于怀华,彭莹莹,许文军,谢建军,张东旭,何 杰
(浙江海洋大学海洋与渔业研究所,浙江省海洋水产研究所,浙江舟山 316021)
青蟹Scylla spp.是热带、亚热带种类,分布很广,分布区包括非洲、澳大利亚、印度、东南亚各国和我国的沿海[1]。目前世界上已经证实的养殖青蟹主要有4 种,分别为锯缘青蟹Scylla serrata[2]、榄绿青蟹S.olivavea[3]、紫螯青蟹S.tranquebarica[4]和拟穴青蟹S.paramamosain[1]。其中拟穴青蟹经济价值高、生长速度快,已成为我国东南沿海地区主要的养殖青蟹种类,占全国青蟹养殖总产量的90%以上,且主要分布在浙江、福建、广东、广西沿海[1]。近年来,随着国民生活水平的不断提高,消费者对青蟹数量和质量也提出了更大的需求,这为拟穴青蟹养殖产业的发展带来了新的机遇和挑战[5]。
与欧美人不同,中国人偏爱食用蟹类的肝胰腺和性腺(俗称蟹黄和蟹膏),尤其是雌蟹的卵巢深受消费者的青睐。按照中国人的消费习惯,拟穴青蟹在销售时通常会被分成两大类,其中一类是卵巢发育良好的雌蟹(称为“红膏蟹”),另一类则是没有卵巢的雌蟹和雄蟹(统称为“肉蟹”),“红膏蟹”的售价往往是“肉蟹”的2~3 倍。对于“肉蟹”而言,肝胰腺和肌肉是其主要的可食部分。通常不同性别拟穴青蟹“肉蟹”的售价并无差异,但雌雄“肉蟹”的肝胰腺、肌肉含量以及它们的营养组成是否存在差异尚不清楚。迄今为止,国内外已比较了中华绒螯蟹Eriocheir sinensis[6]、远海梭子蟹Portunus pelagicus[7]、椰子蟹Birguslatro[8]、招潮蟹Ucatangeri[9]等多种蟹类在不同性别上的生化组成和营养质量差异,为蟹类养殖及品质评价奠定了良好的基础。本研究将比较不同性别拟穴青蟹“肉蟹”的肝胰腺指数、出肉率,并分析肝胰腺和肌肉中的常规生化、脂肪酸和氨基酸组成,以期为拟穴青蟹的品质评价工作提供参考,同时有助于消费者了解“肉蟹”的营养价值且对其消费取向予以科学引导。
2019 年9 月20 日从宁海县陈彩松家庭农场同一养殖池塘内随机采集十肢健全、体表无明显损伤、体重接近的雌雄拟穴青蟹“肉蟹”各12 只,用吸水纸擦干蟹体表水分后逐个称重和解剖,用镊子等工具取出全部肝胰腺和肌肉并分别称重。随后将所有组织分别储存在-80℃冰箱中待后续的生化分析。用以下公式计算肝胰腺指数(HSI)和肌肉指数(MY)。
HSI(%)=WH/W×100%
MY(%)=WM/W×100%
式中,W 为体重,WH为肝胰腺重,WM为肌肉重。最后,采用105 ℃烘干法将样品烘干,研磨,装袋保存,用于生化测定。
1.2.1 常规生化测定
采用GB5009.3-2016 中的105 ℃烘干法测定含水量;参照GB5009.5-2016 中的凯氏定氮法,样品经消化后,通过凯氏定氮仪测定粗蛋白含量;参照GB/T5009.6-2016 中的索氏提取法,样品经石油醚提取后,除去溶剂,得到粗脂肪的总含量;参照GB5009.4-2016 中的高温灰化法,样品在550±20 ℃的马弗炉中燃烧,使有机物质得到完全氧化燃烧,剩余的残渣即为粗灰分。
1.2.2 脂肪酸测定
参照GB5009.168-2016 中的气相色谱法,样品经水解后,加入10 mL 95%乙醇,混匀,反复提取水解液3 次,旋转蒸发仪浓缩至干,得到脂肪提取物,在碱性条件下皂化和甲酯化,生成脂肪酸甲酯,取单个脂肪酸甲酯标准溶液和脂肪酸甲酯混合标准溶液经气相色谱仪分析,按峰面积归一化法计算脂肪酸组成和百分含量,得到脂肪酸含量。
1.2.3 氨基酸测定
参照GB 5009.124-2016 中的方法,精确称量0.1 g 样品移入水解管中,加入5 mL 6 mol·L-1盐酸,水解管密封后,于烘箱中进行水解,水解结束后,样品中的氨基酸成为游离氨基酸,经离子交换柱分离后,与茚三酮溶液发生颜色反应,通过可见光分光光度检测器测定氨基酸含量。
利用SPSS 18.0 和Excel 统计软件进行实验数据分析,对数据进行方差和独立样本t 检验的分析,不同实验组数据间进行单因素分析(ANOVA),采用平均值±标准差(Mean±SD)表示实验结果,其中P>0.05 为差异不显著,P<0.05 为差异显著。
拟穴青蟹“肉蟹”的主要可食用部分是肝胰腺和肌肉,两者的质量占体质量的比例是评价肉蟹品质的重要指标。由图1 可见,雌蟹的肝胰腺指数显著高于雄蟹(P<0.05),而尽管雌雄蟹的形态特征相差较大(雌蟹的大螯明显小于雄蟹),但其出肉率非常接近,无显著差异。
