歐陽(yáng)杰，趙昕源，馬田田,3，李 明，沈 建

(1 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所，上海 200092；2 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266237;3 海洋食品精深加工關(guān)鍵技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，大連工業(yè)大學(xué)，遼寧 大連 116034;4 遼寧遠(yuǎn)洋漁業(yè)有限公司，遼寧 大連 116113)

南極磷蝦(Antarctic krill)是生活在南大洋中的一種甲殼類(lèi)浮游動(dòng)物，資源蘊(yùn)藏量大，約6.5～10億t[1]，是重要的一類(lèi)海洋生物資源，被稱(chēng)為世界未來(lái)的食品庫(kù)。近年來(lái)，受捕撈限額、技術(shù)裝備、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等一系列問(wèn)題的制約，全球南極磷蝦年捕撈量基本維持在60萬(wàn)t上下，其中挪威的捕撈量占一半以上，中國(guó)的南極磷蝦年捕撈量?jī)H在10萬(wàn)t左右[2-3]，資源利用率嚴(yán)重偏低，開(kāi)發(fā)和利用的潛力巨大。南極磷蝦體內(nèi)富含蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還含有豐富的蝦青素和多不飽和脂肪酸(EPA、DHA)等活性成分，是海洋保健食品的重要原料。合理開(kāi)發(fā)南極磷蝦資源，促進(jìn)南極磷蝦產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

中國(guó)南極磷蝦資源開(kāi)發(fā)起步較晚，自21世紀(jì)初陸續(xù)開(kāi)始對(duì)南極磷蝦資源進(jìn)行調(diào)查和探捕，隨后又開(kāi)展了船載加工和陸基產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，逐步形成了南極磷蝦完整的產(chǎn)業(yè)鏈。目前南極磷蝦主要加工產(chǎn)品有冷凍原蝦、蝦粉、脫殼蝦肉和蝦油等，其中蝦粉是最重要的一類(lèi)加工產(chǎn)品，主要用作磷蝦油提取原料和替代魚(yú)粉的飼料添加劑。國(guó)內(nèi)從事南極磷蝦漁業(yè)生產(chǎn)的企業(yè)比較少，主要有遼寧遠(yuǎn)洋漁業(yè)有限公司、中國(guó)水產(chǎn)有限公司等，其捕撈加工船多為改建或引進(jìn)的二手大型拖網(wǎng)漁船；加工工藝主要借鑒陸基魚(yú)粉加工工藝；加工裝備除極少數(shù)捕撈加工船安裝有進(jìn)口蝦粉加工生產(chǎn)線外，大部分由陸基魚(yú)粉加工設(shè)備改裝而成，存在得率偏低、產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定、能耗高等問(wèn)題，與挪威等南極磷蝦漁業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)生產(chǎn)線相比，在工藝先進(jìn)性、裝備自動(dòng)化、工藝裝備匹配性等方面還存在著較大的差距[4]。

目前蝦粉加工工藝流程包括蒸煮、分離、干燥、冷卻、粉碎和包裝等，加工過(guò)程中，由于受擠壓、加熱、離心等因素的影響，會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失和活性成分的破壞，尤其是蒸煮、干燥等涉及熱處理的環(huán)節(jié)，容易造成不飽和脂肪酸、蝦青素等熱敏性成分的氧化或降解，影響蝦粉的品質(zhì)。

本研究闡述了南極磷蝦粉加工過(guò)程中蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、蝦青素等主要營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)的變化，加工工序及工藝參數(shù)對(duì)蝦粉品質(zhì)的影響，以及蝦粉品質(zhì)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)和依據(jù)，分析了蝦粉加工中存在的主要問(wèn)題，展望了該領(lǐng)域未來(lái)的研究方向，旨在為蝦粉加工工藝流程與工藝的優(yōu)化研究提供理論依據(jù)與技術(shù)參考，對(duì)優(yōu)化南極磷蝦粉加工工藝、提高蝦粉品質(zhì)、促進(jìn)南極磷蝦資源高質(zhì)化利用具有積極的意義。

1 南極磷蝦主要營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)

1.1 蛋白質(zhì)

