虾废料酶解工艺优化及不同单糖与美拉德反应挥发性风味物质的关系

摘要：采用双酶（胰蛋白酶和木瓜蛋白酶）法水解虾废料，以多肽含量为指标，采用单因素试验和响应面法优化酶解条件；再以大豆蛋白水解物（SPH）为原料与还原糖（葡萄糖、木糖、核糖）进行美拉德反应；探究美拉德反应的褐变程度、中间产物和美拉德反应产物（MRPs）的抗氧化能力；并采用固相微萃取-气质联用技术（SPME-GC-MS）探究反应前后的挥发性风味物质组成和滋味。结果表明，虾废料蛋白双酶水解的最佳条件为酶比2∶1、液料比40∶1、加酶量5 000 U/g，在此条件下，多肽含量可达（52±0.75）%。3种MRPs都出现褐变程度上升和自由基清除能力增强的现象。SPH经美拉德反应后醛类、酚类、呋喃类、吡嗪类、醚类挥发性风味物质含量不同程度地增加，3种MRPs中醛类含量占比均超过50%；3种单糖都可使SPH的风味和感官得到明显改善。SPH+单糖经过美拉德反应后可以明显改良SPH在气味、滋味上的劣势。

关键词：虾废料；酶解；美拉德；抗氧化能力；挥发性风味

中图分类号：TS201.1 文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2025）01-0051-10

Optimization of Enzymatic Hydrolysis Process of Shrimp Waste and Relationship Between Different Monosaccharides and Volatile

Flavor Substances by Maillard Reaction

LIU Zhi-sheng， LI Xin-yang， LU Jue， HU Yan-bing， BAO Shi-di， LI Zhi-hang， WANG Tian-xin^*

（College of Food Science and Engineering， Tianjin University of Science and Technology， Tianjin 300457， China）

Abstract： Shrimp waste is hydrolyzed by double enzymes （trypsin and papain） method.With polypeptide content as the index， single factor test and response surface method are used to optimize the hydrolysis conditions， and then soybean protein hydrolysate （SPH） is used as the raw material for the Maillard reaction with reducing sugars （glucose， xylose， ribose）.The browning degree of Maillard reaction， the antioxidant capacity of intermediate products and Maillard reaction products （MRPs） are investigated. Solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry （SPME-GC-MS） is used to investigate the composition and flavor of volatile flavor substances before and after the reaction. The results show that the optimal conditions for double enzymes hydrolysis of shrimp waste protein are enzyme ratio of 2∶1， liquid-solid ratio of 40∶1 and enzyme addition amount of 5 000 U/g. Under these conditions， the polypeptide content could reach （52±0.75）%. The browning degree of the three MRPs and the scavenging capacity on free radicals all increase. The content of volatile flavor substances such as aldehydes， phenols， furans， pyrazines and ethers in SPH increases to different degrees after Maillard reaction， and the content of aldehydes in three MRPs accounts for more than 50%.All the three monosaccharides can significantly improve the flavor and sense of SPH. SPH+monosaccharides can significantly improve the odor and taste disadvantages of SPH after Maillard reaction.

Key words： shrimp waste; enzymatic hydrolysis; Maillard; antioxidant capacity; volatile flavor

收稿日期：2024-06-27

作者简介：刘志胜（1998—），男，硕士，研究方向：食品添加剂与功能配料。

*通信作者：王田心（1985—），男，讲师，博士，研究方向：食品添加剂与功能配料。

随着消费者对海产品需求的不断扩大，全球虾产量迅速增加，其中南美白对虾全球年产量超过310万吨^[1]。南美白对虾是当今世界上养殖产量最高的三大虾种之一^[2]。同时虾废料产量大、利用率低，是一种低价值但高蛋白的产品，具有较低的可食用性，且在加工过程中通常作为工业废物被丢弃^[3]。

为提高虾废料蛋白的综合利用及其生物制品的附加值，目前最流行的技术包括发酵^[4]、酶水解、干燥机械化学法^[5]。酶水解在上述方法中比较具有优势，因为该过程非常高效，可以很容易地调节从而控制蛋白质的水解程度^[6]。蛋白水解酶催化蛋白质的水解，导致蛋白质的结构分解，从而能够修改或改善其功能、生物学和营养特性。目前很多研究都关注于使用单一蛋白酶对虾废料的利用^[7]。

