三疣梭子蟹營養(yǎng)和風味品質(zhì)比較分析

郭亞男，韓剛，楊臻，宋金龍，王瀟，穆迎春*，孟娣

(1. 中國水產(chǎn)科學研究院,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品質(zhì)量安全控制重點實驗室，北京 100141；2. 上海海洋大學水產(chǎn)與生命學院，上海 201306)

三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)，隸屬甲殼綱、十足目、梭子蟹科、梭子蟹屬(Portunus)，味鮮美，營養(yǎng)豐富，是中國沿海地區(qū)重要的經(jīng)濟蟹類之一。該蟹可食用部位必需氨基酸和必需脂肪酸含量較高，營養(yǎng)組成均衡，因而深受消費者歡迎。在中國范圍內(nèi)，北起遼東半島，南至福建省、廣東省都有分布，尤其在渤海灣和東海沿岸的漁業(yè)經(jīng)濟中占有一定的地位[1-4]。

隨著人民生活水平的提高，人們不再只追求食物的口感，而更注重其營養(yǎng)成分。目前，關(guān)于三疣梭子蟹營養(yǎng)成分含量的研究，主要集中于蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸和脂肪酸等常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)，研究內(nèi)容主要包括性別、可食用部位(肌肉、肝胰腺及性腺)、養(yǎng)殖方式、成熟階段和餌料組成等因素對三疣梭子蟹營養(yǎng)品質(zhì)的影響。但是，關(guān)于不同產(chǎn)地、不同養(yǎng)殖方式對三疣梭子蟹營養(yǎng)及風味品質(zhì)造成差異性的研究較少，且對其營養(yǎng)及風味成分含量的比較范圍不夠廣泛。為進一步深入研究三疣梭子蟹營養(yǎng)品質(zhì)，本文從三疣梭子蟹的營養(yǎng)成分、風味成分兩方面進行綜述，并歸納比較三疣梭子蟹關(guān)鍵營養(yǎng)成分測定方法的優(yōu)劣，以期為深入開展三疣梭子蟹的品質(zhì)分析與營養(yǎng)評價等相關(guān)科研工作提供理論參考。

1 三疣梭子蟹營養(yǎng)成分研究概況

1.1 常規(guī)營養(yǎng)成分

三疣梭子蟹的常規(guī)營養(yǎng)成分包括水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪及無氮浸出物等物。其中粗蛋白和粗脂肪的含量差異對三疣梭子蟹營養(yǎng)評價有較大的影響。

1.1.1 粗蛋白

水產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量豐富，在鯽、青魚等水產(chǎn)品的肌肉干物質(zhì)中，其蛋白質(zhì)含量高達80%～90%[5]。目前，國內(nèi)已有研究通過測定不同養(yǎng)殖方式、不同部位和不同成長階段下三疣梭子蟹的蛋白質(zhì)含量，進行營養(yǎng)差異性評價。

徐善良等[6]比較了野生和養(yǎng)殖三疣梭子蟹雌蟹的肌肉、肝胰腺及性腺中的粗蛋白質(zhì)含量，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖蟹的肌肉和性腺中粗蛋白質(zhì)含量均高于野生蟹；養(yǎng)殖蟹和野生蟹的肝胰腺粗蛋白含量差異不顯著；養(yǎng)殖蟹肌肉中粗蛋白質(zhì)含量最高，達到81.69%，野生蟹肌肉中粗蛋白含量為74.02%。汪倩等[7]對三疣梭子蟹不同部位肌肉的蛋白質(zhì)含量進行了測定，結(jié)果顯示，腹部肌肉的蛋白質(zhì)含量為17.25%，附肢肌肉的蛋白質(zhì)含量為15.81%，腹部肌肉的蛋白含量顯著高于附肢。華曉旭等[8]對三疣梭子蟹軟殼蟹和硬殼蟹中的粗蛋白含量進行了比較，發(fā)現(xiàn)軟殼蟹的粗蛋白含量為47.08%，而硬殼蟹為68.53%，即軟殼蟹的粗蛋白含量遠低于硬殼蟹的粗蛋白含量。靳立兵等[9]發(fā)現(xiàn)三疣梭子蟹軟殼硬化階段粗蛋白含量隨時間增加呈增加趨勢：0 h為15.78%，12 h為 24.02%，48 h為33.07%。

