Issuu

ONDERZOEK ‘FRASS’ RESTSUBSTRAAT VAN INSECTENKWEEK (BESTEKNUMMER 8278)

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

ONDERZOEK ‘FRASS’ Restsubstraat van insectenkweek (besteknummer 8278) 20.01.2022 / 11.03.2022 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

11.03.2022

pagina 2 of 64

DOCUMENTBESCHRIJVING 1 Titel van publicatie:

Document1 3 Wettelijk Depot nummer:: 2016

2 Verantwoordelijke Uitgever:

OVAM 4 Trefwoorden:

XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 5 Samenvatting:

Deze brochure ………………………………………

6 Aantal bladzijden: 64

7 Aantal tabellen en figuren: /

8 Datum publicatie:

9 Prijs*: /

2016 10 Begeleidingsgroep en/of auteur: /

11 Contactpersonen:

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 12 Andere titels over dit onderwerp: /

xxxx

U hebt het recht deze brochure te downloaden, te printen en digitaal te verspreiden. U hebt niet het recht deze aan te passen of voor commerciële doeleinden te gebruiken. De meeste OVAM-publicaties kunt u raadplegen en/of downloaden op de OVAM-website. * Prijswijzigingen voorbehouden.

11.03.2022

pagina 3 of 64

INHOUD Inleiding .................................................................................................................................................6 1 Deelvraag 1: Wat is de exacte samenstelling van het restsubstraat?......................................8 1.1 1.2 1.3 1.4

Inleiding Materiaal & Methode Resultaten Discussie en besluit

8 8 10 14

2 Deelvraag 2: Kan het restsubstraat gescheiden worden in de verschillende fracties (mest, resten van voeder en (resten van) insecten)?.........................................................................................................15 2.1 2.2 2.3 2.4

Inleiding Materiaal & Methode Resultaten Discussie en besluit

15 15 16 18

Deelvraag 3: Wat zijn de mogelijke risico's (van de verschillende onderdelen) van het restsubstraat? ...............................................................................................................................................20

3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4

Inleiding Materiaal & Methode Microbiologische analyses Aanwezigheid insecten Chemische risico’s Resultaten Microbiologische analyses Aanwezigheid insecten Chemische risico’s Discussie en besluit

20 20 20 20 21 21 21 23 25 30

4 Deelvraag 4: Is de huidige voorgestelde verwerkingsmethode (1u op 70°C) van het restsubstraat voldoende om eventuele risico's te beperken? ....................................................................................31 4.1 4.2 4.3 4.4

Inleiding Materiaal en methoden Resultaten Discussie en besluit

31 31 31 34

5 Deelvraag 5: Wat zijn de minimaal vereiste verwerkingsmethodes om de diverse risico’s te vermijden? ............................................................................................................................................35 5.1 5.2 5.3 5.4

Inleiding Materiaal en methoden Resultaten Discussie en besluit

35 35 36 39

Algemeen besluit...................................................................................................................................40 Bijlagen ...............................................................................................................................................41

pagina 4 of 64

11.03.2022

Bijlage 1: samenstelling frass Bijlage 2: foto’s van verschillende fracties van frass gescheiden obv grootte (OVAM bestek 8278) Bijlage 3: hoeveelheid ‘insecten’ of ‘delen van insecten’ in elke afgezeefde fractie van het restsubstraat Bijlage 4: voorstel protocol voor volume- en massabepaling van insecten in frass (OVAM bestek 8278)

11.03.2022

42 45 56 60

pagina 5 of 64

INLEIDING Dit document is het eindrapport van de opdracht voor het bestek nr 8278 van de OVAM. In dit bestek werd gevraagd om onderzoek te doen naar FRASS of insectenmest, het restsubstraat dat ontstaat na de kweek van insecten. Het onderzoek werd opgesplitst in 5 deelvragen: 1

Wat is de exacte samenstelling van het restsubstraat?

Kan het restsubstraat gescheiden worden in de verschillende fracties (mest, resten van voeder en (resten van) insecten)?

Wat zijn de mogelijke risico's van de verschillende onderdelen van het restsubstraat (chemisch, biologisch, ecologisch, …)?

Is de huidige voorgestelde verwerkingsmethode (1u op 70°C) van het restsubstraat voldoende om eventuele risico's te beperken?

Wat zijn de minimaal vereiste verwerkingsmethodes om de diverse risico’s te vermijden?

Zoals in het bestek gevraagd werd er gewerkt met het restsubstraat van verschillende insectensoorten. Meer bepaald werd het restsubstraat van de 4 meest economisch interessante insectensoorten onderzocht: nl. de zwarte soldatenvlieg (Hermetia illucens), de meelworm (Tenebrio molitor), de huiskrekel (Acheta domesticus) en de treksprinkhaan (Locusta migratoria). Hierbij lag de focus vnl. op zwarte soldatenvlieg en meelworm. Stalen werden genomen bij 2 wetenschappelijke pilootinstallaties (Thomas More en Inagro) en 5 professionele kwekers. Voor de kwekers werd zo veel mogelijk gekozen voor Vlaamse kwekers, maar indien dit niet mogelijk was werd gekozen voor Nederlandse ondernemingen.

pagina 6 of 64

11.03.2022

In totaal werden er 3 staalnamerondes uitgevoerd, waarbij volgende frass stalen gesampled werden: Maand 1: Staalname ronde 1 a

2x Zwarte Soldatenvlieg: pilot Thomas More, pilot Inagro

2x Meelwormen: pilot Thomas More, pilot Inagro

1x Locusta: pilot Thomas More

1x Huiskrekel: pilot Inagro Maand 3: Staalname ronde 2

4x Zwarte Soldatenvlieg: pilot Thomas More, pilot Inagro, kweker 1, kweker 2

4x Meelwormen: pilot Thomas More, pilot Inagro, kweker 3, kweker 4

2x Locusta: pilot Thomas More, kweker 5

2x Huiskrekel: pilot Inagro, kweker 4 Maand 5: Staalname ronde 3

2x Zwarte Soldatenvlieg: pilot Thomas More, pilot Inagro

2x Meelwormen: pilot Thomas More, pilot Inagro

1x Locusta: pilot Thomas More

1x Huiskrekel: pilot Inagro

11.03.2022

pagina 7 of 64

1 DEELVRAAG 1: WAT IS DE EXACTE SAMENSTELLING VAN HET RESTSUBSTRAAT? INLEIDING

1.1

De chemische samenstelling van frass heeft een belangrijke invloed op de mogelijke toepassingsgebieden van dit substraat. Daarom werd in het OVAM bestek (nummer 8278, deelvraag 1) de samenstelling onderzocht van 4 insectensoorten en dit zowel bij de 2 wetenschappelijke pilootinstallaties (Inagro en Thomas More) en enkele professionele kwekers.

MATERIAAL & METHODE

1.2

Er werden frass stalen, zoals ze het bedrijf zouden verlaten, genomen bij de kwekers of pilootinstallaties (staalname 2). Voor de verschillende insectensoorten werden op volgende locaties stalen van frass genomen (staalname 2): 

Zwarte Soldatenvlieg: Thomas, Inagro (2 stalen op 2 voeders), kweek kweker 3 & 4



Meelwormen: Thomas More, Inagro, kweker 1 & 2



Locusta: Thomas More, kweek kweker 5



Huiskrekel: Inagro, kweek kweker 2

De stalen werden ingevroren en bewaard bij -20 °C tot op het moment van analyse. De analyses werden uitgevoerd in laboratorium van Inagro die een uitgebreide ervaring heeft met mestanalyses. In totaal werden 12 parameters bepaald per staal (Tabel 1). Droge stof via drogen, organische stof via verassen in een moffeloven (NEN-7432), ICP-AES voor Ca, Mg, P, en K (BAM deel3/deel4), GC-TCD voor totale stikstofgehalte (BAM deel3/deel4). Door het beperkt aantal analyses (en beperkt aantal kwekers) bij Acheta domesticus en Locusta migratoria is het niet mogelijk hierop een statistische analyse uit te voeren. Om de vergelijking te kunnen maken met klassieke bronnen van mest en Champost werd gebruik gemaakt van enerzijds de mestwegwijzer van de Bodemkundige Dienst van België en eerdere mest analyses van landbouwers bij Inagro.

pagina 8 of 64

11.03.2022

Tabel 1: De gemeten parameters

Droge stof Organische stof Organische koolstof Ammonium Stikstof Totale stikstof Calcium Magnesium Natrium Kalium Fosfor Zwavel pH

