东北农业大学食品学院Xu Zihan、Li Xin（共同一作）等分别采用冷冻干燥、微波干燥和烘箱干燥对黄粉虫（Tenebrio molitor）幼虫进行干燥，并从干燥后的黄粉虫幼虫中提取油脂。测定了其理化性质和脂肪酸组成，通过傅里叶变换红外（Fourier transform infrared，FTIR）光谱对其结构进行表征，并检测了其热力学和流变学性质。本研究有助于确定提取黄粉虫幼虫油的最佳干燥前处理工艺，为黄粉虫幼虫油作为一种新型食用油基产品的应用提供思路。

1 Introduction

黄粉虫幼虫养殖周期短、环境污染小，是有望实现工业化生产的一种前景广阔、便利的候选昆虫。由于其营养丰富，黄粉虫幼虫通常被商业化用作动物饲料。在亚洲和非洲等地区，它们甚至被视为肉类的替代品。然而，黄粉虫幼虫作为食品添加剂的使用受到多种因素的限制，尤其是其令人不悦的外观和普遍的公众偏见。为了克服上述问题，通常将黄粉虫幼虫研磨成粉末使用。然而，全黄粉虫幼虫粉含有高达30%的脂肪，其氧化稳定性差，并且在作为配料添加到食品中时容易结块。因此，在加工过程中需要将油脂分离出来。所得黄粉虫幼虫油可作为生产油基产品的新资源。已有关于利用黄粉虫幼虫油作为生物柴油原料的研究报道。近年来，研究人员发现黄粉虫幼虫油提供了黄粉虫幼虫中第二重要的营养素。它含有与鱼类相当的ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs），且易于消化。因此，黄粉虫幼虫油可作为宝贵的必需脂肪酸资源应用于食品领域。然而，关于黄粉虫幼虫油在食用油基产品中的应用却鲜有报道。

干燥是黄粉虫幼虫加工的第一步。通过干燥，可以减少幼虫体内潜在的微生物，延长保质期，同时保持其营养特性和消费者接受度。此外，干燥通过控制热处理和微观结构变化，调节幼虫的氧化程度、脂肪酸保留率以及挥发性香气特征，最终决定其营养和理化性质。因此，选择合适的干燥技术对于确保黄粉虫幼虫的营养价值和感官品质至关重要。冷冻干燥、微波干燥和烘箱干燥是目前工业化生产中最为主流和成熟的干燥技术。它们分别涵盖了干燥技术的主要物理机制：低温真空（冷冻干燥）、高频微波介电加热（微波干燥）以及对流换热（烘箱干燥）。在工业应用中，冷冻干燥主要用于高端品质保持，微波干燥用于节能提速，而烘箱干燥用于成本控制。过去十年间，研究人员报道了这三种干燥处理均会显著影响黄粉虫幼虫的全粉和蛋白质含量，表明其效果具有可比性。然而，很少有研究强调干燥前处理对黄粉虫幼虫油品质的影响。

2 Results

2.1 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油提取率及pH值的影响

油的提取率与pH值如表1所示。结果显示，微波干燥黄粉虫幼虫油（microwave-dried T. molitor larvae，O‑MTML）的提取率最高，为28.56%（P＜0.05）。此外，冷冻干燥过程中的低压条件使得油脂随水分蒸发而损失，导致冷冻干燥黄粉虫幼虫油（freeze-dried T. molitor larvae，O‑FTML）的提取率最低（P＜0.05）。烘箱干燥黄粉虫幼虫油（oven-dried T. molitor larvae，O‑OTML）的pH值最高（P＜0.05），最接近中性。

表1 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的提取率、pH值、色泽、酸值、碘值、过氧化值及p-茴香胺值

3.2 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油色泽的影响

如表1所示，不同干燥前处理所得油脂的色泽存在差异。O‑FTML的亮度值显著低于O‑MTML和O‑OTML（P＜0.05）。此外，与O‑FTML和O‑MTML相比，O‑OTML具有更低的红度值和更高的黄度值，呈现亮黄色，作为食用油更易被消费者接受。

图1 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的外观

3.3 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油碘值、酸值、过氧化值及p-茴香胺值的影响

O‑FTML的碘值最低，表明其不饱和脂肪酸含量低，室温下更易形成固体。O‑MTML和O‑OTML的碘值显著高于O‑FTML，说明它们含有更多不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）。此外，O‑FTML的酸值最高，远超食品法典推荐的阈值，表明该油脂已发生氧化降解，不宜食用。O‑OTML的酸值显著低于其他组（P＜0.05）。而O‑FTML的过氧化值最高，O‑MTML的过氧化值与O‑FTML相近。O‑OTML过氧化值最低，接近市售食用油标准（2 meq O₂/kg）。p-茴香胺值的变化趋势与过氧化值一致，O‑FTML最高，O‑OTML最低。研究表明，烘箱干燥能有效抑制脂质氧化，所得油脂的氧化稳定性最佳，适合作为食用油开发。

