彭靜文,周 紛,王錫昌

(上海海洋大學食品學院,上海 201306)

中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)是一種常見的養(yǎng)殖經(jīng)濟蟹類,在我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中占據(jù)著非常重要的地位[1]。配合飼料營養(yǎng)均衡,質量品質較好,在蟹類養(yǎng)殖中將部分或完全替代雜魚等天然餌,因此配合飼料的使用已經(jīng)成為中華絨螯蟹養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)[2]。目前關于配合飼料用于蟹類養(yǎng)殖的研究也越來越多。石靖等[3]采用不同飼料(配合飼料、野雜魚)對中華絨螯蟹進行育肥,發(fā)現(xiàn)經(jīng)配合飼料育肥后的中華絨鰲蟹風味品質較好。施永海等[4]選取配合飼料和活餌料喂養(yǎng)刀鱭,結果表明配合飼料組的氨基酸總量、必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸和鮮味氨基酸占肌肉干重百分含量均顯著高于活餌料組(p<0.05)。

每到秋冬時節(jié),螃蟹、魚貨等大量上市會造成市場積壓,影響經(jīng)濟效益,養(yǎng)殖戶與經(jīng)營者為了提高經(jīng)濟效益,對螃蟹、魚貨進行暫養(yǎng),俗稱囤養(yǎng)[5],以期達到囤養(yǎng)效益。囤養(yǎng)屬于暫養(yǎng),兩者區(qū)別在于,囤養(yǎng)屬于大規(guī)模養(yǎng)殖成蟹,周期長并投喂飼料,暫養(yǎng)是在短期不喂食的情況下達到去除腥味、提高水產(chǎn)品品質等目的。已有學者研究10月～11月份的暫養(yǎng)對于成蟹滋味品質的影響,如王丹青等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在不喂食情況下,經(jīng)過1～2周的8‰低鹽度海水暫養(yǎng)可以提高肌肉鮮味及甜味,暫養(yǎng)的雌蟹在第二周后感官評價最佳。目前關于囤養(yǎng)(12月份及以后)中華絨螯蟹對其品質的研究鮮有報道,因此本研究將初步探討囤養(yǎng)一個月對中華絨螯蟹滋味的影響。

中華絨鰲蟹以鮮美細嫩的肉質及鮮甜的口感為人們所喜愛[7],在中華絨鰲蟹小分子滋味成分中,游離氨基酸、核苷酸等[8-9]是最主要的成分,各種滋味物質相互影響,共同形成了中華絨鰲蟹的獨特風味。本文通過研究雌性中華絨螯蟹在配合飼料囤養(yǎng)前后各個部位游離氨基酸及核苷酸之間的差異,對其組成及含量進行分析,計算其滋味強度值(TAV)和味精當量(EUC),探究受囤養(yǎng)影響較大的滋味物質,以期為囤養(yǎng)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雌性中華絨螯蟹 蘇州市陽澄湖明澄大閘蟹養(yǎng)殖場;配合飼料 河蟹2號配合飼料(營養(yǎng)成分:水分:10.83%;粗蛋白:39.25%;粗脂肪:9.32%;灰分:10.83%),主要原料有魚粉、豆粕、菜粕、花生粕、棉粕、小麥粉、魷魚膏、蝦殼粉、魚油、大豆磷脂油、磷酸二氫鈣、維生素預混料、礦物質預混料等,購于天邦飼料有限公司;17種氨基酸標準品 上海安譜科技股份有限公司;三氯乙酸、高氯酸、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、甲醇、石油醚(30～60 ℃)等 分析純,上海國藥集團。

分析天平 賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;超聲清洗儀 寧波新藝超聲設備有限公司;均質機 上海標本模型廠;冷凍離心機 湖南湘儀有限公司;L-8800氨基酸全自動分析儀 日本Hitachi公司;W2690/5高效液相色譜儀 美國Waters公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 河蟹養(yǎng)殖 用鐵絲網(wǎng)在蘇州市陽澄湖明澄大閘蟹養(yǎng)殖場圍成一個大小(長×寬×高=3.5 m×3.5 m×1 m)均一的小水池,投放110只規(guī)格為(100±5.00) g的色澤均勻、活動性強且無傷病雌性中華絨螯蟹。池內配有增氧機以保持水中溶氧度為8.50 mg/L左右。配合飼料每三天投喂一次,投喂量占總蟹重量的2%～3%。囤養(yǎng)時間為一個月(12月份)。

