不同产地雌性中华绒螯蟹感官品质与滋味品质的差异性

谢辉，尹明雨，张玉非，王锡昌*

1(上海海洋大学 食品学院，上海，201306)2(上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心，上海，201306) 3(农业部水产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室，上海，201306)

中华绒鳌蟹(Eriocheirsinensis)又被称为河蟹或大闸蟹，是我国一种常见的养殖经济蟹类[1]，因其具有丰富的营养及鲜美的肉质，从而在水产养殖业中占有重要地位[2]。中华绒螯蟹的产地在我国分布较广，其中以苏州阳澄湖最为著名。上海同样是中华绒螯蟹的几大产地之一，上海松江区的鱼跃养殖基地有悠久的河蟹养殖历史，主要为淡水池塘养殖[3]，并在池塘中投种伊乐藻这一水草；而上海崇明区的崇东养殖基地以微咸水池塘为主[4]，并在池塘中投种伊乐藻及苦草2种水草。而由于中华绒螯蟹的产地不同，其养殖环境则有所差异，养殖环境是影响中华绒鳌蟹品质的一个重要因素，对于不同养殖环境，其中的温度、pH以及水草的组成等都会有所不同，从而造成河蟹之间品质的差异。

目前对中华绒螯蟹风味影响因素的研究主要集中在规格等级、饲料、盐度[5-7]等方面，不同养殖环境对其风味影响的研究较少。本研究以上海崇明区的崇东产地及松江区的鱼跃产地养殖的中华绒螯蟹为研究对象，利用人工感官和电子感官(电子舌检测)，游离氨基酸及呈味核苷酸的测定，通过计算味道强度(taste activity value，TAV)和味精当量(equivalent umami concentration,EUC)对其呈味强度进行评价，对中华绒螯蟹的滋味品质进行综合分析，进而探究不同产地的中华绒螯蟹感官及滋味品质的差异，以期为进一步提高中华绒螯蟹的滋味品质提供相关的数据支撑和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

中华绒鳌蟹：2019年11月，从上海崇明区崇东 (CD) 养殖基地与上海松江区鱼跃 (YY) 养殖基地各采集雌蟹40只，平均体重90～110 g。将捕捞出水的中华绒鳌蟹立即用麻绳扎紧以防止消耗过多能量，放置在装满冰袋的泡沫箱中迅速运到实验室。

LA-8080氨基酸自动分析仪，日本日立制作所;W2690/5高效液相色谱仪，美国Waters公司;ASTREE电子舌，法国Alpha M.O.S.公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备

将捆扎好的不同产地的雌性中华绒鳌蟹从箱中取出，首先用水将河蟹表面清洗干净，再用纸将表面水分吸干，称其重量并进行记录。随后迅速将河蟹致死，去除腿和蟹壳，将性腺、肝胰腺及体肉剥离开来并分别放入塑封袋中放置于-40 ℃冰箱待用。

1.2.2 人工感官评价

参照从娇娇等[8]的方法，挑选10名经验丰富的感官评定人员，4男6女，分别以鲜味、甜味、苦味及咸味4个呈味特性对中华绒螯蟹3个可食部位进行感官强度打分。评分为5分制，0=不存在；1=刚好可识别；2=弱；3=中等；4=强；5=很强。

1.2.3 电子舌感官评价

结合张晶晶等[4]及张家奇等[9]的方法稍加改动。取3个可食部位各(2±0.000 1)g 于离心管中，向离心管中加入30 mL超纯水，匀浆30 s，重复3次，在冰浴下进行超声5 min，再将其放置于4 ℃冰箱中静置30 min后，以15 000 r/min转速，4 ℃下离心15 min，将上清液过滤后定容至80 mL，上机。

1.2.4 游离氨基酸测定

结合从娇娇等[8]及彭静文等[10]的方法稍加改动，称取体肉(0.8±0.000 1) g，肝胰腺和性腺各(1.2±0.000 1) g于离心管中，分3次向离心管中加入15 mL 5%的C2HCl3O2(TCA)试剂，匀浆30 s，重复3次，冰浴条件下超声15 min，在4 ℃冰箱中静置2 h后，以10 000 r/min转速，4 ℃下离心10 min，取5 mL上清液于新的离心管中，将pH调至2±0.02后定容至10 mL，过0.22 μm水相滤膜后上机。

