即食蓮泥加工工藝的研究

胡晗，丘金輝，林少玲，繆松，曾紹校，

（1.福建農林大學食品科學學院，福建 福州 350002；2.福建省特種淀粉品質科學與加工技術重點實驗室，福建 福州 350002；3.中愛國際合作食品物質學與結構設計研究中心，福建 福州 350002）

蓮子是睡蓮科蓮屬（Nelumbo nucifere Gaertn）植物的種子經剝殼去芯后的果實[1]。蓮子具有極高的營養價值，含有超氧化物歧化酶、水溶性多糖、類黃酮等多種生物活性物質，兼有藥食兩用的功效[2-4]。現代科學研究表明，蓮子有調節血糖水平、調節人體胃腸功能、清除自由基、延緩衰老、增強人體免疫力、保肝護肝等保健功效[5-8]。

隨著食品科技的發展，蓮子加工新產品不斷涌現，例如蓮子罐頭、蓮子汁、蓮子酒、扣蓮產品[9-11]等。其中，扣蓮是一種將新鮮蓮子切除頭部，并按一定形狀擺在容器內，蒸熟后倒扣在餐盤中，淋上芡汁即可食用的蓮子調理食品[12]，原為蓮子產區的一道傳統菜肴，現已進行工業化開發，其產品美觀，方便食用。但為了美觀而切除的蓮子頭目前尚未得到較好的開發利用，本研究主要利用生產扣蓮剩余產物（蓮子頭）作為產品原料，通過適當加工將其制成即食蓮泥產品，并應用纖維素酶對其進行酶解處理[13]，提高產品口感與質量。同時，通過優化即食蓮泥產品工藝及配方，為蓮子的深加工開辟了一條途徑，提高蓮子附加值，避免了資源浪費，對蓮子產業的可持續發展具有深遠意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮蓮子頭：產自福建建甌，福建光祥蓮子有限公司；色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳：市購；無水檸檬酸：濰坊英軒實業有限公司；纖維素酶（酶活力：20 000 U/g）：南寧龐博生物工程有限公司。

1.2 儀器與設備

NDJ-8S 型數字式黏度計：上海恒平科學儀器有限公司；AL104 型精密分析天平：賽多利斯科學儀器有限公司；200 g 密封型搖擺式粉碎機：廣州市旭朗機械設備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 蓮子與蓮子剩余產物主要成分對比

采用不同檢測方法測定蓮子及蓮子剩余產物（蓮子頭）的主要成分含量。水分、灰分、蛋白質、脂肪、還原糖（以葡萄糖計）、淀粉、粗纖維含量分別采用GB5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》、GB 5009.4-2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》、GB 5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》、GB 5009.6-2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》、GB 5009.7-2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》、GB 5009.9-2016《食品安全國家標準食品中淀粉的測定》、GB/T 5009.10-2003《食品中粗纖維的測定》。

1.3.2 酶解處理單因素的確定

向蓮泥中加入適量0.5 mol/L 的檸檬酸將其pH值調至4.5～5.0，再均勻的加入不同質量酶活性為20 000 U 的纖維素酶對蓮泥進行酶解[14]，并采用數字式黏度計測定其黏度。

1.3.2.1 底物濃度的選擇

稱取300 g 蓮泥至燒杯，加入蒸餾水調節不同底物濃度（35%、40%、45%、50%、55%、60%）。調節pH值至 4.5～5.0，并加入 18 000 U/g 的纖維素酶，在 55 ℃水浴鍋中酶解3 h。

1.3.2.2 酶添加量的選擇

稱取300 g 蓮泥至燒杯，加入蒸餾水調節底物濃度至50%。調節pH 值至4.5～5.0，并加入不同量的纖維素酶（0、6 000、12 000、18 000、24 000、30 000 U/g），在55 ℃水浴鍋中酶解3 h。

1.3.2.3 酶解時間的選擇

稱取300 g 蓮泥至燒杯，加入蒸餾水，調節底物濃度至50%。調節pH 值至4.5～5.0，并加入18 000 U/g的纖維素酶，探究在55 ℃水浴鍋中酶解不同時間（0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5 h）后的蓮泥黏度。

1.3.3 即食蓮泥制作工藝

1.3.3.1 原料預處理

對新鮮蓮子頭挑選，清洗，去芯，備用。接著，將干銀耳置于植物粉碎機中進行初步粉碎，過60 目篩制得銀耳粗粉，后將粗粉經氣流超微粉碎機處理，得到銀耳超微全粉。將5 g 銀耳全粉均勻混合到60 mL 蒸餾水中，讓其自然溶脹20 min[15]。

