陳倩倩,劉家卿,王英澤,孫云飛*,成永旭

(1. 上海海洋大學(xué),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部魚類營養(yǎng)和環(huán)境生態(tài)研究中心,上海 201306;2.上海海洋大學(xué),上海水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心,上海 201306;3.上海海洋大學(xué),水產(chǎn)科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心,上海 201306)

中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)俗稱河蟹,是中國重要的經(jīng)濟水產(chǎn)養(yǎng)殖品種之一[1],其可食組織不僅富含蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),而且味道鮮美,是消費者特別喜愛的水產(chǎn)品種類之一[2-3]。在20世紀(jì)80年代中華絨螯蟹實現(xiàn)了人工繁育[4],帶動了河蟹養(yǎng)殖業(yè)的飛速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,自2013年以來,其年產(chǎn)量基本維持在80萬t[5]。隨著中華絨螯蟹消費的增長以及人們生活水平的提高,營養(yǎng)品質(zhì)已成為消費者關(guān)注的重點,也對其提出了更高的要求。

中華絨螯蟹的可食用部位主要包括肝胰腺、性腺和肌肉[6-7],其營養(yǎng)組成和含量是影響中華絨螯蟹營養(yǎng)品質(zhì)和經(jīng)濟價值的重要因素[8]。肝胰腺不僅是中華絨螯蟹重要的消化器官,同時還是主要的能量存儲和供應(yīng)器官,尤其富含脂類,其中甘油三酯是其儲存的主要脂類[9];雌性卵巢富含卵黃磷蛋白,雄性精巢富含蛋白質(zhì),其發(fā)育對于中華絨螯蟹的食用價值起到重要作用,并影響其營養(yǎng)品質(zhì)、上市時間及經(jīng)濟價值[6, 10-11]。肌肉則是生物體能量存儲和轉(zhuǎn)化的重要組織,能夠?qū)I養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為動能,其富含大量的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和必需氨基酸[12],且脂肪含量低,是低脂肉的良好來源[13]。河蟹不僅營養(yǎng)豐富而且味道鮮美,這主要是由于其含有的游離氨基酸(Free amino acid, FAA)在起著顯著的作用[14-17],且腿部肌肉的風(fēng)味氨基酸含量較高[18]。不同F(xiàn)AA對滋味的貢獻也有所不同,如:甘氨酸、丙氨酸等具有甜味;精氨酸有提高鮮度的作用[19]。因此代表肝胰腺、性腺和肌肉含量的性腺指數(shù)(Gonadosomatic index,GSI)、肝胰腺指數(shù)(Hepatopancreas index,HSI)和出肉率(Meat yield,MY)及河蟹中的營養(yǎng)物質(zhì)和FAA都是判斷河蟹品質(zhì)的重要指標(biāo)[20-23]。

中華絨螯蟹是季節(jié)性極強的水產(chǎn)品,且其性成熟時間與所處地理位置相關(guān),其中長江水系中華絨螯蟹因規(guī)格大、養(yǎng)殖性能優(yōu)和口感佳而被認(rèn)為是質(zhì)量最優(yōu)的品種[24],其養(yǎng)殖產(chǎn)量占全國河蟹養(yǎng)殖總產(chǎn)量的90%以上[25]。研究表明在每年的6月份時,中華絨螯蟹的性腺已經(jīng)肉眼可見[26],在7—11月份,長三角地區(qū)其GSI顯著增加,成蟹一般在9—11月達到性成熟[27],上市時間通常集中在10月中旬至11月底[28]。但目前還沒有關(guān)于對長三角地區(qū)9—11月之間營養(yǎng)品質(zhì)差異的報道。因此,為了探究長三角地區(qū)不同時期養(yǎng)殖商品蟹的營養(yǎng)品質(zhì),本研究在長三角地區(qū)中華絨螯蟹的主要產(chǎn)地上海(SH)、蘇州(SZ)和泰州(TZ)進行大規(guī)模采樣,并對其營養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進行檢測和分析,以期為中華絨螯蟹的消費、營養(yǎng)評價及等級標(biāo)準(zhǔn)制定提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗用蟹采集及解剖