11.03.2022

kg/1000 kg VM kg/1000 kg VM kg/1000 kg VM kg NH3-N/1000 kg VM kg/1000 kg VM kg/1000 kg CaO VM kg/1000 kg MgO VM kg/1000 kg Na2O VM kg/1000 kg K2O VM kg/1000 kg P2O5 VM g/1000 kg VM pH eenheid (1:5 V:V)

pagina 9 of 64

1.3 RESULTATEN De gedetailleerde samenstelling van de frass voor de verschillende insecten en kwekers staan in Tabel 12 in de bijlagen (bijlage 1). Hieronder volgt een samenvatting van deze resultaten. Over het algemeen heeft frass een hogere droge stof gehalte dan de mest van andere dieren. In het bijzonder de meelworm (86 % SD 3.8 %) en de krekel (83 en 89 %) (Figuur 1). De zuivere mest van L. migratoria is waarschijnlijk ook droog, maar de inmenging van het voeder (hier gras) dat bij beide stalen zichtbaar aanwezig was in de frass zorgt hier waarschijnlijk voor enige variabiliteit. De laagste en meest variabele droge stof waarden vinden we bij H. illucens (62 % SD 9.8 %). Het is ook belangrijk op te merken dat de 2 laatste (51 en 52 %) afkomstig zijn van de professionele kwekers en de hogere waarden uit de pilootinstallaties. Dit wijst op een andere kweekmethode. De hoeveelheid organische stof vertoond een gelijkaardig patroon met zeer hoge waardes voor T. molitor, L. migratoria en A. domesticus en licht lagere waardes voor H. illucens (Figuur 2). 100,0 90,0

DS (% VM)

80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0

0.5

T. molitor

1.5

H. illucens

2.5

L. migratoria

3.5

4.5 domesticus

Figuur 1: Het droge stof gehalte van de frass van verschillende insectensoorten

pagina 10 of 64

11.03.2022

Organisce stof (% VM)

90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0

0.5

T. molior

1.5

H. illucens

2.5

L. migratoria

3.5

4.5 domesticus

Figuur 2: Het organische stof gehalte van de frass van verschillende insectensoorten

Het ammonium gehalte was gemiddeld 0.23 % (SD 0.22%, range 0.07 - 0.88 %) en het totaal stikstof gehalte 3.0 % (SD 1.0 %, range 5.5 – 1.7 %) (Figuur 3. Het percentage fosfor (als P2O5) was gemiddeld 2.6 % (SD 0.9 %, range 1.1 – 4.1 %) en kalium (als K2O) was goed voor gemiddeld 2.0 % (SD 0.6 %) (zie Figuur 4 en Figuur 5). De variatie tussen bedrijven is hier groter dan de variatie tussen insectensoorten. 6

Stikstof (% VM)

5 4 3 2 1 0

0.5

T. molior

1.5

H. illucens

2.5

L. migratoria

3.5

4.5 domesticus

Figuur 3: Het ammonium (NH3-N, zwart) en totaal (oranje) stikstof percentage in frass van verschillende insecten.

11.03.2022

pagina 11 of 64

4,5 4,0

P2O5 (% VM)

3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

0.5

T. molior

1.5

H. illucens

2.5

L. migratoria

3.5

A. domesticus

4.5

Figuur 4: Het fosfor (als P2O5) gehalte van de frass van verschillende insectensoorten

3,5

K2O (% VM)

3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

0.5

T. molitor

1.5

H. illucens

2.5

Insect

L. migratoria

3.5

4.5 domesticus

Figuur 5: Het kalium gehalte (als K2O) van de frass van verschillende insectensoorten

pagina 12 of 64

11.03.2022

De gedetailleerde minerale samenstelling (Na, Mg, Ca en S) wordt weergegeven in Tabel 12: De gemeten samenstelling van frass voor de verschillende insecten van de verschillende locaties en een samenvatting in Tabel 1. Voor calcium, magnesium en zwavel zijn er geen substantiële verschillen tussen de insecten. Er is 1 staal met een zeer hoog Ca gehalte (T. molitor, Inagro, 4.7 %). Voor natrium (Na2O) is er wel een verschil, de concentratie in H. illucens frass is consistent hoger dan bij de andere insecten. Tabel 1: Gemiddelde minerale samenstelling van insecten frass

CALCIUM

kg/1000

GEMIDDELDE 11,7

SD 14,1

7,8

2,7

3,3

2,7

3426,7

1487,0

kg CaO VM MAGNESIUM

kg/1000 kg MgO VM

NATRIUM

kg/1000 kg Na2O VM

ZWAVEL

g/1000 kg VM

11.03.2022

pagina 13 of 64

1.4 DISCUSSIE EN BESLUIT Uit de resultaten van deze studie blijkt dat er, voornamelijk, veel variatie in samenstelling is tussen de stalen binnen een insectensoort. Op enkele uitzonderingen na, lijkt op dit moment de kweekmethode en/of voeder een grotere invloed te hebben op de frass samenstelling dan de soort. Hierna word dan ook de ‘gemiddelde’ insecten frass besproken. In vergelijking met voorgaande analyses bij Inagro op frass van de meelworm en zwarte soldatenvlieg (Tabel 13, bijlage 1) is de gemiddelde samenstelling gelijkaardig. Het is echter ook direct duidelijk dat ook hier de variatie binnen een insectensoort groot is voor bijna alle gemeten parameters. Dit blijkt ook uit de gemiddelde variantie coëfficient (SD/gemiddelde*100) voor N, P en K van 30 %. In vergelijking met andere mest/compost soorten is frass droog en rijk aan organisch materiaal. Dit heeft twee voordelen voor de kweker en eindgebruiker. Ten eerste is een hoog droge stof gehalte voordelig gezien men dan geen water moet vervoeren en dus meer nutriënten vervoert per vrachtwagen dan een meer waterhoudende mest. Ten tweede zijn veel landbouwgronden in Vlaanderen arm aan organisch materiaal en het gebruik van deze meststof zou dit kunnen verhogen. Met een gemiddelde N-P-K van 3-3-2 voor frass is dit redelijk in de buurt aan leghennen of moederdierenmest en kan dus waarschijnlijk in gelijkaardige sectoren worden ingezet (Tabel 14 en Tabel 15). Runderen, biggen en paarden daarentegen hebben, relatief, een lagere stikstof en fosfor concentratie. Het is wel belangrijk om hierbij op te merken dat ook bij de mest van ‘klassieke’ landbouwdieren variabel is (Tabel 15). De limiterende factor voor het gebruik van de frass is wel duidelijk fosfaat. Dit komt enerzijds omdat een N/P verhouding van 2 tot 2,5 beter is voor plantengroei en anderzijds mag men in Vlaanderen (afhankelijk van de teelt en locatie) maximaal tussen de 45 en 115 kg/ha/jaar fosfaat gebruiken. Met een gemiddelde van 26 kg/ton wil dit zeggen dat maar 2 tot 5 ton mag worden gebruikt op een veld. Het bodem verbeterend effect, door het hoog gehalte organische materiaal, zal dan ook beperkt zijn. Opnieuw, de gemeten gehaltes waren sterk variabel (tussen 11 en 41 kg/ha). In Vlaanderen mag gemiddeld een halve ton stikstof uit vaste dierlijke mest worden gevoerd per hectare (range 230-1250 kg) en is dus op dit moment niet limiterend. Een verlaging van het fosfor gehalte in de frass zou dus wenselijk zijn om meer afzet te verkrijgen per hectare en misschien ook een betere groei voor de plant te verwezenlijken. Daarnaast is een belangrijk aandachtspunt ook het zoutgehalte (Na) in de frass van de zwarte soldatenvlieg. Deze is vrij hoog in vergelijking met andere insectensoorten en andere diersoorten (gemiddeld 1.5 kg/ton). Een te hoog gehalte kan bijdragen aan de verzilting van de bodem en is negatief voor plantengroei. Een reductie hiervan, door aanpassing van het voeder of kweekregime, zou dus aangewezen zijn. Opvallend is wel dat dergelijke zoutgehaltes niet altijd aanwezig zijn en dus misschien vermeden kunnen worden door een aangepast, zoutarm, voeder. Tot slot, het onderzoek naar de nutritionele behoeften van insecten is nog maar net begonnen (in vergelijking met andere sectoren). Een ander dieet zorgt voor een andere frass samenstelling, gecombineerd met doorgedreven onderzoek naar een efficiëntere opnamen van de nutriënten uit hun voeder kunnen we verwachten dat ook de frass samenstelling de komende jaren nog sterk zal wijzigen.

pagina 14 of 64

11.03.2022

2 DEELVRAAG 2: KAN HET RESTSUBSTRAAT GESCHEIDEN WORDEN IN DE VERSCHILLENDE FRACTIES (MEST, RESTEN VAN VOEDER EN (RESTEN VAN) INSECTEN)? 2.1 INLEIDING Naast uitwerpselen van insecten bevat het restsubstraat vaak ook resten van het voeder en de insecten zelf. Recent werd de dierlijke bijproducten wetgeving aangepast1 (en werd een definitie voor frass (vertaalt als insectenmest) toegevoegd als volgt: “insectenmest”: mengsel van uitwerpselen van gekweekte insecten, de voedingsbodem, delen van gekweekte insecten en dode eieren, met een maximumgehalte van 5 volumeprocent en 3 gewichtsprocent dode gekweekte insecten.”. In tegenstelling tot de andere onderzoeksvragen waarvoor reeds ervaring is bij de gebruikte technieken en analyses, was er voor deze deelvraag nog onderzoek nodig naar de mogelijke technieken. Daarom werd deze deelvraag opgesplitst in (1) het scheiden van fracties en (2) het opstellen van een protocol voor de kwantificatie van insecten in de frass.