图1 不同性别拟穴青蟹“肉蟹”的肝胰腺指数和出肉率Fig.1 Comparison of hepatopancreas index and meat yield of S.paramamosain"meat crab"of different genders
不同性别“肉蟹”肝胰腺和肌肉中常规营养成分如表1 所示。就肝胰腺而言,雌雄蟹的水分含量相近,无显著差异(P>0.05),但雌蟹的粗蛋白和灰分含量显著高于雄蟹,且其脂肪含量显著低于雄蟹(P<0.05);就肌肉而言,雌蟹的水分含量显著低于雄蟹,且雌蟹的粗蛋白含量显著高于雄蟹(P<0.05),脂肪和灰分含量均略低于雄蟹,无显著差异(P>0.05);而就不同组织之间相比,拟穴青蟹肝胰腺中的脂肪含量明显高于肌肉,蛋白质含量显著低于肌肉,这与中华绒螯蟹[10]、三疣梭子蟹Portunus trituberculatus[11]等的研究结果相一致。
表1 不同性别拟穴青蟹“肉蟹”肝胰腺和肌肉的常规营养成分(%湿重)Tab.1 Proximatecomposition in hepatopancreas and muscle of S.paramamosain "meat crab"of different genders (% wet weight)
不同性别“肉蟹”肝胰腺中主要脂肪酸组成见表2。无论雌蟹还是雄蟹,肝胰腺的饱和脂肪酸(SFA)以C16:0 和C18:0 为主,其中含量最高的是C16:0,高达25%左右;不同性别间相比,雌蟹的C20:0 含量显著低于雄蟹,C22:0 含量显著高于雄蟹(P<0.05),而其它SFA 以及ΣSFA 含量均非常接近,无显著差异(P>0.05)。单不饱和脂肪酸(MUFA)以C18:1n9 和C16:1n7 为主,含量最高的是C18:1n9,为22%左右;雌蟹的C18:1n9 和C24:1n9 含量显著高于雄蟹(P<0.05),但雌蟹的ΣMUFA 含量仅略高于雄蟹,两者间无显著差异(P>0.05)。多不饱和脂肪酸(PUFA)以C22:6n3 和C20:5n3 为主,其中最高的是C22:6n3,为13%左右;不同性别间相比,雌蟹的C20:4n6 和Σn-6PUFA 含量显著低于雄蟹,n-3/n-6 和C22:6n3/C20:5n3 比值显著高于雄蟹(P<0.05),但而ΣPUFA、Σn-3PUFA 以及ΣHUFA 含量差异均非常接近。表3 所示,“肉蟹”肌肉的脂肪酸组成与肝胰腺非常相似,其中SFA 的含量以C16:0 和C18:0 为主,MUFA 的含量以C18:1n9 和C16:1n7 为主,PUFA 的含量以C22:6n3 和C20:5n3 为主。雌雄蟹肌肉的脂肪酸差异非常小,仅见雌蟹中的C17:0、C16:ln7、C18:2n6 和C20:2n6 含量显著低于雄蟹,C18:0 和C20:4n6 含量显著高于雄蟹(P<0.05)。与肝胰腺相比,肌肉含有非常高的C20:5n3 和C20:4n6,以致肌肉的ΣPUFA 和ΣHUFA 含量远远高于肝胰腺,但肌肉的n-3/n-6 和C22:6n3/C20:5n3 比值却低于肝胰腺。
表2 不同性别拟穴青蟹“肉蟹”肝胰腺的脂肪酸组成(%总脂肪酸)Tab.2 Fatty acid composition in hepatopancreas of S.paramamosain "meat crab"of different genders(% total fatty acid)
由于SFA 和MUFA 在动物体内主要起供能的作用,而肝胰腺又是甲壳动物生长发育的主要供能场所[11]。因此,拟穴青蟹“肉蟹”肝胰腺中脂肪酸的种类不仅多,而且SFA 和MUFA 含量也显著高于肌肉,这与粗脂肪在肝胰腺和肌肉中的分布特点相一致。目前对于高度不饱和脂肪酸(HUFA)的重要性已经得到广泛认同,其中的C22:6n3、C20:5n3 和C20:4n6 不仅对甲壳动物自身的生长、蜕壳和生殖有着重要作用[12-14],并且对人类具有促进神经发育、降血脂、抗血栓及抗肿瘤等生理功能[15-16],因此,食品中HUFA 组成和含量是评价其脂肪酸营养价值的重要指标之一[17]。“肉蟹”肌肉中的HUFA 含量远远高于肝胰腺,就这方面而言,肌肉的脂肪酸营养价值较优,且雌雄间无显著差异。