作可以颠倒):
从活的幼虫中分离粪便和基质;
清洁养殖容器(该操作包括清洗和干燥容器);
在再利用之前将容器存储在专用区中,或者传送容器以用于再利用。
在所示示例中,岛b和岛c相当于第一模块岛b和第二模块岛c。岛b和岛c被称为模块,因为其包括能够容易地互换或升级的一定数量的设备项目,使得其能够容易地专用于各种养殖程序和/或操作。在所示的构造中,模块岛b、c的每一个包括配备有例如多关节处理机器人(例如,六轴或七轴机器人)的物流区b1、c1。当养殖操作的后续执行需要时,这些区配备的机器人允许养殖容器被拆组(“将养殖容器从基本养殖单元部分地或完全地拆组”的操作),并且在对应岛的平面处执行养殖操作之后,可选地允许将容器成组一起并且堆垛成基本单元(“将养殖容器成组在一起成为基本养殖单元”的操作)。在适用的情况下,处理机器人也能够例如将容器清空至向岛上的机器进料的料斗中。
岛也被构造成允许在基本单元或容器上执行其它操作。岛因此包括一个或多个站或者一个或多个机器,基本单元、容器或容器的内容物必须被发送至其。这个功能能够部分地由六轴机器人确保,例如用于将容器放置在将基本单元或容器运送到给定站的传送带上。
在所示示例中,第一模块岛b包括第一分离器b2,其被构造用于分离活的幼虫、死亡的幼虫和粪便。
第一模块岛b还特别地包括第二分离器b3,其被构造用于分级(活的)幼虫,即,根据幼虫的大小或重量对其进行分离。能够想到许多分选机。大量的分离设备项目的已知的,其允许根据以下方式对昆虫进行分选:
-昆虫的大小;
-昆虫的生理阶段;
-昆虫是死的还是活的;
和/或从昆虫中分离精细废物(粪便、未被消耗的基质、霉菌等)。
在这些设备项目中,可能提及例如分离台、光学分选系统、振动筛等。
能够将设备项目构造并设置参数以便执行不同的分选操作。
所利用的分离设备项目的数量能够适于所讨论的养殖的需要。
因此,第二分离器b3通常能够用在根据幼虫的大小而进行的幼虫的分级程序中,其能够包括以下操作程序(一些操作可以颠倒或并行执行),并且这些程序在图4中被示意性地示出:
从存储器移除基本养殖单元(从第一区z1)(s1);
将养殖容器从基本养殖单元部分地或完全地拆组(s2);
清空养殖容器(s3);
清洁养殖容器(与以下分离和分级操作并行)(s4);
分离粪便和活的幼虫(s5);
根据幼虫的大小对其进行分级(s6);
用昆虫(即,在这种情况下是活的幼虫并且根据前面的分级)填充养殖容器(s7);
在养殖容器中存放养殖基质(s8);
将养殖容器成组在一起形成基本养殖单元(s9);
在受控的环境(在第一区z1中)中存储基本养殖单元(s10)。
该程序通常能够用于昆虫在幼虫阶段的同步。如图4清楚所示,根据所讨论的方法的变型例,“存放基质(s8)”和“将容器成组在一起(s9)”的步骤能够颠倒。类似地,在“填充容器(s7)”步骤中使用的清洁容器不一定与在“清空(s3)”步骤中清空的容器相同。一方面的“分离(s5)”和“分级(s6)”步骤以及另一方面的“清洁(s4)”步骤能够并行或顺序进行,因为其是独立的。
在所示示例中,第二模块岛c包括分离器(例如,筛网(screen)c2),其被构造成用于成年昆虫、卵和养殖基质(添加到容器的适于昆虫、幼虫或若虫的生命的培养基)之间的分离。这能够特别地是一系列筛子,分离阶段的连续筛子越来越精细以便执行上面提到的分离。然而,如前面提到的,能够使用其它类型的机器。在所示示例中,第二模块岛c还包括第三空气筛c3(或其它分离工具),其被构造用于成年昆虫、幼虫和若虫之间的分离。