如圖1所示,中華絨螯蟹成蟹分別于2020年10月、11月和2021年9月在上海(上海蘇蟹閣實業(yè)有限公司)、蘇州(江蘇陽澄湖蟹都匯水產(chǎn)有限公司)和泰州(江蘇好潤生物科技股份有限公司)3地采集。每月從3個采集點分別采集10只雌性個體(150±10) g。所有成蟹活體被運輸至上海海洋大學(xué)。暫養(yǎng)兩周后測量每個個體的體重(精度=0.01 g)。然后用游標(biāo)卡尺測量蟹頭胸甲寬度和長度(精度=0.01 mm),用于計算肥滿度(Condition factor, CF)?；铙w于冰上解剖,取出全部肝胰腺和性腺并稱重,計算HSI和GSI。刮取雌蟹的全部肌肉,計算MY。隨后,將所有食用組織分別保存于-40 ℃?zhèn)溆谩Ｓ嬎鉉F (g/cm3)、HSI (%)、GSI (%)和MY (%),公式如下:

CF(g/cm3)=W/L3

式(1)

HSI(%)=100×WH/W

式(2)

GSI(%)=100×WG/W

式(3)

MY(%)=100×WM/W

式(4)

其中W是體重(g),L是甲殼長度(cm),WH是肝胰腺質(zhì)量(g),WG是性腺質(zhì)量(g),WM是肌肉質(zhì)量(g)。

圖1 中華絨螯蟹采樣地點Fig.1 Sampling locations of Eriocheir sinensis

1.2 常規(guī)營養(yǎng)成分測定

中華絨螯蟹樣品水分含量采用冷凍干燥器(FD-1A-50; Biocoll, 中國)在-50 ℃冷凍干燥至恒重來測定[29];粗蛋白質(zhì)含量用凱氏定氮儀(KDN-DI; Xinjia, 中國)進行測定,氮-蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換系數(shù)為6.25[30];根據(jù)Folch等[31]的研究,氯仿和甲醇體積比為2∶1(v∶v)的溶液被用來提取總脂含量;樣品的灰分含量在550 ℃下燃燒確定[30]。

1.3 游離氨基酸測定與味道活性值分析

參考Tsai等[32]方法測定雌蟹肌肉中FAA的含量。每個樣品取約0.1 g(干重)加入15 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的三氯乙酸(TCA)溶液中,然后均質(zhì)5 min。離心管在室溫下靜置2 h,并在4 ℃和15 000 r/min條件下離心10 min。取上清液5 mL,用3 mol/L NaOH溶液調(diào)整pH至2.0,用蒸餾水稀釋至10 mL。樣品混合后過0.22 μm濾膜。每個樣品取20 μL注入氨基酸自動分析儀(L8800; Hitachi公司,日本)分析FAA的類型和含量。味覺活性值(Taste activity value,TAV)由特異性游離氨基酸含量與閾值的比值確定[33]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用IBM SPSS Statistics 20軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,所有實驗數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差(mean±SE)表示。采用單因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan’s多重比較進行差異顯著性分析。進一步,采用雙因素方差分析(two-way ANOVA)以確定地點與時期因素對長三角地區(qū)雌性中華絨螯蟹營養(yǎng)品質(zhì)的影響。P<0.05的數(shù)據(jù)被認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 可食組織比例的比較

長三角地區(qū)中華絨螯蟹的CF、HSI、GSI和MY如表1所示。上海(SH)、蘇州(SZ)和泰州(TZ)地域雌性個體的CF、HSI、GSI和MY在不同上市時間(9—11月)之間呈現(xiàn)出相同的變化趨勢。就肥滿度而言,SH和SZ雌蟹在9—11月之間均無顯著性差異(P>0.05)。在不同月份之間的GSI都呈上升的趨勢,9—10月SH、SZ和TZ雌蟹的GSI都具有顯著性差異(P<0.05),10—11月只有SH和SZ的GSI有顯著性差異(P<0.05),而TZ無顯著性差異(P>0.05)。相反,不同時期HSI呈下降趨勢,9—10月SH和TZ雌蟹的HSI顯著下降(P<0.05),10—11月SH、SZ和TZ的HSI均顯著下降(P<0.05)。9—10月SH和TZ雌蟹的MY沒有顯著性差異(P<0.05),且10—11月SH、SZ和TZ雌蟹MY也無顯著性變化(P>0.05),SH的MY呈上升趨勢,SZ和TZ的MY呈下降趨勢。雙因素方差分析結(jié)果表示,CF主要受地域因素影響,HSI、GSI和MY主要受時期因素影響。

