21世纪，昆虫将成为仅次于微生物和细胞生物的第三大蛋白质来源。昆虫功能性食品是21世纪世界食品界发展的热点，其营养性、功能性已经得到了国内外专家的一致认可。柞蚕是一种经济价值很高的绢丝昆虫，我国是柞蚕的发源地，柞蚕产量占世界的90%左右，一直保持着世界柞蚕业第一大国的地位。我国有4个柞蚕产区，其中辽宁产区年产柞蚕400×l04t左右，占全国的70%，柞蚕资源十分丰富，便于规模开发利用。柞蚕是我国的特色资源，目前存在深加工程度低和产业化水平不高等问题，资源优势并未转化为产品优势和经济优势。

 

       柞蚕具有良好的营养性、功能性，国内外的开发研究处于起步阶段。目前，国内外对柞蚕中主要功能性物质β-蜕皮激素的研究大多采取传统的醇提取方法，存在成本高、提取率较低的问题；传统的醇提法在连续提取时，由于提取温度过高，提取时间较长，容易使β-蜕皮激素变性，导致提取率时高时低，很不稳定。采用高新技术解决柞蚕功能性物质提取过程中的主要问题，可以提高产业技术水平，促进柞蚕产业更好更快地发展。

 

1柞蚕的营养性、功能性和食用安全性

 

       柞蚕属食、疗同源昆虫，其可食性和保健治疗功效已被证实。柞蚕的干物质含量为：粗蛋白62.3%，粗脂肪14.2%，灰分1.48%，水分2.09%，粗纤维5.71%，β一蜕皮激素0.0842%。柞蚕脂肪总量的76%都为不饱和脂肪酸，含有丰富的油酸、亚麻酸和亚油酸，具有很高的营养价值。柞蚕中含有B一蜕皮激素、保幼激素、细胞色素C、脑激素等多种功能性成分，具有较高的利用价值。B一蜕皮激素为甾族激素，是一种能够控制生长发育的天然活性化合物，它能促进人体内蛋白质尤其是肝脏蛋白的合成，可以清除体内胆固醇的积累，抑制血糖上升，并有降低血脂的作用。β一蜕皮激素(β—MH)由于独特的功能特性而备受关注。

 

       经药理与临床研究，β一蜕皮激素不仅与昆虫的发育有密切关系，还能促进人体内蛋白质尤其是肝脏蛋白的合成，可以排除体内胆固醇的积累，抑制血糖的上升，并有降低血压的作用等。主要功能：促进脂类代谢；影响糖代谢，可作为一种抗糖尿病药；影响中枢神经系统；对心肌缺血再灌注损伤的保护；促进核酸和蛋白质的合成；免疫调节；减轻肺水肿；治疗风湿、关节炎。

 

2高压脉冲电场技术在柞蚕功能性物质提取中的应用高压脉冲电场(pulsed electric field，简称PEF)处理是对两电极间的流态物料反复施加高电压的短脉冲(典型为20-80 kV/em)进行处理的过程。目标成分的提取率很大程度上取决于对生物材料细胞的破壁状况，传统的破壁方法有化学法、物理法和生物法等。PEF辅助提取主要是利用细胞膜电穿孔原理，使组织细胞发生不可逆破坏，从而促进细胞内目标组分的流出。作为一种辅助提取手段，国内外主要开展了PEF对食品中蛋白质、多糖、谷胱苷肽、DNA、酚类和色素物质等成分的提取研究。

 

       高压脉冲电场系统主要由高压脉冲供应装置和食品处理室2部分构成，其脉冲有指数衰减波、方波、振荡波和双极性波等形式。处理室有平行盘式、线圈绕柱式、柱一柱式、柱一盘式、同心轴式等。高压脉冲电源与食品处理室相连，用所期望的电压峰值、频率，选择适合的电参数，产生连续不断的高压脉冲，以使每单位食品体积受到足够数目的高压脉冲电场的作用，从而使食品中的营养成分、微生物和酶受到高压脉冲电场作用，发生杀菌、钝酶、组织结构等变化。

 

  一种溶剂辅助高压脉冲电场提取柞蚕中β一蜕皮激素的工艺步骤为：①原料预处理。选取适龄柞蚕，本实例中选取5龄柞蚕，辽宁省丹东市产柞蚕属柞蚕种柞蚕，品种为“抗大”。将柞蚕深冻，然后进行冷冻干燥，用粉碎机将干燥后的柞蚕进行粉碎，过40目筛，装入容器中，置于阴凉干燥处，备用。②粗提。称取柞蚕粉1009，在温度40℃下，按照1:15的料液比加入15009质量分数为30%的乙醇溶液，提取2h，过滤并减压浓缩后，用乙醚409除去脂类化合物，再用甲醇与乙酸乙酯质量比为1:4的混合液萃取409，加入少量水，减压浓缩(压力30 kPa、温度25℃、时间30 min)去除有机溶剂，即得粗提液。③高压脉冲电场提取。在粗提液中按料液比1:20加入20009质量分数为30%的冰醋酸溶液，将混合液置于高压脉冲电场腔内（采用LDT- 100/4-25.2型中药高压脉冲电场提取装置），在温度40℃，电场强度9 kV/cm，脉冲数为10的条件下提取lh，得提取液。④纯化。将提取液减压过滤(压力25 kPa、温度28℃、时间60 min)，经过大孔树脂 (HPD600)分离、纯化得到β-蜕皮激素。

 

3超声波强化超临界C02萃取技术在柞蚕功能性物质提取中的应用

 

 目前，国内外特色农产品深加工领域主要是采用超临界C02萃取技术(SFE-C02)，开展高附加值天然产物的高效提取分离研究。国内历经10余年的研究与开发，已从研究阶段逐步走向工业化，其应用前景正受到广泛的关注。超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE)技术是近20年来国际上一项发展迅速的现代食品加工高新分离技术。该技术是以超临界流体为溶剂，利用该状态下的流体具有的高渗透能力和高溶解能力，进行非极性混合物萃取分离的一项新技术。它在食品、香料、医药和化工领域有着广泛的应用前景，并取得一系列工业应用成果。与超临界C02萃取(SCE)柞蚕B一蜕皮激素相比，加入超声波技术的超声强化超临界C02萃取(USCE)柞蚕β一蜕皮激素能明显降低SCE的温度，缩短萃取时间，降低萃取压力，提高B一蜕皮激素的萃取率。超声强化超临界C02萃取(USCE)能明显提高生产效率，节约生产成本，降低生产能耗。

 

    一种USCE装置示意见图3。

 

4  结束语

 

       柞蚕中的β-蜕皮激素不稳定，一旦离开柞蚕机体，很容易变性、破坏，在β一蜕皮激素提取过程中要小心地保护B一蜕皮激素的生理活性，因此提取过程中应该选择温和的条件，并尽可能在较低温度和洁净环境下进行。食品加工高新技术的引入，高压脉冲电场法既能提高提取得率，又能保证柞蚕中β一蜕皮激素的稳定性；加入超声波能显著提高SCE β一蜕皮激素的得率，提高生产效率，节约生产成本，降低生产能耗，具有很大的推广应用。