子蓮保鮮加工技術研究進展

呂春發 ,嚴銳 ,陳杭君? ,楊銀愛

(1.永康市華溪農業開發有限公司,浙江 永康 321314;2.浙江省農業科學院食品科學研究所 農業農村部果品產后處理重點實驗室浙江省果蔬保鮮與加工技術研究重點實驗室中國輕工業果蔬保鮮與加工重點實驗室,浙江 杭州 310021;3.浙江農藝師學院,浙江 杭州 310021)

蓮 (NelumonuciferaGaertn.) 屬于多年生水生草本植物,分中國蓮和美洲黃蓮[1],能觀賞亦能食用[2]。蓮有蓮蓬、蓮子、蓮藕等不同部位[3],是中國重要的優質特產資源,在我國已超過7 000 a的歷史[4],主要種植區域集中在福建、山東、浙江、江西等[5]。通過隨 機擴增 多態性 DNA(RAPD) 技術,以用途或形態差異為依據,將蓮劃分為藕蓮、花蓮及子蓮[6]。藕蓮的植株高大,根莖發達,用于生產蓮藕;花蓮的植株矮小,開花多且花朵艷麗,用于觀賞;子蓮開花多,用于生產蓮子[6]。子蓮盛產于我國福建建寧、江西廣昌、浙江武義和湖南湘潭,年產量超過1.4×107kg。子蓮種植對于調整農業結構、提高農民收入有重要作用[7]。

蓮蓬和蓮子是子蓮的關鍵部位。蓮蓬是蓮的花托,含有多種營養和保健成分,包括原花青素、生物堿、粗纖維及多種維生素,且具有消瘀散血的功效;蓮子為成熟種子,是已知歷史最悠久的植物種子[8]。蓮子營養價值高,功能性成分豐富[8],含有維生素、類黃酮、生物堿、水溶性多糖及多種人體必需氨基酸等,可以 “補中養神,止渴去熱,安心止痢巧”[3],被我國列入首批藥食同源的名單[9]。

子蓮采收多在7—9 月,采收期較短,且采摘后呼吸強度較大,代謝活動旺盛,極易發生腐爛、褐變等品質劣變現象。劉星星等[10]研究表明,蓮子在貯藏過程中,分子量在26～43 ku 的蛋白質含量逐漸變少,含硫氨基酸中的蛋氨酸含量下降。常溫下子蓮的貨架期僅為3～5 d,采后蓮子品質則在4～5 h 后迅速下降,一定程度上不利于該產業的發展。因此,對采后子蓮及時進行保鮮處理和產品加工是實現該產業快速發展的重要途徑。本文對國內子蓮采后貯藏保鮮和加工技術的研究進行了總結與展望,希望為該產業的發展提供有益指導。

1 子蓮采后貯藏保鮮技術

1.1 物理保鮮

1.1.1 低溫貯藏

低溫通過抑制果蔬呼吸強度、乙烯產生量及酶活力來盡可能保持果蔬采后貯藏品質,是子蓮的主要保鮮方法。王建輝等[11]比較了 (4 ± 1)℃和(25±1)℃條件下湘蓮的貯藏情況,結果表明,低溫有利于減緩鮮蓮的呼吸速率,保留鮮蓮中的水分及穩定蛋白質含量,延長鮮蓮保鮮期至15 d。王凌云等[12]研究不同溫度條件 (1、20、37 ℃) 下1～5 h 鮮食蓮子品質變化,結果顯示1 ℃貯藏的鮮食蓮子呼吸水平比20 ℃和37 ℃低,水分含量和糖含量則更高。因此,低溫是維持鮮蓮子品質的有效方法之一。

1.1.2 氣調貯藏

氣調貯藏是近幾年比較受到關注的果蔬保鮮方式,是通過控制貯藏環境中不同氣體的比例,維持最低的生理代謝水平,從而延長果蔬貯藏壽命和貨架期。隋棠等[13]研究表明,相比聚乙烯保鮮膜,O2濃度13%～15%,CO2濃度5.0%～5.5%的氣調箱有利于抑制貯藏期間蓮蓬水分的散失、色澤的不良變化及蓮子品質劣變,可延長鮮蓮保鮮期至少一周。

