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Previous issue date: 2018-03-28 / Among the problems explosive world population growth brings to the environment, this work proposes one possible solution to mitigate two problems: disposal of organic solid waste, and the pressure on the current supply of food protein. This solution is based on mass production of Hermetia Illucens larvae (L., 1758) (Diptera: Stratiomyidae), also known as black soldier fly, to degrade organic solid waste, and also serve as an alternative source of animal protein. The optimization of this solution lies on understanding the biology of the insect to find out the relation of the quality and optimal amounts of organic matter to ensure its degradation, and enhance the larvae growth. Finally, knowing the quality of the larvae protein is fundamental to finding its consumer market.
To understand these questions, quantitative experiments and analyzes were made. The organic solid residues used as food for the larvae showed in their centesimal composition 66% of humidity, 63,8% of carbohydrates, 13,8% of crude protein and 18,1% of fat. For the mass production of Hermetia Illucens larvae, the study sought to understand its life cycle in the Amazonian biome in comparison to the existing literature. In relation to the larvae biology, it was possible to observe an oviposition rate around 1002 eggs/female. The mating time takes about 15 minutes. It was observed a cycle of about 36 days from oviposition to adulthood. The eggs hatched on average at 74,75 hours. The development time of the larva from egg to the pre-pupae phase took around 21 days and pupation time 17,5 days. 74,48% of the egg reach the adult stage with a sex ratio of 3 males by 1 female. Regarding the supply of the optimum quantity of food to be supplied, it was concluded that for each 100 mg of Hermetia Illucens eggs, the supply of 2000g of restaurant waste in 2 fractions of 1000g with a 5-day feeding interval reached the best potential of dry. It was observed a organic solid waste weight reduction of 83,75% with a conversion rate of solid residue in proteic biomass of 23,2%.
The pre-pupal as raw material for the production of animal protein showed 40% of crude protein and 32,6% of fat, while the flour of defatted pre-pupal showed levels around 58, 3% crude protein and 6.6% fat. The pre-pupal meal aminogram showed levels of essential amino acids above traditionally used protein sources, such as meat-and-bone meal, poultry viscera meal and soybean meal. The analysis of the fatty acids obtained from the larva brought high levels of lauric and palmitic acid, corroborating with the literature.
This work has provided a good indication that the mass production of black soldier fly for degradation of organic waste and subsequent use as an animal protein is an excellent sustainable alternative to problems related to organic solid waste and alternative sources of protein. / Entre os problemas que o crescimento da população mundial explosiva traz ao meio ambiente, este trabalho propõe uma possível solução para mitigar dois deles: descarte de resíduos sólidos orgânicos e pressão sobre o fornecimento atual de proteína alimentar. Esta solução baseia-se na produção em massa de larvas de Hermetia illucens (L., 1758) (Diptera: Stratiomyidae), também conhecida como mosca soldado negra, para degradar resíduos sólidos orgânicos e também como fonte alternativa de proteína animal. A otimização desta solução reside na compreensão da biologia do inseto para descobrir a relação da qualidade e quantidades ideais de matéria orgânica para garantir sua degradação e aumentar o crescimento das larvas. Finalmente, conhecer a qualidade da proteína larval é fundamental para encontrar seu mercado consumidor.
Para entender essas questões, foram realizadas experiências e análises quantitativas. Os resíduos sólidos orgânicos utilizados como alimento para as larvas mostraram na sua composição centesimal 66% de umidade, 63,8% de carboidratos, 13,8% de proteína bruta e 18,1% de gordura. Para a produção em massa de larvas de Hermetia illucens, o estudo procurou entender seu ciclo de vida no bioma amazônico em comparação com a literatura existente. Em relação à biologia das larvas, foi possível observar uma taxa de oviposição em torno de 1002 ovos / fêmea. O tempo de acasalamento leva cerca de 15 minutos. Observou-se um ciclo de cerca de 36 dias desde a oviposição até a idade adulta. Os ovos eclodiram em uma média de 74,75 horas. O tempo de desenvolvimento da larva do ovo para a fase pré-pupae levou cerca de 21 dias e o tempo de pupação 17,5 dias. 74,48% dos ovos atingem o estágio adulto com uma proporção sexual de 3 machos para 1 fêmea. No que diz respeito ao fornecimento da quantidade ótima de alimentos, concluiu-se que, para cada 100 mg de ovos de Hermetia illucens, o suprimento de 2000g de resíduo de restaurante em 2 frações de 1000 g com intervalo de alimentação de 5 dias atingiu o melhor potencial de redução de matéria orgânica. Observou-se uma redução de peso de resíduos sólidos orgânicos de 83,75% com uma taxa de conversão de resíduos sólidos em biomassa proteica de 23,2%.
A pré-pupa como matéria-prima para a produção de proteínas animais apresentou 40% de proteína bruta e 32,6% de gordura, enquanto a farinha de pré-pupa desengordurada apresentou níveis em torno de 58,3% de proteína bruta e 6,6% de gordura. O aminograma da farinha de pré-pupa mostrou níveis de aminoácidos essenciais acima das fontes de proteína tradicionalmente utilizadas, como farinha de carne e osso, farinha de vísceras de aves e farelo de soja. A análise dos ácidos gordurosos obtidos a partir da larva trouxe altos níveis de ácido láurico e palmítico, corroborando com a literatura.
Este trabalho forneceu uma boa indicação de que a produção em massa da mosca soldado negra para a degradação de resíduos orgânicos e posterior utilização como proteína animal é uma excelente alternativa sustentável aos problemas relacionados aos resíduos orgânicos sólidos e fontes alternativas de proteína.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/6377 |
| Date | 28 March 2018 |
| Creators | Teixeira Filho, Nelson Poli, 92-98855-1985 |
| Contributors | ppgcasa@ufam.edu.br, Silva, Neliton Marques da, Silva, Carlos Gustavo Nunes da |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Ciências do Ambiente e Sustentabilidade na Amazônia, UFAM, Brasil, Faculdade de Ciências Agrárias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -7597927524659854503, 500 |
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