СПОСОБ ПРОМЫШЛЕННОГО РАЗВЕДЕНИЯ НАСЕКОМЫХ Российский патент 2024 года по МПК A01K67/33 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к способам промышленного разведения насекомых, при которых насекомых выращивают в условиях инсектария и может быть использовано для получения зоогусмуса, который можно использовать для удобрения земель в фермерский и городских хозяйствах, агрокомплексах и для получения белкового корма для кормления в рыбоводстве (включая аквакультуры). Возможна дальнейшая переработка и выделение полезных компонентов из личинок, для получения ценного сырья для косметической промышленности и для фармацевтики.

Уровень техники

Из уровня техники известны способы промышленного разведения насекомых предусматривающий разведение насекомых в условиях инсектария, например, способ, который описан в патенте на изобретение РФ № 2722833, опубликован в 2020 году.

Данный способ является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату и выбран за прототип предлагаемого изобретения. Недостатком такого способа является недостаточно высокая производительность разведения насекомых.

Раскрытие изобретения.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ промышленного разведения насекомых, который обеспечивает увеличение производительности по набору биомассы и конверсии кормового субстрата, что и является решаемой технической задачей.

Для достижения этой цели:

• насекомых на первом этапе содержат в инсектарии,

• собирают в инсектарии яйца насекомых,

• осуществляют подсчет количества яиц, по которому делают прогноз по выходу личинок насекомых на заданное количество определенного вида корма,

• переносят их в инкубатор,

• управляют температурным режимом и уровнем влажности в инкубаторе,

• контролируют уровень влажности питательного субстрата в инкубаторе, в который вылупившись из яйца закапывается личинка и который она ест,

• производят подсчет количества вылупившихся личинок, по которому рассчитывают коэффициент выхода и производят коррекцию условий содержания личинок,

• после вылупления личинки из яйца и подращивания ее на стартовом корме, их переносят в рабочий контейнер,

• управляют температурным режимом в рабочем контейнере в зависимости от стадии развития насекомого,

• осуществляют контроль в рабочем контейнере за уровнем влажности питательного субстрата для оптимального процесса развития личинки и процесса биоконверсии,

• управляют вентиляцией и газообменом в рабочем контейнере с личинками,

• осуществляют контроль оптимального размера фракции питательного субстрата для личинок насекомых,

• осуществляют контроль за процессом поглощения корма и поведением личинки для целей анализа с помощью нейросети.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность за счет контроля уровня влажности питательного субстрата в инкубаторе, управления температурным режимом в рабочем контейнере, контроля в рабочем контейнере за уровнем влажности питательного субстрата, управлении вентиляцией и газообменом в рабочем контейнере с личинками оптимизировать все параметры, максимизируя производительность разведения насекомых.

Существует преимущественный вариант изобретения, при котором выросшие личинки оставляют на сутки без корма, отделяя их из субстрата, замораживают шоковой заморозкой, моют, затем сушат до остаточной влаги 10-15%, из этого продукта отжимают жир до 30%, а обезжиренные остатки перемалывают до получения белково-липидного концентрата с содержанием протеина до 40-45%.

Благодаря таким данным выгодным характеристикам появляется возможность указания конкретных оптимальных параметров процесса.

Существует еще один возможный вариант изобретения, в котором создают условия для комфортного цикла развития личинки, когда она быстро набирает максимальный вес, для чего измельчают весь корм, подогревают питательный субстрат и предварительно ферментируют его, чтобы корм был более оптимальным для личинки.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность создания еще более комфортных условий для улучшения цикла развития личинки.

Существует и такой возможный вариант изобретения, в котором производят видеоконтроль и аудиоконтроль методами машинного зрения за циклами развития личинок, по итогу контроля производят анализ циклов развития личинок и корректируют параметры выращивания в инкубаторе и рабочем контейнере.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность корректирования параметров выращивания в инкубаторе и рабочем контейнере.

Существует еще один возможный вариант изобретения, в котором производят анализ циклов развития личинок методами предварительно обученной нейросети.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность автоматизировать процесс, используя автоматическое распознавание и подсчет количества объектов внутри контейнера. Появляется возможность автоматизировать процесс, используя весь современный технический инструментарий.

Осуществление изобретения.

Способ промышленного разведения насекомых осуществляют следующим образом.

Этап 1. Насекомых на первом этапе содержат в инсектарии.

Этап 2. Собирают в инсектарии яйца насекомых.

Этап 3. Яйца насекомых переносят в инкубатор.

Этап 4. Управляют температурным режимом инкубатора.

Этап 5. Контролируют уровень влажности питательного субстрата в инкубаторе, в который вылупившись из яйца закапывается личинка и который она ест.