2.2 MATERIAAL & METHODE Frass: Voor de verschillende insectensoorten werden op volgende locaties stalen van frass genomen (staalname 2):    

Zwarte Soldatenvlieg: pilot Thomas More, pilot Inagro, kweek kweker 1 & kweker 2 Meelwormen: pilot Thomas More, pilot Inagro, kweek kweker 3 & kweker 4 Locusta: pilot Thomas More, kweek kweker 5 Huiskrekel: pilot Inagro, kweek kweker 4

Scheiden van fracties: Om de insecten, delen van insecten en de overige fracties van de mest te scheiden werden in eerste instantie de frass stalen (1 liter, afgemeten met een glazen maatcilinder van 1000 ml met een diameter van 60 mm en een hoogte van 440 mm) gescheiden op basis van grootte door deze te zeven over verschillende zeven met een diameter van 30 cm (Prosep, zaventem). De zeven werden gestapeld van grote naar klein maaswijdte nl. 3,5 mm > 3 mm > 2,5 mm > 2,36 mm > 2 > 1,7 mm > 1 mm > 500 µm. De zeven werden gemonteerd op een HAVER Sieve Shaker EML 315 digital plus T for dry sieving (Oelde, Germany). Na afzeven werden de verschillende fracties opgevangen in een plastic bak van L 40 cmx B 60 cm x H 12 cm (Engels Logistics NV, Beringen). Vervolgens werd 1

VERORDENING (EU) 2021/1925 VAN DE COMMISSIE, beschikbaar via: L_2021393NL.01000401.xml (europa.eu)

11.03.2022

pagina 15 of 64

per fractie visueel geïnspecteerd of er insecten of delen van insecten aanwezig waren. Indien deze aanwezig waren werden deze manueel verzameld. Om een onderscheid te kunnen maken tussen insecten en delen van insecten werd er besloten insecten te definiëren als ‘thorax+kop’ en andere delen van insecten zoals ledematen, vleugels, vervellingen werden beschouwd als delen van insecten. Van elke fractie die afgezeefd werd, werden foto’s genomen. Kwantificeren van ‘insecten’ en ‘delen van insecten’ in frass: Om de hoeveelheid insecten of delen van insecten te kunnen kwantificeren werden het volume van het frass staal bepaald (1 liter) en werd dit eveneens gewogen op een bovenweger (tot 0.01g nauwkeurig). Van de verschillende fracties die gescheiden werden werd eveneens het volume (ahv een maatcilinder) en het gewicht bepaald (analytische balans tot 0.0001g nauwkeurig).

2.3 RESULTATEN Van al de fracties die gescheiden werden, werden foto’s genomen (zie bijlage 2). Onderstaande foto’s (Figuur 6) geven enkele voorbeelden weer van wat gedefinieerd werd als insecten (= thorax+kop) of ‘delen van insecten’: Insecten:

Delen van insecten:

A. domesticus

H. illucens:

pagina 16 of 64

11.03.2022

L. migratoria:

Figuur 6: onderscheid tussen 'insecten' en 'delen van insecten'

In bijlage 3 wordt een overzicht gegeven van de van de hoeveelheid ‘insecten’ of ‘delen van insecten’ dat teruggevonden werden in elke afgezeefde fractie van het restsubstraat. De hoeveelheid werd bepaald door deze te wegen en door het volume te bepalen. Het volume werd bepaald door de insecten over te brengen in een maatcilinder. Hiervoor werd telkens de grootst mogelijke maatcilinder genomen waarmee het volume nog meetbaar was. Op basis van deze resultaten werd een protocol uitgewerkt voor de bepaling van de hoeveelheid insecten in het restsubstraat (bijlage 4).

11.03.2022

pagina 17 of 64

2.4 DISCUSSIE EN BESLUIT Deze deelvraag had tot doel om na te gaan of ‘insecten’ en ‘delen van insecten’ gescheiden konden worden van de rest van het frass alsook het opstellen van een protocol voor het bepalen van het volumeprocent en gewichtsprocent dode gekweekte insecten in frass. Insecten en delen van insecten konden vaak goed geïdentificeerd worden van de rest van het frass na deze te scheiden obv grootte mbv een draadzeef. Na scheiding obv grootte konden insecten en delen van insecten manueel gescheiden worden van de rest van het frass waarna deze gekwantificeerd konden worden. Bij de volumebepaling werd het meteen duidelijk dat het gemeten volume voor dit materiaal zou variëren afhankelijk van de techniek die gebruikt wordt voor het bepalen van het volume. Zo zijn sprinkhanen veel groter dan meelwormen of zwarte soldatenvlieg larven. Bovendien hebben ze ook een lage densiteit. Ze ‘stapelen’ daarom niet zo goed in de maatcilinder waardoor je hierin veel ‘leeg’ volume krijgt dat je meer ‘meet’ als volume van de insecten. Voor de frass zelf stelt dit probleem zicht niet, hier zijn de partikels steeds fijn genoeg. Tijdens de proeven werd geprobeerd om dit lege volume te vermijden door het materiaal steeds goed aan te schudden. Een mogelijkheid die eveneens bekeken werd is het gebruik van water om het lege volume op te vullen, maar hierbij werd meteen duidelijk dat de dode insecten het water absorbeerden, waardoor met deze techniek eveneens een vertekend beeld verkregen zou worden (zie

A. sprinkhanen in 1000 ml cilinder

pagina 18 of 64

B. sprinkhanen met water in 250 ml maatcilinder

11.03.2022

C. sprinkhanen in 250 ml maatcilinder voor ‘vastschudden’

D. sprinkhanen in 250 ml maatcilinder na ‘vastschudden’ Figuur 7). Het protocol dat nu uitgewerkt werd maakt gebruik van volumebepaling aan de hand van een maatcilinder zonder rekening te houden met het ‘lege’ volume. Hierdoor wordt mogelijks een overschatting gemaakt van het volume ‘insecten’ of ‘delen van insecten’.

E. sprinkhanen in 1000 ml cilinder

11.03.2022

F. sprinkhanen met water in 250 ml maatcilinder

pagina 19 of 64

G. sprinkhanen in 250 ml maatcilinder voor ‘vastschudden’

H. sprinkhanen in 250 ml maatcilinder na ‘vastschudden’

Figuur 7: verschil in gemeten volume afhankelijk van techniek

pagina 20 of 64

11.03.2022

3 DEELVRAAG 3: WAT ZIJN DE MOGELIJKE RISICO'S (VAN DE VERSCHILLENDE ONDERDELEN) VAN HET RESTSUBSTRAAT? 3.1 INLEIDING Het restsubstraat van insecten is een dierlijk bijproduct. Om gedefinieerd te mogen worden als frass mag dit product niet meer dan 5 volumeprocent en 3 gewichtsprocent dode gekweekte insecten bevatten. Om dit product bovendien als bodemverbeterend middel te mogen gebruiken moet het (1) een hygiënisatiestap van 1u op 70°C ondergaan, (2) voldoen aan de microbiële criteria zoals beschreven in Verordening EU nr. 142/2011 en (3) voldoen aan de maximale hoeveelheden verontreinigende stoffen zoals beschreven in het VLAREMA. Deze vraag werd daarom opgedeeld in 3 grote luiken: (1) microbiële risico’s, (2) aanwezigheid van insecten en (3) chemische risico’s.

3.2 MATERIAAL & METHODE 3.2.1 Microbiologische analyses De aanwezigheid en/of hoeveelheid van Clostridium perfringens, Salmonella en Enterobacteriaceae werd geanalyseerd voor het onbehandelde restsubstraat door LOVAP. De analyses gebeurden volgens de procedures beschreven in het compendium voor de monsterneming en analyse, meer bepaald procedure CMA/4/A. Deze stap werd uitgevoerd op het onbehandeld restsubstraat van elk van de 24 staalnames die uitgevoerd werden tijdens het bestek (staalname 1, 2 en 3):    

Zwarte Soldatenvlieg: pilot Thomas More(3x), pilot Inagro (3x), kweek kweker 1 & kweker 2 Meelwormen: pilot Thomas More (3x), pilot Inagro (2x), kweek kweker 3 & kweker 4 Locusta: pilot Thomas More (3x), kweek kweker 5 Huiskrekel: pilot Inagro (3x), kweek kweker 4

3.2.2 Aanwezigheid insecten Voor de bepaling van de insecten werd het protocol zoals uitgewerkt in bijlage 4 gebruikt. Voor de verschillende insectensoorten werden op volgende locaties stalen van frass genomen (staalname 2):    

11.03.2022

pagina 21 of 64

3.2.3 Chemische risico’s Voor de analyses van de chemische risico’s werden de stalen naar LOVAP gebracht. Hier werden de analyses uitgevoerd conform volgende methodes: CMA/3/W - CMA/3/X  PAK/PCB/CLB/MO/EOX CMA/2/IV/6 - CMA/2/I/B.1 &3 - CMA/2/IV/19  metalen Voor de verschillende insectensoorten werden op volgende locaties stalen van frass genomen (staalname 2):  Zwarte Soldatenvlieg: pilot Thomas More, pilot Inagro, kweek kweker 1 & kweker 2  Meelwormen: pilot Thomas More, pilot Inagro, kweek kweker 3 & kweker 4  Locusta: pilot Thomas More, kweek kweker 5  Huiskrekel: pilot Inagro, kweek kweker 4

