孟凡欣

（連云港市贛榆區(qū)綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心，江蘇連云港 222100）

我國(guó)江蘇省連云港市、鹽城市沿海地區(qū)每年都能捕撈到大量的蝦類(lèi)，如毛蝦、糠蝦、小型磷蝦等[1]，由于這些蝦個(gè)體偏小，用于生產(chǎn)加工海產(chǎn)品比較困難，大多數(shù)都被用作魚(yú)和螃蟹的飼料，僅有少量用于腌制蝦醬和制作蝦汁等調(diào)味品。連云港市贛榆區(qū)地處黃海之濱，擁有著豐富的海洋資源，尤以毛蝦產(chǎn)量巨大。毛蝦一般都就地曬干或烘干制成蝦皮，蝦皮含有蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、蝦青素等營(yíng)養(yǎng)成分，每100 g 蝦皮蛋白質(zhì)含量約39.3 g，遠(yuǎn)高于對(duì)蝦、黃鱔等水產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量，每100 g 蝦皮含鈣和磷的量為991 mg 和582 mg，所以又被稱之為“補(bǔ)鈣神器”?？茖W(xué)研究結(jié)果表明，血壓的高低與鈣含量呈負(fù)相關(guān)，適當(dāng)進(jìn)補(bǔ)含鈣豐富的蝦皮、蝦醬，能在一定程度上控制血壓。美國(guó)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，在飲食中補(bǔ)充鈣物質(zhì)，能直接抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖，并可在2 ～3個(gè)月后使細(xì)胞趨于正常。雖然蝦皮含鈣量高，且鈣元素對(duì)人體健康有一定益處，但是蝦皮對(duì)儲(chǔ)存條件要求較高，一般情況下需在-18 ℃儲(chǔ)存，常溫或達(dá)不到冷凍儲(chǔ)存條件會(huì)導(dǎo)致蝦皮顏色暗淡發(fā)黃、氣味刺鼻。而將毛蝦經(jīng)過(guò)前處理、發(fā)酵、熬制等工藝制作成蝦醬，不僅可以保留毛蝦含有的鈣、磷等礦物質(zhì)元素，還可以給消費(fèi)者提供口感更為豐富的風(fēng)味美食。更主要的是蝦醬可以常溫儲(chǔ)存，保質(zhì)期較長(zhǎng)，運(yùn)輸方便，所以將本地毛蝦制作成蝦醬也是提高毛蝦資源利用率的一條可行途徑。

目前國(guó)內(nèi)蝦醬的制作工藝基本上局限于傳統(tǒng)方法，利用自然條件發(fā)酵，發(fā)酵容易受到季節(jié)的限制，其發(fā)酵溫度、程度、過(guò)程難控制，加鹽量普遍在20%以上，發(fā)酵周期過(guò)長(zhǎng)（普遍在2 ～3 個(gè)月），且過(guò)高的含鹽量會(huì)抑制蛋白質(zhì)的分解，導(dǎo)致蝦醬中氨基酸態(tài)氮含量降低，從而使蝦醬呈現(xiàn)出的鮮味程度降低，品質(zhì)難于控制。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，酶法發(fā)酵技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到了應(yīng)用，人們已經(jīng)利用酶法發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)醬油、黃豆醬等調(diào)味品。隨著酶法發(fā)酵技術(shù)的日趨完善，其將會(huì)被應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。

木瓜蛋白酶又稱木瓜酶，是一種蛋白水解酶，廣泛存在于番木瓜根、莖、葉和果實(shí)內(nèi)，其中在未成熟的乳汁中含量最豐富。木瓜蛋白酶是一種在酸性、中性、堿性環(huán)境下均能分解蛋白質(zhì)的蛋白酶，外觀為白色至淺黃色粉末，微有吸濕性，可溶于水和甘油，水溶液為無(wú)色或淡黃色，幾乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有機(jī)溶劑。此外，木瓜蛋白酶是一種含巰基肽鏈內(nèi)切酶，有較廣泛的特異性，對(duì)動(dòng)植物蛋白、多肽、酯等有較強(qiáng)的水解能力，但幾乎不分解蛋白胨，木瓜蛋白酶的最適pH 值為6 ～7，在中性或偏酸性時(shí)亦有作用，木瓜蛋白酶的最適溫度為55 ～65 ℃，耐熱性強(qiáng)，在90 ℃時(shí)也不會(huì)完全失活。