Этап 6. Осуществляют подсчет количества яиц, по которому делают прогноз по выходу личинок насекомых на заданное количество определенного вида корма.

Этап 7. После превращения в личинки, их переносят в рабочий контейнер.

Этап 8. Управляют температурным режимом в рабочем контейнере в зависимости от стадии развития насекомого.

Этап 9. Осуществляют контроль в рабочем контейнере за уровнем влажности питательного субстрата для оптимального процесса развития личинки и процесса биоконверсии.

Этап 10. Управляют вентиляцией и газообменом в рабочем контейнере с личинками.

Этап 11. Осуществляют контроль оптимального размера фракции питательного субстрата для личинок насекомых.

Этап 12. Производят подсчет количества вылупившихся личинок, по которому рассчитывают коэффициент выхода и производят коррекцию условий содержания личинок.

Этап 13. Осуществляют контроль за процессом поглощения корма.

Этап 14. Выросшие личинки оставляют на сутки без корма, сепарируют их из субстрата, замораживают шоковой заморозкой, моют, затем сушат до остаточной влаги 10-15%, из этого продукта отжимают жир до 30%) а обезжиренные остатки перемалывают до получения белково-липидный концентрата с содержанием протеина до 40-45%.

Этап 15. Создают условия для комфортного цикла развития личинки, когда она быстро набирает максимальный вес, для чего подогревают питательный субстрат, чтобы корм был более оптимальным для личинки.

Этап 16. Производят видеоконтроль и аудиоконтроль за циклами развития личинок, по итогу контроля производят анализ циклов развития личинок и корректируют параметры выращивания в инкубаторе и рабочем контейнере.

Этап 17. Производят видеоконтроль методами машинного зрения.

Этап 18. Производят анализ циклов развития личинок методами предварительно обученной нейросети.

Пример осуществления способа на примере производства BSF (Black Soldiers Fly - муха Черная львинка - Hermetia illucens.

1. Производят контроль оптимального размера фракции питательного субстрата для личинок насекомых. (Размер фракции - не более 30 мм)

2. Осуществляют управление температурным режимом в зависимости от стадии развития насекомого. (Взрослая муха - 29-31°С, субстрат для вылупления 26-28°С, после вылупления первые сутки 24-26°С и постепенное снижение до «базового» температурного уровня 21-23°С)

3. Осуществляют контроль за уровнем влажности питательного субстрата для оптимального процесса развития личинки и процесса биоконверсии (переработки субстрата) (60-70% влажности).

4. Производят подсчет и выдачу рекомендаций по количеству яиц и прогнозы по выходу личинок BSF на заданное количество определенного вида корма. (Если основной целью процесса является получение биомассы личинок мухи Hermetia illucens, масса субстрата должна составлять от 95 до 163 мг на личинку в день при плотности личинок от 1,2 до 5 штук на квадратный сантиметр площади контейнера с субстратом)

5. Производят подсчет количества вылупившихся личинок, выведение коэффициента выхода, выдача рекомендаций по коррекции условий содержания. Подсчет количества необходимого корма (докормки) на получившееся количества личинок. (Определено, что 800 личинок насекомого потребляют 1 кг субстрата в неделю)

6. Осуществляют контроль за процессом утилизации отходов/поглощения корма. Оценка эффективности процессов биоконверсии. Отслеживание оптимального периода для «снятия урожая» личинок для дальнейшего использования или переработки. Подсчет и анализ количества вышедших куколок. Расчёт коэффициентов, анализ и выдача рекомендаций. (на 1 тонну пищевых отходов необходим миллион личинок Hermetia illucens, чтобы сократить их количество на 91,25 % за 5 дней)

7. Производят управление вентиляцией и газообменом в контейнерах с личинками (удаление аммиачных выбросов).

8. Осуществляют сортировку личинок/куколок, подсчет и анализ набора биомассы. Анализ и выдача рекомендаций. Учет произведенного зоогумоса, анализ конверсии в зависимости от типов корма/отходов. Выдача рекомендаций.

9. Осуществляют контроль за развитием куколок и количеством вылупившихся мух. Анализ коэффициентов, выдача рекомендаций.

10. Осуществляют контроль за ростом/развитием мух, выведение коэффициентов, анализ, выдача рекомендаций. Выполняют прогноз количества отложенных яиц, прогноз выхода личинки и возможных к переработке отходов на базе накопленных данных. (Содержание оптимально 2000 шт./м3, Температура 29 - 31 градус, влажность воздуха 35-45%, минимальная освещенность 70 мкмоль/м²/с, максимальная - 100 мкмоль/м²/с. свет 4500 кельвинов, не менее 1000 люменов, длинна светового дня - 12 часов. При данных оптимальных условиях суммарная масса яиц, полученная из инсектария будет составлять порядка 20-22 г.).