1.1.2 粗脂肪

水產(chǎn)品體內(nèi)的脂肪含量將直接影響到水產(chǎn)品的肉質(zhì)營養(yǎng)和品質(zhì)風味[6]。國內(nèi)已有研究通過測定不同養(yǎng)殖方式下三疣梭子蟹的脂肪含量來進行營養(yǎng)差異性評價。

張薇[10]對野生與養(yǎng)殖三疣梭子蟹的粗脂肪含量進行了比較，在各組織中的分布含量依次為肝胰腺>性腺>肌肉，野生蟹的肝胰腺中粗脂肪含量為29.19%，養(yǎng)殖蟹的肝胰腺中粗脂肪含量為14.64%。徐善良等[6]對此也有報道，野生蟹肌肉中粗脂肪含量均值為養(yǎng)殖蟹的2.8倍，同時，野生蟹肝胰腺中粗脂肪含量相當于養(yǎng)殖蟹的1.3倍以上。

1.2 風味成分

三疣梭子蟹的風味成分可分為非揮發(fā)性和揮發(fā)性兩類，其中，主要的非揮發(fā)性呈味成分是游離氨基酸，且每種氨基酸所呈現(xiàn)出的風味不同[11]。在所有的呈味成分中，鮮味是三疣梭子蟹重要的風味特征之一[12-13]，其特征氨基酸是谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)。甜味也是三疣梭子蟹呈味的重要風味特征之一，其特征氨基酸包括甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、亮氨酸(Leu)、蛋氨酸(Met)、天冬氨酸(Asp)、脯氨酸(Pro)和精氨酸(Arg)，其中，Arg可以增加呈味的復雜性，甜味氨基酸略帶苦味，而苦味由Glu等來調(diào)節(jié)[14]。蟹類可食部分可分為肌肉、肝胰腺和性腺3部分，是三疣梭子蟹蒸煮后香味的主要來源。肝胰腺和性腺產(chǎn)生香味的前體物質(zhì)是脂肪酸，而其中必需脂肪酸既可作為營養(yǎng)指標又可作為風味指標[15]。另外，核苷酸、甜菜堿、礦物質(zhì)和糖原等物質(zhì)也是蟹類呈味的重要成分[16-17]?？设b定到的揮發(fā)性氣味成分，主要包括醇、醛、酮、酯、碳氫化合物以及含氮的雜環(huán)化合物。

1.2.1 非揮發(fā)性呈味成分

1.2.1.1 游離氨基酸

氨基酸是構(gòu)成動物營養(yǎng)所需蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)，可以調(diào)味增香，強化食物營養(yǎng)。蟹類的蛋白質(zhì)中具有均衡的必需氨基酸成分[18]，且含有豐富的呈味氨基酸和含硫氨基酸，這在一定程度上解釋了其風味鮮美的原因[19-22]。三疣梭子蟹可食部分可以檢測到16～18種氨基酸，含量較高的游離氨基酸為Arg、Gly、Ala、組氨酸(His)和Pro，其中Arg和Gly占總氨基酸含量的60%以上。三疣梭子蟹中游離氨基酸以甜味氨基酸為主，占總氨基酸的80%左右，且其中的Gly和Ala等甜味氨基酸含量較高，這些甜味氨基酸賦予了其特有的甘甜味。三疣梭子蟹氨基酸中含量最高的是Arg，很多海產(chǎn)品中都有大量的Arg存在，這些Arg賦予海鮮獨有的滋味，是海鮮食品的重要風味貢獻者[23]。

