紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶制備蛋白酶解液及其鮮味物質(zhì)研究

李銳，鄒茜，孫玉林，王林，李想，馮明會(huì)*

1(嶺南師范學(xué)院 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣東 湛江，524048) 2(四川旅游學(xué)院，四川 成都，610100)3(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 糧食作物研究所，云南 昆明，650205)

克氏原螯蝦(Procambarusclarkia)，俗稱小龍蝦，自1929年由日本引入我國(guó)之后，在我國(guó)推廣養(yǎng)殖。2016年我國(guó)小龍蝦總產(chǎn)量達(dá)到89.91萬(wàn)t，是全世界世界最大的小龍蝦生產(chǎn)國(guó)[1]。克氏原螯蝦味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，深受人們的喜愛，也帶動(dòng)了我國(guó)小龍蝦加工業(yè)的發(fā)展?？耸显r在加工過程中有接近整蝦質(zhì)量50%～ 80%的蝦頭、蝦殼被廢棄或者加工成飼料，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)[2]。據(jù)研究，克氏原螯蝦蝦頭中粗蛋白含量為13.13%，同時(shí)含有豐富的蝦青素、脂類和生物活性物質(zhì)，可以作為優(yōu)良的蛋白質(zhì)來源[3]。如何高效回收利用克氏原螯蝦加工副產(chǎn)物中的蛋白，已成為近些年來研究的一個(gè)熱點(diǎn)。

酶解法具有操作方便、對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)破壞小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物蛋白的回收。蝦頭經(jīng)酶解處理，其產(chǎn)物中含有大量的短肽、氨基酸等鮮味物質(zhì)，可以開發(fā)為蝦味海鮮調(diào)味品或食品添加劑，具有廣闊的市場(chǎng)前景[4-5]。趙利等[6]采用堿性蛋白酶回收克氏原螯蝦蝦頭和蝦殼中的蛋白質(zhì)，其酶解產(chǎn)物中含有豐富的呈味氨基酸和肽類，可以用于制備蝦味調(diào)味料。錢飛等[7]以克氏原螯蝦蝦頭為原料，通過堿性蛋白酶水解，得到具有濃郁蝦風(fēng)味的呈味基料。汪倩等[8]以堿性蛋白酶水解克氏原螯蝦副產(chǎn)物所得蛋白肽為原料，制備得到具有抗氧化性的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)蝦頭蛋白的高效利用。目前國(guó)內(nèi)外食品界主要使用商業(yè)蛋白酶回收蝦頭蛋白質(zhì)，存在成本較高的問題，影響食品企業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)。

克氏原螯蝦的大部分消化器官都集中在蝦頭，因此蝦頭中含有豐富的內(nèi)源蛋白酶。有研究學(xué)者報(bào)道指出，蝦頭中存在活性很高的類胃蛋白酶和類胰蛋白酶2種主要蛋白酶[9-11]。這些蛋白酶在一定條件下被激活，可以將自身組織的蛋白質(zhì)分解為短肽、氨基酸，可以實(shí)現(xiàn)以較低的成本回收蝦頭蛋白質(zhì)[12-13]。本文以克氏原螯蝦蝦頭為原料，采用紫外輻射法激活克氏原螯蝦蝦頭的內(nèi)源蛋白酶，在此基礎(chǔ)上利用內(nèi)源酶制備蝦頭酶解液，并研究自溶前后鮮味物質(zhì)的變化，以期為克氏原螯蝦加工副產(chǎn)物的高值化利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

克氏原螯蝦蝦頭:鮮活的克氏原螯蝦(Procambarusclarkia)，購(gòu)于四川省成都市青羊區(qū)麥德龍超市，洗凈瀝干水分后取蝦頭，分裝保存于-20 ℃?zhèn)溆?蝦頭基本營(yíng)養(yǎng)成分為：水分含量(74.13±0.46)%，粗蛋白含量(13.68±0.23)%，粗脂肪含量(5.49±0.14)%，灰分含量(6.68±0.08)%)。IMP、GMP、ATP、ADP、AMP、HxR、Hx標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.0%)，購(gòu)于美國(guó)Sigma公司；甲醇、乙腈，均為色譜純；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