第二模块岛c还包括第四空气筛c4(或其它分离工具),其被构造用于活的成年昆虫和死的昆虫之间的分离。因此,该第四空气筛c4(或其它分离工具)通常能够用在从死的昆虫中分选活的成年昆虫的程序中,其包括以下操作程序(一些操作可以颠倒):
从死亡的成年昆虫中分选活的成年昆虫;
用昆虫填充养殖容器(即,根据前面的分级在这种情况下是活的幼虫);
将养殖容器成组在一起成为基本养殖单元;
在养殖容器中提供水(根据所讨论的本发明的变型例是可选操作);
将基本养殖单元存储在受控的环境中(在第一区z1中)。
根据所讨论的方法的变型例,“存放基质”和“将容器成组在一起”的步骤特别地能够颠倒。
在此处示出的示例中,第二模块岛c还包括被构造用于幼虫和若虫之间的分离的第五空气筛c5。此分离器是可选的。
农场的组织结构(特别是在此通过示例的方式给出的第二区z2的组织结构)允许执行昆虫养殖的所有定期的操作,从卵到获得具有期望的生长水平的成年昆虫。利用更大或更小数量的岛或站,许多其它组织结构的模式是可能的。
特别地,为了优化养殖收益,方便的是在容器中以优化的密度养殖昆虫(卵、幼虫、若虫、成虫等)。昆虫的密度通常能够按照容器的体积或者按照容器的表面积与昆虫的重量对应,或按照容器的体积或者按照容器的表面积与昆虫的数量对应。
优化的密度通常能够对应于下述昆虫密度:对于该昆虫密度,存储阶段以在确保基本单元或容器中的昆虫的良好的健康状况的情况下被视为最大的密度结束(如果需要则应用可选的安全余量)。这能够通过实施被称为集中/稀释程序的程序获得。在被称为昆虫的集中/稀释的程序中,养殖单元的各容器中的昆虫的密度通过在容器中添加昆虫、移除昆虫或分配昆虫而达到目标密度。目标密度对应于随后的存储阶段开始时的期望的预定密度。
更简单地,目标密度能够对应于在之前的生长阶段结束时达到的密度的一半,例如这使得简单地将昆虫从每个容器均等地分配到两个容器中。类似地,来自每个容器的昆虫也能够被分配到三个、四个或更多容器中。其它分配是可能的,例如,来自两个容器的昆虫被平均分配到三个容器中。
特别地,图5所示的集中/稀释操作程序能够包括以下操作的程序:
从存储器移除基本养殖单元(从第一区z1)(s1);然后
将养殖容器从基本养殖单元完全地拆组(s2);然后
清空养殖容器(s3);然后
清洁养殖容器(s4);并且
分离粪便和活的幼虫(s5);然后
用昆虫填充养殖容器达目标密度(s7');然后
存放养殖基质和/或提供水(s8);并且
将养殖容器成组在一起至基本养殖单元中(s9);然后
在受控环境中存储基本养殖单元(s10)。
如图5中清楚所示,根据所讨论的方法的变型例,“存放基质(s8)”和“将容器成组在一起(s9)”的步骤能够颠倒。类似地,在“填充容器(s7')”步骤中使用的清洁容器不一定与在“清空(s3)”步骤中清空的容器相同。“分离(s5)”和“清洗(s4)”的步骤能够并行或依次进行,因为它们是独立的。
昆虫养殖能够执行例如三个并行方法,即:被称为生产过程的过程,其涉及卵或幼体至给定成熟度的幼虫阶段的发育,其能够对应于在任何转化之前的养殖的最终产品;被称为繁殖过程的过程,其涉及卵或幼体至年轻成虫阶段的发育;以及被称为产卵过程的过程,其涉及通过成年昆虫产卵或产生幼体。
圈c1的弧对应于被称为生产过程的过程,其涉及卵或幼体至给定成熟度的幼虫阶段的发育,其能够对应于任何转化之前的养殖的最终产品。在所示示例中,此过程通常能够持续约6至14周。
