鄱陽湖不同規(guī)格克氏原螯蝦主要呈味成分分析及綜合評價

張愛芳 賀剛 肖俊 吳宇浩 侯明勇 姚遠

文章編號：1006-3188（2023）05-007-04

摘要：為研究鄱陽湖不同規(guī)格克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）肌肉中呈味成分及綜合品質(zhì)差異，以鄱陽湖區(qū)域3種不同規(guī)格的克氏原螯蝦尾肌肉為研究對象，測定肌肉中游離氨基酸（free amino acids，F(xiàn)AA），并結(jié)合滋味活性值（taste active value，TAV）分析各氨基酸在克氏原螯蝦肉中的呈味特性，然后運用主成分分析（principal component analysis，PCA）評定克氏原螯蝦肉的FAA品質(zhì)。結(jié)果表明：克氏原螯蝦肉中均含有18 種FAAs，總量在76.89～79.45 g/100 g之間。谷氨酸（Glu）在所有克氏原螯蝦肉中均為含量最高的FAA，遠高于其他氨基酸，占總FAA含量的16.68%～16.93%，其對蝦肉呈味貢獻也最大。此外，還有賴氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）在所有克氏原螯蝦肉中的TAV都大于1，對呈味有貢獻。18種氨基酸利用PCA提取到3 個PC，累計方差貢獻率為89.450%，可以代表氨基酸的綜合信息。根據(jù)綜合分析，排名最高的是大于30 g規(guī)格組，排名最低的是小于20 g規(guī)格組。

關(guān)鍵詞：鄱陽湖；克氏原螯蝦；滋味活性值；游離氨基酸

中圖分類號：Q517??? 文獻標識碼：A

基金項目：江西省“雙千計劃”項目《鄱陽湖克氏原螯蝦資源評估和利用模式研究》；江西省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳2023 年度農(nóng)牧漁業(yè)科研指導性課題《鄱陽湖克氏原螯蝦育種群體的生長動態(tài)觀察與性別效應(yīng)分析》。

作者簡介：張愛芳（1983-），女，漢族，湖北武漢人，水產(chǎn)師，碩士，從事漁業(yè)資源保護及水產(chǎn)增養(yǎng)殖研究. E- mail： zear0219@163.com.

克氏原螯蝦（Procambraus clarkii）又稱小龍蝦，原產(chǎn)北美洲，因其味鮮美而深受消費者的喜愛?？耸显r以其鮮美的口感和豐富的營養(yǎng)，成為中國消費者最喜愛的水產(chǎn)之一。研究鮮味的方法有多種，一般的方法是以水或者醇為鮮味物質(zhì)的溶劑，提取檢測樣品中的全部鮮味物質(zhì)，分析所有的鮮味物質(zhì)含量，結(jié)合各有效呈鮮組分的呈味功能，通過計算滋味活性值等方法評價鮮味強度。主成分分析（principalomponent analysis，PCA）是一種通過正交變換將一組可能存在相關(guān)性的變量轉(zhuǎn)換為一組線性不相關(guān)的變量，用簡化的數(shù)據(jù)反映原始數(shù)據(jù)的多元統(tǒng)計分析方法。PCA已被廣泛用于食品品質(zhì)的合評價，范婷婷等利用PCA對不同省份人工種植和野生羊肚菌的FAA進行分析，發(fā)現(xiàn)特征性FAA的含量高低直接影響羊肚菌的風味，區(qū)分效果較好。魚、蝦、貝等水產(chǎn)動物中各種FAA含量豐富，谷氨酸（Glu）等鮮味氨基酸對水產(chǎn)動物的鮮美滋味有決定性作用。每種FAA具有獨特的滋味，如鮮味、甜味、苦味等，其含量會直接影響食物的鮮美程度。本研究擬通過對鄱陽湖野生克氏原螯蝦肉中FAA的組成和含量及氨基酸的滋味活性值（taste active value，TAV）進行分析，并采用PCA法進行綜合評價，建立綜合評價模型，以期為鄱陽湖克氏原螯蝦的特征風味及特征風味品質(zhì)的評價提供依據(jù)。

1 材料

1.1 試驗材料

2021-2022年自鄱陽湖周邊的余干縣、星子縣、鄱陽縣等地收集的野生種群，共208只，其中雌蝦113只，雄蝦95只，進行基本體長、體質(zhì)量等基本數(shù)據(jù)測定。隨機選取 3 種不同規(guī)格健康無損傷的克氏原螯蝦，分 A、B、C 三組各 15 尾。A 組體質(zhì)量為大于30 g，B 組體質(zhì)量為20～30 g，C 組體質(zhì)量為小于20 g。運回實驗室后，濾紙吸干體表水分，取尾部肌肉，在冰上用剪刀剪成塊后，相同規(guī)格肌肉攪碎混合均勻備用。

