食用昆虫资源的开发利用研究.doc

食用昆虫资源的开发利用研究 食物是人类生存和发展的重要物质基础。在世界人口急剧增长的趋势下,蛋白质的需求量将越来越大,牛奶、鸡蛋、鱼、肉等常规蛋白质食品将远远不能满足人们对蛋白质的需要。因此,开发新型食物和寻求蛋白质新资源,已成为摆在人类面前的一项迫切任务。由于昆虫具有蛋白质含量高、蛋白纤维少、营养成分易被人体吸收、繁殖世代短、繁殖指数高、适于工厂化生产、资源丰富等特点,而成为一理想的亟待开发的食物资源。实际上,早在1980年的第五届拉丁美洲营养学家和饮食学家代表大会上,就提出为了补充人类食品不足,应该把昆虫作为食品的来源的一部分1。1998年10月,中国昆虫学会在西安举办“食用、饲用昆虫利用和发展研讨会”,专家们就昆虫食品、饲料的产业化及其合理利用进行了探讨。我国食物消耗基本上属于“高谷物膳食”类型,“动物性食品不足,蛋白质供应明显偏低”2,开发昆虫蛋白质食品,正好弥补这一不足。而且我国昆虫资源丰富,有15104种以上,开发潜力巨大。 1世界民间食用昆虫简介自人类出现以来,把昆虫作为美味食品,在世界的许多国家和地区就早已开始了,并且各自具有独特的食用种类、方法和习俗3。大洋洲土著人的图腾中有许多是昆虫,因为昆虫是他们生活中最重要的食物3。昆虫是非洲土著人喜食的种类,有白蚁、蝗虫等,据1995年国际红十字会调查,发现仍有数百万非洲人靠昆虫和植物根为生1。蟋蟀是非洲坦桑尼亚、津巴布韦及博茨瓦纳居民的佳肴4。欧洲居民习惯吃蝗虫、金龟子、蚂蚁等昆虫,北美印地安人喜食蝗虫3。中美洲人常以“蛾子饼”作为主食。墨西哥素有“食虫之乡”的美誉,食用的昆虫多达370余种,“红烩龙舌兰蚜虫”、“墨西哥鱼子酱”和“蚂蚁菜”是3种最为脍炙人口的佳肴4。在亚洲,俾格米人把一年中的两个月份以昆虫命名:“蝎盛产月”和“蜂蜜丰收月”3。 日本人喜食蝗虫、蜂幼虫、蜂蛹、蚕蛹以及毛翅目昆虫的幼虫和若虫3。“油炸蝗虫”在泰国身价百倍,甚至泰国政府在1983年明文规定,对危害作物的蝗虫只能人工捕捉,严禁喷药杀虫5。巴基斯坦人喜欢吃飞蛾,埃及人特别爱吃有花纹的甲虫,阿拉伯人则把蝗虫、蝎子和螳螂当作美食3,4。我国的食虫历史早在3000年前的尔雅、周礼和礼记中就记载了蚁、蝉和蜂3种昆虫加工后供皇帝祭祀和宴饮之用。北方人喜食蝗虫、蚕蛹、蝉和豆天蛾幼虫;江浙一带人们爱吃蚕蛹;福建、两广一带捕食龙虱;台湾同胞最爱吃“香酥蟋蟀”;湘西人对炸马蜂幼虫感兴趣。在云南省,食用昆虫为全省各民族普遍的习俗,而且早已形成了极有民族特色的食虫文化,食用的种类和方法也丰富多样,仅烹调的方法就有13大类6。并且贵州的仡佬族,广西东兰县长江、金谷一带的壮族和云南新平县境内的哈尼族人民都举行各自不同的“吃虫节”,到时家家户户餐桌上总少不了油炸蝗虫、腌酸蚱蜢、甜炒蝶蛹、蚜米泥鳅、油炸蚂蚱等别有风味的昆虫菜肴4,7。 2丰富的食用昆虫资源昆虫是地球上分布最广、种类最多、数量最大的动物类群。地球上的昆虫约有1000104种,占所有生物物种数量的一半;目前已经发现并命名的昆虫近100104种,占已知动物物种数量的2/3。据氏研究,可作为食用的昆虫在3000种以上,主要有鳞翅目1560种(以幼虫为主),直翅目730种(若虫、成虫),鞘翅目495种(幼虫、成虫),半翅目233种,双翅目230种,同翅目137种,其它目昆虫304种8。