1.3.3.2 護色處理

加入0.5 mol/L 的檸檬酸對蓮子頭進行護色處理，以防止蓮子的酶促褐變。

1.3.3.3 磨漿與膠體磨處理

將1 kg 蓮子剩余產物與300 g 蒸餾水用磨漿機磨成蓮泥，再經過15 μm 孔隙度的膠體磨處理，以提高蓮泥產品的細膩度。

1.3.3.4 熟化

將蓮泥放入不銹鋼蒸鍋熟化，溫度為100 ℃，時間為40 min。

1.3.3.5 配料添加量單因素的確定

加入不同含量的配料。其中，配料的添加量為：牛奶10%～20%，色拉油5%～25%，白砂糖10%～25%，鹽1%～6%，銀耳全粉1%～3%。

1.3.4 即食蓮泥感官評定方法

每組樣品經過蒸煮、淋油等工序，自然冷卻后進行感官評定，研究不同添加量的色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳粉對蓮泥的感官品質產生的影響，進而優化配方。評價人員分為4 組，每組5 人，分別從口感、風味、外觀與組織結構、色澤等4 個方面來判別，具體評分標準見表1[16]。

表1 即食蓮泥感官特性評分標準Table 1 Sensory evaluation criteria of ready-to-eat lotus seed mud

1.4 工藝優化試驗說明

1.4.1 酶解處理的正交試驗設計

根據單因素試驗結果，以蓮泥黏度為指標，采用四因素三水平正交設計法研究底物濃度、酶用量、酶解時間等因素對蓮泥品質的影響[14]。正交試驗因素水平見表2。

表2 正交試驗因素水平表Table 2 Orthogonal experimental factor level table

1.4.2 配料添加量的正交試驗設計

根據單因素試驗結果，以感官評價為指標，采用四因素三水平正交設計法研究色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳全粉等因素對蓮泥口感和感官評價的影響[17-18]。正交試驗因素水平見表3。

表3 正交試驗因素水平表Table 3 Orthogonal experimental factor level table

2 結果與分析

2.1 蓮子頭與蓮子尾主要成分對比

對不同部位鮮蓮主要成分含量的分析見表4。

表4 不同部位鮮蓮主要成分的含量Table 4 The content of main components of different parts in fresh lotus

由表4 中可知，蓮子頭的灰分含量顯著低于蓮子尾，而水分、脂肪和組纖維含量顯著高于蓮子尾。其中，蓮子頭中粗纖維含量是蓮子尾的1.8 倍，含量差異極顯著，過多的粗纖維使蓮子剩余產物及其加工產品口感粗糙，影響質構和口感。故本試驗利用纖維素酶水解蓮子頭中的粗纖維，以解決產品顆粒感及口感粗糙問題。

2.2 酶解處理對蓮泥品質的影響

2.2.1 底物濃度的選擇

不同底物濃度對蓮泥黏度影響的結果見圖1。

由圖1 可知，當底物濃度小于50%時，蓮泥的黏度低，但在將樣品靜置3 h 后，出現分層現象，并且發現底物濃度越低，分層越明顯；當底物濃度大于50%時，蓮泥的黏度迅速增大；當底物濃度為50%時，蓮泥的黏度較低，樣品不分層，穩定性較好。綜上所述，最佳底物濃度為50%。

2.2.2 酶添加量的選擇

不同纖維素酶添加量對蓮泥黏度影響的結果見圖2。

圖1 底物濃度對蓮泥黏度的影響Fig.1 Effect of substrate concentration on the viscosity of lotus seed mud

圖2 酶添加量對蓮泥黏度的影響Fig.2 Effect of enzyme addition on the viscosity of lotus seed mud

在確定了最適底物濃度的條件下，可確定不同的纖維素酶的添加量對于纖維素轉化率效果不同。由圖2可知，纖維素轉化率與纖維素酶的添加量成正比。當纖維素酶添加量為18 000 U/g 時，纖維素轉化率最高，此時蓮泥的黏度最低為404.3 mPa·s。隨著添加量的增加，蓮泥的黏度雖然有降低，但變化率在逐漸減小。

2.2.3 酶解時間的選擇

不同酶解時間對蓮泥黏度影響的結果見圖3。

由圖3 可知，隨著酶解時間的增加，纖維素轉化率逐漸增大，蓮泥的黏度在酶解時間為3 h 時達到最低，即205.9 mPa·s。超過3 h 后，樣品的黏度基本穩定。因此，可確定最佳酶解時間為3 h。