美拉德反应（MR），也称为非酶褐变反应，由法国化学家于1912年发现。MR是蛋白质和多糖之间的反应，已被广泛研究。MR可以减少不良风味^[8]，同时提升酶解液的呈味和风味特性^[9-10]，目前已经开发了多种方法和技术，试图通过MR来提高产品的风味。MR化学反应涉及还原糖上的羰基与蛋白质、脂质或核酸上的反应性氨基之间形成的共轭物。有大量潜在的MR产品，一些MRPs会使食物颜色或风味发生改变，或增强特定的生物活性^[11-12]。

本研究以南美白对虾废料为原料，采用双酶酶解法获得的胰蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解虾废料得到最佳的酶解效果，并比较3种单糖的MRPs与未处理的SPH的气味和滋味。此外，本研究证实了不同单糖MRPs的抗氧化活性、中间产物和褐变程度的相关性。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

虾废料：天津市滨海新区金元宝滨海农产品交易市场；牛血清白蛋白、1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）、2，2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）：上海佰利莱生物科技有限公司；D（+）-木糖、D（－）-核糖、福林酚试剂：国药集团化学试剂有限公司；葡萄糖：天津市风船化学试剂科技有限公司；木瓜蛋白酶（10万 U/g）、胰蛋白酶（10万 U/g）：南宁东恒华道生物科技有限责任公司；其他试剂均为分析纯。

1.1.2 主要仪器

3K15型通用台式冷冻离心机 德国Sigma公司；RCD-1A型均质机 金坛区西城新瑞仪器厂；UV-6000型紫外可见分光光度计 美国赛默飞世尔科技公司；Synergy HTX型酶标仪 美国伯腾仪器有限公司；BSM-120.4型电子天平 上海卓精电子科技有限公司；HH-6型数显恒温水浴锅 常州越新仪器制造有限公司；101-2A型电热恒温鼓风干燥箱 浙江力辰仪器科技有限公司；SG2型便携式酸度计 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；Scientz-10N/C型普通多歧管型冷冻干燥机 宁波新芝生物科技股份有限公司；GCMS-QP2010型气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司。

1.2 方法

1.2.1 虾废料蛋白制备

将虾废料沸水浴蒸煮10 min，挑选出虾废料中的虾肉并加入适量去离子水经均质机均质后进行冻干，放入-20℃冰箱中备用。

1.2.2 计算机双酶酶解效果预测

从UniProt（https：//www.uniprot.org/）服务器找到28条南美白对虾的蛋白序列，利用BIOPEP-UWM（https：//biochemia.uwm.edu.pl/）服务器进行双酶酶解^[13-14]，见图1。选择胰蛋白酶（EC3.4.21.4）、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶（EC3.4.22.2）、无花果蛋白酶、凤梨蛋白酶、碱性蛋白酶；两两组合酶解28条肽链，选出每条肽链3～6肽前三名出现的组合酶，确定胰蛋白酶和木瓜蛋白酶为最佳组合。

1.2.3 牛血清白蛋白（BSA）标准曲线绘制

称取25 mg BSA，加水溶解后，配制成100 mL的溶液，得到浓度为250μg/mL的BSA溶液。移取牛血清白蛋白溶液0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL置于试管中。加蒸馏水补足到1 mL，向各试管中加入5 mL碱性铜溶液，迅速混匀，在室温下静置10 min，再向各试管中加入0.5 mL福林酚试剂，迅速混匀，静置30 min，以蒸馏水代替对照组母液作为空白对照，于640 nm处测定吸光度，以牛血清白蛋白浓度为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，见图2。

1.2.4 多肽含量的测定

采用福林酚试剂法^[15]测定多肽含量；取少量样品溶液，稀释一定的倍数，吸取1 mL按照标准曲线的步骤操作，于660 nm处测定吸光度，见公式（1）。根据标准曲线查得相当于牛血清白蛋白的浓度，即得虾酶解液中多肽的含量：