Промышленная применимость.

Предлагаемый способ промышленного разведения насекомых может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения. Описанный способ промышленного разведения насекомых реализуется на базе традиционных технологий и возможность его осуществления не связана с какими-либо дополнительными техническими проблемами.

Испытания способа показали, что он позволяет:

- Быстрее реагировать (Немедленное обнаружение отклонений обеспечивает возможность быстрой реакции на отклонения, помогает избежать массового заражения и предотвратить гибель всей колонии насекомых).

- Быть более точными в оценках и прогнозах.

- Более эффективно контролировать свое производство (в том числе и удаленно, 24/365).

- Сократить потери (Определение возможных причин отклонений предлагает действия по нормализации ситуации).

- Увеличить производственные показатели.

- Ускорить развитие бизнеса.

- Оптимизировать контроль качества.

Таким образом и достигается заявленный технический результат: оптимизация условий содержания и увеличение производительности по набору биомассы и конверсии кормового субстрата.

Изобретение относится к способам промышленного разведения насекомых, при которых насекомых выращивают в условиях инсектария, и может быть использовано для получения зоогумуса, который можно использовать для удобрения земель в фермерских и городских хозяйствах, агрокомплексах и для получения белкового корма для кормления в рыбоводстве. Насекомых содержат в инсектарии, управляя в нем температурным режимом, влажностью и освещением, затем собирают яйца насекомых, переносят их в инкубатор. Осуществляют подсчет количества яиц, по которому делают прогноз по выходу личинок насекомых на заданное количество определенного вида корма. В инкубаторе управляют температурным режимом, контролируют уровень влажности, в том числе и питательного субстрата в инкубаторе, в который, вылупившись из яйца, закапывается личинка и который она ест. После развития личинок их переносят в рабочий контейнер, где управляют температурным режимом и влажностью в рабочем контейнере в зависимости от стадии развития насекомого. Осуществляют контроль в рабочем контейнере за уровнем влажности питательного субстрата для оптимального процесса развития личинки и процесса биоконверсии, управляют вентиляцией и газообменом в рабочем контейнере с личинками, осуществляют контроль оптимального размера фракции питательного субстрата для личинок насекомых, обязательно контролируют температуру в контейнере и температуру питательного субстрата, в котором находятся личинки. Изобретение обеспечивает увеличение производительности по набору биомассы и конверсии кормового субстрата. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Способ промышленного разведения насекомых, предусматривающий разведение насекомых в условиях инсектария, отличающийся тем, что

насекомых на первом этапе содержат в инсектарии,

собирают в инсектарии яйца насекомых,

осуществляют подсчет количества яиц, по которому делают прогноз по выходу личинок насекомых на заданное количество определенного вида корма,

переносят их в инкубатор,

управляют температурным режимом и уровнем влажности в инкубаторе,

контролируют уровень влажности питательного субстрата в инкубаторе, в который, вылупившись из яйца, закапывается личинка и который она ест,

производят подсчет количества вылупившихся личинок, по которому рассчитывают коэффициент выхода и производят коррекцию условий содержания личинок,

после вылупления личинки из яйца и подращивания ее на стартовом корме их переносят в рабочий контейнер,

управляют температурным режимом в рабочем контейнере в зависимости от стадии развития насекомого,

осуществляют контроль в рабочем контейнере за уровнем влажности питательного субстрата для оптимального процесса развития личинки и процесса биоконверсии,

управляют вентиляцией и газообменом в рабочем контейнере с личинками,

осуществляют контроль оптимального размера фракции питательного субстрата для личинок насекомых,

осуществляют контроль за процессом поглощения корма и поведением личинки для целей анализа с помощью нейросети.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выросшие личинки оставляют на сутки без корма, отделяя их из субстрата, замораживают шоковой заморозкой, моют, затем сушат до остаточной влаги 10-15%, из этого продукта отжимают жир до 30%, а обезжиренные остатки перемалывают до получения белково-липидного концентрата с содержанием протеина до 40-45%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что создают условия для комфортного цикла развития личинки, когда она быстро набирает максимальный вес, для чего измельчают весь корм, подогревают питательный субстрат и предварительно ферментируют его, чтобы корм был более оптимальным для личинки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят видеоконтроль и аудиоконтроль методами машинного зрения за циклами развития личинок, по итогу контроля производят анализ циклов развития личинок и корректируют параметры выращивания в инкубаторе и рабочем контейнере.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят анализ циклов развития личинок методами предварительно обученной нейросети.