1.2.2 樣品制備 對照組:采集囤養(yǎng)前的中華絨螯蟹30只,放入裝有冰袋的泡沫箱里,2 h內運回實驗室,稱量體質量,隨后將蟹清洗干凈進行活體解剖,取各可食組織放入小型塑封袋中于-80 ℃冰箱待用。

囤養(yǎng)組:從試驗池中隨機取囤養(yǎng)后的中華絨螯蟹30只,制備步驟同對照組。

1.2.3 生物學指數(shù)測定

1.2.3.1 體重測定 隨機選擇用細繩捆綁的中華絨螯蟹,用電子天平稱量其重量(繩+蟹),解開細繩,再稱量細繩重量,兩者之差即為蟹的重量,即體重=(蟹重+繩重)-繩重。

1.2.3.2 存活率測定 囤養(yǎng)池中投放100只蟹,囤養(yǎng)期間注意觀察死亡情況,即存活率(%)=(總的投放數(shù)-死亡數(shù))/總的投放數(shù)×100。

1.2.3.3 可食部位指數(shù)測定 將蟹清洗干凈進行活體解剖,取體肉、肝胰腺、性腺分裝到小型塑封袋內,做好標記并稱量其重量,可食部位指數(shù)為各部位重量與蟹體重的比值,計算公式如下。

體肉指數(shù)(%)=肌肉重/體質量×100

肝胰腺指數(shù)(%)=肝胰腺重/體質量×100

性腺指數(shù)(%)=性腺重/體質量×100

1.2.4 基本成分測定 水分參照GB 5009.3-2010測定;蛋白質參照GB 5009.5-2010測定;灰分參照GB 5009.4-2010測定;粗脂肪參照GB/T 5009.6-2003測定。

1.2.5 感官評價 挑選經(jīng)過培訓的感官評定人員10名,5男5女,對中華絨螯蟹可食部位的鮮味、甜味、苦味及咸味4個滋味指標進行感官強度打分。根據(jù)GB12313-1990《感官分析方法風味剖面檢驗》分5個強度點打分,分別為0=不存在;1=剛好可識別或閾;2=弱;3=中等;4=強;5=很強。

1.2.6 游離氨基酸測定 參考付娜等[10]方法,稱取體肉0.5 g,肝胰腺和性腺1 g,精確到0.0001 g,加入5%的三氯乙酸15 mL,30000 r/min高速勻漿,40 kHz,500 W超聲15 min,4 ℃冰箱靜置2 h后冷凍離心(10000 r/min,10 min,4 ℃),取上清液5 mL,調pH到2.0后定容至10 mL,用0.22 μm水相濾膜過濾,上機測定。

表1 HPLC法檢測核苷酸的梯度洗脫程序[12]

氨基酸自動分析測試條件為分離柱(4.6 mm×60 mm),分離樹脂為陽離子交換樹脂,分離柱溫度57 ℃,檢測波長570 nm,緩沖溶液流速0.40 mL/min,反應液流量0.35 mL/min,反應單元溫度135 ℃,進樣量20 μL。

1.2.7 呈味核苷酸測定 參考Chen D W等[11]方法稍作修改,分別稱取體肉、肝胰腺和性腺各5 g,精確到0.0001 g,加入10 mL 10%的高氯酸,30000 r/min高速勻漿,40 kHz,500 W超聲處理5 min,冷凍離心(10000 r/min,15 min,4 ℃),取上清液,沉淀用5 mL 5%的高氯酸洗滌,再次離心取上清液,重復操作兩次合并上清液,調pH至5.75,靜置30 min后取上清液定容至50 mL,搖勻,用0.22 μm水相濾膜過濾待測。整個過程保持在0～4 ℃條件下操作。