劉磊等[24]分別測定了野生、養(yǎng)殖以及“科甬1號”3種不同養(yǎng)殖方式下三疣梭子蟹肌肉、肝胰腺和性腺3個部位中的Met、Glu、Pro、Arg、Ala、Gly、Leu及Asp 8種呈味氨基酸的含量，結(jié)果顯示，不同群體的3種組織中均含有以上8種呈味氨基酸，其中Glu的滋味活性值(TAV)均大于1，是三疣梭子蟹呈鮮味的主要貢獻者，其次是Gly和Ala?！翱起?號”在氨基酸貢獻的風味上優(yōu)于野生和養(yǎng)殖群體。卜俊芝等[25]對采于舟山的三疣梭子蟹的風味展開研究，發(fā)現(xiàn)三疣梭子蟹的呈味氨基酸中，Arg和Gly含量較高。

1.2.1.2 必需脂肪酸

脂肪酸是機體主要能量來源之一，按其對人體的營養(yǎng)價值可分為必需脂肪酸和非必需脂肪酸。必需脂肪酸又稱為多不飽和脂肪酸(PUFA)，是人體必須營養(yǎng)元素，具有預(yù)防冠心病以及降血脂等治療功效，與兒童智力發(fā)育、記憶等生理功能存在密不可分的關(guān)系[26-28]。同時，脂肪酸(尤其是必需脂肪酸)是肉類加熱后產(chǎn)生香味的必要物質(zhì)[29-30]。必需脂肪酸也是評價水產(chǎn)品營養(yǎng)及風味成分的重要指標。與中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)相比，三疣梭子蟹的不飽和脂肪酸含量高于飽和脂肪酸含量，而其香味就來源于高含量的不飽和脂肪酸[31-32]，因而風味更佳。三疣梭子蟹中的不飽和脂肪酸含量大致相同，加熱氧化后產(chǎn)生具有獨特香味的醛類、酮類物質(zhì)，與中華絨螯蟹等蟹類有相同的風味組成[33-34]。

劉磊等[24]在野生、養(yǎng)殖和“科甬1號”的各個組織中共檢測出35種脂肪酸，而C18:1t(n-9)(反油酸)和C18:3(n-3)(α-亞麻酸)在3種群體中均未被檢測到。野生群體和“科甬1號”群體的性腺中的多不飽和脂肪酸所貢獻的風味明顯優(yōu)于養(yǎng)殖群體，但3個群體的肝胰腺和肌肉中的脂肪酸造成的風味差異不顯著。徐善良等[6]在養(yǎng)殖和野生群體的三疣梭子蟹肌肉、肝胰腺和性腺中共檢測出38種脂肪酸。從脂肪酸的組成分析，野生和養(yǎng)殖蟹的3種組織中含量普遍較高的3種脂肪酸分別是C18:1(n-9)(油酸)、C22:6(n-3)(DHA)和C16:0(棕櫚酸)。

1.2.1.3 甜菜堿

甜菜堿是一種帶有甜味的物質(zhì)，被認為是軟體動物肌肉中的一種非蛋白質(zhì)的含氮成分[35]。甜菜堿的化學名稱為三甲胺乙內(nèi)酯，屬于季銨型生物堿，是對甘氨酸甜菜堿、龍蝦肌堿和β-丙氨酸甜菜堿等一類化合物的簡稱。甜菜堿是海產(chǎn)品體內(nèi)的營養(yǎng)成分之一，可以輔助呈味，使其具有甜味[36]。其還可激發(fā)水產(chǎn)動物的嗅覺和味覺，起到誘食的作用，因此，可用作水產(chǎn)飼料添加劑[37]。

