3種生態(tài)環(huán)境中華絨螯蟹肉揮發(fā)性風(fēng)味特征的比較

程華峰，林琳，葛孟甜，吳浩然，李肖嬋，高凱日，姜紹通，陸劍鋒

(合肥工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥，230009)

中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)俗稱大閘蟹、河蟹、毛蟹等，是我國重要的養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)蟹類品種之一。自20世紀(jì)90年代河蟹養(yǎng)殖技術(shù)取得突破發(fā)展以來，河蟹養(yǎng)殖規(guī)模逐年擴(kuò)大，2017年國內(nèi)總產(chǎn)量超過7.5×105t[1]。依據(jù)生長或養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境的差異，河蟹主要?jiǎng)潪殚L江野生蟹(江蟹)、湖泊圍養(yǎng)蟹(湖蟹)、池塘養(yǎng)殖蟹(塘蟹)、稻田養(yǎng)殖蟹(稻蟹)等。已有研究表明，河蟹蟹肉營養(yǎng)價(jià)值較高，含有豐富的蛋白質(zhì)(氨基酸)、礦物質(zhì)、脂肪酸等[2-3]。

揮發(fā)性物質(zhì)是指一類能為人體感覺器官所感知的揮發(fā)性化合物，其與滋味一同構(gòu)成了食品的風(fēng)味，它主要被鼻腔上部的嗅覺上皮細(xì)胞感知[4]。揮發(fā)性物質(zhì)通常是由風(fēng)味前體物質(zhì)在一定條件下催化轉(zhuǎn)化而來，風(fēng)味前體物質(zhì)一般由水溶性成分(氨基酸、核苷酸、肽類等)和脂溶性成分(脂質(zhì)等)構(gòu)成[5]。風(fēng)味前體物質(zhì)的復(fù)雜性與交互反應(yīng)性決定了揮發(fā)性物質(zhì)的多樣性，目前在水產(chǎn)品中鑒定出的揮發(fā)性物質(zhì)已有數(shù)千種。

水產(chǎn)品揮發(fā)性物質(zhì)的研究與傳感器等技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。電子鼻(electronic nose，E-Nose)是一種模仿生物嗅覺的電子系統(tǒng)，它由多個(gè)性能彼此重疊的氣敏傳感器和適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別算法組成，通過敏感的電化學(xué)傳感器陣列、適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別方法可以自動(dòng)檢測和辨別簡單或復(fù)雜的揮發(fā)性物質(zhì)[6]。電子鼻以其客觀、準(zhǔn)確、快速、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品揮發(fā)性氣體分析。頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS)技術(shù)能夠有效分離和鑒定復(fù)合物中的揮發(fā)性成分，具有靈敏度高、重現(xiàn)性好、成本低、操作簡單、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品風(fēng)味物質(zhì)的分析檢測[7]。E-Nose與HS-SPME-GC-MS的結(jié)合，促進(jìn)了食品揮發(fā)性物質(zhì)的研究。

國外學(xué)者已對藍(lán)蟹、雪蟹等海水蟹類的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了大量的研究[8-12]，但對我國常見的養(yǎng)殖品種——中華絨螯蟹的研究鮮見報(bào)道。近年來，雖然國內(nèi)學(xué)者對中華絨螯蟹的揮發(fā)性物質(zhì)開展了深入研究，但主要集中在中華絨螯蟹不同可食部位的揮發(fā)性物質(zhì)分析方面[13-16]，對不同生態(tài)環(huán)境中華絨螯蟹的揮發(fā)性物質(zhì)差異比較研究相對較少。此外，隨著農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻漁綜合種養(yǎng)技術(shù)的迅速推廣，稻田養(yǎng)蟹正逐漸發(fā)展成為我國生態(tài)漁業(yè)養(yǎng)殖的一種重要模式[17]，因此與稻蟹品質(zhì)相關(guān)的研究也亟需開展。鑒于此，本文以長江野生、湖泊養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖的中華絨螯蟹為材料，采用E-Nose結(jié)合HS-SPME-GC-MS技術(shù)分析比較了3種生態(tài)環(huán)境中華絨螯蟹雌、雄蟹肉揮發(fā)性物質(zhì)種類與含量，旨在探討不同生態(tài)環(huán)境對蟹肉特征揮發(fā)性物質(zhì)的影響，同時(shí)也為今后中華絨螯蟹的生態(tài)養(yǎng)殖模式提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

