影響木薯蠶蛹食用安全性的成分分析

梁菡峪，龍 悅，黃先智*，丁曉雯

（1.西南大學食品科學學院，重慶市農產品加工重點實驗室，重慶 400715；2.西南大學蠶學與系統生物研究所， 重慶 400715）

影響木薯蠶蛹食用安全性的成分分析

梁菡峪1，龍 悅1，黃先智2,*，丁曉雯1

（1.西南大學食品科學學院，重慶市農產品加工重點實驗室，重慶 400715；2.西南大學蠶學與系統生物研究所， 重慶 400715）

采用原子熒光法和滴定法分析影響木薯蠶蛹食用安全性的成分。結果表明：木薯蠶蛹中總砷含量（1.99±0.84）mg/kg、鉛含量（0.14±0.03）mg/kg、鎘含量（0.54±0.14）?g/kg、汞含量未檢出。木薯蠶蛹中氰化物的含量為（0.33±0.07）mg/kg干樣，經過水煮、蒸、油炸、微波處理后，其氰化物的清除率分別達到100%、78.83%、26.78%和39.37%。木薯蠶蛹揮發性 鹽基氮（T VB-N）值達到（71.62±5.32）mg/100g。說明木薯蠶蛹鉛、鎘、汞和氰化物的含量遠低于相關規定的限值。

木薯蠶蛹；揮發性鹽基氮；有害元素；氰化物；食用性

木薯作為生物能源的原料，目前得到快速發展。我國廣西木薯種植面積最高時已達28.67萬hm2，可利用的木薯葉多達32.254萬t，可飼養木薯蠶107.5萬盒，產鮮蛹3 225 t。利用木薯葉飼養的蓖麻蠶，被稱木薯蠶[1]，所得蠶蛹即為木薯蠶蛹。蠶 蛹既是一種營養價值高的美食，也是一種功能活性強的中藥。近年來，經衛生部批準，蠶蛹是“作為普通食品管理的食品新資源名單”中唯一的昆蟲類食品[2-3]。而在我國廣西等地，也將木薯蠶蛹通過油炸等方式加工后用于食用，但對影響木薯蠶蛹食用安全性的成分未見研究報道。

為推廣木薯蠶的飼養，提高木薯種植產業的經濟效益，在推進木薯蠶蛹食用化的進程中為了保證食用者的健康，本實驗對可能影響木薯蠶蛹食用安全性的成分進行測定分析，所測定指標包括揮發性鹽基氮、有害元素、氰化物以及加工處理后氰化物的含量變化，為安全合理地開發利用木薯蠶蛹提供理論依據和處理方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

木薯蠶蛹干品，由西南大學蠶學與系統生物研究所提供，產地為廣西南寧。

1 000 μg/mL的砷、鎘、鉛、汞標準溶液 國家有色金屬標準研究中心。

1.2 儀器與設備

PF6-3原子熒光光譜儀 北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 方法

1.3.1 木薯蠶蛹中揮發性鹽基氮的測定

采用GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》[4]中揮發性鹽基氮的測定方法進行測定。

1.3.2 木薯蠶蛹中有害元素的測定

汞的測定參考GB/T 5009.17—2003《食品中總汞及有機汞的測定》[5]；總砷的測定參考GB/T 5009.11—2003《食品中總砷及無機砷的測定》[6]；總鎘的測定參考GB/T 5009.15—2003《食品中鎘的測定》[7]；總鉛的測定參考GB/T 5009.12—2010《食品中鉛的測定》[8]。

1.3.3 木薯蠶蛹中氰化物的測定

1.3.3.1 定性測定

按照參考文獻[9]提供的方法對木薯蠶蛹樣品進行氰化物定性測定。

1）苦味酸試紙：稱取樣品10 g于具塞試管，加蒸餾水15 mL，搖勻。在苦味酸試紙在試紙上滴上1滴10%碳酸鈉溶液使之濕潤，試管口沿壁貼好，加10%酒石酸溶液5 mL，塞上塞子，50 ℃水浴35 min，觀察試紙是否會變紅，變紅則表明樣品中含有氰化物。

