CN103891680A

CN103891680A - 家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法

Info

Publication number: CN103891680A
Application number: CN201410147775.1A
Authority: CN
Inventors: 徐楠; 吴建伟; 修江帆; 国果
Original assignee: GUIZHOU BOKANG BIOENGINEERING CO Ltd
Current assignee: GUIZHOU BOKANG BIOENGINEERING CO Ltd
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2034-04-14
Also published as: CN103891680B

Abstract

本发明公开了一种家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，包括：蝇种采集和清洁饲养驯化、甘蔗渣转化适应蝇株的诱导与稳定、纤维素酶高表达蝇株的选育、纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的诱导、蔗糖工业废弃物蝇蛆生物转化预处理、工业化甘蔗渣转化蝇株的稳定及蝇蛆工业化产品的生产。与现有技术相比，本发明采用生物技术进行家蝇蔗糖工业废弃物生态转化功能诱导和筛选、传代、工程化饲养，结合机械破碎、微生物发酵技术，采用现代化工程技术手段，实现微生物发酵、昆虫代谢转化为主的蔗糖工业废弃物资源化综合治理，具有生态化程度高、生物利用度大、腐熟周期短、产品质量高、资源高附加值化、无环境污染、科学配比肥效高等优点。

Description

家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法

技术领域

本发明涉及一种家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，属于家蝇养殖与蔗糖工业废弃物利用技术领域。

背景技术

制糖工业是食品行业的基础工业，又是造纸、化工、发酵、医药、建材、家具等多种产品的原料工业，在国民经济中占有重要地位。以广西为例，制糖工业已作为广西经济的支柱产业。广西全区共有63个县种植甘蔗，涉农人口近2000万，2009/2010年榨季蔗农种蔗收入达到200多亿元，制糖及其综合利用销售收入达到478亿元；2009/2010年榨季，广西食糖产量712万吨，占全国食糖产量的66.4%，广西食糖产量已连续10年占全国总产量的50%以上，是全国最大的制糖基地。以糖纸结合模式为主的产业给广西带来的巨大的经济效益，年产值近百亿元。

甘蔗制糖工业生产过程中产生的废弃物主要有甘蔗渣、糖蜜和滤泥三种。目前广西糖业循环经济产生的综合效益已初见规模，其产业循环方式主要有：（1）甘蔗—制糖—糖蜜—酒精—酒精废液—复合肥—还田种蔗；（2）甘蔗-制糖-甘蔗渣—制浆造纸—废液碱回收—再利用；（3）甘蔗—制糖—糖蜜—酵母、味精—废液—复合肥—还田种蔗；（4）甘蔗—制糖—甘蔗渣—发电—甘蔗渣灰—肥料—还田种蔗；（5）甘蔗—制糖—滤泥—复合肥—还田种蔗。

尽管糖业循环经济取得了巨大成就，但仍然面临多种瓶颈，制约了循环经济潜力的发挥。目前存在的主要问题有：

（1）制糖综合利用率仍然偏低，部分废弃物没有得到充分利用，例如：蔗叶和蔗梢的工业化利用还停留在起步阶段，碳酸法制糖工艺产生的滤泥仍无法全部利用；部分企业受规模制约，其甘蔗渣、糖蜜等资源没有得到充分利用。

（2）部分产品综合利用的环保处理成本偏高，处理不彻底，产品竞争力不强，与农业关联度不高；例如：由于规模偏小，甘蔗渣造纸和糖蜜酒精的生产工艺中产生的污染处理难度较大，每生产1吨纸需要产生30-40吨废水，单位产品环保处理成本偏高。

因此，结合当前的实际情况，寻求高效、环境安全、资源化充分利用蔗糖工业废弃物的技术，已经成为有机联系工农业发展、形成绿色产业链、全面支持甘蔗种植的可持续发展、保障广西支柱产业发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法。本发明采用生物技术进行家蝇蔗糖工业废弃物生态转化功能诱导和筛选、传代、工程化饲养，结合机械破碎，微生物发酵技术，采用现代化工程手段，实现微生物发酵、昆虫代谢转化为主的蔗糖工业废弃物资源化治理，生产工艺中无污染，近零排放；该方法能够安全高效就地快速资源化综合处理大量的蔗糖工业废弃物，所得产品功能有机肥料、动物保健饲料和生物医学原料或产品可以应用到种植业、畜牧业、渔业和生物医药产业等方面。