2017年10月下旬，從安徽無為等地現(xiàn)場隨機(jī)選取稻田養(yǎng)殖、湖泊養(yǎng)殖、長江野生中華絨螯蟹個(gè)體各20只(其中雌蟹10只，規(guī)格為100～120 g；雄蟹10只，規(guī)格為150～170 g)，共計(jì)60只，活體捆扎包裝處理后帶回實(shí)驗(yàn)室，4 ℃低溫保存至樣品前處理(保存時(shí)間不宜超過7 d)。

5975C-7890A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司；萃取頭(碳分子篩(CAR)/二甲基硅氧烷(PDMS)，涂層厚度75 μm)、手動(dòng)進(jìn)樣柄，德國Sigma公司；PEN3電子鼻，德國Airsense公司；20 mL無色頂空萃取瓶，上海安譜科學(xué)儀器有限公司；HH-2數(shù)顯水浴鍋，江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠；DB-5MS色譜柱(60 m×0.32 mm×1 μm)，美國Agilent公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品前處理

取出捆扎好的雌、雄蟹，沖洗表面的泥沙等雜質(zhì)并用毛巾擦拭干凈，置于不銹鋼蒸煮鍋中隔水蒸煮20 min。取出蒸熟蟹樣，冷卻至室溫，解剖取出肌肉，并攪碎均勻，精確稱取每份質(zhì)量為(2.00±0.01) g和(5.00±0.01) g的肉樣，分別裝入10 mL的電子鼻進(jìn)樣瓶和20 mL的頂空瓶中備用。

1.2.2 電子鼻檢測

各組進(jìn)樣瓶在60 ℃下平衡600 s后進(jìn)行電子鼻檢測，以潔凈干燥空氣為載體，氣體流量400 mL/min，采樣間隔1 s，清洗時(shí)間150 s，歸零時(shí)間5 s，預(yù)進(jìn)樣時(shí)間150 s，測量時(shí)間100 s。相同條件下重復(fù)檢測3次。電子鼻傳感器性能描述見表1[18]。

1.2.3 GC-MS檢測

采用頂空固相微萃取(HS-SPME)分離揮發(fā)性物質(zhì)。將內(nèi)裝樣品的頂空瓶置于室溫下平衡10 min后，再將SPME針管插入頂空瓶的硅橡膠瓶墊，并用已老化的75 μm CAR/PDMS萃取頭在100 ℃水浴下吸附40 min。吸附完畢后，取出萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口，240 ℃下解析5 min，待熱脫附后進(jìn)行GC-MS檢測。

色譜條件：揮發(fā)性化合物的分析通過GC-MS系統(tǒng)進(jìn)行。DB-5MS色譜柱(60 m×0.32 mm，1 μm)；采用不分流模式，起始柱溫40 ℃，先以5 ℃/min升至100 ℃，無保留；再以3 ℃/min升至180 ℃；最后以5 ℃/min升至240 ℃，保留5 min。載氣為He，流速1 mL/min；汽化室溫度240 ℃。

質(zhì)譜條件：EI離子源，電離電壓70 eV，離子源溫度230 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z40～450；檢測器電壓350 V；掃描速度1.8 s-1。

1.2.4 揮發(fā)物的定性及定量方法

定性方法：揮發(fā)性物質(zhì)譜圖采用NIST 2008數(shù)據(jù)庫進(jìn)行定性分析，僅報(bào)道化合物正反匹配度大于80(最大值為100)的鑒定結(jié)果。

定量方法：將內(nèi)標(biāo)2,4,6-三甲基吡啶(TMP)溶解在甲醇(色譜純)中，使溶液最終質(zhì)量濃度為1 000 mg/L，并在進(jìn)行SPME過程之前，將2 μL該溶液加入到5 g中華絨螯蟹均質(zhì)樣品中，通過計(jì)算待測揮發(fā)物與TMP的峰面積之比求得其絕對濃度(假定各揮發(fā)物的絕對校正因子為1.0)，蟹肉樣品中揮發(fā)性化合物濃度計(jì)算公式如(1)所示：

(1)

式中：V1,揮發(fā)物的峰面積；V2,內(nèi)標(biāo)的峰面積；2，內(nèi)標(biāo)的含量，μg;5，蟹肉樣品的質(zhì)量，g。

1.2.5 氣味活度值的計(jì)算

采用指標(biāo)“氣味活度值”(odor activity value, OAV)定義化合物對樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)度，其計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

