隨著人民生活水平不斷提高,食物需求持續(xù)增長(zhǎng),人們的飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。尋找新的食物資源,特別是符合人體吸收需要的蛋白質(zhì)資源,在世界各國(guó)備受關(guān)注。昆蟲(chóng)是當(dāng)今動(dòng)物界最大的類(lèi)群,總量超過(guò)其它所有動(dòng)物量總和的10倍以上,屬于可更新資源,且富含蛋白質(zhì),營(yíng)養(yǎng)豐富,結(jié)構(gòu)合理,與普通蛋白結(jié)合使用能夠彌補(bǔ)限制性功能成分的不足,優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),提高營(yíng)養(yǎng)成分的利用效率。如今,人們的開(kāi)發(fā)目標(biāo)已瞄準(zhǔn)昆蟲(chóng),利用現(xiàn)代加工技術(shù)提取昆蟲(chóng)蛋白,將其用作一種新型食品添加劑。我國(guó)將昆蟲(chóng)蛋白用作食品添加劑剛剛起步,對(duì)它進(jìn)行正確研究利用,有利于推動(dòng)人們膳食結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和昆蟲(chóng)食品產(chǎn)業(yè)化的蓬勃發(fā)展。
一、昆蟲(chóng)蛋白粉用作食品添加劑的功能評(píng)價(jià)
現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為,在確定食物蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí),不僅要看蛋白質(zhì)的含量高低,而且要看其必需氨基酸的配比是否協(xié)調(diào),它是一個(gè)數(shù)量與質(zhì)量的雙重指標(biāo)。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家對(duì)食用昆蟲(chóng)蛋白營(yíng)養(yǎng)的測(cè)定表明,大多數(shù)昆蟲(chóng)蟲(chóng)體蛋白質(zhì)含量極高,多在 50%~70% 之間,高于雞、魚(yú)、豬肉、雞蛋。例如,干的黃蜂含蛋白質(zhì)約為 81%,蜜蜂 43%,蟬 72%,草蜢70%,蟋蟀 65%,稻蝗 60.08%,柞蠶蛹52.14%,蠅蛆60.88%,多翅蟻64.50%,紅胸多翅蟻58.60%等。而且,蛋白質(zhì)中所含氨基酸尤其是各種必需氨基酸組分分布比例非常合理,完全符合或極接近于聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測(cè)定,昆蟲(chóng)蛋白的消化率平均達(dá) 90.80%,生物效價(jià)是一般植物性食品的1.5倍以上。另外,昆蟲(chóng)蛋白粉內(nèi)含的賴(lài)氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸很高,色氨酸較低。而常規(guī)動(dòng)植物食品中普遍缺乏賴(lài)氨酸、蛋氨酸,但色氨酸含量卻很高。這樣將昆蟲(chóng)蛋白粉加入到常規(guī)食品中混合食用可以相互補(bǔ)充,配合利用價(jià)值很高。因此,將昆蟲(chóng)蛋白粉作為食品添加劑,可以?xún)?yōu)化食品營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化與吸收、提高食品的安全性和營(yíng)養(yǎng)性。
二、昆蟲(chóng)蛋白粉作為食品添加劑的開(kāi)發(fā)利用方式
根據(jù)昆蟲(chóng)蛋白粉的特性,現(xiàn)代食品工藝一般將其用作食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑或特殊添加素加入到普通食品中,以均衡營(yíng)養(yǎng)、提高品質(zhì)。根據(jù)昆蟲(chóng)蛋白粉的添加量,將蛋白制品分為三類(lèi):昆蟲(chóng)蛋白含量在20%以上為高蛋白制品,一般用于制造糕點(diǎn)、面包、餅干、蜜餞等;含量在10%~15%為常蛋白制品,用作大宗食品;含量在10%以下為低蛋白制品,一般用于消化不良或腸胃不好的人食用,另外就是應(yīng)用于保健類(lèi)等特殊食品。