多肽含量（%）=b×d×V₁/m×V₂×100%。（1）

式中：V₁为样品溶液的总体积（mL）；V₂为测定溶液的体积（mL）；d为稀释倍数；m为样品溶液的质量（mg）；b为测定溶液的浓度（mg/mL）。

1.2.5 单因素试验设计

从1.2.2步骤中筛选出胰蛋白酶和木瓜蛋白酶作为混合酶；取1.2.1步骤中的样品（冻干后的虾废料蛋白）0.5 g于100 mL小烧杯中，置于磁力搅拌水浴锅中，固定液料比为40∶1，加酶量为4 000 U/g，胰蛋白酶∶木瓜蛋白酶为1∶1，酶解温度分别为30，35，40，45，50℃，酶解液经过离心（8 000 r/min，10 min），过0.22μm水膜；探究不同酶解温度对多肽含量的影响。

加酶量：根据上述内容确定最佳酶解温度为45℃，酶比为1∶1和液料比为40∶1，加酶量分别为0，2 000，3 000，4 000，5 000，6 000 U/g，酶解液经过离心（8 000 r/min，10 min），过0.22μm水膜；探究不同加酶量对多肽含量的影响。

酶比（蛋白酶胰∶木瓜蛋白酶）：根据上述内容确定最佳酶解温度为45℃，加酶量为4 000 U/g和液料比为40∶1，酶比分别为1∶2、1∶3、1∶1、2∶1、3∶1，酶解液经过离心（8 000 r/min，10 min），过0.22μm水膜；探究不同酶比对多肽含量的影响。

液料比：根据上述内容确定最佳酶解温度为45℃，加酶量为4 000 U/g，酶比为2∶1，液料比分别为50∶1、40∶1、30∶1、20∶1，酶解液经过离心（8 000 r/min，10 min），过0.22μm水膜；探究不同液料比对多肽含量的影响。

1.2.6 响应面试验设计

根据上述单因素试验结果，确定了加酶量、液料比、酶比是影响双酶酶解的主要因素，故设计三因素三水平响应面试验，以多肽含量为响应值，根据Box-Behnken中心组合试验设计原理，确定双酶酶解虾废料的最适工艺条件，见表1。

1.2.7 不同种类还原糖美拉德反应产物的制备

将酶解后的水解液再次冻干，将获得的冻干粉配制成质量浓度为30 mg/mL的溶液。将3种还原糖分别称取一定质量后按不同比例添加到冻干粉溶液中，使每个体系中肽∶糖为1∶0.25、1∶0.5、1∶1、1∶1.5、1∶2。取10 mL加入带塞玻璃管中，塞紧后放入烘箱中100℃、4 h，反应结束后立即降至室温，即得到MRPs，将其储存于－20℃冰箱中保存备用。

1.2.8 褐变程度及中间产物的测定

选取3种肽∶糖为1∶2条件下的MRPs，称取适量溶于去离子水中，分别稀释相应的倍数，褐变强度以420 nm处的吸光度表示，中间产物以294 nm处的吸光度表示。

1.2.9 抗氧化能力的测定

参考雷雨婷等^[16]的方法并稍作修改，选取3种肽∶糖为1∶2条件下的MRPs溶液稀释一定的倍数，各取样品溶液1.0 mL，溶液与0.1 mmol/L的DPPH无水乙醇溶液1.0 mL避光反应0.5 h后，用0.22μm水膜过滤，取0.2 mL于517 nm处测得的吸光度记作A₀，以无水乙醇溶液代替DPPH无水乙醇溶液测得的吸光度记作A₁，以水代替样品溶液测得的吸光度记作A。利用公式（2）计算样品DPPH自由基清除率：

DPPH自由基清除率（%）=（1-A₀－A₁/A）×100%。 （2）

参考何宛诗等^[17]的方法并稍作修改，选取3种肽∶糖为1∶2条件下的MRPs溶液稀释一定的倍数，配制2.6 mmol/L K₂S₂O₈溶液，与7.4 mmol/L ABTS溶液等体积混合并避光反应14 h后，用无水乙醇对其进行稀释，得到ABTS工作液。取各浓度样品溶液1.0 mL，与4.0 mL ABTS工作液混合并避光反应10 min，用0.22μm水膜过滤，取0.2 mL置于96孔板中，在734 nm处测得的吸光度记作A₀，以水代替样品溶液测得的吸光度记作A。利用公式（3）计算样品ABTS自由基清除率：