式中：C、T是各揮發(fā)性物質(zhì)的濃度和對應(yīng)的嗅覺閾值。在一定條件下，OAV<1，表明該化合物對總體風(fēng)味無明顯貢獻(xiàn)；OAV>1，表明該化合物對總體風(fēng)味有明顯貢獻(xiàn)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

電子鼻測定結(jié)果由儀器自帶的WinMuster軟件采用主成分分析法(principal component analysis，PCA)處理，預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電子鼻的傳感器信號(hào)響應(yīng)值從90 s開始穩(wěn)定，為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，本實(shí)驗(yàn)選取第95～96 s測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析；GC-MS數(shù)據(jù)利用NIST 2008數(shù)據(jù)庫匹配從而進(jìn)行定性分析；其余實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種生態(tài)環(huán)境蟹肉的電子鼻結(jié)果分析

圖1顯示了3種生態(tài)環(huán)境蟹肉的風(fēng)味雷達(dá)圖，其中每根傳感器代表不同的揮發(fā)性成分類別。每個(gè)樣品的最大傳感器響應(yīng)強(qiáng)度均超過了1，滿足電子鼻技術(shù)的有效響應(yīng)值要求。其中，長江雌蟹肉的響應(yīng)最大，它的響應(yīng)曲線與其他樣品的響應(yīng)曲線區(qū)分明顯，而稻田雌蟹肉和雄蟹肉的響應(yīng)較小，且二者的響應(yīng)曲線很難區(qū)分，這可能是因?yàn)橄啾绕渌麡悠罚L江雌蟹肉中揮發(fā)性物質(zhì)的種類與含量存在差異，而稻田雌蟹肉和雄蟹肉中揮發(fā)性物質(zhì)的種類與含量差異較小。

蟹肉-1：湖泊雌蟹肉；蟹肉-2：湖泊雄蟹肉；蟹肉-3：稻田雌蟹肉；蟹肉-4：稻田雄蟹肉；蟹肉-5：長江雌蟹肉；蟹肉-6：長江雄蟹肉圖1 三種生態(tài)環(huán)境蟹肉的風(fēng)味雷達(dá)圖Fig.1 Flavor radar map of crab muscle obtained from three eco-environment systems

2.2 三種生態(tài)環(huán)境蟹肉的PCA分析

采用PCA分析不同生態(tài)環(huán)境蟹肉電子鼻數(shù)據(jù)，結(jié)果見圖2。其中第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)分別為95.58%和3.48%，總貢獻(xiàn)率達(dá)99.06%，大于85%，表明電子鼻能夠區(qū)分不同的蟹肉樣品，蟹肉樣品在PCA圖上的分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。稻田養(yǎng)殖雌、雄蟹組電子鼻數(shù)據(jù)相近且重疊率高，表明氣味成分較為相似，稻田蟹與湖泊雌蟹的數(shù)據(jù)雖然未有重疊，但其差距主要體現(xiàn)在第二主成分軸上，PC2的貢獻(xiàn)率僅為3.48%，因此二者的氣味成分差別不大，其余樣品數(shù)據(jù)皆無重疊，且差距主要體現(xiàn)在第一主成分軸上(PC1貢獻(xiàn)率達(dá)99.06%)，表明各組分氣味成分具有明顯區(qū)別，同時(shí)長江雌蟹與其他組分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，且在PC1與PC2成分軸上均有差異體現(xiàn)，由此可見，長江雌蟹的氣味成分明顯區(qū)別于其他樣品。

圖2 三種生態(tài)環(huán)境蟹肉的電子鼻數(shù)據(jù)PCA分析圖Fig.2 Principal component analysis chart for E-Nose data of crab muscle obtained from three eco-environment systems

2.3 三種生態(tài)環(huán)境蟹肉的GC-MS分析

2.3.1 三種生態(tài)環(huán)境蟹肉的揮發(fā)性成分

采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)檢測3種生態(tài)環(huán)境雄蟹和雌蟹肉中揮發(fā)性成分，結(jié)果見表2和表3。本實(shí)驗(yàn)共分離鑒定出86種化合物，其中烴類芳香族26種，醇類10種，酮類8種，醛類14種，酯類19種，含氮化合物1種，其他化合物8種。從3種生態(tài)環(huán)境雄蟹肉中分別檢測出30、29和31種揮發(fā)性風(fēng)味化合物；從3種生態(tài)環(huán)境雌蟹肉中分別檢測出30、29和29種揮發(fā)性風(fēng)味化合物。