根據(jù)資料報(bào)道及我們的研究,將昆蟲(chóng)蛋白粉添加于食品進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、風(fēng)味獨(dú)特,而且具有協(xié)調(diào)人體消化吸收的功能,市場(chǎng)效益好,前景頗為可觀。在食用昆蟲(chóng)學(xué)專(zhuān)家文禮章教授的帶領(lǐng)下,經(jīng)過(guò)多年研究,我們實(shí)驗(yàn)室在昆蟲(chóng)蛋白用作食品添加劑領(lǐng)域已經(jīng)取得了一系列成果,開(kāi)發(fā)出了部分產(chǎn)品。我們認(rèn)為,昆蟲(chóng)蛋白用作食品添加劑進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用可以采取以下方式:
(一)將昆蟲(chóng)蟲(chóng)體粉碎,以蟲(chóng)體粉狀物直接添加于大宗食品
昆蟲(chóng)自古以來(lái)就被認(rèn)為是一種很好的功能食品,然而至今其開(kāi)發(fā)利用還受到很大限制,其主要原因之一就是沒(méi)有找到合適的利用方式。將昆蟲(chóng)蟲(chóng)體粉碎以粉狀物添加于其它食品,這樣有利于改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的厭惡昆蟲(chóng)的心理,而且其高蛋白營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味,對(duì)人們的身體健康等都有很大好處,且能夠帶來(lái)一系列產(chǎn)業(yè)效益。
例如,我們將蝽象昆蟲(chóng)蟲(chóng)體經(jīng)過(guò)初處理(殺生,清潔)后,在80℃左右干燥,研碎或粉碎,可以與辣椒、
食鹽、胡椒等調(diào)味品按不同比例混在一起,制作各種特色菜肴的調(diào)味品;或者直接將粉狀物添加入面包、玉米餅片、南瓜餅、蛋糕等原料中一起食用。將蠅蛆磨成粉狀,加入少量牛奶、白糖做成昆蟲(chóng)奶酪。同樣,還有螞蟻粉、蝗蟲(chóng)粉、蟬粉、天牛幼蟲(chóng)粉等,都可以把它們加入到各種面制品或調(diào)味品中制作成混合型昆蟲(chóng)食品。這種形式利用昆蟲(chóng)資源,現(xiàn)在墨西哥、泰國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等比較流行,在我國(guó)少數(shù)民族地區(qū)和一些大都市的賓館也用得較多,但是普及起來(lái)還有待產(chǎn)業(yè)間的互動(dòng)合作。
(二)將昆蟲(chóng)蟲(chóng)體浸泡,以浸提物方式結(jié)合于各類(lèi)飲品
螞蟻酒可能已是家喻戶(hù)曉,其實(shí)很多昆蟲(chóng)是可以類(lèi)似進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用的。這種利用方式簡(jiǎn)單,昆蟲(chóng)本身是產(chǎn)品加工工藝的參與者,又是最終產(chǎn)品的一部分。其蛋白質(zhì)等成分都是以浸泡方式,經(jīng)過(guò)發(fā)酵進(jìn)入最終產(chǎn)品,結(jié)和原汁載體,改變其風(fēng)味,提高其營(yíng)養(yǎng)功能。
例如,將龍舌蘭木蠹蛾幼蟲(chóng)、虎甲成蟲(chóng)、九香蟲(chóng)等分別投入到烈性酒類(lèi)中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)酵,就會(huì)改變酒類(lèi)的風(fēng)味與營(yíng)養(yǎng),更加適合飲用,九香蟲(chóng)泡酒飲料還是一種高級(jí)補(bǔ)品。將蠶沙(蠶糞)、蟬蛻、米縞螟幼蟲(chóng)的排泄物、化香夜蛾幼蟲(chóng)的排泄物等凈化處理后,用開(kāi)水泡制,食用其汁液不僅可以強(qiáng)身健體,還可以治療多種疾病。我們開(kāi)發(fā)的一種蟲(chóng)茶產(chǎn)品—茶寶明珠(米縞螟幼蟲(chóng)的排泄物等成分的復(fù)合物),就具有降血壓、治療腸胃炎等功效,受到廣大消費(fèi)者的歡迎。
(三)提純目標(biāo)蛋白質(zhì)或氨基酸,以功能補(bǔ)充物用于營(yíng)養(yǎng)和保健產(chǎn)品
