蚕蛹蛋白的提取工艺及综合利用研究进展

安徽农学通报，Ａｎｈｕｉ　Ａ　．Ｓｅｉ．Ｂｕｌ１．２０１１，１７（１１）　１８５　

蚕蛹蛋白的提取工艺及综合利用研究进展　

胡建平刘可桃　

（乐山师范学院化学与生命科学学院，四川乐山６１４００４）　

摘要：蚕蛹蛋白是一种优质纯天然全价蛋白质，气味颜色特殊，在食品、医药、化工、生物防治领域具有广泛的应用　前景。首先从脱脂、脱色和除臭３个方面概述了蚕蛹蛋白的提取工艺；并综述了蚕蛹蛋白在各个领域的综合利用；最　后总结出了当前蚕蛹蛋白综合利用所存在的问题及未来的开发前景。对蚕蛹蛋白的提取工艺优化以及综合利用，具　

有一定的指导意义。　关键词：蚕蛹蛋白；提取工艺；综合利用；进展　

中图分类号￥８８　文献标识码Ａ　文章编号１００７—７７３１（２０１１）１１—１８５—０２　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｓｉｌｋｗｏｒｍ　

Ｐｕｐａ　Ｐｒｏｔｅｉｎ　

Ｈｕ　Ｊｉａｎｐｉｎｇ　ｅｔ　ａ１．　（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｅｓｈａｎ　ｎｏｒｍａｌ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｅｓｈａｎ　６１４００４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｔｅｉｎ　ｆｒｏｍ　ｓｉｌｋｗｏｒｍ　ｃｈｒｙｓａｌｉｓ　ｉｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉｕ　ｆｕｌｌ—ｐｒｉｃｅ　ｎａｔｕｒａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｏｆ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｏｄｏｒ　ａｎｄ　ｃｏｌｏｒ．Ｉｔ　ｈａｓ　ａ　ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ｒｅｇｉｏｎｓ，ｉ．ｅ．ｆｏｏｄ，ｄｒｕｇ，ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｂｉｏｌｏｇｙ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｅｔｃ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｉｒｓｔｌｙ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｓｉｌｋｗｏｒｍ　ｐｕｐａ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｆｒｏｍ　ｄｅ—ｆａｔ，ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｏｄｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｓ—　

ｐｅｃｔｓ．Ｗｈｅｒｅａｆｔｅｒ，ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｎ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ｗａｓ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ｆｕｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｅｎｔ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｉｄｓ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｓｏｍｅ　ｅｘｔｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｉｌｋｗｏｒｍ　ｐｕｐａ　ｐｒｏｔｅｉｎ；Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ　

