梁菡峪，龍 悅，黃先智*，丁曉雯

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715；2.西南大學(xué)蠶學(xué)與系統(tǒng)生物研究所， 重慶 400715）

影響木薯蠶蛹食用安全性的成分分析

梁菡峪1，龍 悅1，黃先智2,*，丁曉雯1

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715；2.西南大學(xué)蠶學(xué)與系統(tǒng)生物研究所， 重慶 400715）

采用原子熒光法和滴定法分析影響木薯蠶蛹食用安全性的成分。結(jié)果表明：木薯蠶蛹中總砷含量（1.99±0.84）mg/kg、鉛含量（0.14±0.03）mg/kg、鎘含量（0.54±0.14）?g/kg、汞含量未檢出。木薯蠶蛹中氰化物的含量為（0.33±0.07）mg/kg干樣，經(jīng)過(guò)水煮、蒸、油炸、微波處理后，其氰化物的清除率分別達(dá)到100%、78.83%、26.78%和39.37%。木薯蠶蛹揮發(fā)性 鹽基氮（T VB-N）值達(dá)到（71.62±5.32）mg/100g。說(shuō)明木薯蠶蛹鉛、鎘、汞和氰化物的含量遠(yuǎn)低于相關(guān)規(guī)定的限值。

木薯蠶蛹；揮發(fā)性鹽基氮；有害元素；氰化物；食用性

木薯作為生物能源的原料，目前得到快速發(fā)展。我國(guó)廣西木薯種植面積最高時(shí)已達(dá)28.67萬(wàn)hm2，可利用的木薯葉多達(dá)32.254萬(wàn)t，可飼養(yǎng)木薯蠶107.5萬(wàn)盒，產(chǎn)鮮蛹3 225 t。利用木薯葉飼養(yǎng)的蓖麻蠶，被稱(chēng)木薯蠶[1]，所得蠶蛹即為木薯蠶蛹。蠶 蛹既是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的美食，也是一種功能活性強(qiáng)的中藥。近年來(lái)，經(jīng)衛(wèi)生部批準(zhǔn)，蠶蛹是“作為普通食品管理的食品新資源名單”中唯一的昆蟲(chóng)類(lèi)食品[2-3]。而在我國(guó)廣西等地，也將木薯蠶蛹通過(guò)油炸等方式加工后用于食用，但對(duì)影響木薯蠶蛹食用安全性的成分未見(jiàn)研究報(bào)道。

為推廣木薯蠶的飼養(yǎng)，提高木薯種植產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在推進(jìn)木薯蠶蛹食用化的進(jìn)程中為了保證食用者的健康，本實(shí)驗(yàn)對(duì)可能影響木薯蠶蛹食用安全性的成分進(jìn)行測(cè)定分析，所測(cè)定指標(biāo)包括揮發(fā)性鹽基氮、有害元素、氰化物以及加工處理后氰化物的含量變化，為安全合理地開(kāi)發(fā)利用木薯蠶蛹提供理論依據(jù)和處理方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

木薯蠶蛹干品，由西南大學(xué)蠶學(xué)與系統(tǒng)生物研究所提供，產(chǎn)地為廣西南寧。

1 000 μg/mL的砷、鎘、鉛、汞標(biāo)準(zhǔn)溶液 國(guó)家有色金屬標(biāo)準(zhǔn)研究中心。

1.2 儀器與設(shè)備

PF6-3原子熒光光譜儀 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 方法

1.3.1 木薯蠶蛹中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定

采用GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[4]中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 木薯蠶蛹中有害元素的測(cè)定

汞的測(cè)定參考GB/T 5009.17—2003《食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》[5]；總砷的測(cè)定參考GB/T 5009.11—2003《食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定》[6]；總鎘的測(cè)定參考GB/T 5009.15—2003《食品中鎘的測(cè)定》[7]；總鉛的測(cè)定參考GB/T 5009.12—2010《食品中鉛的測(cè)定》[8]。

1.3.3 木薯蠶蛹中氰化物的測(cè)定

1.3.3.1 定性測(cè)定

按照參考文獻(xiàn)[9]提供的方法對(duì)木薯蠶蛹樣品進(jìn)行氰化物定性測(cè)定。

1）苦味酸試紙：稱(chēng)取樣品10 g于具塞試管，加蒸餾水15 mL，搖勻。在苦味酸試紙?jiān)谠嚰埳系紊?滴10%碳酸鈉溶液使之濕潤(rùn)，試管口沿壁貼好，加10%酒石酸溶液5 mL，塞上塞子，50 ℃水浴35 min，觀察試紙是否會(huì)變紅，變紅則表明樣品中含有氰化物。

