摘要：小基圍蝦常被當(dāng)成下腳料丟棄或用于飼養(yǎng)家禽，造成環(huán)境污染及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的流失，為解決這一問題，文章以小基圍蝦為實(shí)驗(yàn)原料，采用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲輔助堿性蛋白酶水解工藝，在此基礎(chǔ)上研發(fā)蝦調(diào)味料。結(jié)果表明，小基圍蝦是一種高蛋白低脂肪的海蝦，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。超聲輔助堿性蛋白酶對(duì)小基圍蝦酶解效果的影響為超聲功率gt;超聲時(shí)間gt;酶解時(shí)間，其最佳酶解條件為超聲功率326 W、超聲時(shí)間38 min、酶解時(shí)間4 h，在此條件下水解度可達(dá)（24.84±0.52）%，比未超聲處理增加了9.48%。在此基礎(chǔ)上所制得的調(diào)味料的干燥失重為（4.12±0.29） g/100 g，氯化物含量為（7.86±0.62） g/100 g，總氮含量為（3.50±0.37） g/100 g，符合相關(guān)調(diào)味料理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，可為小基圍蝦的深加工和綜合利用提供理論參考，也可為調(diào)味料新產(chǎn)品的開發(fā)提供理論參考。

關(guān)鍵詞：小基圍蝦；超聲；酶；響應(yīng)面；調(diào)味料

中圖分類號(hào)：TS264.9""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號(hào)：1000-9973（2024）09-0144-07

Study on Preparation of Small Metapenaeus ensis Seasonings by

Ultrasonic-Assisted Enzymatic Method

LAN Wei-bing1，2， LUO Fang-zhen1， LIU Hua-feng1， YOU Gang1，2， CHEN Mei-hua1，2，

ZHANG Zi-ran1，2， JIANG Hong-ming1， LIU Yuan-sen1， HAN Xin3*

（1.College of Food Engineering， Beibu Gulf University， Qinzhou 535000， China; 2.Beibu Gulf Key

Laboratory of High-value Utilization of Seafood and Prepared Food in Colleges and Universities in

Guangxi Province， Qinzhou 535000， China; 3.College of Mechanical and Shipbuilding Marine

Engineering， Beibu Gulf University， Qinzhou 535000， China）

Abstract： Small Metapenaeus ensis is often discarded as waste or used to feed poultry， causing environmental pollution and loss of nutritional value. In order to solve this problem， with small Metapenaeus ensis as the experimental raw material， response surface method is used to optimize the ultrasonic-assisted alkaline protease hydrolysis process， and on this basis， Metapenaeus ensis seasonings are developed. The results show that small Metapenaeus ensis is a kind of high-protein and low-fat sea shrimp and" has high nutritional value. The order of the effects of ultrasound-assisted alkaline protease on the enzymatic hydrolysis effect of small Metapenaeus ensis is ultrasonic powergt;ultrasonic timegt;enzymatic hydrolysis time， and the optimal enzymatic hydrolysis conditions are ultrasonic power of 326 W， ultrasonic time of 38 min and enzymatic hydrolysis time of 4 h. Under such conditions， the degree of hydrolysis reaches （23.84±0.52）%，which is 9.48% higher than that without ultrasonic treatment. The drying weight loss， chloride content and total nitrogen content of the seasonings prepared on this basis are （4.12±0.29）， （7.86±0.62）， （3.50±0.37） g/100 g" respectively， which are in line with the relevant standards for physicochemical indexes of seasonings. This study can provide theoretical references for the deep processing and comprehensive

utilization of small Metapenaeus ensis and also provide theoretical references for the development of new seasoning products.