DK-98-1型恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；自動(dòng)凱氏定氮儀，德國(guó)Thermo公司；MBL50型高速均質(zhì)機(jī)，上海默格機(jī)械有限公司；85-2型恒溫磁力攪拌器，北京華人新創(chuàng)科技有限公司；835-50型高速氨基酸自動(dòng)分析儀，日本Hitachi公司；PB-10型酸度計(jì)，德國(guó)Sartorius公司；SB-5200型超聲波清洗器，上海新芝生物技術(shù)研究所；Agilent 1200型半制備高效液相色譜儀，美國(guó)Agilent公司；CF16RX型高速冷凍離心機(jī)，日本Hitachi公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶工藝優(yōu)化

1.2.1.1 技術(shù)路線

蝦頭→解凍→粉碎→紫外照射→加水均質(zhì)→調(diào)節(jié)pH→恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)→滅酶→離心→酶解液

1.2.1.2 紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶酶解產(chǎn)物的制備

蝦頭自溶工藝參考曹文紅等[14]的方法，稍作改動(dòng)。原料預(yù)處理：取冷凍的克氏原螯蝦蝦頭，置于4 ℃解凍，粉碎后置于波長(zhǎng)為250 nm、功率為30 W的紫外燈下照射，然后按料液比1∶1(質(zhì)量比)的比例加入去離子水均質(zhì)10 min(轉(zhuǎn)速6 000 r/min)，用0.1 mol/L醋酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)，自溶結(jié)束后置于90～100 ℃的水浴中加熱10 min，使內(nèi)源蛋白酶失活。將溶液于轉(zhuǎn)速4 500 r/min、溫度4 ℃下離心10 min，取上清液即為蝦頭酶解液。

1.2.1.3 紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶單因素實(shí)驗(yàn)

紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶反應(yīng)的固定條件為：紫外照射時(shí)間30 min，自溶初始pH值8.0，自溶反應(yīng)溫度50 ℃，自溶反應(yīng)時(shí)間3 h。固定其他條件不變，改變其中某個(gè)因素條件分別分析對(duì)蝦頭酶解液水解度的影響。設(shè)置各因素的梯度分別為：紫外照射時(shí)間0、10、20、30、40、50、60 min，自溶初始pH值4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，自溶溫度35、40、45、50、55、60、65 ℃，自溶時(shí)間0、1、2、3、4、5、6 h。反應(yīng)結(jié)束后于80 ℃加熱20 min終止反應(yīng)；于4 500 r/min離心10 min，上清液即為樣品液。

1.2.1.4 響應(yīng)面分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇對(duì)蝦頭水解度影響較大的紫外照射時(shí)間、自溶初始pH值、自溶溫度3個(gè)因素，按照Box-Bohnken設(shè)計(jì)法每個(gè)因素取3個(gè)水平，以(-1，0，1)編碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以水解度為響應(yīng)值建立二次響應(yīng)面數(shù)學(xué)模型，尋找最佳的自溶條件。共有17個(gè)試驗(yàn)，其中12個(gè)為析因點(diǎn)，5個(gè)為零點(diǎn)以估計(jì)誤差。每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，試驗(yàn)結(jié)果為測(cè)定結(jié)果的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。因素與水平見表1。

表1 響應(yīng)面因素與水平設(shè)計(jì)Table 1 Factors and levels of response surface experiment

1.2.2 水解度測(cè)定

氨基態(tài)氮含量的測(cè)定參考NILSANG等[15]的方法。取1 mL的樣品溶液和2 mL的去離子水加入250 mL的錐形瓶，再加入10 mL去離子水，用0.05 mol/L的NaOH溶液將pH調(diào)到7.0，再加入4 mL 18%(體積分?jǐn)?shù))的甲醛溶液，混勻后用0.05 mol/L的NaOH溶液將pH滴定至9.5，記錄滴定消耗的NaOH溶液體積，計(jì)算樣品中氨基態(tài)氮的含量；原料總氮和非蛋白氮含量采用微量凱氏定氮法測(cè)定。

水解度(degree of hydrolysis, DH)的計(jì)算公式如下:

(1)