2）水蒸氣蒸餾：稱(chēng)取樣品10 g，加入1%氫氧化鈉溶液5 mL，水蒸氣蒸餾20 min，混勻，取2 mL，加2 滴 10% 硫酸亞鐵溶液，搖勻，加熱，加1%三氯化鐵溶液1滴，10%鹽酸1 mL使之呈明顯酸性，觀察溶液是否變?yōu)樗{(lán)色。若溶液變?yōu)樗{(lán)色則表示樣品中含有氰化物。

3）硫酸亞鐵-氫氧化鈉試紙：取木薯蠶蛹粉5 g于小三角燒瓶?jī)?nèi)，加水8 mL呈粥狀，加10%酒石酸5 mL使呈酸性，立即蓋以硫酸亞鐵-氫氧化鈉試紙，加熱，待三角瓶?jī)?nèi)溶液沸騰后，取下試紙，浸入2%鹽酸中，觀察試紙上是否出現(xiàn)藍(lán)色斑點(diǎn)，若有則表明樣品中含有氰化物。

1.3.3.2 定量測(cè)定

參考范東翠[9]和蔣治國(guó)[10]等的硝酸銀滴定法對(duì)木薯蠶蛹樣品進(jìn)行氰化物定量測(cè)定。

1.3.3.3 加工處理對(duì)木薯蠶蛹氰化物的影響

水煮：稱(chēng)取木薯蠶蛹50～60 g于700 mL沸水中煮8 min，撈起瀝干，打碎，測(cè)定氰化物含量。蒸煮：稱(chēng)取木薯蠶蛹50～60 g，于電飯煲中蒸煮15 min，晾干，打碎，測(cè)定氰化物含量。微波：稱(chēng)取木薯蠶蛹50～60 g于磁盤(pán)中，于微波爐中處理1 min，冷卻，打碎，測(cè)定氰化物含量。油炸：稱(chēng)取木薯蠶蛹50～60 g，將電磁爐的溫度調(diào)至180 ℃，油溫上升后，將蠶蛹倒入炸1 min，撈起瀝干，打碎，用于氰化物的測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

每項(xiàng)測(cè)定至少重復(fù)3次以上，取平均值用于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 木薯蠶蛹揮發(fā)性鹽基氮的含量分析

揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）是指動(dòng)物性食品由于酶和細(xì)菌的作用，使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生的氨以及胺類(lèi)等堿性含氮物質(zhì)[4]，通常此類(lèi)含氮物質(zhì)易揮發(fā)，并呈現(xiàn)難聞糞臭特征。目前TVB-N值是評(píng)價(jià)動(dòng)物性食品新鮮度的一項(xiàng)重要指標(biāo)[11-12]。木薯蠶蛹中蛋白質(zhì)含量豐富，達(dá)到（54.80±0.61）%[13]，在加工、存放或運(yùn)輸過(guò)程中可能受到微生物的污染而使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生氨和胺類(lèi)物質(zhì)，嚴(yán)重影響其品質(zhì)。檢測(cè)木薯蠶蛹中TVB-N值可以評(píng)估木薯蠶蛹蛋白分解及品質(zhì)變化情況。木薯蠶蛹TVB-N含量測(cè)定結(jié)果顯示，木薯蠶蛹的TVB-N值為（71.62±5.32）mg/100g，比桑蠶蛹的（82.35±4.92）mg/100g低。

我國(guó)還無(wú)蠶蛹TVB-N值的相關(guān)規(guī)定。目前對(duì)該值有限量要求的主要是一部分動(dòng)物性食品，例如要求比較嚴(yán)格的是對(duì)鮮、凍禽肉的TVB-N限值≤15 mg/100 g[15]，要求最寬松的是SB/T 10525—2009《蝦醬》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定蝦醬的TVB-N含量≤450 mg/100 g即可。通過(guò)感官評(píng)定發(fā)現(xiàn)，木薯蠶蛹并未出現(xiàn)變色、發(fā)臭等腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象，因此對(duì)木薯蠶蛹新鮮度的評(píng)價(jià)指標(biāo)和限量值有待進(jìn)一步研究確定。

2.2 木薯蠶蛹中有害元素的測(cè)定

汞、鎘、砷、鉛是食品中主要存在的有害元素，進(jìn)入人體后通過(guò)血液循環(huán)分布于體內(nèi)組織和臟器。多數(shù)有毒元素在體內(nèi)有蓄積性，能產(chǎn)生急性和慢性毒性反應(yīng)，還有可能產(chǎn)生致畸、致癌和致突變作用[16]，測(cè)定木薯蠶蛹中有害元素含量對(duì)其可食性的評(píng)價(jià)很有必要。