3.4 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油脂脂肪酸组成的影响

共检出17 种脂肪酸。3 种油脂含有相同的饱和脂肪酸（saturated fatty acids，SFA），主要为棕榈酸（C_16:0）、硬脂酸（C_18:0）和肉豆蔻酸（C_14:0）。O‑FTML和O‑OTML的SFA含量分别为26.668%和24.678%，高于O‑MTML。UFA占总脂肪酸的60%～74%，其中O‑OTML的UFA含量最高（P＜0.05）。O‑OTML的多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）含量也显著高于其他两组。ƩPUFA/ƩSFA比值以O‑OTML最高，更符合膳食建议。ω-6 PUFA/ω-3 PUFA比值以O‑OTML最低，因其含有更多的α-亚麻酸（C_18:3 n-3），脂肪酸分布更均衡。研究表明，烘箱干燥所得油脂具有更健康的脂肪酸谱，较高的PUFA和较低的ω-6/ω-3比值，营养品质优于其他两种干燥方式。

表2 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的脂肪酸组成（%）

3.5 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油挥发性成分的影响

共检出38 种挥发性化合物，包括醛类、醇类、酮类、酯类、酸类、烷烃和杂环化合物。

O‑OTML未检出醛类，表明烘箱干燥延缓了油脂氧化；O‑FTML和O‑MTML检出不同量醛类。此外，仅在O‑FTML和O‑MTML中检出酮类，O‑OTML未检出。而O‑OTML的酯类损失较高，可能是长时间干燥中酯类与水反应水解为醇或酚；O‑FTML的酯类保留最好，得益于低温真空环境。仅在O‑FTML中检出丙酸、乙酸、丁酸等，总酸含量最高，这些酸具有令人不快的酸败或刺激性气味。吡嗪是烘焙过程中产生愉悦香气的重要化合物（烤坚果、可可味）。O‑OTML的吡嗪含量最高（P＜0.05），同时低氧化产物含量最低。

研究表明，烘箱干燥能有效减少令人不快的羧酸类挥发性化合物，同时产生更多的焙烤香气；冷冻干燥则导致强烈的酸败气味。

表3 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的挥发性成分组成

3.6 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油FTIR光谱的影响

FTIR光谱用于表征油脂的官能团结构。在3470 cm⁻¹（—OH伸缩振动）和3008 cm⁻¹（顺式C＝C伸缩振动）处，O‑OTML的响应强度最强，表明其UFA含量最高。2922 cm⁻¹和2853 cm⁻¹（CH₂的C—H伸缩振动）在O‑FTML和O‑OTML中较强，表明SFA含量较高，与脂肪酸组成结果一致。1747 cm⁻¹（甘油三酯C＝O）在所有样品中均明显，表明油脂主要成分为甘油三酯。仅在O‑FTML中检测到1709 cm⁻¹（游离脂肪酸C＝O）和939 cm⁻¹（反式脂肪酸），说明冷冻干燥产生了游离脂肪酸和反式脂肪酸。

*.黄粉虫幼虫油脂的关键特征峰。

图2 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的FTIR光谱 

表4 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的FTIR光谱吸收带

3.7 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油热稳定性的影响

初始分解温度：O‑OTML（357.36 ℃）＞O‑MTML（348.62 ℃）＞O‑FTML（233.12 ℃）。O‑OTML只有一个分解阶段，分解快速且稳定。研究表明，烘箱干燥所得油脂热稳定性最佳，微波干燥次之，冷冻干燥最差。

a. O‑FTML；b. O‑MTML；c.O‑OTML。

图3 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的热重分析及微商热重曲线

3.8 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油热行为的影响

O‑FTML的熔程较宽，在－5.21、27.16 ℃有两个明显熔融峰，表明同时存在高熔点和低熔点甘油三酯，室温下呈黏稠半固体状。

O‑MTML的在－12.84、－7.14 ℃出现重叠熔融峰，表明发生了重结晶，但整体熔程显示室温下为液态。

O‑OTML仅有一个尖锐且窄的熔融峰（－10.29 ℃），熔程窄，表明杂质少、成分均一，室温下为液态。

研究表明，烘箱干燥结合离心纯化可获得杂质更少、熔融行为更均一的油脂，室温下流动性好。

图4 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的差示扫描量热熔融曲线

3.9 不同干燥预处理对黄粉虫幼虫油流变特性的影响

O‑FTML表现出明显的剪切变稀（假塑性流体），黏度最高。O‑MTML和O‑OTML的黏度随剪切速率增加轻微下降，超过10 s⁻¹后趋于牛顿流体。黏度大小：O‑FTML＞O‑MTML＞O‑OTML。PUFA含量越高，油脂刚性越小，黏度越低，流动性越好。