本发明的技术方案：一种家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其包括以下步骤：

（1）蝇种采集和清洁饲养驯化：收集蔗糖产地野生家蝇，成蝇以奶粉、食糖饲养，幼虫以麦麸清洁养殖，从幼虫开始自然传代5代以上，使其具有稳定的繁殖特性；

（2）甘蔗渣转化适应蝇株的诱导与稳定：将甘蔗渣采用机械粉碎至200-800目，破坏木质素结构，然后加入麦麸和水配制成含水量50%-90%的甘蔗渣培养料，在环境温度20-30℃、相对湿度50%-80%的条件下诱导培养经步骤（1）驯化之后的家蝇幼虫；诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5，每一个配比比例培养5-10代；再从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4（由于甘蔗渣营养不够，继续增加会导致蝇蛆不能正常生长发育，因此只增加到6:4），每一个配比比例培养10-15代，使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准，由此得到甘蔗渣转化适应蝇株；

（3）纤维素酶高表达蝇株的选育：将甘蔗渣转化适应蝇株接种的幼虫置于甘蔗渣粉∶麦麸=6∶4的甘蔗渣培养料中繁殖，随机分组，每代取培养料中粗纤维含量测定最低的组别化蛹成蝇，采用遗传筛选的方法获得分泌物中纤维素酶高表达的蝇株，当培养料中的粗纤维含量低于15%以后，再饲养3-5代，得到稳定的纤维素酶高表达蝇株；

（4）纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的诱导：将纤维素酶高表达蝇株的幼虫置于60%甘蔗渣、20%麦麸、5%猪油、5%蔗糖和10%蛋白辅料组成的高纤维高糖高脂肪环境中繁殖，循环10-15代之后获得稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株；

（5）蔗糖工业废弃物蝇蛆生物转化预处理：甘蔗渣机械粉碎至200-800目，将浓度为10⁶-10⁸/ml的白腐菌培养液（由于甘蔗渣的木质素含量非常高，因此使用的白腐菌浓度不宜低于10⁶/ml）、水、甘蔗渣粉按1∶1∶20的质量比混合活化8小时，再将活化后的甘蔗渣粉与未发酵甘蔗渣粉按1∶500的质量比混合，开放性发酵1-3天，得改性甘蔗渣粉；按重量比例1:0.8-1.2向糖蜜中加入pH调节剂，将pH值调节到6.5-7.5；滤泥加热至70-80℃，用等体积的水冲洗，除去其中的蔗蜡；然后按重量百分比计算，取改性后的甘蔗渣粉40%-60%、糖蜜10%-15%、滤泥10%-20%、麦麸或谷糠10%-15%、蛋白辅料8%-10%，并调节含水量至65%-75%，配成蝇蛆工业化生产底料，使其达到工业化蝇蛆饲料的标准；

（6）工业化甘蔗渣转化蝇株的稳定：将纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的幼虫置于蝇蛆工业化生产底料中繁殖，循环10-15代之后获得稳定的工业化甘蔗渣转化蝇株，以此转化蝇株进行蝇蛆工业化产品的生产；

（7）蝇蛆工业化产品的生产：蝇蛆生长后的残余底料烘干制成功能有机肥料；家蝇幼虫和成蝇制成动物保健饲料或采用生物技术处理制成生物医学原料或产品。

更具体地说，前述方法包括以下步骤：

（1）蝇种采集和清洁饲养驯化：收集蔗糖产地野生家蝇，进行生物学鉴定，然后成蝇以质量比1∶1的奶粉、食糖饲养，幼虫以麦麸清洁养殖，从幼虫开始自然传代5代以上，使其在密集饲养环境下具有稳定的繁殖特性；

（2）甘蔗渣转化适应蝇株的诱导与稳定：将甘蔗渣采用机械粉碎至400目（由于甘蔗渣中含有大量木质素，因此粉碎至高于细胞破碎级320目，400目以上均可，但800目以上必须有专用设备，成本昂贵，因此粉碎至400目左右），破坏木质素结构，然后加入麦麸和水配制成含水量50%-90%的甘蔗渣培养料，在环境温度20-30℃、相对湿度50%-80%的条件下诱导培养经步骤（1）驯化之后的家蝇幼虫；诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5，每一个配比比例培养5-10代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离3日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、食糖饲养产卵；再从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4，每一个配比比例培养10-15代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、食糖饲养产卵；使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准，由此得到甘蔗渣转化适应蝇株；

