三疣梭子蟹营养和风味品质比较分析

郭亚男，韩刚，杨臻，宋金龙，王潇，穆迎春*，孟娣

(1. 中国水产科学研究院,农业农村部水产品质量安全控制重点实验室，北京 100141；2. 上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306)

三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)，隶属甲壳纲、十足目、梭子蟹科、梭子蟹属(Portunus)，味鲜美，营养丰富，是中国沿海地区重要的经济蟹类之一。该蟹可食用部位必需氨基酸和必需脂肪酸含量较高，营养组成均衡，因而深受消费者欢迎。在中国范围内，北起辽东半岛，南至福建省、广东省都有分布，尤其在渤海湾和东海沿岸的渔业经济中占有一定的地位[1-4]。

随着人民生活水平的提高，人们不再只追求食物的口感，而更注重其营养成分。目前，关于三疣梭子蟹营养成分含量的研究，主要集中于蛋白质、脂肪、氨基酸和脂肪酸等常规营养物质，研究内容主要包括性别、可食用部位(肌肉、肝胰腺及性腺)、养殖方式、成熟阶段和饵料组成等因素对三疣梭子蟹营养品质的影响。但是，关于不同产地、不同养殖方式对三疣梭子蟹营养及风味品质造成差异性的研究较少，且对其营养及风味成分含量的比较范围不够广泛。为进一步深入研究三疣梭子蟹营养品质，本文从三疣梭子蟹的营养成分、风味成分两方面进行综述，并归纳比较三疣梭子蟹关键营养成分测定方法的优劣，以期为深入开展三疣梭子蟹的品质分析与营养评价等相关科研工作提供理论参考。

1 三疣梭子蟹营养成分研究概况

1.1 常规营养成分

三疣梭子蟹的常规营养成分包括水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪及无氮浸出物等物。其中粗蛋白和粗脂肪的含量差异对三疣梭子蟹营养评价有较大的影响。

1.1.1 粗蛋白

水产品中的蛋白质含量丰富，在鲫、青鱼等水产品的肌肉干物质中，其蛋白质含量高达80%～90%[5]。目前，国内已有研究通过测定不同养殖方式、不同部位和不同成长阶段下三疣梭子蟹的蛋白质含量，进行营养差异性评价。

徐善良等[6]比较了野生和养殖三疣梭子蟹雌蟹的肌肉、肝胰腺及性腺中的粗蛋白质含量，发现养殖蟹的肌肉和性腺中粗蛋白质含量均高于野生蟹；养殖蟹和野生蟹的肝胰腺粗蛋白含量差异不显著；养殖蟹肌肉中粗蛋白质含量最高，达到81.69%，野生蟹肌肉中粗蛋白含量为74.02%。汪倩等[7]对三疣梭子蟹不同部位肌肉的蛋白质含量进行了测定，结果显示，腹部肌肉的蛋白质含量为17.25%，附肢肌肉的蛋白质含量为15.81%，腹部肌肉的蛋白含量显著高于附肢。华晓旭等[8]对三疣梭子蟹软壳蟹和硬壳蟹中的粗蛋白含量进行了比较，发现软壳蟹的粗蛋白含量为47.08%，而硬壳蟹为68.53%，即软壳蟹的粗蛋白含量远低于硬壳蟹的粗蛋白含量。靳立兵等[9]发现三疣梭子蟹软壳硬化阶段粗蛋白含量随时间增加呈增加趋势：0 h为15.78%，12 h为 24.02%，48 h为33.07%。

1.1.2 粗脂肪

水产品体内的脂肪含量将直接影响到水产品的肉质营养和品质风味[6]。国内已有研究通过测定不同养殖方式下三疣梭子蟹的脂肪含量来进行营养差异性评价。

张薇[10]对野生与养殖三疣梭子蟹的粗脂肪含量进行了比较，在各组织中的分布含量依次为肝胰腺>性腺>肌肉，野生蟹的肝胰腺中粗脂肪含量为29.19%，养殖蟹的肝胰腺中粗脂肪含量为14.64%。徐善良等[6]对此也有报道，野生蟹肌肉中粗脂肪含量均值为养殖蟹的2.8倍，同时，野生蟹肝胰腺中粗脂肪含量相当于养殖蟹的1.3倍以上。

