几种常见食用昆虫营养功能概况
2019-01-06刘泽玉武国华
刘泽玉 李 龙 武国华
(1江苏科技大学生物技术学院,江苏镇江 212018; 2中国农业科学院蚕业研究所,农业农村部蚕桑产品及食用昆虫质量安全风险评估实验室,江苏镇江 212018)
食物是人类赖以生存的物质基础,而蛋白质作为食物的重要组成部分,虽不是每天热量的主要来源,却是我们维持正常身体机能不可或缺的营养成分。然而,随着世界人口的不断增长,人类对蛋白质的需求也将不断增加,常规蛋白质来源(如牛奶、鸡蛋及豆类等)很难满足人们对蛋白质的需要,寻求新型蛋白质资源以解决常规蛋白质短缺的问题迫在眉睫。近年来,资源昆虫因其繁殖快、污染少、蛋白质和矿物质含量高等特点逐渐受到人们的重视[1]。同时,联合国粮食及农业组织(FAO)开始大力倡导和积极推动食用昆虫产业的发展[2],鼓励全球民众将昆虫蛋白作为常规蛋白质的替代来源加以利用。为此,本文介绍了家蚕、柞蚕、蜜蜂、黄粉虫、竹虫、金蝉、蝗虫、蚂蚁等几种最常见食用昆虫的营养功能,以期为食用昆虫的开发和产业发展提供参考。
1 我国食用昆虫情况简介
目前世界上已发现的昆虫种类约有100多万种,已有记载的食用昆虫多达2 000余种。我国境内食用昆虫种类保守估计为800余种[3],更有人认为,仅在我国的云南省境内可食用昆虫就达14个目,400多个科,共2 000多个种类[4]。我国是利用食用昆虫最早的国家之一,其历史可追溯至几千年前。据著名昆虫学家周尧先生和昆虫史学家邹树文先生考证,早在2 000年前的《周礼·天宫》和《礼记·内则》中就有食用蚁卵、蜂和蝉等的记载[5-6]。现在,我国很多地区和民族的居民也都有食虫的习俗,如我国西南少数民族聚居地区,由于气候温暖、植被繁茂、昆虫资源甚为丰富,流传着许多虫肴,如蝗虫、竹虫和蜂蛹等;江苏、浙江等地爱吃家蚕蛹;山东、安徽等地喜食金蝉(知了);东北地区有吃柞蚕蛹的习惯等[7]。现代营养分析研究表明,昆虫可以作为食物不仅能为人体补充能量,还因为其含有丰富的人体所必需的营养物质,而成为一种良好的动物蛋白质来源[8]。食用昆虫虫体粗蛋白含量较高,一般是其干质量的30%~70%,超过一般畜禽、鱼和禽蛋的蛋白质含量[9]。食用昆虫的脂肪酸组成(如不饱和度)近似于家禽和鱼类,有些种类富含人体必需的脂肪酸,如亚油酸和亚麻酸等[10],可开发低热量的健康昆虫保健食品。
2 常见的食用昆虫营养功能概况
近几年来,昆虫美食和昆虫制品的开发利用在我国也确有快速发展之势。昆虫蛋白质食品作为昆虫食品开发的重点之一已经日渐被人们所接受。提取的昆虫蛋白质可用作天然的人类食品添加剂,添加到如面包、饼干、糕点和滋补饮料等各种蛋白质食品中。如蚕蛹蛋白可制成蛋白粉直接添加到食品中作为婴儿和老年人营养食品的蛋白质添加剂。此外,昆虫保健食品也不断涌现出来,如利用发酵方法加工的蚕蛹、蚕蛹豆酱、蚕蛹面包等;利用柞蚕蛾生产的雄蛾酒以及利用蚂蚁做原料研制成的金刚酒、蚂蚁粉等。根据人们对昆虫营养功能和特质性营养成分的了解,可供开发的功能性产品可总结为如下种类:美容类、减肥类、提高免疫/抗衰老类、调节血脂/血糖/血压类、抗疲劳/辐射类、耐缺氧功能类、调节肠道菌群类、抗肿瘤类、改善骨质疏松类、改善营养性贫血/促进生长发育类、改善记忆/睡眠质量类以及清咽润喉类等。包含这些功效的食用昆虫功能食品的开发研究已有很多实例,如蜜蜂、蚂蚁、蚕蛹、竹虫、胡蜂、蝗虫以及蟋蟀等多种昆虫都已成为工厂化大量生产的纯天然食品原料[11]。下面就几种目前食用量较大的食用昆虫的营养价值、保健功效及开发应用情况分别给予介绍。
