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黑水虻食品研究开发现状及发展前景

作者:网络 | 来源:网络转摘 | 时间:2014-07-14

黑水虻,腐生性的水虻科昆虫,能够取食禽畜粪便和生活垃圾, 生产高价值的动物蛋白饲料,因其繁殖迅速,生物量大,食性广泛、吸收转化率高,容易管理、饲养成本低,动物适口性好等特点,从而进行资源化利用,其幼虫被称为“高蛋白虫”,成为与蝇蛆、黄粉虫、大麦虫等齐名的资源昆虫,在全世界范围内得到推广。长期以来,由于对其缺乏系统的研究,因此开发利用较少,相当一部分作为饲料,使大量的营养资源被浪费,而黑水虻具有丰富的营养成分,味道鲜美,是值得开发利用的一种昆虫。

一、黑水虻的成分分析

黑水虻是一种高蛋白、高脂肪、氨基酸含量较全面的昆虫资源,被誉为“动物的营养宝库”,并可进行加工,使其具有更好的饲用、药用和食用价值。黑水虻蛋白含量约为46.53%,氨基酸种类齐全,且含人体所需的8种必需氨基酸以及组氨酸,其必需氨基酸含量占氨基酸总量的39.14%,基本达到了FAO/WHO建议的优良蛋白质必需氨基酸应占氨基酸总量40%的标准。黑水虻蛋白与其它优质动物蛋白相比较毫不逊色,其营养价值甚至还要高于其它的动物蛋白,因此它更是一种优质的蛋白资源。

黑水虻的脂肪中不饱和脂肪酸所占比例较大,其P/S值明显高于牛、羊、鸡、猪等肉类。其脂肪含量因季节和虫龄期的不同会有所差异。蛹和越冬幼虫脂肪含量高,蛹含脂肪30.4%,幼虫含脂肪37.6%,成虫和生长期幼虫脂肪含量较低,分别为19.2%和27.3%。此外,黑水虻还含有很多的糖类、矿物质、微量元素和维生素。每100g黑水虻含K1370mg、Na65.6mg、Ca138mg、P683mg、Mgl94mg、Fe6.5mg、Zn12.2mg、Cu2.5mg、Mn1.3mg、Se462μg。每100g黑水虻含维生素B165μg、VB2520μg、VE440μg、VD10.45μg,因此其加工品完全可以食用。

二、黑水虻的营养价值及保健作用

黑水虻的组织90%以上可作为饲料或食品,很少有废弃物。黑水虻蛋白质含量高,含有种类齐全的必需氨基酸,可以作为高蛋白食品,是理想的人类食用蛋白质食品。黑水虻的核黄素和VE含量都很高,VE有保护细胞膜中的脂类免受过氧化物损害的抗氧化作用,是一种不可缺少的营养素和药品。黑水虻脂肪含有丰富的不饱和脂肪酸,可提纯作为医用和化妆品用脂肪。黑水虻脂肪能提高皮肤的抗皱功能,对皮肤病也有一定的治疗和缓解症状的作用。黑水虻表皮中还含有几丁质和几丁聚糖,有降低血压的作用,还可以用来制作只有活化细胞、抗菌、止血作用的人工皮肤,可作为食品稳定剂、乳化剂、防腐剂和澄清剂等。

另外,通过小鼠实验初步说明,黑水虻具有一定的促进生长、益智、抗疲劳和抗组织缺氧的营养保健作用。杨兆芬等研究指出,黑水虻幼虫干粉滤液具有较好的抗疲劳、延缓衰老和降低血脂及促进胆固醇代谢的功能,并能提高小鼠外周淋巴细胞转化和降低骨髓微核率;黑水虻在活血强身、治疗消化系统疾病及康复治疗、老弱病人群的基本营养补充方面有着切实的辅助作用。