表1 長三角地區(qū)不同時期養(yǎng)殖雌性中華絨螯蟹可食率比較(濕重)Tab.1 Comparison of edible rate of female E. sinensis cultured at different periods in Yangtze River Delta Region (wet weight)

2.2 常規(guī)營養(yǎng)成分比較

表2為長三角地區(qū)不同時期雌性中華絨螯蟹成蟹可食組織常規(guī)營養(yǎng)成分。結(jié)果顯示,SH、SZ和TZ雌蟹的常規(guī)營養(yǎng)成分相似。就性腺而言,SH、SZ和TZ雌蟹在9月的水分和灰分含量均最高,且9月的水分含量顯著高于10月和11月的含量(P<0.05),灰分的含量一直呈下降趨勢;SH、SZ和TZ雌性個體卵巢中的蛋白含量變化各不相同,SH雌性個體是先下降后顯著上升(P<0.05),SZ雌蟹是先顯著上升后顯著下降(P<0.05),TZ雌蟹則一直顯著上升(P<0.05);9—11月,SH、SZ和TZ雌蟹總脂的含量都是9月的含量顯著低于10月和11月的含量(P<0.05)。

與性腺中營養(yǎng)成分不同的是,在肝胰腺中,SH、SZ和TZ雌性個體中的水分在9—11月間均無顯著性差異(P>0.05),蛋白含量均呈上升趨勢,但9—11月SH雌蟹蛋白含量變化不顯著(P>0.05),SZ雌蟹是在11月開始顯著上升(P<0.05),而TZ雌蟹是在10月開始顯著上升(P<0.05);而SH、SZ和TZ雌蟹總脂含量是先上升后下降;11月SH和SZ肝胰腺中的灰分含量顯著高于9月和10月的含量,但9—11月TZ雌蟹肝胰腺中灰分的含量變化不顯著(P>0.05)。

在肌肉中,9—11月SH和SZ兩地雌蟹體內(nèi)的水分含量無明顯變化(P>0.05),而10—11月TZ雌蟹水分顯著升高(P<0.05);在肌肉中,SH雌蟹9—11月的蛋白含量呈遞減趨勢,SZ雌蟹蛋白含量則呈遞增趨勢,但沒有顯著差異(P>0.05),TZ雌蟹是先上升后顯著下降(P<0.05);9—10月,SH的總脂和灰分含量無顯著變化(P>0.05),SZ總脂含量一直上升,灰分則先下降后顯著上升(P<0.05),TZ總脂先顯著下降后顯著上升(P<0.05),灰分含量則無顯著變化。

此外,地域、時期及其相互作用對3種可食用組織常規(guī)營養(yǎng)成分的雙因素方差分析結(jié)果表明,時期是造成長三角地區(qū)雌蟹性腺和肝胰腺中營養(yǎng)成分差異的主要因素,肌肉中的水分含量主要受地域因素影響,蛋白含量受地域和時期兩種因素共同影響。

2.3 游離氨基酸成分的比較

表3顯示了長三角地區(qū)不同時期成熟雌性中華絨螯蟹肌肉中的游離氨基酸組成。雙因素分析結(jié)果顯示,時期因素是影響中華絨螯蟹肌肉中FAA組成的主要因素,只有甲硫氨酸、亮氨酸、酪氨酸和賴氨酸的含量主要受地域因素影響。在雌性成蟹的肌肉中共檢測到21種FAA,其中必需游離氨基酸(Essential free amino acid, EFAA)有8種。9—11月長三角地區(qū)不同地域成體雌蟹的TAA和必需氨基酸百分比(Percentage of essential amino acid, PEAA)變化規(guī)律各不相同。9—11月SH雌蟹共有11種FAA存在顯著性差異(P<0.05),EFAA中只有色氨酸具有顯著性差異(P<0.05);9月與10月和11月之間TAA和PEAA均有顯著性差異(P<0.05),但TAA一直呈上升趨勢,而PEAA呈下降趨勢。SZ雌性個體有16種FAA存在顯著差異(P<0.05),其中含有5種EFAA(纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸),TAA和PEAA都是先顯著上升然后顯著下降(P<0.05)。TZ雌蟹共有14種FAA存在顯著差異(P<0.05),其中也包含5種EFAA(纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸),與SH雌蟹一樣,TZ雌蟹TFAA也一直呈顯著上升趨勢(P<0.05),但PEAA是先顯著下降后顯著上升(P<0.05),且9月和11月的PEAA沒有顯著性差異(P>0.05)。總體而言,在長三角地區(qū),9—11月雌性成蟹肌肉中主要的EFAA是甲硫氨酸、亮氨酸和賴氨酸。