蚕蛹是丝绸工业的主要副产品，蚕蛹化学成分丰富，　其中蛋白质含量为５９．９％～６６．２％，油脂含量２８．９％～　

３３．１％，还富含多种维生素以及铁、锌、硒微量元素，甲壳　

素和多糖等。蚕蛹蛋白（Ｓｉｌｋｗｏｍ　Ｐｕｐａ　Ｐｒｏｔｅｉｎ，ＳＰＰ）是一　种完全蛋白，富含１８种氨基酸，组成合理，比例均衡，其中　

８种人体所必需氨基酸占总量的４０％以上，非常符合世界　

卫生组织（Ｗｏｒｌｄ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ＷＨＯ）提出的食品中　

氨基酸最佳组合模式，具有较大的综合利用价值。据估　算，１００　ｋｇ鲜蛹蛋白质含量相当于８５　ｋｇ瘦猪肉、９６　ｋｇ鸡　

蛋或１０９　ｋｇ鲫鱼。另外，近代研究表明，蚕蛹蛋白具有促　

进肝细胞再生，提高免疫机能，保护肝脏，抗癌，降血压的　作用”　。蚕蛹蛋白的相关高蛋白食品也日益受到人们的　

欢迎。专家预测，２１世纪，昆虫将成为仅次于微生物和细　

胞生物的第３类蛋白质来源…。　

我国蚕蛹资源丰富，年产蚕蛹３０万ｔ以上，约占全世　

界总产量的８０％，但目前蚕蛹蛋白并没有很好地被开发　

利用，这主要是由于蚕蛹本身所包含的一些限制因素，如　

天然形状、蛋白的特殊气味等不能令所有人接受，针对以　上这些因素，本文着重对蚕蛹蛋白现阶段的提取方法和综　合利用进行综述，进而为蚕蛹蛋白的综合利用提供一些　

帮助。　１蚕蛹蛋白的提取　

１．１脱脂现有脱脂方法主要有机械压榨脱脂法，机械　

离心脱脂法和溶剂浸出法３种，应用最多的是溶剂浸出　

法，溶剂浸出法残油率在５％以下。黄小霞推荐最佳脱脂　工艺为：干蚕蛹与环己烷的质量比为１：１．５，浸出温度８０　

℃，保温时间６　ｈ。按此工艺一次浸出残油率为８．８％。经　

６次浸出，可得残油率低于２％的蚕蛹　。　

１．２脱色　目前对蚕蛹成色的原因一般认为有多种可　能，比如桑叶中叶绿素残留，蚕蛹中的花青素发生缩聚反　

应而形成等。蚕蛹蛋白常用的脱色方法有活性炭吸附法，　

氧化漂白和蛋白质修饰法等。李建科等推荐的活性炭脱　色策略为：活性炭用量以５％为宜，温度为５０℃，ｐＨ值为８　

～９，脱色时间在３０　ｍｉｎ左右　。　

１．３除臭蚕蛹蛋白的特殊臭味极大限制了其应用。一　

般来说，臭味主要有２个来源，首先是加工贮藏过程中产　

基金项目：四川省中医药管理局科技专项基金（２０１００３）资助项目。　作者简介：胡建平（１９７８一），男，副教授，研究方向：化学信息学。　收稿日期：２０１１—０４—２８