（4）纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的诱导：将纤维素酶高表达蝇株的幼虫置于60%甘蔗渣、20%麦麸、5%猪油、5%蔗糖和10%蛋白辅料组成的高纤维高糖高脂肪环境中繁殖，生长过程为蝇卵→接种底料→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、食糖饲养产卵；循环10-15代之后获得稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株；

（5）蔗糖工业废弃物蝇蛆生物转化预处理：甘蔗渣机械粉碎至400目，将浓度为10⁶/ml的白腐菌培养液、水、甘蔗渣粉按1∶1∶20的质量比混合活化8小时，再将活化后的甘蔗渣粉与未发酵甘蔗渣粉按1∶500的质量比混合，开放性发酵1-3天，得改性甘蔗渣粉；按重量比例1:0.8-1.2向糖蜜中加入pH调节剂，将pH值调节到6.5-7.5；滤泥加热至70-80℃，用等体积的水冲洗，除去其中的蔗蜡（冲洗后的水回收提取蔗蜡）；然后按重量百分比计算，取改性后的甘蔗渣粉40%、糖蜜15%、滤泥20%、麦麸或谷糠15%、蛋白辅料10%，并调节含水量至65%-75%，配成蝇蛆工业化生产底料，使其达到工业化蝇蛆饲料的标准；

（6）工业化甘蔗渣转化蝇株的稳定：将纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的幼虫置于蝇蛆工业化生产底料中繁殖，生长过程为蝇卵→接种底料→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、食糖饲养产卵；循环10-15代之后获得稳定的工业化甘蔗渣转化蝇株，以此转化蝇株进行蝇蛆工业化产品的生产；

前述方法中，由于工业化甘蔗渣转化蝇株的驯化诱导过程比较复杂，因此对蝇株的防退化，不能直接引入野生家蝇，而是持续不断的引入驯化诱导后的稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株，即在步骤（6）中，根据家蝇的产卵高峰时间长度每隔20天向工业化甘蔗渣转化蝇株引入稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株，由于新羽化的家蝇前4天不产卵，而引入太多稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株会降低单位时间内的产卵量，因此为了维持种群稳定，引入的数量为每次每笼3%-5%。

前述方法中，步骤（5）中所述的滤泥为亚硫酸法滤泥或碳酸法滤泥。

前述方法中，因为滤泥中含有一定量的碳酸钙，所以碳酸法滤泥在配制蝇蛆工业化生产底料前，按质量比1：1加入弱酸性的有机废水，所述弱酸性的有机废水可以是蝇蛆工业化生产中清洗设备的洗涤用水，也可以是生活废水。

前述方法中，步骤（5）中的pH调节剂为小苏打或石灰石。

前述方法中，步骤（4）、（5）所述的蛋白辅料为干蛆粉、玉米粉、菜籽饼或豆粕。

前述方法中，步骤（2）中诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5过程中，每一代挑选行动活跃、体型较大的3日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇，直到存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上，再进入下一个配比比例；诱导性甘蔗渣培养料配比从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4过程中，每一代挑选行动活跃、体型较大的4日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇，当存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上时，在该配比比例中继续培养3-5代，使蝇株各方面生理状况达到稳定，再进入下一个配比比例。

前述方法中，步骤（1）、（2）和（4）所述的驯化、诱导，即对当地野生家蝇进行甘蔗渣这一特定饲养环境下的工程化养殖适应性诱导驯化，使家蝇幼虫在甘蔗渣中集约化饲养时能够正常生长，达到每10公斤甘蔗渣培养料繁殖蝇蛆150克、3日龄蝇蛆每个虫体质量25毫克以上，充分转化蔗糖工业废弃物中的有机资源。

前述方法中，步骤（6）中所述稳定的工业化甘蔗渣转化蝇株是指家蝇幼虫在改性甘蔗渣粉配制的蝇蛆工业化生产底料中生长繁殖，达到每10公斤底料培养产出幼虫至少350克、每个虫体质量25毫克以上。

专利号为201210299214.4的专利文件中记载了一种以家蝇代谢生态转化为主的秸秆快速集约化治理的方法，而本发明选用甘蔗渣，甘蔗渣与其他秸秆的区别见表1。

表1

由上表可知，与其他秸秆相比，甘蔗渣的木质素含量较高，营养成分（灰分+粗蛋白）特别低，蝇蛆不能够直接在甘蔗渣中生长。经过试验研究，甘蔗渣中加入白腐菌的量要比同样重量的秸秆多一个数量级，粉碎级别要高于秸秆，需要添加的营养成分更多。而糖蜜与滤泥是甘蔗制糖工业的副产物，便于收集，可作为营养辅料加入甘蔗渣中。