海洋生物蛋白質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)與利用是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一，南極磷蝦粉作為南極磷蝦主要的加工產(chǎn)品[5]，含有豐富的蛋白質(zhì)，是一種優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物蛋白質(zhì)來(lái)源。研究發(fā)現(xiàn)南極磷蝦的蛋白質(zhì)含量以濕基計(jì)達(dá)17.56%，以干基計(jì)可達(dá)70%以上，經(jīng)檢測(cè)，南極磷蝦粉的粗蛋白含量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的特級(jí)魚(yú)粉的標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 19164—2003，蛋白含量>65%)[6]。袁玥等[7]對(duì)比了幾家公司生產(chǎn)的南極磷蝦粉的營(yíng)養(yǎng)成分，結(jié)果表明，不同來(lái)源和加工方式的南極磷蝦粉的營(yíng)養(yǎng)成分含量有著顯著差異，但與其他水產(chǎn)品相比，磷蝦粉的蛋白質(zhì)含量均處于相對(duì)較高水平。徐蓓蓓等[8]對(duì)南極磷蝦蝦肉、蝦糜、普通蝦粉、脫脂蝦粉和脫氟蝦粉這5種產(chǎn)品中蛋白質(zhì)的組成和分布狀態(tài)、氨基酸組成進(jìn)行了測(cè)定和分析，發(fā)現(xiàn)5種南極磷蝦產(chǎn)品中普通蝦粉的蛋白含量最低(65.12%)。南極磷蝦粉中含有18種氨基酸，其中包括7種必需氨基酸和2種半必需氨基酸，必需氨基酸含量均≥47.835%，必需氨基酸(EAA)/非必需氨基酸(NEAA)≥91.571%，營(yíng)養(yǎng)指數(shù)(NI)≥56.432%，說(shuō)明南極磷蝦各產(chǎn)品蛋白的必需氨基酸組成合理，由于受到加熱、脫脂、脫酰胺等的影響,磷蝦產(chǎn)品中高分子量的蛋白發(fā)生降解,低分子量的蛋白增加，產(chǎn)品蛋白中a-螺旋/β-折疊的比值均出現(xiàn)了不同程度的下降。姜慧嫻等[9]以南極磷蝦和南美白對(duì)蝦為研究對(duì)象，分析不同加熱方式和加熱溫度對(duì)蝦肉糜中游離氨基酸含量的影響，結(jié)果表明微波加熱的南極磷蝦蝦肉糜中氨基酸含量最高。

肽是蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物，在南極磷蝦蛋白肽研究方面，日本學(xué)者研究認(rèn)為，南極磷蝦肽(AKPP)單劑量口服藥能夠顯著降低自發(fā)性高血壓小鼠的心臟收縮壓，均具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)的作用，具有潛在的降血壓的功效[5]。張倫等[10]開(kāi)展了南極磷蝦活性肽的制備及其血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)抑制活性篩選研究，得出了最佳酶解工藝。劉小芳等[11]研究發(fā)現(xiàn)采用堿溶酸沉法與堿性蛋白酶酶解法聯(lián)用制備南極磷蝦多肽，水解度和得率均較高。張?jiān)萚12]對(duì)比了采用不同蛋白酶水解南極磷蝦得到的多肽體外抗氧化活性,發(fā)現(xiàn)木瓜蛋白酶水解制備的多肽抗氧化活性最好。李芙蓉等[13]采用復(fù)合蛋白酶酶解南極磷蝦得到蝦粉多肽,經(jīng)超濾分離和高速逆流色譜技術(shù)進(jìn)行分離純化并檢驗(yàn)其體外抗氧化活性，南極磷蝦多肽在分子量范圍為5～10 ku時(shí)抗氧化活性最好。

1.2 脂質(zhì)

