msiСовременная наука и инновацииModern Science and Innovations2307-910XNorth-Caucasus Federal University10.37493/2307-910X.2024.4.11msi-1682Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT REPORTSМоделирование процессов биоконверсии с использованием личинок черной мухи-солдатки при утилизации пищевых отходов в больницахSimulation of bioconversion processes using larvae of the black soldier fly in the disposal of food waste in hospitalsКротоваО. Е.KrotovaO. E.

Кротова Ольга Евгеньевна – доктор биолог. наук, профессор кафедры техника и технология пищевых производств

344003,  ЮФО, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Krotova E. Olga – Dr. Sci. (Biol.)., Professor of the Department of Technology and Technology of Food Production

344003, SFD, Rostov region, Rostov-on-Don, Gagarin Square, 1

Alb9652@yandex.ruСавенковК. С.SavenkovK. S.

Савенков Константин Станиславович – канд. с.-х. наук, доцент кафедры ветеринарии

196601, Санкт-Петербург, Пушкин, Петербургское шоссе, 2А

Konstantin S. Savenkov – Cand. Sci. (Techn.), Associate Professor of the Department of Veterinary Medicine

196601, Saint Petersburg, Pushkin, Peterburgskoe shosse, 2A

vetkos@inbox.ruАнохинА. М.AnokhinA. M.

Анохин Александр Михайлович – канд. техн. наук, профессор

346428, Ростовская область, г. Новочеркасск, Пушкинская улица 111

 Alexander M. Anokhin – Cand. Sci. (Techn.), Professor

111 Pushkinskaya Street, 346428, Rostov Region,

anochin2023@yandex.ruЧернышковА. С.ChernyshkovA. S.

Чернышков Александр Сергеевич – канд. с.-х. наук, доцент кафедры кафедры техника и технология пищевых производств

344003, ЮФО, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Alexander S. Chernyshkov – Cand. Sci. (Agricult.), Associate Professor of the Department of Food Production Engineering and Technology

344003, Southern Federal District, Rostov Region, Rostov-on-Don, Gagarin Square, 1

donen@mail.ruЕрошенкоА. А.EroshenkoA. A.

Ерошенко Арина Арамаисовна – канд. техн. наук, доцент кафедры техника и технология пищевых производств

344003, ЮФО, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Arina A. Eroshenko – Cand. Sci. (Techn.), Associate Professor of the Department of Food Production Engineering and Technology

344003, Southern Federal District, Rostov Region, Rostov-on-Don, Gagarin Square, 1

arina-eroshenko@mail.ruФГБОУ ВО Донской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный аграрный университетРоссияSt. Petersburg State Agrarian UniversityRussian FederationНовочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»РоссияNovocherkassk Engineering and Reclamation Institute named after A.K. Kortunov, Don State Agrarian UniversityRussian Federation20240501202504112119Copyright © Кротова О.Е., Савенков К.С., Анохин А.М., Чернышков А.С., Ерошенко А.А., 20252025Кротова О.Е., Савенков К.С., Анохин А.М., Чернышков А.С., Ерошенко А.А.Krotova O.E., Savenkov K.S., Anokhin A.M., Chernyshkov A.S., Eroshenko A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://msi.elpub.ru/jour/article/view/1682

Пищевые отходы - это социальная проблема, поскольку они уменьшают количество безопасных и питательных продуктов, увеличивают риск заражения из-за неправильной утилизации, привлекают вредителей, способствуют росту вредных бактерий и обостряют экологические проблемы, угрожающие продуктивности сельского хозяйства. Цели исследования: выяснить, как больничные пищевые отходы можно превратить в богатые питательными веществами корма и удобрения для животных, установив стандарты на основе количества пищевых отходов, поступающих от стационарных пациентов; проанализировать, как различные методы обработки отходов влияют на рост и поглощение питательных веществ личинками. Данное исследование актуально тем, что в нем рассматривается применение личинок черной мухи-солдатки Hermetia illucens (H.Illucens) в качестве агента биоконверсии в больничных условиях. Это относительно неизученный подход, который обещает производство высококачественной биомассы для корма животных и органических веществ. Эффективная модель поможет оптимизировать процесс биоконверсии, тем самым повысить эффективность и результативность переработки пищевых отходов. Таким образом, данное исследование может улучшить наше понимание управления пищевыми отходами в больницах, особенно в ранее неизученных областях.

Food waste is a social problem because it reduces the amount of safe and nutritious foods, increases the risk of infection due to improper disposal, attracts pests, promotes the growth of harmful bacteria and exacerbates environmental problems that threaten agricultural productivity. Research objectives: to find out how hospital food waste can be converted into nutrient-rich animal feed and fertilizers by setting standards based on the amount of food waste coming from inpatient patients; to analyze how various waste treatment methods affect the growth and absorption of nutrients by larvae. This study is relevant because it examines the use of larvae of the black soldier fly Hermetia illucens (H.Illucens) as a bioconversion agent in hospital settings. This is a relatively unexplored approach that promises the production of high-quality biomass for animal feed and organic matter. An effective model will help optimize the bioconversion process, thereby increasing the efficiency and effectiveness of food waste processing. Thus, this study may improve our understanding of food waste management in hospitals, especially in previously unexplored areas.

