黄粉虫、大麦虫在食品加工中的开发利用_怎么才能使大麦虫脱壳
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黄粉虫、大麦虫在食品加工中的开发利用
摘要 介绍了黄粉虫、大麦虫的营养价值,针对当前黄粉虫、大麦虫在食品方面的研究热点和开发利用方面的问题进行了较全面的分析,阐明了黄粉虫、大麦虫在食品开发方面的广阔前景。
关键词 黄粉虫、大麦虫、营养价值、食品开发、发展前景
黄粉虫Tenebrio molitor俗称黄粉甲、面包虫,属于昆虫纲Insecta,鞘翅目Coleoptera,拟步甲科Tenebrionidae,粉虫族Tenebrionini,粉甲属TenebrioL,原产于南美洲,属于仓库和贮藏害虫。因其营养成分高,营养含量居各类活体动物蛋白饲料之首,被誉为“蛋白质饲料宝库”。国内外均有约100年饲养的记录。由于黄粉虫开发利用潜能大、市场前景广阔,近年来养殖规模日益扩大。目前我国东北、华北、甘肃、宁夏、陕西、山东、四川、重庆等地均有黄粉虫的规模化养殖基地,其中山东、河北己形成以黄粉虫养殖和综合开发利用为核心的产业链 [1]。
大麦虫Zophobas morio也是拟步甲科的昆虫,是我国新近由东南亚国家引进的新型蛋白源昆虫,其营养价值成分比黄粉虫更高,开发潜力更大,但目前国内外的相关研究报道尚少。
1.生物学特性
1.1黄粉虫的生物学特性
黄粉虫属于完全变态昆虫,其生长周期为卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段,各阶段经历的时间随温度变化而不同,生态环境优越,一年则可产4代[2]。
黄粉虫的成虫黑褐色,鞘翅有光泽,体长10-12mm,喜在夜间活动,爬行迅速,不善飞行;幼虫黄褐色,体长15-20mm;虫卵乳白色,椭圆形,卵液为白色乳状粘液。具有自相残杀的习性,特别是虫口密度较高的情况下,残杀现象尤其突出。
1.2大麦虫的生物特性
大麦虫近年从东南亚国家引进,因以麦麸、麦皮为主要食物,也称为麦片虫、麦谷虫、超级面包虫[3]。大麦虫的虫体大,生长周期及速度与黄粉虫相同。从卵孵化到成虫羽化约需三个多月的时间,其产量是黄粉虫的5倍。
幼虫长70-80mm,老熟幼虫虫体宽5-6mm,单条虫重1.3-1.5g,是黄粉虫的体长、体重、体宽的3-4倍,营养价值更是远远超过黄粉虫。大麦虫自相残杀习性严重,成虫捕杀初产的卵以及初孵化、蜕皮的幼虫。
2.营养价值
2.1黄粉虫的营养价值
蛋白质和氨基酸 黄粉虫蛋白质含量高、氨基酸组成较全面,属于优质动物蛋白源。研究表明[4-12],黄粉虫的蛋白质含量约为干重的50%左右,其中以成虫蛋白质含量最高,蛹次之,幼虫最低;虫体含有18种氨基酸(包括8种人体必需氨基酸),第一限制性氨基酸为蛋氨酸和胱氨酸,第二限制性氨基酸为赖氨酸,必需氨基酸占总氨基酸总数的40%以上。
粗脂肪和脂肪酸 研究表明[7-10],黄粉虫脂肪含量较高,其中蛹和越冬态幼虫的脂肪含量又比成虫和生长期幼虫高。黄粉虫粗脂肪中饱和脂肪酸含量较低,而不饱和脂肪酸和必需脂肪酸含量较高,其中油酸含量最高,而肉豆蔻酸含量较低。据报道,肉豆蔻酸增高血胆固醇的作用明显;而油酸降低血清胆固醇、甘油三醋和低密度脂蛋白胆固醇的作用明显,并且不会降低高密度脂蛋白胆固醇,同时也不具有多不饱和脂肪酸潜在的一些其它不良作用,如促进机体脂质过氧化、促进化学致癌作用和抑制机体免疫功能等[10]。由此可见,黄粉虫脂肪是比较理想的食用脂肪。
矿物质和维生素 分析表明[4-14],黄粉虫含有多种矿物质和微量元素,其中人体必需的微量元素铁、铜、锌、锰、硒含量较高,但各种矿物质和微量元素的具体含量因饲料配方和饲料产地不同而异。有关黄粉虫维生素的分析,目前报道相对较少。冯彦博[13](2002)的分析表明,黄粉虫含有大量的维生素A、E;此外,黄粉虫维生素B1、B2和维生素D的含量也较高[2]。由此可见,黄粉虫的维生素营养价值也较高。
2.2大麦虫的营养价值
大麦虫的幼虫含粗蛋白质51%,脂肪含量29%[15],还含有多种糖类,氨基酸、维生素、激素、酶及矿物质磷、铁、钾、钠、钙等,其营养价值甚高。根据Finke[16]的报道,与家蝇、黄粉虫幼虫、蟋蟀、蚕蛹、蜡虫幼虫等比较,大麦虫在重量、蛋白质、蛋氨酸和能量的含量均居首位,且微量元素的种类多、含量较高,是一种不可多得的蛋白源昆虫。
3.食品的开发利用
3.1黄粉虫食品的开发利用
3.1.1黄粉虫食用安全性
关于黄粉虫的安全毒理性,陈彤等[7](1997)作过较系统的研究,结果表明,黄粉虫体内含有少量毒素,主要来源于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。杨兆芬等[17](2004)进一步对不同发育阶段黄粉虫的防卫毒素—苯醌的含量进行了测定,并探讨了该毒素的去除方法。结果表明,不同发育阶段的黄粉虫苯醌含量不同,其中
成虫最高,蛹次之,幼虫最低;而同一虫态黄粉虫的苯醌含量则随日龄增加而增大;并且同一日龄的雌蛹和雌成虫苯醒含量均高于雄蛹和雄成虫。他们提出,采用刺激—水洗—研磨—烘烤工艺处理黄粉虫幼虫可清除 94.30%苯醌。这为黄粉虫的饲用和食用安全性研究奠定了一定的理论基础。
3.1.2黄粉虫传统加工品
(1)初加工产品
