南美白对虾是当今世界养殖产量较高的三大虾类之一，其自身水分和蛋白质含量较高，肌肉组织比较松软，常温下易腐败变质，贮藏时间短。目前南美白对虾除鲜食、冻藏外，通常将其加工成虾干这一特色产品。传统干燥方法虽然能赋予虾干特定风味，但存在产品硬度过高、复水性差、难以咀嚼、口感差、消费者接受度低的缺点，寻找能改善虾干复水特性从而提高其食用品质的干燥方法对产业的发展具有重要的现实意义。

接触脱水膜（CDS）是由Numamoto等发明的一种用适合于高蛋白食品的新型干燥方法，每个CDS单元由透水膜、高渗透剂和强吸水性物质组成。在干燥过程中，CDS与食品基质渗透压差驱动水分向CDS迁移实现脱水。宁波大学食品与药学学院的范丽莉、李亚敏、欧昌荣*等人采用CDS脱水至不同水分质量分数南美白对虾干的蛋白质结构、复水特性及相互关系，旨在为CDS冷脱水技术应用于南美白对虾及其他高值水产品的干制提供理论依据和指导。

1、两种干燥方法对南美白对虾干复原率的影响

如图2所示，随着复水时间的延长，虾干复原率都呈上升趋势，CDS脱水的虾干复原率、复原速率均高于相同水分质量分数的HAD脱水组。复水180 min后，CDS脱水组水分质量分数为30%的虾干复原率为85.22%，明显高于HAD脱水组（62.55%）。

2、两种干燥方法对南美白对虾干复水后持水力的影响

如图3所示，采用CDS脱水和HAD干燥至不同水分含量状态的虾干，其水分质量分数越小，复水后保持水分的能力越低。水分质量分数相同时，CDS脱水虾干复水后持水力均高于HAD处理组，当虾干水分质量分数为30%时，复水结束后CDS组的持水力为69.17%，显著高于HAD组（65.73%）。

3、两种干燥方法对南美白对虾干复水过程中水分状态分布的影响

图4是经两种干燥方法脱水的虾干复水过程中低场核磁共振的T2分析图谱，产生的3 个峰代表不同的水分状态，即结合水T21（0.01～1 ms）、不易流动水T22（1～100 ms）和自由水T23（＞100 ms）。同种干燥方式复水过程中对虾干的T2弛豫图谱向长弛豫时间方向移动，表明随着复水时间的延长，T2逐渐右移。复水90 min时，与HAD脱水虾干T2相比，CDS虾干的T2更接近鲜虾，表明CDS脱水的虾干复水能力较强，可能是CDS脱水是在低温下进行的，条件温和，虾干组织内部结构破坏较小，有利于水分的吸收和保持。

根据图4计算两种干燥方法处理的虾干复水过程中结合水、不易流动水、自由水的峰面积占总峰面积的相对比例（即A 21 、A 22 、A 23 ），结果如图5所示。不易流动水的峰面积显著高于其他两种形式的水分，不易流动水是对虾主要水分状态的存在形式。结合水比例逐渐降低、自由水比例基本无变化，表明水分逐渐进入对虾体内，并与对虾细胞组织结合存留在南美白对虾体内。在复水终点，CDS脱水对虾的结合水比例为4.23%，不易流动水比例为94.49%，自由水比例为1.28%；在复水终点，HAD脱水对虾的结合水比例为7.81%，不易流动水比例为90.56%，自由水比例为1.63%；鲜虾的结合水比例为3.68%，不易流动水比例为95.84%，自由水比例为0.48%。由此推断，CDS脱水对虾复水后的虾干比HAD处理组更接近鲜虾，CDS脱水组虾干的复水能力大于HAD脱水组。

