根据联合国的估计，到2050年全球人口将达到97亿，这对全球粮食安全构成严重挑战。其中，蛋白质需求的增加尤为突出，因为生产量必须增加约70%才能满足未来的营养需求[1]。在这种背景下，可食用昆虫作为一种可持续的蛋白质来源应运而生，尤其是在工业化国家[2]、[3]。
昆虫的营养价值显著，干重基础上的蛋白质含量在30%到85%之间。昆虫还含有维生素、矿物质以及具有抗氧化和抗炎特性的生物活性化合物[4]、[5]。昆虫蛋白浓缩物具有优良的功能性和生物特性，适合作为食品工业的功能性成分[6]、[7]、[8]。食虫行为在非洲、亚洲和拉丁美洲的多种文化中都很普遍，人们重视昆虫的味道和营养价值[9]。
除了高蛋白质含量和高效的饲料转化率外，昆虫对环境的影响也较小。它们的生产所需的空间、水和饲料较少，同时排放的温室气体也显著减少。这些特点使得昆虫成为人类消费的有前景的选择，不仅因为其营养和环境可行性，还因为其经济潜力[10]、[11]。
在可食用昆虫中，Tenebrio molitor L.（鞘翅目：拟步甲科）的幼虫因其大规模工业生产的潜力而备受关注。该物种已被认为是一种营养丰富且环境可持续的蛋白质来源[9]、[12]。除了高蛋白质含量外，T. molitor幼虫还含有丰富的脂质，提取的油脂在食品和技术应用方面引起了越来越多的兴趣。
文献一致报道，T. molitor油脂主要由不饱和脂肪酸组成，尤其是油酸（C18:1）和亚油酸（C18:2），其次是棕榈酸（C16:0）。这种脂肪酸组成使得单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的比例高于饱和脂肪酸，赋予其与橄榄油和葵花籽油等常见植物油相当的营养特性[13]、[14]、[15]。
然而，一些研究指出T. molitor油脂中的酸值和游离脂肪酸（FFA）含量相对较高，这通常与收获后的脂解活动、储存条件及提取方法有关。较高的FFA水平可能对氧化稳定性产生负面影响，促进异味产生，并限制其直接食品应用，因此需要额外的精炼或预处理步骤，如酸催化酯化[13]、[16]。从理化角度来看，该油脂的密度、折射率和氧化行为与富含不饱和脂肪酸的脂质基质一致，强调了严格控制加工和储存条件的重要性[14]、[17]。
去除脂质后，脱脂的T. molitor面粉具有高蛋白质含量和营养相关的氨基酸谱。多项研究表明其中含有大量的必需氨基酸，包括亮氨酸、缬氨酸和赖氨酸，从而提高了整体蛋白质质量。然而，含硫氨基酸（如蛋氨酸）以及色氨酸的含量相对较低，这表明根据不同的食品应用可能需要补充蛋白质[18]、[19]。
为了使基于昆虫的产品适用于食品应用，开发或调整能够从这些原材料中生产纯化和标准化成分的工业工艺至关重要[20]。在提取油脂和其他生物活性化合物的可用方法中，超临界流体萃取（SFE）是一种有前景的、清洁且高效的技术——特别是用于从昆虫面粉中提取脂质[21]。
超临界CO?萃取（scCO?）具有多个优势，包括高非极性化合物回收率、高纯度和较低的环境影响。这些因素对于生产高质量蛋白质分离物至关重要[22]。然而，为了最大化产量和工艺效率，控制温度、压力和时间等变量至关重要，因为CO?的溶解能力高度依赖于这些参数[23]。
研究表明，SFE可以实现与传统方法相当 的脂质提取率，T. molitor L.的提取率可达22.1%[24]。此外，该技术减少了有机溶剂的使用，符合食品加工的可持续性原则。提取过程中的脱脂过程显著提高了面粉的蛋白质含量，同时降低了其热量值，使其成为更健康的食品选择[25]、[26]、[27]。
尽管多项研究在相似的操作条件下报道了Tenebrio molitor的超临界CO?萃取，但大多数研究主要集中在报告特定参数下的提取率。本研究通过开发并统计验证了一个包含交互作用和二次效应的简化响应面模型，从而能够对压力-流量相互作用进行机制解释。此外，该工作还将提取性能与理化质量评估相结合，包括酸度的定量建模，从而在定义的实验范围内提供了更全面的工艺效率和产品质量评估。
因此，本研究的目的是利用scCO?从T. molitor L.幼虫（TML）中提取油脂。提取基于二阶响应面实验设计，以评估提取动力学参数对产量的影响。此外，还评估了提取油脂的理化性质，包括密度、粘度、折射率、酸度、过氧化值和脂肪酸谱。最后，分析了原始面粉和脱脂昆虫面粉的近似组成，以评估提取过程带来的营养变化。