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生的低级脂肪酸和多胺类化合物，其次是蚕腺体的自身分　

泌物。蚕蛹蛋白除臭方法主要有蒸馏法，综合除臭法以及　

有机溶氧化法等。其中，宋燕青推荐最优除臭蒸馏工艺　

为，蚕蛹样品２００　ｇ，醋酸用量２　ｔｏｏｌ，反应温度８０℃，加热　时间２０　ｍｉｎ，水蒸汽蒸馏时间２０　ｍｉｎ。经最适条件下脱腥　

的脱脂蚕蛹粉感官评品已无腥味感觉，除腥效果良好　Ｊ。　

１．４提取蚕蛹蛋白提取的常用方法有碱水解法，酸水　

解法和酶提取法。前２种方法要求设备耐酸碱腐蚀，废液　

对环境易造成污染，水解过程中有部分必需氨基酸被破　

坏，导致营养价值降低。王希娥推荐使用高活性复合酶对　蚕蛹蛋白进行水解法，具体工艺为ｐＨ值９～ｌ０，温度４０～　

４ｌ℃，酶解时间５　ｈ，底物与水的浓度比为１：１０，脱脂溶剂　

选择用９５％乙醇。复合酶水解法是一种优良的方法，为人　

们深开发蚕蛹资源和氨基酸，开辟了新途径　。　

１．５小结蚕蛹的脱脂，脱臭，提取工艺以及脱色中，引　进新的技术和方法是将来研究的主要方向。蛋白质受某　

些化学、物理因素如：高温、强震荡、紫外线、超声波等影响　

使空间结构发生变化，导致其生活活性的丧失和一些理化　性质的改变，因此在提取，脱脂，脱色，除臭方面都要考虑　

到会不会改变其活性的问题。脱脂方面主要有３种方法，　

机械压榨容易造成蛋白的损坏，从油脂和蛋白质的密度角　度考虑，溶剂浸出法比较佳，但首先要考虑的是溶剂的毒　

性问题，其次是残留，而成本、脱脂效率是对溶剂取舍的终　端指标，相似相溶原理也不可忽略。汽油和苯对于脱色、　

脱脂都比较好，但对除臭效果不佳，因为留残了汽油的味　

道，而且汽油、苯都是有毒性，所以不适合于食品加工。除　臭方法中，综合除臭法，蛋白质虽然损失少，但操作步骤繁　

多，要求高，所以蒸馏法和氧化法的前景比较广阔。用活　

性炭脱色不够精准，损失较大，可以选择用过氧化氢氧化，　

但浓度要适当控制，否则会对活性造成影响。最近出现了　新工艺，酶解法提取蛋白，条件相对温和，但对生产条件要　

求较高总体来说，水解不完全。总的来说，现在的除臭、脱　

色、脱脂的方法都不太理想，无论传统和现代技术都存在　

一些问题，有待研究者继续研究。研究应着重于高效、保　持活性、工艺简单、工业化成本低、对环境不会有太大的　

影响。　

２蚕蛹蛋白的综合利用　

２．１在食品领域的应用全世界约３７０多种昆虫进入了　

人类的食谱。但蚕蛹是卫生部批准的“作为普通食品管理　

的食品新资源名单”中唯一的昆虫类食品。目前比较成熟　

的蚕蛹蛋白营养品有威化饼干，蚕蛹奶，蚕蛹酒，蚕蛹　

片，营养豆腐，氨基酸面条，面包，果酱，可乐，膨化果，　

味精，要素膳，高级营养酱油，高级全营养素口服液、老　年滋补膏等。蚕蛹蛋白还可以添加到麦乳精中或制成米　

糊，可以改善植物性食品的营养结构，这些产品均受　欢迎　ｊ。　

２．２在医药领域的应用　蚕蛹多肽能选择性地抑制某些　肿瘤细胞的生长，有望成为新的抗病毒及抗癌药物的来　

源。近年来，以蚕蛹蛋白出发来研制药物多肽，已成为国　内的研究热点。徐家玉等的小鼠实验结果显示，蚕蛹蛋白　

具有缓解运动性疲劳作用，增加机体的抗疲劳能力，可升　高受试者最大耗氧量值，增加机体的运动耐力　。周菊香　等通过动物喂养试验证明了蚕蛹多肽具有降低血清胆固　醇和抗氧化的作用，ＳＯＤ酶活力明显提高　…。另外，以蚕　

蛹制成的儿童用全氨基酸铁锌螯合物营养口服液，不仅补　

充儿童氨基酸量的不足，而且还能螯合锌铁，对儿童缺铁　缺锌有一定的辅助治疗作用。大鼠外科创伤模型证明，蚕　蛹复合氨基酸能明显纠正负氮平衡，促进创口愈合　。　

闫琦涛等的电磁裂解实验得出，蚕蛹蛋白多肽质量浓度　增加可使两肿瘤细胞存活率降低，抑制肿瘤细胞生命周期　

停滞在Ｇ２～Ｍ和ＧＯ～Ｇ１期，进而明显延长患肿瘤小鼠　的生存时间，可见，蚕蛹蛋白多肽液有显著的抗肿瘤　作用　。　

２．３在工业领域的应用蚕蛹蛋白在工业领域应用十分　广泛，主要有蚕蛹蛋白纤维，表面活性剂，皮革揩光剂等。　

蚕蛹蛋白纤维作为一种复合长丝纤维，含量为７０％的粘　胶和３０％的蚕蛹蛋白混纺而成。蚕蛹蛋白纤维具有良好　

光泽度，吸湿性，悬垂性和可降解性等，由于其完全不用石　油产品作原料，所以属环境友好的“绿色”纺织品　。以　

蚕蛹蛋白为原料合成氨基酸类表面活性剂，具有去污、起　泡和杀菌功能，对头发和皮肤作用温和。另外，将蚕蛹蛋　

白作为化妆品添加剂，皮革揩光剂，粘胶剂，雷米邦Ａ和微　生物培养基也多有报道　。蚕蛹蛋白粗加工后的产品就　是饲料和肥料。当前用蚕蛹蛋白喂鸡，喂猪和养鱼已经十　

分普遍，优点主要有增重快，育肥期短，显著提高动物成活　率和产量。　

２．４在生物领域的应用　化学农药对环境造成污染，国　家明令禁止生产和使用一些毒性残留特别大的一些品种。　

开发“绿色农药”进行生物防治，比如以虫治虫（动物源农　药）和以菌治虫（微生物农药），来保护生态环境大趋所　势。２００４年，天津市园林绿化研究所植物保护中心利用蚕　

蛹来培育白蛾的天敌一白蛾周氏啮小蜂技术获得成功，核　心原理是，蚕蛹蛋白是白蛾周氏啮小蜂优良的培养基。另　

外，吉林等省已将用柞蚕蛹繁殖的赤眼蜂作为防治玉米螟　

的有效措施之一。一般来说，虫生真菌一直是优秀的微生　物杀虫剂，而蚕蛹是虫草菌理想的寄主。用蚕蛹培育虫草　

菌杀虫剂，应用于农、林、牧、果、草等害虫的生物防治具有　

广阔前景　。　２．５小结现在市场上，针对初中生、高中生紧张的学　习，巨大的升学压力等情况，推出了一系列增强体质、提高　

免疫力、缓解学习压力的保健食品都获得　（下转２２３页）