HPLC條件:色譜柱:GL Inertsil ODS-3液相柱:250 mm×4.6 mm,柱溫30 ℃;流速1 mL/min;進樣量10 μL;紫外檢測器檢測波長:245 nm。流動相A為甲醇,B為1.7011 g磷酸二氫鉀與2.1773 g磷酸氫二鉀定容到1 L的溶液,并用高氯酸調節(jié)pH至5.75。

1.2.8 味道強度值及味精當量 滋味物質的味道強度值(Taste Activity Value,TAV)的計算公式如下:

TAV=C/T

式中,TAV:味道強度值;C:滋味物質的絕對濃度值,mg/100 g;T:滋味物質的閾值,mg/100 g。

味精當量(Equivalent Umami Concentration,EUC)[7]的計算公式如下:

EUC=Σaibi+1218(Σaibi)(Σajbj)

式中,EUC:味精當量(g MSG/100 g);ai鮮味氨基酸(Asp、Glu)的含量(g/100 g);bi鮮味氨基酸相對于MSG的相對鮮度系數(shù)(Glu為1,Asp為0.077);aj呈味核普酸(GMP、IMP、AMP)的含量(g/100 g);bj呈味核普酸相對于IMP的相對鮮度系數(shù)(IMP為1,GMP為2.3,AMP為0.18);1218為協(xié)同作用系數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有檢測結果均以平均值±標準偏差(Mean±SD,n=3)表示。數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進行單因素分析(ANOVA),檢驗不同樣品間的差異顯著性,所有差異分析均在p=0.05水平進行。

2 結果與分析

2.1 囤養(yǎng)對中華絨螯蟹生物學指數(shù)的影響

配合飼料對囤養(yǎng)中華絨螯蟹體重、存活率及可食部位指數(shù)影響見表2。囤養(yǎng)后中華絨螯蟹體重增加,存活率高達100%,表明在投喂飼料的情況下囤養(yǎng)對蟹生存無影響?？墒巢课恢笖?shù)均是囤養(yǎng)組顯著大于對照組(p<0.05),滕煒鳴等[13]研究了萊茵種群和長江種群子一代中華絨螯蟹,無論雌體還是雄體,出肉率從10月份到11月底均沒有顯著變化,而本實驗經(jīng)過囤養(yǎng)(12月份)的中華絨螯蟹體肉指數(shù)與囤養(yǎng)前對比,顯著增加(p<0.05),說明囤養(yǎng)能夠提高出肉率。囤養(yǎng)組得出的肝胰腺指數(shù)與性腺指數(shù)與對照組相比,均顯著提高(p<0.05),說明囤養(yǎng)能夠提高蟹的可食部位指數(shù)。

表2 囤養(yǎng)前后中華絨螯蟹生物學指數(shù)

2.2 囤養(yǎng)對中華絨螯蟹基本化學組成的影響

囤養(yǎng)對中華絨螯蟹各可食部位基本化學組成的影響見表3。體肉中的脂肪含量囤養(yǎng)組顯著低于對照組(p<0.05),而體肉中的蛋白質和水分,肝胰腺和性腺中的蛋白質、水分、脂肪含量囤養(yǎng)組顯著高于對照組(p<0.05),三個可食部位灰分含量囤養(yǎng)組顯著小于對照組(p<0.05),推測可能的原因是囤養(yǎng)后,蟹中礦物質含量減少,造成了灰分含量的降低,需要后續(xù)實驗進一步研究確定。實驗結果顯示蛋白質和脂肪含量(除體肉脂肪含量)大于對照組,可能是由于配合飼料質量穩(wěn)定,營養(yǎng)均一、衛(wèi)生安全可靠,較雜魚來說品質較好,長期投喂配合飼料,蟹從中吸取了營養(yǎng)造成的。這說明用配合飼料囤養(yǎng)中華絨螯蟹能夠提高其基本營養(yǎng)成分,從而提高蟹的品質。