1.2 风味成分

三疣梭子蟹的风味成分可分为非挥发性和挥发性两类，其中，主要的非挥发性呈味成分是游离氨基酸，且每种氨基酸所呈现出的风味不同[11]。在所有的呈味成分中，鲜味是三疣梭子蟹重要的风味特征之一[12-13]，其特征氨基酸是谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)。甜味也是三疣梭子蟹呈味的重要风味特征之一，其特征氨基酸包括甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、亮氨酸(Leu)、蛋氨酸(Met)、天冬氨酸(Asp)、脯氨酸(Pro)和精氨酸(Arg)，其中，Arg可以增加呈味的复杂性，甜味氨基酸略带苦味，而苦味由Glu等来调节[14]。蟹类可食部分可分为肌肉、肝胰腺和性腺3部分，是三疣梭子蟹蒸煮后香味的主要来源。肝胰腺和性腺产生香味的前体物质是脂肪酸，而其中必需脂肪酸既可作为营养指标又可作为风味指标[15]。另外，核苷酸、甜菜碱、矿物质和糖原等物质也是蟹类呈味的重要成分[16-17]。可鉴定到的挥发性气味成分，主要包括醇、醛、酮、酯、碳氢化合物以及含氮的杂环化合物。

1.2.1 非挥发性呈味成分

1.2.1.1 游离氨基酸

氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质，可以调味增香，强化食物营养。蟹类的蛋白质中具有均衡的必需氨基酸成分[18]，且含有丰富的呈味氨基酸和含硫氨基酸，这在一定程度上解释了其风味鲜美的原因[19-22]。三疣梭子蟹可食部分可以检测到16～18种氨基酸，含量较高的游离氨基酸为Arg、Gly、Ala、组氨酸(His)和Pro，其中Arg和Gly占总氨基酸含量的60%以上。三疣梭子蟹中游离氨基酸以甜味氨基酸为主，占总氨基酸的80%左右，且其中的Gly和Ala等甜味氨基酸含量较高，这些甜味氨基酸赋予了其特有的甘甜味。三疣梭子蟹氨基酸中含量最高的是Arg，很多海产品中都有大量的Arg存在，这些Arg赋予海鲜独有的滋味，是海鲜食品的重要风味贡献者[23]。

刘磊等[24]分别测定了野生、养殖以及“科甬1号”3种不同养殖方式下三疣梭子蟹肌肉、肝胰腺和性腺3个部位中的Met、Glu、Pro、Arg、Ala、Gly、Leu及Asp 8种呈味氨基酸的含量，结果显示，不同群体的3种组织中均含有以上8种呈味氨基酸，其中Glu的滋味活性值(TAV)均大于1，是三疣梭子蟹呈鲜味的主要贡献者，其次是Gly和Ala。“科甬1号”在氨基酸贡献的风味上优于野生和养殖群体。卜俊芝等[25]对采于舟山的三疣梭子蟹的风味展开研究，发现三疣梭子蟹的呈味氨基酸中，Arg和Gly含量较高。

1.2.1.2 必需脂肪酸

脂肪酸是机体主要能量来源之一，按其对人体的营养价值可分为必需脂肪酸和非必需脂肪酸。必需脂肪酸又称为多不饱和脂肪酸(PUFA)，是人体必须营养元素，具有预防冠心病以及降血脂等治疗功效，与儿童智力发育、记忆等生理功能存在密不可分的关系[26-28]。同时，脂肪酸(尤其是必需脂肪酸)是肉类加热后产生香味的必要物质[29-30]。必需脂肪酸也是评价水产品营养及风味成分的重要指标。与中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)相比，三疣梭子蟹的不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量，而其香味就来源于高含量的不饱和脂肪酸[31-32]，因而风味更佳。三疣梭子蟹中的不饱和脂肪酸含量大致相同，加热氧化后产生具有独特香味的醛类、酮类物质，与中华绒螯蟹等蟹类有相同的风味组成[33-34]。

