淺析黃粉蟲綜合提取物的研究與應用

陳 榮 陳重光

（西安市輕工業研究所，陜西 西安 710001）

引言

黃粉蟲（Tenebrio molitor）又名大黃粉蟲、面包蟲。黃粉蟲繁殖快，養殖成本低，可實現規模化養殖，廣泛應用于養殖業的蛋白質飼料。由于未形成高附加值產品，難以實現可持續發展。目前，黃粉蟲的研究與應用在國際上主要是以蛋白質作為防凍劑的研究，在國內主要作為餐飲業昆蟲菜肴以及營養成分的研究。本文分析了黃粉蟲提取物的營養成分及其檢測、分析結果，以便確定其利用價值及可應用領域，為黃粉蟲綜合開發與利用提供有效的參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

原料收購于楊凌宏發特種動物養殖中心，選用長度在33mm以上的老熟幼蟲，要求活性強，體表顏色鮮艷光亮，蟲體飽滿。

1.2 方法

1.2.1 原料預處理

采用排雜排毒技術清除蟲體消化道的微量毒素和雜物，這些毒素對人體具有一定的不良影響，經過排雜排毒技術處理后方可達到新資源食品的安全性標準。之后進行滅活固化處理，防止蟲體蛋白變性、變色，保證成品的良好的風味及品質。再采用微波干燥以保證干燥蟲體色澤明亮，均勻膨酥，水分＜6%。

1.2.2 油脂萃取、蛋白質和幾丁質的提取與分離

預處理原料經過粉碎、過篩，經CO2超臨界萃取、精煉，得到黃粉蟲油，分離出的固體混合物用于進一步分離蛋白質和幾丁質。采用醇提與冷凍干燥得到蛋白粉，剩余殘留物經酸解、堿化、脫色得到幾丁質，又經乙酰化得到幾丁聚糖。

1.2.3 檢測方法

黃粉蟲蛋白粉、油脂及幾丁聚糖分別送檢至國家糧食局西安油脂食品質量監督檢測測試中心、陜西省糧油產品質量監督檢驗站、陜西省疾病預防控制中心、西北農林科技大學測試中心、西北農林科技大學生命科學學院實驗中心、交通大學西安醫科大學營養研究室，進行了全面檢測，檢測標準參照同類產品的國家標準（GB/T 17377-2008，GB/T 5009.82-2003，GB/T 5532-2008，GB/T 5511-1985，GB/T 5512-1985，121MB型氨基酸分析儀等）。

2 結果與分析

2.1 黃粉蟲提取物營養成分分析

2.1.1 黃粉蟲蛋白粉營養成分

黃粉蟲原料經過預處理、油脂分離、提取、冷凍干燥，得到收率為40%以上的黃粉蟲蛋白粉（見表1）。

根據分析，黃粉蟲蛋白質所含18種氨基酸總量為66.38%（見表2），8種必需氨基酸含量和達到27.12%（見表3），必需氨基酸含量占氨基酸總量的40.86%，必需氨基酸與非必需氨基酸含量比值為0.69（見表4）。根據聯合國糧農組織規定的8種必需氨基酸標準比例分析，黃粉蟲蛋白質中有7種氨基酸比例超過或接近標準比例，其限制氨基酸為蛋氨酸，標準比例10.70%，實際含量10.10%，在與牛奶和蛋類進行復配或混合食用后，便可達到理想的營養均衡狀態；而大豆蛋白質有4種限制氨基酸，是植物蛋白的不足之處。根據黃粉蟲蛋白質氨基酸分析對照可知，黃粉蟲蛋白質含量豐富，屬動物蛋白質，其質量優于植物蛋白，利用率高，營養價值高于大豆蛋白質，氨基酸配比合理，可作為優質蛋白質新資源。

表1 幾種昆蟲與大豆基本組成對比 (%)

表2 幾種昆蟲粉及大豆蛋白粉氨基酸組成對照表(g/100g)

表3 2種蛋白質必需氨基酸組成對照表(%)

表4 2種蛋白質必需氨基酸與非必需氨基酸分析對照表

利用黃粉蟲蛋白粉可制作高蛋白乳飲料和速溶飲品，其口感柔和，色澤乳白，無異味，易于吸收，堪與植物乳飲料相媲美。還可用黃粉蟲蛋白粉制作夾心面食品和糖制品，具有蛋白補充作用。優質化妝品常使用蛋白產品用來滋養和營養皮膚，黃粉蟲蛋白粉則是美容產品的最佳選擇。

黃粉蟲蛋白質還具有很好的抗凍作用，長期儲存于在40℃的環境下不變性，已有國家用來制作防凍液。

2.1.2 黃粉蟲油營養成分

黃粉蟲原料經過預處理、油脂分離、精制，得到收率為30% 以上的黃粉蟲油（見表5）。

說明：為方便對照，黃粉蟲油的豆蔻稀酸（C14:0）0.2未列入表內；

表5 黃粉蟲油與其他油脂的脂肪酸組成對照表（%）

表6 黃粉蟲油脂肪酸組成分析（%）

表7 黃粉蟲油理化性質

表8 根據碘值對黃粉蟲油分類

表9 黃粉蟲幾丁聚糖理化指標

黃粉蟲以外的其他品種因脂肪酸參數不全，在此僅提供主要數據。油脂中的多不飽和脂肪酸（MUFA）主要為必需脂肪酸（EFA），有亞油酸（ω-6脂肪酸）和亞麻酸（ω-3脂肪酸），是組成磷脂的重要成分，對于膽固醇代謝極為重要，也是合成前列腺素、血栓烷的原料，還有維持視覺功能、減少皮膚疾病的功能。必需脂肪酸是人體不可缺少且自身不能合成的，必須通過外界補充。亞油酸的主要來源是果仁和植物油，亞麻酸主要來源是魚類，也存在于少量植物（核桃和亞麻籽）中。如果缺乏必需脂肪酸，或者油酸與亞油酸含量不均衡、吸收能力低下，將會造成發育不良、生長緩慢、婦女不孕，嚴重者可造成肝臟損傷、心腦血管疾病等癥。