在日常饮食中,n-3 PUFA 的摄入量通常都大大低于n-6PUFA 的摄入量,因此n-3/n-6 比值可以很好的反应食品营养价值的高低,较高的n-3/n-6 比值表示较高的营养价值[18]。FAO/WHO 推荐人类膳食中的n-3/n-6 适宜比值为0.1-0.2,大于此值对人类健康更加有益,本研究结果表明“肉蟹”肝胰腺和肌肉的n-3/n-6 比值非常高,其中雌雄肝胰腺中的比值分别为5.25和3.85,肌肉中的比值分别为2.83 和3.03,可见,在n-3/n-6 比值上雌蟹的肝胰腺是最优的。整体上雌雄蟹的脂肪酸营养价值差异非常小,无明显的性别差异。
表3 不同性别拟穴青蟹“肉蟹”肌肉的脂肪酸组成(%总脂肪酸)Tab.3 Fatty acid composition in muscle of S.paramamosain "meat crab" of different genders(% total fatty acid)
氨基酸是构成蛋白质的基本物质,蛋白质是构成人体组织的重要成分,影响着机体的生长、发育、代谢、免疫等[19]。两性别“肉蟹”肝胰腺和肌肉中氨基酸种类各有18 种(表4),雌蟹肝胰腺中除了丝氨酸Ser和半胱氨酸Cys 含量略高于雄蟹外,其它16 种氨基酸的含量以及必需氨基酸总量EAA、非必需氨基酸总量NEAA 和总氨基酸TAA 含量均显著高于雄蟹肝胰腺(P<0.05)。雌蟹肌肉中除了甘氨酸Gly 和组氨酸His 含量略低于雄蟹外,其它16 种氨基酸的含量以及EAA、NEAA 和ΣEAA 也均显著高于雄蟹肌肉。雌雄蟹肝胰腺和肌肉中的ΣEAA/NEAA 和ΣEAA/TAA 比值非常相近,无明显的性别差异,但不同组织之间相比,肝胰腺中的含量较高于肌肉。
表4 不同性别拟穴青蟹“肉蟹”肝胰腺和肌肉中的氨基酸含量(mg/g 湿重)Tab.4 Amino acids contents in hepatopancreas and muscle of S.paramamosain"meat crab"of different genders
谷氨酸Glu 和天冬氨酸Asp 是呈鲜味的氨基酸,甘氨酸Gly、丙氨酸Ala、亮氨酸Leu、甲硫氨酸Met、天冬氨酸Asp、脯氨酸Pro 和精氨酸Arg 是呈甜味的氨基酸[20,21],因此,雌蟹中富含各种氨基酸,不仅营养丰富,而且口感也更胜一筹。FAO/WHO 提到质量较好的蛋白质,其ΣEAA/TAA 和EAA/NEAA 的比值分别为40%和60%以上,本研究中雌雄蟹肝胰腺和肌肉中的EAA/TAA 和EAA/NEAA 比值均达到了该标准,并且,就这一指标而言,肝胰腺中的蛋白质质量更优。
根据FAO/WHO 对不同性别“肉蟹”肝胰腺和肌肉必需氨基酸分值EAAS 进行评价(表5),结果表明,从不同组织而言,雌雄蟹肝胰腺中的平均EAAS 高于肌肉,这进一步说明肝胰腺的氨基酸营养价值较高于肌肉。尽管不同性别青蟹相同组织中的各EAAS 有高低差异,但整体上,雌蟹肝胰腺的氨基酸平均分较低于雄蟹,肌肉的氨基酸评分较高于雄蟹。另外,本研究中雄蟹肝胰腺和雌蟹肌肉中所有的EAAS 均大于100,仅有雌蟹肝胰腺和雄蟹肌肉中亮氨酸Leu 的EAAS 小于100,说明Leu 是雌体肝胰腺和雄体肌肉的限制性氨基酸。
表5 不同性别青蟹肝胰腺和肌肉必需氨基酸分值Tab.5 Essential amino acids score (EAAS)in hepatopancreas and muscle of S.paramamosain"meat crab"of different genders
通过对不同性别拟穴青蟹“肉蟹”的生物学指数比较发现,雌蟹的肝胰腺指数显著高于雄蟹,说明其具有更饱满的蟹黄,而雌雄蟹的出肉率基本一致。另外,进一步的生化组成比较发现,雌蟹肝胰腺和肌肉均含有较高的粗蛋白以及较低的脂肪和水分,具有更好的高蛋白低脂肪特性;雌雄蟹之间肝胰腺和肌肉中的脂肪酸组成差异较小,其差异主要表现在雌蟹肝胰腺中的C20:4n6 和Σn-6PUFA 含量显著低于雄蟹,n-3/n-6 和C22:6n3/C20:5n3 比值显著高于雄蟹;雌蟹肝胰腺和肌肉中的绝大多数氨基酸(16 种)含量以及ΣEAA、ΣNEAA 和TAA 均显著高于雄蟹。整体上,不同性别拟穴青蟹“肉蟹”相比,雌蟹的蟹黄(肝胰腺)含量较多,且蟹黄和肌肉均具有更好的营养价值。