刘磊等[24]在野生、养殖和“科甬1号”的各个组织中共检测出35种脂肪酸，而C18:1t(n-9)(反油酸)和C18:3(n-3)(α-亚麻酸)在3种群体中均未被检测到。野生群体和“科甬1号”群体的性腺中的多不饱和脂肪酸所贡献的风味明显优于养殖群体，但3个群体的肝胰腺和肌肉中的脂肪酸造成的风味差异不显著。徐善良等[6]在养殖和野生群体的三疣梭子蟹肌肉、肝胰腺和性腺中共检测出38种脂肪酸。从脂肪酸的组成分析，野生和养殖蟹的3种组织中含量普遍较高的3种脂肪酸分别是C18:1(n-9)(油酸)、C22:6(n-3)(DHA)和C16:0(棕榈酸)。

1.2.1.3 甜菜碱

甜菜碱是一种带有甜味的物质，被认为是软体动物肌肉中的一种非蛋白质的含氮成分[35]。甜菜碱的化学名称为三甲胺乙内酯，属于季铵型生物碱，是对甘氨酸甜菜碱、龙虾肌碱和β-丙氨酸甜菜碱等一类化合物的简称。甜菜碱是海产品体内的营养成分之一，可以辅助呈味，使其具有甜味[36]。其还可激发水产动物的嗅觉和味觉，起到诱食的作用，因此，可用作水产饲料添加剂[37]。

金蕾等[38]对不同生长阶段的三疣梭子蟹肌肉组织中的甜菜碱进行测定，发现其含量水平在雌蟹中表现为从幼蟹时的低水平快速上升至未交配时的峰值，交配后减半；而在雄蟹中则表现为随着肌肉的发育，甜菜碱含量呈逐渐升高的趋势。卜俊芝[25]发现三疣梭子蟹中甜菜碱的含量较高(3 937.312 mg/100g)，显著高于中国对虾(Penaeuschinensis)(64.97 mg/100 g)[39]、河蟹(45.2 mg/100 g)和青蟹(Scyllaserrata)(189.4 mg/100 g)[40]。甜菜碱呈味阈值较高，约为250～500 mg/mL[41]，而三疣梭子蟹甜菜碱含量低于该阈值范围，因此推测甜菜碱可能不是蟹肉滋味的直接作用者，而是主要起滋味协同作用。

1.2.1.4 核苷酸

核苷酸作为大自然生命中的基本组成成分，对生物的生长、发育、繁殖和遗传都起着决定性作用。呈味核苷酸包括腺苷酸(AMP)、鸟苷酸(GMP)和肌苷酸(IMP)等，其中AMP呈甜味，GMP呈苦味，IMP呈鲜味[42-43]。梭子蟹的主要呈味核苷酸是IMP和AMP[25]。

王慧等[44]研究了不同饲料养殖对雌体三疣梭子蟹不同部位呈味核苷酸含量的影响，结果发现，3种饲料养殖的三疣梭子蟹，性腺中呈味核苷酸AMP的含量最高，其次是IMP、GMP；肌肉中IMP和AMP含量较高，GMP含量比较低；肝胰腺中GMP、IMP和AMP的含量与性腺和肌肉中相比均较低。侯文杰等[45]比较了池塘养殖与野生三疣梭子蟹可食部位(性腺、肝胰腺及肌肉)的呈味核苷酸含量，发现池塘养殖梭子蟹的性腺中IMP、GMP和AMP含量显著高于野生梭子蟹(P<0.05)，而肝胰腺中的GMP和AMP、肌肉中的IMP均显著低于野生梭子蟹(P<0.05)。施文正等[46]分别对渤海、黄海、东海和南海的雌性三疣梭子蟹中获取的肝胰腺、性腺和肌肉进行研究，分析不同产地生长环境对雌性三疣梭子蟹3个可食部位的呈味核苷酸化合物造成的影响，结果表明，4个海域中三疣梭子蟹的肝胰腺和性腺中含量较高的均是AMP，而肌肉中含量较高的均是IMP。由上可见，养殖方式、饲料组成和生长环境等因素可影响三疣梭子蟹的核苷酸含量，进而影响其风味。