1.2.5 呈味核苷酸测定

结合从娇娇等[8]及彭静文等[10]的方法稍加改动，分别称取3个可食部位样品各4±0.0001 g于离心管中，分两次向离心管中加10 mL 10%的 HClO4(PCA)试剂，匀浆30 s，重复3次，在冰浴条件下进行超声5 min，以10 000 r/min转速，4 ℃下离心15 min后收集上清液，将沉淀用5 mL 5%的PCA洗涤后再次离心并收集上清液，重复两次上述操作并将上清液合并，将合并后的上清液的pH调至5.8±0.02，放置4 ℃冰箱中静置30 min，取上清液定容至50 mL，过0.22 μm水相滤膜后上机。

HPLC 条件：250 mm×4.6 mm的GL-Inertsil/ODS-3 色谱；柱温30 ℃；流速1 mL/min；进样量10 μL；紫外检测器检测波长：245 nm。流动相 A 为CH3OH，B 为pH 5.8的0.02 mol/L KH2PO4与K2HPO4的混合溶液。

1.2.6 味道强度值及味精当量

滋味物质的味道强度值TAV[11]的如计算公式(1)所示：

(1)

式中：TAV为味道强度值；C为滋味物质的绝对浓度值，mg/100g；T为滋味物质的阈值，mg/100g。

味精当量(EUC)[12]的计算如公式(2)所示：

(2)

式中：EUC为味精当量(g MSG/100g)(谷氨酸钠，monosodium glutamate，MSG)；ai为鲜味氨基酸[天冬氨酸(aspartate，Asp)、谷氨酸(glutamic acid，Glu)]的含量，g/100g；bi为鲜味氨基酸相对于MSG 的相对鲜度系数(其中Glu 为1，Asp为0.077 )；aj为呈味核苷酸[5′-鸟苷酸(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为呈味核苷酸相对于 IMP 的相对鲜度系数(其中IMP 为 1，GMP 为 2.3，AMP 为 0.18)；1 218为协同作用系数。

1.3 数据处理

所有结果均以平均值±标准偏差(mean±SD，n=3)表示。数据采用SPSS 20.0中单因素分析，P<0.05为有显著性差异；热图采用Excel进行绘制；主成分分析在电子舌仪器自带Alpha M.O.S.主成分分析软件进行相关统计学分析。

2 结果与分析

2.1 人工感官及电子舌分析

2.1.1 人工感官评价分析

图1为不同产地的雌性中华绒鳌蟹可食部位滋味感官雷达图。从图1可看出，崇东组性腺肝胰腺的甜味强度都明显高于鱼跃组，体肉中2组无明显差异，崇东组肝胰腺和体肉的鲜味强度均明显高于鱼跃组，而崇东组性腺的鲜味强度低于鱼跃组，性腺及体肉中崇东组的咸味强度更高，肝胰腺中无明显差异，崇东组河蟹的苦味强度均高于鱼跃组。

图1 不同产地雌性中华绒螯蟹感官雷达图Fig.1 Taste sensory evaluation radar map of edible parts of female Eriocheir sinensis cultured in different origin注：CD：崇东;YY：鱼跃

2.1.1 电子舌分析

ASTREE电子舌的响应信号为各传感器所记录的电压值变化[11]，主成分分析(principal component analysis，PCA)是在损失很少信息的前提下，将多个指标重新组合为一组新的互相无关的几个综合变量，并以二维散点图形式显示[12]。图2为不同产地的中华绒螯蟹各可食部位PCA结果，性腺、肝胰腺和体肉的PC1和PC2之和分别为98.984%、97.496% 和91.428%，结果均大于91%，该结果代表样本整体的差异性信息在主成分平面上的完整程度，其值越大代表样本的整体差异性信息越完整[11]。不同样品的滋味轮廓的区分度用判别指数(discrimination index，DI)表示[13]，DI值的大小与样品之间的区分度呈正相关[11]。由图2可看出，2个不同产地的各可食部位的整体滋味轮廓均无重叠部分，且DI值均高于85，表明不同产地间蟹各可食部位的整体滋味能够得到有效区分。进一步分析可知，性腺和肝胰腺的差异主要体现在PC1上，体肉的差异主要体现在PC2上，且PC1的贡献率均大于PC2。