南極磷蝦的脂質(zhì)組成和含量隨季節(jié)、種類(lèi)、年齡、捕獲和冷凍的時(shí)間的變化而有所差異。新鮮的南極磷蝦中粗脂肪含量范圍為1.3%～2.1%，蝦粉中粗脂肪含量11.66%，樓喬明等[14]研究發(fā)現(xiàn)，蝦粉中脂質(zhì)以甘油三酯、磷脂和游離脂肪酸為主，這可能與南極磷蝦攝食了單細(xì)胞的海洋微藻有關(guān)。蝦粉中的脂肪酸組成與魚(yú)粉相似，飽和脂肪酸占比31.13%，以C16:0為主，單不飽和脂肪酸占比24.07%，以C18:1n-9為主，多不飽和脂肪酸占比45.08%，以n-3不飽和脂肪酸為主，其中二十碳五烯酸(EPA)占比21.78%，二十二碳六烯酸(DHA)占比16.10%[15]。關(guān)于蝦粉加工和貯藏過(guò)程中脂質(zhì)的變化，劉小芳等[16]研究了貯藏條件對(duì)南極磷蝦粉脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)在60 ℃條件下貯藏30 d后，磷蝦粉脂質(zhì)發(fā)生氧化劣變，游離脂肪酸、過(guò)氧化值、茴香胺值顯著升高，采用真空包裝、添加維生素E等手段可抑制蝦粉脂質(zhì)的氧化。唐一新等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在-18 ℃凍藏條件下，南極磷蝦脂質(zhì)仍存在較大程度的水解和氧化，認(rèn)為加快高效貯運(yùn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)將是實(shí)現(xiàn)南極磷蝦資源高值化利用的關(guān)鍵。

1.3 酶

酶是一種特殊的蛋白質(zhì)，屬于熱敏性物質(zhì)，加熱后其活性會(huì)受到抑制，加熱溫度和時(shí)間達(dá)到一定的范圍后，酶會(huì)完全滅活。由于生活環(huán)境的影響，南極磷蝦體內(nèi)含有豐富的酶，具有活性高、耐低溫等特點(diǎn)，磷蝦捕撈出水后，其體內(nèi)的酶系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡被打破，在胰蛋白酶、多酚氧化酶等酶的作用下機(jī)體容易發(fā)生自溶，蛋白質(zhì)快速降解，造成磷蝦在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生黑變，因此，在加工過(guò)程中，要盡可能使南極磷蝦體內(nèi)的酶在較短的時(shí)間內(nèi)滅活，以保證產(chǎn)品的品質(zhì)。目前關(guān)于南極磷蝦酶相關(guān)的研究報(bào)道主要集中在酶學(xué)特性研究。Johan等[18]采用毛細(xì)管電泳法證實(shí)了南極磷蝦中的酶主要是酸性蛋白酶，對(duì)比南極磷蝦胰蛋白酶和牛胰蛋白酶的活性，在溫度分別為37 ℃和1～3 ℃時(shí)，南極磷蝦胰蛋白酶的活性分別是牛胰蛋白酶的12倍和60倍。Si等[19]通過(guò)對(duì)南極磷蝦肌肉中精氨酸激酶的研究，發(fā)現(xiàn)pH和溫度分別為8.0 ℃和30 ℃時(shí)，酶的活性最強(qiáng)。曹曉杰等[20]研究熱處理溫度和時(shí)間對(duì)蝦肌肉組織蛋白酶L酶活力的影響，發(fā)現(xiàn)加熱處理可以使組織蛋白酶L 發(fā)生變性而失活，但可以通過(guò)控制合理的加熱溫度和升溫速度來(lái)降低組織蛋白酶L引起的凝膠劣化；蝦中的其他酶在熱處理時(shí)其活性也呈現(xiàn)出類(lèi)似的規(guī)律，有研究對(duì)凡納濱對(duì)蝦、褐蝦進(jìn)行熱處理，發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)的蛋白酶和多酚氧化酶活性都是隨著溫度升高和時(shí)間的延長(zhǎng)先快速下降而后趨于平緩[21-22]。王凱欣等[23]研究了南極磷蝦蒸煮加熱過(guò)程中熱處理?xiàng)l件對(duì)幾種主要酶活性的影響，認(rèn)為熱處理?xiàng)l件對(duì)多酚氧化酶和蛋白酶活性的影響顯著，對(duì)脂肪酶影響較小，得出最佳滅酶條件為加熱溫度75 ℃，加熱時(shí)間2.5 min。以上研究多集中在酶活性變化規(guī)律、滅酶參數(shù)等，關(guān)于加工過(guò)程中的酶滅活機(jī)理以及酶活性與產(chǎn)品品質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性等深層次的研究報(bào)道較少，還有待進(jìn)一步研究。