1.2.1.5 无机盐

无机盐是人类维持生命活动不可缺少的营养要素之一，是维持动植物生命活动的必需物质[47]。在海产品中，无机盐既可作为呈味成分，也可保证海产品的口感。

金蕾等[38]对三疣梭子蟹不同发育阶段肌肉中的无机盐含量进行了调查研究，发现处于幼蟹、交配前和交配后3个发育阶段的三疣梭子蟹肌肉中含量最低的元素均是Fe，而K、Na的含量都比较高。卜俊芝[25]对三疣梭子蟹中无机盐含量的研究，发现无机离子Na+、K+和Cl-对三疣梭子蟹的滋味有着重要贡献。

1.2.2 挥发性气味成分

目前已经鉴定的水产品的香味化合物主要是香味阈值较低的醇、醛、酮和含氮/氧/硫的杂环化合物[48]。

蔺佳良等[49]探究了不同温度下三疣梭子蟹的挥发性物质的变化情况，结果表明，加热可对其风味产生较大影响，在新鲜蟹肉中均检测到较高含量的1-戊烯-3-醇、庚醛、癸醛和壬醛。刘磊等[24]在野生、养殖和“科甬1号” 3个群体的三疣梭子蟹性腺中共检测到88种挥发性气味成分，较中华绒螯蟹[50-51]和虾类[52]种类多，其中醛类、酮类和酚类化合物各1种、酯类化合物11种、醇类化合物11种、烷烃化合物51种及其他化合物12种。

2 三疣梭子蟹主要风味成分的测定方法

2.1 非挥发性气味成分

2.1.1 氨基酸

氨基酸的测定方法较多，如分光光度法、高效液相色谱法、氨基酸自动分析仪法、毛细管电泳法和纸层析法等[53-54]。各方法优劣势分析见表1。

GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》中对于食品中氨基酸的测定，采用酸水解蛋白后，再经氨基酸分析仪进行测定，该方法只能测定16种氨基酸，且酸水解蛋白质的优点在于获取的氨基酸都为L-氨基酸，但对于三疣梭子蟹中的半胱氨酸(Cys)和色氨酸(Trp)不能进行有效测定。Maria等[55]和高向阳等[56]建立了一种测定Trp含量的高效液相色谱法，样品用5 mol/L氢氧化钾进行碱水解前处理。卜俊芝等[57]对细点圆趾蟹(Ovalipespunctatus)加工水煮液的氨基酸组成分析研究中，首先将水煮液中的蛋白质经酸水解处理[58]，再采用AccQ-Tag方法衍生，最后通过液相色谱测定氨基酸组成及含量。其中，游离氨基酸的测定是通过将水煮液中的蛋白质经三氯乙酸沉淀后，采用AccQ-Tag方法衍生，液相测定含量。汪倩等[7]将三疣梭子蟹样品经盐酸水解后，通过氨基酸自动分析仪分析测定16种氨基酸，而Trp测定采用氢氧化钾水解法，Met和Cys测定则采用过甲酸氧化水解法。刘磊等[24]参考中华绒螯蟹的测定方法[59]在样品中加入三氯乙酸溶液，经离心机离心后采上清液，调节pH并用滤膜过滤，再用氨基酸自动分析仪检测氨基酸含量。

2.1.2 脂肪酸

在食品中脂肪酸众多的检测手段中,常用的检测方法有气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-串联质谱法和高效液相色谱-串联质谱法[60]。各方法优劣势分析见表2。

表1 氨基酸分析方法的优点和缺点Tab.1 Advantages and disadvantages of amino acid analysis methods

表2 脂肪酸分析方法的优点和缺点Tab.2 Advantages and disadvantages of fatty acid analysis methods

汪倩等[7]将三疣梭子蟹样品先用三氟化硼-甲醇对总脂进行甲脂化处理，再用气相色谱仪测定脂肪酸含量。刘磊等[24]取适量样品加入离心管中，进行水浴处理后，降到室温再加入正己烷，振荡后静置等待分层，取上清液并用正己烷定容，再用气质联用仪检测脂肪酸含量。