2.2.1 待測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和相關(guān)系數(shù)

表1 砷、鉛、鎘、汞的線(xiàn)性方程和相關(guān)系數(shù)Table1 Linear regression equations and correlation coefficients of four harmful elements

采用原子熒光分光光度法測(cè)定木薯蠶蛹中汞、總砷、鎘、鉛的含量，以各元素質(zhì)量濃度（X，μg/L）為橫坐標(biāo)，熒光值為縱坐標(biāo)（Y）作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得到上述元素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的線(xiàn)性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表1。在規(guī)定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)測(cè)定4種元素，其標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的線(xiàn)性良好，可用于測(cè)定。

2.2.2 木薯蠶蛹中有害元素含量

表2 木薯蠶蛹和桑蠶蛹中有害元素含量比較Table2 The contents of harmful elements in eri silkworm pupa and silkworm ppuuppaa

由表2可知，木薯蠶蛹未檢出汞，但木薯蠶蛹總砷含量為（1.99±0.84）mg/kg、鉛含量（0.14±0.03）mg/kg、鎘含量（0.54±0.14）?g/kg，都高出桑蠶蛹的總砷、鉛、鎘的含量。根據(jù)GB/T 2762—2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》[17]的指標(biāo)規(guī)定，肉及肉制品中總砷、鉛、鎘、汞的限值分別為≤0.5 mg/kg、≤0.5 mg/kg、≤0.1 mg/kg、≤0.05 mg/kg，木薯蠶蛹中鉛、鎘、汞的含量都低于該限值，但總砷的含量超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限量值的近3 倍。

砷在自然界普遍存在，但其毒性依賴(lài)于形態(tài)，無(wú)機(jī)砷的毒性遠(yuǎn)大于有機(jī)砷，三價(jià)砷的毒性大于五價(jià)砷[18]。在食品中砷形態(tài)的研究主要集中在海產(chǎn)品及谷物中。木薯蠶蛹中總砷含量雖然達(dá)到（1.99±0.84）mg/kg，但其中無(wú)機(jī)砷所占比例是多少以及含量是多少都有待進(jìn)一步探討。

2.3 木薯蠶蛹中氰化物含量的測(cè)定

生氰糖苷（cyanogentic glycosides）亦稱(chēng)氰苷、氰醇苷，是由氰醇衍生物的羥基和D-葡萄糖縮合形成的糖苷。生氰糖苷本身不呈現(xiàn)毒性，但含有生氰糖苷的植物被動(dòng)物采食、咀嚼后，在適宜的條件下（有水存在，pH值為5左右，溫度40～50℃），生氰糖苷與其共存的水解酶作用產(chǎn)生氫氰酸（hydrogen cyanide，HCN）可能引起食用者中毒[9]。生氰糖苷的毒性很強(qiáng)，對(duì)人的致死量為18 mg/kg（以體質(zhì)量計(jì)）[19]。含有生氰糖苷的食源性植物中就有木薯，木薯的氰化物含量在58.9～162.3 mg/kg鮮樣，而木薯葉的氰化物含量可能達(dá)到114.9～459.0 mg/kg鮮樣[20]。木薯蠶以木薯葉為食，對(duì)于木薯蠶蛹中氰化物含量的測(cè)定是很有必要。

2.3.1 木薯蠶蛹氰化物定性測(cè)定

表3 氰化物的定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table3 Qualitative test results for cyanide

木薯蠶蛹氰化物的定性測(cè)定結(jié)果如表3所示，定性實(shí)驗(yàn)證實(shí)木薯蠶蛹中含有氰化物。

2.3.2 木薯蠶蛹氰化物定量測(cè)定

木薯蠶蛹中氰化物定量測(cè)定結(jié)果顯示，木薯蠶蛹中的氰化物含量為（0.33±0.07）mg/kg干樣。世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）認(rèn)為木薯及木薯制品是安全食品的話(huà)，其氰化物含量的限值≤10 mg/kg[21-22]。我國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)食用木薯淀粉中氰化物的含量限值同樣是≤10 mg/kg[23]?？梢?jiàn)，木薯蠶蛹雖然含有氰化物，但含量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該限值的，是相對(duì)安全的。

2.3.3 加工方式對(duì)木薯蠶蛹中氰化物的影響

我國(guó)木薯蠶的主要飼養(yǎng)地在廣西大新、龍州、扶綏3個(gè)縣，而當(dāng)?shù)鼐用裼邪涯臼硇Q蛹作為動(dòng)物蛋白替代品[24]的食用習(xí)慣，主要食用方式是油炸。本實(shí)驗(yàn)?zāi)M廚房加工方式，對(duì)木薯蠶蛹進(jìn)行水煮（8 min）、蒸煮（15 min）、微波（1 min）、油炸（1 min）處理，測(cè)定其加工后的氰化物含量，結(jié)果如圖1所示。

