干茧缫丝蚕蛹食用品质评价

龙 霞，丁晓雯，黄先智*

（1.西南大学食品科学学院，重庆市农产品加工及贮藏重点实验室，重庆 400716；2.西南大学科技处，重庆 400716）

蚕蛹富含蛋白质、不饱和脂肪酸、壳聚糖[1]等营养成分，具有较高的营养价值，国家卫生部将其批准作为普通食品资源管理的食品新资源[2]。目前，我国每年生产60余万t鲜蚕茧，折算成缫丝蚕蛹约12万 t[3]。蚕蛹是缫丝生产的副产物，按加工工艺的不同主要分为干茧缫丝蚕蛹与鲜茧缫丝蚕蛹。干茧缫丝蚕蛹即蚕茧经烘干后贮藏，再经煮茧、缫丝、打绵等处理所得到的蚕蛹[4]，市场上销售的蚕蛹主要是干茧缫丝蚕蛹。

蚕茧干燥温度可达120 ℃，蚕蛹表层的蜡质会熔化[5]；煮茧时蚕蛹处于高湿环境，打绵需在高温、强碱条件下脱去蛹衬。上述过程若处理不当，容易使蚕蛹的蛋白质分解，并产生挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N），脂肪也会因发生氧化产生醛、酮等物质，同时腐败菌类的滋生会导致蚕蛹感官、品质和理化性质发生劣变，使产品附加值大幅降低[6-7]。

目前对干茧缫丝蚕蛹的研究多集中在对其蛋白质[8-9]、脂肪[10-12]、甲壳素[13]等营养物质的深加工方面，对作为加工原料的干茧缫丝蚕蛹的品质研究鲜有报道。为了使干茧缫丝蚕蛹得到更科学、合理的利用，提高其附加值，本研究通过测定不同企业出售的干茧缫丝蚕蛹的感官、营养成分（水、蛋白质、脂肪、胆固醇、钙、铁、锌）、卫生指标（TVB-N、三甲胺（trimethylamine，TMA）、亚硝酸盐、酸价、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、铅、铬、镉、汞）评价其品质，以期为干茧缫丝蚕蛹的开发利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干茧缫丝蚕蛹（同年采购于陕西、广东、广西、重庆、浙江等不同地区制丝企业），22 个样品，从1～22号随机编号后于-20 ℃冷冻保存（表1）。

钙、铁、锌标准溶液（质量浓度均为1 000 µg/mL），铬、镉、铅、汞标准溶液（质量浓度均为1 000 µg/mL）北京世纪奥科生物技术有限公司；胆固醇（纯度≥99%） 美国Sigma-Aldrich公司。石油醚（沸程30～60 ℃）、高氯酸、硝酸、三氯甲烷（分析纯）成都市科龙化工厂；浓硫酸（分析纯） 重庆市吉元化学有限公司。

表1 干茧缫丝蚕蛹的来源Table 1 Geographical source of dry cocoon silk reeling pupa

1.2 仪器与设备

PF6-3原子荧光光谱仪、TAS-990原子吸收分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；LC-20A高效液相色谱仪 岛津企业管理（中国）有限公司；Ultra Scan PRO型测色仪 美国Hunter Lab公司；S22可见分光光度计 上海棱光技术有限公司；EH35A plus微控数显电热板 北京莱伯泰科仪器有限公司；RE52CS-1旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 干茧缫丝蚕蛹感官品质的评定

1.3.1.1 色泽、气味的评价

采用评分法评价干茧缫丝蚕蛹色泽、气味。受过专业感官评价训练的评价员共10 名，男、女各5 名，评分范围1～5 分，总分5 分。感官评分标准如表2所示。

表2 干茧缫丝蚕蛹的感官评分标准Table 2 Criteria for sensory evaluation of dry cocoon silk reeling pupa

1.3.1.2 色差测定

采用测色仪对色差进行测定。其中，+L*表示明亮的，-L*表示较暗的；+a*表示较红的，-a*表示较绿的；+b*表示较黄的，-b*表示较蓝的[14]。

1.3.2 干茧缫丝蚕蛹营养成分的测定

水分质量分数根据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》直接干燥法测定；蛋白质量分数根据GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》自动凯氏定氮法测定；粗脂肪含量根据GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》索氏抽提法测定；胆固醇含量根据GB 5009.128—2016《食品安全国家标准 食品中胆固醇的测定》比色法测定；钙含量根据GB 5009.92—2016《食品安全国家标准 食品中钙的测定》火焰原子吸收光谱法测定；铁含量根据GB 5009.90—2016《食品安全国家标准 食品中铁的测定》火焰原子吸收光谱法测定；锌含量根据GB 5009.14—2017《食品安全国家标准 食品中锌的测定》火焰原子吸收光谱法测定。