3.3 RESULTATEN 3.3.1 Microbiologische analyses In totaal werden er 23 frass stalen geanalyseerd op aanwezigheid van Salmonella, Enterobacteriaceae en Clostridum perfringens (zie Tabel 2). In geen enkele van de stalen werd Clostridium prefringens gedetecteerd. Salmonella werd 1 maal teruggevonden tijdens de 2de staalname bij frass van H. illucens afkomstig uit de pilootinstallatie van Thomas More. Bij een latere staalname werd deze niet meer gedetecteerd. Een mogelijke verklaring voor de aanwezigheid van Salmonella was het uitvoeren van een eerder experiment met kippenmest in dezelfde kweekruimte. Tabel 2: microbiële analyses onbehandelde frass stalen. Kleurcode: conformiteit microbiële criteria cat 2 materiaal voor gebruik als organische meststof of bodemverbeteraar volgens Verordening (EU) nr. 142/2011: groen=conform, rood:=niet conform

oorsprong

insecten soort

staalnam e

Salmonella (in 25 g)

INAGRO

T. molitor

niet aangetoond

1.9e5

<10

INAGRO

H. illucens

niet aangetoond

7.1e6

<10

INAGRO

A. domesticus

niet aangetoond

4.6e6

<10

THOMAS MORE THOMAS MORE THOMAS MORE

T. molitor

niet aangetoond

3.7e5

H. illucens

niet aangetoond

>1.5e6

L. migratoria

niet aangetoond

1.4e6

pagina 22 of 64

Enterobacteriaceae bij 37°C (per g)

Clostridium perfringens (per g)

11.03.2022

oorsprong

insecten soort

THOMAS MORE Kweker 1

H. illucens

2 aangetoond

1.5e6

<10

H. illucens

niet aangetoond

>3.0e4

<10

Kweker 2

H. illucens

niet aangetoond

1.3e5

<10

INAGRO

T. molitor

niet aangetoond

5.7e5

<10

Kweker 3

T. molitor

niet aangetoond

4.9e4

<10

Kweker 4

T. molitor

niet aangetoond

6.9e5

<10

THOMAS MORE Kweker 5

T. molitor

niet aangetoond

1.8e6

<10

L. migratoria

niet aangetoond

6.4e6

<10

THOMAS MORE INAGRO

L. migratoria

niet aangetoond

1.9e7

<10

A. domesticus

niet aangetoond

2.3e6

<10

Kweker 4

A. domesticus

niet aangetoond

4.5e5

<10

INAGRO

T. molitor

niet aangetoond

3.3e6

INAGRO

H. illucens

niet aangetoond

1.4e7

INAGRO

A. domesticus

niet aangetoond

5.2e6

THOMAS MORE THOMAS MORE THOMAS MORE

T. molitor

niet aangetoond

7.5e5

H. illucens

niet aangetoond

3.7e5

L. migratoria

niet aangetoond

2.8e5

11.03.2022

staalnam e

Salmonella (in 25 g)

Enterobacteriaceae bij 37°C (per g)

Clostridium perfringens (per g)

pagina 23 of 64

Geen enkele van de onbehandelde stalen voldeed aan de toegestane maximum kolonie vormende eenheden voor Enterobacteriaceae (max 1000 kve/g) (zie Figuur 8).

Figuur 8: Enterobacteriaceae in onbehandeld frass (rode lijn stelt maximum toegelaten waarden voor)

3.3.2 Aanwezigheid insecten De aanwezigheid van insecten werd bepaald in 11 stalen afkomstig van de pilots en professionele kwekers.

pagina 24 of 64

11.03.2022

Tabel 3 en Tabel 4 geven het volume en gewichtspercentage ‘insecten’ en ‘delen van insecten’ weer voor het restsubstraat. Hierbij werd onderscheid gemaakt tussen stalen voor en na zeven door een 3.55 mm draadzeef.

11.03.2022

pagina 25 of 64

Tabel 3: procentuele volume insecten (volume insecten/volume totaal) in 11 frass stalen. Kleurcode: conformiteit frass volgens de nieuwe definitie volgens Verordening (EU) nr. 142/2011: groen=conform, rood:=niet conform

% insecten

% insecten + ververlling & ledematen

% insecten incl. vervelling & ledematen < 3,55 mm % insecten < 3,55 mm

maaswijdte zeef bij oogst (mm)

Hermetia illucens

kweker 2

Hermetia illucens

Thomas More

Tenebrio molitor

1,2

Inagro

Tenebrio molitor

kweker 3

Tenebrio molitor

kweker 4

Tenebrio molitor

Thomas More

Locusta migratoria

15%

17%

kweker 5

Locusta migratoria

10%

Inagro

Acheta domesticus

kweker 4

Acheta domesticus

15%

36%

13%

insecten soort

oorsprong

3,17

Thomas More

Hermetia illucens

kweker 1

pagina 26 of 64

11.03.2022

Tabel 4: procentuele massa insecten (massa insecten/massa totaal) in 11 frass stalen. Kleurcode: conformiteit frass volgens de nieuwe definitie volgens Verordening (EU) nr. 142/2011: groen=conform, rood:=niet conform

% insecten

% insecten + ververlling & ledematen

% insecten incl. vervelling & ledematen < 3,55 mm % insecten < 3,55 mm

maaswijdte zeef bij oogst (mm)

Hermetia illucens

kweker 2

Hermetia illucens

Thomas More

Tenebrio molitor

1,2

Inagro

Tenebrio molitor

kweker 3

Tenebrio molitor

kweker 4

Tenebrio molitor

Thomas More

Locusta migratoria

11%

21%

kweker 5

Locusta migratoria

Inagro

Acheta domesticus

kweker 4

Acheta domesticus

insecten soort

oorsprong

3,17

Thomas More

Hermetia illucens

kweker 1

3.3.3 Chemische risico’s De aanwezigheid van verontreinigende stoffen werd geanalyseerd voor 11 frass stalen afkomstig van pilots en professionele kwekers (zie Tabel 5, Tabel 6 en Tabel 7). Al de stalen voldeden aan de voorwaarden zoals beschreven in VLAREMA-bijlage 2.3.1.A.

11.03.2022

pagina 27 of 64

Tabel 5: Analyse polycyclische aromatische koolwaterstoffen in frass van verschillende insectensoorten. Kleurcode: conformiteit VLAREMA, groen=conform, rood:=niet conform

oorsprong insecten soort

Benzo(a)anthra ceen (mg/kg DS) Acenaftyleen (mg/kg DS) Acenafteen (mg/kg DS) Fluoreen (mg/kg DS) Benzo(a)pyreen (mg/kg DS) Anthraceen (mg/kg DS) Benzo(ghi)pery leen (mg/kg DS) Pyreen (mg/kg DS) Benzo(b)fluora ntheen (mg/kg DS) Benzo(k)fluora ntheen (mg/kg DS) Chryseen (mg/kg DS) Fenanthreen (mg/kg DS) Fluorantheen (mg/kg DS) 11.03.2022

Thom as More Herm etia illucen s

Inagr o

kwek er 1

kwek er 2

Inagr o

kwek er 3

kwek er 4

Herm etia illucen s

Thom as More Tene brio molito r

Herm etia illucen s

<0.30 <1.0

kweke r5

Inagro

kweker 4

Tene brio molito r

Thom as More Locust a migrat oria

Tene brio molito r

Locust a migrat oria

Acheta domesti cus

<0.30

<1.0

<1. 0

<1.0

<1. 0

<1.

0 <1. 0 <0.30

<1.0

<0.30

<1. 0 <0.30

<0.50

<0.30

<1.0

<0.50

<0.30

<1.0

pagina 28 of 64

Indeno(1,2,3cd)pyreen (mg/kg DS) Dibenz(a,h)anth raceen (mg/kg DS) Naftaleen (mg/kg DS)

<0.50

<0.30

METALEN

11.03.2022

pagina 29 of 64

Tabel 6: Analyse metalen in frass van verschillende insectensoorten. Kleurcode: conformiteit VLAREMA, groen=conform, rood:=niet conform

oorsprong insecten soort

Thom as More Herme tia illucen s

Inagr o

kweke r1

kweke r2

Inagr o

kwek er 3

kwek er 4

Thoma s More

kweke r5

Inagro

kweker 4

Herme tia illucen s

Thom as More Teneb rio molito r

Herme tia illucen s

Teneb rio molito r

Locust a migrat oria

Acheta domesti cus

Arseen (As) (mg/kg DS)

<2.0

2.5

Cadmium (Cd) (mg/kg DS)

<0.50

Chroom (Cr) (mg/kg DS)

<15.0

Koper (Cu) (mg/kg DS)

74.8

16.1

15.0

15.9

19.6

13.4

17.7

12.1

18.4

35.9

14.6

Lood (Pb) (mg/kg DS)

<10.0

Nikkel (Ni) (mg/kg DS)

5.52

4.92

<4.00

4.01

<4.00

Zink (Zn) (mg/kg DS)

357

75.9

60.7

120

174

99.4

140

107

113

170

174

Kwik (Hg) (mg/kg DS)