производство кормов для животныхпроизводство удобрениймоделирование структурных уравненийпищевые отходыутилизация органических отходовличинки черной мухи-солдаткиanimal feed productionfertilizer productionstructural equation modelingfood wasteorganic waste disposallarvae of the black soldier flyReferencesAlekseev A.L. The influence of mustard flour on the functional and technological properties of model minced meat / Alekseev A.L., Krotova O.E. // In the book: Actual problems of science and technology. 2021. Materials of the All-Russian (national) scientific and practical conference. Rostov-on-Don, 2021. pp. 914-915.Alekseev A.L. The influence of mustard flour on the functional and technological properties of model minced meat / Alekseev A.L., Krotova O.E. // In the book: Actual problems of science and technology. 2021. Materials of the All-Russian (national) scientific and practical conference. Rostov-on-Don, 2021. pp. 914-915.Хозяев И. А. Исследование физико-механических свойств личинки мухи Чёрной львинки, используемой для приготовления комбикормов / И. А. Хозяев, Д. А. Яковлев, Д. Н. Савенков [и др.] // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: Сборник научных трудов XXIV Международной научно-практической конференции. В рамках Агропромышленного форума юга России: выставок «Интерагромаш», «Агротехнологии», Ростов-на-Дону, 24–26 февраля 2021 года. – Ростов-на-Дону: Общество с ограниченной ответственностью "ДГТУ-ПРИНТ", 2021. – С.593-599.Khozyaev I. A. Issledovanie fiziko-mekhanicheskikh svoistv lichinki mukhi Chernoi l'vinki, ispol'zuemoi dlya prigotovleniya kombikormov / I. A. Khozyaev, D. A. Yakovlev, D. N. Savenkov [i dr.] // Sostoyanie i perspektivy razvitiya agropromyshlennogo kompleksa: Sbornik nauchnykh trudov XXIV Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. V ramkakh Agropromyshlennogo foruma yuga Rossii: vystavok «InteragromaSH», «AgrotekhnologiI», Rostov-na-Donu, 24–26 fevralya 2021 goda. – Rostov-na-Donu: Obshchestvo s ogranichennoi otvetstvennost'yu "DGTU PRINT", 2021. – S.593-599.Krotova O. E. Problems and prospects of functional nutrition in Russia: industry and social aspect / O. E. Krotova, D. Efimov, L. S. Detochenko [et al.] // BIO Web of Conferences: International Scientific and Practical Conference “Development and Modern Problems of Aquaculture” (AQUACULTURE 2023), Divnomorskoe, 27 сентября – 04 2023 года. – Divnomorskoe: EDP Sciences, 2024. - Pp. 01050.Krotova O. E. Problems and prospects of functional nutrition in Russia: industry and social aspect / O. E. Krotova, D. Efimov, L. S. Detochenko [et al.] // BIO Web of Conferences: International Scientific and Practical Conference “Development and Modern Problems of Aquaculture” (AQUACULTURE 2023), Divnomorskoe, 27 sentyabrya – 04 2023 goda. – Divnomorskoe: EDP Sciences, 2024. - Pp. 01050.Ефремова, Д. О. Возможности использования нетрадиционных видов сырья в производстве комбикормов в рационе сельскохозяйственных птиц / Д. О. Ефремова, О. Е. Кротова // Генетические и радиационные технологии в сельском хозяйстве: Сборник докладов II Международной молодежной конференции, Обнинск, 19–20 октября 2023 года. – Обнинск: Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии, 2023. – С. 40 43.Efremova, D. O. Vozmozhnosti ispol'zovaniya netraditsionnykh vidov syr'ya v proizvodstve kombikormov v ratsione sel'skokhozyaistvennykh ptits / D. O. Efremova, O. E. Krotova // Geneticheskie i radiatsionnye tekhnologii v sel'skom khozyaistve: Sbornik dokladov II Mezhdunarodnoi molodezhnoi konferentsii, Obninsk, 19–20 oktyabrya 2023 goda. – Obninsk: Vserossiiskii nauchno-issledovatel'skii institut radiologii i agroehkologii, 2023. – S. 40-43.Doroshenko V. A. Studying the Thermophysical Characteristics of the Muscle Mass of the Black Soldier Fly Larvaes (Hermetia Illucens) as a Drying Object / V. A. Doroshenko, I. A. Khozyaev, D. A. Yakovlev [et al.] // Engineering Technologies and Systems. – 2022. – Vol. 32, No. 4. – P. 613-629.Doroshenko V. A. Studying the Thermophysical Characteristics of the Muscle Mass of the Black Soldier Fly Larvaes (Hermetia Illucens) as a Drying Object / V. A. Doroshenko, I. A. Khozyaev, D. A. Yakovlev [et al.] // Engineering Technologies and Systems. – 2022. – Vol. 32, No. 4. – P. 613-629.