糖蜜是将压榨出的甘蔗汁液经加热、中和、沉淀、过滤、浓缩、结晶等工序后所剩下的浓稠液体，是动物饲料中常见的原料，也是一种颇具特色的高质量饲料成分，可以增加饲料的营养价值及改善动物的生长性能。其所含成分及含量见表2。

表2糖蜜的成分

营养水平	含量
		干物质含量DM	75.44
粗蛋白含量CP	9.79
		粗灰分含量Ash	12.0
糖分Sugar	55.40
		钾K	6.71
氮N	3.0
		磷P	0.08
镁Mg	0.23
		铜Cu	≤10.0mg/kg
酸度Acid Dip	≤15
		钠Na	2.23
钙Ca	0.4
		硫胺素	0.0005
核黄素	0.00012
		吡哆醇	0.0009
叶酸	0.00002
		生物素	0.00015
泛酸	0.007
		烟酰胺	0.0015
菌落总数cfu	5.0×10⁵

甘蔗制糖工业中，多数甘蔗茎的类脂物（蔗蜡和蔗脂）总量为0.2%～0.3%，甘蔗经过糖厂的多重压榨，其中的总类脂物约有60%残留于甘蔗渣中，40%进入混合汁。在甘蔗制糖生产过程中，由于混合汁所含的蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物质对煮糖结晶不利，因此，须对混合汁进行澄清处理，即向混合汁加入氢氧化钙、二氧化硫、磷酸等物质，使蛋白质、果胶质、有机酸等非糖分有机物沉淀下来，沉淀物通过压滤机或真空吸滤机或离心分离设备而得到的滤渣，称为滤泥，它是甘蔗制糖的大宗副产品之一。

滤泥的组分因不同的生产工艺而异。亚硫酸法滤泥因加灰量少，滤泥不含大量的钙盐，干物中有机物总量可达80%左右，主要为类脂物（蔗蜡和蔗脂）5%～14%、纤维15%～30%、糖分5%～15%、粗蛋白5%～15%、总灰分9%～20%，其中富含甘蔗生长所需的各种矿质营养，pH6.0左右。而碳酸法滤泥干物中含CaCO₃量达70%～80%左右，成分以无机物为主，有机物含量为15%左右，带碱性，pH9.0左右。碳酸法滤泥、亚硫酸法滤泥主要化学成分见表3。

表3不同制糖工艺滤泥的成分

工艺方法

pH

N

P₂O₅

K₂O

CaO

MgO

水分

		(%)	(%)	(%)	(%)	(%)	(%)
								亚硫酸法	5.95	1.19	1.24	0.52	5.59	1.07	69.55
碳酸法	8.97	0.69	0.65	0.27	35.97	4.72	55.91

因此甘蔗渣和亚硫酸法提取的滤泥中都含有一定量的蔗蜡和蔗脂，蔗蜡和蔗脂不溶于水，同时这些类脂物质与蛋白质有很强的结合力，并且结合非常稳固，不利于蝇蛆对底料中营养物质的吸收，甚至会与蝇蛆体表或肠道中的分泌物结合，在蝇蛆体表和肠壁上形成一层膜，从而导致蝇蛆的死亡。此外，研究还表明：家蝇的消化酶有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶，以淀粉酶为主，其它酶活性较弱。因此必须对已有的纤维素酶高表达蝇株进行再次诱导，提高其消化道和体表分泌物中脂肪酶的含量，以分解滤泥中的蔗蜡和蔗脂。

以下两个正交实验基本条件：每个大小为0.8-1.2m³的蝇笼里放入300-400克蝇蛹，蝇笼放置在密闭的轻钢结构彩钢板房内，每1.5-2m³的钢板房空间内放置一个蝇笼；每笼蝇蛹羽化后的成蝇约3.0-3.4万只，雌雄各半；温度28℃，湿度60%，每日光照8小时，每小时加入成蝇养殖饲料2g/笼。

本发明所述的高纤维高糖高脂肪环境（即60%甘蔗渣、20%麦麸、5%猪油、5%蔗糖、10%蛋白辅料）是申请人结合饲养小鼠的高糖高脂肪饲料进行研究、筛选出来的，其三因素五水平的正交设计试验见表4。