<0.025

pagina 30 of 64

11.03.2022

Tabel 7: Analyse overige organische stoffen in frass van verschillende insectensoorten. Kleurcode: conformiteit VLAREMA, groen=conform, rood:=niet conform

oorsprong

Thom as More

Inagr o

kwek er 1

kwek er 2

Thom as More

Inagr o

kwek er 3

kwek er 4

Thom as More

kweke r5

Inagro

kweker 4

insecten soort

Herm etia illuce ns

Tene brio molito r

Locust a migrat oria

Acheta domesti cus

1,2,3,5+1,2,4,5Tetrachlorobenz een (mg/kg DS)

<0.40

1,2,3,4Tetrachloorbenz een (mg/kg DS)

<0.20

Pentachloorben zeen (mg/kg DS)

<0.15

Hexachloorbenz een (mg/kg DS)

<0.050

<0.05 0

<0.050

minerale olie fractie C10-C20 (mg/kg DS)

<100

135

<100

175

<100

minerale olie fractie C20-C40 (mg/kg DS)

<1000

2570

<1000

4190

<1000

1390

3460

Som PCB's (mg/kg DS))

<0.010 0

<0.01 00

<0.010 0

<0.0100

11.03.2022

1 00

pagina 31 of 64

3.4 DISCUSSIE EN BESLUIT De aanwezigheid van Salmonella, Enterobacteriaceae en Clostridium perfringens werd bepaald in 23 verse frass stalen. Clostridium werd niet teruggevonden in de geteste stalen hiermee voldeden de stalen aan de criteria voor Clostridium zoals voorgeschreven in Verordening (EU) nr. 142/2011. Salmonella werd in slechts 1 staal teruggevonden in een pilot kweek, een verklaring voor de aanwezigheid van Salmonella is mogelijks het uitvoeren van proeven met kippenmest die in dezelfde kweekcel uitgevoerd werden. De andere stalen voldeden aan de criteria voor Salmonella zoals voorgeschreven in Verordening (EU) nr. 142/2011. Voor Enterobactericeae voldeed geen enkel staal aan de criteria. Er moet hierbij wel opgemerkt worden dat het over onbehandelde frass stalen gaat. De aanwezigheid van insecten ligt voor de meesten stalen onder de maximum waarden. Enkel voor Locusta migratoria en Acheta domesticus worden grotere percentages aangetroffen, vnl. bij het volumepercentage. Wanneer er gekeken wordt naar de stalen die gezeefd worden door een 3.55 mm draadzeef, zijn alle stalen conform wat betreft massa en volumepercentage insecten. Voor ‘delen van insecten’ is er dan slechts 1 staal van Acheta domesticus dat niet voldoet, dit was te wijten aan de grote hoeveelheid vervellingen die nog in deze stalen aanwezig waren zoals te zien in de foto’s in bijlage. Wat betreft de maximum gehalten aan verontreinigende stoffen voldeden al de stalen aan de maxima volgens VLAREMA-bijlage 2.3.1.A. Dit was in principe te verwachten daar de voeders die gebruikt worden bij de kweek eveneens aan deze normen zouden moeten voldoen en er niet verwacht wordt dat bv. kweekbakken met deze stoffen gecontamineerd zouden zijn indien de correcte hygiënemaatregelen getroffen worden.

11.03.2022

pagina 32 of 64

4 DEELVRAAG 4: IS DE HUIDIGE VOORGESTELDE VERWERKINGSMETHODE (1U OP 70°C) VAN HET RESTSUBSTRAAT VOLDOENDE OM EVENTUELE RISICO'S TE BEPERKEN? 4.1 INLEIDING Deze deelvraag werd beperkt tot de microbiële criteria zoals beschreven in de dierlijke bijproductenwetgeving. Momenteel wordt als verwerkingsmethode 70°C gedurende 60 minuten als voorwaarden opgelegd. Door zowel voor als na deze hittebehandeling de aanwezigheid en/of hoeveelheid van Clostridium perfringens, Salmonella en Enterobacteriaceae na te analyseren, kan nagegaan worden wat het effect is van deze verwerkingmethode op bovenstaande micro-organismen.

4.2 MATERIAAL EN METHODEN De aanwezigheid en/of hoeveelheid van Salmonella en Enterobacteriaceae werd geanalyseerd voor het onbehandelde en behandelde restsubstraat door LOVAP. Voor de verschillende insectensoorten werden de stalen van staalname 2 gebruikt waarvoor reeds een microbiële analyse werd uitgevoerd op het onbehandelde restsubstraat. Alvorens de stalen te analyseren werd een deelstaal van 10 of 25 g in een stomacherzak ondergedompeld in een waterbad van 70°C. Gelijktijdig werd een temperatuursonde in een extra stomacherzak ondergedompeld waardoor gemeten kon worden wanneer de stalen gedurende 1u een temperatuur van 70°C behaald hadden. Hierna werden de analyses verder uitgevoerd volgens de procedures beschreven in het compendium voor de monsterneming en analyse, meer bepaald procedure CMA/4/A. Voor zwarte soldatenvliegen en meelwormen werden telkens 2 extra stalen genomen van de pilot van Thomas More die vervolgens geïnoculeerd werden met Salmonella typhimurium (5.2e5 cfu/ml) en E. coli (Enterobacteriaceae, 4.1e4 cfu/ml). Zo werd een worst case scenario voorzien.

4.3 RESULTATEN Tabel 8 toont de microbiële analyses van de frass stalen na hittebehandeling van 70°C gedurende 60 minuten. Salmonella werd hierbij niet meer teruggevonden in het H. illucens staal van de pilotkweek, wat erop wijst dat de hittebehandeling voor dit staal voldoende was om deze pathogeen af te doden.

11.03.2022

pagina 33 of 64

Tabel 8: microbiële analyses behandelde frass stalen (70°C, 60 min). Kleurcode: conformiteit microbiële criteria cat 2 materiaal voor gebruik als organische meststof of bodemverbeteraar volgens Verordening (EU) nr. 142/2011: groen=conform, rood:=niet conform

oorsprong

insecten soort

Salmonella (in 25 g)

THOMAS MORE

H. illucens

Kweker 1

H. illucens

Kweker 2

H. illucens

INAGRO

T. molitor

Kweker 3

T. molitor

Kweker 4

T. molitor

THOMAS MORE

T. molitor

Kweker 5

L. migratoria

THOMAS MORE

L. migratoria

INAGRO

A. domesticus

Kweker 4

A. domesticus

niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond niet aangetoond

Enterobacteriaceae bij 37°C (per g)

Clostridium perfringens (per g)

1.3e2

<10

5.0e4

<10

2.7e2

<10

2.8e3

<10

3.5e2

<10

1.5e4

<10

5.4e4

<10

Na de hittebehandeling van 70°C gedurende 60 min is er een duidelijk afname van de Enterobacteriaceae ten opzichte van de onbehandelde stalen. Dit is ook duidelijk te zien in Figuur 9. Hierdoor voldoet de meerderheid van de stalen aan de criteria van max 1000 kve voor Enterobacteriaceae volgens Verordening (EU) nr. 142/2011.

pagina 34 of 64

11.03.2022

Figuur 9: Enterobacteriaceae in onbehandeld en behandeld (70°C, 60 min) frass (rode lijn stelt maximum toegelaten waarden voor).

Tabel 9 toont de microbiële analyses van de geïnoculeerde frass stalen voor en na hittebehandeling van 70°C gedurende 60 minuten. Na inoculatie (voor de hittebehandeling) is Salmonella aanwezig in de stalen en is er ook een toename van Enterobacteriaceae. Echter Clostridium kon niet gedetecteerd worden na inoculatie. Opvallend na de hittebehandeling is er wel een afname van Enterobacteriacea, maar werd Salmonella nog steeds gedetecteerd.

11.03.2022

pagina 35 of 64

Tabel 9: microbiële analyses behandelde en geïnoculeerde frass stalen (70°C, 60 min). Kleurcode: conformiteit microbiële criteria cat 2 materiaal voor gebruik als organische meststof of bodemverbeteraar volgens Verordening (EU) nr. 142/2011: groen=conform, rood:=niet conform

oorsprong

THOMAS MORE T. molitor

THOMAS MORE H. illucens

hygiënisatie duur (min) hygiënisatie temperatuur (°C) inoculatie

Salmonella & E.coli

Salmonella Salmonella & E.coli & E.coli

Salmonella (in 25 g)

aangetoond

1.4e3

5.2e5

<10

insecten soort

Enterobacteriaceae 4.3e6 bij 37°C (per g) <10 Clostridium perfringens (per g)

4.4 DISCUSSIE EN BESLUIT Hittebehandeling van 70°C gedurende 60 min heeft een duidelijk effect op de microbiële counts in frass. In al de stalen was er steeds een duidelijke daling van Enterobacteriaceae. Ook bij het H. illucens staal gecontamineerd met Salmonella werd dit niet meer gedetecteerd na de hittebehandeling. Opmerkelijk, wanneer frass stalen van T. molitor en H. illucens geïnoculeerd werden met Salmonella werd dit na de hittebehandeling wel nog gedetecteerd. Afdoding van Salmonella (en andere micro-organismen) is afhankelijk van verschillende parameters zoals vochtigheid, wateractiviteit, de stam. Zo werd ook in andere studies aangetoond dat Salmonella niet altijd volledig afgedood wordt na een hittebehandeling van 1u bij 70°C2. Het betreft in deze studie slechts 1 meting waarbij enkel aan- of afwezigheid van Salmonella bepaald werd. Daarom zou het aangewezen zijn dit in de toekomst verder te onderzoeken.