據分析對比可知，黃粉蟲油含有豐富的不飽和脂肪酸，達到脂肪酸總量的80.7%，必需脂肪酸為脂肪酸總量的34.0%，其脂肪酸組成接近米糠油和芝麻油（見表6）。

黃粉蟲油呈淡黃色，澄清透明，在0℃以上均為液態，屬于多不飽和脂肪酸的非干性油類（碘值97，小于125），含有抗氧化性的不皂化物（0.7%）和豐富的維生素E（70.52 mg/100g），不易氧化酸敗，穩定性極好（見表7）。

折射率是油脂的特有數據，隨著脂肪酸的平均分子量的增加而增大，隨著碘價的下降而減小；皂化值反映了脂肪酸的平均分子量，皂化值愈大則平均分子量愈小。根據黃粉蟲油與多種植物油及動物油對比可知，黃粉蟲油脂肪酸的不飽和程度、平均分子量與米糠油、芝麻油和花生油接近（見表8）。

注：本數據均采用平均數值。

經與西安交通大學醫學院聯合開展動物實驗確定，黃粉蟲油具有良好的促進燙傷、創傷的作用，可改善燙傷后的癥狀及炎性反應，治療后愈合速度快、恢復效果好。

黃粉蟲油還可用作為化妝品添加劑，用作為化妝品特效基礎油，具有良好的保護和營養作用，可促進皮膚再生，防止皮膚干燥、松弛，保持皮膚彈性與光澤、可應用于抗皺、保濕、活化細胞等美容、美體、美發類產品。

黃粉蟲油極易被人體及皮膚所吸收，具有植物油的形態，動物油的優勢，是動物油和植物油所不可替代的優質油，可作為優質油脂的新資源，具有良好的開發價值。

2.1.3 黃粉蟲幾丁聚糖成分。黃粉蟲原料經過預處理、油脂分離、蛋白分離、脫鈣，脫色，得到收率為2%以上的幾丁質，又經脫乙酰基，得到脫乙酰度90%的幾丁聚糖（表9）。

幾丁質（又稱甲殼素）與幾丁聚糖（又稱脫乙酰甲殼素）是天然的生物性高分子纖維素，具有良好的生物活性，與生物體細胞有良好的生物兼容性，不具毒性且可以被生物體分解，在九十年代初就被國際學術界譽為繼蛋白質、脂肪、糖類、維生素和無機鹽之后的第六生命要素。幾丁聚糖的應用領域非常廣泛，包括機能保健食品、醫藥用品、食品加工、化妝品、紡織、環保、農業、化學工業等。作為保健食品，幾丁聚糖不同于一般的營養保健品，對疾病的預防和保健作用非常廣泛，如強化免疫功能，對癌癥有抑制作用；降低膽固醇、降血壓作用、降血糖作用；強化肝臟機能、對神經、內分泌系統的調節作用；改善腰酸背痛、治療燒傷、燙傷，加速外傷愈合、吸附體內有害物質并排除于體外。幾丁聚糖的主要原料是蝦、蟹殼，在黃粉蟲中的含量很少，在黃粉蟲的綜合提取利用中僅作為副產品，以達到綜合利用、變廢為寶的目的。

2.2 黃粉蟲提取物的應用

對于黃粉蟲進行綜合提取，主產品為蛋白粉和油脂，副產品為幾丁聚糖。根據各個產品的特點和性能，均具有廣泛的應用領域（見圖1）。

圖1 黃粉蟲綜合提取物應用示意圖

3 重要性

3.1 黃粉蟲含有豐富的昆蟲蛋白質，必需氨基酸占氨基酸總量的40.86%，是優質的蛋白質新資源，比植物蛋白質更有利用價值。

3.2 黃粉蟲富含油脂，屬于非干性油類，其不飽和脂肪酸含量占脂肪酸總量的80.7%，必需脂肪酸占脂肪酸總量的34.0%，脂肪酸組成接近米糠油和芝麻油。黃粉蟲油含有豐富的維生素E等抗氧化劑，穩定性好，可作為優質油脂的新資源。

3.3 黃粉蟲蛋白粉和黃粉蟲油可廣泛應用于藥品、保健食品和化妝品領域拓展新資源原料，其副產品幾丁聚糖也具有廣泛的藥用、食用等應用領域。

3.4 昆蟲是一類蘊藏量極大的生物資源，具有巨大的開發和應用潛力。黃粉蟲是昆蟲資源中開發利用價值極高的種類，綜合提取物不僅具有廣泛的應用領域，還可拓展為多種優質終端產品。黃粉蟲已經成為昆蟲資源開發利用的重要研究領域。

[1]陳彤.黃粉蟲養殖與利用[M].北京：金盾出版社.2006.

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[4]凌關庭.保健食品原料手冊[M].北京：化學工業出版社.2004.