三、黑水虻作为食品的安全性

关于黑水虻的安全毒理性,山东省曹县王泽铺农民商学院的朱峰等人做了较系统的研究,具体如下:在黑水虻1号样品的大鼠90d喂养试验中,试验组大鼠有异常现象。高剂量组大鼠的脏器切片及血液检验证明,经普通方法加工的黑水虻食品具有少量毒素,使动物肝肾组织有不同程度的损伤。因而继续用不同方法加工成黑水虻2号和黑水虻3号样品,又进行了2次90d喂养实验,结果证实黑水虻3号样品对动物体安全无毒。因此,只有经严格清杂技术处理的黑水虻方能作为食品。黑水虻1,2,3号3组样品主要在于样品前处理方法不同。1,2号样品因排杂工艺不完善,未能彻底排除虫体杂物及毒素而未能通过安全评价。3号样品在综合前2种加工方法的基础上刺激虫体分泌杂物,因而排毒较彻底。试验证明黑水虻体内少量毒素主要来自消化道和部分腺体分泌物,加工食品时必须将其彻底排除,方能安全食用。

四、黑水虻食品的研究开发现状

黑水虻作为一种高蛋白昆虫目前在饲料、饲养方面的应用较多,在食品加工领域还处于初始阶段,由于黑水虻易于人工繁殖,且营养价值高,使其成为一种极具开发潜力的蛋白质资源。目前开发出的产品主要有:

1、传统加工品:油炸黑水虻,黑水虻的幼虫、蛹经过排杂处理、烫漂、沥干水分,再经过爆炒或油炸,加入调味料即可食用。营养丰富,风味独特。

2、速冻黑水虻:将黑水虻洗净,经过排杂处理后整形、挑选,然后装入食品级塑料袋中封口,送到速冻车间速冻,产品可在-18℃贮藏。

3、黑水虻罐头的加工:选择体态完整的黑水虻幼虫或蛹,经过清蒸、红烧、油炸、五香腌制等不同的调味工艺,制成风味各异的罐头,使其具有耐贮藏、营养丰富、口味独特、食用方便的特点。工艺流程为:虫体清理除杂→清洗→固化→调味→装罐→排气→密封→杀菌→保温检验→冷却→成品。

4、“蛋白粉”系列产品的制作:黑水虻经排杂处理,再经消毒、固化、烘干后磨成粉,称为“蛋白粉”。具体工艺流程如下:虫体清理去杂→清洗→固化→脱色→烘烤→研磨→筛分→成品。

5、黑水虻食品研究开发现状及发展前景黑水虻虫浆的加工:选用鲜黑水虻经过去杂处理,清除消化道内分泌物,然后清洗干净,磨浆,同时配以食用油、豆粉、芝麻、辣椒等辅料,配制成酥糖馅、月饼馅等各种点心馅来制作加工点心。其工艺流程如下:鲜黑水虻→清理去杂→清洗→磨浆→调配→成品。

6、黑水虻酱油的加工:选用体态完整、气味正常、无腐烂的新鲜黑水虻,经严格清理除杂,加水磨浆,然后调pH值,加入酶水解蛋白质,再经过滤、杀菌、调味调色等工序制成。黑水虻酱油营养丰富,味道鲜美,香味浓郁,无不良后味。经检测,氨基酸含量较高,富含钠、钾、铁、钙等多种微量元素,维生素和一些功能性成分,兑5倍水后的味道可与普通酱油相媲美,因此该产品是一种营养价值高、很有发展前途的调味品。具体工艺流程如下:鲜黑水虻→清洗→拣选→加3倍水磨浆→调pH值→加酶水解→水浴加热→灭酶→粗虑→调pH值→杀菌→调味调色→搅拌→过滤→分装→封口→检验→成品。

7、黑水虻保健酒的加工

选用老熟的黑水虻,经清理去杂、固化、烘干脱水后,配以红枣、枸杞放入白酒中浸泡1~2个月即成。这种补酒颜色红润、口味甘醇,具有安神、养心、健脾、通络活血等功效。此外,还可以通过向白酒里面添加黑水虻粉末的方法,使里面的有效成分浸提完全,以提高虫酒的保健功能。

五、高新技术系列产品

1、黑水虻冲剂的加工

将成熟黑水虻幼虫经清理去杂、脱脂、脱色等处理,采用喷雾干燥等工艺制成乳白色粉状冲剂。其蛋白质、微量元素、维生素含量丰富,适合配制滋补强身的饮料及各种冷饮食品。具体工艺流程:虫体清理去杂→清洗→固化→脱脂→脱色→研磨→过滤→均质→喷雾干燥→成品

