克氏原螯虾(Procambarus clarkii),俗称小龙虾,富含蛋白质、脂类、氨基酸、虾青素等营养物质,具有降血压、降血脂、增强免疫力等多种功能。起源于美国中东部地区,在19世纪30年代流入我国。与2016年相比,克氏原螯虾在2017年的社会经济总产值增长了83.15%,现在已经成为我国淡水虾类中的一种重要资源。目前,克氏原螯虾主要用于制备熟制品、调味料、调味酱等产品,也用于提取虾青素、甲壳素类活性成分,但存在原料利用率较低、资源浪费严重等问题。因此,本文以企业横向课题为依托,根据绿色健康的水产调味料发展趋势,应用超声辅助酶解技术对克氏原螯虾进行酶解工艺的研究,经过美拉德反应优化风味,最终采用喷雾干燥的方式制备成克氏原螯虾调味料,为虾类水产品的深加工技术提升和调味料新产品的开发提供科学参考。1.获得较佳的克氏原螯虾酶解工艺条件。采用酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、牛胰蛋白酶及木瓜蛋白酶分别对克氏原螯虾进行酶解,以水解度、氨基酸转化率、蛋白质利用率为指标,确定碱性蛋白酶的水解效果最佳,其次为牛胰蛋白酶及木瓜蛋白酶。为了进一步提高克氏原螯虾的酶解效果,在单酶酶解的基础上,进行双酶酶解,获得克氏原螯虾较佳的双酶酶解条件为:首先加入碱性蛋白酶,在固液比为1:2(g:mL)、加酶量2500 U/g、酶解温度60℃、pH值8.0条件下酶解3 h,然后加入木瓜蛋白酶,加酶量为2000 U/g、pH值7.0条件下酶解2 h,即酶解时间为“3+2”h。在最优条件下,克氏原螯虾的酶解水解度达(23.48±0.60)%,氨基酸转化率达(31.53±0.40)%,蛋白质利用率达(83.89±0.53)%。2.为了提高酶解程度,采用超声波辅助技术对克氏原螯虾进行酶解。通过单因素和响应面优化试验设计,确定克氏原螯虾最佳超声辅助酶解的处理条件为:超声时间34.11 min、超声功率367.14 W、酶解时间为“3+2”h。在此条件下,克氏原螯虾的水解度达(31.33±0.20)%,与未超声处理的水解度相比提高了7.85%。同时,应用傅里叶变换红外光谱及荧光光谱对超声处理前后的酶解液进行分析,结果表明,超声处理可以加剧破坏克氏原螯虾酶解液的蛋白结构。3.为了优化克氏原螯虾酶解液的风味,通过设计单因素试验和正交试验对其进行美拉德反应,以感官评价(包括腥味、鲜味、颜色等指标)、低分子量香味中间体形成程度、类黑精聚合物浓度为指标,确定影响美拉德反应因素的大小顺序为:反应时间>反应温度>反应pH>还原糖比例>还原糖添加量;根据感官评分和极差分析可知,美拉德反应时间90 min,反应温度100℃,反应pH值9.0、还原糖比例1:2、还原糖添加量4%时,克氏原螯虾酶解液的美拉德反应产物感官评分最高。4.应用氨基酸自动分析仪对克氏原螯虾的原料、酶解液及美拉德反应液的冻干粉中16种游离氨基酸的含量进行检测,分别为13.08 mg/mL、297.81 mg/mL、57.80 mg/mL。表明克氏原螯虾经过酶解后,游离氨基酸被大量释放,经过美拉德反应后,游离氨基酸的利用率达到80.59%,说明美拉德反应充分地利用了酶解液中的游离氨基酸。5.采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对克氏原螯虾的原料冻干粉、酶解液以及美拉德反应液中挥发性成分进行检测,分别检测出76种、77种、52种挥发性成分,确定对美拉德反应液风味贡献最大的成分为醛类化合物,特征风味物质为苯甲醛。6.为了获得克氏原螯虾调味粉,以集粉率、分散时间、润湿性及感官评分为指标,考察喷雾干燥条件对克氏原螯虾调味粉的影响。确定喷雾干燥的条件为:麦芽糊精为助干剂、麦芽糊精添加量20%、进风温度180℃、进料流速20 mL/min。与真空冷冻干燥的调味粉进行对比,结果表明经喷雾干燥处理的调味粉,各项指标均低于真空冷冻干燥的调味粉,但是由于真空冷冻干燥成本较高,综合考虑经济效益,确定喷雾干燥技术作为克氏原螯虾调味粉的制备方式。