所有样品黏度随温度升高而降低。O‑FTML的黏度曲线在27.46 ℃出现拐点（相转变温度）。O‑MTML和O‑OTML呈近似线性下降。

O‑FTML的储能模量（G′）始终大于损耗模量（G′′），表现为类固体行为，流动性差。O‑MTML和O‑OTML在低频区G′′＞G′，表现为类流体（良好流动性）；高频区G′＞G′′，转向类固体行为。

研究表明，烘箱干燥和微波干燥所得油脂具有更低的黏度和更好的流动性，有利于加工和应用；冷冻干燥油脂黏度过高，加工性能差。

a.黏度扫描曲线；b.温度扫描曲线；c.频率扫描曲线。

图5 不同干燥前处理黄粉虫幼虫所提取油脂的流变特性

3 Conclusion

本研究主要评估了不同干燥前处理对干黄粉虫幼虫所提取油脂品质特征的影响。结果表明，与O‑FTML相比，O‑MTML和O‑OTML具有更低的酸值、过氧化值和黏度，同时熔点和热解温度显著提高。此外，O‑OTML保留了更多的ω-3多不饱和脂肪酸（尤其是α-亚麻酸），从而提供了更好的营养品质，并具有作为食用油的潜力。研究发现，O‑OTML能有效减少令人不快的羧酸类挥发性化合物的含量，并产生更多的焙烤香气，这与具有明显辛辣和酸臭气味的O‑FTML不同。另外，在冷冻干燥过程中，黄粉虫幼虫可能产生反式脂肪酸，导致O‑FTML未能达到预期的高营养品质。综上所述，这些结果有助于确认烘箱干燥是提取黄粉虫幼虫油之前最佳的干燥前处理方式，为未来黄粉虫幼虫油的工业化开发利用提供了理论依据。

Abstract

The present study aimed to compare the effects of different pre-drying treatments (e.g., freeze drying, microwave drying, and oven drying) on the physicochemical properties, fatty acid composition, and volatile compounds of oil extracted from dried Tenebrio molitor larvae. The results showed that oil from freeze-dried T. molitor larvae (O-FTML) was characterized by a high degree of oxidation, with significantly high acid and peroxide values (P < 0.05), and the highest content of saturated fatty acids (P < 0.05). However, oil from microwave-dried T. molitor larvae (O-MTML) and oven-dried T. molitor larvae (O-OTML) with higher iodine values showed lower oxidation (P < 0.05), possessed lower viscosity, and higher thermal stability (P < 0.05). In addition, the O-OTML group increased the proportion of unsaturated fatty acids and stimulated baking aroma, similar to that of vegetable oils. In conclusion, oven-drying may be the optimal drying treatment for oil extracted from T. molitor larvae.

引文格式

Xu Z, Li X, Liu Y, et al. Comparative study of pre-drying treatment on physicochemical properties, fatty acid composition, and volatile compounds of oil extracted from dried Tenebrio molitor larvae. Food Science of Animal Products, 2026, 4(2): 9240166. https://doi.org/10.26599/FSAP.2026.9240166

作者介绍

刘骞  教授

东北农业大学食品学院 副院长

刘骞，三级教授，博导，神农青年英才、黑龙江省杰青、龙江学者青年学者。主要从事肉类加工与质量控制方面的技术创新和成果转化工作。现任黑龙江省肉类加工与品质控制重点实验室主任、黑龙江省肉类加工产业技术创新联盟秘书长。获得中国产学研合作创新奖、黑龙江省青年科技奖、哈尔滨市青年科技奖。2016—2017年在美国农业部农业研究局作访问学者。先后主持完成国家和省部级课题20余项；获各类科技奖励16 项，其中省部级一等奖3 项、二等奖5 项、三等奖1 项；授权国家发明专利15 件；第一或通信作者发表科技论文240余篇（其中SCI论文120余篇，H-index=58）；主编参编著作17 部。

为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、皖西学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“第六届食品科学与人类健康国际研讨会”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到）在中国 安徽 合肥召开。

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