表4

根据实验结果，第13组和前面12组统计学上没有明显差异，综合考虑第13组的配方最适合作为高纤维高糖高脂肪环境蝇蛆养殖的配方料。

申请人还对蝇蛆工业化生产底料的配比进行了优化筛选，其正交试验见表5。

表5

上述试验结果表明：以配方蔗渣40%-60%、糖蜜10%-15%、滤泥10-20%，剩余部分为麦麸和蛋白辅料来饲养蝇蛆，其羽化成蝇后的产卵量均能达到工业化生产要求，产卵量在500000粒-540000粒之间，其中实验组5羽化率最高为最适合配方。

与现有技术相比，本发明通过对家蝇进行诱导和筛选、传代、工程化饲养，并生态整合机械破碎、微生物发酵技术，采用现代化工程手段，实现昆虫处理代谢为主、微生物发酵协同的蔗糖工业废弃物资源化治理，直接链接蔗糖工业，将蔗糖工业废弃物——甘蔗渣、糖蜜、滤泥进行综合利用，解决蔗糖榨厂的废弃物处理问题，并制成高效、清洁、环保的有机绿色肥料及高附加值的家蝇虫体蛋白制品及医药、化工原材料产品。并且生产过程无污染，对有机生态农业链建设、有机农副产品的生产，具有非常重要的意义。

《十二五国家战略性新兴产业发展规划》中明确提出：生物产业要面向人民健康、农业发展、资源环境保护等重大需求，强化生物资源利用等共性关键技术和工艺装备开发，加快构建现代生物产业体系。因此，推广本发明具有非常重要的意义。一方面，可以较充分的利用制糖业产生的有机废弃物资源，就地处理、就地使用，同时链接安全农产品加工和农业生产，将蔗糖工业废弃物和农业种植——安全清洁的甘蔗种植结合起来，保障蔗糖工业的持续发展，建立闭式生态农业，是实现农业现代化的一种重要手段；另一方面，推广本发明，开发新型功能有机肥和***粮农组织倡导的昆虫资源，实现低质甘蔗渣等制糖业有机废弃物原料的高档次、高附加值利用，为保护农业生态环境提供了一条有效途径。

同时，本发明符合国家农业产业政策，将广西支柱产业制糖业有机废弃物用于家蝇工程饲养，集多种生物技术于一体，将甘蔗渣等有机废弃物制成非常优质的有机绿色功能肥料，其具有有机、绿色、环保、高效、安全、防治植物病虫害、提高甘蔗及其他农产品品质的优点，同时可实现有机质还田、改良土质、培肥土地、降低土壤重金属污染等，对生态环境具有保护作用。蝇蛆饲养中的所有产品、副产品都具有高附加值，生产过程无污染，对深化农业发展，建设有机生态农业链、生产安全有机农副产品，具有非常重要的意义。

具体实施方式

本发明的实施例1：家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法包括以下步骤：

（1）蝇种采集和清洁饲养驯化：收集蔗糖产地野生家蝇，进行生物学鉴定，然后成蝇以质量比1∶1的奶粉、红糖饲养，幼虫以麦麸清洁养殖，从幼虫开始自然传代5代以上，使其在密集饲养环境下具有稳定的繁殖特性；

（2）甘蔗渣转化适应蝇株的诱导与稳定：将甘蔗渣采用机械粉碎至400目，破坏木质素结构，然后加入麦麸和水配制成含水量50%-90%的甘蔗渣培养料，在环境温度20-30℃、相对湿度50%-80%的条件下诱导培养经步骤（1）驯化之后的家蝇幼虫；诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9、2∶8、3∶7、4∶6逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5，每一代挑选行动活跃、体型较大的3日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇，直到存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上，再进入下一个配比比例，每一个配比比例培养5-10代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离3日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、红糖饲养产卵；再从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4，每一代挑选行动活跃、体型较大的4日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇，当存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上时，在该配比比例中继续培养3-5代，使蝇株各方面生理状况达到稳定，再进入下一个配比比例，每一个配比比例培养10-15代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、红糖饲养产卵；其目的是为了诱导家蝇使其适应甘蔗渣中的木质素、营养环境等，使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准，由此得到甘蔗渣转化适应蝇株；

（4）纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的诱导：将纤维素酶高表达蝇株的幼虫置于60%甘蔗渣、20%麦麸、5%猪油、5%蔗糖和10%蛋白辅料（干蛆粉）组成的高纤维高糖高脂肪环境中繁殖，生长过程为蝇卵→接种底料→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、红糖饲养产卵；循环10-15代之后获得稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株；

