稻蝦綜合種養(yǎng)模式中小龍蝦的品質(zhì)評價

崔雁娜張海琪丁 蘭郝貴杰林 鋒鄧正清徐 磊*

（1浙江省淡水水產(chǎn)研究所農(nóng)業(yè)部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖重點實驗室/浙江省魚類健康與營養(yǎng)重點實驗室，浙江湖州 313001；2安吉縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局漁業(yè)站，浙江安吉 313300；3安吉縣梅溪鎮(zhèn)人民政府，浙江安吉 313306）

小龍蝦（Procambarus clarkii），又稱克氏原螯蝦，發(fā)育全過程可分為幼體、幼蝦、成體、成蝦等4個階段。幼體攝食卵黃或母體呼吸水流帶來的食物；幼蝦獨立生活，主要攝食浮游動物，體長1.0～3.0 cm；成體為未性成熟的個體，主動攝食浮游動物和水蟲餌料，體長3.0 cm以上；成蝦為性腺發(fā)育成熟的親蝦和商品蝦[1]。

自“十三五”以來，小龍蝦產(chǎn)業(yè)呈爆發(fā)式增長，消費市場持續(xù)升溫。2019年，我國小龍蝦養(yǎng)殖總產(chǎn)量達208.96萬 t，養(yǎng)殖總面積達 128.60萬 hm2，與 2018年相比分別增長27.52%和14.80%；按養(yǎng)殖模式分，小龍蝦稻田養(yǎng)殖占比最大，產(chǎn)量為177.25萬t，養(yǎng)殖面積110.53萬hm2，分別占小龍蝦養(yǎng)殖總產(chǎn)量和總面積的84.82%和85.95%，分別占全國稻漁綜合種養(yǎng)總產(chǎn)量和總面積的60.46%和47.71%[2]。稻田養(yǎng)蝦是一種生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保的綜合種養(yǎng)模式。在實際生產(chǎn)過程中，水稻和小龍蝦互生互利，一方面小龍蝦可很好地利用水草，起到除草并為水稻提供有機肥的作用；另一方面稻田水體中溶氧量較高且動植物種類豐富，為小龍蝦提供了良好的棲息和生長環(huán)境[3]。研究表明，稻蝦共生模式使全球升溫潛能值下降了16.8%～22.0%，可以緩解溫室效應(yīng)[4]。

目前，有關(guān)小龍蝦肌肉營養(yǎng)價值方面的研究很多，如稻蝦綜合種養(yǎng)模式與其他養(yǎng)殖模式的小龍蝦肌肉營養(yǎng)成分比較[5-6]、不同地區(qū)小龍蝦營養(yǎng)價值和品質(zhì)比較[7]、不同規(guī)格小龍蝦的原料加工特性研究[8]、小龍蝦不同生長階段營養(yǎng)成分比較[9-10]、各地區(qū)小龍蝦的基本營養(yǎng)成分測定[11-14]等。通過查閱文獻發(fā)現(xiàn)，即使采用相同的稻蝦綜合種養(yǎng)模式，相近體質(zhì)量的小龍蝦營養(yǎng)成分也有較大差異。因此，本文以浙北地區(qū)小龍蝦為研究對象，研究了稻蝦綜合種養(yǎng)模式下不同生長階段小龍蝦的營養(yǎng)成分差異，并選取營養(yǎng)成分最佳生長階段的小龍蝦進行質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味物質(zhì)檢測，比較活體小龍蝦和死體小龍蝦的差異，以期為下一步進行小龍蝦加工及相關(guān)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 材料與試劑。供試小龍蝦：分別從浙江省湖州市安吉縣、湖州市南潯區(qū)、湖州市長興縣、湖州市吳興區(qū)、嘉興市海鹽縣的綜合種養(yǎng)產(chǎn)地捕撈不同規(guī)格活體小龍蝦，包括幼蝦（10 g以下）、成體（10～20 g）、成蝦（20～30 g），每種規(guī)格的小龍蝦采樣3 kg。用冷藏箱運輸至實驗室，質(zhì)構(gòu)檢測要求小龍蝦剝殼后肉體完好，取第三節(jié)的位置立即進行檢測，其他檢測指標(biāo)要求小龍蝦剝殼取肉后用攪碎機攪碎冷凍待測。