金蕾等[38]對不同生長階段的三疣梭子蟹肌肉組織中的甜菜堿進行測定，發(fā)現(xiàn)其含量水平在雌蟹中表現(xiàn)為從幼蟹時的低水平快速上升至未交配時的峰值，交配后減半；而在雄蟹中則表現(xiàn)為隨著肌肉的發(fā)育，甜菜堿含量呈逐漸升高的趨勢。卜俊芝[25]發(fā)現(xiàn)三疣梭子蟹中甜菜堿的含量較高(3 937.312 mg/100g)，顯著高于中國對蝦(Penaeuschinensis)(64.97 mg/100 g)[39]、河蟹(45.2 mg/100 g)和青蟹(Scyllaserrata)(189.4 mg/100 g)[40]。甜菜堿呈味閾值較高，約為250～500 mg/mL[41]，而三疣梭子蟹甜菜堿含量低于該閾值范圍，因此推測甜菜堿可能不是蟹肉滋味的直接作用者，而是主要起滋味協(xié)同作用。

1.2.1.4 核苷酸

核苷酸作為大自然生命中的基本組成成分，對生物的生長、發(fā)育、繁殖和遺傳都起著決定性作用。呈味核苷酸包括腺苷酸(AMP)、鳥苷酸(GMP)和肌苷酸(IMP)等，其中AMP呈甜味，GMP呈苦味，IMP呈鮮味[42-43]。梭子蟹的主要呈味核苷酸是IMP和AMP[25]。

王慧等[44]研究了不同飼料養(yǎng)殖對雌體三疣梭子蟹不同部位呈味核苷酸含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3種飼料養(yǎng)殖的三疣梭子蟹，性腺中呈味核苷酸AMP的含量最高，其次是IMP、GMP；肌肉中IMP和AMP含量較高，GMP含量比較低；肝胰腺中GMP、IMP和AMP的含量與性腺和肌肉中相比均較低。侯文杰等[45]比較了池塘養(yǎng)殖與野生三疣梭子蟹可食部位(性腺、肝胰腺及肌肉)的呈味核苷酸含量，發(fā)現(xiàn)池塘養(yǎng)殖梭子蟹的性腺中IMP、GMP和AMP含量顯著高于野生梭子蟹(P<0.05)，而肝胰腺中的GMP和AMP、肌肉中的IMP均顯著低于野生梭子蟹(P<0.05)。施文正等[46]分別對渤海、黃海、東海和南海的雌性三疣梭子蟹中獲取的肝胰腺、性腺和肌肉進行研究，分析不同產(chǎn)地生長環(huán)境對雌性三疣梭子蟹3個可食部位的呈味核苷酸化合物造成的影響，結(jié)果表明，4個海域中三疣梭子蟹的肝胰腺和性腺中含量較高的均是AMP，而肌肉中含量較高的均是IMP。由上可見，養(yǎng)殖方式、飼料組成和生長環(huán)境等因素可影響三疣梭子蟹的核苷酸含量，進而影響其風味。

1.2.1.5 無機鹽

無機鹽是人類維持生命活動不可缺少的營養(yǎng)要素之一，是維持動植物生命活動的必需物質(zhì)[47]。在海產(chǎn)品中，無機鹽既可作為呈味成分，也可保證海產(chǎn)品的口感。

金蕾等[38]對三疣梭子蟹不同發(fā)育階段肌肉中的無機鹽含量進行了調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)處于幼蟹、交配前和交配后3個發(fā)育階段的三疣梭子蟹肌肉中含量最低的元素均是Fe，而K、Na的含量都比較高。卜俊芝[25]對三疣梭子蟹中無機鹽含量的研究，發(fā)現(xiàn)無機離子Na+、K+和Cl-對三疣梭子蟹的滋味有著重要貢獻。