墨西哥国立自治大学的胡列塔、拉莫斯和埃洛杜伊博士等已研究识别出2346种营养丰富的昆虫,是未来可靠的食品来源之一4。 据初步统计,在我国的云南省可食用的昆虫分布于14个目,400多个科,2000多个种类6。但以上数字并不是最终的结果,食用昆虫的种类和数目还在不断增加。食用昆虫作为一种丰富的食物资源,不仅表现在种类众多,而且同种的个体数量也十分惊人。一个蚂蚁群体可多达50104个体,一棵树可拥有10104的蚜虫个体。一只埃及蝗虫每月平均产卵19 5104个,普通蜂后每日产卵量估计有1500粒2000粒,东非白蚁每日能产43000粒卵。而且,昆虫栖息地的分布也相当广泛,从干旱地区到热带雨林,从陆地到水中,几乎遍及整个地球。丰富的资源为人类开发昆虫食品提供了保证。 3食用昆虫的营养价值昆虫学家和营养学家已认识到历史上人们把昆虫作为食物,不仅是出于补充能量的需要,更重要的是其饮食营养平衡价值和含有的丰富的人体所必需的营养物质。大量的营养分析结果表明,食用昆虫含有丰富的人体所必需的营养物质,是一种良好的动物蛋白质来源4,918。食用昆虫虫体粗蛋白含量较高,一般是其干重的31%72%,超过一般畜禽、鱼蛋的蛋白质含量4。食用昆虫还含有多种人体必需的氨基酸,如苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等,其中大多数指标达到或超过/标准值4,16,17。 食用昆虫的氨基酸不仅含量丰富,而且组成合理,是一优质蛋白质源1018。食用昆虫的脂肪含量和热值变化较大9。在 (1990)研究的94种食用昆虫中,有50%的热值高于大豆(19572/),87%的高于玉米(15540/),65%的高于牛肉,70%的高于鱼、小扁豆和蚕豆,95%的高于小麦和黑麦19。食用昆虫的脂肪酸组成(不饱和度)近似于家禽和鱼类,有些种类富含必需脂肪酸亚油酸和亚麻酸等18,20。食用昆虫富含维生素、微量元素和矿物质。如中华稻蝗含有1、2、和胡萝卜素等,以及、等9种元素14;蚂蚁含有丰富的、等28种人体所必需的元素,其含锌量比大豆高8倍,比猪肝高2倍21。有意义的是许多食用昆虫富含铁和锌,因为铁缺乏在发展中国家妇女的饮食中是一大问题,特别是怀孕妇女,尤其在非洲22;素食者存在锌缺乏的危险,锌具有抗衰老作用。 虫体营养分析还展示了食用昆虫的一些其他用途。如蚂蚁体内含有多种营养成分,特别是微量元素硒和锌含量丰富,还含有高能磷酸化合物、草体蚁醛及蚁酸等,因而具有双向免疫调节功能和明显的抗衰老作用21,24。黄粉虫幼虫富含有机硒、和,其干粉滤液具有较好的抗疲劳,延缓衰老和降低血清胆固醇的功能18。雄蜂虫蛹含丰富的维生素,仅次于鱼肝油,大大超过牛肉、鸡蛋,含量超过鱼肝油10倍以上,还含有许多对人体生命活动有极为重要作用的矿物质、激素及生物酶等生物活性物质,具滋补强壮之功效30。蜂皇胎含丰富的保幼素和蜕皮激素,有抗癌作用31。 在此需要说明的是,有关食用昆虫药用功效的研究工作还不多见。随着这方面研究的加强和深入,某些食用昆虫的保健功能和药用价值将得到充分的展示,并进一步推动昆虫保健食品的研制和开发。 4昆虫食品的开发人们食虫的传统消费模式有两种:在农村是把昆虫作为餐桌上的主食;在城市则把昆虫作为一道美味,以小吃、快餐或配料的形式来享用。