Саркисян, Д. С. Новые биотехнологии в рыбоводстве и аквакультуре / Д. С. Саркисян, О. Е. Кротова // Генетические и радиационные технологии в сельском хозяйстве: Сборник докладов II Международной молодежной конференции, Обнинск, 19–20 октября 2023 года. – Обнинск: Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии, 2023. – С. 78 81.Sarkisyan, D. S. Novye biotekhnologii v rybovodstve i akvakul'ture / D. S. Sarkisyan, O. E. Krotova // Geneticheskie i radiatsionnye tekhnologii v sel'skom khozyaistve: Sbornik dokladov II Mezhdunarodnoi molodezhnoi konferentsii, Obninsk, 19–20 oktyabrya 2023 goda. – Obninsk: Vserossiiskii nauchno-issledovatel'skii institut radiologii i agroehkologii, 2023. – S. 78-81.Krotova M. A. The effectiveness of the use of low-nutrient feed in industrial poultry farming / M. A. Krotova, O. S. Sangadzhieva, M. Kuznetsova [et al.] // E3S Web of Conferences : XI International Scientific and Practical Conference Innovative Technologies in Environmental Science and Education (ITSE-2023), Divnomorskoe village, Russia, 04–10 сентября 2023 года. – EDP Sciences: EDP Sciences, 2023. – P. 01046.Krotova M. A. The effectiveness of the use of low-nutrient feed in industrial poultry farming / M. A. Krotova, O. S. Sangadzhieva, M. Kuznetsova [et al.] // E3S Web of Conferences : XI International Scientific and Practical Conference Innovative Technologies in Environmental Science and Education (ITSE-2023), Divnomorskoe village, Russia, 04–10 sentyabrya 2023 goda. – EDP Sciences: EDP Sciences, 2023. – P. 01046.Савенков К. С. Эфективность применения ферментации при производстве пищевых продуктов из отходов рыбоперерабатвающей отрасли / К. С. Савенков, О. Е. Кротова, К. Д. Оспина [и др.] // Проблемы развития АПК региона. – 2024. – № 3(59). – С. 180-186. – DOI 10.52671/20790996_2024_3_180. – EDN ZUSLUV.Savenkov K. S. Ehfektivnost' primeneniya fermentatsii pri proizvodstve pishchevykh produktov iz otkhodov rybopererabatvayushchei otrasli / K. S. Savenkov, O. E. Krotova, K. D. Ospina [i dr.] // Problemy razvitiya APK regiona. – 2024. – № 3(59). – S. 180-186. – DOI 10.52671/20790996_2024_3_180. – EDN ZUSLUV.Krotova O. Fermentation biotechnology applied to byproducts of the fish processing industry: Nutrition and functionality information / O. Krotova, O. Tyulumdjieva, N. Vertiy [et al.] // BIO Web of Conferences. – 2024. – Vol. 113. – P. 03006.Krotova O. Fermentation biotechnology applied to byproducts of the fish processing industry: Nutrition and functionality information / O. Krotova, O. Tyulumdjieva, N. Vertiy [et al.] // BIO Web of Conferences. – 2024. – Vol. 113. – P. 03006.Яковлев Д. А. Биотехнология переработки органических отходов с получением белковых продуктов / Д. А. Яковлев, Т. И. Тупольских, Н. Н. Шумская, В. А. Сердюк // Балтийский морской форум: Материалы VI Международного Балтийского морского форума, в 6 томах, Калининград, 03–06 сентября 2018 года. Том 4. – Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2018. – С. 156-162Yakovlev D. A. Biotekhnologiya pererabotki organicheskikh otkhodov s polucheniem belkovykh produktov / D. A. Yakovlev, T. I. Tupol'skikh, N. N. Shumskaya, V. A. Serdyuk // Baltiiskii morskoi forum: Materialy VI Mezhdunarodnogo Baltiiskogo morskogo foruma, v 6 tomakh, Kaliningrad, 03 06 sentyabrya 2018 goda. Tom 4. – Kaliningrad: Kaliningradskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet, 2018. – S. 156-162Гвоздик, М. А. Специфика процесса биоконверсии и технологии получения растительного сырья / М. А. Гвоздик // Вестник науки. – 2024. – Т. 4, № 9(78). – С. 678-681.Gvozdik, M. A. Spetsifika protsessa biokonversii i tekhnologii polucheniya rastitel'nogo syr'ya / M. A. Gvozdik // Vestnik nauki. – 2024. – T. 4, № 9(78). – S. 678-681.