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每年有数万亿只黑水虻（BSFL；Hermetia illucens；双翅目：水虻科）和黄粉虫（YML；Tenebrio molitor；鞘翅目：拟步甲科）幼虫被屠宰，用作饲料。制定兼顾动物福利与产品质量的屠宰标准操作规程（SOP），对于行业以合乎伦理且经济高效的方式运营至关重要。本研究针对黑水虻和黄粉虫幼虫的热水浸烫，制定了人道屠宰SOP（死亡时间≤1秒）。我们分别在32–100 °C和40–100 °C的水温范围内，评估了黄粉虫和黑水虻的等温临界热极限。我们采用基于韦布尔概率的模型，描述不同温度下幼虫存活率与处理时间之间的关系，从而确定实现人道屠宰所需的时间—温度条件。我们按照以下条件对幼虫进行热烫：1）使99%的幼虫在约1分钟内死亡的SOP；2）使99%的幼虫在≤1秒内死亡的SOP；以及3）99.5–100 °C。我们比较了灰分、蛋白质和脂肪含量、pH值、水分活度、脂质氧化及颜色变化。模型预测，当水温维持在81.3 °C以上（黑水虻单只幼虫重量<0.16 g）或78.3 °C以上（黄粉虫单只幼虫重量<0.12 g）时，可实现对超过99%幼虫的人道屠宰；不过，仍需进一步研究，为较大的幼虫制定SOP。人道SOP对产品质量具有中性或有益影响。我们建议生产者采用2 °C的安全余量（黑水虻：83.3 °C；黄粉虫：80.3 °C）。最后，我们提供了一个能量平衡模型，生产者可据此确定其生产设施中能够实现人道屠宰的幼虫与水的比例及水温。
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利用数学模型描述黑水虻和黄粉虫幼虫热水浸泡人道屠宰过程中的热致死动力学
Flavia S Almeida、Mariangeles P Zacarias、Samuel Olutunde Durosaro、Bruno A. M. Carciofi、Meghan Barrett
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.14.758861
Flavia S Almeida¹
加州大学戴维斯分校；
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Mariangeles P Zacarias²
印第安纳大学印第安纳波利斯分校
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加州大学戴维斯分校；
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每年有数万亿只黑水虻（BSFL；Hermetia illucens；双翅目：水虻科）和黄粉虫（YML；Tenebrio molitor；鞘翅目：拟步甲科）幼虫被屠宰，用作饲料。制定能够保障动物福利和产品质量的屠宰标准操作规程（SOP），对于实现伦理且经济的产业发展至关重要。
实践。本研究针对黄粉虫幼虫（YML）和黑水虻幼虫（BSFL）的热水浸烫，制定了人道屠宰标准操作规程（SOP；死亡时间不超过1秒）。我们分别测定了YML和BSFL在水温从32 ℃或40 ℃升至100 ℃过程中的等温临界最高温度。我们采用基于威布尔概率的模型，描述不同温度下存活率与处理时间的关系，从而确定实现人道屠宰所需的时间—温度条件。我们按以下条件对幼虫进行烫漂：1）使99%的幼虫在约1分钟内死亡的SOP；2）使99%的幼虫在不超过1秒内死亡的SOP；以及3）99.5–100 ℃。我们比较了灰分、蛋白质和脂肪含量、pH、水分活度、脂质氧化及颜色变化。模型预测，水温持续高于81.3 ℃（BSFL，<0.16 g）和78.3 ℃（YML，<0.12 g），可实现对超过99%幼虫的人道屠宰；不过，仍需进一步研究以制定适用于较大幼虫的SOP。人道屠宰SOP对品质的影响中性或有益。我们建议生产者采用2 ℃的安全余量（BSFL：83.3 ℃；YML：80.3 ℃）。最后，我们提供了一种能量平衡模型，生产者可借此确定其生产设施中实现人道屠宰所需的幼虫与水的比例及温度。
利益冲突声明
MB报告称，其与Rethink Priorities存在一段已于2023年结束的关系（担任顾问）。Rethink Priorities未参与本研究的方法制定、数据收集或分析、论文撰写，也未参与是否发表本研究的决定。MB担任昆虫福利研究学会（Insect Welfare Research Society）主任（无薪）；是英国皇家昆虫学会出版与开放科学委员会成员（无薪）；并担任《昆虫学研究方法》（Approaches in Entomology）首席编辑及《昆虫作为食品与饲料》（Journal of Insects as Food and Feed）副主编（均为无薪）。SOD是一名助理发展……
国际应用行为学会（International Society for Applied Ethology）职务（无薪）。
已声明的资助方信息
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版权
本预印本的版权归作者/资助方所有；作者/资助方已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本作品依据
CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议
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发布于 2026 年 10 月 20 日。
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通过热水浸泡黑水虻和黄粉虫幼虫，运用热致死动力学数学建模描述人道屠宰程序
Flavia S
Almeida
，
Mariangeles P
Zacarias
，
Samuel Olutunde
Durosaro
，
Bruno A. M.
Carciofi
，
Meghan
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bioRxiv
2026.10.14.758861；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.14.758861
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通过热水浸泡黑水虻和黄粉虫幼虫，运用热致死动力学数学建模描述人道屠宰程序
Flavia S
Almeida
，
Mariangeles P
Zacarias
，
Samuel Olutunde
Durosaro
、
Bruno A. M.
Carciofi
、
Meghan
Barrett
bioRxiv
2026.10.14.758861；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.14.758861
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关键词：黑水虻 · 黄粉虫 · 人道屠宰 · 热致死动力学 · 韦布尔模型 · 昆虫产品质量
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.14.758861v1?rss=1