不同育肥方式对中华绒螯蟹雄蟹肌肉呈味物质的影响

石 婧,王 帅,龚 骏,顾赛麒,庄 静,王锡昌

(上海海洋大学食品学院,上海 201306)

不同育肥方式对中华绒螯蟹雄蟹肌肉呈味物质的影响

石 婧,王 帅,龚 骏,顾赛麒,庄 静,王锡昌*

(上海海洋大学食品学院,上海 201306)

中华绒螯蟹,配合饲料,野杂鱼,育肥,非挥发性呈味成分,呈味评价

中华绒螯蟹俗称大闸蟹,味道鲜美,驰名中外。我国自20世纪90年代开始养殖河蟹,产量逐年增高,2012年全国产量为71.4 万吨[1],2013年呈增长趋势,带来了良好的经济效益。绝大部分河蟹于十月份上市,一方面集中性强影响价格,另一方面,尚未进行育肥,在营养以及风味方面差强人意,因而在其上市前一般需一个月左右的育肥过程,使其更加丰满和鲜美。

河蟹育肥过程中,配合饲料的使用越来越广泛。关于利用配合饲料进行营养强化和育肥这一课题,近年来国内外进行了大量研究:Xiao Bo Wen[2]实验证明饲料中不同的高不饱和脂肪酸对中华绒螯蟹而言分别起到了重要作用;Lu-Qing Pan[3]通过实验确定了中华绒螯蟹在不同阶段对配合饲料的蛋白需求量;Chandrika Liyana-Pathirana[4]研究表明以谷物为主的合成饲料饲养海胆,其性腺中总氨基酸和游离氨基酸的组成发生显著变化;龚宏伟[5]对配合饲料饲养的河蟹进行营养成分测定,结果显示与阳澄湖大闸蟹没有显著性差异;阙有清[6]等人表明,适宜的配合饲料替代杂鱼全程养殖中华绒螯蟹成蟹对其生长发育无显著负面影响。这些研究主要集中于饲料饲养河蟹亲本的生长及营养等方面,鲜有对饲料饲养的河蟹进行风味方面的研究,造成了一定的空白。

本实验主要分析配合饲料和野杂鱼育肥的中华绒螯蟹雄肌肉中非挥发性呈味成分,包括游离氨基酸、呈味核苷酸和呈味无机离子,并分析比较TAV值和EUC值,对其呈味作用进行评价,进而探明配合饲料和野杂鱼育肥对河蟹风味品质的影响差异,为河蟹优质饲料的开发提供科学参考和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

IMP(5′-肌苷酸)标准品 Sigma公司;GMP(5′-鸟苷酸)标准品 Sigma公司;AMP(5′-腺苷酸)标准品 Sigma公司;高氯酸、三氯乙酸 分析纯。

e 2695型高效液相色谱仪 美国Waters公司;L-8800型氨基酸自动分析仪 日本Hitachi公司;ZEEnit 700型石墨炉原子吸收光谱仪 德国耶拿公司;UV-2200型紫外可见分光光度仪 美国Unico公司;ZD-2型自动电位滴定仪 中国雷磁公司;Avanti J-26XP型高速冷冻离心机 美国Beckman公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验用蟹的养殖与样品处理 中华绒螯蟹成蟹由芜湖渔业有限公司提供,选择个体健康的雌蟹(75～85 g)和雄蟹(105～115 g),随机分配到12只实验池塘8 m×8 m×1.5 m。每个池塘注有经60目筛绢过滤的淡水40 m3,实验期间池塘水保持pH为7.0～9.0,溶解氧为5.0 mg以上,氨氮小于0.5 mg/L,亚硝酸盐小于0.2 mg/L,每三天更换 50%的水。

冷冻野杂鱼(Trash Fish:TF)购买于当地市场,大多为海水鱼;华亿公司的颗粒配合饲料(Formulated Diet:FD),下文中将冷冻野杂鱼育肥的中华绒螯蟹简称为TF蟹,用华亿公司的颗粒配合饲料育肥的简称FD蟹。配合饲料配方基于中华绒螯蟹亲本营养的研究设计完成,颗粒直径4 mm,其组成如表1所示,冷冻野杂鱼购自当地,以海水鱼为主。

实验时间为10月12日～11月24日,共42 d。实验期间每天16:00投喂,根据投喂后的残饵量调整投喂量,投喂接近河蟹饱食(约为体重的1%～3%)。每种饲料设三个重复。