Key words： small Metapenaeus ensis; ultrasound; enzyme; response surface; seasoning

收稿日期：2024-03-20

基金項(xiàng)目：廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2023GXNSFBA026244，2022GXNSFBA035555）；廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（2023KY0447）；北部灣大學(xué)高層次人才科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（23KYQD14，2021KYQD09）；廣西壯族自治區(qū)自治區(qū)級(jí)別大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（S202311607200）；中青年項(xiàng)目（2020KY10030）

作者簡(jiǎn)介：藍(lán)尉冰（1987—），女，講師，博士，研究方向：水產(chǎn)品加工。

*通信作者：韓鑫（1986—），男，講師，博士，研究方向：數(shù)學(xué)模型建立。

隨著人們對(duì)食物品質(zhì)的要求不斷提高，食品調(diào)味料備受關(guān)注，同時(shí)，人們也越來越追求綠色、健康、天然及富含營(yíng)養(yǎng)的食品調(diào)味料。目前市面上常見的調(diào)味料偏向于以植物為原材料，對(duì)于富含氨基酸、核苷酸、?；撬岬染哂姓{(diào)味和保健功能的水產(chǎn)型調(diào)味料較少，且品種較單一[1]。

基圍蝦富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、煙酸等營(yíng)養(yǎng)成分。市場(chǎng)上大基圍蝦以鮮售形式為主，而小基圍蝦常被當(dāng)成下腳料丟棄或用于飼養(yǎng)家禽，造成環(huán)境污染及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的流失，使得小基圍蝦的經(jīng)濟(jì)效益受限[2]。蝦調(diào)味料因其味道鮮美和營(yíng)養(yǎng)豐富備受消費(fèi)者喜愛，目前制備水產(chǎn)調(diào)味料的方法主要是通過酶解的方式水解蛋白質(zhì)，提取其中的風(fēng)味成分，然后經(jīng)干燥技術(shù)制備調(diào)味料，其酶解方式大多數(shù)以單酶酶解的形式進(jìn)行，然而單酶水解存在酶解周期長(zhǎng)、酶解不充分、蛋白利用率低等問題[3]。為了進(jìn)一步提升酶解效果，可采用其他方法聯(lián)合酶解。

超聲是一種綠色環(huán)保的新興技術(shù)，通過超聲對(duì)酶解工藝的輔助，可有效提高酶解效果[4]。但目前將超聲輔助堿性蛋白酶作用于小基圍蝦的相關(guān)報(bào)道較少，利用小基圍蝦制備蝦調(diào)味料的報(bào)道幾乎沒有。因此，本研究以小基圍蝦為原料，利用超聲輔助堿性蛋白酶作用于小基圍蝦制備調(diào)味料基液，考察超聲功率、超聲時(shí)間和酶解時(shí)間對(duì)小基圍蝦的酶解效果，并利用響應(yīng)面優(yōu)化其工藝，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合美拉德反應(yīng)和噴霧干燥技術(shù)制備蝦調(diào)味料，旨在促進(jìn)超聲技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用，豐富水產(chǎn)品調(diào)味料的品種，提高小基圍蝦的利用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料

小基圍蝦：購于欽州市東風(fēng)市場(chǎng)。

1.2 試劑

堿性蛋白酶：上海源葉生物科技有限公司；乙醇、氫氧化鈉、濃硫酸、檸檬酸、硫酸銅、硫酸鉀、磷酸氫二鈉、硼酸、葡萄糖、甲醛等：天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.3 主要儀器與設(shè)備

ST3100型酸度計(jì) 奧豪斯儀器（上海）有限公司；07060205型超聲波細(xì)胞破碎儀 寧波普萊森特生物科技有限公司；Lumina熒光分光光度計(jì) 九方沃德（北京）科技發(fā)展有限公司；OM-1500A實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī) 上海歐蒙實(shí)業(yè)有限公司；DZKW-S-4型恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 主要工藝流程

小基圍蝦→清洗→超聲處理→加酶→調(diào)節(jié)pH→酶解反應(yīng)→滅酶→離心→上清液→美拉德反應(yīng)→噴霧干燥→調(diào)味料。

1.4.2 單因素實(shí)驗(yàn)

本課題組前期單獨(dú)使用堿性蛋白酶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用堿性蛋白酶的最佳作用條件為固液比1∶2、酶解pH 8.0、酶解溫度60 ℃、加酶量2 500 U/g、酶解時(shí)間4.5 h。因此，除非特殊說明，以下超聲輔助酶解實(shí)驗(yàn)固定固液比為1∶2、酶解pH為8.0、酶解溫度為60 ℃、加酶量為2 500 U/g。