1.4 蝦青素

蝦青素是一種類(lèi)胡蘿卜素，分子式為C40H52O4，是天然色素。南極磷蝦體內(nèi)的色素95%以上以蝦青素的形式存在，因而是天然蝦青素的良好來(lái)源。蝦青素對(duì)促進(jìn)磷蝦快速生長(zhǎng)，增強(qiáng)免疫力和存活率具有重要的作用。有研究表明，蝦青素具有預(yù)防心血管疾病、保護(hù)視力、抗衰老、提高人體免疫力等諸多保健功能，已被納入保健食品的范疇[24-26]。在南極磷蝦加工和貯藏過(guò)程中，由于蝦青素分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，受熱、光、氧、酸堿及金屬離子等因素的影響，易發(fā)生降解和異構(gòu)化[27]。蝦青素的降解和結(jié)構(gòu)變化不僅會(huì)導(dǎo)致其功能活性的下降，還會(huì)影響產(chǎn)品的外觀和色澤[28]。此外，蝦青素的降解產(chǎn)物中可能含有帶苯環(huán)的醛、酮類(lèi)物質(zhì)，不利于人體的健康[29]。魏榮男等[30]研究了熱處理對(duì)南極磷蝦品質(zhì)特性的影響，發(fā)現(xiàn)熱處理溫度在30～55 ℃時(shí)，蝦青素含量呈緩慢下降的趨勢(shì)，溫度上升到 60～80 ℃ 時(shí)，蝦青素含量開(kāi)始急劇下降，說(shuō)明55～60 ℃可能是蝦青素降解的臨界溫度。Hernandez等[31]研究發(fā)現(xiàn)煮熟后的蝦中的蝦青素含量顯著低于鮮蝦，造成這種現(xiàn)象的原因可能是由于蝦青素在體內(nèi)形成的組合蛋白在加熱過(guò)程中發(fā)生了變化所導(dǎo)致。Hussein等[32]對(duì)比了在相同熱處理?xiàng)l件下蝦蟹與大馬哈魚(yú)體內(nèi)的蝦青素的降解情況，發(fā)現(xiàn)蝦蟹體內(nèi)的蝦青素降解速度略慢于大馬哈魚(yú)，原因可能是蝦蟹體內(nèi)酯化態(tài)的蝦青素含量高，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定所致，這可能也是造成蝦青素抗氧化能力高于其他類(lèi)胡蘿卜素的原因。此外，蝦青素作為一種脂溶性的胡蘿卜素，易溶于油脂中，因此在帶油烹飪時(shí)，更容易造成蝦青素的破壞。綜上所述，在加工過(guò)程中，為了降低蝦青素的降解，應(yīng)選擇合適的熱處理方式，避免高溫和長(zhǎng)時(shí)加熱，減少蝦青素與光和氧氣的接觸，烹飪時(shí)減少油脂的使用等。同時(shí)，可以在加工過(guò)程中添加抗氧化性強(qiáng)或者與蝦青素相互作用后可以發(fā)揮抗氧化保護(hù)作用的物質(zhì)，以減少蝦青素的降解[33]。Anarjan等[34]研究認(rèn)為添加適量的維生素C和維生素E等抗氧化物可以一定程度上緩解蝦青素的降解。