华亿饲料配方组成如下:鱼粉(Fish meal)18%;面粉(Wheat flour)29.25%;豆粕(Soybean meal)16.5%;菜粕(Rapeseed meal)7%;虾粉(Shrimp meal)5%;棉粉(Cottonseed meal)5%;蚕蛹干(Dry chrysalis)2%;乌贽粉(Cuttlefish meal)6%;预混料(Premix feed)1.5%;磷酸二氢钙(Ca(H2PO4)2)21%;磷脂油(Phospholipid)2%;磷酸酯(VC)0.4%;磷酸酯(VE)0.1%;氯化胆碱(Choline chloride)1%;猪油(Pork lard)2%;肌醇(Inositol)0.15%;甜菜碱(Betaine)0.1%。

样品处理:育肥结束后,随机分别抓取20只TF和FD雄蟹,清洗干净后活体解剖,打开背腹甲,分离肌肉(包括体肉、足肉和钳肉),样品分别进行混匀,-20 ℃下保藏备用。

1.2.2 游离氨基酸的测定 游离氨基酸的提取参照张娜[7]等的方法,准确称取TF和FD雄蟹样品1 g,15 min蒸熟处理,加入15 mL 5%(w/v)三氯乙酸(TCA),高速匀浆,超声处理15 min,静置2 h后冷冻离心(10000 r/min,4 ℃,10 min),取上清5 mL,调pH到2.2后定容至10 mL,0.45 μm滤膜过滤,氨基酸自动分析仪测定。样品重复测定三次,取平均值。

1.2.3 呈味核苷酸的测定 核苷酸的提取参照Jing-Ke Liu[8]等的方法,准确称取TF和FD雄蟹样品5 g,15 min蒸熟处理,加入10 mL 5%高氯酸(PCA),高速匀浆机匀浆(20000 r/min,30 s×2次),超声处理5 min,静置2 h后冷冻离心(10000 r/min,4 ℃,10 min),取上清,沉淀用10 mL 5% PCA重复提取两次,合并上清液,再次冷冻离心,取上清用KOH调节pH到6.8后定容至25 mL,0.22 μm滤膜过滤,高效液相色谱仪进行分析。

HPLC分析条件:色谱柱:月旭AQ-C18(5 μm,46 mm×250 mm);流动相0.05 mol/L的KH2PO4,pH为4.5(H3PO4调节);流速1.0 mL/min;检测波长248 nm;柱温为30℃;进样体积10 μL。定性采用对照标准品在同样条件下的保留时间,定量采用系列混标的标准曲线计算,样品重复测定三次,取平均值。

1.2.4 无机离子的测定 样品处理参照上文所述核苷酸样品处理方法,所得提取液待测。钾、钠离子的测定参照国标GB/T5009.91-2003;钙离子参照GB/T 9695.13-2009;镁离子参照GB/T 9695.21-2008;磷酸盐参照GB/T5009.87-2003;氯离子参照GB/T9695.8-2008. 样品重复测定三次,取平均值。

1.2.5 味道强度值(TAV) 味道强度值(Taste Activity Value,TAV)指样品中各呈味物质的测定值与该物质味道阈值之比。通常认为,当TAV大于1时,该物质对样品呈味有重要影响,并且数值越大,贡献越大[9]。

1.2.6 氨基酸与核苷酸的协同效应-味精当量(EUC) 味精当量(Equivalent Umami Concentration,EUC)表示鲜味氨基酸与呈味核苷酸混合物协同作用所产生的鲜味强度相当于多少浓度的单一味精所产生的鲜味强度[10],其中呈味核苷酸包括5′-IMP,5′-GMP,5′-AMP和5′-XMP,鲜味氨基酸除了谷氨酸外还包括天冬氨酸。用方程式表示为:EUC=∑aibi+1218(∑aibi)(∑ajbj)。其中:EUC:味精当量(g MSG/100 g);ai鲜味氨基酸(Asp、Glu)的含量(g/100 g);bi鲜味氨基酸相对于MSG的相对鲜度系数(Glu:1,Asp:0.077);aj呈味核苷酸(GMP、IMP、AMP)的含量(g/100 g);bj呈味核苷酸相对于IMP的相对鲜度系数(IMP:1,GMP:2.3,AMP:0.18,);1218为协同作用系数