1.4.2.1 超聲功率對(duì)酶解效果的影響

取一定量的蝦，清洗后用粉碎機(jī)粉碎，按照固液比為1∶2加入適量的水，分別以超聲功率200，250，300，350，400 W超聲25 min，加酶量為2 500 U/g，調(diào)節(jié)pH為8.0，在60 ℃條件下恒溫水浴4 h進(jìn)行酶解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)定酶解指標(biāo)。

1.4.2.2 超聲時(shí)間對(duì)酶解效果的影響

取一定量的蝦，清洗后用粉碎機(jī)粉碎，按照固液比為1∶2加入適量的水，以超聲功率300 W分別超聲5，15，25，35，45 min，加酶量為2 500 U/g，調(diào)節(jié)pH為8.0，在60 ℃條件下恒溫水浴4 h進(jìn)行酶解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)定酶解指標(biāo)。

1.4.2.3 酶解時(shí)間對(duì)酶解效果的影響

取一定量的蝦，清洗后用粉碎機(jī)粉碎，按照固液比為1∶2加入適量的水，以超聲功率300 W超聲25 min，加酶量為2 500 U/g，調(diào)節(jié)pH為8.0，在60 ℃條件下分別恒溫水浴2.5，3.0，3.5，4.0，4.5 h進(jìn)行酶解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)定酶解指標(biāo)。

1.4.3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

根據(jù)Box-Behnken原理，結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的因素水平，見表1。

1.4.4 蝦調(diào)味料制備工藝

參考劉偉[5]的研究，綜合考慮，確定反應(yīng)條件為還原糖（葡萄糖∶木糖為1∶2）添加量3%、pH 6.0、溫度115 ℃、時(shí)間90 min。參考趙蘭等[6]對(duì)蝦味調(diào)味料噴霧干燥工藝的研究，選擇噴霧干燥工藝參數(shù)為進(jìn)風(fēng)溫度190 ℃、熱風(fēng)流量35 m3/h、入料速率700 mL/h。

1.4.5 氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定

根據(jù)GB 5009.235—2016中的方法測(cè)定氨基酸態(tài)氮含量，量取已酶解上清液5 mL，用蒸餾水定容至100 mL，然后取混合液20 mL稀釋至5倍。用0.05 mol/L 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，第一次滴定終點(diǎn)為pH 8.2，到達(dá)終點(diǎn)后加入10 mL無沉淀物的甲醛溶液，繼續(xù)滴定直至pH為9.2即為終點(diǎn)，記錄此時(shí)消耗的氫氧化鈉滴定體積為 V1。以蒸餾水替代酶解液作為空白實(shí)驗(yàn)，空白時(shí)用去的氫氧化鈉滴定液的體積記為 V2。 氨基酸態(tài)氮含量（AN）計(jì)算公式如下：

AN（%）=（V1－V2）×0.05×0.014 05×20100×100%。

1.4.6 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

根據(jù)GB 5009.5—2016中的方法測(cè)定蛋白質(zhì)含量，用10 g酶解上清液+0.4 g硫酸銅+6 g硫酸鉀+20 mL硫酸消化，結(jié)束后靜置冷卻，然后加入50 mL蒸餾水，蒸餾并滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)讀取鹽酸的消耗體積，記為V1，以蒸餾水替代酶解液作為空白實(shí)驗(yàn)，空白時(shí)消耗的滴定液的體積記為V2。試樣中蛋白質(zhì)含量（N）按下式計(jì)算：

N（%）=（V1－V2）×1×0.014 010×V3100×F×100%。

式中：V3為吸取消化液的體積（mL），F(xiàn)為氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)。

1.4.7 水解度的測(cè)定

DH（%）=AN－AN0N×100%。

式中：DH、AN0、AN、N分別代表水解度（%）、基圍蝦水解前游離態(tài)氨基酸的含量（g/dL）、基圍蝦酶解后氨基酸態(tài)氮的含量（g/dL）、總氮含量（g/dL）。

