到2050年，人类人口预计将增长到100亿，土地总量保持不变，传统的动物养殖可能成为一种不太可行的粮食生产方法。

传统上，动物养殖业满足了人类对蛋白质的营养需求，但昆虫可能成为未来人类直接食用的替代物。

西弗吉尼亚大学戴维斯农业、自然资源和设计学院食品科学和肌肉安全教授Jacek Jaczynski、昆虫学教授朴永乐和动物营养学教授Kristen Matak确定了用于蟋蟀、蝗虫和丝虫蛹粉的蛋白质的营养和功能特性，从而为开发有效的蛋白质分离技术奠定了基础。

他们的发现发表在

LWT.

“我们有一项蛋白质分离程序的专利，”Jaczynski说。“我们使用我们的专利技术来分离蛋白质，然后我们还了解了分离蛋白的特性，以及它如何可能被用于人类食用的食物中。”

根据Jaczynski的说法，蛋白质分离是一个允许从不同来源纯化和浓缩蛋白质的过程。

“例如，牛奶含有水、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质和各种蛋白质，如酪蛋白和乳清，”Jaczynski说。乳清蛋白可以通过各种分离方法选择性分离，去除水、脂肪、碳水化合物等。这一过程可分离或纯化乳清蛋白和浓缩过浓的蛋白质。

乳清分离蛋白是一种非常常见的食品添加剂，例如，蛋白质含量增加的食物。在Jaczynski、Park和Matak的项目中，他们从昆虫中分离出肌肉蛋白等蛋白质。

Jaczynski和Matak说，随着人口的增长，需要有一种可供选择的替代蛋白质。

“我认为总的来说，我们对碳水化合物有很好的把握，但是蛋白质总是落后的，”Jaczynski说。“这就是为什么我们以昆虫等替代来源的蛋白质为目标，希望有助于减少饥饿、营养不良和困难的社会问题。”

Matak说：“全球对可持续蛋白质来源的需求已经从传统的肉类来源转变为其他被忽视的来源。”“食用昆虫和昆虫粉是很有前途的肉类替代品，因为它们通常富含蛋白质，并且含有所有必需的氨基酸。”

为了使吃昆虫更有吸引力，研究人员建议把昆虫变成粉末。这种方法类似于人类如何将所得加工成面粉，使其更可食用。

从本质上说，昆虫粉是干燥的和粉状的昆虫，类似于谷物粉或植物衍生粉。

据Jaczynski、Park和Matak介绍，虽然昆虫粉是一种简单方便的加工方法，但其原有的成分很可能限制了它们在食品中的应用，从而导致消费者的可接受性降低。

朴槿惠说，昆虫粉目前在市面上可以买到，可以在麦片棒、豆腐和汉堡中找到。

吃陆生昆虫的做法在世界上大多数地方都被广泛接受。然而，在西方文化中，人们从负面的角度来看待昆虫。

尽管如此，大多数可食用的陆地昆虫似乎比螃蟹、龙虾和虾更干净，因为它们以新鲜的植物和木材为食，而不是腐肉。

Jaczynski说，全球80%的人口已经食用昆虫，而20%的西方文化不吃昆虫。

“少数人不吃昆虫，”Jaczynski说。“随着人口的增长，我们将不得不养活每一个人。我并不是说昆虫会取代我们的农场动物，但这是另一种比我们目前所做的更可持续的选择。”

例如，昆虫蛋白的收获比牛或猪快得多，而且也需要较少的土地和用水。昆虫的寿命也很短，繁殖迅速，需要简单和最小的栖息地和营养需求。

根据Jaczynski和Park的说法，昆虫的收获周期一般为45天，远短于传统农场动物的4至36个月。

一种特定类型的蝗虫甚至被证明能产生与猪和牛相同的称为肌动蛋白和肌球蛋白的蛋白质。

有超过2000种昆虫已经被确认为安全的人类食用，但一些物种已经被更普遍地探索比其他物种，朴说。

“食物蠕虫和蟋蟀很受欢迎，因为它们很容易大规模生产，”Park说。因此，当我们生产昆虫作为人类食物和动物饲料时，应该很容易大规模生产，否则它就不能证明成本是合理的。

朴槿惠补充说，在一些亚洲国家，由于蚕蛹营养价值高，人们会从蚕茧中食用剩余的蚕蛹。

在他们的研究中，Jaczynski，Park和Matak发现，利用pH-溶解性沉淀可以有效地从昆虫中分离出蛋白质，从而获得营养和功能质量较高的菌株。

蛋白质，就像糖和盐一样，溶于水。然而，蛋白质的溶解度取决于蛋白质所在溶液的pH值。

Jaczynski说：“根据蛋白质溶液的pH值，蛋白质的溶解度可以打开或关闭，就像一个光开关，这样蛋白质就可以溶解或沉淀(没有溶解度)。”

沉淀与溶解度相反。根据Jaczynski的说法，当蛋白质在溶液中溶解时，它就像糖或盐一样从溶液中消失，而当蛋白质沉淀时，它就会在视觉上重新出现。

Jaczynski说：“对于昆虫，我们的重点是有选择地提取这些营养物质，比如蛋白质和脂类。”

“谷物已经存在了很长时间，它们被所有的人群所接受，”Jaczynski继续说。“我们为什么不用高水平的同类昆虫作为营养的来源呢？我们必须找到一种方法来提取和分离高质量的营养物质，并开发出能够很好地与我们的味蕾相结合的原型。”