表1 配合饲料和野杂鱼育肥中华绒螯蟹雄蟹肌肉游离氨基酸的含量及其味道强度值

注:
注:#为呈味氨基酸。。

1.2.7 数据处理 本实验数据采用SPSS进行描述性分析、方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 游离氨基酸的含量及对味道的影响

游离氨基酸中丙氨酸和甘氨酸呈甜味,谷氨酸是重要的鲜味氨基酸,精氨酸属于苦味氨基酸,但是大量加入精氨酸时并不呈苦味,反而有提升鲜味及口感的持续性、复杂性和浓厚感的作用[11],脯氨酸同甘味相关[7],组氨酸可与共存的乳酸、KH2PO4通过提高缓冲能力来增强呈味效果,甲硫氨酸呈少许硫磺的味道[12]。

从表1知,FD蟹肌肉中游离氨基酸总含量显著高于TF蟹,呈味氨基酸的组成及含量与蟹肉的滋味有着重要的联系,经计算,FD和TF蟹肉中呈味氨基酸含量均占总量的68.00%,所占比例较高且几乎无差异,说明对FD和TF蟹肉滋味均有贡献。FD蟹中TAV超过1的氨基酸包括谷氨酸、甘氨酸、精氨酸、丙氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸和组氨酸,TF蟹中则包括谷氨酸、甘氨酸、精氨酸、丙氨酸和赖氨酸。其中丙氨酸TAV值最高,FD和TF蟹肉分别是8.53和9.65,说明丙氨酸对FD和TF蟹肉的甜味有直接贡献,且对TF蟹肉贡献更明显,而对于甘氨酸、谷氨酸、精氨酸而言,在FD蟹肉的TAV值皆大于TF蟹肉TAV值,即这些氨基酸对FD蟹肉滋味的贡献更大。另外,FD蟹肉中脯氨酸、组氨酸和甲硫氨酸都高于TF蟹肉,这可能是FD和TF蟹肉滋味稍显差异的原因之一。陈德慰[13]测定阳澄湖中华绒螯蟹肌肉中游离氨基酸总含量为2085 mg/100 g,与本实验FD和TF蟹总含量相近,其中FD蟹的总含量还略高于阳澄湖中华绒螯蟹,主要呈味氨基酸TAV也相近,说明FD和TF蟹肉游离氨基酸比例较好,可为其提供良好的滋味。

2.2 呈味核苷酸的含量及其与游离氨基酸的协同效应

表2 野杂鱼和配合饲料育肥中华绒螯蟹雄蟹AMP,GMP,AMP的含量及其味道强度值

表3 野杂鱼和配合饲料育肥中华绒螯蟹雄蟹肌肉中各鲜味氨基酸和呈味核苷酸的数值

表4 野杂鱼和配合饲料育肥中华绒螯蟹雄蟹呈味无机离子含量及其味道强度值

从表2可知,FD和TF蟹肉中的呈味核苷酸TAV值均小于1,对中华绒螯蟹肌肉的滋味没有直接贡献。AMP和IMP含量较低,可能是由于AMP和IMP已分解为肌苷等产物,导致其含量较低。

核苷酸与多种物质之间可以产协同增效作用,从而赋予蟹肉良好的滋味。AMP和IMP之间存在协同增效作用,当低浓度的IMP存在时,即使低浓度的AMP也能呈现鲜味,并使甜味增加[14];甜味氨基酸如L-丙氨酸,L-丝氨酸和甘氨酸与IMP能发生协同增效作用,使鲜味增强,并且即使是甜味抑制剂(如丙酸)也不能阻止此效应[15];呈味核苷酸与MSG存在协同作用,当然L-α-氨基酸可与呈味核苷酸协同增强滋味,可用味精当量计算[9,16]。

根据EUC方程可以计算出TF蟹肌肉EUC值是1.61 g MSG/100 g,FD蟹肌肉EUC值是2.50 g MSG/100 g,味精的阈值是 0.03 g/100 mL,可得知,TF和FD蟹肌肉味精当量的TAV值是53.7和83.3,远大于1,说明鲜味强烈,并且FD蟹肌肉的鲜味明显优于TF蟹肌肉,但是仍低于阳澄湖大闸蟹[17](味精当量TAV值140)。

2.3 游离无机离子的含量及对味道的影响

蟹对食物中矿物质的利用与其饲料源中的矿物质源及其它组分有一定联系,如饲料中少量纤维素有利于促进蟹类肠胃蠕动、减慢食物在肠道中的通过速度及对其它营养素的吸收利用,维生素C能使高价铁离子还原成能被吸收的亚铁离子,促进铁的吸收等[20]。

3 结论

[1]农业部渔业局. 2013中国渔业统计年鉴[M]. 中国农业出版社,2014.

