鄱阳湖不同规格克氏原螯虾主要呈味成分分析及综合评价

张爱芳 贺刚 肖俊 吴宇浩 侯明勇 姚远

文章编号：1006-3188（2023）05-007-04

摘要：为研究鄱阳湖不同规格克氏原螯虾（Procambarus clarkii）肌肉中呈味成分及综合品质差异，以鄱阳湖区域3种不同规格的克氏原螯虾尾肌肉为研究对象，测定肌肉中游离氨基酸（free amino acids，FAA），并结合滋味活性值（taste active value，TAV）分析各氨基酸在克氏原螯虾肉中的呈味特性，然后运用主成分分析（principal component analysis，PCA）评定克氏原螯虾肉的FAA品质。结果表明：克氏原螯虾肉中均含有18 种FAAs，总量在76.89～79.45 g/100 g之间。谷氨酸（Glu）在所有克氏原螯虾肉中均为含量最高的FAA，远高于其他氨基酸，占总FAA含量的16.68%～16.93%，其对虾肉呈味贡献也最大。此外，还有赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）在所有克氏原螯虾肉中的TAV都大于1，对呈味有贡献。18种氨基酸利用PCA提取到3 个PC，累计方差贡献率为89.450%，可以代表氨基酸的综合信息。根据综合分析，排名最高的是大于30 g规格组，排名最低的是小于20 g规格组。

关键词：鄱阳湖；克氏原螯虾；滋味活性值；游离氨基酸

中图分类号：Q517    文献标识码：A

基金项目：江西省“双千计划”项目《鄱阳湖克氏原螯虾资源评估和利用模式研究》；江西省农业农村厅2023 年度农牧渔业科研指导性课题《鄱阳湖克氏原螯虾育种群体的生长动态观察与性别效应分析》。

作者简介：张爱芳（1983-），女，汉族，湖北武汉人，水产师，硕士，从事渔业资源保护及水产增养殖研究. E- mail： zear0219@163.com.

克氏原螯虾（Procambraus clarkii）又称小龙虾，原产北美洲，因其味鲜美而深受消费者的喜爱。克氏原螯虾以其鲜美的口感和丰富的营养，成为中国消费者最喜爱的水产之一。研究鲜味的方法有多种，一般的方法是以水或者醇为鲜味物质的溶剂，提取检测样品中的全部鲜味物质，分析所有的鲜味物质含量，结合各有效呈鲜组分的呈味功能，通过计算滋味活性值等方法评价鲜味强度。主成分分析（principalomponent analysis，PCA）是一种通过正交变换将一组可能存在相关性的变量转换为一组线性不相关的变量，用简化的数据反映原始数据的多元统计分析方法。PCA已被广泛用于食品品质的合评价，范婷婷等利用PCA对不同省份人工种植和野生羊肚菌的FAA进行分析，发现特征性FAA的含量高低直接影响羊肚菌的风味，区分效果较好。鱼、虾、贝等水产动物中各种FAA含量丰富，谷氨酸（Glu）等鲜味氨基酸对水产动物的鲜美滋味有决定性作用。每种FAA具有独特的滋味，如鲜味、甜味、苦味等，其含量会直接影响食物的鲜美程度。本研究拟通过对鄱阳湖野生克氏原螯虾肉中FAA的组成和含量及氨基酸的滋味活性值（taste active value，TAV）进行分析，并采用PCA法进行综合评价，建立综合评价模型，以期为鄱阳湖克氏原螯虾的特征风味及特征风味品质的评价提供依据。

1 材料

1.1 试验材料

2021-2022年自鄱阳湖周边的余干县、星子县、鄱阳县等地收集的野生种群，共208只，其中雌虾113只，雄虾95只，进行基本体长、体质量等基本数据测定。随机选取 3 种不同规格健康无损伤的克氏原螯虾，分 A、B、C 三组各 15 尾。A 组体质量为大于30 g，B 组体质量为20～30 g，C 组体质量为小于20 g。运回实验室后，滤纸吸干体表水分，取尾部肌肉，在冰上用剪刀剪成塊后，相同规格肌肉搅碎混合均匀备用。

1.2 样品测定

肌肉中游离氨基酸委托江西省分析测试中心实验室进行。天冬氨酸Asp等17种氨基酸利用LA8080全自动氨基酸分析仪采用 GB 5009.124-2016 食品安全国家标准食品中氨基酸的测定，色氨酸利用液相色谱采用DB15/T 2037-2020 饲料中色氨酸的测定。

1.3 数据处理

1.3.1 味道强度值计算

滋味物质的 TAV 值计算公式如下：TAV=C/T。式中，C 代表滋味物质的绝对浓度值，T 代表该滋味物质的阈值，两者在同一单位下进行计算。当化合物的TAV 值≥1 时，表示其具有滋味活性，可能对克氏原螯虾整体滋味轮廓具有显著性贡献，值越高，其贡献度越大，这类化合物被称为滋味活性物质（Taste-active Compounds，TCs）。

1.3.2 显著性分析

通过单因素方差分析（SPSS 26）对数据作显著性分析，分析方法为Duncan多重范围检验，P＜0.05 为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

1.3.3 PCA及综合评价

采用SPSS 26对数据进行因子分析，得到原始数据相关矩阵的特征值、方差贡献率、累计方差贡献率、成分矩阵等，根据所得信息对本研究的数据作综合评价，分析中提取特征值大于1.00的因子作为PC。以每个PC所对应特征值的方差贡献率λi（i=1，2，3，…，k）为权重数，由各PC得分Xi与对应的权重相乘得到最终的综合评价模型：PC=λ1X1＋λ2X2＋…＋λkXk。