式中：A為樣品中總氮量；B為樣品中的氨基氮量；C為樣品中的非蛋白氮量。

1.2.3 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)采用描述分析法[16]。樣品評(píng)價(jià)前，置于60 ℃恒溫水浴加熱10 min，然后稀釋5倍并用統(tǒng)一的容器盛裝，隨機(jī)取樣進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。根據(jù)感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(表2)，選取經(jīng)過感官評(píng)定培訓(xùn)的10人組成感官評(píng)價(jià)小組，對(duì)樣品的鮮味、苦味、腥味、醇厚感和后味進(jìn)行打分，每項(xiàng)總分為10分，逐項(xiàng)評(píng)分后取平均值作出風(fēng)味雷達(dá)圖。在評(píng)價(jià)前12 h，禁止評(píng)價(jià)員吸煙、飲酒，吃刺激性食物。

1.2.4 游離氨基酸測(cè)定

樣品用酸水解法處理，然后用全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定游離氨基酸的含量。

1.2.5 呈味核苷酸測(cè)定

樣品前處理：取樣品溶液10 mL，加入30 mL體積分?jǐn)?shù)8%冷的高氯酸溶液均質(zhì)2 min(轉(zhuǎn)速6 000 r/min)。在4 ℃條件10 000 r/min離心20 min，取上清液，沉淀重新提取兩次，上清液用10 mol/L的KOH調(diào)節(jié)pH 6.5，在0 ℃保存30 min以沉淀高氯酸鉀，過濾取上清液，用8%冷的高氯酸溶液定容至50 mL，4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表Table 2 Standard of sensory evaluation

HPLC條件：色譜柱為Waters C18(4.6 mm ×250 mm，5 μm)；柱溫25 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm；進(jìn)樣量10 μL；流動(dòng)相為含有1%甲醇的0.05 mol/L KH2PO4-K2HPO4緩沖液(pH 6.5)；采用等度洗脫方法，流速為0.7 mL/min。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示(n=3)，使用Origin 8.0和SPSS 22.0 軟件進(jìn)行作圖和數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶反應(yīng)單因素試驗(yàn)

紫外照射時(shí)間、自溶初始pH值、自溶溫度和自溶時(shí)間對(duì)克氏原螯蝦蝦頭水解度的影響如圖1。

圖1 紫外照射時(shí)間、自溶初始pH值、自溶溫度和自溶時(shí)間對(duì)克氏原螯蝦蝦頭水解度的影響
Fig.1 Effect of ultraviolet irradiation time, autolysis initial pH, autolysis temperature and autolysis time on
degree of hydrolysis ofProcambarusclarkiahead

由圖1-a可知，隨著紫外照射時(shí)間的增加，克氏原螯蝦蝦頭水解度先增加后略有降低，在30 min時(shí)水解度取得最大值。當(dāng)照射時(shí)間小于30 min時(shí)，由于紫外線的誘導(dǎo)作用，激活了蝦頭的內(nèi)源蛋白酶，促進(jìn)蛋白質(zhì)降解，提高了水解效果；照射時(shí)間超過30 min時(shí)，由于紫外線過度作用，使得酶分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，降低了酶的活性，進(jìn)而減緩蝦頭蛋白的水解[17]。因此，紫外照射時(shí)間選擇30 min左右為宜。由圖1-b可知，隨著pH值增加，克氏原螯蝦蝦頭酶解液水解度先增大后減小，pH值8.0時(shí)取得最大值。這一結(jié)果與田申等[12]的試驗(yàn)結(jié)果相一致。由于pH值為7.0和8.0時(shí)，其蝦頭水解度之間沒有顯著性差異(P>0.05)，考慮到食品工業(yè)生產(chǎn)中的效率和能耗等問題，確定自溶初始pH值為7.0為宜。溫度是影響酶活力的主要因素，酶在最適溫度下活力最高，增加或降低溫度均影響酶活力，內(nèi)源蛋白酶酶解蝦頭蛋白的最適溫度為50 ℃(圖1-c)，此溫度下酶活力最強(qiáng)，最利于蝦頭蛋白水解。這一結(jié)果與曹文紅等[14]的試驗(yàn)結(jié)論近似，酶解溫度50℃為宜。由圖1-d可知，隨著酶解時(shí)間的增長(zhǎng)，3 h時(shí)蝦頭蛋白自溶基本完成，達(dá)到平衡，隨后增加自溶時(shí)間對(duì)蝦頭蛋白水解度影響不大。因此，自溶時(shí)間選擇 3 h較為合適。