表3 囤養(yǎng)前后中華絨螯蟹基本化學組成

2.3 感官數(shù)據(jù)分析

配合飼料對囤養(yǎng)中華絨螯蟹可食部位感官雷達圖,見圖1。鮮味和甜味是中華絨螯蟹重要的滋味感官品質[14],不管是中華絨螯蟹體肉還是肝胰腺和性腺,經(jīng)過配合飼料囤養(yǎng)后鮮味和甜味均有所增加,性腺中的甜味較對照組變化更明顯,體肉和肝胰腺中苦味和咸味這兩種滋味囤養(yǎng)前后變化不明顯。由于感官人員的個人主觀性以及對滋味強度的認知性上存在差異,但在一定程度上也能證明囤養(yǎng)實驗能夠增加中華絨螯蟹甜味和鮮味。

圖1 囤養(yǎng)前后中華絨螯蟹可食部位感官評價雷達圖

2.4 囤養(yǎng)對中華絨螯蟹游離氨基酸的影響

2.4.1 游離氨基酸組成及含量分析 氨基酸在生物體的生長和發(fā)育中具有重要的作用,并且還可以增強食物的味道[15],是甲殼類動物食品中最重要的呈味物質之一,其含量較高,閾值較低,與其他呈味物質之間有較強烈的交互相乘作用[15],它的種類和含量影響著人們對蟹滋味的評價。中華絨螯蟹三個可食部位游離氨基酸含量見表4,并結合圖2游離氨基酸組成對結果進行分析。從表4中可以看到蟹的三個可食部位的游離氨基酸(Free Amino acids,FAA)總量均大于趙樑等[16]12月份研究的結果(體肉:14.04 mg/g、肝胰腺:13.33 mg/g、性腺:9.11 mg/g),一方面可能是囤養(yǎng)造成的,另一方面可能是地域差異引起的。魚類、蝦類和貝類等水產(chǎn)動物中各種FAA含量非常豐富,鮮味氨基酸含量最高時其風味最鮮美[17]。

表4 囤養(yǎng)前后中華絨螯蟹三個可食部位游離氨基酸含量

圖2 囤養(yǎng)前后中華絨螯蟹三個可食部位游離氨基酸含量

體肉中FAA主要集中在脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)這四種氨基酸上,谷氨酸(Glu)、Pro、蘇氨酸(Thr)相對于對照組有所下降,各苦味氨基酸(Bitter Free Amino acid,BFA)均下降,但FAA總量與對照組無差別。從圖2中可以看到對照組中甜味氨基酸(Sweet Free Amino acids,SFA)含量占FAA總量的69.43%,囤養(yǎng)組達到76.16%,這也是體肉呈現(xiàn)出甜味的重要原因。鮮味氨基酸(Umami Free Amino acids,UFA)在體肉中的含量很少,囤養(yǎng)組蟹肉中苦味氨基酸(Bitter Free Amino acid,BFA)含量占FAA總量低于對照組,這說明囤養(yǎng)降低了蟹肉的苦味。

囤養(yǎng)組肝胰腺中FAA總量顯著增加(p<0.05),是對照組FAA總量的兩倍多,且各氨基酸含量均大于對照組。FAA主要集中在Glu、Pro、Gly、Thr、Ala、賴氨酸(Lys)、亮氨酸(Leu)、精氨酸(Arg)這幾種氨基酸上,該結果與趙樑等[16]研究結果一致,與體肉相比肝胰腺中主要FAA種類較多。囤養(yǎng)組的UFA及SFA均顯著高于對照組(p<0.05),說明囤養(yǎng)實驗能夠提高中華絨螯蟹的鮮味和甜味。

性腺中囤養(yǎng)組FAA總量是對照組的3倍多,UFA和SFA占總量的比例高于對照組,BFA呈下降的趨勢。主要的FAA表現(xiàn)在Glu、Pro、Ala、Arg這四種氨基酸上。Okuma等[18]發(fā)現(xiàn),甲殼綱動物中FAA的突出特點是存在大量的Ala、Arg及Glu,這與實驗結果一致。

