《食品科学》：江苏大学诸永志研究员等：不同养殖模式克氏原螯虾游离氨基酸的主成分分析及综合评价

克氏原螯虾（Procambarus clarkii），又称小龙虾，隶属节肢动物门，甲壳纲，原螯虾属。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。江苏兴化地区目前还存在多种克氏原螯虾的共养模式，如虾蟹共养、藕虾共养及水稻的一稻两虾和一稻一虾等。

主成分分析（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综合评价。

FAA对克氏原螯虾的鲜美滋味有重要贡献。江苏大学食品与生物工程学院的李鹏鹏、诸永志*和西藏农牧学院食品科学学院的温丽敏等人拟通过对江苏兴化地区不同共养模式的克氏原螯虾肉中游离氨基酸（FAA）的组成和含量及氨基酸的滋味活性值（TAV）进行分析，并采用PCA法和聚类分析法进行综合评价，建立综合评价模型，以期为克氏原螯虾的特征风味研究、克氏原螯虾特征风味品质的养殖模式筛选提供依据。

1 不同养殖模式克氏原鳌虾肉FAA的组成与含量

本实验所采用的克氏原螯虾共养模式：一稻两虾（RC1）、一稻两虾（RC2）、一稻一虾（不开沟）（RC3）、虾蟹混养（CC1）、虾蟹混养（CC2）、藕虾模式（LC），兴化市沙沟镇克氏原螯虾协会。

由表1可知，从各养殖模式的克氏原螯虾肉中共检测到17种FAA。不同养殖模式的克氏原螯虾肉的FAA总含量在21.80～27.11 mg/g之间，其中养殖模式RC1的克氏原螯虾肉FAA含量最高（（27.11±1.03）mg/g），RC2、LC和CC2与其没有显著差异。Arg在所测6组克氏原螯虾肉中均为含量占比最高的FAA，占总FAA的含量最高达67.76%（RC3），占比最低55.64%（RC2）。除含量占绝对优势的Arg外，苏氨酸（Thr）、丙氨酸（Ala）的含量在各养殖模式的克氏原螯虾肉中的含量居其次。其中，Thr在所测克氏原螯虾肉中的占比在5.09%～9.16%之 间，Ala的含量在5.84%～11.81%之间。6组克氏原螯虾肉中天冬氨酸（Asp）的含量均为最低，0.01～0.02 mg/g，仅占FAA总量的0.04%～0.09%。必需氨基酸在6 组克氏原螯虾肉中占比在7.12%～16.30%之间，其中养殖模式RC1的克氏原螯虾肉中必需氨基酸含量最高 （（4.42±0.13）mg/g），占FAA总量的16.30%，RC2的克氏原螯虾肉中必需氨基酸含量与RC1无显著差异，CC2养殖模式的克氏原螯虾肉中必需氨基酸含量最低（（1.93±0.45） mg/g）。

2 滋味分析

由表1可知，RC2模式养殖的克氏原螯虾肉中Glu的含量为（0.35±0.08）mg/g，显著高于其他养殖模式的克氏原螯虾肉，而CC1养殖模式的克氏原螯虾肉中Glu含量最低（（0.12±0.03）mg/g）。RC2养殖模式的克氏原螯虾肉中甜味氨基酸（Thr、Ser、Gly、Ala）的含量也为最高（（7.67±2.62）mg/g），占FAA总量的28.58%，但是与RC1养殖模式的甜味氨基酸含量差异不显著。CC1养殖模式的甜味氨基酸含量最低（（3.82±0.17）mg/g）。Ser和Thr为甜味氨基酸。

对不同养殖模式的克氏原螯虾肉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。Arg的TAV最高，贡献最大。Arg是所有养殖模式的克氏原螯 虾肉中占FAA总量比例最高的氨基酸。6组克氏原螯虾肉中的甜味氨基酸Ala和苦味氨基酸His的TAV也都大于1。Glu作为鲜味最强的氨基酸，只在RC2模式的克氏原螯虾肉中TAV大于1。只有RC、RC2、CC2克氏原螯虾肉中的Gly的TAV大于1，分别为1.06、1.67、1.15，呈味作用差异显著。通过对FAA滋味的综合分析，发现养殖模式RC2的克氏原螯虾肉的鲜味和甜味氨基酸的TAV最高，味道最为鲜美。