昆蟲(chóng)蛋白是主要食品和醫(yī)藥的重要原料,氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位,是人體不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分之一,近幾年來(lái)被廣泛地用于生產(chǎn)強(qiáng)化食品、添加飼料、
營(yíng)養(yǎng)劑、甜味劑、增香劑和抗菌劑等方面。對(duì)昆蟲(chóng)蛋白或氨基酸的提純,相對(duì)以上兩種利用方式較為復(fù)雜,其蛋白質(zhì)的提純方法為:蟲(chóng)體殺死后用1%的鹽酸溶液浸漬2h,以除去酸溶性物質(zhì)和灰分。
然后取沉淀物用 1% 亞硫酸漂白 2h,經(jīng) 90℃~100℃烘干磨成粉末,再以10℃的低溫水浸3h,棄去上清液,沉淀物經(jīng)洗滌過(guò)濾以除去幾丁質(zhì)、纖維素等雜質(zhì),再在濾液中加入千分之一的α-淀粉酶,pH值為6.5~7.0,使沉淀物中碳水化合物分解,沉淀物再經(jīng)過(guò)濾、濃縮干燥,即可得到含蛋白質(zhì)85%~90%的制品,經(jīng)過(guò)水洗反復(fù)過(guò)濾、干燥,即可制得含蛋白質(zhì)95%以上的制品。昆蟲(chóng)蟲(chóng)體氨基酸的提純方法一般采用西北大學(xué)李穩(wěn)宏等報(bào)道的工業(yè)生產(chǎn)方案:
1.酸解趕酸 將150kg的脫脂蠶蛹加入酸解釜中,然后加入鹽酸450L,開(kāi)啟蒸汽升溫,在120℃下進(jìn)行酸解反應(yīng)。反應(yīng)完畢后,開(kāi)啟趕酸釜真空閥,用真空抽濾法將反應(yīng)液抽至趕酸釜中。酸解釜底的濾渣用水沖至中性作為飼料出售或投入鍋爐焚燒。將趕酸釜中的鹽酸采用真空濃縮的方法從釜中蒸出,鹽酸蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝后可返回酸解釜中套用。趕完酸后,向釜中加入1000kg蒸餾水,將反應(yīng)物稀釋后待處理。
2.脫色、離子交換 將趕酸后的反應(yīng)液打入脫色釜中,向釜中加入15kg的活性炭,開(kāi)啟攪拌進(jìn)行脫色。脫色完畢后經(jīng)離心機(jī)分離,濾餅為活性炭,濾液為目的產(chǎn)物。將脫色濾液打入離子交換柱中進(jìn)行交換,以脫除其中所含的雜質(zhì)。
3.濃縮、干燥 脫色后的成品液經(jīng)刮板式真空薄膜蒸發(fā)器驅(qū)除出大部分水分后,經(jīng)可傾式蒸發(fā)鍋進(jìn)一步濃縮至粘稠液,送至真空干燥箱中干燥。干燥后的成品粉碎至60目粒度包裝入庫(kù)。
三、昆蟲(chóng)蛋白粉產(chǎn)業(yè)化發(fā)展展望
昆蟲(chóng)蛋白作為食品開(kāi)發(fā)利用目前還處于初創(chuàng)階段,進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)分析的種類(lèi)還不到總數(shù)的。担,已經(jīng)利用的則是更少。盡管如此,昆蟲(chóng)蛋白的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已經(jīng)展現(xiàn)出廣闊的市場(chǎng)前景,有人甚至把昆蟲(chóng)列為“21世紀(jì)食品”,認(rèn)為昆蟲(chóng)種類(lèi)繁多、繁殖快、飼養(yǎng)容易、飼料成本低、蛋白質(zhì)含量高、發(fā)展人工養(yǎng)殖不受土地和季節(jié)限制,是一類(lèi)廉價(jià)的高營(yíng)養(yǎng)食品原料。昆蟲(chóng)蛋白粉提取出來(lái)用作食品添加劑,以其高而合理的營(yíng)養(yǎng)成分提升常規(guī)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將會(huì)增強(qiáng),其產(chǎn)品附加值將會(huì)相應(yīng)增加,產(chǎn)業(yè)聯(lián)合效益無(wú)疑將會(huì)提高。因此將昆蟲(chóng)蛋白粉作為一種新型食品添加劑進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),穩(wěn)定可靠、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣闊。