ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА МАСЛА ИЗ КУКОЛКИ ШЕЛКОПРЯДА (Bombyx mori)

АННОТАЦИЯ

Куколка шелкопряда (Bombyx mori) является побочным продуктом шелководческой промышленности, отличающимся высоким содержанием белков и липидов. В статье рассматриваются технологические подходы к извлечению масла из куколок шелкопряда, включая механическое прессование, экстракцию органическими растворителями, сверхкритическую CO₂-экстракцию и энзиматическую экстракцию. Приведена сравнительная оценка методов с точки зрения выхода масла, экологичности и области применения. Подчёркиваются преимущества сверхкритической CO₂-экстракции и возможности её комбинирования с биотехнологическими методами. Рассматриваются перспективы промышленного применения масла и его потенциальная ценность как компонента фармацевтических, косметических и пищевых продуктов.

ABSTRACT

Silkworm pupa (Bombyx mori) is a by-product of the sericulture industry, characterized by high protein and lipid content. The article discusses technological approaches to extracting oil from silkworm pupae, including mechanical pressing, extraction with organic solvents, supercritical CO₂ extraction and enzymatic extraction. A comparative assessment of the methods is given in terms of oil yield, environmental friendliness and scope of application. The advantages of supercritical CO₂ extraction and the possibility of its combination with biotechnological methods are emphasized. Prospects for industrial use of the oil and its potential value as a component of pharmaceutical, cosmetic and food products are considered.

Ключевые слова: куколка шелкопряда, извлечение масла, сверхкритический CO₂, энзиматическая экстракция, биологически активные вещества.

Keywords: silkworm pupa, oil extraction, supercritical CO₂, enzymatic extraction, biologically active substances.

Введение

Куколка шелкопряда (Bombyx mori) представляет собой важный побочный продукт производства натурального шелка [1-8]. Она содержит до 33% белка, 8–15% липидов, а также витамины и антиоксиданты. Благодаря такому составу куколка рассматривается как перспективное сырьё для получения масла, применимого в фармацевтической, косметической и пищевой промышленности. Современные технологии позволяют извлекать масло с сохранением его биологически активных компонентов, что делает данное направление особенно актуальным в условиях устойчивого и безотходного производства [9-15].

Целью исследований явилось выявление наиболее эффективных методов экстракции масла.

Материалы и методы

В работе применялись следующие методы извлечения масла из высушенных и измельчённых куколок шелкопряда:

• Механическое прессование: холодное и горячее прессование с использованием винтового пресса. Выход масла составлял 40–50%.
• Экстракция органическими растворителями (гексан): при температуре 55°C в течение 6 часов, соотношение сырье : растворитель 1:3. Выход – до 95%.
• Сверхкритическая CO₂-экстракция: при 320 бар и 45°C в течение 5 часов. Выход – 90–95%. Процесс выполнялся с помощью СО2-экстрактора [16].
• Энзиматическая экстракция: предварительная обработка ферментами (липаза + протеаза) в течение 4 часов перед CO₂-экстракцией. Выход – до 80%.

Результаты и обсуждение

Таблица 1.

Сравнительная оценка методов извлечения масла из куколок шелкопряда

Наибольшее содержание линолевой кислоты (до 42%) и витамина Е (110 мг/100 г) зафиксировано при CO₂-экстракции. Ультразвуковая активация увеличила выход при гексановой экстракции на 8–10%, а также способствовала увеличению содержания токоферолов. Ферментативная предобработка способствовала лучшей биодоступности биоактивных веществ. Остаточный жмых после экстракции содержит 45–55% белка и может использоваться как кормовая добавка для животных или источник пептидов.

Дополнительное внимание уделено стабильности масла. Масла, полученные методом CO₂-экстракции, показали наименьшее число перекисей и лучше сохранялись при хранении в течение 6 месяцев при 4°C в тёмной таре.

Таким образом, наиболее перспективным является комбинированный подход: энзиматическая обработка с последующей сверхкритической экстракцией.