1.2.2 揮發(fā)性氣味成分

目前已經(jīng)鑒定的水產(chǎn)品的香味化合物主要是香味閾值較低的醇、醛、酮和含氮/氧/硫的雜環(huán)化合物[48]。

藺佳良等[49]探究了不同溫度下三疣梭子蟹的揮發(fā)性物質(zhì)的變化情況，結(jié)果表明，加熱可對其風味產(chǎn)生較大影響，在新鮮蟹肉中均檢測到較高含量的1-戊烯-3-醇、庚醛、癸醛和壬醛。劉磊等[24]在野生、養(yǎng)殖和“科甬1號” 3個群體的三疣梭子蟹性腺中共檢測到88種揮發(fā)性氣味成分，較中華絨螯蟹[50-51]和蝦類[52]種類多，其中醛類、酮類和酚類化合物各1種、酯類化合物11種、醇類化合物11種、烷烴化合物51種及其他化合物12種。

2 三疣梭子蟹主要風味成分的測定方法

2.1 非揮發(fā)性氣味成分

2.1.1 氨基酸

氨基酸的測定方法較多，如分光光度法、高效液相色譜法、氨基酸自動分析儀法、毛細管電泳法和紙層析法等[53-54]。各方法優(yōu)劣勢分析見表1。

GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》中對于食品中氨基酸的測定，采用酸水解蛋白后，再經(jīng)氨基酸分析儀進行測定，該方法只能測定16種氨基酸，且酸水解蛋白質(zhì)的優(yōu)點在于獲取的氨基酸都為L-氨基酸，但對于三疣梭子蟹中的半胱氨酸(Cys)和色氨酸(Trp)不能進行有效測定。Maria等[55]和高向陽等[56]建立了一種測定Trp含量的高效液相色譜法，樣品用5 mol/L氫氧化鉀進行堿水解前處理。卜俊芝等[57]對細點圓趾蟹(Ovalipespunctatus)加工水煮液的氨基酸組成分析研究中，首先將水煮液中的蛋白質(zhì)經(jīng)酸水解處理[58]，再采用AccQ-Tag方法衍生，最后通過液相色譜測定氨基酸組成及含量。其中，游離氨基酸的測定是通過將水煮液中的蛋白質(zhì)經(jīng)三氯乙酸沉淀后，采用AccQ-Tag方法衍生，液相測定含量。汪倩等[7]將三疣梭子蟹樣品經(jīng)鹽酸水解后，通過氨基酸自動分析儀分析測定16種氨基酸，而Trp測定采用氫氧化鉀水解法，Met和Cys測定則采用過甲酸氧化水解法。劉磊等[24]參考中華絨螯蟹的測定方法[59]在樣品中加入三氯乙酸溶液，經(jīng)離心機離心后采上清液，調(diào)節(jié)pH并用濾膜過濾，再用氨基酸自動分析儀檢測氨基酸含量。

2.1.2 脂肪酸

在食品中脂肪酸眾多的檢測手段中,常用的檢測方法有氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法和高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[60]。各方法優(yōu)劣勢分析見表2。

表1 氨基酸分析方法的優(yōu)點和缺點Tab.1 Advantages and disadvantages of amino acid analysis methods

表2 脂肪酸分析方法的優(yōu)點和缺點Tab.2 Advantages and disadvantages of fatty acid analysis methods

汪倩等[7]將三疣梭子蟹樣品先用三氟化硼-甲醇對總脂進行甲脂化處理，再用氣相色譜儀測定脂肪酸含量。劉磊等[24]取適量樣品加入離心管中，進行水浴處理后，降到室溫再加入正己烷，振蕩后靜置等待分層，取上清液并用正己烷定容，再用氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測脂肪酸含量。

2.1.3 甜菜堿

甜菜堿的檢測方法主要有氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法及可見分光光度法。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法優(yōu)點為可對未知物圖譜提前預(yù)見、分析時間短且物品消耗少等，但其缺點為成本較高、復雜衍生化處理比較耗時耗力[61]。可見分光光度法優(yōu)點為重現(xiàn)性、精密度良好，但操作復雜、分析時間較長且重復性差[62]。劉磊等[24]取三疣梭子蟹樣品，以甲醇為溶劑，經(jīng)加熱回流提取，冷卻后過濾并洗滌，定容后再用氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測甜菜堿含量。金蕾等[38]用乙醇萃取法提取三疣梭子蟹樣品的甜菜堿溶液，通過分光光度計測定甜菜堿標準溶液的吸光度值制出標準曲線，以同樣方法測定甜菜堿制備液的吸光度值，3組平行試驗取平均值后代入標準曲線，得出甜菜堿含量。