ABTS自由基清除率（%）=A－A₀/A×100%。（3）

1.2.10 挥发性风味物质的测定

参考程华峰等^[18]的方法，选取3种MRP肽∶糖为1∶2条件下的MRPs溶液，量取10.0 mL MRPs置于顶空瓶内，通过顶空固相微萃取技术对样品中的挥发性物质进行吸附收集，通过气相色谱-质谱联用技术对其进行鉴定和分析。色谱条件：Rtx-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）；柱流量1.0 mL/min。柱温箱起始温度为40℃，保持3 min后，以4℃/min升温到150℃保持1 min，再以8℃/min升温到250℃保持6 min。质谱条件：EI离子源（温度200℃）；质量扫描范围（m/z）：35～50 u；采用面积归一化法计算相对含量。

1.2.11 感官评价

参考Li等^[19]的方法并稍作修改，选取5女5男共计10名天津科技大学食品学院学生对SPH及3种肽∶糖为1∶2条件下的MRPs进行滋味感官评价，选择0.35% NaCl溶液作为标准咸味剂，0.35%谷氨酸钠溶液作为标准鲜味剂，0.08%柠檬酸溶液作为标准酸味剂，1.00%蔗糖溶液作为标准甜味剂和0.08%咖啡因溶液作为标准苦味剂。样品的感官评分范围为0～10分，其中0分表示没有味道，10分表示味道浓烈。参考标准溶液获得5分，品尝每个样品并计算最终平均值作为感官评价结果。品尝每个样品后用蒸馏水漱口，并给予2 min的休息时间，以消除任何潜在的残留影响。

1.2.12 数据处理

所有试验重复3次。所有数据采用SPSS、Origin 2018和Design-Expert 13进行处理。当Plt;0.05时，差异具有统计学意义。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 不同温度对虾废料蛋白多肽含量的影响

以多肽含量为指标，考察了不同温度对酶解效果的影响，见图3。其他酶解条件：液料比为40∶1，加酶量为4 000 U/g，胰蛋白酶和木瓜蛋白酶的酶比为1∶1。

由图3可知，随着酶解温度的升高，多肽含量快速升高，达到峰值后又快速下降；酶解温度的升高能加快酶解效果，但超过一定温度后多肽含量急剧下降，这是因为高温易导致酶结构和特性的改变，从而影响其活性，这与孙志强等^[20]报道的结果一致。因此，酶解温度为45℃时在本试验中最合适。

2.1.2 不同加酶量对虾废料蛋白多肽含量的影响

以多肽含量为指标，考察了不同加酶量对酶解效果的影响，见图4。其他酶解条件：液料比为40∶1，酶解温度为45℃，胰蛋白酶和木瓜蛋白酶的酶比为1∶1。

由图4可知，加酶量为0 U/g时多肽含量为（17±0.36）%，这可能是因为冻干后的多肽易溶于水。随着酶添加量的增加，多肽含量先逐渐增加后趋于稳定，这是因为酶与底物的结合位点达到饱和后，继续增加酶的用量对水解效果作用不大。考虑到经济效益，加酶量为4 000 U/g时在本试验中最合适。

2.1.3 不同酶比对虾废料蛋白多肽含量的影响

以多肽含量为指标，考察了不同酶比对多肽含量的影响，见图5。其他酶解条件：液料比为40∶1，酶解温度为45℃，加酶量为4 000 U/g。

由图5可知，每种酶都有其特异性，并产生不同品质、不同物理化学性质和生物活性。随着酶比的增加，多肽含量差异明显，先快速上升后快速下降；在酶比为2∶1时多肽含量最高，在酶比为1∶3时木瓜蛋白酶占了很大比例，由于45℃温度低，可能抑制了木瓜蛋白酶的生物活性，进而导致多肽含量下降。因此，加酶比为2∶1时在本试验中最合适。