Заключение

Технологии извлечения масла из куколки шелкопряда позволяют получать экологически чистый, биологически активный продукт. Особенно перспективными являются CO₂-экстракция и её комбинация с ферментативной обработкой. Предлагаются следующие направления развития:

• разработка модульных экстракционных установок для малых и средних предприятий;
• адаптация технологий к локальным условиям Узбекистана;
• применение остаточного сырья в кормах и биодобавках;
• исследование антибактериальных и ранозаживляющих свойств масла;
• включение масла в состав функциональных продуктов питания.

Список литературы:

1. А.Т. Олтиев, С.С.Бафоев. З.М.Амонова, Ф.З.Аъзамова JMEA Journal of Modern Educational Achievements Volume 9, 2024. С.6-69
2. А.Т. Олтиев, С.С.Бафоев, М.Ф.Тоирова, А.Ш.Хасанова, Ф.Н.Ашуров «Техника и технология пищевых производств» тезисы докладов ХIII Международной научной конференции студентов и аспирантов, 18-19 апреля 2024 года, Могилев, БГУТ, 2024. С.234
3. А.Т. Олтиев, С.С. Бафоев. «Инновационные технологии и актуальные проблемы пищевой, химической и нефтегазовой промышленности» Сборник статей Международной научно-технической конференции Бухара - 13-15 июня 2024 г. (стр. 70-71)
4. Нишонова З.Р., & Раҳимова, Г.М. (2018). Ипак қурти пупасининг таркибий хусусиятлари ва қайта ишлаш истиқболлари. Ўзбекистон агробиология журнали, №2, 45–48.
5. Shoaib M., Javed, M., & Ali, M. (2020). Silkworm pupae oil: Extraction, composition, and potential industrial applications — A review. Journal of Food Science and Technology, 57(6), 1901–1912. https://doi.org/10.1007/s13197-019-04198-w
6. Wu H., Feng, Y., & Zhang, L. (2021). Supercritical CO₂ extraction of silkworm pupae oil: Optimization, fatty acid composition and antioxidant activities. Industrial Crops and Products, 160, 113066. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.113066
7. Abdurakhmonov I.Y., & Turaev, D.A. (2015). The status and prospects of sericulture in Uzbekistan: Processing and value-added product development. Central Asian Journal of Biotechnology, 3(1), 33–41.
8. Qodirova D. (2022). Ипак қурти гумбақидан олинадиган мойнинг кимёвий таркиби ва функционал хусусиятлари. “Фан ва технология” журнали, №3, 52–58.
9. Ghosh S., & Chattopadhyay, P. (2012). Extraction of oil from silkworm pupae and its evaluation as a potential biofuel. Waste Management, 32(6), 1176–1181.
10. Исмаилова, М. (2019). Биологик актив моддаларга бой хом ашё манбалари: Ипак қурти пупаси. “Озиқ-овқат технологиялари ва хавфсизлиги” журнали, №4, 37–41.
11. Wang Y., & Liang, Y. (2019). Effect of solvent extraction and cold pressing on the physicochemical properties and antioxidant capacity of silkworm pupae oil. Food Chemistry, 278, 604–612.
12. Тошматова Ш.М., & Аминов, Ф.Ж. (2021). Ипак қурти пупасини қайта ишлаш технологиясида супертанланган СО₂ экстракциянинг афзалликлари. Журнал: Технология ва инновациялар, №1, 21–25.
13. Song Y., Park, H., & Kim, H. (2020). Potential of insect-derived oils: A review focusing on functional properties and industrial uses. Trends in Food Science & Technology, 100, 177–187.
14. Ҳамидова М.М. (2023). Ипак қурти гумбақидан олинадиган мой таркиби ва қўлланиш имкониятлари. “Фармацевтика ва биотехнология” журнали, №2, 29–34.
15. Lee J.H., & Kim, I.S. (2018). Nutritional value and health benefits of silkworm pupae oil: Current findings and future perspectives. Food Reviews International, 34(1), 1–14.
16. Aleshkevich Y. S. et al. System analysis and safety of the process to obtain CO2-extracts from plants //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – IOP Publishing, 2021. – Т. 640. – №. 4. – С. 042018.