1.3.3 干茧缫丝蚕蛹卫生指标的测定

TVB-N含量采用GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》半微量定氮法测定；TMA含量采用GB 5009.179—2016《食品安全国家标准 食品中三甲胺的测定》顶空气相色谱法测定；亚硝酸盐含量采用GB 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》分光光度法测定；酸价采用GB 5009.229—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》冷溶剂指示剂滴定法测定；MDA含量采用GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》分光光度法测定。汞、铬、镉、铅含量分别采用GB 5009.17—2014《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》、GB 5009.123—2014《食品安全国家标准食品中铬的测定》、GB 5009.15—2014《食品安全国家标准 食品中镉的测定》、GB 5009.12—2017《食品安全国家标准 食品中铅的测定》测定。

1.4 数据统计与分析

每项测定均重复3 次，统计结果用 ±s表示，采用Excel 2016软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 干茧缫丝蚕蛹感官品质评价

食品的感官品质主要包括色、香、味、形等，与消费者的接受性关系密切。在干茧缫丝过程中，蚕蛹可能发生颜色劣变或产生特殊异味，使其应用受限[15]；因此需对其色泽、气味进行感官评价。L*、a*、b*值是食品色度的重要指标，测定色差可进一步评价干茧缫丝蚕蛹感官品质。

表3 干茧缫丝蚕蛹感官评价结果Table 3 Sensory evaluation of dry cocoon silk reeling pupa

由表3可知，来自22 个不同地区的干茧缫丝蚕蛹的色泽得分均值为2.51，占总分的50.20%。其中，1～2 分呈黑棕色、无光泽，占27.3%；2～3 分呈棕色、暗黄棕色且无光泽，占45.5%；3～4 分呈暗黄棕色或棕色，均匀且有光泽，占27.3%。L*值范围在17.84～36.37且色泽明亮，a*值范围在3.92～6.81且颜色偏红，b*值范围在9.65～21.41且颜色偏黄。气味得分均值为2.66，占总分的53.20%。其中，4.5%的干茧缫丝蚕蛹气味得分在1～2 分，为让人无法接受的腥臭味；72.7%的干茧缫丝蚕蛹气味得分在2～3 分，有基本可接受的轻微腥臭味，22.7%的干茧缫丝蚕蛹气味得分在3～4 分，有蛋白香味。

综合以上颜色、气味、色度的评价结果发现，仅2、14、18、20号4 种干茧缫丝蚕蛹的感官品质较好，其余18 种蚕蛹的感官品质都较差。

2.2 干茧缫丝蚕蛹营养成分评价

2.2.1 干茧缫丝蚕蛹水分质量分数、蛋白质量分数、脂类含量、胆固醇含量

从表4可看出，干茧缫丝蚕蛹水分质量分数在（3.95±0.08）%～（11.41±0.02）%，平均值为7.05%，中位数为6.53%，均略低于王彦平等[16]的测定结果，且各样本的水分质量分数差异显著。蚕蛹水分质量分数过高会影响其贮存安全性，NY/T 218—1992《饲料用桑蚕蛹》[17]中规定，蚕蛹水分质量分数应小于12.0%。因此，22 种干茧缫丝蚕蛹的水分质量分数全部符合该标准要求。

表4 干茧缫丝蚕蛹水分、粗蛋白、粗脂肪、胆固醇水平Table 4 Contents of water, total protein, total fat and cholesterol in dry cocoon silk reeling pupa

干茧缫丝蚕蛹粗蛋白质量分数为（51.18±0.51）%～（58.40±0.79）%，其平均值为54.48%、中位数为54.74%，与Pereira等[18]的测定结果接近，且各样本的蛋白质含量差异不明显。干茧缫丝蚕蛹蛋白质含量高于鸡胸脯肉、牛乳、鸡蛋和虾皮[19]，可作为蛋白质的良好来源。

干茧缫丝蚕蛹粗脂肪含量为（28.13±1.05）～（42.28±0.32）g/100 g，平均值为33.70 g/100 g，中位数为33.59 g/100 g，与Hu Bin等[7]的测定结果接近，且各样本的粗脂肪含量差异明显。