油炸黄粉虫[18] 黄粉虫的幼虫、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。
速冻黄粉虫[19-20] 将黄粉虫洗净,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。
黄粉虫罐头[21-22] 选择体态完整的黄粉虫幼虫或蛹,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,使其具有耐藏,营养丰富,口味独特,食用方便的特点。
“汉虾粉”系列产品[23] 黄粉虫经排杂处理,再经消毒,固化,烘干后磨成粉,称为“汉虾粉”。可做为食品原料,制成汉虾食品,在饼干中加入7%的汉虾粉,味美可口,蛋白质含量提高1倍;膨化食品中加入5%的汉虾粉可使食品香酥可口,营养丰富;将汉虾粉加入酥糖或月饼里,可制成特殊风味的“汉虾酥糖”和“汉虾月饼”;加到面包里可以制成虫香味浓郁,氨基酸含量很高的营养型面包。
(2)深加工产品
黄粉虫虫浆的加工[20] 选用鲜黄粉虫经过去杂处理,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。
黄粉虫酱油的加工[24] 选用体态完整,气味正常,无腐烂的新鲜黄粉虫,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,黄粉虫酱油营养丰富,味道鲜美,香味浓郁,无不良后味。经检测,氨基酸含量高,富含Na、K、Fe、Ca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。
黄粉虫保健酒的加工[19-20] 选用老熟的黄粉虫,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。酒体色泽红润,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黄粉虫粉末的方法,使里面的有效
成分浸提完全,以提高虫酒的保健功能。
(3)高新技术系列产品
黄粉虫冲剂[28] 将成熟黄粉虫幼虫经清理去杂、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。
黄粉虫蛋白粉[20] 将黄粉虫经清理除杂、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,然后可以采用等电点、盐析或透析等方法,使蛋白质凝聚沉淀,再把沉淀烘干,即得黄粉虫蛋白粉。
黄粉虫氨基酸口服液[29]黄粉虫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,制成食品强化剂,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,现在大都采用酶水解法[25]。
黄粉虫酶解制成胶囊[20] 首先对黄粉虫加酶水解,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。
黄粉虫功能饮料[30] 利用黄粉虫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。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[27]。另外,还可以将黄粉虫蛋白与其他各种乳饮料中所含蛋白,按一定比例进行科学搭配,使动、植物蛋白得以互补,各种氨基酸构成比较平衡,从而提高饮料中蛋白质的生物价。
(4)甲壳素和壳聚糖的制取
黄粉虫成虫的骨骼、鞘翅,幼虫的表皮,蛹壳都是由几丁质构成的,可将黄粉虫除去蛋白质,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[26]。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[26]。
3.2大麦虫食品的开发利用
大麦虫生产养殖在我国还没形成规模的生产,但目前市场的需求急剧增加,尤其在近年来金龙鱼等名贵大型捕食性观赏鱼的饲养在民间开始流行,将会逐渐加速以大麦虫等为代表的高蛋白饲料的开发应用与前景研究。因此,深入研究大麦虫的饲养与利用前景,具有巨大的发展潜力,并会产生不可预计的经济效益。
4.食品开发的前景
黄粉虫、大麦虫营养丰富,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。黄粉虫脂肪也优于其他的动物脂肪,而且含有较丰富的VE、VB2。同时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。
目前黄粉虫、大麦虫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。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黄粉虫、大麦虫营养成分分析,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。
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