4、两种干燥方法对南美白对虾干蛋白表面疏水性的影响

由图6可知，CDS脱水程度越高，虾干表面疏水性越大，说明在脱水过程中，肌动球蛋白的空间结构发生变化，亲水基团和疏水基团的相对位置发生变化，疏水性氨基酸残基逐渐暴露于蛋白质分子表面，使肌动球蛋白的表面疏水性增加。经HAD脱水至不同水分质量分数的虾干，随脱水程度增加，表面疏水性先升高后下降。由于高温导致蛋白质的构象发生变化，内部疏水性残基暴露，使得蛋白质表面疏水性增大。持续高温使蛋白质发生聚集和侧链间的反应，少量疏水性残基包埋于肌动球蛋白内部，蛋白质进一步变性，表面疏水性变小。这与CDS脱水的虾干复原率高于HAD脱水虾干的结果相对应。

5、两种干燥方法的南美白对虾干肌原纤维蛋白拉曼光谱分析结果

由图7可知，两种干燥方式的对虾与鲜虾相比酰胺I带都向高波数偏移，水分质量分数相同时，相较于鲜虾（1 654.15 cm－1）的偏移程度，HAD组的偏移程度大于CDS组。由图8可知，随脱水程度增加，两种方法干燥的对虾α-螺旋相对含量都呈下降趋势。与鲜虾相比，脱水至不同水分质量分数虾干的β-折叠、β-转角和无规卷曲含量都发生了相应的变化，表明在干燥过程中多肽链发生了重排。在干燥过程中，CDS脱水的α-螺旋相对含量一直高于相同水分质量分数HAD脱水组，是因为CDS脱水是在低温下进行的，可以减弱因高温造成的肽链内的氢键断裂、肽链解旋以及转变为松散的β-转角或无规卷曲结构。

如表1所示，随着水分质量分数的降低，I510、I525、I545呈显著降低的趋势（P＜0.05）。水分质量分数相同时，CDS脱水虾干的I510、I525、I545、I936均高于HAD组，水分质量分数为30%时，HAD脱水的虾干在510 、525、545 cm－1处的吸收峰几乎消失，可能是干燥过程中蛋白质二级结构逐渐松散，导致支撑三级结构的二硫键断裂，进而造成二硫键伸缩振动的相对强度降低。在干燥过程中，CDS脱水是在低温下进行的，减弱了高温导致的蛋白质结构变性。

如图9A所示，干燥能引起I760下降，与水分质量分数为75%的新鲜南美白对虾（1.11）相比，CDS-30%组I760降低至0.45，HAD-30%组则降低至0.14。水分质量分数相同时，CDS脱水组I760均高于HAD脱水组。说明两种干燥方式均会导致色氨酸残基由包埋于蛋白质结构内部逐渐“暴露”到极性环境中；水分质量分数越低对虾蛋白质暴露的程度越高；CDS脱水组的色氨酸残基在极性环境中暴露程度低于HAD脱水组。

如图9B所示，新鲜对虾的I850/I830为0.97，表明其肌动球蛋白中维持原先稳定结构的氢键断裂，酪氨酸部分包埋在疏水环境中或作为中度弱氢键的受体和供体与溶剂水分子相互作用。

结 论

与热风干燥法相比，CDS脱水避免了加热导致的蛋白质结构变性，使虾干有更好的复原率和持水力。虽然CDS脱水所需时间比热风干燥长，但它利用渗透压的作用，在低温贮藏过程中完成对水产品的脱水，处理条件温和，在干燥过程中对蛋白质结构和功能损伤较小，因而得到的产品具有更好的复水能力，从而避免了传统虾干复水性能差，复水后产品过硬，难以咀嚼的缺点，更易被消费者接受。因此，CDS是一种理想的新型冷脱水技术，在高值水产干制品的制备方面具有良好的应用前景。

本文《接触脱水膜干燥对南美白对虾干复水特性的影响》来源于《食品科学》2021年42卷19期211-217页，作者：范丽莉，李亚敏，汤海青，欧昌荣。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201103-034。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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