圖1 加工處理對(duì)木薯蠶蛹氰化物含量的影響Fig.1 Change in cyanide in eri silkworm pupa subjected to different cooking processes

由圖1可知，通過(guò)水煮后的木薯蠶蛹中未檢出氰化物，氰化物清除率為100%；通過(guò)蒸煮對(duì)木薯蠶蛹中氰化物的清除率達(dá)到78.83%；與未處理的木薯蠶蛹比較，它們的氰化物含量存在極顯著差異（P＜0.01），說(shuō)明水煮與蒸煮處理可以較好地去除木薯蠶蛹中的氰化物；而微波與油炸處理后的木薯蠶蛹氰化物的清除率分別為26.78%和39.37%，與未處理的木薯蠶蛹中氰化物含量不存在顯著差異（P＞0.05），其清除效果相對(duì)較差。水煮和蒸煮方式的清除效果好主要源于氰化物有較強(qiáng)的水溶性，且試樣與水的接觸時(shí)間較長(zhǎng)，使木薯蠶蛹中的氰化物直接浸出，溶解在水里。而油炸、微波處理的高溫雖然使亞麻苦苷水解酶失活，且亞麻苦苷在高溫下穩(wěn)定[21]，所以氰化物的清除效果不理想。

3 結(jié) 論

為研究影響木薯蠶蛹食用安全性的成分，實(shí)驗(yàn)對(duì)木薯蠶蛹的TVB-N、氰化物和有害元素進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：木薯蠶蛹鉛、鎘、汞的含量均低于相關(guān)的限值，而總砷的含量為（1.99±0.84）mg/kg，超過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的近3倍，但這些砷是否是無(wú)機(jī)砷以及無(wú)機(jī)砷的含量有待進(jìn)一步探討。木薯蠶蛹中氰化物的含量為（0.33±0.07）mg/kg干樣，但將木薯蠶蛹通過(guò)煮、蒸處理后，可以有效地去除其中的氰化物，清除率分別達(dá)到100%和78.83%；微波和油炸處理對(duì)氰化物的去除效果相對(duì)較差，清除率分別為26.78%和39.37%。木薯蠶蛹TVB-N值達(dá)到（71.62±5.32）mg/100g，但結(jié)合感官分析結(jié)果并未表現(xiàn)出腐敗的特征，因此關(guān)于木薯蠶蛹新鮮度的評(píng)價(jià)指標(biāo)和限量值有待進(jìn)一步研究確定。

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Analysis of Components Possibly Affecting the Safety of Eri Silkworm (Samia cynthia ricini) Pupa for Consumption

LIANG Han-yu1, LONG Yue1, HUANG Xian-zhi2,*, DING Xiao-wen1
(1. Chongqing Key Laboratory of Agricultural Products Processing, College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. Institute of Sericulture and Systems Biology, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Objective: To investigate the chemical components of eri silkworm pupa that may influence its safety for consumption. Methods: Chemical analysis was carried out on eri silkworm pupa by atomic fluorescence spectrometry and titration method. Results: The contents of total arsenic, lead, and cadmium in eri silkworm pupa were (1.99 ± 0.84) mg/kg, (0.14 ± 0.03) mg/kg, and (0.54 ± 0.14) μg/kg, respectively, and mercury was not detectable; the cassava cyanide content in eri silkworm pupa was (0.33 ± 0.07) mg/kg for dry sample. After boiling, steaming, frying and microwave, the clearance rate of cyanide was 100%, 78.83%, 26.78%, and 39.37%, respectively. The total volat ile basic nitrogen (TVB-N) value of eri silkworm pupa was (71.62 ± 5.32) mg/100 g. Conclusion: The contents of lead, cadmium, mercury and cyanide in eri silkworm pupa are far lower than statutory limits, but the speciation of arsenic, freshness evaluation index and limits of hazardous substances for eri silkworm pupa remain to be further investigated.

eri silkworm pupa; total volatile basic nitrogen; harmful elements; cyanide; edible

S885.2

A

1002-6630（2014）11-0215-04

10.7506/spkx1002-6630-201411043

2013-07-23

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（蠶桑）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（CARS-22-ZJ0503）

梁菡峪（1989—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒踩c質(zhì)量控制。E-mail：clytze_vivi@sina.com

*通信作者：黃先智（1965—），男，副研究員，博士，研究方向?yàn)樾Q桑多元化利用。E-mail：popo1166@126.com