通过固态发酵提升蝗虫的营养质量、消化性与风味

将昆虫变成日常食材的新途径

在不压垮地球的前提下养活不断增长的人口，促使科学家寻找既有营养、低气候负担且令人愿意食用的蛋白来源。蝗虫在许多文化中已作为零食广受欢迎，但要把它们转化为面包、零食或肉类替代品的原料，需要改善风味、便于消化并降低过敏风险。本研究探讨了用于制作味噌和天贝的同类真菌是否能够温和地“预消化”蝗虫，将其转变为更温和、更通用的食品原料。

为什么蝗虫与厨房霉菌是好搭档

可食用昆虫富含优质蛋白、健康脂肪、维生素和矿物质，与牛或猪相比，其养殖所需的土地、水和温室气体排放远低。尤其是蝗虫，在亚洲、非洲和拉丁美洲的部分地区已被接受。挑战在于如何让更广泛的人群接受它们。研究团队借鉴了亚洲食品传统中的一种经验证做法：使用两种真菌进行固态发酵，分别为用于曲和味噌的Aspergillus oryzae和用于天贝的Rhizopus oryzae。这些真菌擅长释放能分解谷物和大豆中蛋白、脂肪与碳水化合物的酶，构建鲜味并改善消化性。研究问题是它们是否也能对蝗虫起到类似作用。

从昆虫到配料的两条发酵路线

科学家测试了两种主要方法。一种是将100%冷冻干燥蝗虫制成的糊状物发酵，分别接种纯净的Aspergillus或纯净的Rhizopus孢子；另一种是将蝗虫糊与发酵大豆起始物——曲或天贝——混合，形成50:50的蝗虫—大豆混合物。所有混合物在温暖潮湿的条件下培养15天，类似传统味噌或天贝的制作过程。研究者随时间追踪了酸度、颜色、含水量、脂肪与蛋白含量、氨基酸、蛋白可消化性、香气化合物，甚至使用先进质谱对蛋白质组的详细构成进行分析。每种体系均与各自的新鲜未发酵起始样品进行比较。

由坚韧蛋白到温和有风味的构件

随着发酵进展，真菌产生大量切割蛋白的酶，将长而紧密折叠的昆虫蛋白切成更小的片段和游离氨基酸。在纯蝗虫体系中，蛋白降解程度从约1%跃升至超过16%，游离氨基酸如谷氨酸、丙氨酸和支链氨基酸增加了三到五倍。模拟消化测试表明，这些发酵样品显著更易消化，它们的整体蛋白质量评分也有所提升。在昆虫单独和昆虫—大豆混合体系中，脂肪酸被重构，湿度和水活性降至更稳定的水平，颜色发生变化——表面有真菌生长时趋向变白，含大豆时则出现褐变。详细的蛋白质分析显示，许多刚性结构蛋白和已知的过敏原相关蛋白丰度下降，提示发酵可能软化质地并降低潜在致敏性。

通过天然化学反应的风味改造

除了营养变化外，真菌还重塑了蝗虫糊的香气谱。气相色谱测定识别出近七十种在发酵后变得更丰富或仅在发酵后出现的挥发性化合物。许多来自氨基酸和脂肪的降解，形成了一系列的吡嗪类、酯类、醇类、酮类以及含硫分子。这些正是赋予烤坚果、烤制食品和发酵大豆那类鲜香、坚果味和复杂香气的化合物。处理特异性的“指纹”出现了：例如某些含硫和吲哚类气味在部分Rhizopus发酵中更强，这提示需要调整配方，但总体过程将蝗虫糊的气味朝向更熟悉、更吸引人的食品香气转变。

这对未来食品意味着什么

简言之，研究表明用于制作味噌和天贝的这些友好霉菌能够把蝗虫转化为更易消化、潜在致敏性更低且风味更佳的原料。通过分解坚韧的蛋白、重塑脂肪并生成层次丰富的鲜味气息，真菌发酵有助于将这一本已可持续的蛋白来源转变为更接近主流食品成分的形式。这项工作表明我们可以将传统的发酵工艺不仅用于豆类和谷物，也可用于昆虫生物质，为通往营养、令人愉悦且气候友好的新型食品开辟道路。

引用: Okehie, I.D., Riaz, M.N., Pillai, S. et al. Enhanced nutritional quality, digestibility, and flavor of grasshopper through solid state fermentation. Sci Rep 16, 10918 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45428-x

关键词: 可食用昆虫, 蝗虫蛋白, 发酵, 可持续食品, 真菌培养