a-性腺；b-肝胰腺；c-体肉图2 不同产地雌性中华绒螯蟹可食部位电子舌PCA图Fig.2 Principal component analysis(PCA)plot by electronic tongue for edible parts of female Eriocheir sinensis cultured in different origin

2.2 环境对中华绒鳌蟹的游离氨基酸的影响

2.2.1 游离氨基酸组成及含量分析

游离氨基酸(free amino acid, FAA)作为中华绒螯蟹在内的甲壳动物体内重要的呈味物质之一[14-15]，使其具有丰富的滋味[16-17]。图3为不同产地中华绒螯蟹各可食部位的游离氨基酸热图，图中颜色的深浅代表该物质相对丰富度的高低，颜色越深表明其相对丰富度越高，从图中可看出性腺中Glu、Arg及Pro这3种FAA的相对丰富度较高，且均为CD>YY；肝胰腺中Glu、Ala、Arg及Pro这4种FAA的相对丰富度较高，且均为CD>YY；体肉中Gly、Ala、Arg及Pro这4种FAA的丰富度较高，其中Gly、Ala及Pro的相对丰富度为CD>YY，而Arg无明显差异。

表1为不同产地华绒螯蟹各可食部位中的游离氨基酸的含量。可食部位中游离氨基酸的组成及含量与其滋味的鲜美程度呈显著相关[18]。天冬氨酸(Asp)与谷氨酸(Glu)为鲜味氨基酸(umami free amino acids, UFA)[19]；丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser)及脯氨酸(Pro)为甜味氨基酸(sweet free amino acids, SFA)[20]；其余包括精氨酸(Arg)、组氨酸(His)、赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)等在内的均为苦味氨基酸(bitter free amino acid, BFA)[21]。值得注意的是，虽然Arg是苦味氨基酸，但具有提升中华绒螯蟹的鲜味以及口感的功能，对水产品的整体滋味有重要影响，表现为极正相关[22]。

cx-崇东性腺；yx-鱼跃性腺；cg-崇东肝胰腺；yg-鱼跃肝胰腺；cr-崇东体肉；yr-鱼跃体肉图3 不同产地雌性中华绒螯蟹各可食部位游离氨基酸热图Fig.3 The hot map for free amino acids in edible parts of female Eriocheir sinensis cultured in different origin

性腺中崇东组的FAA含量显著高于鱼跃组(P<0.05)。FAA含量较高的有Glu、Ala、Arg、Pro 4种氨基酸，且均是崇东>鱼跃，其中Ala与Pro有显著性差异(P<0.05)。OKUMA等[23]研究表明，甲壳类动物如蟹、虾等，其FAA中大多以Arg、Ala和Glu居多，与本实验结果相似。

崇东组肝胰腺中FAA总含量显著高于鱼跃组(P<0.05)，约为鱼跃组FAA总含量的2倍，且各个氨基酸含量均高于鱼跃组，因此，崇东组肝胰腺的滋味更为丰富。肝胰腺中的FAA主要集中于Arg、Ala、Glu、Pro、Leu、Gly以及Lys中，这个实验结果与赵樑等[22]和WANG等[24]研究结果一致。与性腺相比，肝胰腺中BFA含量更高，这也解释了肝胰腺的苦味强度更高的原因。

体肉中FAA含量明显高于其他两个可食部位，大约是性腺与肝胰腺的4倍。Ala、Pro、Glu、Arg、Gly为主要的几种FAA，崇东组的体肉中游离氨基酸含量显著低于鱼跃的含量(P<0.05)，该结果与性腺、肝胰腺有一定差别，但因其Glu、Ala含量仍比鱼跃的中华绒螯蟹体肉中含量高，因此崇东组体肉的滋味更加鲜美。