2.2 響應(yīng)面結(jié)果分析

2.2.1 響應(yīng)面結(jié)果及方差分析

根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)方法得到17組試驗(yàn)結(jié)果，其設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表2。利用Design Expert 8.0.5軟件對(duì)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次多元回歸分析，對(duì)表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析并除去不顯著項(xiàng)得到模型的二次多項(xiàng)回歸方程為：y=44.17+1.43A+1.44B-1.20AC-5.05A2-4.63B2-1.66C2。

表2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 2 Design and result of response surface analysis

表3 回歸模型方差分析Table 3 Variance analysis of the regression equation

注：*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)。

由表3可知，模型的P值小于0.000 1，而失擬項(xiàng)不顯著(P=0.222 1>0.05)，表明模型是極顯著的。另外，因素一次項(xiàng)(A、B)、交互項(xiàng)AC、二次項(xiàng)(A2、B2、C2)對(duì)結(jié)果影響是極顯著(P<0.01)，一次項(xiàng)C、交互項(xiàng)AB、BC對(duì)結(jié)果影響不顯著(P>0.05)。同時(shí)，軟件分析的復(fù)相關(guān)系數(shù)R的RAdj2值為97.93%，表明模型中殘差相互獨(dú)立，擬合程度良好，實(shí)驗(yàn)誤差小，可用于對(duì)紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶工藝進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

2.2.2 響應(yīng)曲面圖分析

根據(jù)回歸方程的分析結(jié)果，考察紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶工藝中紫外照射時(shí)間、自溶初始pH、自溶溫度3個(gè)因素之間交互作用對(duì)水解度的影響如圖2～圖4所示。

圖2顯示紫外照射時(shí)間為30 min時(shí)，自溶初始pH值和自溶溫度對(duì)克氏原螯蝦蝦頭水解度的交互影響效應(yīng)。從圖2可知，隨著自溶溫度的升高，水解度的變化較為平緩。曲面的投影圖中，等高線變化趨勢(shì)近似于一條直線，說明自溶溫度與自溶初始pH值交互作用對(duì)蝦頭自溶水解度影響不顯著。等高圖中形成封閉的圓圈，說明在因素變化范圍內(nèi)出現(xiàn)極大值。

圖2 自溶初始pH和自溶溫度對(duì)水解度影響的
三維曲面圖
Fig.2 Three-dimensional curved surface for effect of
autolysis initial pH and autolysis temperature on degree
of hydrolysis

圖3顯示自溶初始pH值為7.0，紫外照射時(shí)間和自溶溫度對(duì)克氏原螯蝦蝦頭水解度的交互影響效應(yīng)。在測(cè)定范圍內(nèi)，隨著紫外照射時(shí)間的增加，蝦頭水解度先升高后降低。曲面圖的投影圖中，等高線變化趨勢(shì)為一條弧線，這說明紫外照射時(shí)間和自溶溫度對(duì)蝦頭自溶水解度影響較為顯著。另外曲面投影的等值線形成一個(gè)封閉的圓圈，說明其在因素變化范圍內(nèi)，出現(xiàn)有最大值。

圖3 紫外照射時(shí)間和自溶溫度對(duì)水解度影響的
三維曲面
Fig.3 Three-dimensional curved surface for effect of
ultraviolet irradiation time and autolysis temperature on
degree of hydrolysis

圖4顯示自溶溫度為50 ℃時(shí)，自溶初始pH值和紫外照射時(shí)間對(duì)克氏原螯蝦蝦頭水解度的交互影響效應(yīng)。根據(jù)曲面投影的等高圖，在因素變化范圍內(nèi)，等高線變化趨勢(shì)較為平緩，說明紫外照射時(shí)間與自溶初始pH值交互作用對(duì)蝦頭自溶水解度影響不顯著。等高圖中形成封閉的圓圈，說明在因素變化范圍內(nèi)存在極大值。

圖4 自溶初始pH和紫外照射時(shí)間對(duì)水解度影響的
三維曲面
Fig.4 Three-dimensional curved surface for effect of
autolysis initial pH and ultraviolet irradiation time on degree
of hydrolysis

2.2.3 紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶工藝最優(yōu)方案與驗(yàn)證試驗(yàn)