1.4.8 氨基酸轉(zhuǎn)化率的測(cè)定

氨基酸轉(zhuǎn)化率（%）=ANN總×100%。

式中：AN為上清液中氨基酸態(tài)氮的含量（g/dL）；N總為上清液中總蛋白質(zhì)的含量（g/dL）。

1.4.9 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率的測(cè)定

蛋白質(zhì)利用率（%）=N總N0×100%。

式中：N總為上清液中總蛋白質(zhì)含量（g/mL）；N0為酶解液中總蛋白質(zhì)含量（g/mL）。

1.4.10 熒光光譜測(cè)定

使用pH 7.0的10 mmol/L磷酸鹽緩沖液制備樣品濃度為0.2 mg/mL的溶液，進(jìn)行熒光光譜測(cè)定，設(shè)定參數(shù)：激發(fā)波長(zhǎng)290 nm，范圍300～460 nm，狹縫5 nm[7]。

1.4.11 營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定

水分含量：參照GB 5009.3—2016中規(guī)定的方法測(cè)定；脂肪含量：參照GB 5009.6—2016中規(guī)定的方法測(cè)定；蛋白質(zhì)含量：參照GB 5009.5—2016中規(guī)定的方法測(cè)定；灰分含量：參照GB 5009.4—2016中規(guī)定的方法測(cè)定。

1.4.12 調(diào)味料感官評(píng)定

隨機(jī)挑選8名同學(xué)（男女各半）進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)訓(xùn)練。調(diào)味料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.4.13 調(diào)味料理化檢測(cè)方法

1.4.13.1 干燥失重的測(cè)定

參照GB/T 8967—2007中的方法測(cè)定：用烘干至恒重的稱量瓶稱取試樣5 g，在（105±1） ℃烘箱中干燥5 h，于干燥器中靜置，冷卻至室溫，稱量。干燥失重（X1）按下式計(jì)算：

X1（%）=m1－m2m1－m×100%。

式中：m1、m2、m、X1分別代表稱量瓶的質(zhì)量（g）、干燥前稱量瓶和試樣的質(zhì)量（g）、干燥后稱量瓶和試樣的質(zhì)量（g）、樣品的干燥失重（%）。

1.4.13.2 氯化物含量的測(cè)定

參照GB/T 5009.39—2003中規(guī)定的方法測(cè)定。

1.4.13.3 總氮含量的測(cè)定

參照GB 5009.5—2016中規(guī)定的方法測(cè)定。

1.4.13.4 無機(jī)砷含量的測(cè)定

參考GB 5009.11—2014中規(guī)定的方法測(cè)定。

1.4.13.5 鉛含量的測(cè)定

參考GB 5009.12—2017中規(guī)定的方法測(cè)定。

1.4.14 調(diào)味料微生物指標(biāo)檢測(cè)方法

菌落總數(shù)：參考 GB 4789.2—2016中規(guī)定的方法測(cè)定。

大腸菌群：參考GB 4789.3—2016中規(guī)定的方法測(cè)定。

致病菌金黃色葡萄球菌、志賀氏菌、沙門氏菌、副溶血性弧菌分別參考GB 4789.10—2016、GB 4789.5—2012、GB 4789.4—2016、GB 4789.7—2013中規(guī)定的方法測(cè)定。

1.4.15 數(shù)據(jù)處理與分析

每組做3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用SPSS軟件分析單因素方差分析和Duncan多重比較分析結(jié)果；采用Desgin-Expert 8.0.6軟件分析響應(yīng)面；采用Origin軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 小基圍蝦基本營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果

評(píng)價(jià)水產(chǎn)品在膳食中的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要考評(píng)其七大營(yíng)養(yǎng)成分，其中蛋白質(zhì)成分具有增強(qiáng)人體免疫力、提供能量等作用，因而為了解小基圍蝦基本營(yíng)養(yǎng)成分而測(cè)定其各種營(yíng)養(yǎng)成分，結(jié)果見表3。

由表3可知，小基圍蝦富含營(yíng)養(yǎng)成分，是一種高蛋白、低脂肪的海蝦，其營(yíng)養(yǎng)成分與其他海蝦相近，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[8]。