[2]Wen X B,Chen L Q,Zhou Z L,et al. Reproduction response of Chinese mitten-handed crab(Eriocheir sinensis)fed different sources of dietary lipid[J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part A:Molecular & Integrative Physiology,2002,131(3):675-681.

[3]Pan L Q,Xiao G Q,Zhang H X,et al. Effects of different dietary protein content on growth and protease activity of Eriocheir sinensis larvae[J]. Aquaculture,2005,246(1-4):313-319.

[4]Liyana-Pathirana C,Shahidi F,Whittick A,et al. Effect of season and artificial diet on amino acids and nucleic acids in gonads of green sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis[J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part A:Molecular & Integrative Physiology,2002,133(2):389-398.

[5]龚宏伟,贾文方,季者,等. 配合饲料养蟹对河蟹食用品质的影响[J]. 饲料工业,2010(2):28-30.

[6]阙有清,杨志刚,纪连元,等. 配合饲料替代杂鱼对中华绒螯蟹生长发育、体成分及脂肪酸组成的影响[J]. 水产学报,2012(10):1612-1623.

[7]张娜,袁信华,过世东. 中华绒螯蟹不同部位游离氨基酸的测定与分析[J]. 天然产物研究与开发,2009(4):634-637+644.

[8]Liu J K,Zhao S M,Xiong S B. Influence of recooking on volatile and non-volatile compounds found in silver carp Hypophthalmichthys molitrix[J]. Fisheries Science,2009,75(4):1067-1075.

[9]Yamaguchi S,Yoshikawa T,Ikeda S,et al. Measurement of the 6relative taste intensity of some L-α-amino acids and 5′-nucleotides[J]. Journal of Food Science,1971,36(6):846-849.

[10]Chen D W,Zhang M,Shrestha S. Compositional characteristics and nutritional quality of Chinese mitten crab(Eriocheir sinensis)[J]. Food Chemistry,2007,103(4):1343-1349.

[11]夏延斌. 食品风味化学[M]. 北京：化学工业出版社，2008.

[12]Shallenberger R. Taste of amino acids[J]. taste chemistry,1993,226-233.

[13]陈德慰. 熟制大闸蟹风味及冷冻加工技术的研究[D].无锡:江南大学,2007.

[14]Fuke S,Ueda Y. Interactions between umami and other flavor characteristics[J]. Trends in Food Science & Technology,1996,7(12):407-411.

[15]Kawai M,Okiyama A,Ueda Y. Taste enhancements between various amino acids and IMP[J]. Chemical senses,2002,27(8):739-745.

[16]Yamaguchi S. The Synergistic Taste Effect of Monosodium Glutamate and Disodium 59-Inosinate[J]. Journal of Food Science,1967,32(4):473-478.

[17]Chen D W,Zhang M. Non-volatile taste active compounds in the meat of Chinese mitten crab(Eriocheir sinensis)[J]. Food Chemistry,2007,104(3):1200-1205.

[18]朱清顺,柏如发. 养殖中华绒鳌蟹风味品质比较研究[J].中国农学通报,2008(3):463-468.

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[20]张娜. 中华绒鳌蟹风味物质的研究[D].无锡:江南大学,2008.

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Effect of different fatting models on non-volatile taste active compounds of Chinese mitten crab(Eriocheirsinensis)meat

SHI Jing,WANG Shuai,GONG Jun,GU Sai-qi,ZHUANG Jing,WANG Xi-chang*

(College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

Chinese mitten crab;formulated diet;trash fish;fat;non-volatile taste active compounds; flavor evaluation

2014-10-27

石婧(1991-)，女，硕士研究生，研究方向：食品营养与风味,E-mail：SJhappy_2014@163.com。

*通讯作者:王锡昌(1964-)，男，博士，教授，研究方向：食品营养与品质评价, E-mail：xcwang@shou.edu.cn。

上海市科委部分地方院校能力建设项目(13320502100)；科技部港澳台科技合作专项项目(2014DFT30270);上海市教委重点学科建设项目(J50704)；上海市现代农业产业技术体系建设项目(中华绒螯蟹体系)。

TS201.4

A

1002-0306(2015)15-0347-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.15.065