2.3.2 三種生態(tài)環(huán)境蟹肉的揮發(fā)性成分分析

3種生態(tài)環(huán)境蟹肉的揮發(fā)性成分中，雄蟹肉烴類芳香族化合物總含量分別為893.47 ng/g(稻田養(yǎng)殖)、639.87 ng/g(湖泊養(yǎng)殖)和580.59 ng/g(長江野生)；雌蟹肉的揮發(fā)性成分中，烴類芳香族化合物總含量分別為693.48 ng/g(稻田養(yǎng)殖)、614.96 ng/g(湖泊養(yǎng)殖)和357.08 ng/g(長江野生)。其中長江野生雌蟹肉的烴類芳香族化合物含量最少，這可能是造成與其他樣品間氣味組分存在差異的原因之一。鑒于烴類芳香族化合物具有較高的嗅覺閾值，對樣品整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)較小[18]。但某些支鏈烷烴仍具有一定的風(fēng)味，如2,6,10,14-四甲基十五烷具有一種清甜香[19]，此化合物在3種樣品中均被檢測到，這可能是中華絨螯蟹肉風(fēng)味較好的原因之一。此外，在3種樣品中均檢測到較高含量的苯乙烯，苯乙烯具有樹脂、堅(jiān)果香氣，對中華絨螯蟹的風(fēng)味有較大貢獻(xiàn)[20]。值得注意的是在樣品中檢測出一定含量的1,4-二甲基苯與萘，這類化合物一般是由環(huán)境污染物被不斷富集而形成，這可能是導(dǎo)致蟹肉具有刺激性氣味的原因[21-22]，但由于其嗅覺閾值較高，對蟹肉風(fēng)味影響較小[23]。

表2 三種生態(tài)環(huán)境雄蟹肉的揮發(fā)性成分Table 2 Volatile compounds of male crab muscle obtained from three eco-environment systems

續(xù)表2

類別保留時(shí)間/min化合物名稱化合物含量/(ng·g-1)稻田養(yǎng)殖湖泊養(yǎng)殖長江野生其他16.4322-戊基呋喃6.56--24.275乙烯基正十八醚-7.82-25.5972-庚基呋喃-29.33-30.8552,4-二叔丁基苯酚10.16-7.3430.8742,6-雙(1,1-二甲基乙基)-苯酚-0.82-41.546乙二醇十二烷基醚--2.43合計(jì)16.72±4.31b37.97±6.12a9.77±1.23c

注：同行不同字母代表數(shù)據(jù)間差異顯著(P<0.05)；“-”表示未檢測到或無法得到相關(guān)數(shù)值。下同。

表3 三種生態(tài)環(huán)境雌蟹肉的揮發(fā)性成分Table 3 Volatile compounds of female crab muscle obtained from three eco-environment systems

續(xù)表3

類別保留時(shí)間/min化合物名稱化合物含量/(ng·g-1)稻田養(yǎng)殖湖泊養(yǎng)殖長江野生醛類11.173苯甲醛147.35-147.8815.514壬醛157.5568.3581.8019.213癸醛40.3328.6110.2123.172十二醛17.35-11.3324.629庚醛-2.41-31.078十三醛18.70-7.8341.844十四醛20.144.36-41.851十五醛--24.7141.957十六醛122.8124.60-46.896十八醛39.54--合計(jì)563.77±23.64a128.33±13.32c283.76±18.74b酯類25.774環(huán)丁基十四烷基乙二酸酯-1.556.3231.802環(huán)丁基十八烷基乙二酸酯-5.03-31.9992-十四烷基甲氧基乙酸酯8.79-2.7536.749十二烷基-2-丙基乙酸酯10.73--37.306烯丙基十六烷基乙二酸酯--1.1538.647烯丙基十三烷基乙二酸酯-1.561.1039.542十五烷基-2-丙基乙二酸酯9.90--40.210環(huán)丁基十七烷基乙二酸酯8.23--40.457丁基十六烷基碳酸酯7.55--44.645十六酸甲酯13.69--45.317鄰苯二甲酸二丁酯39.54--合計(jì)98.43±13.21a8.14±2.22c11.32±2.17b含氮類37.607甲基烯丙基胺-1.83-合計(jì)-1.83±0.61-其他15.669安息香甲基醚-35.82-16.4322-戊基呋喃8.13--30.8552,4-二叔丁基苯酚--4.1741.546庚基己基醚-2.89-41.877乙二醇十二烷基醚--2.64合計(jì)8.13±0.59b38.71±6.49a6.81±0.47c