2.1.3 甜菜碱

甜菜碱的检测方法主要有气相色谱-串联质谱法及可见分光光度法。气相色谱-串联质谱法优点为可对未知物图谱提前预见、分析时间短且物品消耗少等，但其缺点为成本较高、复杂衍生化处理比较耗时耗力[61]。可见分光光度法优点为重现性、精密度良好，但操作复杂、分析时间较长且重复性差[62]。刘磊等[24]取三疣梭子蟹样品，以甲醇为溶剂，经加热回流提取，冷却后过滤并洗涤，定容后再用气质联用仪检测甜菜碱含量。金蕾等[38]用乙醇萃取法提取三疣梭子蟹样品的甜菜碱溶液，通过分光光度计测定甜菜碱标准溶液的吸光度值制出标准曲线，以同样方法测定甜菜碱制备液的吸光度值，3组平行试验取平均值后代入标准曲线，得出甜菜碱含量。

2.1.4 核苷酸

常见呈味核苷酸检测方法主要是高效液相色谱法,其优点为灵敏度高、分析速度快且测定结果准确。高效液相色谱法还可以将核苷酸中的腺苷酸、肌苷酸和肌苷等分离，是一种易于推广的核苷酸测定方法，但其前处理过程复杂、绝对回收率低、分析周期长且成本高，导致应用受限等[63]。施文正等[46]分别取待测蟹肝胰腺、肌肉和性腺，加入高氯酸溶液，经离心机离心后采集上清液，调节pH并定容，用滤膜过滤，再用高效液相色谱仪检测核苷酸含量。

2.1.5 无机盐

无机盐离子含量主要通过电感耦合等离子体发射光谱仪、火焰原子吸收光谱仪进行测定。电感耦合等离子体质谱法优点为操作简单快速、检出限低、准确度高、灵敏度高及可同时测定多种元素，缺点为误差大、干扰因素多及高温环境下仪器易出现故障[64]。火焰原子吸收光谱法较电感耦合法具备用样量少、抗干扰能力强及检出限低等优势，但灵敏度较低[65]。

2.2 挥发性气味成分

挥发性气味成分检测的前处理方法主要为固相微萃取法。固相微萃取技术集采集、萃取、浓缩和进样于一体，可萃取食品中的挥发性物质，该前处理方式成本低、操作方便，结合气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术广泛应用于食品中挥发性成分的测定[68-69]。刘磊等[24-25]取三疣梭子蟹样品进行萃取，并成功用气相色谱-质谱仪测定样品中的挥发性成分。

3 展望

蛋白质、脂肪、氨基酸和脂肪酸等常规营养成分可直接反应三疣梭子蟹的营养品质，同时，游离脂肪酸、必需氨基酸、甜菜碱、核苷酸和矿物质等成分与其风味和肉质等也存在密切的关系。三疣梭子蟹是一种高蛋白、低脂肪的水产品，此外，还含有丰富的微量元素，如钙、磷、钾、钠和镁等。不同性别、部位、养殖方式和成熟阶段等影响因素均会对三疣梭子蟹的营养及风味品质造成差异性。

目前，关于三疣梭子蟹的研究主要集中在其常规营养物质及风味成分的测定。存在的问题主要有：样品选择、测定仪器和操作方式等因素均会造成结果的差异性；对呈味物质之间的关系和相互作用的研究甚少；三疣梭子蟹的产地、捕捞时间等不同，同样会造成其营养和风味的差异，目前尚缺乏此方面的系统研究。

建议在以下两方面深入研究：一是加强基础研究。探索生长环境、养殖模式及加工方式等因素对三疣梭子蟹营养与品质的影响，以评价其主要营养和功效成分，建立三疣梭子蟹营养品质评价标准，为消费者提供更全面的信息；二是开展品质提升研究。如生长环境、饲料等造成三疣梭子蟹不同部位营养和风味成分差异性的机理，为三疣梭子蟹养殖者调整养殖模式提供更全面的参考依据。