（5）蔗糖工业废弃物蝇蛆生物转化预处理：甘蔗渣机械粉碎至400目左右，将浓度为10⁶/ml的白腐菌培养液、水、甘蔗渣粉按1∶1∶20的质量比混合活化8小时，再将活化后的甘蔗渣粉与未发酵甘蔗渣粉按1∶500的质量比混合，开放性发酵1-3天，得改性甘蔗渣粉；按重量比例1:0.8-1.2向糖蜜中加入小苏打，将pH值调节到6.5-7.5，亚硫酸法滤泥加热至70-80℃，用等体积的水冲洗，除去其中的蔗蜡；然后按重量百分比计算，取改性后的甘蔗渣粉40%、糖蜜15%、滤泥20%、麦麸15%、蛋白辅料（干蛆粉）10%，并调节含水量至65%-75%，配成蝇蛆工业化生产底料，使其达到工业化蝇蛆饲料的标准；

（6）工业化甘蔗渣转化蝇株的稳定：将纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的幼虫置于蝇蛆工业化生产底料中繁殖，生长过程为蝇卵→接种底料→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、红糖饲养产卵；循环10-15代之后获得稳定的工业化甘蔗渣转化蝇株（即家蝇幼虫在改性甘蔗渣粉配制的蝇蛆工业化生产底料中生长繁殖，达到每10公斤底料培养产出幼虫至少350克、每个虫体质量25毫克以上），以此转化蝇株进行蝇蛆工业化产品的生产；

（7）蝇蛆工业化产品的生产：蝇蛆生长后的残余底料烘干后，经过筛选调配可以制成针对不同作物的各种品质的生物功能有机肥料；家蝇幼虫和成蝇制成动物保健饲料（如以蝇蛆蛋白为主料辅以蛹壳制成有抗菌效果、并有抗生素替代作用的饲料添加剂产品）或采用生物技术处理制成生物医学原料或产品（如蛆皮、蛹壳可用来提取甲壳素，蝇蛆蛋白可作为制备人用保健蛋白粉的原料）。

本发明的实施例2：家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法包括以下步骤：

（2）甘蔗渣转化适应蝇株的诱导与稳定：将甘蔗渣采用机械粉碎至200-500目，破坏木质素结构，然后加入麦麸和水配制成含水量50%-90%的甘蔗渣培养料，在环境温度20-30℃、相对湿度50%-80%的条件下诱导培养经步骤（1）驯化之后的家蝇幼虫；诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9、2∶8、3∶7、4∶6逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5，每一代挑选行动活跃、体型较大的3日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇，直到存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上，再进入下一个配比比例，每一个配比比例培养5-10代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离3日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、红糖饲养产卵；再从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4，每一代挑选行动活跃、体型较大的4日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇，当存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上时，在该配比比例中继续培养3-5代，使蝇株各方面生理状况达到稳定，再进入下一个配比比例，每一个配比比例培养10-15代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、红糖饲养产卵；使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准，由此得到甘蔗渣转化适应蝇株；

（4）纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的诱导：将纤维素酶高表达蝇株的幼虫置于60%甘蔗渣、20%麦麸、5%猪油、5%蔗糖和10%蛋白辅料（玉米粉）组成的高纤维高糖高脂肪环境中繁殖，生长过程为蝇卵→接种底料→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、红糖饲养产卵；循环10-15代之后获得稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株；

（5）蔗糖工业废弃物蝇蛆生物转化预处理：甘蔗渣机械粉碎至200-500目，将浓度为10⁸/ml的白腐菌培养液、水、甘蔗渣粉按1∶1∶20的质量比混合活化8小时，再将活化后的甘蔗渣粉与未发酵甘蔗渣粉按1∶500的质量比混合，开放性发酵1-3天，得改性甘蔗渣粉；按重量比例1:0.8-1.2向糖蜜中加入石灰石，将pH值调节到6.5-7.5，亚硫酸法滤泥加热至70-80℃，用等体积的水冲洗，除去其中的蔗蜡；然后按重量百分比计算，取改性后的甘蔗渣粉60%、糖蜜10%、滤泥10%、谷糠12%、蛋白辅料（玉米粉）8%，并调节含水量至65%-75%，配成蝇蛆工业化生产底料，使其达到工业化蝇蛆饲料的标准；