Яковлев Д. А. Анализ технологических свойств высушенных фракций личинки черной львинки (Hermetia illucens) / Д. А. Яковлев, Т. А. Вифлянцева, Д. В. Рудой [и др.] // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса : сборник научных трудов XII Международной научно-практической конференции в рамках XXII Агропромышленного форума юга России и выставки «Интерагромаш», Ростов-на-Дону, 27 февраля – 01 2019 года / Донской государственный технический университет, Аграрный научный центр «Донской». – Ростов-на-Дону: Общество с ограниченной ответственностью "ДГТУ-ПРИНТ", 2019. – С. 125 128.Yakovlev D. A. Analiz tekhnologicheskikh svoistv vysushennykh fraktsii lichinki chernoi l'vinki (Hermetia illucens) / D. A. Yakovlev, T. A. Viflyantseva, D. V. Rudoi [i dr.] // Sostoyanie i perspektivy razvitiya agropromyshlennogo kompleksa : sbornik nauchnykh trudov XII Mezhdunarodnoi nauchno prakticheskoi konferentsii v ramkakh XXII Agropromyshlennogo foruma yuga Rossii i vystavki «InteragromaSH», Rostov-na-Donu, 27 fevralya – 01 2019 goda / Donskoi gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet, Agrarnyi nauchnyi tsentr «DonskoI». – Rostov-na-Donu: Obshchestvo s ogranichennoi otvetstvennost'yu "DGTU-PRINT", 2019. – S. 125-128.Кротова, О. Е. Инновационные технологии комбикормов в производстве АПК / О. Е. Кротова, С. Р. Саакян, Д. О. Ефремова // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства : Сборник трудов по материалам национальной научно-практической конференции с международным участием, посвященной памяти доктора биологических наук, профессора, Заслуженного работника Высшей школы РФ, Почетного работника высшего профессионального образования РФ, Почетного гражданина Брянской области Егора Павловича Ващекина, Брянск, 25 января 2022 года. Том Часть II. – Брянск: Брянский государственный аграрный университет, 2022. – С. 117-124.Krotova, O. E. Innovatsionnye tekhnologii kombikormov v proizvodstve APK / O. E. Krotova, S. R. Saakyan, D. O. Efremova // Aktual'nye problemy intensivnogo razvitiya zhivotnovodstva : Sbornik trudov po materialam natsional'noi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, posvyashchennoi pamyati doktora biologicheskikh nauk, professora, Zasluzhennogo rabotnika Vysshei shkoly RF, Pochetnogo rabotnika vysshego professional'nogo obrazovaniya RF, Pochetnogo grazhdanina Bryanskoi oblasti Egora Pavlovicha Vashchekina, Bryansk, 25 yanvarya 2022 goda. Tom Chast' II. – Bryansk: Bryanskii gosudarstvennyi agrarnyi universitet, 2022. – S. 117-124.Тупольских Т. И. Биотехнология переработки органических отходов с получением белковых продуктов / Т. И. Тупольских, Д. А. Яковлев, Д. В. Рудой, В. А. Сердюк // Современная наука и инновации. – 2019. – № 1(25). – С. 148-153. – DOI 10.33236/2307-910X-2019-25-1-147-152.Tupol'skikh T. I. Biotekhnologiya pererabotki organicheskikh otkhodov s polucheniem belkovykh produktov / T. I. Tupol'skikh, D. A. Yakovlev, D. V. Rudoi, V. A. Serdyuk // Sovremennaya nauka i innovatsii. – 2019. – № 1(25). – S. 148-153. – DOI 10.33236/2307-910X-2019-25-1-147-152.Яковлев, Д. А. Безотходные технологии производства альтернативных источников белка в интеграции с аквакультурными хозяйствами / Д. А. Яковлев, П. К. Ганчурукова, Т. А. Вифлянцева // Инновационные технологии в науке и образовании (ИТНО-2017) : Материалы V Международной научно-практической конференции, Ростов-на-Дону, 11–15 сентября 2017 года. – Ростов-на-Дону: Общество с ограниченной ответственностью "ДГТУ-ПРИНТ", 2017. – С. 479-482.Yakovlev, D. A. Bezotkhodnye tekhnologii proizvodstva al'ternativnykh istochnikov belka v integratsii s akvakul'turnymi khozyaistvami / D. A. Yakovlev, P. K. Ganchurukova, T. A. Viflyantseva // Innovatsionnye tekhnologii v nauke i obrazovanii (ITNO-2017) : Materialy V Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, Rostov-na-Donu, 11–15 sentyabrya 2017 goda. – Rostov-na Donu: Obshchestvo s ogranichennoi otvetstvennost'yu "DGTU-PRINT", 2017. – S. 479-482.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.