这两种方式皆以传统烹饪方法加工食用昆虫,如油煎蚂蚁卵、油炸蝗虫、烤大蟋蟀、爆炒蜂儿、盐水龙虱、蚁子酱、凉拌白蚂蚁卵等等25。9523卷第2期张峰等:食用昆虫资源的开发利用研究第二次世界大战后,传统昆虫食物步入昆虫食品深加工阶段。昆虫食品的开发首先在联邦德国兴起,当时其国内发生严重的粮荒,为了解决粮食危机,他们把某些鳞翅目幼虫,如家蚕、玉米螟等经过化学处理,加工成罐头食品。随后,法国、日本、美国、瑞典、墨西哥等国家相继加入开发研制昆虫食品的行列8。进入80年代后,我国开始重视昆虫食品的开发研究。1987年,中国昆虫学会成立资源昆虫专业委员会,加强了对昆虫食品的开发研究工作26。我国昆虫食品开发的一个显著特点是昆虫保健食品的研制。传统的保健食品如蜂蜜、蜂王浆等蜂类产品,现已在原有基础上开发出系列保健食品,如蜂蜜保健醋、蜂蜜啤酒、王浆花粉营养液、雄蜂蛹、蜂皇胎片等27。 江苏金陵蚂蚁研究中心、吉林农大和柳和昆虫保健食品联合攻关组,研制出以蚂蚁为原料的玄驹酒、神驹茶等26。中科院昆明动物所资源昆虫室经过多年的研究,开发出以拟黑多刺蚁为主的系列食用制品:虫草酒、蚁神酒、纯蚁粉和精配药蚁粉胶囊等28。北京医科大学药理系研制成功的以拟黑多刺蚁为主的“蚁宝茶”。这些产品都已经取得了一定的经济效益和社会效益,例如,蜂蜜年产量现已达20104左右,年出口量超过9104,仅1996年就出口创汇达1 1104美元;蜂王浆年产8001000,60%以上出口,仅1991年就创汇2222104美元27。目前,昆虫食品的开发已走上多元化道路,新工艺不断被开发应用,食用昆虫已被制成罐头、饼干、糕点、面包、糖果、蜜饯、饮料、虫酒、虫酱油及氨基酸口服液等各种类型的营养保健食品5,2931。其中,昆虫蛋白质食品是昆虫食品开发的重点。从虫体中提取的纯蛋白质可用作营养剂或强化食品的添加剂,添加到其他食品中,生产面包、饼干、面条、糕点、滋补饮料等各种蛋白质食品8,如蚕蛹蛋白质稍经加工即可制成蛋白粉,可作为蛋白营养源直接添加到食品中,适于作为婴儿和老年营养食品的蛋白添加剂23;添加10%以下昆虫蛋白的低蛋白制品,又称医用昆虫蛋白,适于消化不良或患肠胃病的病人食用,尤其对高血压、神经衰弱患者有一定疗效8。开发昆虫蛋白食品的好处还在于可以消除人们对昆虫的感官影响及恐惧心理,从而有利于昆虫食品的宣传推广。 5问题与展望目前,对昆虫进行营养分析的种类还不到5%,已经开发利用的仅限于有限的昆虫种类。存在的主要问题是:“食用昆虫”远未引起人们的重视,固而导致投资少、科研力量薄弱、工厂化饲养生产技术不过关、质量和产量得不到保证等一系列问题。而且,特别需要引起科研人员注意的是开发食用昆虫资源的合适条件。例如,某些昆虫体内有农药残留或含有毒物质,有些昆虫携带细菌、真菌、病毒等病原体,某些人工饲养的昆虫若控制不好会危害农作物,对于某种野生昆虫资源的掠夺性开发会破坏生物多样性及生态平衡等,这些问题一旦解决不好就会造成负面效应。 因此,为了推动食用昆虫产业的发展,加大研究的深度和广度,亟待做好以下工作:(1)积极开展野生昆虫资源调查,扩大食用昆虫的种类范围。并通过虫体营养价值分析、毒理实验和安全性评价及生产可行性分析等综合性分析,筛选出一批适合开发的食用昆虫。 (2)发展安全、经济、有效的田间诱捕技术,如光诱、性诱等,直接收获大量的野生食用昆虫。