胆固醇是维持人体所需物质之一，但摄入过多会引起高血脂，进而引发一系列心血管疾病[20]。干茧缫丝蚕蛹的胆固醇含量为（237.37±8.11）～（4 5 9.8 7±2 8.8 3） m g/1 0 0 g，平均值为346.49 mg/100 g，中位数为350.76 mg/100 g，低于鸡蛋中的胆固醇含量[21]，且各样本的胆固醇含量差异明显。

2.2.2 干茧缫丝蚕蛹中钙、铁、锌含量

常量元素钙是构成人体生命活动的物质基础之一，微量元素铁、锌是体内蛋白质、酶不可或缺的组成部分[22-23]。干茧缫丝蚕蛹中钙、铁、锌含量的测定条件、线性回归方程如表5所示。

表5 钙、铁、锌测定条件、线性回归方程及相关系数Table 5 Detection conditions, linear regression equations andcorrelation coefficients for calcium, iron, and zinc

由表5可知，钙、铁、锌标准曲线线性回归方程的相关系数均大于0.99，表示回归方程的线性良好，可用于干茧缫丝蚕蛹中钙、铁、锌的测定。

表6 干茧缫丝蚕蛹中钙、铁、锌含量Table 6 Contents of calcium, iron and zinc in silk reeling pupa

由表6可知，干茧缫丝蚕蛹钙含量为（270.40±14.82）～（632.29±94.52）mg/100 g，平均值为436.38 mg/100 g，中位数为423.73 mg/100 g，比牛肉、鸡肉的钙含量高[24]，且各样本的钙含量差异明显。

干茧缫丝蚕蛹铁含量为（34.44±2.76）～（215.92±23.80）mg/100 g，平均值为70.01 mg/100 g，中位数为48.00 mg/100 g，各样本的铁含量差异明显。平均值是中位数的1.46 倍，铁含量呈偏态分布，这可能与不同地区桑叶中铁含量的差异有关。

干茧缫丝蚕蛹锌含量为（115.67±2.58）～（151.40±2.80） mg/100 g，平均值为130.61 mg/100 g，中位数为132.63 mg/100 g，干茧缫丝蚕蛹锌含量约为琥珀蚕的2.5 倍[25]，各样本的锌含量差异不明显。

2.3 干茧缫丝蚕蛹卫生指标

2.3.1 干茧缫丝蚕蛹TVB-N和TMA的含量

TVB-N是动物性食品由于酶和细菌的作用，使蛋白质分解而产生的氨以及胺类等碱性含氮物质[26]。TVB-N含量越高，表示蛋白质分解越严重。TMA是畜产品中氧化TMA在细菌作用下被还原或生物体中卵磷脂经微生物作用分解产生，TMA含量越高则新鲜度越差[27-28]。测定TVB-N含量和TMA含量有助于了解干茧缫丝蚕蛹蛋白质的腐败程度，测定结果见表7。

表7 干茧缫丝蚕蛹的TVB-N、TMA含量Table 7 Contents of total volatile basic nitrogen and trimethylamine in dry cocoon silk reeling pupa

由表7可知，干茧缫丝蚕蛹T V B-N含量在（7.21±0.62）～（78.79±3.25） mg/100 g，其平均值为24.83 mg/100 g，中位数为20.76 mg/100 g，各样本的TVB-N含量差异明显。参照DB S 45/030—2016《食品安全地方标准 食用冻鲜桑蚕蛹》[29]规定，食用冻鲜桑蚕蛹TVB-N含量应不大于18 mg/100 g，有59.09%干茧缫丝蚕蛹的TVB-N含量超过该标准，因此不能作为食品原料使用。

干茧缫丝蚕蛹TMA含量为（5.08±0.26）～（32.04±1.96） mg/100 g，其平均值为22.82 mg/100 g，中位数为24.81 mg/100 g。各样本的TMA含量差异明显。目前没有蚕蛹TMA的限量标准，参照GB 2730—2015《食品安全国家标准 腌腊肉制品》[30]的规定，火腿TMA含量应不大于2.5 mg/100 g，干茧缫丝蚕蛹TMA含量均高于该值，说明现行的缫丝过程非常不利于蚕蛹新鲜度的保持。

2.3.2 干茧缫丝蚕蛹亚硝酸盐含量

土壤和肥料中的氮在硝酸盐生成菌作用下，可转化为硝酸盐，桑树在生长过程中可从土壤中吸收硝酸盐并将其还原为氨，但若光合作用不充分或施用氮肥过多，桑叶内可蓄积较多硝酸盐[31]。蚕以桑叶为食，可能会蓄积硝酸盐。在蚕蛹贮存过程中，可能会因腐败菌的作用使其体内的硝酸盐还原为有害的亚硝酸盐。干茧缫丝蚕蛹中亚硝酸盐含量测定结果见表8。