2.1.4 不同液料比对虾废料蛋白多肽含量的影响

以多肽含量为指标，考察了不同液料比对酶解效果的影响，见图6。其他酶解条件：酶解温度为45℃，加酶量为4 000 U/g，酶比为2∶1。

由图6可知，不同液料比之间的多肽含量差异明显；多肽含量随着液料比的增大先升高后逐渐降低；随着液料比的增大，相当于增加了蛋白溶于水中的量，同时也易于酶充分与蛋白接触，有利于蛋白的酶解，这与闫蓉蓉等^[21]的研究结果一致，而在液料比为50∶1时多肽含量降低，相当于降低了反应体系中的酶浓度和底物浓度，从而使得酶促反应速度降低，多肽含量下降。多肽含量在液料比为40∶1时最高；在液料比为10∶1时最低，可能是由于含水量过少，体系过于黏稠，酶不能充分溶于水中。因此，液料比为40∶1时在本试验中最合适。

2.2 响应面优化试验及结果分析

2.2.1 双酶酶解回归模型方差分析

在单因素试验的基础上，确定双酶酶解工艺参数，试验设计与结果见表2。

对表2中的数据进行回归分析，得到多肽含量（Y）与加酶量（A）、液料比（B）、酶比（C）的二次多项回归方程：

Y=52.16+2.64A+1.49B－0.861 2C+1.46AB+0.272 5AC+0.29BC－4.59A²－4.21B²－2.34C²。

对回归模型进行方差分析，结果见表3。

模型的Plt;0.01，表明该模型极显著，且失拟项的P=0.086 8gt;0.05，失拟项不显著，说明拟合度好，此模型可用。该回归模型的R²=0.991 0，R_Adj²=0.979 5，说明该回归模型可以充分解释该工艺，此模型可用于分析酶解虾废料的工艺优化。根据各因素的显著水平，结合F值大小可以判断对水解度的影响顺序为加酶量gt;液料比gt;酶比。通过模型得到的最优结果为加酶量4 947.7 U/g、液料比43.3∶1、酶比1.89∶1，此时多肽含量为51.08%。根据实际情况调整为加酶量5 000 U/g、液料比40∶1、酶比2∶1，在此工艺条件下进行3组重复试验，计算其多肽含量的平均值为（52±0.75）%，试验结果与理论值相比误差小，说明该优化结果具有可行性。

2.2.2 响应面和等高线分析

由图7可知，随着加酶量、液料比和酶比的增大，多肽含量先增大后减小，这与单因素试验结果一致，交互作用的显著性与表2中的结果一致。

2.3 还原糖的种类对MRPs褐变程度的影响

本次试验测量了294 nm处的吸光度，以确定美拉德反应过程中中间产物的生成；测量了420 nm处的吸光度，以确定美拉德反应过程中的褐变程度，见图8。

由图8可知，在SPH+葡萄糖反应体系中，其在294 nm和420 nm处的吸光度变化相较于其他两种单糖明显降低，表明葡萄糖对美拉德反应中间产物和褐变程度的影响不大。核糖与木糖是一种五碳糖，葡萄糖是一种六碳糖，碳链越短其碳架空间位阻越小，活性越高，因而在相同的反应条件下核糖与木糖比葡萄糖更易发生美拉德反应，相关结果与刘翔^[22]的研究结果一致。

然而，SPH+核糖体系随着肽糖比的增加，其中间产物和褐变程度前期增加迅速后期增加缓慢，可能是由于在高肽糖比条件下的高反应速率。SPH+木糖体系介于两者中间，3种反应在后期褐变程度与中间产物均趋向稳定，可能是高浓度糖已经将肽消耗完毕。综上，证实了不同的单糖是美拉德反应的重要因素。