2 加工工藝對(duì)蝦粉品質(zhì)的影響

2.1 蒸煮

蒸煮是南極磷蝦粉加工的首道且關(guān)鍵工序，其主要作用一是使磷蝦體內(nèi)的酶滅活；二是使磷蝦蛋白凝結(jié)固定，減少蛋白流失。因此蒸煮工藝直接影響著后續(xù)加工工序的銜接及產(chǎn)品品質(zhì)的保持。目前磷蝦蒸煮主要采用蒸汽直噴加熱和蒸汽間接加熱兩種，現(xiàn)有的加工工藝中，蒸煮過(guò)程中常采用一段式直噴加熱，蒸煮溫度基本維持恒定，然而理論上，酶滅活和蛋白凝結(jié)最適宜的溫度和蒸煮的時(shí)間并不完全一致，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，為了使磷蝦蒸煮完全，通常采取延長(zhǎng)蒸煮時(shí)間的方式，往往存在過(guò)度蒸煮的現(xiàn)象，造成磷蝦在高溫條件下放置的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失和功能成分的破壞。此外蒸煮溫度過(guò)高，不僅會(huì)加速蝦青素的降解，還會(huì)造成能源的浪費(fèi)。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此開(kāi)展了大量的研究，有研究認(rèn)為微波加熱比水煮加熱能更好地保留蝦中的蝦青素，因?yàn)槲⒉ㄌ幚砜赡軙?huì)通過(guò)極性分子相互作用，使溶液穩(wěn)定上升得較慢，而水煮加工時(shí)，蝦的各個(gè)部位完全浸沒(méi)在水中，傳熱系數(shù)在水溶液中更高，高溫使得蝦青素降解更嚴(yán)重[35]。Martinez等[36]研究表明，由于復(fù)合載體蛋白的部分溶解，與生蝦相比，煮熟蝦中蝦青素的損失更大。高翠竹等[37]研究發(fā)現(xiàn)水煮會(huì)造成過(guò)氧化值、酸值、硫代巴比妥酸值等的顯著上升，建議南極磷蝦在加工時(shí)，水煮溫度應(yīng)盡量控制在60 ℃，時(shí)間不超過(guò)30 min。馬田田等[38]的研究分別得出了提蛋白用和提脂肪用的南極磷蝦粉最佳蒸煮條件，建議根據(jù)南極磷蝦粉的用途，選擇適宜的蒸煮條件，從加工源頭把控南極磷蝦粉品質(zhì)，從而避免蒸煮過(guò)度。談佳玉[39]研究認(rèn)為組合式水煮對(duì)蝦青素含量的影響更??；趙昕源等[40]研究了蒸煮過(guò)程中主要物質(zhì)的流向路徑及變化原因，認(rèn)為蒸煮過(guò)程中損失的主要物質(zhì)為蒸煮液中的可溶性物質(zhì)及少部分的熱敏性物質(zhì)。

2.2 分離

分離是南極磷蝦粉加工的關(guān)鍵工序之一，主要作用是使南極磷蝦實(shí)現(xiàn)固液分離，提高后續(xù)干燥工序的效率，常用的分離設(shè)備有臥螺離心機(jī)或螺桿擠壓脫水機(jī)，臥螺離心機(jī)具有分離效果和生產(chǎn)連續(xù)性更好的優(yōu)點(diǎn)，在蝦粉實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的最多，目前蝦粉船載加工中都是采用臥螺離心機(jī)來(lái)進(jìn)行固液分離。劉志東等[41]利用雙螺桿擠壓技術(shù)制備南極磷蝦粉，并與船載南極磷蝦粉營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行比較，結(jié)果表明雙螺旋擠壓技術(shù)對(duì)于營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)的保留效果較好。分離工序降低了南極磷蝦物料的水分，雖然有利于后續(xù)的干燥，但會(huì)造成一部分水溶性蛋白、脂質(zhì)和灰分的損失。因此，根據(jù)產(chǎn)品定位的不同，需要對(duì)固液分離后的液相物質(zhì)進(jìn)行有選擇的回收。如果加工產(chǎn)品側(cè)重蛋白質(zhì)含量，如用來(lái)加工高蛋白飼料，則選擇性回收蛋白質(zhì)，脂質(zhì)則作為粗蝦油儲(chǔ)存起來(lái)進(jìn)行后續(xù)的蝦油精煉；如果產(chǎn)品側(cè)重脂質(zhì)，如用來(lái)提取蝦油，則需對(duì)脂質(zhì)進(jìn)行選擇性回收。為了獲取富含脂質(zhì)的蝦粉，薛長(zhǎng)湖等[42]發(fā)明了一種富集脂質(zhì)的南極磷蝦粉及其制備方法，該方法通過(guò)將液相物質(zhì)在干燥的不同階段進(jìn)行回收，既能提高蝦粉中的脂質(zhì)含量，又能降低干燥過(guò)程中活性物質(zhì)的損失。