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 超聲功率對(duì)酶解效果的影響

超聲功率大小反映超聲破碎空化作用的強(qiáng)度，超聲波的空化作用產(chǎn)生的振蕩與崩潰使蛋白質(zhì)大分子結(jié)構(gòu)損壞，從而促進(jìn)酶解反應(yīng)的進(jìn)行。因此，考察超聲功率對(duì)酶解效果的影響，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，蛋白質(zhì)利用率、氨基酸轉(zhuǎn)化率和水解度均隨著超聲功率的增大（200～400 W）先增大后減小，300 W時(shí)酶解效果最好，對(duì)應(yīng)的數(shù)值分別為

（72.73±1.52）%、（28.31±0.66）%、（21.61±0.54）%。造成以上現(xiàn)象歸因于超聲處理基圍蝦時(shí)空化效應(yīng)隨超聲功率的逐漸增大而加強(qiáng)，這種效應(yīng)是超聲波的高頻振動(dòng)引起的，它在液體中形成了高壓和低壓的交替區(qū)域，導(dǎo)致液體中的氣泡形成和崩潰，這些氣泡的崩潰釋放出巨大的能量，產(chǎn)生了劇烈的湍流和微小的噴射流，對(duì)底物蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象產(chǎn)生了剪切力。通過超聲處理對(duì)底物蛋白質(zhì)的剪切作用，蛋白質(zhì)顆粒逐漸細(xì)化，原本較大的蛋白質(zhì)顆粒在超聲波的作用下被分解成更小的顆粒，有利于增加酶與底物之間的接觸面積。加之，超聲處理還能夠使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，暴露更多的反應(yīng)位點(diǎn)，使酶更容易與底物結(jié)合。由于蛋白質(zhì)顆粒的細(xì)化和反應(yīng)位點(diǎn)的增加，酶與底物之間的反應(yīng)速率得到提高。酶能夠更有效地與底物結(jié)合并催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，從而加快反應(yīng)速率。此外，由于底物顆粒的細(xì)化，反應(yīng)物分子之間的擴(kuò)散距離減小，有助于增加反應(yīng)速率。隨著酶促反應(yīng)速率的提高，產(chǎn)物的生成速度也相應(yīng)增加[9]。繼續(xù)增大超聲功率，氨基酸轉(zhuǎn)化率和水解度均下降，這是因?yàn)榈孜锏鞍走M(jìn)一步聚集，導(dǎo)致粒徑增大，不利于酶解反應(yīng)的進(jìn)行，這一結(jié)果與熊喆等[10]所得結(jié)果相一致。因此，確定超聲功率為300 W進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

2.2.2 超聲時(shí)間對(duì)酶解效果的影響

超聲時(shí)間對(duì)超聲效果有影響，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致酶活力受到抑制，時(shí)間過短會(huì)導(dǎo)致作用力不足，故而考察超聲時(shí)間分別為5，15，25，35，45 min時(shí)對(duì)酶解效果的影響，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，當(dāng)超聲時(shí)間由5 min增至45 min時(shí)，蛋白質(zhì)利用率、氨基酸轉(zhuǎn)化率和水解度呈現(xiàn)先顯著上升后下降的變化趨勢(shì)。在5～35 min時(shí)，隨著超聲時(shí)間的增加，這些指標(biāo)逐漸上升。然而，當(dāng)超聲時(shí)間達(dá)到35 min時(shí)，這些指標(biāo)均達(dá)到最高值，水解度為（22.25±0.03）%，氨基酸轉(zhuǎn)化率為（28.28±0.04）%，蛋白質(zhì)利用率為（80.81±0.87）%。超聲處理對(duì)底物蛋白質(zhì)的剪切作用和空化效應(yīng)導(dǎo)致蛋白質(zhì)顆粒的細(xì)化和更多反應(yīng)位點(diǎn)的暴露，從而促進(jìn)了酶催化的水解反應(yīng)。因此，隨著超聲時(shí)間的增加，水解度、氨基酸轉(zhuǎn)化率和蛋白質(zhì)利用率均逐漸升高。當(dāng)超聲時(shí)間達(dá)到35 min時(shí)，這些指標(biāo)均達(dá)到最高值，這可能是因?yàn)槌晻r(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致一些不利因素的產(chǎn)生。例如，超聲波的劇烈振動(dòng)和湍流效應(yīng)可能會(huì)對(duì)酶的活性產(chǎn)生不利影響，或者超聲處理過程中產(chǎn)生的熱量可能導(dǎo)致酶失活。因此，超聲時(shí)間超過35 min后，這些不利因素可能開始占據(jù)主導(dǎo)地位，導(dǎo)致水解度、氨基酸轉(zhuǎn)化率和蛋白質(zhì)利用率逐漸下降至趨于平緩 [11]，與Ma等[12]所得結(jié)果相一致。綜合考慮，確定超聲時(shí)間為35 min進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