酶解法具有反應(yīng)條件溫和、不破壞氨基酸的結(jié)構(gòu)、無(wú)副反應(yīng)發(fā)生等優(yōu)點(diǎn)，被食品工業(yè)廣泛采用[1-2]。本文以毛蝦為原料，通過(guò)木瓜蛋白酶水解發(fā)酵將毛蝦制作成味道更鮮美、更易常溫儲(chǔ)存及運(yùn)輸?shù)奈r醬，以木瓜蛋白酶的酶解反應(yīng)時(shí)間、酶解反應(yīng)溫度及酶解反應(yīng)所處溶液的pH 為單因素，以氨基酸態(tài)氮、蛋白質(zhì)水解度為指標(biāo)進(jìn)行了試驗(yàn)，對(duì)酶解工藝的條件進(jìn)行了優(yōu)化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

本地市售毛蝦；木瓜蛋白酶，江蘇鼎軒生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JY002 電子天平，江蘇鼎軒生物科技有限公司；PH-3 精密酸度計(jì)，江蘇鼎軒生物科技有限公司；MH-J 電子恒溫水浴鍋，奧普儀器設(shè)備有限公司；MH-Y2 恒溫磁力攪拌器，奧普儀器設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蝦醬生產(chǎn)工藝流程

蝦醬生產(chǎn)工藝流程為毛蝦原料→挑揀雜質(zhì)清洗→瀝干水份→毛蝦粉碎→加酶酶解→過(guò)濾→加入食鹽→水浴保溫→成品檢驗(yàn)。

1.3.2 木瓜蛋白酶活力的測(cè)定

樣品用0.1 mol·L-1、pH 為7.2 的磷酸鹽緩沖溶液攪拌溶解后稀釋至一定濃度，選擇一定的pH 值和溫度條件，酶液中加入2%酪蛋白溶液，搖勻靜置10 min，加入0.4 mol·L-1三氯乙酸溶液，搖勻靜止10 min 過(guò)濾，取濾液加0.4 mol·L-1碳酸鈉溶液、福林試劑使用液，顯色20 min 于680 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。

1.3.3 樣品中理化指標(biāo)的測(cè)定

樣品中游離氨基酸態(tài)氮用甲醛滴定法[3]測(cè)定，蛋白質(zhì)用凱氏定氮法[4]測(cè)定，食鹽含量用硝酸鹽滴定法[5]測(cè)定。

1.3.4 蛋白質(zhì)水解度的測(cè)定蛋白質(zhì)水解度的測(cè)定采用甲醛滴定法[6-7]，按公式（1）計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH 對(duì)酶解反應(yīng)的影響

將毛蝦分成4 組，分別調(diào)節(jié)pH 值至6.8、7.0、7.2 和7.4，然后加入木瓜蛋白酶（毛蝦質(zhì)量的1.5%），55 ℃酶解1 h，再加鹽（毛蝦質(zhì)量的18%），將酶解水溶液置于50 ℃水浴鍋保溫，每隔1 d 測(cè)定蛋白質(zhì)水解度（Degree of Hydrolysis，DH），見(jiàn)圖1。隨著酶解反應(yīng)的進(jìn)行，蛋白質(zhì)的水解度逐漸升高，前3 天上升幅度較大，同時(shí)間段內(nèi)尤以pH 為7.0 時(shí)上升幅度最為明顯；第4 天時(shí)，隨著酶活力下降，酶解反應(yīng)的速度較為緩慢，DH 值增加也趨于緩慢。通過(guò)分析可知，pH 7.0 為木瓜蛋白酶水解毛蝦的最適pH，酸度過(guò)大過(guò)小都會(huì)影響DH 值。

圖1 不同pH 對(duì)DH 的影響

2.2 酶解時(shí)間對(duì)酶解反應(yīng)的影響

將毛蝦分為4 組，調(diào)節(jié)pH 至7.0，分別加入木瓜蛋白酶（毛蝦質(zhì)量的1.5%），55 ℃酶解 0 h、0.5 h、1.0 h、2.0 h，然后加食鹽（毛蝦質(zhì)量的18%），將酶解水溶液置于50 ℃水浴鍋保溫，間隔1 d 測(cè)定蛋白質(zhì)水解度DH 值，見(jiàn)圖2。