供試試劑：16種混合氨基酸標(biāo)準品，由美國Sigma-Aldrich公司生產(chǎn)；36種脂肪酸甲酯標(biāo)準品、十九烷酸及十九烷酸甲酯標(biāo)準品，由上海安譜科技股份有限公司生產(chǎn)；鹽酸、濃硫酸、硼酸、無水硫酸銅、石油醚、硫酸鉀、三氯乙酸、氫氧化鈉均為分析純，正己烷、三氟化硼-甲醇均為色譜級，由國藥集團化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

1.1.2 儀器與設(shè)備。供試儀器有凱氏定氮儀（建湖縣明啟玻璃儀器廠）、索氏提取器（建湖縣明啟玻璃儀器廠）、電熱恒溫干燥箱（DGG-9140AD型，上海森信實驗儀器有限公司）、分析天平（Secura125-1CN/SQP型，德國Sartorius科學(xué)儀器有限公司）、程控箱式爐（SXL-1016型，杭州卓馳儀器有限公司）、恒溫水浴鍋（DK-S24型，上海智誠分析儀器制造有限公司）、組織搗碎機（GM200型，德國Retsch公司）、氨基酸分析儀（S-433D型，德國SYKAM公司）、氣相色譜儀（GC-2010 PLUS型，日本島津公司）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（V-700 型，瑞士 BUCHI公司）、質(zhì)構(gòu)儀（CT3 型，美國Brookfield公司）、Thermo Trace DSQⅡ氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國Thermo Fisher Scientific公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 營養(yǎng)成分測定。水分含量依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）、灰分含量依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準 食品中灰分的測定》（GB 5009.4—2016）、脂肪含量依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準 食品中脂肪的測定》（GB 5009.6—2016）、蛋白質(zhì)含量依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準 食品中蛋白質(zhì)的測定》（GB5009.5—2016）、色氨酸和胱氨酸含量依據(jù)《飼料中氨基酸的測定》（GB/T 18246—2000）、其他氨基酸含量依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準 食品中氨基酸的測定》（GB 5009.124—2016）、脂肪酸含量依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準 食品中脂肪酸的測定》（GB 5009.168—2016）測定。

1.2.2 蝦肉蛋白質(zhì)品質(zhì)評價方法。根據(jù)FAO/WHO（1973年）提出的人體必需氨基酸均衡模式進行比較，按氨基酸計分方法[15]，以氨基酸評分（AAS）、化學(xué)評分（CS）、必需氨基酸指數(shù)（EAAI）來評定蝦肉中蛋白質(zhì)的氨基酸營養(yǎng)價值。具體公式如下：

式中：n表示比較的氨基酸數(shù)量；t表示待測樣品蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量（mg/g蛋白質(zhì)）；s表示全雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量（mg/g蛋白質(zhì)）。

1.2.3 蝦肉脂肪酸品質(zhì)評價方法。計算致動脈粥樣化指數(shù)（AI）和血栓形成指數(shù)（TI），用于評估不同養(yǎng)殖模式小龍蝦肌肉脂肪酸對人類心血管疾病發(fā)生的影響[16-17]；計算多烯指數(shù)（PI），用于反映不同養(yǎng)殖模式下小龍蝦多烯不飽和脂肪酸的氧化程度[18-19]。具體公式如下：

式中：MUFA為單不飽和脂肪酸；n3、n6分別為n-3 型、n-6 型不飽和脂肪酸；C12∶0、C14∶0、C16∶0、C20∶5、C22∶6 分別為不同種類的脂肪酸。

1.2.4 蝦肉質(zhì)構(gòu)特性測定。取完整蝦仁，采用質(zhì)構(gòu)儀對蝦仁的第三腹節(jié)中央位置進行測試，測定參數(shù)：TPA模式，平底柱探頭TA41，觸發(fā)力5 g，壓縮距離3 mm，測試速率30 mm/min，恢復(fù)時間3 s，停留時間0 s。每批樣品測定20個平行樣。

1.2.5 蝦肉揮發(fā)性成分測定。取樣品10 g裝入頂空瓶中進行檢測。GC條件：色譜柱為TR-35MS（30.00m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為高純氦氣；進樣口溫度為250℃，不分流進樣；升溫程序為初始溫度40℃，保持3 min，以5℃/min升至90℃，再以10℃/min升至230℃，保持7 min。