1.2 樣品測定

肌肉中游離氨基酸委托江西省分析測試中心實驗室進行。天冬氨酸Asp等17種氨基酸利用LA8080全自動氨基酸分析儀采用 GB 5009.124-2016 食品安全國家標準食品中氨基酸的測定，色氨酸利用液相色譜采用DB15/T 2037-2020 飼料中色氨酸的測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 味道強度值計算

滋味物質(zhì)的 TAV 值計算公式如下：TAV=C/T。式中，C 代表滋味物質(zhì)的絕對濃度值，T 代表該滋味物質(zhì)的閾值，兩者在同一單位下進行計算。當化合物的TAV 值≥1 時，表示其具有滋味活性，可能對克氏原螯蝦整體滋味輪廓具有顯著性貢獻，值越高，其貢獻度越大，這類化合物被稱為滋味活性物質(zhì)（Taste-active Compounds，TCs）。

1.3.2 顯著性分析

通過單因素方差分析（SPSS 26）對數(shù)據(jù)作顯著性分析，分析方法為Duncan多重范圍檢驗，P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

1.3.3 PCA及綜合評價

采用SPSS 26對數(shù)據(jù)進行因子分析，得到原始數(shù)據(jù)相關(guān)矩陣的特征值、方差貢獻率、累計方差貢獻率、成分矩陣等，根據(jù)所得信息對本研究的數(shù)據(jù)作綜合評價，分析中提取特征值大于1.00的因子作為PC。以每個PC所對應(yīng)特征值的方差貢獻率λi（i=1，2，3，…，k）為權(quán)重數(shù)，由各PC得分Xi與對應(yīng)的權(quán)重相乘得到最終的綜合評價模型：PC=λ1X1＋λ2X2＋…＋λkXk。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同規(guī)格克氏原螯蝦肌肉FAA的組成與含量

由表1可知，從各種規(guī)格克氏原螯蝦肌肉中共檢測出18種FAA。各規(guī)格克氏原螯蝦肌肉中的FAA總含量在73.38～83.62 g/100 g之間，其中C組FAA含量最高（79.45±3.762 g/100 g），B組和30 g以上組與其沒有顯著性差異。Glu在所測各組克氏原螯蝦肌肉中均為含量占比最高的FAA，占總FAA的含量最高達到16.93%（B組），占比最低為16.68%（C組）。除含量占絕對優(yōu)勢的Glu外，精氨酸（Arg）、天冬氨酸（Asp）的含量在各規(guī)格克氏原螯蝦肌肉中的含量居其次。其中，Arg在所測克氏原螯蝦肉中的占比在11.39%～11.80%之間，Asp的含量在10.25%～10.47%之間。3種規(guī)格克氏原螯蝦肌肉中色氨酸（Trp）的含量均為最低，0.58～0.59 g/100 g，僅占FAA總量的0.75%。必需氨基酸在各規(guī)格克氏原螯蝦肌肉中占比在27.99%～28.06%之間，各規(guī)格組別無顯著差異。

2.2 滋味分析

由表1可知，A組克氏原螯蝦肉中鮮味氨基酸的含量為21.57±1.07 g/100 g，高于其他規(guī)格的克氏原螯蝦肉，而克氏原螯蝦肉中Glu含量最低［（13.00±0.70）g/100 g］。B組克氏原螯蝦肉中甜味氨基酸（Thr、Ser、Gly、Ala）的含量最高［（20.37±1.04）g/100 g］，占FAA總量的26.24%，但是與其他規(guī)格的甜味氨基酸含量差異不顯著，A組甜味氨基酸含量最低［（20.08±0.89）g/100 g］。

對各規(guī)格的克氏原螯蝦肉FAA的TAV進行評價（表2），大部分氨基酸的TAV小于1，對克氏原螯蝦肉的滋味無貢獻。谷氨酸Glu的TAV最高，貢獻最大。Glu是所有規(guī)格的克氏原螯蝦肉中占FAA總量比例最高的氨基酸。3種規(guī)格克氏原螯蝦肉中的甜味氨基酸賴氨酸Lys和苦味氨基酸精氨酸Arg的TAV也都大于1。Glu作為鮮味最強的氨基酸，在各種規(guī)格克氏原螯蝦肉中TAV大于1。

