昆虫蛋白应用于宠物食品的前景及安全性分析

发布日期:2023-10-18  
核心提示:  替代蛋白无疑是食品行业目前最受关注和追捧的投资领域之一,因为天然健康的形象,绝大多数食品企业将目光投向了植物蛋白,但
  替代蛋白无疑是食品行业目前最受关注和追捧的投资领域之一,因为天然健康的形象,绝大多数食品企业将目光投向了植物蛋白,但也有少数企业致力于开发昆虫蛋白,一种比植物蛋白更丰富营养、更少资源消耗的新型蛋白。
  
  近年来,昆虫蛋白在宠物食品中应用的声量也在不断走高。2021年1月,经美国饲料管制协会(AAFCO)原料定义委员会批准,黑水虻幼虫可用于喂养成年狗的食物和零食中,该原料成分也获得了美国食品和药物管理局的默许。在欧盟,昆虫作为宠物食品配料的批准进展更快,多款使用昆虫作为蛋白质来源的狗粮几年前就已经面世。雀巢普瑞纳公司和玛氏公司等宠物食品巨头也加入了这一行列,2020年11月,玛氏在瑞士推出了Beyond Nature’s Protein产品,其蛋白质来源就包括黑水虻幼虫。2021年4月,玛氏在英国发布自己的新产品Lovebug,这款产品也使用了黑水虻幼虫。
  
  PART 1 资本入局,昆虫蛋白前景广阔
  
  随着环境效益需求上升和生产成本下降,昆虫蛋白已经成为饲料的重要构成。中商产业研究院预计,到2025年中国昆虫饲料市场规模将达35亿元,2019至2025年年均复合增长率可达8.98%。在资本层面,昆虫蛋白的广阔前景吸引着各路玩家入局。
  
  · 2022年11月,法国昆虫饲料公司InnovaFeed公司完成了2.5亿美元D轮融资,由卡塔尔投资局(QIA)领投,ADM、嘉吉等公司也参与了本次融资。InnovaFeed公司将向ADM宠物食品部门提供黑水虻蛋白,以创造具有优质营养的宠物食品。
  
  · 2023年2月,专注于宠物食品和动物饲料昆虫养殖的新加坡生物技术公司Protenga官宣称,公司于近期完成了新一轮战略融资。这些投资将推动该公司的第二代智能昆虫农场建设,以及扩大与马来西亚及印度尼西亚的合作伙伴关系。
  
  · 2023年2月,昆虫生物科技公司「Blue Protein」完成千万元天使+轮融资,由熊猫资本独立投资,资金主要用于技术研发与产能扩张,把昆虫幼虫加工成可用于饲料行业的动物蛋白和动物油脂。
  
  · 2023年3月,专注于昆虫生物技术的创新型社会企业茵塞普科技(INSPRO)Pre-A轮完成2000万元人民币战略融资。2022年,茵塞普已与国内头部饲料企业签署战略合作协议,意向订单超过2,000吨虫干/年。
  
  · 2023年3月,生物技术公司Tebrio宣布,正努力推动在西班牙建设一个有望在2024年成为世界上最大昆虫养殖场的设施。一旦建成,该设施的年产量可达10万吨,产品可作为动物饲料产业、宠物食品和农业的原料。
  
  · 2023年4月,总部位于法国巴黎的天然昆虫蛋白制造商?nsect宣布完成了1.6亿欧元(约1.75亿美元)D轮融资。为了在能源、原材料和债务成本飙升的情况下提高利润,?nsect将利用新的资金从目前以动物饲料为主的经营模式转向利润更高的宠物食品和食品配料赛道。
  
  · 此外,2022年海大集团表示公司正关注和研究黑水虻及其他昆虫蛋白的潜在饲用价值;深圳万科利用黑水虻养殖对厨余垃圾进行生物转化;光大环境同样布局黑水虻作为饲料原料,将餐厨/厨余垃圾资源化销售。
  