2）水蒸氣蒸餾：稱取樣品10 g，加入1%氫氧化鈉溶液5 mL，水蒸氣蒸餾20 min，混勻，取2 mL，加2 滴 10% 硫酸亞鐵溶液，搖勻，加熱，加1%三氯化鐵溶液1滴，10%鹽酸1 mL使之呈明顯酸性，觀察溶液是否變為藍色。若溶液變為藍色則表示樣品中含有氰化物。

3）硫酸亞鐵-氫氧化鈉試紙：取木薯蠶蛹粉5 g于小三角燒瓶內，加水8 mL呈粥狀，加10%酒石酸5 mL使呈酸性，立即蓋以硫酸亞鐵-氫氧化鈉試紙，加熱，待三角瓶內溶液沸騰后，取下試紙，浸入2%鹽酸中，觀察試紙上是否出現藍色斑點，若有則表明樣品中含有氰化物。

1.3.3.2 定量測定

參考范東翠[9]和蔣治國[10]等的硝酸銀滴定法對木薯蠶蛹樣品進行氰化物定量測定。

1.3.3.3 加工處理對木薯蠶蛹氰化物的影響

水煮：稱取木薯蠶蛹50～60 g于700 mL沸水中煮8 min，撈起瀝干，打碎，測定氰化物含量。蒸煮：稱取木薯蠶蛹50～60 g，于電飯煲中蒸煮15 min，晾干，打碎，測定氰化物含量。微波：稱取木薯蠶蛹50～60 g于磁盤中，于微波爐中處理1 min，冷卻，打碎，測定氰化物含量。油炸：稱取木薯蠶蛹50～60 g，將電磁爐的溫度調至180 ℃，油溫上升后，將蠶蛹倒入炸1 min，撈起瀝干，打碎，用于氰化物的測定。

1.4 數據分析

每項測定至少重復3次以上，取平均值用于實驗結果的分析，實驗數據用Excel 2007分析。

2 結果與分析

2.1 木薯蠶蛹揮發性鹽基氮的含量分析

揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）是指動物性食品由于酶和細菌的作用，使蛋白質分解而產生的氨以及胺類等堿性含氮物質[4]，通常此類含氮物質易揮發，并呈現難聞糞臭特征。目前TVB-N值是評價動物性食品新鮮度的一項重要指標[11-12]。木薯蠶蛹中蛋白質含量豐富，達到（54.80±0.61）%[13]，在加工、存放或運輸過程中可能受到微生物的污染而使蛋白質分解產生氨和胺類物質，嚴重影響其品質。檢測木薯蠶蛹中TVB-N值可以評估木薯蠶蛹蛋白分解及品質變化情況。木薯蠶蛹TVB-N含量測定結果顯示，木薯蠶蛹的TVB-N值為（71.62±5.32）mg/100g，比桑蠶蛹的（82.35±4.92）mg/100g低。

我國還無蠶蛹TVB-N值的相關規定。目前對該值有限量要求的主要是一部分動物性食品，例如要求比較嚴格的是對鮮、凍禽肉的TVB-N限值≤15 mg/100 g[15]，要求最寬松的是SB/T 10525—2009《蝦醬》，該標準規定蝦醬的TVB-N含量≤450 mg/100 g即可。通過感官評定發現，木薯蠶蛹并未出現變色、發臭等腐敗變質的現象，因此對木薯蠶蛹新鮮度的評價指標和限量值有待進一步研究確定。

2.2 木薯蠶蛹中有害元素的測定

汞、鎘、砷、鉛是食品中主要存在的有害元素，進入人體后通過血液循環分布于體內組織和臟器。多數有毒元素在體內有蓄積性，能產生急性和慢性毒性反應，還有可能產生致畸、致癌和致突變作用[16]，測定木薯蠶蛹中有害元素含量對其可食性的評價很有必要。

2.2.1 待測元素的標準曲線和相關系數

表1 砷、鉛、鎘、汞的線性方程和相關系數Table1 Linear regression equations and correlation coefficients of four harmful elements