表8 干茧缫丝蚕蛹中亚硝酸盐含量Table 8 Nitrite content in dry cocoon silk reeling pupa

由表8可知，干茧缫丝蚕蛹亚硝酸盐含量在（21.97±1.16）～（127.15±1.86）mg/kg，其平均值为62.46 mg/kg，中位数为50.62 mg/kg。各样本的亚硝酸盐含量差异明显。目前还没有干茧缫丝蚕蛹亚硝酸盐限量的规定，参照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》[32]规定，添加硝酸盐、亚硝酸盐作发色剂的腌腊肉制品类、酱卤肉制品类、熏烧烤类、油炸肉类、西式火腿、发酵肉制品类中亚硝酸盐残留量应不大于30.0 mg/kg，绝大多数干茧缫丝蚕蛹的亚硝酸盐含量超过该标准。

2.3.3 干茧缫丝蚕蛹脂质过氧化状况的评价

酸价和M D A含量是评价脂质氧化的重要指标。蚕茧缫丝过程中的高温和强碱可能使蚕蛹发生脂质过氧化而影响品质。干茧缫丝蚕蛹酸价、MDA含量测定结果见表9。干茧缫丝蚕蛹酸价在（7.35±0.26）～（73.06±1.71） mg/g，其平均值为30.15 mg/g，中位数为28.85 mg/g，各样本的酸价差异明显，部分地区干茧缫丝蚕蛹的脂肪可能分解为游离脂肪酸。

MDA是不饱和脂肪酸氧化的终产物，含量越高表明脂质氧化越严重。干茧缫丝蚕蛹MDA含量为（0.87±0.06）～（5.86±0.02）mg/kg，其平均值为2.02 mg/kg，中位数为1.41 mg/kg。各样本的MDA含量差异明显。参照GB 10146—2015《食品安全国家标准 食用动物油脂》[33]的规定，食用猪油、牛油、羊油、鸡油和鸭油的MDA含量不大于2.5 mg/kg，27.27%的干茧缫丝蚕蛹MDA含量超过该标准的要求。

表9 干茧缫丝蚕蛹的酸价和MDA含量Table 9 Acid value and MDA content of dry cocoon silk reeling pupa

2.4 干茧缫丝蚕蛹中有害元素分析

汞、铬、镉、铅被人体消化吸收后可通过血液分布于组织、脏器，它们在体内有蓄积性，能产生急性和慢性毒性反应，还可能致畸、致癌、致突变[46]。测定干茧缫丝蚕蛹粉中汞、铬、镉、铅含量，其标准曲线线性回归方程见表10。

表10 各有害元素线性回归方程及相关系数Table 10 Linear regression equations and correlation coefficients for harmful elements

由表10可知，汞、铬、镉、铅标准曲线线性回归方程的相关系数均大于0.990，表示方程的线性良好，可用于干茧缫丝蚕蛹中汞、铬、镉、铅含量的测定，测定结果见表11。

表11 干茧缫丝蚕蛹中有害元素含量Table 11 Contents of harmful elements in dry cocoon silk reeling pupa

由表11可知，干茧缫丝蚕蛹中总汞含量范围为（0.004±0.000）～（0.108±0.081） mg/kg，其平均值为0.030 mg/kg，中位数为0.011 mg/kg，各样本的汞含量总体差异明显；铬含量的范围为（0.65±0.00）～（3.89±0.01） mg/kg，其平均值为1.76 mg/kg，中位数为1.19 mg/kg，各样本的铬含量差异明显；铅含量的范围为（2.42±0.01）～（12.61±0.91） mg/kg，其平均值为8.31 mg/kg，中位数为7.78 mg/kg，各样本的铅含量差异明显；所有干茧缫丝蚕蛹均未检出镉。目前还没有干茧缫丝蚕蛹汞、铬、铅、镉残留限量的要求，参照GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[34]规定，肉与肉制品的总汞、铬、镉、铅限量分别为0.05、1.0、0.1、0.5 mg/kg，干茧缫丝蚕蛹镉含量的合格率为100%，汞和铬含量的合格率分别为81.82%、36.36%，铅含量超过该标准。

3 讨 论

干茧缫丝蚕蛹经历了蚕茧干燥、储藏、真空渗透热水煮茧、缫丝、打绵等过程。蚕蛹在干燥时其表层蜡质会受到破坏，打绵过程中使用的热烧碱液处理以及堆放、晒干过程中微生物的作用都会导致蚕蛹中出现不同程度的脂肪氧化和蛋白质分解，对其品质产生严重影响。由于不同企业的生产工艺、贮藏条件不同，将会产生较大的蚕蛹品质差异。