  PART 2 宠物食品选中的昆虫—黑水虻、黄粉虫
  
  可用作饲料的昆虫有500多种,国内用于饲料行业的昆虫有黑水虻、黄粉虫、蛴螬、蝗虫、蚯蚓等,但大多数宠物食品都在选择特定的昆虫品种——黑水虻及黄粉虫。
  
  2.1 黑水虻
  
  黑水虻最初因为其富含油脂可生产生物柴油而进入人类视野。而大多数企业选择黑水虻作为昆虫蛋白,主要有以下原因:黑水虻可以以有机废弃物作为原料,生长周期快,繁殖能力强,适合大规模工业化养殖;黑水虻风险小,不会携带人类或动物的病毒;黑水虻的身体与鱼类接近,加工后的蛋白粉与鱼粉接近,可以替代鱼粉和豆粕等原料;黑水虻幼虫的粗加工产品和深加工产品均可在宠物食品制造过程中添加使用。
  
  另外,黑水虻鲜虫蛋白质含量约16%,脂肪含量约10%。干虫(热风烘干)蛋白质含量40%~45%,其中必需氨基酸的含量是鱼粉的1~2倍;脂肪含量25%~42%。黑水虻体内油酸、亚油酸及亚麻酸等有益脂肪酸含量占总油脂高达65%,富含月桂酸、甘露寡糖、β-葡聚糖及多肽等抗菌活性物质,可替代抗生素和激素,增强宠物机体免疫力和缓解应激,尤其是预防宠物肠道疾病。黑水虻体内丰富的天然钙含量(5%~8%)能为宠物骨胳的生长与成型提供充足的钙源,同时其维生素以及微量元素含量也相当丰富。
  
  2.2 黄粉虫
  
  黄粉虫营养丰富,饲养成本低,蛋白质含量在49%~55%,并且不饱和脂肪酸含量较高,富含壳聚糖,是一种极具发展潜力的昆虫资源。相比于其他常见食用昆虫(如蟋螂)的营养成分,黄粉虫不仅含有高蛋白,也含有较高含量的脂肪(~30%),能够提供机体所需的必需脂肪酸。并且不同虫态阶段其蛋白质和脂肪含量有所差异,可根据深加工需求选择不同虫态的黄粉虫。黄粉虫的饲养难度低,繁殖快,养殖成本低,国内进行黄粉虫大规模现代化养殖的企业也逐渐兴起。
  
  黄粉虫所含的氨基酸种类数量多,含量均衡,是一种非常有利于宠物消化吸收利用的天然蛋白质,这对于提高宠物自身免疫力及降低患病几率均有一定的积极意义。与此同时,黄粉虫丰富的不饱和脂肪酸,能大大改善宠物被毛的毛质、色泽,同时具有预防皮肤病、增强皮肤抗衰老、防止非季节性脱毛等方面的功能。
  
  另外,黄粉虫蛋白乳随着膨化温度的不同,蛋白乳的色泽会有相应的变化,据试验观察,在50℃~80℃之间,会出现较明显的褐变呈灰褐色变化,但温度达到90℃以上,由于酪蛋白酶系酶类被钝化的因素,黄粉虫蛋白乳基本不变色,这恰好符合了宠粮膨化高温的热稳定特点,确保了宠物食品成品的外观色泽稳定性。
  
  PART 3 宠物食品中应用昆虫蛋白的安全性分析
  
  目前,在宠物食品昆虫蛋白的生产利用上,昆虫的食源性风险是一个亟待关注与重视的问题。
  
  3.1 昆虫营养组成的安全性
  
  昆虫含有大量大分子物质,如甲壳素和蛋白质,昆虫中甲壳素含量可达20%~60%,虾蟹壳中含量达10%~30%。过敏体质宠物食用后可能会出现过敏现象,因而需要在昆虫开发利用时,做好风险提示。
  