2.4 抗氧化能力

2.4.1 DPPH自由基清除率的变化

由图9可知，所有样品的DPPH自由基清除率均随着肽糖比的增加而显著增加，在肽∶糖为1∶2时3种单糖对DPPH自由基的清除率分别达到（89±0.77）%、（53±0.36）%、（41±1.03）%，不同单糖的MRPs DPPH自由基的清除率之间差异显著（0.01lt;Plt;0.05）。SPH+核糖在肽糖比为1∶1.5内DPPH自由基清除率显著增加（Plt;0.05），并在肽糖比为1∶2时趋于稳定。其他两种单糖的MRPs随着肽糖比的增加DPPH自由基清除能力也随之增强。DPPH自由基清除能力为SPH+核糖gt;SPH+木糖gt;SPH+葡萄糖，且核糖的清除能力显著高于其他两种单糖，可能与不同单糖发生美拉德反应后产生的中间产物有关，也可能与自由基反应将其转化成更稳定的产物有关^[23]。因此，可以得出不同单糖的MRPs对DPPH自由基的清除率不同。

2.4.2 ABTS自由基清除率的变化ABTS自由基常用于测量MRPs的抗氧化能力，因为它们是亲水性自由基，可以与MRPs有效相互作用。

由图10可知，SPH+葡萄糖ABTS自由基清除率的变化相较于其他两种单糖最低，可能是因为核糖和木糖的增强与能够提供的氢的中间体和褐变产物有关^[24]。

三者的MRPs的ABTS自由基清除率都随着肽糖比的增加而逐渐增加。SPH+木糖和SPH+核糖在肽糖比较低时的ABTS自由基清除率差异较大，在肽糖比较高时其ABTS自由基清除率趋于一致，可能是单糖富余，将肽全部消耗掉，中间产物的增加不明显导致；如2.3所述，核糖的MRPs中表现出最高的中间产物和褐变程度，因此经美拉德反应后中间产物和褐变产物的含量最高。因此可以得出结论，随着肽糖比的增加，可以加速中间产物和褐变产物的形成，有利于ABTS自由基清除活性。

2.5 美拉德反应产物挥发性风味物质分析

挥发性风味物质分析见表4。

由表4可知，SPH、SPH+葡萄糖、SPH+木糖、SPH+核糖分别检测出51，62，58，62种挥发性风味物质，表明美拉德反应对挥发性风味物质的形成具有复杂的影响。且产生的醛类、呋喃类等挥发性风味物质的含量明显增加（P＜0.05），醛类含量分别达到22.42%、51.66%、58.23%、74.8%，呋喃类含量分别达到0.4%、10.27%、21.76%、3.95%；醇类、酯类等挥发性风味物质含量呈现下降趋势（P＜0.05），醇类含量分别达到10.31%、3.66%、2.59%、2.56%，酯类含量分别达到9%、7.53%、0.62%、1.37%；其他挥发性风味物质含量变化不大。

醛类物质是MRPs中挥发性风味物质的重要组成部分，醛类物质具有较低的嗅觉阈值，通过对比可以发现，SPH经过美拉德反应后，醛类化合物的种类和含量均有很大程度的增加，种类分别达到15，19，19，23种；含量分别上升到22.42%、51.66%、58.23%、74.8%。从相对含量来看，醛类占比较高^[25]，其中异戊醛占比最大，分别达到4.54%、35.82%、42.28%、44.9%，这种变化趋势与还原糖的种类对MRPs的影响及抗氧化能力一致；异戊醛在低浓度时主要呈现出水果香味、巧克力味，可以改善口感，提升愉悦感；但是在高浓度时会产生令人不愉快的气味。同时乙醛、壬醛和苯甲醛分别呈现清香味、柑橘香和苦杏仁味，说明MR改善了SPH的风味，这3种醛类在SPH和3种MRPs中含量变化不大。而呈现出焦糖味和玫瑰香味的糠醛和苯甲醛在SPH中未检测出，从而使得SPH经过美拉德反应后产生一种令人愉悦的鲜虾味和焦糖味，而在3种MRPs中占有较大比例的分别为糠醛：0.55%、3.44%、8.47%，苯甲醛：2.63%、1.61%、5.29%。