钱俊青[35]发现，蚕蛹在存放或加热过程中的褐变是由其所含的花青素类色素褐变引起，且色泽随贮存时间的延长而加深，而加热干燥过程中色泽的加深速度与烘干温度呈正比。本研究发现，不同地区干茧缫丝蚕蛹的感官品质差异显著，这可能是由各地区蚕蛹品种不同，其所含的花青素不同，加上缫丝工艺、贮存条件不同从而使蚕蛹的褐变程度不同造成的。如王林美等[36]在分析柞蚕黄色蛹和黑色蛹的营养成分时发现，黑色蛹的粗脂肪含量比黄色蛹高10.67%，黄色蛹的锌、钾、钙、铜含量则比黑色蛹高10%以上。

蚕茧在缫丝时可能与铁制器具接触，用杂质含量较高的工业烧碱接触脱除蛹衬，可以使蚕蛹的钙、铁含量增加。本研究中，22 个样品的营养成分差异显著，可能与蚕蛹的品种、产地、季节、缫丝工艺、缫丝后蚕蛹处理方式有关。金青哲等[37]的研究认为蚕蛹的新鲜度在缫丝后的存放过程中变化最大，湿蚕蛹在前3 d TVB-N含量增加较慢，但4～5 d迅速升高，存放5 d以上的湿蚕蛹不适用于食品工业。梅新等[38]研究也发现蚕蛹的TVB-N含量与贮存时间呈正相关；经热处理、冷冻、护色剂浸泡等方法处理后的蚕蛹贮存15 d后，其TVB-N含量变化较大。此外，蚕茧的不同干燥方式也会影响蚕蛹的TVB-N含量，如自然晒干过程中蚕茧长期与空气接触易被微生物污染，其TVB-N含量比烘干的蚕蛹高；蚕蛹脱衬时，蛹与碱液接触使蚕蛹蛋白变质，导致其TVB-N、TMA含量增加。本研究中，部分地区干茧缫丝蚕蛹TVB-N值偏高可能与蚕茧干燥方式、缫丝后蚕蛹存放条件有关。许晋等[39]研究发现蚕蛹油脂品质与贮存温度、湿度、时间有重要关系，时间越长，油脂酸败速度越快，35 ℃下的蚕蛹油脂会快速酸败。本实验中，4、10、15号样品酸价较高，2、20号样品区MDA含量较高，可能与这些地区的贮存条件有关。宋伟等[40]调查发现江苏、广东、陕西、云南、重庆、广西、四川等省耕地土壤重金属污染严重。土壤污染，缫丝过程的器具接触，烘茧时用的燃煤热风，直接干燥时有灰尘沉积在蛹体表面，这些均可影响蚕蛹的重金属含量，因此这可能是本实验中不同地区蚕蛹重金属含量差异显著的原因。

所有样品中，2号样品感官品质较好，水分含量最少而最有利于保存；和其他样品相比，其TVB-N、TMA含量较低，蚕蛹蛋白变质也不严重；酸价、MDA含量相对较低，蚕蛹酸败不严重；重金属含量最少，污染程度较轻。综上所述，2号干茧缫丝蚕蛹的品质最好。4号样品蛋白质含量相对较少，粗脂肪含量最多，TVB-N含量、酸价最高，蛋白质、油脂变质严重，品质最差。14号样品水分含量相对较高，蛋白质含量相对较低，虽然TVB-N、亚硝酸盐、MDA含量超过所套用标准，但感官品质最好，推测所套用标准可能不适合评价干茧缫丝蚕蛹品质，关于干茧缫丝蚕蛹的标准还有待于进一步研究。

4 结 论

本研究发现，干茧缫丝蚕蛹营养价值丰富，但可能由于不同样品的生产季节、产地、品种、打绵工艺、蚕蛹处理的不同，样品的营养成分存在显著性差异。从22 个干茧缫丝蚕蛹样品的卫生指标测定结果来看，大部分干茧缫丝蚕蛹TVB-N、TMA含量均偏高，干茧缫丝蚕蛹蛋白变质严重；绝大多数干茧缫丝蚕蛹亚硝酸盐含量较高，这对蚕蛹的食用安全存在隐患；部分干茧缫丝蚕蛹酸价、MDA含量偏高，其脂肪酸分解严重；重金属污染严重。因此，大部分地区的干茧缫丝蚕蛹食用品质较差，不宜直接作为食品原料使用。