醇類化合物通常是由脂肪酸的二級(jí)氫過氧化物的分解、脂肪氧化酶對脂肪酸的作用、脂肪的氧化分解或由羰基化合物還原生成。醇類化合物是一類高閾值化合物，一般產(chǎn)生較為柔和的氣味，有類似水果或植物的香氣[24]。由于其嗅覺閾值高，對蟹肉風(fēng)味的貢獻(xiàn)較小。本實(shí)驗(yàn)共檢測出醇類化合物10種，其中雄蟹肉中含有5種，雌蟹肉中含有7種，相同化合物2種，分別為2-丁基-1-辛醇和二十四烷醇。此外，僅在長江野生蟹雌、雄蟹肉樣品中檢測出二十四烷醇，其可能為長江野生蟹蟹肉特有風(fēng)味物質(zhì)。

酮類化合物多由多不飽和脂肪酸的熱氧化或降解、氨基酸降解或微生物氧化產(chǎn)生。對于蝦蟹等甲殼類，主要貢獻(xiàn)獨(dú)特的清香和果香味，其香味隨著碳鏈的延長逐漸增強(qiáng)[25]。雄蟹肉中共檢測到4種酮類，雌蟹肉中共檢測到5種酮類，其中2-壬酮呈果香、清香及奶油的氣味[26]，僅在湖泊雄蟹與長江雌蟹肉中檢測到該種化合物，這可能是水體生長環(huán)境影響的結(jié)果。2-癸酮嗅覺閾值較低，具有獨(dú)特的番茄香氣[27]，且僅在長江雌蟹肉中檢測到該種物質(zhì)。這些酮類物質(zhì)的相互作用可能是導(dǎo)致長江雌蟹肉與其他樣品氣味存在較大差異的原因之一。烯酮類化合物可能是肉制品在加熱期間生成的脂質(zhì)氧化產(chǎn)物，有青葉的芳香氣味[28]。本實(shí)驗(yàn)中，共檢測到3種烯酮類化合物：11-十二碳烯-2-酮、6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮和1-庚烯-3-酮，對蟹肉主要貢獻(xiàn)熱帶水果、青草的氣味[25]。

醛類化合物的嗅覺閾值較低，一般具有青香、果香、堅(jiān)果香和甜香，主要由脂類氧化生成，此類化合物對蟹肉的風(fēng)味有重要影響。本實(shí)驗(yàn)中，共有14種醛類化合物被檢測出來，其中苯甲醛具有強(qiáng)烈的甜橙氣息和類似炒花生的香氣，且嗅覺閾值較低，對蟹肉風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。壬醛和庚醛等給新鮮的海鮮提供了令人舒適的綠色植物般的青香和甜甜的花香[29-30]，但同時(shí)也經(jīng)常被認(rèn)為是淡水魚類土腥味的重要成分[15]。稻田養(yǎng)殖雌、雄蟹肉中的壬醛含量均較高，分別為157.55和129.59 ng/g，所以其在提供青香的同時(shí)，也可能造成稻田養(yǎng)殖蟹的土腥味較重，但其蟹肉風(fēng)味特征也符合稻田養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)。癸醛嗅覺閾值較低，在高度稀釋后具有水果香氣、蜂蜜樣香氣和花香[31]，其中稻田養(yǎng)殖蟹肉的癸醛化合物濃度較高，對其風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。本實(shí)驗(yàn)中，雄蟹肉的醛類化合物總量分別為443.18 ng/g(稻田養(yǎng)殖)、157.14 ng/g(湖泊養(yǎng)殖)和491.75 ng/g(長江野生)，雌蟹肉的醛類化合物總量分別為563.77 ng/g(稻田養(yǎng)殖)、128.33 ng/g(湖泊養(yǎng)殖)和283.76 ng/g(長江野生)，且3者之間均存在顯著性差異(P<0.05)，這些醛類化合物種類和含量的差異可能是3種生態(tài)環(huán)境蟹肉特征風(fēng)味差異性的原因之一。