本发明的实施例3：家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法包括以下步骤：

（1）蝇种采集和清洁饲养驯化：收集蔗糖产地野生家蝇，进行生物学鉴定，然后成蝇以质量比1∶1的奶粉、白糖饲养，幼虫以麦麸清洁养殖，从幼虫开始自然传代5代以上，使其在密集饲养环境下具有稳定的繁殖特性；

（2）甘蔗渣转化适应蝇株的诱导与稳定：将甘蔗渣采用机械粉碎至320-800目，破坏木质素结构，然后加入麦麸和水配制成含水量50%-90%的甘蔗渣培养料，在环境温度20-30℃、相对湿度50%-80%的条件下诱导培养经步骤（1）驯化之后的家蝇幼虫；诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5，每一个配比比例培养5-10代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离3日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、白糖饲养产卵；再从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4，每一个配比比例培养10-15代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、白糖饲养产卵；使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准，由此得到甘蔗渣转化适应蝇株；

（4）纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的诱导：将纤维素酶高表达蝇株的幼虫置于60%甘蔗渣、20%麦麸、5%猪油、5%蔗糖和10%蛋白辅料（菜籽饼）组成的高纤维高糖高脂肪环境中繁殖，生长过程为蝇卵→接种底料→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、白糖饲养产卵；循环10-15代之后获得稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株；

（5）蔗糖工业废弃物蝇蛆生物转化预处理：甘蔗渣机械粉碎至320-800目，将浓度为10⁷/ml的白腐菌培养液、水、甘蔗渣粉按1∶1∶20的质量比混合活化8小时，再将活化后的甘蔗渣粉与未发酵甘蔗渣粉按1∶500的质量比混合，开放性发酵1-3天，得改性甘蔗渣粉；按重量比例1:0.8-1.2向糖蜜中加入小苏打，将_pH值调节到6.5-7.5，碳酸法滤泥加热至70-80℃，用等体积的水冲洗，除去其中的蔗蜡，按质量比1：1加入弱酸性的有机废水（可以是蝇蛆工业化生产中清洗设备的洗涤用水，也可以是生活废水）；然后按重量百分比计算，取改性后的甘蔗渣粉50%、糖蜜14%、滤泥17%、麦麸10%、蛋白辅料（菜籽饼）9%，并调节含水量至65%-75%，配成蝇蛆工业化生产底料，使其达到工业化蝇蛆饲料的标准；

（6）工业化甘蔗渣转化蝇株的稳定：将纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株的幼虫置于蝇蛆工业化生产底料中繁殖，生长过程为蝇卵→接种底料→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、白糖饲养产卵；循环10-15代之后获得稳定的工业化甘蔗渣转化蝇株，以此转化蝇株进行蝇蛆工业化产品的生产；

实施例1-3中，步骤（1）、（2）和（4）所述的驯化、诱导，即对当地野生家蝇进行甘蔗渣这一特定饲养环境下的工程化养殖适应性诱导驯化，使家蝇幼虫在甘蔗渣中集约化饲养时能够正常生长，达到每10公斤甘蔗渣培养料繁殖蝇蛆150克、3日龄蝇蛆每个虫体质量25毫克以上，充分转化蔗糖工业废弃物中的有机资源；此外，为防止工业化甘蔗渣转化蝇株的退化，在步骤（6）中，每隔20天向工业化甘蔗渣转化蝇株引入稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株，引入的数量为每次每笼3%-5%。

Claims

1.家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（2）甘蔗渣转化适应蝇株的诱导与稳定：将甘蔗渣采用机械粉碎至200-800目，破坏木质素结构，然后加入麦麸和水配制成含水量50%-90%的甘蔗渣培养料，在环境温度20-30℃、相对湿度50%-80%的条件下诱导培养经步骤（1）驯化之后的家蝇幼虫；诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5，每一个配比比例培养5-10代；再从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4每一个配比比例培养10-15代，使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准，由此得到甘蔗渣转化适应蝇株；

（5）蔗糖工业废弃物蝇蛆生物转化预处理：甘蔗渣机械粉碎至200-800目，将浓度为10⁶-10⁸/ml的白腐菌培养液、水、甘蔗渣粉按1∶1∶20的质量比混合活化8小时，再将活化后的甘蔗渣粉与未发酵甘蔗渣粉按1∶500的质量比混合，开放性发酵1-3天，得改性甘蔗渣粉；按重量比例1:0.8-1.2向糖蜜中加入pH调节剂，将pH值调节到6.5-7.5；滤泥加热至70-80℃，用等体积的水冲洗，除去其中的蔗蜡；然后按重量百分比计算，取改性后的甘蔗渣粉40%-60%、糖蜜10%-15%、滤泥10%-20%、麦麸或谷糠10%-15%、蛋白辅料8%-10%，并调节含水量至65%-75%，配成蝇蛆工业化生产底料，使其达到工业化蝇蛆饲料的标准；