Glu是所有呈味氨基酸中鲜味最强的氨基酸，其阈值较低，且具备较高的营养价值[25]。此外，Glu在医学领域中能够解除代谢过程中的毒害，具有保护肝脏的功能，高含量的Glu存在可能是因为Glu是其他氨基酸在能量代谢循环中的中间产物[11]。呈甜味的氨基酸中，Ala和Gly对水产品的鲜味和甜味有重要贡献，且Gly可减少苦味及其他不好的滋味[26-27]。水产品中不同的呈味物质能够通过相互作用而影响其对水产品的滋味贡献，当水产品中含有大量的Ala或Glu时，Gly对其产生的甜味受到一定抑制，NaCl、Glu和AMP的存在同样会降低Arg对水产品的苦味贡献，这些呈味物质间复杂的相互作用是水产品整体呈现一个独特的风味的原因之一[28]。

除此之外，由于产地的不同，养殖环境也有所区别，崇东地区在养殖中华绒螯蟹的过程中在池塘中种植了大量的苦草，且根据张蕾等[29]报道可知，苦草中BFA含量占FAA总量的44.2%，伊乐藻中BFA占FAA总量的32.5%，苦草的苦味强度明显高于伊乐藻。苦草作为河蟹的天然饵料之一，在河蟹摄食苦草时其中的苦味物质便通过食物链传递到河蟹体内并进行积累，从而导致了崇东组河蟹可食部位苦味强度更高。

表1 不同产地雌性中华绒螯蟹可食部位游离氨基酸组成及含量(n=3) 单位：mg/g

2.2.2 中华绒鳌蟹可食部位TAV值

TAV值通常用于判定食品中单一组分的滋味强度和探寻其对整体风味贡献。TAV>1，代表该组分对食品的整体风味有贡献，且数值与其对滋味的贡献呈正相关；TAV<1，代表该组分对食品的整体风味没有贡献[16]。

由表2可看出，不同产地的中华绒螯蟹性腺中TAV>1的有Glu和Arg，且崇东组的这2种氨基酸的TAV值均高于鱼跃组，除此之外，崇东组性腺中Ala与His的TAV>1。据报道，His本身呈苦味，但可增强水产品的风味，使某些水产品具有“肉香”的特征[30]，因此虽然His对崇东组性腺呈苦味特征有显著影响，但这几种氨基酸共同对崇东组性腺鲜甜滋味有所贡献。

对于肝胰腺，TAV>1的游离氨基酸有Ala、Glu及Arg，且Arg的TAV值明显高于其他几种的TAV值，说明Arg在中华绒螯蟹中的有重要风味贡献。崇东组肝胰腺中苦味氨基酸Lys及His的TAV值也大于1，因此对崇东组肝胰腺中的苦味有显著贡献。

体肉中TAV>1的氨基酸有Glu、Gly、Ala、Arg及His，其中崇东组Glu、Ala与His的TAV值均高于鱼跃组，而Gly和Arg 2种氨基酸的TAV值则低于鱼跃组。因为Gly能够能减少苦味且其甜味会被Glu和Ala抑制，因此这几种氨基酸对崇东组体肉中鲜味和苦味特征的贡献更显著。

表2 不同产地雌性中华绒螯蟹可食部位中游离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 不同产地中华绒鳌蟹核苷酸、TAV值及EUC值的差异

核苷酸是生物体内具有许多特殊生理功能的重要低分子化合物之一[31]。中华绒螯蟹独特的鲜味不仅受游离氨基酸组成及含量的影响，还与呈味核苷酸的组成和含量有关[32]。5′-鸟苷酸(GMP)、5′-肌苷酸(IMP)及5′-腺苷酸(AMP)为中华绒螯蟹可食部位中主要的3种呈味核苷酸，这3种5′-核苷酸除自身具有鲜味外，还可与其他物质(如谷氨酸钠(MSG)、游离氨基酸等)共同作用，增强河蟹的鲜味[33]。