為了得到最佳工藝方案，對(duì)所得回歸方程取一階偏導(dǎo)數(shù)，解方程組后可得：A=22.94,B=7.16,C=50.36，即為紫外照射時(shí)間22.94 min，自溶初始pH 7.16，溫度50.06 ℃，在此條件下克氏原螯蝦蝦頭水解度達(dá)44.39%?？紤]到實(shí)際操作條件，確定紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶最佳工藝條件為：紫外照射時(shí)間23 min，自溶初始pH 7.2，溫度50 ℃，自溶時(shí)間3 h。為檢驗(yàn)回歸方程所預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性，在最優(yōu)條件下進(jìn)行3次驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)際測(cè)得的蝦頭蛋白酶解液水解度為(45.88±1.37)%(P<0.05)，所得實(shí)際值與理論值的平均誤差為3.36%。試驗(yàn)結(jié)果充分驗(yàn)證了該模型的正確性，所得到的二次多項(xiàng)回歸方程可以較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶水解度。

2.3 克氏原螯蝦蝦頭自溶前后鮮味物質(zhì)的變化

2.3.1 克氏原螯蝦蝦頭原液和自溶產(chǎn)物的感官評(píng)價(jià)

克氏原螯蝦蝦頭原液和自溶產(chǎn)物的感官評(píng)定結(jié)果見圖5?？耸显r蝦頭經(jīng)過自溶，蛋白酶解液的腥味和苦味有所減少，同時(shí)鮮味和醇厚感味顯著增加(P<0.05)。蝦頭蛋白在自溶過程中，隨著內(nèi)源蛋白酶的作用，蝦頭蛋白被分解為小分子肽和游離氨基酸。克氏原螯蝦蝦頭自溶后蛋白酶解液中的鮮味，主要來源于酶解過程中產(chǎn)生的鮮味和甜味氨基酸[19]。與氨基酸相比，小分子肽的鮮味較弱，主要賦予食品可口的味覺，能與其他呈味物質(zhì)相互協(xié)調(diào)構(gòu)建令人愉悅的風(fēng)味，如IMP與Glu-Glu有協(xié)同效應(yīng)[20-21]。自溶后小分子肽含量增加，使得蝦頭自溶酶解產(chǎn)物的醇厚感和后味得以提升。

圖5 紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭原液和自溶產(chǎn)物的
感官評(píng)價(jià)
Fig.5 Sensory evaluation ofprocambarusclarkiahead
original fluid and autolysis products

2.3.2 克氏原螯蝦蝦頭自溶前后游離氨基酸含量的變化

克氏原螯蝦蝦頭原液和自溶產(chǎn)物中游離氨基酸含量如表4所示。游離氨基酸是克氏原螯蝦蝦頭自溶產(chǎn)物鮮味物質(zhì)的重要組成成分。鮮味氨基酸主要指一些具有鮮味的L型天然氨基酸，如天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu，俗稱味精)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)，其中谷氨酸一鈉(monosodium glutamate，MSG)是鮮味物質(zhì)的典型代表[19]。除此之外，苯丙氨酸和酪氨酸具有特殊的鮮甜味，對(duì)蝦頭酶解液的整體鮮味也有重要作用。

蝦頭經(jīng)過自溶后，其自溶產(chǎn)物中游離氨基酸總量為8 605.45 mg/kg，與蝦頭原液相比，增加了1.29倍，其中精氨酸、賴氨酸、亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸的含量較高，均在700 mg/kg以上，此5種氨基酸即占游離氨基酸總量的51.53%。在所有氨基酸當(dāng)中，精氨酸含量最高，為1 085.37 mg/kg。精氨酸是略帶苦味的甜味氨基酸，與其他氨基酸相互協(xié)調(diào)，具有增加醇厚感和提高鮮度的作用[22]。與蝦頭原液相比，克氏原螯蝦蝦頭自溶產(chǎn)物中丙氨酸(Ala)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、天冬氨酸(Asp)4種呈鮮味的氨基酸總含量增加1.41倍，達(dá)2 150.12 mg/kg，占游離氨基酸總量的24.99%，其中丙氨酸的含量較高為816.33 mg/kg。蝦頭經(jīng)過自溶之后，蛋白酶解產(chǎn)生大量氨基酸，使得自溶產(chǎn)物的鮮味大大提升，整體滋味更加醇厚鮮美。蝦肉及其酶解產(chǎn)物中游離氨基酸的含量和組成，對(duì)其滋味的鮮美程度有著重要的影響作用，特別是丙氨酸、谷氨酸和甘氨酸這3種氨基酸的影響最大，這一發(fā)現(xiàn)與田申等[12]、沈月新等[23]的研究結(jié)果相一致。

