不同產地雌性中華絨螯蟹感官品質與滋味品質的差異性

謝輝，尹明雨，張玉非，王錫昌*

1(上海海洋大學 食品學院，上海，201306)2(上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心，上海，201306) 3(農業(yè)部水產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室，上海，201306)

中華絨鰲蟹(Eriocheirsinensis)又被稱為河蟹或大閘蟹，是我國一種常見的養(yǎng)殖經濟蟹類[1]，因其具有豐富的營養(yǎng)及鮮美的肉質，從而在水產養(yǎng)殖業(yè)中占有重要地位[2]。中華絨螯蟹的產地在我國分布較廣，其中以蘇州陽澄湖最為著名。上海同樣是中華絨螯蟹的幾大產地之一，上海松江區(qū)的魚躍養(yǎng)殖基地有悠久的河蟹養(yǎng)殖歷史，主要為淡水池塘養(yǎng)殖[3]，并在池塘中投種伊樂藻這一水草；而上海崇明區(qū)的崇東養(yǎng)殖基地以微咸水池塘為主[4]，并在池塘中投種伊樂藻及苦草2種水草。而由于中華絨螯蟹的產地不同，其養(yǎng)殖環(huán)境則有所差異，養(yǎng)殖環(huán)境是影響中華絨鰲蟹品質的一個重要因素，對于不同養(yǎng)殖環(huán)境，其中的溫度、pH以及水草的組成等都會有所不同，從而造成河蟹之間品質的差異。

目前對中華絨螯蟹風味影響因素的研究主要集中在規(guī)格等級、飼料、鹽度[5-7]等方面，不同養(yǎng)殖環(huán)境對其風味影響的研究較少。本研究以上海崇明區(qū)的崇東產地及松江區(qū)的魚躍產地養(yǎng)殖的中華絨螯蟹為研究對象，利用人工感官和電子感官(電子舌檢測)，游離氨基酸及呈味核苷酸的測定，通過計算味道強度(taste activity value，TAV)和味精當量(equivalent umami concentration,EUC)對其呈味強度進行評價，對中華絨螯蟹的滋味品質進行綜合分析，進而探究不同產地的中華絨螯蟹感官及滋味品質的差異，以期為進一步提高中華絨螯蟹的滋味品質提供相關的數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

中華絨鰲蟹：2019年11月，從上海崇明區(qū)崇東 (CD) 養(yǎng)殖基地與上海松江區(qū)魚躍 (YY) 養(yǎng)殖基地各采集雌蟹40只，平均體重90～110 g。將捕撈出水的中華絨鰲蟹立即用麻繩扎緊以防止消耗過多能量，放置在裝滿冰袋的泡沫箱中迅速運到實驗室。

LA-8080氨基酸自動分析儀，日本日立制作所;W2690/5高效液相色譜儀，美國Waters公司;ASTREE電子舌，法國Alpha M.O.S.公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備

將捆扎好的不同產地的雌性中華絨鰲蟹從箱中取出，首先用水將河蟹表面清洗干凈，再用紙將表面水分吸干，稱其重量并進行記錄。隨后迅速將河蟹致死，去除腿和蟹殼，將性腺、肝胰腺及體肉剝離開來并分別放入塑封袋中放置于-40 ℃冰箱待用。

1.2.2 人工感官評價

參照從嬌嬌等[8]的方法，挑選10名經驗豐富的感官評定人員，4男6女，分別以鮮味、甜味、苦味及咸味4個呈味特性對中華絨螯蟹3個可食部位進行感官強度打分。評分為5分制，0=不存在；1=剛好可識別；2=弱；3=中等；4=強；5=很強。

1.2.3 電子舌感官評價

結合張晶晶等[4]及張家奇等[9]的方法稍加改動。取3個可食部位各(2±0.000 1)g 于離心管中，向離心管中加入30 mL超純水，勻漿30 s，重復3次，在冰浴下進行超聲5 min，再將其放置于4 ℃冰箱中靜置30 min后，以15 000 r/min轉速，4 ℃下離心15 min，將上清液過濾后定容至80 mL，上機。

