南极磷虾生物量巨大,所含蛋白量大质优,是生产高品质呈味基料的优秀原料,但是南极磷虾的高氟问题限制了其高值化利用。有鉴于此,本实验研究了不同温度下的南极磷虾自溶规律并鉴定出与之相关的微生物,利用外源酶和内源酶协同酶解,响应面法优化低氟南极磷虾酶解物制备工艺,并对所制备出的低氟南极磷虾酶解液进行脱氟处理以符合食用标准,同时也比较了不同脱氟方法对南极磷虾酶解液(Antarctic krill protein hydrolysates,AKPHs)营养价值和抗氧化活性的影响。研究了温度对南极磷虾自溶特性及其微生物群落结构的影响,实验结果表明自溶温度越低,蛋白回收率和水解度越高。自溶12 h后,35℃自溶液的总酸和挥发性盐基氮含量明显高于其他样品。尽管不同自溶液其生物胺在种类和数量上存在明显差异,但都没有检测出组胺;自溶温度越高,南极磷虾自溶液的总生物胺含量越低。PCR-DGGE图谱表明不同温度下南极磷虾自溶液的微生物群落有明显差异。35℃自溶液的微生物种群丰富,含有乳酸菌,腐败菌和条件致病菌等细菌,这些细菌可能会对南极磷虾自溶过程中的总酸和氮源物质有贡献作用;45℃自溶液的微生物种群较单一,肠球菌属为优势菌落;而55℃自溶液除了有肠球菌属和假单胞菌属,还含有植物乳杆菌、乳酸乳球菌和琼氏不动杆菌等新菌种。优化了低氟南极磷虾酶解物的制备工艺。从胰酶、PR23、Alcalase、酸性蛋白酶、风味蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和复合蛋白酶中筛选出最适外源添加酶,实验结果表明酸性条件下酶解会促进南极磷虾的氟溶出,兼顾蛋白回收情况和氟溶出效果,选择胰酶作为最优酶。高温、长时间酶解会导致氟溶出率变大。响应面优化得到的最佳酶解工艺为料液比1:1,胰酶添加量0.1%(E/S),酶解温度45℃,pH 7.5,酶解时间7 h,此时蛋白质回收率和氟溶出率分别为69.64%和14.25%,酶解物的氟含量仅为24.90mg/kg,远远低于FDA安全限量标准100 mg/kg。酶解物以小分子肽为主,分子量<3000Da的组分高达80.48%,其中<500 Da的组分和1000-3000 Da组分分别为20.11%和47.97%。酶解物富含多种功能性氨基酸和必需氨基酸,除了缬氨酸含量略低外,其他的氨基酸含量都满足FAO/WHO/UNU(2007)推荐的成人模式。系统探讨了氟离子浓度对包括有机钙、无机钙在内的各种降氟材料除氟效果的影响并分析比较降氟材料在含氟水溶液和南极磷虾酶解液中除氟效果差异。实验结果表明高氟条件下的除氟效果比低氟条件下好,这可能是因为氟离子浓度太低会导致氟无法被有效富集吸附或者是反应生成的氟化钙沉淀物结晶无法继续长大;多肽、游离氨基酸和无机盐离子等组分会影响AKPHs的脱氟效果。聚合氯化铝对AKPHs的脱氟效果最好,脱氟率高达93.96%,而几丁质则完全没有脱氟效果。钙盐的类型对AKPHs的氟脱除效果有很大影响,不同的无机钙盐对AKPHs的脱氟效果差异很大,其中氢氧化钙和氧化钙的脱氟效果最好,脱氟率分别为71.28%和70.12%,而磷酸一氢钙和磷酸二氢钙的脱氟率最差,仅为2.17%;有机钙盐对AKPHs普遍具有较好的脱氟能力且相差不大,它们的脱氟率均超过50%。研究了南极磷虾酶解液深度脱氟工艺,实验结果表明氢氧化钙作为脱氟剂时,使用磷酸来调节脱氟反应的p H能够将AKPHs氟含量降低到2 mg/kg以下。正交实验优化得到的最佳脱氟工艺为氢氧化钙添加量0.5%,磷酸溶液调节反应pH为6.5,反应时间60min,反应温度40℃,此时的脱氟率高达99.27%,蛋白损失率和氨氮损失率为8.57%和8.26%,脱氟后AKPHs氟含量仅为0.30 mg/kg,符合GB 2762-2005安全食用标准。分析比较了氢氧化钙-磷酸法、nHAP吸附法和氯化钙沉淀法这三种含钙试剂脱氟工艺对AKPHs营养价值和抗氧化活性的影响。实验结果表明脱氟处理会造成酶解液蛋白质损失和氨氮损失,其中氢氧化钙-磷酸法蛋白损失最为严重,损失率为10.40%;Ca Cl2沉淀法蛋白损失最少,损失率仅为7.31%;但这三种脱氟方法的氨氮损失率没有显著性差异(P>0.05)。脱氟后酶解液色深物质和色率明显减少,红色指数和黄色指数增加。氨基酸分析表明脱氟后酶解液氨基酸组成发生变化,虽然TAA,EAA,NEAA含量稍有下降但是EAA/NEAA和EAA/TAA均有不同程度的提高,而且都符合理想蛋白质推荐模式。在不同的评价指标下,脱氟后酶解液的抗氧化活性有不同程度的损失。脱氟后酶解液抗氧化活性的下降与其抗氧化氨基酸、芳香族氨基酸和3000-1000 Da肽段物质的损失有一定关系。