2.2.3 酶解時(shí)間對(duì)酶解效果的影響

由圖3可知，當(dāng)酶解時(shí)間由2.5 h延長(zhǎng)至4.5 h時(shí)，3項(xiàng)指標(biāo)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，4 h時(shí)均達(dá)到最高值，蛋白質(zhì)利用率、氨基酸轉(zhuǎn)化率、水解度分別為（80.81±0.87）%、（28.28±0.04）%、（22.25±0.03）%。造成以上現(xiàn)象的原因可能是超聲破碎處理導(dǎo)致小基圍蝦的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)失序，暴露出大量的酶結(jié)合位點(diǎn)，從而促進(jìn)酶催化反應(yīng)速率的提高，增加產(chǎn)物生成效率并縮短酶解時(shí)間 [13]。在上述條件下小基圍蝦酶解的蛋白質(zhì)利用率、氨基酸轉(zhuǎn)化率、水解度比未超聲處理的3項(xiàng)指標(biāo)均有所提高?？梢?，超聲處理對(duì)酶促反應(yīng)具有加快速率的作用，并提高了反應(yīng)得率。綜合考慮，確定酶解時(shí)間為4 h進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

2.3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4，水解度的方差分析見表5，對(duì)響應(yīng)面結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲得回歸方程：Y=+23.49+0.73A+1.68B+0.42C+0.38AB+0.25AC－0.65BC－1.23A2－1.63B2－1.71C2。

結(jié)果顯示，方程的擬合性良好，其R2值為0.986 0，表明該方程能夠較好地?cái)M合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并具有較小的誤差。此外，校正系數(shù)RAdj2為0.876 6，表明該方程能夠解釋超過80%的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變異性。

由表5可知，F(xiàn)值為54.80，P值lt;0.000 1，表明該模型具有極顯著性，即該模型在解釋因變量上的變異方面具有顯著性。此外，失擬項(xiàng)的P值為0.377 8（gt;0.05），說明該模型失擬項(xiàng)不顯著，即模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間沒有顯著差異。結(jié)合變異系數(shù)1.27%，說明利用此模型預(yù)測(cè)獲得的結(jié)果相對(duì)穩(wěn)定。因此，可利用此回歸方程對(duì)超聲輔助堿性蛋白酶對(duì)小基圍蝦酶解反應(yīng)的水解度進(jìn)行預(yù)測(cè)。各項(xiàng)因素中，一次項(xiàng)A、B極顯著，C顯著；交互項(xiàng)BC極顯著，而AB、AC的顯著性低；二次項(xiàng)A2、B2、C2均極顯著。根據(jù)分析結(jié)果可以得出以下結(jié)論：在影響水解度的因素中，超聲功率對(duì)水解度的影響最顯著，其次是超聲時(shí)間，而酶解時(shí)間對(duì)水解度的影響相對(duì)較小。

響應(yīng)曲面的弧度表示因素對(duì)響應(yīng)值的影響程度，弧度越接近橢圓表明影響越大[14]。

比較圖4中響應(yīng)曲面弧度可知，對(duì)小基圍蝦水解度影響最大的是超聲功率。相比之下，其他因素的弧度比較小，說明它們對(duì)水解度的影響相對(duì)較小。