表2 長三角地區(qū)不同時期養(yǎng)殖雌性中華絨螯蟹常規(guī)營養(yǎng)成分比較(濕重)Tab.2 Comparison of proximate composition of female E. sinensis cultured at different periods in Yangtze River Delta Region (wet weight)

表3 長三角地區(qū)不同時期養(yǎng)殖雌性中華絨螯蟹肌肉中游離氨基酸組成及其含量比較(濕重)Tab.3 Comparison of the free amino acid composition and concentration in muscle of female E. sinensis cultured at different periods in Yangtze River Delta Rigion(wet weight)

2.4 游離氨基酸的閾值和呈味強度值比較

表4列出了SH、SZ和TZ地域不同時期雌性中華絨螯蟹肌肉中FAA的閾值、呈味特征和味覺活度值TAV及雙因素方差分析結(jié)果。當(dāng)TAV高于1時,FAA在滋味中起關(guān)鍵作用。結(jié)果顯示長三角地區(qū)雌蟹共有4種風(fēng)味特征(鮮、甜、苦及硫味)。從表4中可以看出SH、SZ和TZ 3個地域的呈味強度總體呈現(xiàn)出相同風(fēng)味特征,主要為鮮味(谷氨酸)、甜味(甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、賴氨酸、精氨酸和脯氨酸)、苦味(組氨酸)和硫味(甲硫氨酸),其中,谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、和脯氨酸、組氨酸主要受時期因素影響,而甲硫氨酸、賴氨酸和精氨酸主要受地域因素影響?？傮w而言,9—11月長三角地區(qū)雌蟹的甜度一直在增加。

表4 長三角地區(qū)不同時期養(yǎng)殖雌性中華絨螯蟹肌肉中游離氨基酸的閾值和呈味強度值比較Tab.4 Comparison of the threshold and TAV of free amino acid composition in muscle of female E. sinensis cultured at different periods in Yangtze River Delta Region

3 討論

3.1 長三角地區(qū)不同時期雌性中華絨螯蟹的可食組織比列的比較

中華絨螯蟹可食組織具有較高的營養(yǎng)價值和獨特的風(fēng)味特點,是東亞久負盛名的美食[2],因此本實驗主要研究了長三角地區(qū)(上海、蘇州和泰州)中華絨螯蟹成蟹在不同時期的品質(zhì)變化。經(jīng)過多年來相關(guān)學(xué)者對營養(yǎng)品質(zhì)的研究,CF成為評價中華絨螯蟹的重要指標(biāo)[34]。從表1可以看出,9—11月SH、SZ和TZ地域雌性個體的CF均沒有顯著性差異(P>0.05),這可能與不同時期采樣的雌蟹規(guī)格大小相似有關(guān)。肝胰腺、性腺和肌肉是中華絨螯蟹主要的可食組織[6],其與體重的比值是評價市場價值的重要指標(biāo)[35]。結(jié)果表明,9—11月SH、SZ和TZ雌蟹的GSI和HSI呈負相關(guān),GSI呈上升的趨勢,而HIS呈下降趨勢,且9月與10月和11月的GSI和HSI均具有顯著性差異(P<0.05),這與Wu和He等[25,35]的研究結(jié)果相似。在卵巢發(fā)育期間,肝胰腺中的營養(yǎng)物質(zhì)需要向卵巢中轉(zhuǎn)移,以滿足這一階段雌蟹卵巢發(fā)育的需要[36]。SH雌蟹11月的MY最高,SZ和TZ的均是9月份的MY最高,但在10—11月之間SH、SZ和TZ雌蟹的MY均無顯著性差異(P>0.05),推測MY參數(shù)容易受到人為刮肉操作因素的影響,因此為了提高實驗的準(zhǔn)確性,應(yīng)盡早制定關(guān)于中華絨螯蟹肌肉的刮取標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 長三角地區(qū)不同時期雌性中華絨螯蟹的常規(guī)營養(yǎng)成分的比較