Kim, J.; Diao, J.; Shepherd, M.W.; Singh, R.; Heringa, S.D.; Gong, C.; Jiang, X. Validating thermal inactivation of Salmonella spp. in fresh and aged chicken litter. Appl. Environ. Microbiol. 2012, 78, 1302–1307. 2

pagina 36 of 64

11.03.2022

5 DEELVRAAG 5: WAT ZIJN DE MINIMAAL VEREISTE VERWERKINGSMETHODES OM DE DIVERSE RISICO’S TE VERMIJDEN? 5.1 INLEIDING Deze deelvraag werd net zoals deelvraag 4 beperkt tot de microbiële criteria zoals beschreven in de dierlijke bijproductenwetgeving. Momenteel wordt als verwerkingsmethode 70°C gedurende 60 minuten als voorwaarden opgelegd. In deze deelvraag wordt bekeken wat het effect is van onderstaande tijd-temperatuur variaties:  30 min 70°C 

30 min 55°C



60 min 70°C



60 min 55°C



45 min 62,5°C

5.2 MATERIAAL EN METHODEN De aanwezigheid en/of hoeveelheid van Salmonella en Enterobacteriaceae werd geanalyseerd voor het onbehandelde en behandelde restsubstraat door LOVAP. Er werd gewerkt met de stalen van zwarte soldatenvlieg en meelwormen uit staalname 2. Naast de gewone stalen werden telkens 2 extra stalen genomen van de pilot van Thomas More die vervolgens geïnoculeerd werden met Salmonella (S. typhimurium) (5.2e5 cfu/ml), C. perfringens en E. coli (Enterobacteriaceae, 4.1e4 cfu/ml). Zo werd een worst case scenario voorzien. Alvorens de stalen te analyseren werd een deelstaal van 10 of 25 g in een stomacherzak ondergedompeld in een waterbad van de gewenste temperatuur. Gelijktijdig werd een temperatuursonde in een extra stomacherzak ondergedompeld waardoor gemeten kon worden wanneer de stalen gedurende de gewenste tijd de juiste temperatuur behaald hadden. Hierna werden de analyses verder uitgevoerd volgens de procedures beschreven in het compendium voor de monsterneming en analyse, meer bepaald procedure CMA/4/A.

11.03.2022

pagina 37 of 64

5.3 RESULTATEN Tabel 10 geeft de resultaten weer van de microbiële analyses voor T. molitor frass voor en na hittebehandeling met verschillende temperatuur-tijdvariaties en met of zonder innoculatie van Salmonella (S. typhimurium) en E. coli (Enterobacteriaceae). Voor de Enterobacteriaceae is er steeds een duidelijk daling na de hittebehandeling. Hittebehandeling van 70°C gedurende 30 min is daarbij het efficiëntste. Na inoculatie met Salmonella is deze niet meer aanwezig na de hittebehandeling van 30 min & 70° en 30 of 60 min bij 55°C. Tabel 11 geeft de resultaten weer van de microbiële analyses voor H. illucens frass voor en na hittebehandeling met verschillende temperatuur-tijdvariaties en met of zonder innoculatie van Salmonella en E. coli (Enterobacteriaceae). Voor de Enterobacteriaceae is er steeds een duidelijk daling na de hittebehandeling. Hittebehandeling van 70°C gedurende 30 min is daarbij het efficiëntste net zoals bij frass van T. molitor. Na inoculatie met Salmonella is deze niet meer aanwezig na de hittebehandeling van 30 min & 70° en 30 of 60 min bij 55°C.

pagina 38 of 64

11.03.2022

Tabel 10: microbiële analyses geïnoculeerde frass stalen van T. molitor na hittebehandeling met verschillende temperatuur en tijd. Kleurcode: conformiteit microbiële criteria cat 2 materiaal voor gebruik als organische meststof of bodemverbeteraar volgens Verordening (EU) nr. 142/2011: groen=conform, rood:=niet

oorsprong insecten soort

THOMA S MORE T. molitor 45

62,5

THOMA S MORE T. molitor / /

THOMA S MORE T. molitor 30

THOMA S MORE T. molitor 60

THOMA S MORE T. molitor 45

62,5

Salmon ella & E. coli

niet aangetoo nd

aangetoo nd

niet aangetoo nd

aangetoo nd

4.4e5

3.3e6

6.5e6

1.1e3

2.0e6

5.1e5

1.3e6

11.03.2022

THOMA S MORE T. molitor 60

7.6e5

Enterobacteriac eae bij 37°C (per g)

THOMA S MORE T. molitor 30

6.2e4

Salmonella (in 25 g)

THOMA S MORE T. molitor 30

5.0e6

hygiënisatie duur (min) hygenisatie temperatuur (°C) inoculatie

THOMA S MORE T. molitor /

pagina 39 of 64

Tabel 11: microbiële analyses geïnoculeerde frass stalen van H. illucens na hittebehandeling met verschillende temperatuur en tijd. Kleurcode: conformiteit microbiële criteria cat 2 materiaal voor gebruik als organische meststof of bodemverbeteraar volgens

oorsprong insecten soort

THOMA S MORE H. illucens 45

62,5

THOMA S MORE H. illucens / /

THOMA S MORE H. illucens 30

THOMA S MORE H. illucens 60

THOMA S MORE H. illucens 45

62,5

Salmon ella & E. coli

aangetoo nd

niet aangetoo nd

aangetoo nd

niet aangetoo nd

aangetoo nd

niet aangetoo nd

2.6e3

8.6e5

1.4e6

4.3e4

2.0e3

7.3e5

pagina 40 of 64

THOMA S MORE H. illucens 60

1.1e5

Enterobacteriac eae bij 37°C (per g)

THOMA S MORE H. illucens 30

<10

Salmonella (in 25 g)

THOMA S MORE H. illucens 30

2.9e6

hygiënisatie duur (min) hygenisatie temperatuur (°C) inoculatie

THOMA S MORE H. illucens /

11.03.2022

5.4 DISCUSSIE EN BESLUIT In deze deelvraag werd nagegaan wat het effect zou zijn van kortere tijd-temperatuur variaties dan 60 minuten bij 70°C op de aanwezigheid van Salmonella of hoeveelheid Enterobacteriaceae. Voor het staal van H. illucens bleek hierbij een behandeling van 30 min bij 70°C voldoende om te voldoen aan de voorwaarden van Verordening (EU) nr. 142/2011. Ook voor het staal van T. molitor was na een behandeling van 30 min bij 70°C Salmonella niet meer aanwezig. De hoeveelheid Enterobacteriaceae was hier niet hoger dan toegestaan. De afdoding van de geïnoculeerde Salmonella bij een hittebehandeling op 70°C van slechts 30 minuten is tegenstrijdig met de resultaten behaald in deelvraag 4 waar na 60 minuten Salmonella wel nog gedetecteerd werd. Wat hiervoor de verklaring zou kunnen zijn werd niet verder onderzocht in deze studie.

11.03.2022

pagina 41 of 64

ALGEMEEN BESLUIT In deze studie werd onderzoek gedaan naar frass ook genaamd insectenmest of het restsubstraat van insecten. Er werd onderzoek gedaan naar de samenstelling en de mogelijke risico’s van frass van de zwarte soldatenvlieg (Hermetia illucens), de meelworm (Tenebrio molitor), de huiskrekel (Acheta domesticus) en de treksprinkhaan (Locusta migratoria). Hierbij lag de focus vnl. op zwarte soldatenvlieg en meelworm. Stalen waren afkomstig van wetenschappelijke pilootinstallaties en professionele kwekers. Uit de analyses van de samenstelling van frass blijkt dat er heel wat verschillen zijn tussen verschillende insectensoorten en tussen stalen afkomstig van eenzelfde insectensoort maar een andere kweker. Met een gemiddelde N-P-K van 3-3-2 voor frass is dit redelijk in de buurt aan leghennen of moederdierenmest. Uit de microbiële analyses die uitgevoerd werden in deze studie blijkt dat de voorgestelde hittebehandeling van minimaal 70°C gedurende minimaal 60 minuten voor de meeste frass stalen voldoende was om te voldoen aan de microbiële criteria. In deze studie werd eveneens een eerste aanzet gegeven voor het opstellen van een procedure om (delen van) insecten te kwantificeren in frass. Frass of insectenmest wordt in de dierlijke bijproducten wetgeving immers gedefinieerd als een mengsel van uitwerpselen van gekweekte insecten, de voedingsbodem, delen van gekweekte insecten en dode eieren, met een maximumgehalte van 5 volumeprocent en 3 gewichtsprocent dode gekweekte insecten”. Volgens de analyses die in deze studie werden uitgevoerd voldoen de meeste frass stalen aan deze maximumgehalten. Deze studie toont aan dat er nog heel wat vragen en onduidelijkheden zijn omtrent het restsubstraat van insecten. Zo moet er meer onderzoek gebeuren naar de microbiële risico’s die kunnen voorkomen in frass en het effect van verschillende verwerkingsmethoden (hygiënisatie) hierop. Ook moet er meer duidelijkheid komen over de procedures die gebruikt kunnen worden om het volumeprocent insecten te bepalen in frass.