在所有呈味氨基酸中,Glu是鮮味最強的鮮味劑,有較高的營養(yǎng)價值。Glu進入人體后,易與血氨形成谷酞胺,解除代謝過程中氨所產(chǎn)生的毒害作用,因而能預防和治療肝昏迷,保護肝臟[19]。多種氨基酸進入能量代謝循環(huán)的中間產(chǎn)物為谷氨酸,這可能是肝胰腺和性腺中谷氨酸含量升高的重要原因。Gly和Ala為甜味氨基酸,對蝦、蟹等水產(chǎn)品的鮮味有重要貢獻[20-22]。其中Gly除本身可以提供清香甜味外,還能減少苦味并從食物中除去令人不快的口味[17]。囤養(yǎng)實驗中蟹的可食部位Gly含量均增加,這也解釋了囤養(yǎng)蟹苦味下降的原因。

2.4.2 中華絨螯蟹可食部位TAV值 判定食品中單一組分的滋味強度和探尋其對整體風味的貢獻時,通常采用TAV值作為最為經(jīng)典和客觀的方法[23]。當TAV>1時,說明該物質對食品的風味有貢獻,數(shù)值越大貢獻程度越大;當TAV<1時,則說明該物質對于食品的風味沒有貢獻[24]。從表5游離氨基酸的TAV值可以看到,囤養(yǎng)組與對照組體肉中TAV>1的氨基酸有Glu、Gly、Ala、Arg和Pro,說明這幾種氨基酸對體肉滋味貢獻大,且囤養(yǎng)組中Gly和Ala的TAV值顯著高于對照組(p<0.05)。對照組肝胰腺中TAV>1的氨基酸主要為Glu、Ala、纈氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、Lys、組氨酸(His)、Arg,囤養(yǎng)組除了包含對照組中的7種氨基酸外,還增加了Gly、異亮氨酸(Ile)、Leu、苯丙氨酸(Phe)和Pro,且各氨基酸TAV值較對照組顯著增加(p<0.05),其TAV值越大,對肝胰腺的滋味貢獻越大,證明囤養(yǎng)對肝胰腺滋味貢獻較大。性腺中對照組氨基酸TAV>1的只有兩種氨基酸,即Glu、Arg,囤養(yǎng)組TAV>1的氨基酸為Glu、Ala、Lys、His、Arg和Pro,且性腺中各氨基酸TAV值顯著高于對照組(p<0.05),對性腺滋味貢獻顯著。蟹三個可食部位氨基酸TAV值囤養(yǎng)后總體上呈增加的趨勢,說明囤養(yǎng)有利于提高氨基酸的滋味貢獻,改善蟹的品質。在所有滋味活性物質中,苦味氨基酸Arg的TAV值非常高,大量研究證實了Arg在水產(chǎn)品整體滋味中的貢獻巨大,表現(xiàn)為極正相關[25]。

表5 囤養(yǎng)前后中華絨螯蟹三個可食部位TAV值

2.5 呈味核苷酸組成、TAV值及EUC值

中華絨螯蟹中主要的呈味核苷酸為5′-鳥苷酸二鈉(GMP)、5′-單磷酸肌苷二鈉(IMP)、5′-單磷酸腺苷二鈉(AMP),這三種呈味核苷酸不僅本身帶有鮮味,還能與MSG、游離氨基酸以及無機離子等產(chǎn)生協(xié)同增鮮作用,改善水產(chǎn)品的整體鮮味[27]。一定濃度的AMP與谷氨酸鈉協(xié)同作用對提高水產(chǎn)品的鮮味具有貢獻作用[28],并與IMP之間有協(xié)同作用,增加鮮味和甜味。