水產(chǎn)品食用組織的營養(yǎng)成分是評價其營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)[37],主要包括水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪等。同樣,本實驗分析了中華絨螯蟹主要可食用組織(肝胰腺、性腺和肌肉)的營養(yǎng)成分。雙因素方差分析表明,時期是造成SH、SZ和TZ雌蟹性腺和肝胰腺中營養(yǎng)成分差異的主要因素(表2)。9—11月,中華絨螯蟹在生殖蛻殼后卵巢發(fā)育變快,卵巢中的粗蛋白和總脂含量升高,卵黃蛋白迅速在卵巢中積累[38-39],可以為胚胎及其胚胎后發(fā)育提供營養(yǎng)和能量物質(zhì)[40]。而肝胰腺是甲殼類動物總脂儲存和代謝的中心[38,41-42],結(jié)果顯示雌蟹肝胰腺中的總脂含量都是最高的,且在10—11月有下降趨勢,這或許是在外界能量攝入不足時,為滿足卵巢發(fā)育需要肝胰腺中的總脂作為主要的能量物質(zhì)被消耗掉[43]。不同于肝胰腺和性腺,肌肉中的蛋白含量同時受地域和時間因素影響,而水分含量主要受地域因素影響,肌肉還有著高水分、低脂肪的特點,且蛋白的含量也較高,這主要是因為肌肉干物質(zhì)富含肌原纖維蛋白、肌漿蛋白和基質(zhì)蛋白[44]。

3.3 長三角地區(qū)不同時期雌性中華絨螯蟹的游離氨基酸及呈味強度的比較

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),而氨基酸是合成生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的原料來源,因此各氨基酸含量的多少決定了其營養(yǎng)價值的高低[45-46],甲殼動物中的FAA不僅是評價其營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)[10],也是評價風(fēng)味品質(zhì)的重要依據(jù)[47]。資料顯示中華絨螯蟹肌肉中FAA的總量最高[48],因此本研究主要分析了長三角地區(qū)雌蟹肌肉中FAAs的成分及含量。本研究在SH、SZ和TZ雌蟹肌肉中檢測到的FAA要多于以前的報道[14,49],共有21種,其中EFAA有8種(表3)。與之前的研究相似[49-51],本研究表明SH、SZ和TZ不同時期雌性個體肌肉中的FAA基本相同,主要為?；撬?、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、甲硫氨酸、精氨酸和脯氨酸,這幾種氨基酸均可參與機體的能量和營養(yǎng)代謝及免疫應(yīng)激反應(yīng)[46]。相似的FAA組成,也使SH、SZ和TZ雌蟹呈現(xiàn)出相同的呈味特征(鮮味、甜味、苦味和硫味) (表4)。研究表明谷氨酸呈鮮味[51];甘氨酸和丙氨酸是甜味的主要貢獻者[52],可以掩蓋甲硫氨酸的苦味和硫味;而大量的精氨酸有助于產(chǎn)生令人愉悅的整體風(fēng)味[53]。結(jié)果顯示,SH、SZ和TZ雌蟹的甘氨酸和丙氨酸隨著月份的增加呈上升趨勢,而甲硫氨酸呈下降趨勢,所以總體而言,雌性個體的甜度一直都在增加。雙因素方差分析結(jié)果顯示,時期因素是影響中華絨螯蟹肌肉中FAA組成的主要因素,只有甲硫氨酸、亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸和精氨酸的含量主要受地域因素影響,這或許與不同的生長環(huán)境、飼料及養(yǎng)殖方式有關(guān)[34]。

綜上所述,本研究分析了9—11月長三角地區(qū)(上海、蘇州和泰州)雌性中華絨螯蟹可食組織(肝胰腺、性腺和肌肉)的可食率、常規(guī)營養(yǎng)成分和游離氨基酸含量及呈味特征,結(jié)果表明時期因素對其的影響較大,并證實長三角地區(qū)雌性成蟹在11月的口感最鮮美。這為全面評價長三角地區(qū)中華絨螯蟹成蟹品質(zhì)提供了基礎(chǔ)資料,以期為中華絨螯蟹的消費、營養(yǎng)評價及標(biāo)準(zhǔn)制定提供科學(xué)的參考依據(jù)。