圖2 不同酶解時(shí)間對(duì)DH 的影響

分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，毛蝦在木瓜蛋白酶酶解反應(yīng)初期，隨著酶解反應(yīng)的進(jìn)行，蛋白質(zhì)水解度DH 值迅速上升，酶解反應(yīng)1.0 h 時(shí)DH 值升高幅度最大。酶解反應(yīng)后期，蛋白質(zhì)水解度增速放緩，主要原因是隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，部分木瓜蛋白酶酶活力降低，加之樣品溶液中的鹽也會(huì)抑制酶活性，使蛋白質(zhì)水解降低，毛蝦水解物受到反饋抑制導(dǎo)致降解率降低，因此酶解時(shí)間1.0 h 為適宜的酶解時(shí)間。

2.3 保溫溫度對(duì)酶解反應(yīng)的影響

將毛蝦分為4 組，調(diào)節(jié)pH 至7.0，分別加木瓜蛋白酶（毛蝦質(zhì)量的1.5%），55 ℃酶解反應(yīng)1 h 后，加入食用鹽（毛蝦質(zhì)量的18%），將酶解反應(yīng)水溶液分別置于恒溫水浴鍋保溫，調(diào)節(jié)溫度為30 ℃、40 ℃、50 ℃，間隔1 d 測(cè)定蛋白質(zhì)水解度DH 值，見(jiàn)圖3。

圖3 不同溫度對(duì)DH 的影響

分析可知，酶解反應(yīng)前期，隨著保溫溫度的不斷升高和時(shí)間的延長(zhǎng)，DH 值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且以50 ℃時(shí)上升幅度最為明顯；當(dāng)保溫時(shí)間接近4 d 時(shí)，30 ℃和40 ℃時(shí)的DH 值增速變緩，50 ℃時(shí)的DH 值較30 ℃和40 ℃時(shí)的DH 值略有上升趨勢(shì)，這是由于隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，不同的溫度對(duì)酶活性產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致酶解反應(yīng)速度降低。因此選擇保溫4 d、溫度50 ℃為最佳條件。

2.4 酶解蝦醬與傳統(tǒng)蝦醬主要質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比試驗(yàn)

用毛蝦來(lái)生產(chǎn)酶解蝦醬，要求生產(chǎn)用毛蝦原料必須新鮮，沒(méi)有異味，否則生產(chǎn)出來(lái)的蝦醬中揮發(fā)性鹽基氮指標(biāo)會(huì)過(guò)高，最終采用的生產(chǎn)工藝條件為木瓜蛋白酶用量（毛蝦質(zhì)量的1.5%）、食鹽用量（毛蝦質(zhì)量的18%）、酶解pH 7.0，酶解溫度55 ℃，酶解時(shí)間1.0 h，保溫溫度50 ℃，保溫4 d。

對(duì)在優(yōu)化得到的酶解條件下制作的蝦醬進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定其中的氨基酸態(tài)氮、蛋白質(zhì)、含鹽量指標(biāo)，并與市售的傳統(tǒng)蝦醬進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表1。酶解蝦醬氨基酸態(tài)氮含量明顯高于市售傳統(tǒng)發(fā)酵蝦醬，鮮味明顯，蛋白質(zhì)含量略高，含鹽量明顯低于傳統(tǒng)市售蝦醬，咸味適中。

表1 酶解蝦醬與市售蝦醬指標(biāo)對(duì)比

3 結(jié)論

在酶解pH 為7.0，酶解溫度為55 ℃，酶解時(shí)間為1.0 h，保溫溫度為50 ℃，保溫4 d 的酶解條件下，蝦醬的含鹽量從約30%降至18%左右，明顯提高了產(chǎn)品的風(fēng)味。與傳統(tǒng)的2 ～3 個(gè)月自然發(fā)酵相比，該工藝大大縮短了產(chǎn)品的發(fā)酵時(shí)間，酶解發(fā)酵加工工藝簡(jiǎn)單，過(guò)程易控，為高效利用本地區(qū)毛蝦資源提供了新的加工工藝。