1.2.4 游離氨基酸測定

結合從嬌嬌等[8]及彭靜文等[10]的方法稍加改動，稱取體肉(0.8±0.000 1) g，肝胰腺和性腺各(1.2±0.000 1) g于離心管中，分3次向離心管中加入15 mL 5%的C2HCl3O2(TCA)試劑，勻漿30 s，重復3次，冰浴條件下超聲15 min，在4 ℃冰箱中靜置2 h后，以10 000 r/min轉速，4 ℃下離心10 min，取5 mL上清液于新的離心管中，將pH調至2±0.02后定容至10 mL，過0.22 μm水相濾膜后上機。

1.2.5 呈味核苷酸測定

結合從嬌嬌等[8]及彭靜文等[10]的方法稍加改動，分別稱取3個可食部位樣品各4±0.0001 g于離心管中，分兩次向離心管中加10 mL 10%的 HClO4(PCA)試劑，勻漿30 s，重復3次，在冰浴條件下進行超聲5 min，以10 000 r/min轉速，4 ℃下離心15 min后收集上清液，將沉淀用5 mL 5%的PCA洗滌后再次離心并收集上清液，重復兩次上述操作并將上清液合并，將合并后的上清液的pH調至5.8±0.02，放置4 ℃冰箱中靜置30 min，取上清液定容至50 mL，過0.22 μm水相濾膜后上機。

HPLC 條件：250 mm×4.6 mm的GL-Inertsil/ODS-3 色譜；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CH3OH，B 為pH 5.8的0.02 mol/L KH2PO4與K2HPO4的混合溶液。

1.2.6 味道強度值及味精當量

滋味物質的味道強度值TAV[11]的如計算公式(1)所示：

(1)

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

味精當量(EUC)[12]的計算如公式(2)所示：

(2)

式中：EUC為味精當量(g MSG/100g)(谷氨酸鈉，monosodium glutamate，MSG)；ai為鮮味氨基酸[天冬氨酸(aspartate，Asp)、谷氨酸(glutamic acid，Glu)]的含量，g/100g；bi為鮮味氨基酸相對于MSG 的相對鮮度系數(shù)(其中Glu 為1，Asp為0.077 )；aj為呈味核苷酸[5′-鳥苷酸(5′-guanylic acid，GMP)、5′-肌苷酸(5′-inosinic acid，IMP)及5′-腺苷酸(5′-adenylic acid，AMP)]的含量，g/100g；bj為呈味核苷酸相對于 IMP 的相對鮮度系數(shù)(其中IMP 為 1，GMP 為 2.3，AMP 為 0.18)；1 218為協(xié)同作用系數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有結果均以平均值±標準偏差(mean±SD，n=3)表示。數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0中單因素分析，P<0.05為有顯著性差異；熱圖采用Excel進行繪制；主成分分析在電子舌儀器自帶Alpha M.O.S.主成分分析軟件進行相關統(tǒng)計學分析。

2 結果與分析

2.1 人工感官及電子舌分析

2.1.1 人工感官評價分析

圖1為不同產地的雌性中華絨鰲蟹可食部位滋味感官雷達圖。從圖1可看出，崇東組性腺肝胰腺的甜味強度都明顯高于魚躍組，體肉中2組無明顯差異，崇東組肝胰腺和體肉的鮮味強度均明顯高于魚躍組，而崇東組性腺的鮮味強度低于魚躍組，性腺及體肉中崇東組的咸味強度更高，肝胰腺中無明顯差異，崇東組河蟹的苦味強度均高于魚躍組。

圖1 不同產地雌性中華絨螯蟹感官雷達圖Fig.1 Taste sensory evaluation radar map of edible parts of female Eriocheir sinensis cultured in different origin注：CD：崇東;YY：魚躍

2.1.1 電子舌分析

ASTREE電子舌的響應信號為各傳感器所記錄的電壓值變化[11]，主成分分析(principal component analysis，PCA)是在損失很少信息的前提下，將多個指標重新組合為一組新的互相無關的幾個綜合變量，并以二維散點圖形式顯示[12]。圖2為不同產地的中華絨螯蟹各可食部位PCA結果，性腺、肝胰腺和體肉的PC1和PC2之和分別為98.984%、97.496% 和91.428%，結果均大于91%，該結果代表樣本整體的差異性信息在主成分平面上的完整程度，其值越大代表樣本的整體差異性信息越完整[11]。不同樣品的滋味輪廓的區(qū)分度用判別指數(shù)(discrimination index，DI)表示[13]，DI值的大小與樣品之間的區(qū)分度呈正相關[11]。由圖2可看出，2個不同產地的各可食部位的整體滋味輪廓均無重疊部分，且DI值均高于85，表明不同產地間蟹各可食部位的整體滋味能夠得到有效區(qū)分。進一步分析可知，性腺和肝胰腺的差異主要體現(xiàn)在PC1上，體肉的差異主要體現(xiàn)在PC2上，且PC1的貢獻率均大于PC2。

a-性腺；b-肝胰腺；c-體肉圖2 不同產地雌性中華絨螯蟹可食部位電子舌PCA圖Fig.2 Principal component analysis(PCA)plot by electronic tongue for edible parts of female Eriocheir sinensis cultured in different origin