2.1 家蚕
家蚕的驯养在我国具有悠久的历史,蚕桑产业一直是我国具有资源优势的传统产业。蚕蛹(包括家蚕蛹和柞蚕蛹)是目前我们消费最多的食用昆虫产品。家蚕蛹含有丰富的营养物质,在干蚕蛹中,蛋白质和脂肪的含量超过80%,其中蛋白质约为60%,油脂(包括油酸、亚油酸、亚麻酸等优质游离脂肪酸)约为25%~30%[12]。这些蛋白质中含有人体必需的18种氨基酸(且精氨酸含量大大超过鱼、肉、蛋和鸡等),其中8种人体必需氨基酸含量占氨基酸总量的42%以上[13]。蚕蛹可加工成蚕蛹粉,作为食品添加剂以及酱油和酱等调味品。蚕蛹还可以用来生产保健饮品,提取的蛹蛋白、蚕蛹油、蛹磷脂、蛹酪素、多肽、几丁质和维生素B2等多种营养物质均可制作成功能性食品。
2.2 柞蚕
我国柞蚕茧产量占世界柞蚕茧总产量的90%,年产量达6万t,主要集中在辽宁、吉林、黑龙江、河南、山东和内蒙古等省(区),其中辽宁省最多[14]。东北及河南等地的民众素有食用柞蚕蛹和柞蚕蛾的习惯。柞蚕蛹含有人体所需蛋白质、脂肪及必需的硒、锌等微量矿物质元素,其中蛋白质含量为14%,脂肪含量为7%,是理想的食品蛋白源[15]。柞蚕蛾含有约15%~19%的蛋白质以及多种维生素,其中维生素B2的含量最高,明显超过牛肉、猪肉、鸡肉、鸡蛋、鲶鱼和对虾[16]。可见,柞蚕蛾的蛋白质、脂肪酸、矿物质元素、维生素等含量丰富且均衡,是一种优质的昆虫食品原料。柞蚕蛾经油炸后是优良的昆虫食品,味道和口感都很好。除被制成油炸食品外,近年来柞蚕的综合开发利用也有较大发展,从柞蚕蛾中提取的脂肪、激素和活性物质,可制作强身的补酒和补药,如利用生物技术从柞蚕蛾体中提取活性物质生产的媚灵丸、蛾苓丸,以柞蚕蛹为主料生产的新型药肾肝宁等[17]。
2.3 蜜蜂
蜜蜂作为昆虫食品开发的对象主要为幼虫和蜂蛹,其种类涉及胡蜂、黄蜂、黑蜂、土蜂等(包括雄蜂蛹、工蜂蛹及少许蜂王幼虫)。蜂蛹又名蜂胎、蜂仁,是蜜蜂幼虫在封盖房未羽化的变态虫体,其特点是蛋白质含量较高而脂肪含量很低,同时富含多种维生素和微量元素,是一种深受欢迎的保健食品。研究表明,蜂蛹中含有占干物质41%以上的蛋白质、占干物质38%左右的氨基酸以及多达18种氨基酸,其中人体必需的氨基酸有8种[18]。总体来说,蜂蛹体内维生素A的含量远远超过牛肉,蛋白质含量也仅次于鱼干油,而维生素D的含量则超过鱼干油10倍,被誉为“天上人参”,是一种纯天然的高级营养品[19]。蜂蛹还富含蛋白质和数十种对人体有益的酶以及锗、硒、锌、钙等。
蜂蛹不仅营养丰富,且风味香酥嫩脆,是真正的纯天然美味食品。雄蜂蛹可作为高级菜肴,煎、炒、炸、蒸、做馅儿、包饺子等都可以,还可以制作罐头,味道十分鲜美。用蜂蛹研制的各类食品如复方雄蜂精、蜂皇胎片、盐制雄蜂蛹、淡干雄蜂蛹、雄蜂蛹干粉和蜂蛹威化饼干等保健品,具有改善机体功能、增强体力、安神益智等功效,对维护和改善大脑机能、促进脑细胞代谢和大脑发育有一定帮助,受到国内外消费者的青睐[11]。
2.4 黄粉虫
黄粉虫又叫面包虫,因其丰富的营养成分和食用价值,被誉为继蚕、蜂类之后的第三大产业昆虫。黄粉虫口感好、风味独特,可以通过烘烤和煎炸等方式将其加工成蛋白饮品、精制蛋白粉等多种形式的食品。