由回歸模型得出最優(yōu)超聲輔助酶處理?xiàng)l件為超聲功率326.05 W、超時(shí)時(shí)間37.89 min、酶解時(shí)間3.99 h，其水解度最大可達(dá)24.09%。結(jié)合實(shí)際操作處理情況對(duì)條件進(jìn)行修正，通過回歸模型得出的最優(yōu)超聲輔助堿性蛋白酶處理小基圍蝦的條件為超聲功率326.05 W、超聲時(shí)間37.89 min、酶解時(shí)間3.99 h，水解度最大為24.09%。結(jié)合超聲設(shè)備實(shí)際情況，對(duì)回歸模型得出的參數(shù)進(jìn)行修正，得出超聲功率、超聲時(shí)間、酶解時(shí)間分別為326 W、38 min、4 h，在此條件下水解度為（24.84±0.52）%，比未超聲處理單獨(dú)使用堿性蛋白酶作用提高了9.48%。

2.4 酶解液熒光光譜分析

熒光光譜測(cè)定是一種用于了解大分子結(jié)構(gòu)的方法，通過檢測(cè)樣品中大分子的熒光發(fā)色團(tuán)來推斷其分子結(jié)構(gòu)。在蛋白質(zhì)中，內(nèi)部的熒光基團(tuán)會(huì)在紫外線照射下發(fā)出熒光，這種熒光的強(qiáng)度和發(fā)射波長(zhǎng)主要受到蛋白質(zhì)分子中酪氨酸和色氨酸殘基的極性以及兩者之間相互作用的影響[15]。因此，通過觀察熒光強(qiáng)度的變化，可以判斷蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了改變[16]。對(duì)超聲與未超聲處理的小基圍蝦酶解液進(jìn)行熒光光譜掃描，結(jié)果見圖5。

由圖5可知，在相同的波長(zhǎng)下，經(jīng)過超聲處理和未經(jīng)超聲處理的酶解液熒光光譜都顯示出吸收峰，表明超聲輔助并沒有導(dǎo)致熒光峰位的移動(dòng)。然而，經(jīng)過超聲處理的酶解液熒光光譜的吸收峰明顯高于未經(jīng)超聲處理的酶解液，這是因?yàn)槌曁幚砥茐牧诵』鶉r的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，增加了熒光基團(tuán)的釋放量。因此，在相同的吸收峰位置上，經(jīng)過超聲處理的酶解液顯示出更強(qiáng)的熒光強(qiáng)度。通過觀察熒光強(qiáng)度的變化可以得出：超聲波破碎處理有利于改變小基圍蝦酶解液中蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，導(dǎo)致熒光基團(tuán)大量釋放，從而提高了酶解效果。

2.5 調(diào)味料質(zhì)量分析

2.5.1 營(yíng)養(yǎng)成分及感官評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

由表6可知，小基圍蝦超聲輔助酶解后經(jīng)過美拉德反應(yīng)和噴霧干燥后所得產(chǎn)品具有海鮮的鮮味，色澤較好，組織形態(tài)細(xì)膩均勻。其營(yíng)養(yǎng)成分蛋白質(zhì)含量高，脂肪含量低，符合目前消費(fèi)者所追求的綠色、健康、天然及富含營(yíng)養(yǎng)的食品調(diào)味料。

2.5.2 理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)結(jié)果與分析

由表7可知，小基圍蝦調(diào)味料的理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)均符合商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10485—2008《海鮮粉調(diào)味料》的相關(guān)要求，表明該調(diào)味料可以滿足消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的需求。

3 結(jié)論

建立超聲輔助堿性蛋白酶酶解小基圍蝦數(shù)學(xué)模型：Y=+23.49+0.73A+1.68B+0.42C+0.38AB+0.25AC－0.65BC－1.23A2－1.63B2－1.71C2 。確定超聲輔助酶解技術(shù)最優(yōu)條件為超聲功率326 W、超聲時(shí)間38 min、酶解時(shí)間4 h，在此條件下小基圍蝦酶解液水解度為（23.84±0.52）%，比未超聲處理單獨(dú)使用堿性蛋白酶作用提高了9.48%，揭示其原因是超聲處理改變了蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，使得反應(yīng)底物能更快地與酶結(jié)合。在此基礎(chǔ)上制備的小基圍蝦調(diào)味料符合商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10485—2008《海鮮粉調(diào)味料》相關(guān)要求且符合目前消費(fèi)者所追求的綠色、健康、天然及富含營(yíng)養(yǎng)的食品調(diào)味料。

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