2.2 環(huán)境對中華絨鰲蟹的游離氨基酸的影響

2.2.1 游離氨基酸組成及含量分析

游離氨基酸(free amino acid, FAA)作為中華絨螯蟹在內的甲殼動物體內重要的呈味物質之一[14-15]，使其具有豐富的滋味[16-17]。圖3為不同產地中華絨螯蟹各可食部位的游離氨基酸熱圖，圖中顏色的深淺代表該物質相對豐富度的高低，顏色越深表明其相對豐富度越高，從圖中可看出性腺中Glu、Arg及Pro這3種FAA的相對豐富度較高，且均為CD>YY；肝胰腺中Glu、Ala、Arg及Pro這4種FAA的相對豐富度較高，且均為CD>YY；體肉中Gly、Ala、Arg及Pro這4種FAA的豐富度較高，其中Gly、Ala及Pro的相對豐富度為CD>YY，而Arg無明顯差異。

表1為不同產地華絨螯蟹各可食部位中的游離氨基酸的含量。可食部位中游離氨基酸的組成及含量與其滋味的鮮美程度呈顯著相關[18]。天冬氨酸(Asp)與谷氨酸(Glu)為鮮味氨基酸(umami free amino acids, UFA)[19]；丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)及脯氨酸(Pro)為甜味氨基酸(sweet free amino acids, SFA)[20]；其余包括精氨酸(Arg)、組氨酸(His)、賴氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)等在內的均為苦味氨基酸(bitter free amino acid, BFA)[21]。值得注意的是，雖然Arg是苦味氨基酸，但具有提升中華絨螯蟹的鮮味以及口感的功能，對水產品的整體滋味有重要影響，表現(xiàn)為極正相關[22]。

cx-崇東性腺；yx-魚躍性腺；cg-崇東肝胰腺；yg-魚躍肝胰腺；cr-崇東體肉；yr-魚躍體肉圖3 不同產地雌性中華絨螯蟹各可食部位游離氨基酸熱圖Fig.3 The hot map for free amino acids in edible parts of female Eriocheir sinensis cultured in different origin

性腺中崇東組的FAA含量顯著高于魚躍組(P<0.05)。FAA含量較高的有Glu、Ala、Arg、Pro 4種氨基酸，且均是崇東>魚躍，其中Ala與Pro有顯著性差異(P<0.05)。OKUMA等[23]研究表明，甲殼類動物如蟹、蝦等，其FAA中大多以Arg、Ala和Glu居多，與本實驗結果相似。

崇東組肝胰腺中FAA總含量顯著高于魚躍組(P<0.05)，約為魚躍組FAA總含量的2倍，且各個氨基酸含量均高于魚躍組，因此，崇東組肝胰腺的滋味更為豐富。肝胰腺中的FAA主要集中于Arg、Ala、Glu、Pro、Leu、Gly以及Lys中，這個實驗結果與趙樑等[22]和WANG等[24]研究結果一致。與性腺相比，肝胰腺中BFA含量更高，這也解釋了肝胰腺的苦味強度更高的原因。

體肉中FAA含量明顯高于其他兩個可食部位，大約是性腺與肝胰腺的4倍。Ala、Pro、Glu、Arg、Gly為主要的幾種FAA，崇東組的體肉中游離氨基酸含量顯著低于魚躍的含量(P<0.05)，該結果與性腺、肝胰腺有一定差別，但因其Glu、Ala含量仍比魚躍的中華絨螯蟹體肉中含量高，因此崇東組體肉的滋味更加鮮美。