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Glu与Ser，Gly与Ala，Pro与Thr、Lys、Val、Ile、Leu、 His，Val与Thr、Asp、Pro，His与Thr、Ser、Pro、Lys、Val等之间相关系数在0.8以上，这表明克氏原螯虾肉中的FAA间相关性较强，可通过PCA对不同养殖模式克氏原螯虾肉中的FAA进行综合评价。

4不同养殖模式克氏原鳌虾肉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，经PCA所抽取的3个PC特征值均大于1，累计方差贡献率为89.937%（累计方差贡献率大于85%即被认为能较好地反映原始信息）。选取前3个PC，反映不同养殖模式克氏原螯虾肉FAA的大部分信息。由图1可知，6组养殖模式的克氏原螯虾肉FAA的区分效果较好，所有数据点均位于95%置信区间内。

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养殖模式的克氏原螯虾肉FAA的综合品质，PC1方差贡献率为51.934%，主要代表Ser、Thr、Val、His、Leu、Ile、Cys、Glu、Gly、Pro、Tyr的信息。PC2方差贡献率为27.747%，主要代表Pro、Glu、Ala、Asp、Gly、Tyr、Phe、Met的变异信息。PC3方差贡献率为10.256%，其载荷绝对值最大的前2位是Phe、Met。3个PC基本上能代表所测氨基酸的大部分信息。

5不同养殖模式克氏原鳌虾肉FAA的综合评价

由表6可知，3个PC综合得分最高的是RC2，其次是RC1，得分最低的是CC1，稻虾模式养殖的克氏原螯虾肉的 FAA综合品质相对较好。

6 聚类分析

对不同养殖模式的克氏原螯虾肉FAA的品质进行聚类分析，结果如图2所示，上方树状为不同组别的养殖模式聚类，左侧树状为FAA的聚类。从上方聚类看，6 组克氏原螯虾肉的FAA品质可分为3类，第1类为RC2，品质最好，甜味氨基酸和鲜味 氨基酸含量较高；第2类为RC1和LC，品质较好，甜味氨基酸中的Thr、Pro含量较高；第3类为CC1、CC2、RC3，品质较差，鲜味和甜味氨基酸含量较低，Met、Phe、Leu等苦味氨基酸含量较高。FAA的聚类可分为5大类，Arg单独一类，含量较高且与其他氨基酸相关性较弱；Asp、Gly、Glu、Ala、Tyr聚为一类，是主要鲜味和甜味氨基酸；Met作为限制氨基酸单独一类；其余氨基酸主要为苦味氨基酸，分为2类。聚类分析与PCA结果相近，可以较好体现不同养殖模式的克氏原螯虾肉的差异性。

结论

兴化地区不同养殖模式的克氏原螯虾肉中FAA的总含量在21.80～27.11 mg/g之间，其中养殖模式RC1的克氏原螯虾肉FAA含量最高（（27.11±1.03） mg/g）。Arg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67.76%（RC3），最低55.64%（RC2）。RC2养殖模式的克氏原螯虾肉中鲜味氨基酸和甜味氨基酸的含量最高，CC1养殖模式的鲜味和甜味氨基酸含量最低。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养殖模式RC2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，RC2得分最高品质最好，CC1模式得分最低品质较差。聚类分析将6组克氏原螯虾肉分为3类，与PCA结果结合较好地体现了不同养殖模式克氏原螯虾肉的差异性。综上所述，在虾肉FAA的品质方面，稻虾模式（一稻二虾）养殖的克氏原螯虾肉品质相对较好，虾蟹混养模式较差。克氏原螯虾在我国养殖地域广泛，养殖模式众多，本研究为筛选适合养殖滋味鲜美的克氏原螯虾的模式提供一定的基础，为建立优质克氏原螯虾的养殖模式提供更全面的指导，需要结合克氏原螯虾肉的其他品质性质进行综合分析。

本文《不同养殖模式克氏原螯虾（ Procambarus clarkii） 游离氨基酸的主成分分析及综合评价 》来源于《食品科学》2023年44卷第16期284-291页，作者： 李鹏鹏，温丽敏，吕经秀，卞欢，诸永志，王道 营，耿志明，徐为民，张凤翔，姚田玉 。 DOI: 10.7506/spkx1002-66 30-20221121-236 。 点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑；宁波大学食品与药学学院 俞逸岚；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。