MS條件：采用電子離子源（EI），離子源溫度為200℃，電子能量70 eV；傳輸線溫度250℃，檢測器溫度280℃；質(zhì)量掃描范圍m/z 30～500。

蝦肉的揮發(fā)性成分采用OAV法[20]進行評定，計算公式如下：

式中：OAV表示氣味活度值；C表示化合物的相對百分含量；T表示化合物物質(zhì)對應(yīng)的氣味閾值。OAV＜1，說明該組分對總體氣味無實際作用；OAV＞1，說明該組分可能對總體氣味有直接影響。在一定范圍內(nèi)，OAV值越大則該組分對總體氣味貢獻越大。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Excel 2007、SPSS 16.0軟件對測定數(shù)據(jù)進行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻蝦綜合種養(yǎng)模式下不同生長階段小龍蝦的營養(yǎng)成分差異

2.1.1 基本營養(yǎng)成分差異。本文對稻蝦綜合種養(yǎng)模式下不同生長階段小龍蝦的水分、灰分、脂肪、蛋白質(zhì)進行了檢測，結(jié)果見表1?？梢钥闯觯簭挠孜r、成體到成蝦的整個生長階段，小龍蝦肌肉中的水分含量逐漸下降，且具有顯著性差異；幼蝦肌肉中的灰分含量顯著高于成體和成蝦階段；成蝦脂肪含量最高，其次是幼蝦，成體最低；成體蛋白質(zhì)含量最高，其次是成蝦，幼蝦最低。

表1 不同生長階段小龍蝦肌肉的基本營養(yǎng)成分比較 單位：%

2.1.2 氨基酸成分分析。幼蝦、成體、成蝦3個生長階段小龍蝦肌肉中的氨基酸共檢測出16種，具體檢測結(jié)果見表2?？梢钥闯?，幼蝦、成體、成蝦3個生長階段小龍蝦肌肉中大部分氨基酸都存在顯著性差異，氨基酸總量也存在顯著性差異。

表2 不同生長階段小龍蝦肌肉中氨基酸組成及含量比較 單位：（g·（100 g）-1）

AAS值越接近100，與評分模式氨基酸組成越接近，蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值就越高[21]。由表3可知，幼蝦、成體、成蝦肌肉中氨基酸的AAS值沒有明顯的規(guī)律性，這3個生長階段的肌肉中蛋氨酸+半胱氨酸的AAS值普遍較低；賴氨酸AAS值幼蝦＜成蝦＜成體，亮氨酸AAS值成體＞幼蝦＞成蝦，異亮氨酸AAS值成體＞幼蝦＞成蝦，蘇氨酸AAS值成蝦＞幼蝦＞成體，纈氨酸AAS值成體＞幼蝦＞成蝦，苯丙氨酸+酪氨酸AAS值幼蝦＞成蝦＞成體。

CS值越接近100，與標(biāo)準蛋白的組成越接近，營養(yǎng)價值越高[21]。由表3可知，幼蝦、成體、成蝦肌肉中氨基酸的CS值同樣沒有明顯的規(guī)律性。3個生長階段肌肉中蛋氨酸+半胱氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸的CS值都不高；其他蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值，賴氨酸CS值成體＞成蝦＞幼蝦，亮氨酸CS值成體＞幼蝦＞成蝦，蘇氨酸CS值成蝦＞幼蝦＞成體。

表3 不同生長階段小龍蝦肌肉中的必需氨基酸含量、AAS、CS及EAAI比較

根據(jù)EAAI值來判斷蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，表現(xiàn)為成體＞成蝦＞幼蝦。

2.1.3 脂肪酸營養(yǎng)成分分析。對3個生長階段的小龍蝦肌肉中的37種脂肪酸含量進行了檢測，共檢出31種脂肪酸，其中飽和脂肪酸（SFA）16種（幼蝦測出14種，成體測出6種，成蝦測出10種）、單不飽和脂肪酸（MUFA）6種（幼蝦測出4種，成體測出3種，成蝦測出6種）、多不飽和脂肪酸（PUFA）9種（幼蝦測出7種，成體測出4種，成蝦測出9種）（表4）。

表4 小龍蝦肌肉中脂肪酸含量的比較 單位：（g·（100 g）-1）

血清膽固醇濃度與各種血管損傷有很大的相互關(guān)系，而血清膽固醇的變化又與飽和脂肪酸（SFA）的攝取量成線性相關(guān)[22]。因此，飽和脂肪酸總量越低，脂肪酸的營養(yǎng)價值越高。根據(jù)ΣSFA推斷3個不同生長階段小龍蝦肌肉中脂肪酸的營養(yǎng)價值為成體＞成蝦＞幼蝦。

相對而言，單不飽和脂肪酸（MUFA）和多不飽和脂肪酸（PUFA）的含量越高越好[23-24]。由表4可知，ΣMUFA成體和成蝦無顯著性差異，二者顯著高于幼蝦；ΣPUFA成體最高，顯著高于成蝦和幼蝦，成蝦和幼蝦無顯著性差異。