酯類物質(zhì)一般是由發(fā)酵或者脂質(zhì)代謝生成的羧酸和醇酯化后產(chǎn)生[18]，酯類化合物主要具有甜香、奶油香、水果香、花香等，同時(shí)能增強(qiáng)其他風(fēng)味化合物的氣味，對蟹肉風(fēng)味特征具有重要貢獻(xiàn)[18]。本實(shí)驗(yàn)中，稻田養(yǎng)殖蟹肉的酯類化合物含量最高，雄蟹肉中主要化合物為2-十四烷基苯乙酸脂和鄰苯二甲酸雙十二酯，二者含量占酯類總量的70%，它們可能是構(gòu)成稻田養(yǎng)殖雄蟹肉的香味主體。而稻田養(yǎng)殖雌蟹肉中鄰苯二甲酸二丁酯含量較高，占酯類總量的40%，這可能是稻田養(yǎng)殖雌蟹肉的香味主體。豐富的酯類含量有助于稻田養(yǎng)殖蟹蟹肉整體風(fēng)味的形成，這可能是稻田養(yǎng)殖蟹蟹肉風(fēng)味較好的原因之一。

含氮化合物主要來源于蛋白質(zhì)、游離氨基酸和核酸的分解[32]，實(shí)驗(yàn)僅在湖泊養(yǎng)殖雌蟹肉中檢測到1種含氮化合物——甲基烯丙基胺，其含量為1.83 ng/g，該物質(zhì)的產(chǎn)生可能是由環(huán)境因素引起的，其具體風(fēng)味特征需要進(jìn)一步的研究。

其他化合物中主要包括醚、呋喃和酚。醚是醇或酚的羥基中的氫被烴基取代的產(chǎn)物，醚類化合物本身具有獨(dú)特的氣味。3種生態(tài)環(huán)境河蟹中僅稻田養(yǎng)殖蟹未檢測出醚類化合物，這可能是稻田養(yǎng)殖蟹與其他2種生態(tài)環(huán)境蟹風(fēng)味差異的原因之一。呋喃類化合物主要來源于氨基酸和還原糖之間的美拉德反應(yīng)、氨基酸(如脯氨酸)及硫胺素的熱解反應(yīng)，具有濃郁的肉香味，常見于熟制蟹肉、蝦的水解物，烤干的魷魚和蒸煮的小龍蝦風(fēng)味成分中[33]。2-戊基呋喃的嗅覺閾值相對較低，具有誘人焦香味，可作為肉品脂質(zhì)氧化的指示物，其僅在稻田養(yǎng)殖蟹中檢測到，對肉品的整體風(fēng)味作用巨大[15]。2-庚基呋喃常存在于烤牛肉、燒雞中，具有青香、牛奶和豬肉香[20]，其僅在湖泊養(yǎng)殖雄蟹肉樣品中檢測到，這可能是湖泊養(yǎng)殖雄蟹肉特有的風(fēng)味物質(zhì)。乙二醇十二烷基醚只在長江野生蟹中被檢測出，這種化合物可能是長江野生蟹特有風(fēng)味物質(zhì)，也可能是長江野生蟹與其他生態(tài)環(huán)境蟹氣味組分存在差異的原因之一。酚類化合物主要來源于木質(zhì)素?zé)峤到夂头郁人岬拿擊茸饔?，通常具有木香、焦香和煙熏香氣[18]。由于蟹肉中檢測到的酚類化合物種類和含量較少，所以對蟹肉整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)也較小。

2.3.3 三種生態(tài)環(huán)境蟹肉的風(fēng)味活性物質(zhì)分析

人類對揮發(fā)性物質(zhì)的敏感度不僅僅取決于物質(zhì)的濃度大小，還取決于嗅覺閾值的高低，通常把人能感受到某種物質(zhì)的最低濃度稱為“嗅覺閾值”[34-35]?；衔餄舛纫欢〞r(shí)，嗅覺閾值越低的化合物越容易被感知；嗅覺閾值一定時(shí)，化合物濃度越高越容易被感知。所以只有將嗅覺閾值與揮發(fā)性物質(zhì)濃度結(jié)合起來才能對化合物的總體風(fēng)味作出客觀評價(jià)。在一般情況下，OAV值越大表明該化合物對總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大[35-37]。根據(jù)公式(2)計(jì)算得到各主要風(fēng)味化合物的OAV值，結(jié)果見表4和表5。3種生態(tài)環(huán)境雄蟹和雌蟹蟹肉各鑒定出10、11種對蟹肉風(fēng)味有貢獻(xiàn)的風(fēng)味活性物質(zhì)，其中8種是雌、雄蟹肉共同呈現(xiàn)的風(fēng)味活性物質(zhì)。醛類化合物是主要的風(fēng)味活性物質(zhì)。