  昆虫中含有多种抗营养因子,包括谷醇溶蛋白、消化酶抑制剂、凝集素、植酸、皂苷、糖苷生物碱、氰苷、硫代葡萄糖苷草酸和草酸以及单宁等,这些抗营养物质有可能影响宠物对营养物质的吸收。
  
  3.2 昆虫所含化学物质的安全性

  昆虫中霉菌毒素的残留可能源于以下途径:喂食了发霉的被霉菌毒素污染的原料,特别是植物性原料;昆虫成品在存储与运输过程受潮时发生霉变;或加工器具、包装袋等已被霉菌毒素污染。
  
  另外土壤、水源以及植物中如果存在重金属残留,可以通过食物链的传递,在昆虫中积累甚至富集,致使昆虫重金属含量超标,从而引发宠物食品安全性问题。
  
  3.3 昆虫加工过程的安全性
  
  昆虫蛋白的加工常采用冻干、晒干、煮沸、干燥以及有机溶剂萃取等其中的一种方法或几种方法。在昆虫蛋白的加工过程中,需要考虑其生物安全性,比如在昆虫复杂个体发育过程中其微生物群的组成也会发生变化,这可能是受到饮食和环境条件的影响。
  
  因此,宠物食品利用昆虫时,可以通过多种方式杀灭其体内外所携带的微生物。例如多次高温加工处理(如100℃热风干燥3小时、180℃微波干燥15分钟)或者有机溶剂萃取;有些对生物安全要求高的产品还可以在装袋打包后再进行一次辐照处理,以杀灭可能存在的所有微生物、害虫等。
  
  PART 4 宠物食品中应用昆虫蛋白的监管
  
  目前美国已批准将黑水虻用于狗粮,美国农业部表示昆虫及其产品卫生安全标准与传统食品一致,需要在标签写明成分,其中人用昆虫需要遵循美国的现行产品生产管理规范标准。
  
  欧盟在2018年将含有昆虫的食品已被欧洲法规认证为“新资源食品”,经评估后可以在欧洲上市。2021年9月,欧洲委员会允许在猪和家禽饲料中使用昆虫蛋白,并在2022年2月继批准干黄粉虫幼虫、东亚飞蝗作为新资源食品后,允许冷冻、干燥和粉状形式的家蟋蟀作为一种新资源食品投向市场。
  
  在国内,根据农业农村部第20号公告规定,宠物食品所使用的原料应全部属于《饲料原料目录》。昆虫蛋白属于原料目录“9.2昆虫加工产品”板块中的“9.2.7*虫粉”和“9.2.8脱脂*虫粉”。其中“9.2.7*虫粉”特征描述为昆虫经干燥获得的产品,可对其进行粉碎。此类昆虫在不影响公共健康和动物健康的前提下方可进行上述加工。产品名称应标明具体动物种类,如:黄粉虫(粉)。“9.2.8脱脂*虫粉”特征描述为对昆虫(粉)采用超临界萃取等方法进行脱脂后获得的产品。此类昆虫在不影响人类和动物健康的前提下方可进行上述加工。产品名称应标明具体动物种类,如:脱脂黄粉虫粉。
  
  虽然添加昆虫蛋白的宠物食品正在逐步走入人们的生活,但目前关于昆虫宠物食品的法规方面还相对滞后。在缺乏全球食品和饲料管理机构的情况下,我国要加快制定相关的法规,进一步完善市场监管机制,确保昆虫蛋白制品的安全性,推动未来宠物食品产业高质量、可持续的发展。
  
参考来源:
ESG商业观、王文亮等《黄粉虫在食品加工中的开发利用》;
李玉霞等《异军突起的昆虫源动物饲料蛋白》;
周海泳等《食用和饲用昆虫的安全性分析》;
于雁松等《昆虫蛋白在宠物食品中的应用》
  
来源:食品伙伴网食品研发创新服务中心,图片来源:创客贴会员。
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