2.3 干燥

干燥是南極磷蝦粉加工過(guò)程中涉及熱處理時(shí)間最長(zhǎng)的工序，水分、蛋白質(zhì)、多不飽和脂肪酸和蝦青素等物質(zhì)的流失主要發(fā)生在干燥階段，因此是影響蝦粉品質(zhì)最重要的工序。目前蝦粉加工中，由于受空間的限制，船載加工主要采用圓盤(pán)干燥，通過(guò)蒸汽或?qū)嵊图訜釄A盤(pán)，圓盤(pán)再與物料接觸，再輔以除濕設(shè)備抽濕，從而實(shí)現(xiàn)磷蝦的干燥；有些小型生產(chǎn)線也有采用滾筒干燥，如早期的日本磷蝦加工船配置的食品級(jí)蝦粉加工生產(chǎn)線，采用滾筒蒸煮干燥一體的模式。陸基蝦粉加工也有采用常壓熱風(fēng)干燥，蝦粉品質(zhì)較低，穩(wěn)定性較差；國(guó)外有采用常壓、真空結(jié)合的兩級(jí)熱風(fēng)分段干燥，可提高蝦粉品質(zhì)[43]。近年來(lái)，有學(xué)者開(kāi)展了閃蒸干燥和管束干燥等設(shè)備在南極磷蝦干燥上的應(yīng)用研究，認(rèn)為閃蒸干燥可以快速干燥南極磷蝦，而且品質(zhì)保持較好，但由于設(shè)備占地面積大，處理能力偏低、能耗高，在實(shí)際生產(chǎn)中，尤其是船載加工中應(yīng)用的可行性不高[4]；管束干燥適用于南極磷蝦的干燥，在優(yōu)化干燥工藝的基礎(chǔ)上，在南極磷蝦干燥上具有良好的應(yīng)用前景[44]。

干燥工藝方面，采用低溫干燥可有效減少熱敏性成分的損失。劉建君等[45]研究了蝦粉生產(chǎn)方式對(duì)南極磷蝦油品質(zhì)的影響，探索一種能夠兼顧生物活性物質(zhì)和生產(chǎn)效率的南極磷蝦粉生產(chǎn)方法。該方法認(rèn)為南極磷蝦含水量高于10%時(shí)，烘干溫度低于80 ℃不會(huì)明顯降低南極磷蝦粉的品質(zhì)。階段式干燥方式被認(rèn)為是一種低耗、高效，且能盡量保持南極磷蝦體內(nèi)的生物活性物質(zhì)的蝦粉生產(chǎn)方法，針對(duì)不同的水分含量，匹配適宜的干燥溫度，最大限度減少物料在高溫下暴露的時(shí)間，采用階段式干燥方式，不僅可以更好地保持蝦粉的品質(zhì)，還能提高干燥效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

在蝦粉干燥前對(duì)磷蝦進(jìn)行一定程度的破碎，增大物料表面積，理論上可以提高干燥效率。馬田田等[46]在干燥前對(duì)蒸煮的南極磷蝦進(jìn)行破碎，通過(guò)采用攪拌、絞肉、斬拌方式對(duì)南極磷蝦進(jìn)行破碎，發(fā)現(xiàn)與不破碎處理的相比，破碎后的南極磷蝦干燥效率可提高30.6%～48.6%不等，驗(yàn)證了適度破碎處理可以提高干燥效率的推理；綜合對(duì)比3種破碎方法對(duì)蝦粉品質(zhì)和干燥效率，認(rèn)為斬拌機(jī)破碎處理90 s的效果最好，是一種適合南極磷蝦干燥前預(yù)處理的破碎方法。

3 蝦粉品質(zhì)與安全評(píng)價(jià)

3.1 品質(zhì)評(píng)價(jià)

當(dāng)前，中國(guó)尚未出臺(tái)統(tǒng)一的南極磷蝦粉質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，蝦粉品質(zhì)主要參照國(guó)家魚(yú)粉質(zhì)量評(píng)價(jià)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)。南極磷蝦粉品質(zhì)評(píng)價(jià)包括感官品質(zhì)指標(biāo)和理化指標(biāo)。感官品質(zhì)主要從磷蝦粉色澤、組織、氣味三方面來(lái)評(píng)價(jià)。袁玥等[47]建立三分法南極磷蝦粉感官評(píng)價(jià)體系，以光澤和顏色反應(yīng)蝦粉色澤，以膨松程度、有無(wú)結(jié)塊等反應(yīng)蝦粉組織，以蝦香味及脂肪酸敗味程度反映氣味；理化指標(biāo)分析主要包括磷蝦粉營(yíng)養(yǎng)成分(粗蛋白、粗脂肪、氨基酸)、油脂酸價(jià)、粉碎粒度三方面來(lái)評(píng)價(jià)。以魚(yú)粉為例特級(jí)品粗蛋白質(zhì)含量≥65%，粗脂肪含量≤11%，脂肪酸價(jià)≤3；一級(jí)品粗蛋白質(zhì)含量≥60%，粗脂肪含量≤12%，脂肪酸價(jià)≤5；二級(jí)品粗蛋白質(zhì)含量≥55%，粗脂肪含量≤13%，脂肪酸價(jià)≤7；粉碎粒度要求通過(guò)篩孔為2.80 mm的標(biāo)準(zhǔn)篩大于等于96%。國(guó)外已對(duì)南極磷蝦粉品質(zhì)評(píng)價(jià)建立了相對(duì)完善的標(biāo)準(zhǔn)體系[48]。Tharos公司提出了南極磷蝦粉的基本評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。蛋白質(zhì)含量不低于58%，脂肪含量不低于12%，色素含量不低于100 mg/L，濕度≤10%，灰分含量≥5%，氯化鈉含量≤3%，揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量≤20 mg/L，組胺含量≤23 mg/L，飽和脂肪酸含量≤30%，多不飽和脂肪酸含量≥28%，單不飽和脂肪酸含量≥30%[49]，這可為中國(guó)未來(lái)制定南極磷蝦粉品質(zhì)評(píng)價(jià)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供借鑒。

