我国是世界上的养蚕大国,年产蚕蛹30万t以上。蚕蛹中蛋白质含量非常丰富,干蚕蛹中粗蛋白含量高达65%~71.9%,氨基酸组成合理,比例均衡,符合FAO/WHO建议的理想氨基酸模式,具有较高的开发利用价值。然而长期以来,由于蚕蛹存在较严重的异味,加之其加工技术的限制,制约了蚕蛹蛋白的高附加值利用,造成了蚕蛹资源的浪费。本研究以经过脱脂和脱臭的蚕蛹为原材料,利用超声波的瞬态空化作用对蚕蛹蛋白基本特性进行改良(简称“超声波改性”或“改性”),在单因素实验的基础上,采用响应面分析法对超声波改性蚕蛹蛋白的工艺条件进行优化,研究改性前后蚕蛹蛋白氨基酸组成、理化性质和功能特性的变化,并对其生物活性进行评价。以蚕蛹蛋白的溶解度为指标,进行了蛋白质浓度、超声波功率、处理温度和处理时间四个单因素实验。在此基础上,采用响应面分析法对超声波改性蚕蛹蛋白的条件进行了优化,确定最佳的工艺条件为:超声波功率530.4 W、蚕蛹蛋白质量分数10.84%、处理温度37.3℃、处理时间96.4 min。在此条件下处理蚕蛹蛋白,它的溶解度可以达到15.63 g/L。在最优工艺条件下制备蚕蛹蛋白,蚕蛹蛋白的溶解度、乳化性和起泡性分别是处理前的4.02倍、1.87倍和1.41倍。经显微结构观察,红外光谱和紫外光谱分析,以及巯基和二硫键的测定,处理后的蚕蛹蛋白颗粒变小,空隙增多,蛋白质在紫外光谱和红外光谱中的特征吸收峰,以及维持二级结构的氢键吸收峰都发生了变化,巯基含量增加了34.82%,二硫键含量减少了9.74%。提示蛋白质结构的变化是影响其功能特性的主要因素。超声波处理显著改善蚕蛹蛋白抗氧化能力和降血压活性。当蚕蛹蛋白浓度为10 mg/mL时,经超声波处理后蚕蛹蛋白的DPPH清除能力、Fe2+螯合能力、总还原力和ACE抑制率分别达到了89.72%、83.47%、0.46和36.4%,比处理前分别提高了2.9%、2.88%、0.02和5.18%。此外,经超声波处理后蚕蛹蛋白氨基酸组成更加趋于合理,总氨基酸含量增加了2.96%,必需氨基酸含量增加14.69%,说明,超声波改性有助于提高蚕蛹蛋白的营养价值。