采用原子熒光分光光度法測定木薯蠶蛹中汞、總砷、鎘、鉛的含量，以各元素質量濃度（X，μg/L）為橫坐標，熒光值為縱坐標（Y）作標準曲線，得到上述元素標準曲線的線性回歸方程和相關系數見表1。在規定的質量濃度范圍內測定4種元素，其標準曲線的線性良好，可用于測定。

2.2.2 木薯蠶蛹中有害元素含量

表2 木薯蠶蛹和桑蠶蛹中有害元素含量比較Table2 The contents of harmful elements in eri silkworm pupa and silkworm ppuuppaa

由表2可知，木薯蠶蛹未檢出汞，但木薯蠶蛹總砷含量為（1.99±0.84）mg/kg、鉛含量（0.14±0.03）mg/kg、鎘含量（0.54±0.14）?g/kg，都高出桑蠶蛹的總砷、鉛、鎘的含量。根據GB/T 2762—2012《食品安全國家標準 食品中污染物限量》[17]的指標規定，肉及肉制品中總砷、鉛、鎘、汞的限值分別為≤0.5 mg/kg、≤0.5 mg/kg、≤0.1 mg/kg、≤0.05 mg/kg，木薯蠶蛹中鉛、鎘、汞的含量都低于該限值，但總砷的含量超過該標準規定限量值的近3 倍。

砷在自然界普遍存在，但其毒性依賴于形態，無機砷的毒性遠大于有機砷，三價砷的毒性大于五價砷[18]。在食品中砷形態的研究主要集中在海產品及谷物中。木薯蠶蛹中總砷含量雖然達到（1.99±0.84）mg/kg，但其中無機砷所占比例是多少以及含量是多少都有待進一步探討。

2.3 木薯蠶蛹中氰化物含量的測定

生氰糖苷（cyanogentic glycosides）亦稱氰苷、氰醇苷，是由氰醇衍生物的羥基和D-葡萄糖縮合形成的糖苷。生氰糖苷本身不呈現毒性，但含有生氰糖苷的植物被動物采食、咀嚼后，在適宜的條件下（有水存在，pH值為5左右，溫度40～50℃），生氰糖苷與其共存的水解酶作用產生氫氰酸（hydrogen cyanide，HCN）可能引起食用者中毒[9]。生氰糖苷的毒性很強，對人的致死量為18 mg/kg（以體質量計）[19]。含有生氰糖苷的食源性植物中就有木薯，木薯的氰化物含量在58.9～162.3 mg/kg鮮樣，而木薯葉的氰化物含量可能達到114.9～459.0 mg/kg鮮樣[20]。木薯蠶以木薯葉為食，對于木薯蠶蛹中氰化物含量的測定是很有必要。

2.3.1 木薯蠶蛹氰化物定性測定

表3 氰化物的定性實驗結果Table3 Qualitative test results for cyanide

木薯蠶蛹氰化物的定性測定結果如表3所示，定性實驗證實木薯蠶蛹中含有氰化物。

2.3.2 木薯蠶蛹氰化物定量測定

木薯蠶蛹中氰化物定量測定結果顯示，木薯蠶蛹中的氰化物含量為（0.33±0.07）mg/kg干樣。世界衛生組織（World Health Organization，WHO）認為木薯及木薯制品是安全食品的話，其氰化物含量的限值≤10 mg/kg[21-22]。我國農業行業標準對食用木薯淀粉中氰化物的含量限值同樣是≤10 mg/kg[23]。可見，木薯蠶蛹雖然含有氰化物，但含量是遠遠低于該限值的，是相對安全的。

2.3.3 加工方式對木薯蠶蛹中氰化物的影響

我國木薯蠶的主要飼養地在廣西大新、龍州、扶綏3個縣，而當地居民有把木薯蠶蛹作為動物蛋白替代品[24]的食用習慣，主要食用方式是油炸。本實驗模擬廚房加工方式，對木薯蠶蛹進行水煮（8 min）、蒸煮（15 min）、微波（1 min）、油炸（1 min）處理，測定其加工后的氰化物含量，結果如圖1所示。