2.根据权利要求1所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（2）甘蔗渣转化适应蝇株的诱导与稳定：将甘蔗渣采用机械粉碎至400目，破坏木质素结构，然后加入麦麸和水配制成含水量50%-90%的甘蔗渣培养料，在环境温度20-30℃、相对湿度50%-80%的条件下诱导培养经步骤（1）驯化之后的家蝇幼虫；诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5，每一个配比比例培养5-10代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离3日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、食糖饲养产卵；再从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4，每一个配比比例培养10-15代，每一代培养过程为蝇卵→甘蔗渣培养料诱导培养→分离4日龄幼虫→化蛹→羽化成蝇→奶粉、食糖饲养产卵；使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准，由此得到甘蔗渣转化适应蝇株；

（5）蔗糖工业废弃物蝇蛆生物转化预处理：甘蔗渣机械粉碎至400目，将浓度为10⁶/ml的白腐菌培养液、水、甘蔗渣粉按1∶1∶20的质量比混合活化8小时，再将活化后的甘蔗渣粉与未发酵甘蔗渣粉按1∶500的质量比混合，开放性发酵1-3天，得改性甘蔗渣粉；按重量比例1:0.8-1.2向糖蜜中加入pH调节剂，将pH值调节到6.5-7.5；滤泥加热至70-80℃，用等体积的水冲洗，除去其中的蔗蜡；然后按重量百分比计算，取改性后的甘蔗渣粉40%、糖蜜15%、滤泥20%、麦麸或谷糠15%、蛋白辅料10%，并调节含水量至65%-75%，配成蝇蛆工业化生产底料，使其达到工业化蝇蛆饲料的标准；

3.根据权利要求1或2所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：在步骤（6）中，每隔20天向工业化甘蔗渣转化蝇株引入稳定的纤维素酶、脂肪酶双高表达蝇株，引入的数量为每次每笼3%-5%，防止工业化甘蔗渣转化蝇株的退化。

4.根据权利要求1或2所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：步骤（5）中所述的滤泥为亚硫酸法滤泥或碳酸法滤泥。

5.根据权利要求4所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：碳酸法滤泥在配制蝇蛆工业化生产底料前，按质量比1：1加入弱酸性的有机废水。

6.根据权利要求3所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：步骤（5）中的pH调节剂为小苏打或石灰石。

7.根据权利要求3所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：步骤（4）、（5）所述的蛋白辅料为干蛆粉、玉米粉、菜籽饼或豆粕。

8.根据权利要求3所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：步骤（2）中诱导性甘蔗渣培养料的配比从甘蔗渣粉∶麦麸=1∶9逐渐增加至甘蔗渣粉∶麦麸=5:5过程中，每一代挑选行动活跃、体型较大的3日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇，直到存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上，再进入下一个配比比例；诱导性甘蔗渣培养料配比从甘蔗渣粉∶麦麸=5:5增加至甘蔗渣粉∶麦麸=6:4过程中，每一代挑选行动活跃、体型较大的4日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇，当存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上时，在该配比比例中继续培养3-5代，使蝇株各方面生理状况达到稳定，再进入下一个配比比例。

9.根据权利要求3所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：步骤（1）、（2）和（4）所述的驯化、诱导，即对当地野生家蝇进行甘蔗渣这一特定饲养环境下的工程化养殖适应性诱导驯化，使家蝇幼虫在甘蔗渣中集约化饲养时能够正常生长，达到每10公斤甘蔗渣培养料繁殖蝇蛆150克、3日龄蝇蛆每个虫体质量25毫克以上，充分转化蔗糖工业废弃物中的有机资源。

10.根据权利要求3所述家蝇生态转化处理蔗糖工业废弃物的方法，其特征在于：步骤（6）中所述稳定的工业化甘蔗渣转化蝇株是指家蝇幼虫在改性甘蔗渣粉配制的蝇蛆工业化生产底料中生长繁殖，达到每10公斤底料培养产出幼虫至少350克、每个虫体质量25毫克以上。