整个圈c2对应于被称为繁殖过程的过程,其涉及卵或幼体至年轻成虫阶段的发育,其特别地涉及旨在成为繁殖性的并且被并入到产卵过程中的昆虫的养殖。在所示示例中,此过程通常能持续约10到24周。
环c3表示被称为产卵过程的过程,其涉及由成年昆虫产卵或产生幼体。成虫的产卵周期持续约一周。成虫能够重复多个产卵周期。
如图所示,旨在用于产卵的成虫能够源自被称为繁殖过程的过程(因此,产卵过程使从所述繁殖过程获的一部分成虫的圈完整)。从产卵过程获得的卵(或幼体)被引导至生产过程的入口或被引导至繁殖过程。
对于每个过程,以预先限定的间隔(对应于生长阶段)实施不同的养殖程序或操作,以便从生长、收益和昆虫福利的方面优化养殖。
通常,在所示示例中,生产过程能够包括相当频繁地执行两个程序,即饲养程序(例如,一周一次或两次)及清洁隔室(例如,每两周一次)。先前已经给出了构成这些程序的连续操作的示例。生产过程在该过程中还能够包括例如一次或两次通过实施幼虫的分级程序(例如,通过使用先前描述的用于该程序的一系列操作)来同步昆虫。生产过程在该过程中还能够包括例如一次或两次的昆虫的集中/稀释程序,该程序根据先前描述的用于该程序的一系列操作。
繁殖过程的开始具有与生产过程相同的养殖程序。繁殖过程在所述过程期间有利地包括一次集中/稀释程序,该程序带来极度稀释,在此期间目标密度远低于昆虫的初始密度。事实上,在该极度稀释期间并且在养殖黄粉虫或其它鞘翅目的背景下,这涉及从包含一定体积的昆虫(幼虫等)的容器重新分配到多个容器中,以便在容器的基部上获得不超过单层的昆虫。
-分离幼虫、若虫和成虫;
-从成虫中分离卵;
-从活的昆虫中分离死的昆虫(若虫或成虫);
-从健康的个体中分离患病的个体;
-选择旨在用于产卵过程的昆虫。
产卵过程本身是繁殖过程的延续。事实上,在从产卵容器中移除死亡的成虫之后,在繁殖过程结束时选择的成虫被引入到产卵容器中,较老的昆虫在产卵方面已经活跃。因此,这是循环过程。其周期能以周为量级,即,每周将执行移除死亡昆虫和补足的操作。此外,定期地,产卵过程能够包括旨在使卵或幼虫集中的程序(具有大于初始密度的目标密度的集中/稀释程序)。
由于不包括同步程序,产卵过程对于根据本发明的过程是辅助性的。例如,它能够特别地完成根据本发明的变型例的繁殖过程,其本身支持根据本发明的变型例的生产过程。
在养殖过程期间也能够进行被称为支持操作的各种操作。这些能够是例如:
借助传感器(在容器中或在存储区中)或者通过在执行养殖程序或操作时拍摄图像来监测昆虫的良好的健康状况;
消毒容器;
对生产批次执行采样以便密切分析容器的内容物(微生物分析、昆虫蛋白质含量等)
执行数据收集,特别地为了确保过程的可追溯性,例如在整个养殖过程中执行容器的称重,并且对各个批次提供数据库,例如通过在其中指示哪些程序或操作已被执行以及在什么时候,用于这个程序的参数(例如,提供了多少饲料量);
通过定期将新的昆虫品种并入到养殖中来确保一定的遗传混合。
为了能够有效地监测养殖过程的进展,农场有利地设置有用于监测基本单元和/或某些容器和/或每个容器的系统。
能够成功地使用用于识别和收集相应数据的其它装置,例如根据wifi、蓝牙或zigbee(注册商标)协议的无线通信。也能够成功地执行利用低频无线电波的低通量系统。
通常,由于在一个相同的基本养殖单元中昆虫的发育和生长阶段(卵、幼虫、若虫、成年昆虫)在理论上是相同的,所以对于驱动农场的自动化设备基本单元的监测通常是充分的。
某些特定容器的监测能够允许例如这些特定的容器的定期取出和抽样以执行检查或评估。
