稻蝦綜合種養模式中小龍蝦的品質評價

崔雁娜張海琪丁 蘭郝貴杰林 鋒鄧正清徐 磊*

（1浙江省淡水水產研究所農業部淡水漁業健康養殖重點實驗室/浙江省魚類健康與營養重點實驗室，浙江湖州 313001；2安吉縣農業農村局漁業站，浙江安吉 313300；3安吉縣梅溪鎮人民政府，浙江安吉 313306）

小龍蝦（Procambarus clarkii），又稱克氏原螯蝦，發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；成蝦為性腺發育成熟的親蝦和商品蝦[1]。

自“十三五”以來，小龍蝦產業呈爆發式增長，消費市場持續升溫。2019年，我國小龍蝦養殖總產量達208.96萬 t，養殖總面積達 128.60萬 hm2，與 2018年相比分別增長27.52%和14.80%；按養殖模式分，小龍蝦稻田養殖占比最大，產量為177.25萬t，養殖面積110.53萬hm2，分別占小龍蝦養殖總產量和總面積的84.82%和85.95%，分別占全國稻漁綜合種養總產量和總面積的60.46%和47.71%[2]。稻田養蝦是一種生態、節能、環保的綜合種養模式。在實際生產過程中，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[4]。

目前，有關小龍蝦肌肉營養價值方面的研究很多，如稻蝦綜合種養模式與其他養殖模式的小龍蝦肌肉營養成分比較[5-6]、不同地區小龍蝦營養價值和品質比較[7]、不同規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成分比較[9-10]、各地區小龍蝦的基本營養成分測定[11-14]等。通過查閱文獻發現，即使采用相同的稻蝦綜合種養模式，相近體質量的小龍蝦營養成分也有較大差異。因此，本文以浙北地區小龍蝦為研究對象，研究了稻蝦綜合種養模式下不同生長階段小龍蝦的營養成分差異，并選取營養成分最佳生長階段的小龍蝦進行質構和風味物質檢測，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、湖州市長興縣、湖州市吳興區、嘉興市海鹽縣的綜合種養產地捕撈不同規格活體小龍蝦，包括幼蝦（10 g以下）、成體（10～20 g）、成蝦（20～30 g），每種規格的小龍蝦采樣3 kg。用冷藏箱運輸至實驗室，質構檢測要求小龍蝦剝殼后肉體完好，取第三節的位置立即進行檢測，其他檢測指標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種混合氨基酸標準品，由美國Sigma-Aldrich公司生產；36種脂肪酸甲酯標準品、十九烷酸及十九烷酸甲酯標準品，由上海安譜科技股份有限公司生產；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，由國藥集團化學試劑有限公司生產。

1.1.2 儀器與設備。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）、旋轉蒸發儀（V-700 型，瑞士 BUCHI公司）、質構儀（CT3 型，美國Brookfield公司）、Thermo Trace DSQⅡ氣質聯用儀（美國Thermo Fisher Scientific公司）。

1.2 試驗方法

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

1.2.2 蝦肉蛋白質品質評價方法。根據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）、化學評分（CS）、必需氨基酸指數（EAAI）來評定蝦肉中蛋白質的氨基酸營養價值。具體公式如下：

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

1.2.3 蝦肉脂肪酸品質評價方法。計算致動脈粥樣化指數（AI）和血栓形成指數（TI），用于評估不同養殖模式小龍蝦肌肉脂肪酸對人類心血管疾病發生的影響[16-17]；計算多烯指數（PI），用于反映不同養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 蝦肉質構特性測定。取完整蝦仁，采用質構儀對蝦仁的第三腹節中央位置進行測試，測定參數：TPA模式，平底柱探頭TA41，觸發力5 g，壓縮距離3 mm，測試速率30 mm/min，恢復時間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℃；質量掃描范圍m/z 30～500。

蝦肉的揮發性成分采用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表示化合物物質對應的氣味閾值。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，OAV值越大則該組分對總體氣味貢獻越大。

1.3 數據統計

采用Excel 2007、SPSS 16.0軟件對測定數據進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 稻蝦綜合種養模式下不同生長階段小龍蝦的營養成分差異

2.1.1 基本營養成分差異。本文對稻蝦綜合種養模式下不同生長階段小龍蝦的水分、灰分、脂肪、蛋白質進行了檢測，結果見表1。可以看出：從幼蝦、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，具體檢測結果見表2。可以看出，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，蛋白質營養價值就越高[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，與標準蛋白的組成越接近，營養價值越高[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；其他蛋白質營養價值，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EAAI值來判斷蛋白質的營養價值，表現為成體＞成蝦＞幼蝦。

2.1.3 脂肪酸營養成分分析。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[22]。因此，飽和脂肪酸總量越低，脂肪酸的營養價值越高。根據ΣSFA推斷3個不同生長階段小龍蝦肌肉中脂肪酸的營養價值為成體＞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]。據此判斷，成體的脂肪酸營養價值最高，幼蝦和成蝦無規律性。

2.2 蝦肉質構特性分析

對生長環境、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）進行了質構特性比較，結果見表5。

由表5可知，成體小龍蝦活體和死體的質構除了硬度具有顯著性差異以外，其他各項參數無顯著性差異。

表5 活體與死體小龍蝦的質構特性比較

2.3 蝦肉揮發性成分分析

對生長環境、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）進行了揮發性成分分析。活體小龍蝦共檢出41種揮發性物質，死體小龍蝦共檢出46種揮發性物質，成分相同的揮發性物質有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，肉香味減少，同時產生了多種不良風味物質，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）

表6 活體小龍蝦與死體小龍蝦風味化合物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內新產生的有醛類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 結論

本文比較了稻蝦綜合種養模式下不同生長階段小龍蝦的營養成分，發現幼蝦、成體、成蝦3個生長階段中成體小龍蝦蛋白質含量最高，氨基酸營養價值和脂肪酸營養價值最高。

選取成體中的活體小龍蝦和采樣后死亡2 h內的小龍蝦進行了質構特性和揮發性成分分析，結果發現：成體小龍蝦活體和死體的質構除了硬度具有顯著性差異以外，其他各項參數無顯著性差異，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；揮發性成分分析顯示，小龍蝦死后2 h內，肉香味減少，同時產生了多種不良風味物質，建議消費者不要食用死體小龍蝦。

綜上所述，在水產加工階段，選擇體質量為10～20 g的成體活小龍蝦進行加工，可達到最佳的風味、口感，營養價值最高。該研究可為小龍蝦加工企業提供參考，為小龍蝦肉質相關科學研究提供借鑒。