从表3可知，中华绒螯蟹中的呈味核苷酸主要集中在性腺当中，其中含量最高的为AMP，其含量超过核苷酸总量的80%，AMP 不仅有抑制苦味的作用，还可以增强水产品特有的甜味和咸味，并能够与IMP相结合，提高水产品的鲜味强度[34]。此外，AMP的浓度会影响其呈味特点，小于100 mg/100g时，水产品呈甜味，大于100 mg/100g时，水产品的鲜味增强而甜味被削弱[12]。2个产地的蟹的性腺中AMP的浓度均大于1 000 mg/100g，说明性腺甜味减弱而鲜味增强。崇东组的3种呈味核苷酸的含量均显著高于鱼跃组(P<0.05)。肝胰腺中呈味核苷酸的含量在3个可食部位中是最低的，其中崇东组的IMP和AMP的含量都显著高于鱼跃组(P<0.05)，GMP也同样高于鱼跃组但无显著性差异(P>0.05)。体肉中AMP的含量明显高于其他2种核苷酸，但2组之间无显著性差异(P>0.05)，崇东组IMP的含量高于鱼跃组但无显著性差异(P>0.05)，GMP的含量也显著高于鱼跃组(P<0.05)。较IMP而言，体肉中GMP的含量非常低。

就TAV而言，性腺中3种呈味核苷酸均是TAV>1，其中AMP的TAV值远大于1，说明AMP对中华绒螯蟹性腺的滋味贡献最大。而肝胰腺中3种呈味核苷酸均是TAV<1，说明这3种呈味核苷酸对肝胰腺无滋味贡献。对于体肉而言，3种仅核苷酸中AMP的 TAV>1，说明AMP对其滋味有所贡献。

味精当量是被用来评价鲜味氨基酸与呈味核苷酸的协同增鲜效果的指标，即两者通过协同所产生的鲜味强度相当于多少浓度的味精所产生的鲜味强度[15]。由表3可知，鱼跃组性腺的EUC值高于崇东组，但无显著性差异(P>0.05)，而崇东组肝胰腺和体肉中EUC值更高，尤其是肝胰腺，其EUC值约是鱼跃组的4倍,味精呈味阈值为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值远远高于味精的阈值，说明100 g崇东组和鱼跃组的性腺中所具有的鲜味强度分别相当于23.17 g和23.67 g味精产生的鲜味。总体来说，崇东组的肝胰腺和体肉的鲜味强度更高，性腺无显著性差异。

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

3 结论

人工感官分析结果显示，崇东组整体滋味更佳,同时伴随较重的苦味。电子舌分析结果显示，3个可食部位的PC1与PC2之和均大于90%，DI>85，这表明不同产地河蟹的各个可食部位整体的滋味轮廓均有所差异。从游离氨基酸分析可得，崇东组性腺肝胰腺的FAA总量均显著高于鱼跃组(P<0.05)，体肉的FAA总量低于鱼跃组(P<0.05)。从TAV值来看，崇东组的性腺中Glu、Arg、Ala以及His的TAV值大于1且更高；肝胰腺中崇东组的Ala、Glu、Arg、Lys及His的TAV值大于1且更高；体肉中崇东组Glu、Ala与His的TAV值大于1且更高，Gly和Arg 2种氨基酸的TAV大于1但低于鱼跃组。呈味核苷酸和EUC结果显示，性腺中GMP、IMP和AMP均是TAV>1，其中AMP的TAV值远大于1，对其滋味贡献最大。肝胰腺中GMP、IMP和AMP均是TAV<1，对其滋味无贡献。体肉中仅AMP的TAV>1，对其滋味有贡献。鱼跃组性腺的EUC值高于崇东组，但无显著性差异(P>0.05)，肝胰腺和体肉中崇东组EUC值更高，尤其是肝胰腺，其EUC值约是鱼跃组的4倍。

综上所述，崇东产地养殖的中华绒螯蟹性腺甜味强度更高，肝胰腺和体肉鲜味及甜味强度更高，同时由于崇东产地养殖环境中苦草的存在，使得可食部位中的苦味较为明显。本文研究结果为中华绒螯蟹养殖技术与蟹品加工提供了参考与支持。