对于某些食用昆虫资源,如蚂蚁、冬虫夏草等,要做到合理开发和保持资源并举。 (3)加强昆虫营养生理方面的研究,解决食用昆虫的人工饲养技术问题,实现工厂化生产,保证品质和产量。 (4)加强昆虫食品的开发研究,特别是虫体着色、脱色、脱毒及脱臭等方面的研究,发展昆虫整形食品、昆虫蛋白添加剂食品及保健食品,消除人们的感官影响,使人们容易接受营养丰富、味道鲜美的食用昆虫产品。 (5)改进昆虫食品生产的工艺流程,向自动化方向发展,降低生产成本。 (6)加强生物技术在食用昆虫产业上的应用,提高生产效率。丰富的食用昆虫资源若能得到充分利用,不但能够补充人类粮食不足的问题,还能给国民经济带来许多好处。有一点需要指出的是部分食用昆虫是危害农、林、牧草的重要害虫,如玉米螟、松毛虫、蝗虫等,每年都造成巨大的经济损失,其中仅玉米螟一项,全国每年的发生面积约1133 331042,仅在吉林省发生年,发生面积就高达166 671042,占全省玉米种植面积70%以上,因其危害而损失玉米可达1510820108,价值15108元20108元1)。若能开发这些害虫为食用,则化害为利。而且人工捕捉害虫为食,也是生物防治的一种手段,其社会效益、经济效益和生态效益是明显的。可以预计,随着研究和利用的进一步深入,加强对昆虫食品的宣传推广,食用昆虫资源必将得到充分开发,食用昆虫产业定将得到蓬勃发展。1)刘洪涛,加速生防产业化的进程,促进玉米螟的防治,病虫害防治绿皮书,中国科学技术协会,、我国食用昆虫开发利用现状昆虫资源潜在的巨大优势和广阔的应用价值，倍受人们的青睐和关注。为了有计划地开发昆虫资源，我国投入了大量的科技力量，在某些高等院校及研究单位建立了相应的研究机构，立项攻关；面向市场，走科工贸发展的道路。如山东大学成立了昆虫蛋白质研究所，华中农业大学成立了昆虫资源研究室，并相继建起了昆虫产业化实体，取得了可喜的成绩。目前，食用昆虫的综合开发利用主要表现在2大方面：第一，昆虫菜和昆虫食品的开发利用。概括起来可分为2类。一类是传统的和创新的虫肴。如油爆蚕蛹、油炸知了、香酥螳螂、虫草鸭子、银耳蚕蛹等。值得一提的是，1996年10月在武汉召开的全国资源昆虫产业化发展研讨会上，经过昆虫专家的精心策划和名厨的巧妙加工，摆出了别开生面的昆虫宴，并形象地为15道虫肴起了令品尝者垂涎欲滴的美名，如天鸡虾排（蝗虫）、椒盐金豆（蚕蛹）、朱银双爆（红铃虫）、干煸旱虾（黄粉虫）等，独具特色，增加了昆虫食用的方法。其他还有以工程蝇为原料制成的面包、饮料和酒等。另一类是以食用昆虫为主要原料的营养品与保健品。现已开发的主要产品有：蜂王幼虫蛋白粉和氨基酸营养液、蜂皇浆冻干粉、雄蜂蛹酒、柞蚕蛹及幼虫蛋白粉和氨基酸营养液，黄粉虫、菜青虫蛋白粉和氨基酸营养液，甘薯天蛾蛹氨基酸营养液，蚕蛹罐头、酱油，蚕蛹蛋白面包、饼干，蚕丝蛋白饮料与果冻，蚕蛾油和健身酒、延生护宝液。以蚂蚁为原料的营养保健品较多，如蚂蚁雄风酒、乾坤蚁酒、蚁王酒、黑蚁王强生液、神蜉酒、高士健王酒、蚂蚁长寿茶、中华蚁王酒等等。上述产品的生产厂家，对昆虫原料和产品的营养价值及保健功效都进行了分析和探讨，对生产工艺也进行了研究，绝大部分产品得到了医药或食品主管部门的认可。全世界目前开发成功的昆虫美食品种已超过2万个，其中，德国年产昆虫罐头产品达8000t，日本1992年仅稻蝗罐头的销量就超过1000t，且大部分原料都来自中国。