最后,要求识别每个所述容器的容器的个体监测允许对养殖过程进行充分和个体化的监测。在用源自其它基本单元的容器或用新容器进行养殖期间,在需要时能够特别地重新构成基本单元。
根据本发明的养殖过程通过(通常在限定和规划养殖程序中)进行较小的调整能够用于养殖许多物种的昆虫。
通常,在一个农场中养殖单一物种。也能够优选在农场的单独部分中养殖多个物种。在适合同时养殖多个昆虫物种的农场的背景下,能够利用某些协同作用。通常,一种物种的某些幼虫、活的或死亡的昆虫、或生产和养殖的副产品能够被用于饲养另一物种。
在再利用养殖产品之后,最终获得的利益产品是从昆虫获得的。如前所述,“昆虫”意指与发育阶段(诸如,成虫或幼虫阶段或若虫阶段)无关的昆虫。优选地,在根据本发明的过程中使用的昆虫是可食用的。
更具体地,昆虫能够选自由下述昆虫构成的组:鞘翅目(coleoptera)、双翅目(diptera)、鳞翅目(lepidoptera)、等翅目(isoptera)、直翅目(orthoptera)、膜翅目(hymenoptera)、蜚蠊目(blattoptera)、半翅目(hemiptera)、异翅目(heteroptera)、蜉蝣目(ephemeroptera)和长翅目(mecoptera),优选地选自鞘翅目、双翅目、直翅目和鳞翅目。
优选地,昆虫选自由下述昆虫构成的组:黄粉虫(tenebriomolitor或者yellowmealworms)、黑水虻(hermetiaillucens)、红棕象甲(rhynchophorusferrugineus)、蜡螟(galleriamellonella)、黑菌虫(alphitobiusdiaperinus)、大麦虫(zophobasmorio)、褐蜚蠊(blatterafusca)、家蝇(muscadomestica)、大头金蝇(chrysomyamegacephala)、飞蝗(locustamigratoria)、沙漠蝗(schistocercagregaria)、家蟋蟀(achetadomestica)和樗蚕(samiaricini)。
特别地在昆虫在其生长期间被存储的第一区中,有利的条件能够允许昆虫的快速发育和繁殖。例如,从卵到完全长大的成虫,黄粉虫的整个发育周期在15℃至35℃的温度下会耗费两个月到三个月,而在自然环境中会耗费一年。
昆虫的生长发生在具有被控制的或甚至计算机驱动的环境(温度、湿度等)的区域中,以便为从卵到成年的所有阶段的昆虫提供最佳的生长条件。通过容器中的昆虫的同步和可选的密度优化,该过程能够具有非常高的产量。例如,估计的是,通过在第一区z1中使用高度为12米的支架,根据本发明的农场将会允许每公顷每年生产10,000吨蛋白质粉,而大豆作物允许每公顷每年由此生产一至五吨,在层架式笼中养殖猪或鸡允许每公顷每年生产几吨的等同物。
本发明中提出的方法适于在工业规模上生产昆虫,该方法基于在两个分离的区域中的、单独操作与用于昆虫生长的“被动”存储期间交替的顺序排序。例如,根据本发明的大小适度的农场每天将会生产最少一吨幼虫,其具有适于存储被分配在在500个托盘之上的五十吨昆虫(卵、幼虫、若虫和成年昆虫)的区域。在这种情况下的养殖操作要求每天移动大约100到200个托盘。因此,根据所设想的市场,对应于例如动物饲料市场的需求,大规模的工业化操作通常将会带来比采用前面提到的那些高出五十到一百倍的价值。
最后,与根据本发明的过程相应的养殖能够以允许严格的控制和监测的方式执行,从而限制农场中的健康风险。