实验分析表明,黄粉虫鲜虫脂肪含量在30%以上,蛋白质含量高达60%以上,此外还含有磷、钾、铁、钠、铝等常量元素和多种微量元素以及对动物生长有益的17种氨基酸(其中,人体必需氨基酸7种,人体半合成的氨基酸4种),被誉为“蛋白质饲料宝库”[20]。黄粉虫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,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;另外黄粉虫特有的甲壳素和抗菌肽,有降低血压、提高免疫以及调节血糖等作用,可用于保健用品和医药产品等的开发[21]。黄粉虫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;黄粉虫在活血强身、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[21]。
2.5 竹虫
竹虫又名竹蜂、竹蛆,广东省肇东市的广宁人把它称之为“笋蛆”,生长在甜竹心中,以竹纤维为食,生活环境纯净无污染。竹虫食用虫态为幼虫,长桶形、乳白色,酷似冬虫夏草,甘香,似有奶油之味,营养价值很高,是理想的健康食品之一。我国云南省的哈尼族、壮族、布依族和基诺族等民族均喜食竹虫。竹虫含有丰富的蛋白质和脂肪,粗蛋白的含量为30%~39%,粗脂肪的含量高达60%,其中不饱和脂肪酸的含量约为56%[22]。此外,竹虫还含有2%的总糖和丰富的钾、钠、钙、镁、磷、锌、铁等矿质元素以及维生素B、维生素A、维生素E、尼克酸等[22]。竹虫油炒或油炸脆后食用,味道鲜美,为食用昆虫的珍品。
2.6 金蝉
金蝉俗称知了,是蝉科昆虫的代表种类,属不完全变态类昆虫。金蝉老熟若虫变化为成虫时,羽化蜕除的外壳称蝉蜕,又称蝉皮,其主要成分为甲壳素及蛋白质,味甘、咸、寒,入肺、肝经,是重要的辛凉解表中药,具有散风宣肺、解热定惊等功能[23]。金蝉若虫蛋白含量在70%以上,脂肪含量约为9%(其中不饱和脂肪酸含量为脂肪酸总量的77%),维生素及各种有益微量元素均高于一般肉类食品,是一种营养价值很高的新食品资源,具有较高的开发利用价值[24]。金蝉可以在幼虫变成蝉之前煎炸食用,也可先用食用盐腌制后煎炸食用。《齐民要术》记载了金蝉食用的3种方法:炙、蒸、汆。清代时,桂花蝉是粤人的美味。现在在我国山东省境内,油炸蝉、傣族蝉酱等也广受欢迎。近几年,蝉作为保健食品,市场需求量越来越大,价格愈来愈高,有关人士认为,蝉将成为人类重要的绿色食品之一[25]。
2.7 蝗虫
蝗虫属蝗科,有859种,入药或供食用的主要有2种——东亚飞蝗和水稻飞蝗,其中又以东亚飞蝗居多。东亚飞蝗肉质松软、鲜嫩、营养丰富,其蛋白质含量高达75%,脂肪含量为5%,碳水化合物含量为5%,并含有18种氨基酸及昆虫激素等多种活性物质[26]。此外,它还含有多种维生素和磷、钙、铁、锌、锰等多种对人体有益的微量元素[26]。蝗虫不但味美,还可入药,蝗虫作为中药材,其性味辛、甘、温,具有止咳平喘,定惊止抽,解毒透渗,消肿止痛,滋补强壮等功效。在治疗小儿急慢惊、支气管哮喘、百日咳、疳积、咽喉肿痛、疹出不畅等疾病方面有很好的效果[27]。
2.8 蚂蚁
蚂蚁的蛋白质含量在40%~67%之间,并含有20多种游离的氨基酸,18种水解氨基酸,其中必需氨基酸齐全[28]。以白蚁为例,其体内含有丰富的蛋白质、氨基酸、脱氧核糖核酸及其它药用成分,氨基酸含量比名贵滋补品燕窝高出11%。此外,白蚁体内还富含微量元素铁和多种维生素[29]。中医认为,白蚁性平,味咸,具有滋补强壮的效能,可用于治疗气血虚弱等病症[29]。
3 结语
食用昆虫作为解决未来常规蛋白质短缺问题的重要替代品,具有重要的经济价值和社会价值,在当今“人口众多,蛋白短缺”的现实情况下,在“合理膳食,均衡营养”的新型观念下,追求绿色昆虫食品将逐渐成为一种时尚,食用昆虫产业的发展也必将兴旺发达。