2.1.4 核苷酸

常見呈味核苷酸檢測方法主要是高效液相色譜法,其優(yōu)點為靈敏度高、分析速度快且測定結(jié)果準確。高效液相色譜法還可以將核苷酸中的腺苷酸、肌苷酸和肌苷等分離，是一種易于推廣的核苷酸測定方法，但其前處理過程復雜、絕對回收率低、分析周期長且成本高，導致應(yīng)用受限等[63]。施文正等[46]分別取待測蟹肝胰腺、肌肉和性腺，加入高氯酸溶液，經(jīng)離心機離心后采集上清液，調(diào)節(jié)pH并定容，用濾膜過濾，再用高效液相色譜儀檢測核苷酸含量。

2.1.5 無機鹽

無機鹽離子含量主要通過電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、火焰原子吸收光譜儀進行測定。電感耦合等離子體質(zhì)譜法優(yōu)點為操作簡單快速、檢出限低、準確度高、靈敏度高及可同時測定多種元素，缺點為誤差大、干擾因素多及高溫環(huán)境下儀器易出現(xiàn)故障[64]?；鹧嬖游展庾V法較電感耦合法具備用樣量少、抗干擾能力強及檢出限低等優(yōu)勢，但靈敏度較低[65]。

2.2 揮發(fā)性氣味成分

揮發(fā)性氣味成分檢測的前處理方法主要為固相微萃取法。固相微萃取技術(shù)集采集、萃取、濃縮和進樣于一體，可萃取食品中的揮發(fā)性物質(zhì)，該前處理方式成本低、操作方便，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品中揮發(fā)性成分的測定[68-69]。劉磊等[24-25]取三疣梭子蟹樣品進行萃取，并成功用氣相色譜-質(zhì)譜儀測定樣品中的揮發(fā)性成分。

3 展望

蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸和脂肪酸等常規(guī)營養(yǎng)成分可直接反應(yīng)三疣梭子蟹的營養(yǎng)品質(zhì)，同時，游離脂肪酸、必需氨基酸、甜菜堿、核苷酸和礦物質(zhì)等成分與其風味和肉質(zhì)等也存在密切的關(guān)系。三疣梭子蟹是一種高蛋白、低脂肪的水產(chǎn)品，此外，還含有豐富的微量元素，如鈣、磷、鉀、鈉和鎂等。不同性別、部位、養(yǎng)殖方式和成熟階段等影響因素均會對三疣梭子蟹的營養(yǎng)及風味品質(zhì)造成差異性。

目前，關(guān)于三疣梭子蟹的研究主要集中在其常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)及風味成分的測定。存在的問題主要有：樣品選擇、測定儀器和操作方式等因素均會造成結(jié)果的差異性；對呈味物質(zhì)之間的關(guān)系和相互作用的研究甚少；三疣梭子蟹的產(chǎn)地、捕撈時間等不同，同樣會造成其營養(yǎng)和風味的差異，目前尚缺乏此方面的系統(tǒng)研究。

建議在以下兩方面深入研究：一是加強基礎(chǔ)研究。探索生長環(huán)境、養(yǎng)殖模式及加工方式等因素對三疣梭子蟹營養(yǎng)與品質(zhì)的影響，以評價其主要營養(yǎng)和功效成分，建立三疣梭子蟹營養(yǎng)品質(zhì)評價標準，為消費者提供更全面的信息；二是開展品質(zhì)提升研究。如生長環(huán)境、飼料等造成三疣梭子蟹不同部位營養(yǎng)和風味成分差異性的機理，為三疣梭子蟹養(yǎng)殖者調(diào)整養(yǎng)殖模式提供更全面的參考依據(jù)。