浅析黄粉虫综合提取物的研究与应用

2012-11-16陈重光

中国新技术新产品 2012年1期

陈荣陈重光

（西安市轻工业研究所，陕西西安 710001）

引言

黄粉虫（Tenebrio molitor）又名大黄粉虫、面包虫。黄粉虫繁殖快，养殖成本低，可实现规模化养殖，广泛应用于养殖业的蛋白质饲料。由于未形成高附加值产品，难以实现可持续发展。目前，黄粉虫的研究与应用在国际上主要是以蛋白质作为防冻剂的研究，在国内主要作为餐饮业昆虫菜肴以及营养成分的研究。本文分析了黄粉虫提取物的营养成分及其检测、分析结果，以便确定其利用价值及可应用领域，为黄粉虫综合开发与利用提供有效的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

原料收购于杨凌宏发特种动物养殖中心，选用长度在33mm以上的老熟幼虫，要求活性强，体表颜色鲜艳光亮，虫体饱满。

1.2 方法

1.2.1 原料预处理

采用排杂排毒技术清除虫体消化道的微量毒素和杂物，这些毒素对人体具有一定的不良影响，经过排杂排毒技术处理后方可达到新资源食品的安全性标准。之后进行灭活固化处理，防止虫体蛋白变性、变色，保证成品的良好的风味及品质。再采用微波干燥以保证干燥虫体色泽明亮，均匀膨酥，水分＜6%。

1.2.2 油脂萃取、蛋白质和几丁质的提取与分离

预处理原料经过粉碎、过筛，经CO2超临界萃取、精炼，得到黄粉虫油，分离出的固体混合物用于进一步分离蛋白质和几丁质。采用醇提与冷冻干燥得到蛋白粉，剩余残留物经酸解、碱化、脱色得到几丁质，又经乙酰化得到几丁聚糖。

1.2.3 检测方法

黄粉虫蛋白粉、油脂及几丁聚糖分别送检至国家粮食局西安油脂食品质量监督检测测试中心、陕西省粮油产品质量监督检验站、陕西省疾病预防控制中心、西北农林科技大学测试中心、西北农林科技大学生命科学学院实验中心、交通大学西安医科大学营养研究室，进行了全面检测，检测标准参照同类产品的国家标准（GB/T 17377-2008，GB/T 5009.82-2003，GB/T 5532-2008，GB/T 5511-1985，GB/T 5512-1985，121MB型氨基酸分析仪等）。

2 结果与分析

2.1 黄粉虫提取物营养成分分析

2.1.1 黄粉虫蛋白粉营养成分

黄粉虫原料经过预处理、油脂分离、提取、冷冻干燥，得到收率为40%以上的黄粉虫蛋白粉（见表1）。

根据分析，黄粉虫蛋白质所含18种氨基酸总量为66.38%（见表2），8种必需氨基酸含量和达到27.12%（见表3），必需氨基酸含量占氨基酸总量的40.86%，必需氨基酸与非必需氨基酸含量比值为0.69（见表4）。根据联合国粮农组织规定的8种必需氨基酸标准比例分析，黄粉虫蛋白质中有7种氨基酸比例超过或接近标准比例，其限制氨基酸为蛋氨酸，标准比例10.70%，实际含量10.10%，在与牛奶和蛋类进行复配或混合食用后，便可达到理想的营养均衡状态；而大豆蛋白质有4种限制氨基酸，是植物蛋白的不足之处。根据黄粉虫蛋白质氨基酸分析对照可知，黄粉虫蛋白质含量丰富，属动物蛋白质，其质量优于植物蛋白，利用率高，营养价值高于大豆蛋白质，氨基酸配比合理，可作为优质蛋白质新资源。

表1 几种昆虫与大豆基本组成对比 (%)

表2 几种昆虫粉及大豆蛋白粉氨基酸组成对照表(g/100g)

表3 2种蛋白质必需氨基酸组成对照表(%)

表4 2种蛋白质必需氨基酸与非必需氨基酸分析对照表

利用黄粉虫蛋白粉可制作高蛋白乳饮料和速溶饮品，其口感柔和，色泽乳白，无异味，易于吸收，堪与植物乳饮料相媲美。还可用黄粉虫蛋白粉制作夹心面食品和糖制品，具有蛋白补充作用。优质化妆品常使用蛋白产品用来滋养和营养皮肤，黄粉虫蛋白粉则是美容产品的最佳选择。