表4 3種生態(tài)環(huán)境雄蟹肉的主要風(fēng)味活性物質(zhì)Table 4 The major volatile odor-active compounds of male crab muscle obtained from three eco-environment systems

注：“-”表示未檢測到或無法得到相關(guān)數(shù)值。下同。

表5 3種生態(tài)環(huán)境雌蟹肉的主要風(fēng)味活性物質(zhì)Table 5 The major volatile odor-active compounds of female crab muscle obtained from three eco-environment systems

在3種生態(tài)環(huán)境中，長江野生雌蟹肉與其他蟹肉樣品的主要風(fēng)味活性物質(zhì)種類和含量上的差異是其氣味成分存在差異的重要原因。稻田養(yǎng)殖雌、雄蟹的關(guān)鍵風(fēng)味化合物具有較高相似度，這也驗(yàn)證了電子鼻檢測的數(shù)據(jù)。此外，稻田養(yǎng)殖雌雄蟹肉OAV總和分別為391.9和699.51均高于其他生態(tài)環(huán)境蟹。進(jìn)一步分析可知，稻田養(yǎng)殖雄蟹關(guān)鍵風(fēng)味化合物為壬醛、癸醛和十四醛，雌蟹關(guān)鍵風(fēng)味化合物為壬醛、癸醛和十六醛；湖泊養(yǎng)殖雄蟹關(guān)鍵風(fēng)味化合物為壬醛、十六醛和十五醛，雌蟹關(guān)鍵風(fēng)味化合物為壬醛、癸醛和十六醛；長江野生雄蟹關(guān)鍵風(fēng)味化合物為苯甲醛、壬醛和十五醛，雌蟹關(guān)鍵風(fēng)味化合物為壬醛、癸醛和十五醛。關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)種類和含量的差異，使得3種生態(tài)環(huán)境河蟹呈現(xiàn)不同的風(fēng)味特征，進(jìn)而可能導(dǎo)致了感官嗅覺上存在一定的差異。

3 結(jié)論

采用電子鼻和頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對3種生態(tài)環(huán)境(稻田養(yǎng)殖、湖泊養(yǎng)殖和長江野生)下的中華絨螯蟹蟹肉進(jìn)行了檢測分析，結(jié)果表明，E-Nose可以較好地區(qū)別3種生態(tài)環(huán)境蟹肉風(fēng)味，而HS-SPME-GC-MS確定了3種生態(tài)環(huán)境蟹肉的揮發(fā)性風(fēng)味成分，得出3種生態(tài)環(huán)境蟹肉的揮發(fā)性風(fēng)味成分具有一定的差異，但主要風(fēng)味貢獻(xiàn)化合物均為醛類化合物，其中稻田養(yǎng)殖雌、雄蟹肉的壬醛與癸醛含量均較高，相較于另外2種生態(tài)環(huán)境蟹表現(xiàn)出較強(qiáng)的魚腥味與植物的清香，這可能與稻田水體的養(yǎng)殖環(huán)境有關(guān)。長江野生雌蟹由于其獨(dú)特的水果清香，在氣味上與其他蟹肉樣品表現(xiàn)出較大的區(qū)別，這也可能與江河水體的生長環(huán)境有關(guān)。此外稻田養(yǎng)殖雌、雄蟹肉的OAV總量均高于其他生態(tài)環(huán)境蟹，表現(xiàn)出稻田養(yǎng)殖蟹具有較好的嗅感?？偟膩碚f，稻田養(yǎng)殖蟹相比于另外2種生態(tài)環(huán)境蟹，具有更強(qiáng)的風(fēng)味特征，這對于中華絨螯蟹養(yǎng)殖模式的選擇具有重要參考價(jià)值。