第二，昆虫蛋白资源的开发利用。在当今人口急剧增长的趋势下，合理利用昆虫资源，变害为益，将成为解决动物蛋白不足的一条重要途径。当前的开发利用研究主要集中在以下几种昆虫：苍蝇。将苍蝇灭菌干制、粉碎后制成蝇粉，即可添加到某些食品中作为辅料食用。世界上许多国家已进入实用阶段。我国天津轻工学院在以蝇蛹为原料开发传统疗效食品方面有比较深入的研究。蝗虫。蝗虫是重要的食用昆虫资源之一，国际市场上的需求量不断增加。蝗虫加工简便易行，既可油炸后制作各种风味佳肴，也可加工成多种美味食品。去除腿和翅的蝗虫油炸后味道似油爆虾，其中又以怀卵者风味最佳。我国出口蝗虫潜力很大，既可换取外汇，又有助于治理蝗灾。蝉。蝉是一种高能量保健食品，浅加工所需设备简单，投资较少，只需清洗、浸渍、烹炸和煮蒸等条件即可小批量生产。深加工可以烘干、磨粉，配以辅料制成饮料等，也可添加到饼干、面包等糕点和罐头中制成高蛋白食品。如山东省鱼台地区已建成油炸金蝉罐头生产线，产品出口日本。蚕。由于昆虫体内蛋白质含量高，容易提取高纯高优质蛋白，再加上昆虫蛋白的提纯新工艺的迅速发展，不仅扩大了其在食品工业上的应用范围，而且还可以作为营养剂或纯化食品的添加剂，生产各类糕点。我国山东、吉林、浙江等省已研制出蚕蛹、蚕蛾健身饮料，仙蛾酒、仙宫营养酒等产品，并能用蚕蛹生产营养酱油、营养豆腐、膨化果、味精等。食用昆虫资源开发利用是一项长期的任务。经鉴定，目前人类可食用的昆虫达370多种。已经立项和正在研究的课题集中在以下几个方面：第一，诱虫和集虫方法研究，例如蚂蚁；第二，人工饲养名贵昆虫，如蝙蝠蛾；第三，可食用昆虫烹调技术研究；第四，食用昆虫深加工技术研究：第五，昆虫资源的合理利用和生态研究，保护昆虫多样性，保持自然界的生态平衡食用昆虫资源的开发与利用昆虫是动物界最大的类群，其中可供开发利用的昆虫种类繁多。近年来，人们对可食昆虫的营养成分进行了分析，证明昆虫体内富含蛋白质，微量元素丰富，肉质纤维少，低脂肪，低胆固醇，营养价值极高。开发利用昆虫资源已愈来愈引起人们的关注。昆虫作为食品，在人类历史上早见于世界各地，但由于传统偏见，食虫习惯只在一些地区留传下来。随着人们饮食观念的转变及对食用昆虫营养成分的分析，烹调及配制技术的研究，越来越多的人将接受昆虫食品。更重要的是，在当今人口急剧增长的趋势下，昆虫食品能补充未来粮食的不足。据估计，世界上约有五分之一的人口缺乏蛋白质，尤其是缺乏动物蛋白质。营养学家康比博士称，如将目前非洲的蝗虫作食品，那么饥荒就可大为减轻。他分析，非洲的飞蝗相当于一万吨动物蛋白质，完全可以缓解蛋白质之荒。蝗虫繁殖快，从成品产量观点看，培育蝗虫比畜牧业的经济效益高2倍。昆虫营养极为丰富，可望成为未来的农产品，对改变贫穷国家的营养不良有重大意义。欧美一些国家很重视研究和开发昆虫蛋白。前西德是生产昆虫蛋白食品最早的国家，把家蚕、大螟、玉米螟等进行化学处理，调味整形制成罐头，经20多年的开发研究，目前已投入工厂化生产，建立了汉堡“康复林”昆虫联合加工企业等工厂，年产成品8000t。接着，法国用蚱蜢、螳螂、蚂蚁等脱几丁质生产高蛋白食品，并组建了“波一的松”罐制昆虫加工公司。墨西哥是当今世界昆虫食品之乡，已经验证了2346种有潜在营养型的昆虫，并把60余种昆虫列为食品，并出口到美国、法国、日本和比利时。在泰国以“油炸飞虾”为美名的油炸蝗虫，已成为受人们青睐的大众化保健