圖1 加工處理對木薯蠶蛹氰化物含量的影響Fig.1 Change in cyanide in eri silkworm pupa subjected to different cooking processes

由圖1可知，通過水煮后的木薯蠶蛹中未檢出氰化物，氰化物清除率為100%；通過蒸煮對木薯蠶蛹中氰化物的清除率達到78.83%；與未處理的木薯蠶蛹比較，它們的氰化物含量存在極顯著差異（P＜0.01），說明水煮與蒸煮處理可以較好地去除木薯蠶蛹中的氰化物；而微波與油炸處理后的木薯蠶蛹氰化物的清除率分別為26.78%和39.37%，與未處理的木薯蠶蛹中氰化物含量不存在顯著差異（P＞0.05），其清除效果相對較差。水煮和蒸煮方式的清除效果好主要源于氰化物有較強的水溶性，且試樣與水的接觸時間較長，使木薯蠶蛹中的氰化物直接浸出，溶解在水里。而油炸、微波處理的高溫雖然使亞麻苦苷水解酶失活，且亞麻苦苷在高溫下穩定[21]，所以氰化物的清除效果不理想。

3 結 論

為研究影響木薯蠶蛹食用安全性的成分，實驗對木薯蠶蛹的TVB-N、氰化物和有害元素進行了測定。結果發現：木薯蠶蛹鉛、鎘、汞的含量均低于相關的限值，而總砷的含量為（1.99±0.84）mg/kg，超過相關標準規定的近3倍，但這些砷是否是無機砷以及無機砷的含量有待進一步探討。木薯蠶蛹中氰化物的含量為（0.33±0.07）mg/kg干樣，但將木薯蠶蛹通過煮、蒸處理后，可以有效地去除其中的氰化物，清除率分別達到100%和78.83%；微波和油炸處理對氰化物的去除效果相對較差，清除率分別為26.78%和39.37%。木薯蠶蛹TVB-N值達到（71.62±5.32）mg/100g，但結合感官分析結果并未表現出腐敗的特征，因此關于木薯蠶蛹新鮮度的評價指標和限量值有待進一步研究確定。

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Analysis of Components Possibly Affecting the Safety of Eri Silkworm (Samia cynthia ricini) Pupa for Consumption

LIANG Han-yu1, LONG Yue1, HUANG Xian-zhi2,*, DING Xiao-wen1
(1. Chongqing Key Laboratory of Agricultural Products Processing, College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. Institute of Sericulture and Systems Biology, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Objective: To investigate the chemical components of eri silkworm pupa that may influence its safety for consumption. Methods: Chemical analysis was carried out on eri silkworm pupa by atomic fluorescence spectrometry and titration method. Results: The contents of total arsenic, lead, and cadmium in eri silkworm pupa were (1.99 ± 0.84) mg/kg, (0.14 ± 0.03) mg/kg, and (0.54 ± 0.14) μg/kg, respectively, and mercury was not detectable; the cassava cyanide content in eri silkworm pupa was (0.33 ± 0.07) mg/kg for dry sample. After boiling, steaming, frying and microwave, the clearance rate of cyanide was 100%, 78.83%, 26.78%, and 39.37%, respectively. The total volat ile basic nitrogen (TVB-N) value of eri silkworm pupa was (71.62 ± 5.32) mg/100 g. Conclusion: The contents of lead, cadmium, mercury and cyanide in eri silkworm pupa are far lower than statutory limits, but the speciation of arsenic, freshness evaluation index and limits of hazardous substances for eri silkworm pupa remain to be further investigated.

eri silkworm pupa; total volatile basic nitrogen; harmful elements; cyanide; edible

S885.2

A

1002-6630（2014）11-0215-04

10.7506/spkx1002-6630-201411043

2013-07-23

國家現代農業（蠶桑）產業技術體系建設專項（CARS-22-ZJ0503）

梁菡峪（1989—），女，碩士研究生，研究方向為食品安全與質量控制。E-mail：clytze_vivi@sina.com

*通信作者：黃先智（1965—），男，副研究員，博士，研究方向為蠶桑多元化利用。E-mail：popo1166@126.com