Glu是所有呈味氨基酸中鮮味最強的氨基酸，其閾值較低，且具備較高的營養(yǎng)價值[25]。此外，Glu在醫(yī)學領域中能夠解除代謝過程中的毒害，具有保護肝臟的功能，高含量的Glu存在可能是因為Glu是其他氨基酸在能量代謝循環(huán)中的中間產物[11]。呈甜味的氨基酸中，Ala和Gly對水產品的鮮味和甜味有重要貢獻，且Gly可減少苦味及其他不好的滋味[26-27]。水產品中不同的呈味物質能夠通過相互作用而影響其對水產品的滋味貢獻，當水產品中含有大量的Ala或Glu時，Gly對其產生的甜味受到一定抑制，NaCl、Glu和AMP的存在同樣會降低Arg對水產品的苦味貢獻，這些呈味物質間復雜的相互作用是水產品整體呈現(xiàn)一個獨特的風味的原因之一[28]。

除此之外，由于產地的不同，養(yǎng)殖環(huán)境也有所區(qū)別，崇東地區(qū)在養(yǎng)殖中華絨螯蟹的過程中在池塘中種植了大量的苦草，且根據(jù)張蕾等[29]報道可知，苦草中BFA含量占FAA總量的44.2%，伊樂藻中BFA占FAA總量的32.5%，苦草的苦味強度明顯高于伊樂藻。苦草作為河蟹的天然餌料之一，在河蟹攝食苦草時其中的苦味物質便通過食物鏈傳遞到河蟹體內并進行積累，從而導致了崇東組河蟹可食部位苦味強度更高。

表1 不同產地雌性中華絨螯蟹可食部位游離氨基酸組成及含量(n=3) 單位：mg/g

2.2.2 中華絨鰲蟹可食部位TAV值

TAV值通常用于判定食品中單一組分的滋味強度和探尋其對整體風味貢獻。TAV>1，代表該組分對食品的整體風味有貢獻，且數(shù)值與其對滋味的貢獻呈正相關；TAV<1，代表該組分對食品的整體風味沒有貢獻[16]。

由表2可看出，不同產地的中華絨螯蟹性腺中TAV>1的有Glu和Arg，且崇東組的這2種氨基酸的TAV值均高于魚躍組，除此之外，崇東組性腺中Ala與His的TAV>1。據(jù)報道，His本身呈苦味，但可增強水產品的風味，使某些水產品具有“肉香”的特征[30]，因此雖然His對崇東組性腺呈苦味特征有顯著影響，但這幾種氨基酸共同對崇東組性腺鮮甜滋味有所貢獻。

對于肝胰腺，TAV>1的游離氨基酸有Ala、Glu及Arg，且Arg的TAV值明顯高于其他幾種的TAV值，說明Arg在中華絨螯蟹中的有重要風味貢獻。崇東組肝胰腺中苦味氨基酸Lys及His的TAV值也大于1，因此對崇東組肝胰腺中的苦味有顯著貢獻。

體肉中TAV>1的氨基酸有Glu、Gly、Ala、Arg及His，其中崇東組Glu、Ala與His的TAV值均高于魚躍組，而Gly和Arg 2種氨基酸的TAV值則低于魚躍組。因為Gly能夠能減少苦味且其甜味會被Glu和Ala抑制，因此這幾種氨基酸對崇東組體肉中鮮味和苦味特征的貢獻更顯著。

表2 不同產地雌性中華絨螯蟹可食部位中游離氨基酸的滋味活度值Table 2 Threshold and taste activity of free amino acids in in edible parts of female Eriocheir sinensis cultured in different origin

2.3 不同產地中華絨鰲蟹核苷酸、TAV值及EUC值的差異

核苷酸是生物體內具有許多特殊生理功能的重要低分子化合物之一[31]。中華絨螯蟹獨特的鮮味不僅受游離氨基酸組成及含量的影響，還與呈味核苷酸的組成和含量有關[32]。5′-鳥苷酸(GMP)、5′-肌苷酸(IMP)及5′-腺苷酸(AMP)為中華絨螯蟹可食部位中主要的3種呈味核苷酸，這3種5′-核苷酸除自身具有鮮味外，還可與其他物質(如谷氨酸鈉(MSG)、游離氨基酸等)共同作用，增強河蟹的鮮味[33]。