2、黑水虻蛋白粉的制取

将黑水虻经清理除杂、灭菌、烘干、粉碎,然后采用加盐或加碱法使虫体蛋白质充分溶解,再采用等电点、盐析或透析等方法,使蛋白质凝聚沉淀,再把沉淀烘干,即得黑水虻蛋白粉。具体工艺如下:虫体清洗除杂→软化→杀菌→烘干→脱色、脱臭→洗涤→破碎→提取分离→洗涤→烘干→粉碎→筛分→成品。

3、黑水虻氨基酸口服液的制取

随着人民生活水平的提高,人们对摄入的营养物质的要求越来越高,尤其是幼儿、青少年的健康成长,疾病患者的康复,都迫切需要高质量的营养物质,所以有效开发氨基酸食品是很有必要的,而黑水虻中蛋白质的氨基酸组成合理,可制取氨基酸产品。也可以进一步用于加工保健产品、食品强化剂,也可以用作治疗氨基酸缺乏症的药品。一般水解的方法有酸水解、碱水解和酶水解3种方法,我们现在大都采用酶水解法。具体工艺流程如下:鲜黑水虻→挑选→洗涤→烘烤→磨粉→脱脂→浸提→调pH值→加酶→灭酶→调pH值→第2次加酶→灭酶→过滤→调配→杀菌→冷却→黑水虻氨基酸口服液。

4、黑水虻酶解制成胶囊

首先对黑水虻加酶水解,使蛋白质分解成氨基酸,在此基础上添加一些功能性食药兼用的原料,然后经浓缩、喷雾干燥(或冻干)等工艺过程最后制成胶囊。

5、黑水虻功能饮料的加工

前几年国内市面上见到的饮料多数是单纯的为了解渴,而具有保健功能的还不多见。近期在一些大城市的商场中出现了一定数量的功能饮料,但是大多数都是通过人工添加的营养物质。我们可以利用黑水虻直接酶解得到的氨基酸水解液进行调配,加工成含有各种氨基酸的全营养型功能饮料。

对于不含酸的清凉饮料,可将黑水虻蛋白用酸化或酶化法转化成可溶性蛋白质,然后按照一定的比例添加到清凉饮料或者含有碳酸气的饮料中进行强化。对于果汁饮料可采用双酶水解法制取等电点溶解蛋白,作为果汁等软饮料的强化剂,再配以蜂蜜、果汁、砂糖等。其饮料中含有大量游离氨基酸,易被人体吸收,维生素和微量元素的含量也较高,是一种新型的营养保健饮料,具有很高的营养价值,适合于运动员、婴幼儿、青少年及重体力劳动者饮用。

6、甲壳素和壳聚糖的制取

黑水虻成虫的骨骼、鞘翅、幼虫的表皮、蛹壳都是由几丁质构成的,可将黑水虻除去蛋白质、脂肪后制取甲壳素,将甲壳素进一步脱乙酰基即得可溶性甲壳素即壳聚糖。

具体工艺流程如下:黑水虻虫体→酸浸提→碱煮→脱色→还原→干燥→甲壳素→碱浸提→水洗→干燥→壳聚糖。

甲壳素和壳聚糖及其衍生物具有无毒、无味、可生物降解等特点,在食品中可作絮凝剂、填充剂、增稠剂、脱色剂、稳定剂、防腐剂及人造肠衣、保鲜包装膜等多种用途。

六、黑水虻食品发展前景

黑水虻营养丰富,必需氨基酸比值与人体所需比值接近,尤其与婴幼儿所需比值相符。黑水虻脂肪也优于其它的动物脂肪,而且含有较丰富的维生素E、VB2。同时黑水虻还可以作为有益微量元素的转化“载体”,通过饲料加入无机盐,转化为各种生物态有益元素,成为具有保健功能的食品,补充人体所需的微量元素。但是黑水虻加工中必须严格清杂排毒保证食用的安全性。

我国目前食品工业发展的战略方向是重视提高发展营养功能食品,特别强调食品的营养保健功能。目前黑水虻的研究开发利用还处于初级阶段,特别是在食品中的应用还有待于进一步的开发。我们除了要巩固发展那些传统的加工品外,还要加快医疗滋补保健品的开发步伐,通过进一步深入地对黑水虻营养成分分析,明确其保健功能的作用机理,开发出具有影响力的保健功能食品。随着人类对保健食品的认识,黑水虻食品将会成为21世纪最受欢迎的食品之一。

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