pagina 42 of 64

11.03.2022

BIJLAGEN

11.03.2022

pagina 43 of 64

BIJLAGE 1: SAMENSTELLING FRASS Tabel 12: De gemeten samenstelling van frass voor de verschillende insecten van de verschillende locaties, Hermetia staal Inagro (1 & 2) op frass van larven gegroeid op 2 verschillende voeders.

insecten soort oorsprong pH

Org. C

Ammonium N

Totale N

Droge stof

Org. stof

pH eenheid (1:5 V:V)

kg/1000 kg VM

kg NH3-N/1000 kg VM

kg/1000 kg VM

kg/1000 kg CaO VM

kg/1000 kg MgO VM

kg/1000 kg Na2O VM

kg/1000 kg K2O VM

kg/1000 kg P2O5 VM

kg/1000 kg VM

g/1000 kg VM

Tenebrio

Thomas More

409

1,6

1,8

9,9

0,4

812

737

2084

Tenebrio

Inagro

405

0,7

46,6

11,1

2,7

900

728

4748

Tenebrio

Kweker 1

428

0,9

1,9

9,8

0,3

845

770

1891

Tenebrio

Kweker 2

433

1,5

11,4

11,3

0,9

875

779

3107

Hermetia

Inagro (1)

305

4,2

9,6

6,8

6,7

631

549

4751

Hermetia

Kweker 3

239

1,5

0,3

8,6

6,7

517

430

3287

Hermetia

Inagro (2)

322

8,8

9,7

8,1

6,8

696

580

5763

Hermetia

Thomas More

349

2,6

7,8

9,0

4,9

724

627

4876

Hermetia

Kweker 4

258

1,6

0,5

2,9

3,2

513

464

1859

Locusta

Kweker 5

345

1,2

7,3

5,0

1,1

693

621

1706

Locusta

Thomas More

411

2,2

4,3

5,5

0,5

833

740

2591

Acheta dom.

Inagro

449

0,8

15,2

4,5

2,5

887

809

2434

Acheta dom.

Kweker 2

390

2,6

36,1

9,3

6,4

834

703

5449

11.03.2022

pagina 44 of 64

Tabel 13: Historisch gemeten frass samenstelling bij Tenebrio en Hermetia

AANTAL STALEN

ORG. C

AMMONIUM N

TOTALE N

DROGE STOF

ORG. STOF

kg/1000 kg VM

kg NH3-N/1000 kg VM

kg/1000 kg VM

kg/1000 kg CaO VM

kg/1000 kg MgO VM

kg/1000 kg Na2O VM

kg/1000 kg K2O VM

kg/1000 kg P2O5 VM

kg/1000 kg VM

g/1000 kg VM

TENEBRIO

Gemiddelde

420

1,1

31,1

9,2

10,8

1,3

25,2

31,2

874,2

756,4

TENEBRIO

0,4

9,8

15,2

1,0

1,4

4,4

6,0

24,8

31,1

HERMETIA

Gemiddelde

327

1,5

17,2

4,1

5,8

1,9

18,6

20,3

474,1

388,0

HERMETIA

109

0,4

6,8

1,8

1,7

1,8

7,7

6,2

74,7

84,2

11.03.2022

pagina 45 of 64

Tabel 14: De gemiddelde samenstelling van enkele mestsoorten volgens de mestwegwijzer (BDB)

Mestsoort

Droge stof

Org. stof

kg/1000 kg VM

kg/1000 kg P2O5 VM

kg/1000 kg K2O VM

kg/1000 kg mgO VM

kg/1000 kg Na2O VM

kg/1000 kg CaO VM

242 63,3 299 612 604 631 405 358 365

184 42,7 230 5,7 434 417 339 205 299

8,5 6,1 10,7 29,5 26,2 23,2 6,4 9,1 12,5

4 3,3 9,2 17,2 21,7 29,5 2,2 4,9 10,3

4,8 4 9 22 18,5 23,1 6,3 8,9 9,3

1,8 1,4 3,6 7,4 7,9 9,2 1,4 2,6 4,3

1 1 1,6 3,5 2,8 4,7 0,8 0,9 1,6

5 2,9 9,4 17,6 52,2 68,6 5,4 30,1 10,9

runderstalmest Biggendrijfmest* Varkensstalmest Braadkoppenmest Leghennenmest Moederdierenmest Paardenmest Champost Konijnenmest

Tabel 15: De gemiddelde samenstelling van enkele dierlijke mestsoorten en compost volgens de resultaten van Inagro

DROGE STOF MESTSOORT

MESTVARKENSVASTEMEST RUNDERENVASTEMEST LEGHENMEST SLACHTKUIKENMEST CHAMPOST

pagina 46 of 64

ORG. STOF

kg/1000 kg VM

kg/1000 kg P2O5 VM

kg/1000 kg K2O VM

295,5 259,7 646,2 681,4 381,6

77,7 77,4 161,4 96,3 56,4

240,3 192,6 462,6 589,9 227,6

55,6 71,1 120,7 89,3 31,1

9,0 8,0 28,9 35,7 8,5

4,16 2,68 6,92 5,36 1,76

9,21 3,76 21,19 13,53 5,05

6,80 1,77 6,91 3,76 2,38

7,80 10,20 9,60 23,48 8,65

0,29 3,03 0,42 2,64 3,43

11.03.2022

BIJLAGE 2: FOTO’S VAN VERSCHILLENDE FRACTIES VAN FRASS GESCHEIDEN OBV GROOTTE (OVAM BESTEK 8278) 1. Frass Tenebrio Molitor Thomas More >3,5 mm

11.03.2022

> 3 mm

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

> 500 µm

pagina 47 of 64

< 500 µm

2. Frass Hermetia illucens Thomas More >3,5 mm

pagina 48 of 64

> 3 mm

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

11.03.2022

> 500 µm

< 500 µm

3. Frass Hermetia illucens kweker 1 >3,5 mm

11.03.2022

>3 m m

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

pagina 49 of 64

> 500 µm

< 500 µm

4. Frass Hermetia illucens kweker 2 >3,5 mm

pagina 50 of 64

>3 m m

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

11.03.2022

> 500 µm

< 500 µm

5. Frass Tenebrio Molitor Inagro >3,5 mm

11.03.2022

> 3 mm

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

pagina 51 of 64

> 500 µm

< 500 µm

6. Frass Tenebrio Molitor kweker 3 >3,5 mm

pagina 52 of 64

> 3 mm

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

11.03.2022

> 500 µm

< 500 µm

7. Frass Tenebrio Molitor kweker 4 >3,5 mm

11.03.2022

> 3 mm

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

> 500 µm

pagina 53 of 64

< 500 µm

8. Frass Locusta Migratoria Thomas More >3,5 mm

pagina 54 of 64

>3 m m

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

11.03.2022

> 500 µm

< 500 µm

9. Frass Locusta Migratoria kweker 5 >3,5 > 3 > 2,5 mm mm mm

11.03.2022

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

pagina 55 of 64

> 500 µm

< 500 µm

10. Frass Acheta domesticus Inagro >3,5 mm

pagina 56 of 64

> 3 mm

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

11.03.2022

> 500 µm

< 500 µm

11. Frass Acheta domesticus kweker 4 >3,5 mm

11.03.2022

>3 m m

> 2,5 mm

> 2,36 mm

> 2 mm

> 1,7 mm

> 1 mm

pagina 57 of 64

> 500 µm

< 500 µm

BIJLAGE 3: HOEVEELHEID ‘INSECTEN’ OF ‘DELEN VAN INSECTEN’ IN ELKE AFGEZEEFDE FRACTIE VAN HET RESTSUBSTRAAT Tabel 16: Overzicht van de hoeveelheid ‘insecten’ of ‘delen van insecten’ dat teruggevonden werden in elke afgezeefde fractie van het restsubstraat

kweker 5

Inagro

Locusta migratoria

Acheta domesticus

Thomas More

Tenebrio molitor

kweker 4

Tenebrio molitor

Inagro

Tenebrio molitor

kweker 3

Thomas More

Hermetia illucens

kweker 2

kweker 1

massa staal (g)

Hermetia illucens

insecten soort volume staal (ml)