AI值和TI值越低越好，PI值越高越好[25]。據(jù)此判斷，成體的脂肪酸營養(yǎng)價值最高，幼蝦和成蝦無規(guī)律性。

2.2 蝦肉質(zhì)構(gòu)特性分析

對生長環(huán)境、運輸條件、存儲條件相同的成體小龍蝦的活體和死體（采樣后死亡2 h以內(nèi)）進行了質(zhì)構(gòu)特性比較，結(jié)果見表5。

由表5可知，成體小龍蝦活體和死體的質(zhì)構(gòu)除了硬度具有顯著性差異以外，其他各項參數(shù)無顯著性差異。

表5 活體與死體小龍蝦的質(zhì)構(gòu)特性比較

2.3 蝦肉揮發(fā)性成分分析

對生長環(huán)境、運輸條件、存儲條件相同的成體小龍蝦的活體和死體（采樣后死亡2 h以內(nèi)）進行了揮發(fā)性成分分析?；铙w小龍蝦共檢出41種揮發(fā)性物質(zhì)，死體小龍蝦共檢出46種揮發(fā)性物質(zhì)，成分相同的揮發(fā)性物質(zhì)有12種。

由表6可知，OAV＞1（說明該組分可能對總體氣味有直接影響）的化合物有甲硫醇（活體小龍蝦中檢出，呈肉香味[37]）、丁酮（死體小龍蝦，呈果青味[36]、奶酪味[38]）、丁酸（死體小龍蝦，呈腐臭味、奶酪味、汗水味）、二甲基三硫醚（死體小龍蝦，呈煮熟蔬菜氣味[39]）、二甲基二硫醚（死體小龍蝦，呈熟白菜味[40]）、十六酸乙酯（活體小龍蝦和死體小龍蝦，呈蠟味、水果味、奶油味[23]）、對甲酚（死體小龍蝦，呈藥物味、苯酚味、煙味[39]）、三甲胺（死體小龍蝦，呈魚腥味[37]）。其中，活體小龍蝦和死體小龍蝦OAV＞1的相同化合物是十六酸乙酯，且死體小龍蝦的OAV值大于活體小龍蝦。由此推斷：小龍蝦死后2 h內(nèi)，肉香味減少，同時產(chǎn)生了多種不良風(fēng)味物質(zhì)，口感和食用安全性均明顯下降。建議不要食用死體小龍蝦。

表6 （續(xù)）

表6 活體小龍蝦與死體小龍蝦風(fēng)味化合物OAV比較

因為部分化合物無法查詢到氣味閾值，所以無法計算OAV值。無法計算OAV值的化合物中，小龍蝦死后2 h內(nèi)新產(chǎn)生的有醛類1種、醇類1種、酮類1種、酸類2種、烴類2種、酚類1種、酯類3種、其他10種；小龍蝦死后2 h內(nèi)消失的有醛類1種、醇類3種、酮類2種、酸類1種、烴類7種、其他5種。

3 結(jié)論

本文比較了稻蝦綜合種養(yǎng)模式下不同生長階段小龍蝦的營養(yǎng)成分，發(fā)現(xiàn)幼蝦、成體、成蝦3個生長階段中成體小龍蝦蛋白質(zhì)含量最高，氨基酸營養(yǎng)價值和脂肪酸營養(yǎng)價值最高。

選取成體中的活體小龍蝦和采樣后死亡2 h內(nèi)的小龍蝦進行了質(zhì)構(gòu)特性和揮發(fā)性成分分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：成體小龍蝦活體和死體的質(zhì)構(gòu)除了硬度具有顯著性差異以外，其他各項參數(shù)無顯著性差異，且死體小龍蝦的硬度大于活體小龍蝦，不排除死體小龍蝦正處于僵直階段；揮發(fā)性成分分析顯示，小龍蝦死后2 h內(nèi)，肉香味減少，同時產(chǎn)生了多種不良風(fēng)味物質(zhì)，建議消費者不要食用死體小龍蝦。

綜上所述，在水產(chǎn)加工階段，選擇體質(zhì)量為10～20 g的成體活小龍蝦進行加工，可達到最佳的風(fēng)味、口感，營養(yǎng)價值最高。該研究可為小龍蝦加工企業(yè)提供參考，為小龍蝦肉質(zhì)相關(guān)科學(xué)研究提供借鑒。