從表3可知，中華絨螯蟹中的呈味核苷酸主要集中在性腺當中，其中含量最高的為AMP，其含量超過核苷酸總量的80%，AMP 不僅有抑制苦味的作用，還可以增強水產品特有的甜味和咸味，并能夠與IMP相結合，提高水產品的鮮味強度[34]。此外，AMP的濃度會影響其呈味特點，小于100 mg/100g時，水產品呈甜味，大于100 mg/100g時，水產品的鮮味增強而甜味被削弱[12]。2個產地的蟹的性腺中AMP的濃度均大于1 000 mg/100g，說明性腺甜味減弱而鮮味增強。崇東組的3種呈味核苷酸的含量均顯著高于魚躍組(P<0.05)。肝胰腺中呈味核苷酸的含量在3個可食部位中是最低的，其中崇東組的IMP和AMP的含量都顯著高于魚躍組(P<0.05)，GMP也同樣高于魚躍組但無顯著性差異(P>0.05)。體肉中AMP的含量明顯高于其他2種核苷酸，但2組之間無顯著性差異(P>0.05)，崇東組IMP的含量高于魚躍組但無顯著性差異(P>0.05)，GMP的含量也顯著高于魚躍組(P<0.05)。較IMP而言，體肉中GMP的含量非常低。

就TAV而言，性腺中3種呈味核苷酸均是TAV>1，其中AMP的TAV值遠大于1，說明AMP對中華絨螯蟹性腺的滋味貢獻最大。而肝胰腺中3種呈味核苷酸均是TAV<1，說明這3種呈味核苷酸對肝胰腺無滋味貢獻。對于體肉而言，3種僅核苷酸中AMP的 TAV>1，說明AMP對其滋味有所貢獻。

味精當量是被用來評價鮮味氨基酸與呈味核苷酸的協(xié)同增鮮效果的指標，即兩者通過協(xié)同所產生的鮮味強度相當于多少濃度的味精所產生的鮮味強度[15]。由表3可知，魚躍組性腺的EUC值高于崇東組，但無顯著性差異(P>0.05)，而崇東組肝胰腺和體肉中EUC值更高，尤其是肝胰腺，其EUC值約是魚躍組的4倍,味精呈味閾值為0.03 g/100g。各可食部位的EUC值均大于0.03 g/100g，其中性腺的EUC值遠遠高于味精的閾值，說明100 g崇東組和魚躍組的性腺中所具有的鮮味強度分別相當于23.17 g和23.67 g味精產生的鮮味。總體來說，崇東組的肝胰腺和體肉的鮮味強度更高，性腺無顯著性差異。

表3 呈味核苷酸的含量、味精當量及TAV 值(n=3)Table 3 Content of flavor nucleotide,MSG equivalent and TAV value (n=3)

3 結論

人工感官分析結果顯示，崇東組整體滋味更佳,同時伴隨較重的苦味。電子舌分析結果顯示，3個可食部位的PC1與PC2之和均大于90%，DI>85，這表明不同產地河蟹的各個可食部位整體的滋味輪廓均有所差異。從游離氨基酸分析可得，崇東組性腺肝胰腺的FAA總量均顯著高于魚躍組(P<0.05)，體肉的FAA總量低于魚躍組(P<0.05)。從TAV值來看，崇東組的性腺中Glu、Arg、Ala以及His的TAV值大于1且更高；肝胰腺中崇東組的Ala、Glu、Arg、Lys及His的TAV值大于1且更高；體肉中崇東組Glu、Ala與His的TAV值大于1且更高，Gly和Arg 2種氨基酸的TAV大于1但低于魚躍組。呈味核苷酸和EUC結果顯示，性腺中GMP、IMP和AMP均是TAV>1，其中AMP的TAV值遠大于1，對其滋味貢獻最大。肝胰腺中GMP、IMP和AMP均是TAV<1，對其滋味無貢獻。體肉中僅AMP的TAV>1，對其滋味有貢獻。魚躍組性腺的EUC值高于崇東組，但無顯著性差異(P>0.05)，肝胰腺和體肉中崇東組EUC值更高，尤其是肝胰腺，其EUC值約是魚躍組的4倍。

綜上所述，崇東產地養(yǎng)殖的中華絨螯蟹性腺甜味強度更高，肝胰腺和體肉鮮味及甜味強度更高，同時由于崇東產地養(yǎng)殖環(huán)境中苦草的存在，使得可食部位中的苦味較為明顯。本文研究結果為中華絨螯蟹養(yǎng)殖技術與蟹品加工提供了參考與支持。