中華絨螯蟹囤養(yǎng)前后呈味核苷酸含量及TAV值如表6所示。從表6中可以看到蟹體肉中囤養(yǎng)組與對照組比GMP、IMP、AMP含量均呈下降的趨勢,因此呈味核苷酸總量下降。肝胰腺中GMP、IMP含量下降,AMP含量顯著上升(p<0.05),總量增加。性腺中GMP、AMP含量經(jīng)過囤養(yǎng)后含量增加,IMP含量減少,呈味核苷酸總量變化趨勢與肝胰腺一致。蟹中AMP 含量高是因為甲殼綱動物AMP 脫氨酶活性較低,導致AMP累積引起的[29]。性腺中含有高濃度的IMP,IMP具有強烈的鮮味,其鮮味強度高于MSG,樣品的IMP含量高也說明了樣品原料的新鮮程度較高。GMP的鮮味強度大約是IMP的2.3倍,AMP的呈味特點與其濃度有關,當濃度低于100 mg/100 g時具有甜味,當濃度高于100 mg/100 g時,其甜味減弱,而鮮味增強[7],而性腺中的AMP含量囤養(yǎng)后已超過800 mg/100 g,說明其甜味減弱,鮮味顯著增強,實驗證明經(jīng)過配合飼料囤養(yǎng)的蟹其鮮味更佳。就TAV值而言,囤養(yǎng)組蟹體肉中呈味核苷酸TAV值下降,肝胰腺中TAV值均小于1,說明囤養(yǎng)后呈味核苷酸對體肉和肝胰腺無滋味貢獻;性腺中GMP和AMP的TAV值與對照組相比顯著增加(p<0.05),且值遠大于1,說明囤養(yǎng)有利于提高性腺GMP和AMP的滋味貢獻。

表6 囤養(yǎng)前后中華絨螯蟹三個可食部位呈味核苷酸含量、EUC值和TAV值(mg/100 g,n=3)

鮮味氨基酸(如Glu或Asp)與呈味核苷酸(如IMP、GMP或AMP等)具有協(xié)同增強鮮味的作用[30]。通常采用味精當量來評價二者的協(xié)同增鮮作用,即二者協(xié)同產(chǎn)生的鮮味強度相當于多少濃度的味精所產(chǎn)生的鮮味強度。味精當量值結果顯示囤養(yǎng)組體肉中EUC值(1.98)小于對照組(4.23)的,而囤養(yǎng)后蟹的肝胰腺及性腺EUC值顯著上升(p<0.05)。味精呈味閾值為0.03 g/100 g,實驗測得的中華絨螯蟹可食部位EUC值遠遠超過味精,囤養(yǎng)后的中華絨螯蟹體肉中的EUC低于北海沙蟹蟹肉[31]EUC值(6.4),是雪蟹[32]的8倍。總體來說,用配合飼料囤養(yǎng)能夠提高中華絨螯蟹的鮮味。

3 結論

經(jīng)過配合飼料囤養(yǎng)后的中華絨螯蟹體重和各可食部位指數(shù)增加,囤養(yǎng)后體肉脂肪含量下降,蛋白質和水分增加,肝胰腺及性腺中水分、脂肪和蛋白質均增加。感官評價結果顯示囤養(yǎng)后中華絨螯蟹可食部位鮮味及甜味強度增加。囤養(yǎng)后體肉中甜味氨基酸、肝胰腺和性腺中鮮味和甜味氨基酸顯著增加(p<0.05),苦味氨基酸下降,囤養(yǎng)整體提高了蟹的鮮度和甜度。谷氨酸、脯氨酸,甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和精氨酸是變化較為明顯的氨基酸。從TAV值來看,經(jīng)過囤養(yǎng)的蟹其TAV值總體上呈增加的趨勢,且TAV>1的氨基酸增多,數(shù)值較大。呈味核苷酸和EUC值結果顯示,囤養(yǎng)后體肉中核苷酸總量下降,EUC下降;肝胰腺和性腺中核苷酸和EUC值顯著增加(p<0.05)。中華絨螯蟹鮮味強度高主要是因為其呈鮮味的氨基酸和核苷酸含量高,囤養(yǎng)實驗增加了中華絨螯蟹鮮味及甜味。綜上,在投喂配合飼料的條件下囤養(yǎng)的中華絨螯蟹有改善滋味的作用,其囤養(yǎng)后的滋味更佳。