表4 克氏原螯蝦蝦頭原液和自溶產(chǎn)物中游離氨基酸的含量Table 4 The concent of free amino acids in Procambarusclarkia head original fluid and autolysis products

注：鮮味氨基酸包括天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸。

2.3.3 克氏原螯蝦蝦頭自溶前后呈味核苷酸及其關(guān)聯(lián)化合物含量的變化

核苷酸及其關(guān)聯(lián)化合物是影響克氏原螯蝦蝦頭自溶產(chǎn)物中鮮味的另一關(guān)鍵成分。一般認(rèn)為，鳥苷酸(GMP)和肌苷酸(IMP)具有突出的鮮味，是食品工業(yè)中常用的鮮味劑[19]。AMP具有協(xié)調(diào)整體滋味的作用，能夠壓抑苦味增強(qiáng)整體的醇厚感，使食物產(chǎn)生較為柔和的甜味和鮮味。ATP降解得到的一種最終產(chǎn)物——次黃嘌呤會(huì)產(chǎn)生苦味，會(huì)使產(chǎn)物整體滋味變差[24-25]。據(jù)報(bào)道，在魚蝦貝等生物體內(nèi)，核苷酸化合物主要由核苷酸的降解途徑以及降解程度來決定的。ATP的降解存在兩條途徑[26]：(1)ATP→ADP→AMP→ADR→HxR→Hx；(2)ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx。由表5結(jié)果可知，克氏原螯蝦蝦頭原液和自溶產(chǎn)物中呈味核苷酸及其關(guān)聯(lián)化合物總含量變化不大(P>0.05)。自溶產(chǎn)物中HxR含量最高，為188.43 mg/kg，其次是Hx含量為77.46 mg/kg，而與鮮味有著密切聯(lián)系的IMP含量分別為8.36 mg/kg，增加了47.18%。自溶前后，蝦頭中ATP的含量變化最大，從8.08 mg/kg降低到3.12 mg/kg，原因可能為自溶過程中ATP降解為其他物質(zhì)。

表5 克氏原螯蝦蝦頭原液和自溶產(chǎn)物中ATP以及關(guān)聯(lián)化合物的含量Table 5 Contents of ATP related compounds inProcambarus clarkia head original fluid and autolysisproducts

注：*表示反應(yīng)前后含量差異顯著(P<0.05);ND表示未檢測(cè)出。

3 結(jié)論

克氏原螯蝦蝦頭中含有豐富的內(nèi)源酶，通過紫外線照射可以誘導(dǎo)其發(fā)生自溶反應(yīng)。通過響應(yīng)面中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化紫外誘導(dǎo)克氏原螯蝦蝦頭自溶工藝參數(shù)，從而建立以紫外照射時(shí)間、自溶初始pH和自溶溫度3個(gè)因素對(duì)克氏原螯蝦蝦頭水解度的回歸模型：Y=44.17+1.43A+1.44B-1.20AC-5.05A2-4.63B2-1.66C2。經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)證明，該模型可以預(yù)測(cè)克氏原螯蝦蝦頭自溶水解度的變化規(guī)律，適用于實(shí)際生產(chǎn)中的預(yù)測(cè)。根據(jù)回歸模型，得到最佳自溶條件為：紫外照射時(shí)間22.94 min，自溶初始pH 7.16，溫度50.06 ℃，自溶時(shí)間3 h。在此條件下克氏原螯蝦蝦頭水解度達(dá)44.39%。

通過感官評(píng)價(jià)和理化指標(biāo)，對(duì)克氏原螯蝦蝦頭原液和自溶產(chǎn)物中的鮮味物質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，克氏原螯蝦蝦頭經(jīng)過自溶后，其腥味和苦味降低的同時(shí)，鮮味和醇厚感顯著增加(P<0.05)；與蝦頭原液相比，自溶產(chǎn)物中鮮味氨基酸總量(2 150.12 mg/kg)和游離氨基酸總量(8 605.45 mg/kg)均顯著增加，分別增加了1.41倍和1.29倍；呈味核苷酸及其關(guān)聯(lián)化合物總量變化不大(P>0.05)，與鮮味有著密切聯(lián)系的肌苷酸(IMP)為8.36 mg/kg，增加了47.18%。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為蝦類加工副產(chǎn)物的高值化利用提供理論基礎(chǔ)。