3.2 安全評(píng)價(jià)

蝦粉的安全評(píng)價(jià)主要分析污染物(如微生物、重金屬等)是否在國(guó)家限定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；微生物方面主要指霉菌、沙門(mén)氏菌、有無(wú)寄生蟲(chóng)和螨蟲(chóng)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[50-51]。重金屬方面，南極磷蝦中的重金屬主要以有機(jī)態(tài)的形式存在，對(duì)人體的危害相對(duì)較少，但重金屬很難降解，不易脫除，需要引起重視。南極磷蝦粉的氟含量為1 000～2 400 mg/kg(干重)，這限制了其在某些動(dòng)物飼料中的應(yīng)用[52]。有研究報(bào)道，將南極磷蝦脫殼以后加工制成南極磷蝦粉，其中氟的含量由870 mg/kg降到了230 mg/kg，因此，可以通過(guò)脫殼處理降低南極磷蝦粉的氟含量[53-55]。南極磷蝦粉中砷含量較高，磷蝦中的砷會(huì)通過(guò)加工轉(zhuǎn)存到南極磷蝦粉中[56]。張學(xué)超等[57]測(cè)得南極磷蝦粉的總砷含量為1.04～1.91 mg/kg，低于國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)，砷的賦存形態(tài)也多為低毒性有機(jī)化合物[58]。蝦粉中汞含量約為0.008 mg/kg，南極磷蝦體內(nèi)汞的含量隨著其體型和成熟度的增加而減少[59]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著南極磷蝦資源開(kāi)發(fā)利用的不斷深入，高值化加工將是南極磷蝦產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向，蝦粉作為蝦油提取的主要原料，其品質(zhì)重要性也將進(jìn)一步凸顯。蝦粉的品質(zhì)與加工工藝密切相關(guān)，蒸煮溫度、時(shí)間、干燥溫度等是影響蝦粉品質(zhì)的主要因素。因此，未來(lái)需要加強(qiáng)蝦粉加工方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，如掌握南極磷蝦粉加工過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)的流向與路徑、結(jié)構(gòu)變化機(jī)理及其與品質(zhì)的關(guān)聯(lián)性，并在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性開(kāi)展工藝流程改進(jìn)和工藝參數(shù)優(yōu)化，如采用基于刮板式換熱器原理的快速加熱，縮短蒸煮時(shí)間；采用梯度蒸煮，以減少物料在高溫下暴露的時(shí)間，減少營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)的破壞；在干燥前對(duì)磷蝦進(jìn)行適度破碎，以提高干燥效率；干燥過(guò)程中將蒸煮液進(jìn)行回收，減少脂肪和蛋白質(zhì)的流失，提高蝦粉的得率；采用梯級(jí)干燥、無(wú)氧干燥等，減少活性物質(zhì)的損失等，優(yōu)化蝦粉加工工藝，構(gòu)建有效的品質(zhì)控制體系，以提升蝦粉的品質(zhì)和得率，并通過(guò)先進(jìn)的加工工藝來(lái)指導(dǎo)加工裝備的研發(fā)，提高國(guó)產(chǎn)加工裝備性能，促進(jìn)加工工藝和裝備的匹配與融合，從而推動(dòng)南極磷蝦加工產(chǎn)業(yè)健康有序和高質(zhì)量發(fā)展。

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