黄粉虫蛋白质还具有很好的抗冻作用，长期储存于在40℃的环境下不变性，已有国家用来制作防冻液。

2.1.2 黄粉虫油营养成分

黄粉虫原料经过预处理、油脂分离、精制，得到收率为30% 以上的黄粉虫油（见表5）。

说明：为方便对照，黄粉虫油的豆蔻稀酸（C14:0）0.2未列入表内；

表5 黄粉虫油与其他油脂的脂肪酸组成对照表（%）

表6 黄粉虫油脂肪酸组成分析（%）

表7 黄粉虫油理化性质

表8 根据碘值对黄粉虫油分类

表9 黄粉虫几丁聚糖理化指标

黄粉虫以外的其他品种因脂肪酸参数不全，在此仅提供主要数据。油脂中的多不饱和脂肪酸（MUFA）主要为必需脂肪酸（EFA），有亚油酸（ω-6脂肪酸）和亚麻酸（ω-3脂肪酸），是组成磷脂的重要成分，对于胆固醇代谢极为重要，也是合成前列腺素、血栓烷的原料，还有维持视觉功能、减少皮肤疾病的功能。必需脂肪酸是人体不可缺少且自身不能合成的，必须通过外界补充。亚油酸的主要来源是果仁和植物油，亚麻酸主要来源是鱼类，也存在于少量植物（核桃和亚麻籽）中。如果缺乏必需脂肪酸，或者油酸与亚油酸含量不均衡、吸收能力低下，将会造成发育不良、生长缓慢、妇女不孕，严重者可造成肝脏损伤、心脑血管疾病等症。

据分析对比可知，黄粉虫油含有丰富的不饱和脂肪酸，达到脂肪酸总量的80.7%，必需脂肪酸为脂肪酸总量的34.0%，其脂肪酸组成接近米糠油和芝麻油（见表6）。

黄粉虫油呈淡黄色，澄清透明，在0℃以上均为液态，属于多不饱和脂肪酸的非干性油类（碘值97，小于125），含有抗氧化性的不皂化物（0.7%）和丰富的维生素E（70.52 mg/100g），不易氧化酸败，稳定性极好（见表7）。

折射率是油脂的特有数据，随着脂肪酸的平均分子量的增加而增大，随着碘价的下降而减小；皂化值反映了脂肪酸的平均分子量，皂化值愈大则平均分子量愈小。根据黄粉虫油与多种植物油及动物油对比可知，黄粉虫油脂肪酸的不饱和程度、平均分子量与米糠油、芝麻油和花生油接近（见表8）。

注：本数据均采用平均数值。

经与西安交通大学医学院联合开展动物实验确定，黄粉虫油具有良好的促进烫伤、创伤的作用，可改善烫伤后的症状及炎性反应，治疗后愈合速度快、恢复效果好。

黄粉虫油还可用作为化妆品添加剂，用作为化妆品特效基础油，具有良好的保护和营养作用，可促进皮肤再生，防止皮肤干燥、松弛，保持皮肤弹性与光泽、可应用于抗皱、保湿、活化细胞等美容、美体、美发类产品。

黄粉虫油极易被人体及皮肤所吸收，具有植物油的形态，动物油的优势，是动物油和植物油所不可替代的优质油，可作为优质油脂的新资源，具有良好的开发价值。

2.1.3 黄粉虫几丁聚糖成分。黄粉虫原料经过预处理、油脂分离、蛋白分离、脱钙，脱色，得到收率为2%以上的几丁质，又经脱乙酰基，得到脱乙酰度90%的几丁聚糖（表9）。

几丁质（又称甲壳素）与几丁聚糖（又称脱乙酰甲壳素）是天然的生物性高分子纤维素，具有良好的生物活性，与生物体细胞有良好的生物兼容性，不具毒性且可以被生物体分解，在九十年代初就被国际学术界誉为继蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐之后的第六生命要素。几丁聚糖的应用领域非常广泛，包括机能保健食品、医药用品、食品加工、化妆品、纺织、环保、农业、化学工业等。作为保健食品，几丁聚糖不同于一般的营养保健品，对疾病的预防和保健作用非常广泛，如强化免疫功能，对癌症有抑制作用；降低胆固醇、降血压作用、降血糖作用；强化肝脏机能、对神经、内分泌系统的调节作用；改善腰酸背痛、治疗烧伤、烫伤，加速外伤愈合、吸附体内有害物质并排除于体外。几丁聚糖的主要原料是虾、蟹壳，在黄粉虫中的含量很少，在黄粉虫的综合提取利用中仅作为副产品，以达到综合利用、变废为宝的目的。

2.2 黄粉虫提取物的应用

对于黄粉虫进行综合提取，主产品为蛋白粉和油脂，副产品为几丁聚糖。根据各个产品的特点和性能，均具有广泛的应用领域（见图1）。