2 结果与分析

2.1 不同规格克氏原螯虾肌肉FAA的组成与含量

由表1可知，从各种规格克氏原螯虾肌肉中共检测出18种FAA。各规格克氏原螯虾肌肉中的FAA总含量在73.38～83.62 g/100 g之间，其中C组FAA含量最高（79.45±3.762 g/100 g），B组和30 g以上组与其没有显著性差异。Glu在所测各组克氏原螯虾肌肉中均为含量占比最高的FAA，占总FAA的含量最高达到16.93%（B组），占比最低为16.68%（C组）。除含量占绝对优势的Glu外，精氨酸（Arg）、天冬氨酸（Asp）的含量在各规格克氏原螯虾肌肉中的含量居其次。其中，Arg在所测克氏原螯虾肉中的占比在11.39%～11.80%之间，Asp的含量在10.25%～10.47%之间。3种规格克氏原螯虾肌肉中色氨酸（Trp）的含量均为最低，0.58～0.59 g/100 g，仅占FAA总量的0.75%。必需氨基酸在各规格克氏原螯虾肌肉中占比在27.99%～28.06%之间，各规格组别无显著差异。

2.2 滋味分析

由表1可知，A组克氏原螯虾肉中鲜味氨基酸的含量为21.57±1.07 g/100 g，高于其他规格的克氏原螯虾肉，而克氏原螯虾肉中Glu含量最低［（13.00±0.70）g/100 g］。B组克氏原螯虾肉中甜味氨基酸（Thr、Ser、Gly、Ala）的含量最高［（20.37±1.04）g/100 g］，占FAA总量的26.24%，但是与其他规格的甜味氨基酸含量差异不显著，A组甜味氨基酸含量最低［（20.08±0.89）g/100 g］。

对各规格的克氏原螯虾肉FAA的TAV进行评价（表2），大部分氨基酸的TAV小于1，对克氏原螯虾肉的滋味无贡献。谷氨酸Glu的TAV最高，贡献最大。Glu是所有规格的克氏原螯虾肉中占FAA总量比例最高的氨基酸。3种规格克氏原螯虾肉中的甜味氨基酸赖氨酸Lys和苦味氨基酸精氨酸Arg的TAV也都大于1。Glu作为鲜味最强的氨基酸，在各种规格克氏原螯虾肉中TAV大于1。

2.3 相关性分析

在做PCA之前，需对数据进行适应性检验。如表3所示，各氨基酸之间有正相关也有负相关，且大部分呈显著相关（P＜0.05），尤其是Asp与Ser、Ala、Val、Ile、Tyr、Phe，Thr与Leu，Ser与Val、Ile、Tyr、Phe，Glu与Val、Ile、Leu、Arg，Ala与Val、Ile、Leu、Tyr、Phe，Val与Ile、Tyr、Phe、Arg，Ile与Tyr、Phe，Leu与Lys、Arg，Tyr与Phe等之间相关系数在0.9以上，这表明鄱阳湖克氏原螯虾肉中的FAA间相关性很强，可通过PCA对不同规格鄱阳湖克氏原螯虾肉中的FAA进行综合评价。

2.4 不同养殖模式的克氏原螯虾肉FAA的PC差异

特征值代表某一项PC所反映原始变量信息的权重，由表4可知，由于前3 个PC对应特征值均大于1，累计方差贡献率为89.450%（累计方差贡献率大于85%即被认为能较好地反映原始信息），基本反映了所有变量的初始信息，故选取前3 个PC，反映不同规格克氏原螯虾肉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 个PC矩阵中的权重系数，载荷值表示原始变量对所取因子影响的大小，正负代表方向。3个PC从不同方面反映不同规格克氏原螯虾肉FAA的综合品质，PC1方差贡献率为74.381%，主要代表Ile、Phe、Asp、Tyr、Ala、Leu、Glu、Ser、Arg、Lys、Thr、Typ、Met、His的信息。PC2方差贡献率为8.249%，主要代表Gly的变异信息。PC3方差贡献率为6.820%，其载荷绝对值最大的前2 位是Pro、Cys。3 个PC基本上能代表所测氨基酸的大部分信息。

2.5 不同養殖模式的克氏原螯虾肉FAA的综合评价

由前述分析可知，利用经PCA提取的3个因子（可以代表所有FAA信息的89.450%）对3种不同规格鄱阳湖克氏原螯虾肉中的FAA进行综合评价可行。将PC1、PC2、PC3作为3 个新变量替代原18 个指标，得到鄱阳湖克氏原螯虾肉中FAA的前3个PC线性关系分别为：

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

以每个PC对应的方差相对贡献率作为权重，对3 个PC得分进行权重加和，建立综合评价函数PC=0.744PC1＋0.082PC2＋0.068PC3，计算各规格的综合得分，分数高低可反映不同规格鄱阳湖克氏原螯虾肉中FAA综合品质的高低。由表6可知，3 个PC综合得分最高的是A组，其次是B组，得分最低的是C组，A组鄱阳湖克氏原螯虾肉的FAA综合品质相对较好。

3 小结

不同规格鄱阳湖克氏原螯虾肉中FAA的总含量在76.89～79.45 g/100 g之间，其中A组克氏原螯虾肉FAA含量最高［（79.45±3.76） mg/g］。Glu在6 组克氏原螯虾肉中均为含量最高的FAA，占总FAA的含量最高达17.11%（A组），最低16.68%（B组）。大部分氨基酸的TAV小于1，对克氏原螯虾肉的风味无贡献。通过FAA的滋味综合分析发现A组2克氏原螯虾肉的鲜味和甜味氨基酸TAV最高，味道最为鲜美。PCA建立的综合评价模型计算结果表明，A组得分最高品质最好，C组得分最低品质较差。综上所述，在虾肉FAA的品质方面，A组鄱阳湖克氏原螯虾肉品质相对较好，C组较差。