2.3 相關(guān)性分析

在做PCA之前，需對數(shù)據(jù)進行適應(yīng)性檢驗。如表3所示，各氨基酸之間有正相關(guān)也有負相關(guān)，且大部分呈顯著相關(guān)（P＜0.05），尤其是Asp與Ser、Ala、Val、Ile、Tyr、Phe，Thr與Leu，Ser與Val、Ile、Tyr、Phe，Glu與Val、Ile、Leu、Arg，Ala與Val、Ile、Leu、Tyr、Phe，Val與Ile、Tyr、Phe、Arg，Ile與Tyr、Phe，Leu與Lys、Arg，Tyr與Phe等之間相關(guān)系數(shù)在0.9以上，這表明鄱陽湖克氏原螯蝦肉中的FAA間相關(guān)性很強，可通過PCA對不同規(guī)格鄱陽湖克氏原螯蝦肉中的FAA進行綜合評價。

2.4 不同養(yǎng)殖模式的克氏原螯蝦肉FAA的PC差異

特征值代表某一項PC所反映原始變量信息的權(quán)重，由表4可知，由于前3 個PC對應(yīng)特征值均大于1，累計方差貢獻率為89.450%（累計方差貢獻率大于85%即被認為能較好地反映原始信息），基本反映了所有變量的初始信息，故選取前3 個PC，反映不同規(guī)格克氏原螯蝦肉FAA的大部分信息。

如表5所示，特征向量代表各氨基酸在所提取3 個PC矩陣中的權(quán)重系數(shù)，載荷值表示原始變量對所取因子影響的大小，正負代表方向。3個PC從不同方面反映不同規(guī)格克氏原螯蝦肉FAA的綜合品質(zhì)，PC1方差貢獻率為74.381%，主要代表Ile、Phe、Asp、Tyr、Ala、Leu、Glu、Ser、Arg、Lys、Thr、Typ、Met、His的信息。PC2方差貢獻率為8.249%，主要代表Gly的變異信息。PC3方差貢獻率為6.820%，其載荷絕對值最大的前2 位是Pro、Cys。3 個PC基本上能代表所測氨基酸的大部分信息。

2.5 不同養(yǎng)殖模式的克氏原螯蝦肉FAA的綜合評價

由前述分析可知，利用經(jīng)PCA提取的3個因子（可以代表所有FAA信息的89.450%）對3種不同規(guī)格鄱陽湖克氏原螯蝦肉中的FAA進行綜合評價可行。將PC1、PC2、PC3作為3 個新變量替代原18 個指標，得到鄱陽湖克氏原螯蝦肉中FAA的前3個PC線性關(guān)系分別為：

PC1=0.072X1＋0.062X2＋0.069X3＋0.069X4＋…＋0.069X16＋0.035X17＋0.061X18

PC2=0.137X1－0.287X2＋0.215X3－0.124X4＋…－0.208X16＋0.244X17＋0.128X18

PC3=0.074X1＋0.171X2＋0.048X3＋0.165X4＋…＋0.005X16＋0.746X17－0.285X18

以每個PC對應(yīng)的方差相對貢獻率作為權(quán)重，對3 個PC得分進行權(quán)重加和，建立綜合評價函數(shù)PC=0.744PC1＋0.082PC2＋0.068PC3，計算各規(guī)格的綜合得分，分數(shù)高低可反映不同規(guī)格鄱陽湖克氏原螯蝦肉中FAA綜合品質(zhì)的高低。由表6可知，3 個PC綜合得分最高的是A組，其次是B組，得分最低的是C組，A組鄱陽湖克氏原螯蝦肉的FAA綜合品質(zhì)相對較好。

3 小結(jié)

不同規(guī)格鄱陽湖克氏原螯蝦肉中FAA的總含量在76.89～79.45 g/100 g之間，其中A組克氏原螯蝦肉FAA含量最高［（79.45±3.76） mg/g］。Glu在6 組克氏原螯蝦肉中均為含量最高的FAA，占總FAA的含量最高達17.11%（A組），最低16.68%（B組）。大部分氨基酸的TAV小于1，對克氏原螯蝦肉的風味無貢獻。通過FAA的滋味綜合分析發(fā)現(xiàn)A組2克氏原螯蝦肉的鮮味和甜味氨基酸TAV最高，味道最為鮮美。PCA建立的綜合評價模型計算結(jié)果表明，A組得分最高品質(zhì)最好，C組得分最低品質(zhì)較差。綜上所述，在蝦肉FAA的品質(zhì)方面，A組鄱陽湖克氏原螯蝦肉品質(zhì)相對較好，C組較差。