Thomas More

oorsprong

1000 381,6

1000 398,1

1000 421,34

1000 351,85

1000 495,1

1000 367,54

1000 353,51

1000 173,91

1000 171,36

1000 577,8

1000 356,62

volume insecten (ml) > 3,55 mm massa insecten (g) > 3,55 mm

150

140

0,111

1,3665

19,4835

2,7186

22,2915

volume insecten incl. vervelling & ledematen (ml) > 3,55 mm

165

100

230

0,578

2,1965

35,4879

4,2093

25,4417

1,6

4,51

0,6841

9,0164

1,4291

1,5595

1,2886

1,6

massa insecten incl. vervelling & ledematen (g) > 3,55 mm volume insecten (ml) 3,552,5 mm massa insecten (g) 3,55-2,5 mm volume insecten incl. vervelling & ledematen (ml) 3,55-2,5 mm

pagina 58 of 64

11.03.2022

kweker 4

Inagro

Acheta domesticus

Locusta migratoria

Tenebrio molitor

kweker 5

kweker 4

Tenebrio molitor

Locusta migratoria

kweker 3

Tenebrio molitor

Thomas More

Inagro

Tenebrio molitor

11.03.2022

Thomas More

massa insecten incl. vervelling & ledematen (g) 2,36-2 mm

Hermetia illucens

volume insecten incl. vervelling & ledematen (ml) 2,36-2 mm

kweker 2

massa insecten incl. vervelling & ledematen (g) 2,5-2,36 mm volume insecten (ml) 2,362 mm massa insecten (g) 2,36-2 mm

Hermetia illucens

volume insecten incl. vervelling & ledematen (ml) 2,52,36 mm

kweker 1

massa insecten incl. vervelling & ledematen (g) 3,55-2,5 mm volume insecten (ml) 2,52,36 mm massa insecten (g) 2,5-2,36 mm

Hermetia illucens

insecten soort

Thomas More

oorsprong

4,51

1,8082

12,117

1,4291

1,5595

0,185

9,4232

2,366

0,233

2,1163

0,8974

2,366

0,233

2,1163

0,8974

3,0211

3,6

1,1827

5,3307

1,1734

0,1258

3,6

1,1827

5,3307

1,1734

0,1258

0,0138

4,518

pagina 59 of 64

kweker 4

Inagro

kweker 5

Thomas More

kweker 4

kweker 3

Inagro

Thomas More

Acheta domesticus

Locusta migratoria

Tenebrio molitor

pagina 60 of 64

Hermetia illucens

massa insecten incl. vervelling & ledematen (g) 1,7-1 mm volume insecten (ml) 1-0,5 mm massa insecten (g) 1-0,5 mm

kweker 2

volume insecten incl. vervelling & ledematen (ml) 1,7-1 mm

Hermetia illucens

massa insecten incl. vervelling & ledematen (g) 2-1,7 mm volume insecten (ml) 1,7-1 mm massa insecten (g) 1,7-1 mm

kweker 1

volume insecten incl. vervelling & ledematen (ml) 2-1,7 mm

Hermetia illucens

insecten soort volume insecten (ml) 2-1,7 mm massa insecten (g) 2-1,7 mm

Thomas More

oorsprong

2,2

7,772

0,103

24.527

0,6406

0,741

2,2

7,772

0,103

0,6406

0,741

0,0153

6,2921

0,366

0,4979

0,4092

0,366

0,4979

0,4092

11.03.2022

kweker 4

Inagro

kweker 5

Thomas More

kweker 4

kweker 3

Inagro

Thomas More

kweker 2

kweker 1

Acheta domesticus

Locusta migratoria

Tenebrio molitor

Hermetia illucens

volume insecten incl. vervelling & ledematen (ml) 1-0,5 mm

Hermetia illucens

insecten soort

Thomas More

oorsprong

volume insecten incl. vervelling & ledematen (ml) <0,5 mm

massa insecten incl. vervelling & ledematen (g) <0,5 mm

massa insecten incl. vervelling & ledematen (g) 1-0,5 mm volume insecten (ml) <0,5 mm massa insecten (g) <0,5 mm

11.03.2022

pagina 61 of 64

BIJLAGE 4: VOORSTEL PROTOCOL VOOR VOLUME- EN MASSABEPALING VAN INSECTEN IN FRASS (OVAM BESTEK 8278)

Voorstel protocol voor volume- en massabepaling van insecten in frass Benodigdheden: •

Minimaal 2 liter materiaal

•

Trechter met diameter van 50 mm

•

Maatcilinder van 1000 ml met een diameter van 60 mm en een hoogte van 440 mm

•

Maatcilinders van 50 ml, 20 ml en 10 ml

•

Analytische balans met een nauwkeurigheid van 0.01 g

•

Zeven met een diameter van minstens 300 mm en maaswijdte van 3,5 mm > 3 mm > 2,5 mm > 2,36 mm > 2 > 1,7 mm > 1 mm > 500 µm

•

Indien beschikbaar: zeefmachine met zeefpan waarop de zeven bevestigd kunnen worden

•

7 opvangbakken waarin het materiaal dat op de zeven blijft liggen kan opgevangen worden (bijvoorbeeld plastic bak van 40*60*7.5 cm)

Procedure: •

Weeg de maatcilinder tot op 0.01 g nauwkeuring

•

Vul te maatcilinder met het frass tot 1000 ml, klop geregeld op de zijkant van de maatcilinder tot het volume niet meer veranderd

•

Weeg de maatcilinder gevuld met frass tot op 0.01g nauwkeurig

•

Breng het staal geleidelijk over op de zeven van grootte naar kleine maaswijdte

•

Breng het materiaal dat overblijft op de zeef over in een opvangbak (gelabeld met de maaswijdte)

•

Bekijk in elke opvangbak of je insecten ziet (insect = minstens thorax), verzamel deze in een opvangbakje gelabeld ‘insecten’

•

Bekijk in elke opvangbak of je delen van insecten ziet (vervellingen of ledematen), verzamel deze in een opvangbakje gelabeld ‘delen van insecten’

•

Weeg de maatcilinders van 50 ml, 20 ml en 10 ml tot op 0.01 g nauwkeuring

•

Breng de insecten over in een gepaste maatcilinder van 50 ml, 20 ml of 10 ml. Neem telkens de grootste maatcilinder waarin je het volume nog kan aflezen, indien de insecten onder de onderste maatstreep zitten, neem dan een kleinere maatcilinder. Klop geregeld op de zijkant van de maatcilinder tot het volume niet meer veranderd. Bepaal het volume tot op de nauwkeurigheid van de maatcilinder

11.03.2022

pagina 62 of 64

•

Weeg de maatcilinder gevuld met insecten tot op 0.01g nauwkeurig

•

Breng nu de ‘delen van insecten’ over in een gepaste maatcilinder van 50 ml, 20 ml of 10 ml. Neem telkens de grootste maatcilinder waarin je het volume nog kan aflezen, indien de ‘delen van insecten’ onder de onderste maatstreep zitten, neem dan een kleinere maatcilinder. Klop geregeld op de zijkant van de maatcilinder tot het volume niet meer veranderd. Bepaal het volume tot op de nauwkeurigheid van de maatcilinder

•

Weeg de maatcilinder gevuld met ‘delen van insecten’ tot op 0.01g nauwkeurig

Berekeningen: Totaalgewicht ‘frass’ wordt berekende door het gewicht van de maatcilinder af te trekken van het gewicht van de maatcilinder gevuld met frass: 𝑀𝑓𝑟𝑎𝑠𝑠 = 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 ― 𝑀𝑚𝑎𝑎𝑡𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 Met

Mfrass = gewicht frass Mtotaal = gewicht maatcilinder gevuld met frass Mmaatcilinder = gewicht maatcilinder

Totaalgewicht ‘insecten’ wordt berekende door het gewicht van de maatcilinder af te trekken van het gewicht van de maatcilinder gevuld met ‘insecten’: 𝑀‘insecten’ = 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 ― 𝑀𝑚𝑎𝑎𝑡𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 Met

M‘insecten’ = gewicht ‘insecten’ Mtotaal = gewicht maatcilinder gevuld met ‘insecten’ Mmaatcilinder = gewicht maatcilinder

Totaalgewicht ‘delen van insecten’ wordt berekende door het gewicht van de maatcilinder af te trekken van het gewicht van de maatcilinder gevuld met ‘delen van insecten’: 𝑀‘delen van insecten’’ = 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 ― 𝑀𝑚𝑎𝑎𝑡𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 Met

M‘delen van insecten’ = gewicht ‘delen van insecten’ in g Mtotaal = gewicht maatcilinder gevuld met ‘delen van insecten’ in g Mmaatcilinder = gewicht maatcilinder in g

Het massapercentage insecten wordt berekend met volgende formule: 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒 𝑖𝑛𝑠𝑒𝑐𝑡𝑒𝑛 (%) = Met

𝑀′𝑖𝑛𝑠𝑒𝑐𝑡𝑒𝑛′ ∗ 100% 𝑀𝑓𝑟𝑎𝑠𝑠

Mfrass= totaalgewicht frass in g

11.03.2022

pagina 63 of 64

M’insecten’= totaalgewicht ‘insecten‘ in g

Het volumepercentage insecten wordt berekend met volgende formule: 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒 𝑖𝑛𝑠𝑒𝑐𝑡𝑒𝑛 (%) = Met

𝑉′𝑖𝑛𝑠𝑒𝑐𝑡𝑒𝑛′ ∗ 100% 𝑉𝑓𝑟𝑎𝑠𝑠

Vfrass= totaalvolume frass in ml V’insecten’= totaalvolume ‘insecten‘ in ml

pagina 64 of 64

11.03.2022