SPH经过美拉德反应后醇类含量呈现下降趋势，且醇类物质相较于未经过美拉德反应的酶解液种类变化不大，但都产生新的醇类物质。其中3种MRPs的物质种类分别达到12，12，13种，SPH有10种。SPH中乙醇和顺-2-甲基环己醇的含量分别达到3.66%和3.98%，而3种MRPs中未检测到这两种物质，说明美拉德反应将这两种物质作为反应底物消耗掉，生成了较多的醛类，如糠醛、异戊醛、苯甲醛、苯乙醛等风味物质。SPH和3种MRPs中均含有庚醇、异辛醇，分别呈现坚果味和水果清香味，庚醇和异辛醇含量分别达到0.03%、0.11%、0.08%、0.15%和1.37%、1.09%、0.37%、1.02%，表明经过MR后异辛醇含量有所上升，对整体气味有提升作用。

大多数酮类物质的阈值相对较低，既可以产生良好的风味，也可以产生令人不愉快的气味；SPH中异亚丙基丙酮含量达到6.62%，呈现蜂蜜味；SPH和3种MRPs的酮类含量分别达到8.37%、8.72%、4.5%、8.42%；SPH+木糖体系含量最少。SPH和3种MRPs都含有2，3-辛二酮、甲基庚烯酮，呈现出甜的奶油香、柠檬草味；2，3-辛二酮含量分别达到0.81%、0.61%、0.51%、0.58%；甲基庚烯酮含量分别达到0.94%、0.46%、0.47%、0.44%，表明MR对整体风味有一定影响。

酯类物质大多是由羧酸和醇类的酯化作用产生的，大多对风味起到积极的作用；SPH和3种MRPs的酯类数量分别达到3，8，4，6种，含量分别达到9%、7.53%、0.62%、1.37%。SPH中乙酸乙酯含量达到8.61%，呈现出水果味、甜味，但在3种MRPs体系中未检测到乙酸乙酯。

呋喃类物质大多具有肉香味和烤香味，呋喃类是重要的肉味物质^[26]且阈值极低，SPH经过美拉德反应后呋喃类含量呈现显著上升的趋势（P＜0.05），SPH和3种MRPs中呋喃类的种类和含量分别达到1，3，4，4种和0.4%、10.27%、21.76%、3.95%，这也是SPH经过MR后产生烤肉味的原因之一，对主体风味产生了较大的影响。

吡嗪类具有坚果香，SPH中并未检测到吡嗪类物质，3种MRPs中分别检测到3，1，1种，含量分别达到0.35%、0.1%、0.04%，主要由氨基酸Strecker降解形成的α-氨基酮通过缩合而成。烷烃类、酸类、酚类、烯类、醚类物质含量占比小，对总体风味的影响不大。

2.6 滋味评价

对SPH+葡萄糖、SPH+木糖、SPH+核糖3个样品进行剖面对比分析，从咸味、鲜味、酸味、甜味、苦味5种基本味道对比打分，见图11。

由图11可知，SPH经过MR后在甜味、苦味上较SPH上升较大，在酸味上差异不明显。SPH+木糖、SPH+核糖的MRPs苦味相比SPH明显上升（P＜0.05），说明其MRS程度最彻底，但使得整体滋味接受度下降，同时鲜味下降明显（P＜0.05）；最鲜的是SPH原液，SPH和SPH+葡萄糖整体上滋味较好；SPH+单糖对滋味有一定的改善作用，且作用效果突出。

3 结论

为了提高虾废料的利用率，探究不同条件对双酶酶解虾废料的影响，采用单因素试验设计和响应面法优化得出最佳的水解工艺条件：胰蛋白酶与木瓜白酶最佳酶比为2∶1，加酶量为5 000 U/g，液料比为40∶1，在此酶解条件下水解度可达（52±0.75）%。在最佳酶解条件的基础上探究不同还原糖MRPs的褐变程度、中间产物、抗氧化能力、挥发性成分及感官评价，结果表明SPH+核糖的褐变程度、中间产物、抗氧化能力最强并带有焦糖味，在滋味评价中，SPH+葡萄糖最好；SPH、3种单糖的MRPs分别鉴定出51，62，58，62种挥发性风味物质，其中醛类含量分别占22.42%、51.66%、58.23%、74.8%，可以看出SPH经过MR后醛类是主要的呈味物质，且含量均超过50%；同时呈现肉香味和烤香味的呋喃类物质含量分别为0.4%、10.27%、21.76%、3.95%。MR可以用于改善SPH的风味和滋味，为虾废料的开发提供技术支持。

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