2.2.4 酶解處理的正交試驗設計

蓮泥酶解正交試驗設計及結果見表5，酶解處理的方差分析見表6。

圖3 酶解時間對蓮泥黏度的影響Fig.3 Effect of enzymatic hydrolysis time on the viscosity of lotus seed mud

表5 酶解處理正交試驗設計及結果Table 5 Orthogonal experimental design and results of enzymatic hydrolysis treatment

表6 酶解處理的方差分析表Table 6 Variance analysis of enzymatic hydrolysis

4 個因素在3 水平下的最低平均值分別為292.8、286.5、263.9、33.3 mPa·s，這表明蓮泥酶解試驗的最佳試驗參數為A1B1C2D1。從4 個因素的極差分析可知，各因素對蓮泥的黏度影響次序依次為：酶解時間＞底物濃度＞酶濃度。由方差分析表（表6）可知，底物濃度和酶解時間對酶解處理結果的影響呈顯著水平（P＜0.05），而酶濃度對酶解處理結果的影響不顯著（P＞0.05）。由極差分析和方差分析可知，酶解時間對酶解處理結果的影響最大，其次是底物濃度[19]。因此，酶解處理的最佳工藝為：底物濃度45%，酶濃度為12 000 U/g，酶解時間為3 h。經驗證，最佳酶工藝處理的蓮泥黏度為203.9 mPa·s，酶解效果最佳。

2.3 即食蓮泥配方優化

主要配料色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳全粉不同添加量對蓮泥的感官評價的影響見表7～表10。

表7 色拉油添加量對蓮泥感官評價的影響Table 7 Effect of salad oil addition on sensory evaluation of lotus seed mud

表8 牛奶添加量對蓮泥感官評價的影響Table 8 Effect of milk addition on sensory evaluation of lotus seed mud

表9 白砂糖添加量對蓮泥感官評價的影響Table 9 Effect of sugar addition on sensory evaluation of lotus seed mud

由表7～表10 可知，當色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳全粉添加量分別為12%、13%、18%、0.8%時，蓮泥感官評價最高，產品品質與口感最佳。

表10 銀耳全粉添加量對蓮泥感官評價的影響Table 10 Effect of tremella powder addition on sensory evaluation of lotus seed mud

在單因素試驗結果的基礎上優化蓮泥配方[20]，其正交試驗設計及結果見表11，蓮泥配方優化的方差分析表見表12。

表11 蓮泥配方優化正交試驗設計及結果Table 11 Orthogonal test design and results of lotus seed mud recipe optimization

表12 蓮泥配方優化的方差分析表Table 12 Variance analysis of lotus seed mudformula optimization

4 個因素在3 個水平下的最高平均值分別為92.0、88.8、87.5、87.9 分，這表明蓮泥的最佳配方為A2B3C3D1。從4 個因素的極差分析可知，各因素對蓮泥品質影響次序依次為色拉油＞白砂糖＞銀耳全粉＞牛奶。由表12 可知，色拉油和白砂糖全粉的添加量對蓮泥產品感官評價的影響呈顯著水平（P＜0.05），而牛奶和銀耳全粉的添加量對蓮泥產品感官評價的影響不顯著（P＞0.05）。由極差分析和方差分析可知，色拉油對蓮泥產品品質影響最大，其次是白砂糖添加量[18]。因此，蓮泥的最佳配方為：色拉油12%，牛奶16%，白砂糖18%，銀耳全粉0.8%。經驗證試驗，最佳配方下生產的蓮泥感官評價最高可達95.5 分。

3 結果

本研究對整顆蓮子及蓮子頭主要成分進行測定，分析纖維素酶和乳化劑對蓮泥產品質量的影響，并優化了產品的工藝及配方。結果表明，蓮子頭中纖維素含量較高，可能是影響蓮泥產品口感的原因之一；最優酶解工藝表明，當蓮泥pH 值為4.5～5.0，底物濃度為45 %，酶添加量為12 000 U/g 時，在55 ℃下水解3 h 時，蓮泥黏度最低，為 203.9 mPa·s，酶解效果最佳；對產品配方進行優化，通過感官評價試驗與正交試驗設計得出，添加色拉油12%、牛奶16%、白砂糖18%、銀耳全粉0.8%時，即食蓮泥口感和感官評價最佳，達95.5 分。