1.1.3 包裝材料

使用包裝材料可降低果蔬貯藏過程中水分的散失,并減少O2的消耗及CO2的產生,顯著抑制呼吸速率,減少因代謝造成的營養成分的下降,從而延長貨架期。胥欽等[14]研究表明,低溫條件下,與線性低密度聚乙烯 (0.05 mm)、錫紙 (0.02 mm) 包裝材料相比,0.04 mm 低密度聚乙烯包裝處理可以有效減少蓮子貯藏過程中水分及糖分的損失、減輕褐變程度。朱雁青等[15]通過控制32.7 μm 聚乙烯保鮮袋內O2(4.40%～13.03%) 和CO2(5.40%～8.10%) 的比例,對蓮蓬進行保鮮處理,結果顯示,在 (5±1)℃條件下可抑制蓮子褐變及多酚氧化酶 (PPO) 活性,提高苯丙氨酸解氨酶 (PAL)活性,從而延長蓮蓬的貨架期。于勝爽[16]研究表明,在蓮蓬頭部使用PE 保鮮膜,于8 ℃放置24 h,再降低6 ℃貯藏,有利于蓮蓬及蓮子外觀品質的保持,對抑制褐變也有效果,可提高新鮮蓮蓬的耐貯能力。朱雁青等[17]研究表明,在 (5±1) ℃貯藏條件下,32.70 μm 聚乙烯袋包裝可抑制鮮蓮蓬褐變和丙二醛含量的增加,降低PPO 的催化能力,提高PAL 活性,穩定總酚含量。包裝材料成本低、使用方便,在果蔬貯藏中應用普遍,因此,將包裝材料與其他技術結合使用仍是今后研究的熱點。

1.2 化學保鮮

1.2.1 化學保鮮劑

化學保鮮劑主要是通過使用天然或人工合成的化學藥劑,如乙烯吸收劑、抑菌劑、SO2熏蒸劑等,抑制果蔬采后品質劣變,維持口感和風味,延長貨架期。目前用于蓮蓬和蓮子的化學保鮮劑包括抗壞血酸、苯甲酸、6-芐基氨基嘌呤 (6-BA) 等。朱雁青[15]的研究表明,在常溫 (25 ± 1)℃下,30 mg·L-16-BA 處理新鮮蓮蓬可抑制其呼吸作用及顏色變化,提高蓮子抗氧化相關酶活性,有效地維持蓮子較高的糖含量和正常的能量代謝。周宏勝等[18]采用5.0 mg·L-1氯吡苯脲處理新鮮蓮蓬,可有效控制蓮蓬及蓮子褐變,抑制呼吸作用及外觀品質劣變,保持較好營養品質,延長保鮮期。化學保鮮劑雖較少用量就可實現果蔬的有效保鮮,但具有化學殘留的缺點,因此,今后研究應更加注重安全綠色的天然保鮮物質。

1.2.2 1-甲基環丙烯 (1-MPC) 處理

近年來發現,1-MCP 可在化學保鮮技術中使用,其原理是減少乙烯的產生量以抑制果蔬品質劣變,從而延長果蔬貨架期。孟祥勇等[19]同時使用1-MCP 和加壓氬氣對蓮蓬進行熏蒸,結果顯示,該處理能有效延緩呼吸作用的產生且抑制呼吸強度,減少鮮蓮蓬的水分散失和黃變現象,與單獨使用1-MCP 相比,明顯延緩了鮮蓮蓬的成熟衰老。

1.2.3 臭氧處理

臭氧在殺菌方面的應用較普遍,具有快速、簡便、安全等優點。王建輝等[20]在低溫條件下對新鮮蓮蓬進行清洗、浸泡,再采用臭氧水殺菌(0.005～0.010 g·L-1,180～300 s),復合護色保鮮處理,PE 薄膜包裝,低溫貯藏,貨架期近2 個月。臭氧處理能較好地控制細菌侵染和繁殖,保持蓮蓬及蓮子的外觀品質。

1.3 生物涂膜保鮮

生物保鮮技術是利用微生物菌群及其產生的抗菌物質、天然提取物等控制有害微生物數量,減緩果蔬呼吸速率,從而延緩果蔬腐敗劣變。李向紅等[21]研究表明,0.3%檸檬酸、0.015% EDTA-Na2和2.5%海藻酸鈉復合膜處理帶殼蓮蓬可顯著提高貯藏品質,穩定TSS 含量及色澤,并推遲PPO、過氧化物酶 (POD) 活性高峰。高建曉等[22]研究表明,30 g·L-1漆蠟可抑制鮮蓮蓬采后呼吸強度和褐變程度,抑制丙二醛和的積累,同時提高蓮子的抗氧化能力,保持了較好的貯藏品質。生物保鮮健康高效,是近年來的研究熱點,但在采后蓮蓬及蓮子上的研究較少。

2 子蓮加工技術

隨著人們對加工產品口感及營養要求的不斷提高,使得食品研發者必須開發出更好的產品,以滿足消費者的各種需求。雖然蓮子加工產品層出不窮,但其特有滋味和營養價值的保留問題還有待解決。

2.1 真空油炸蓮子

真空油炸利用沸點在真空條件下降低的特點,使油炸在低溫條件進行,有利于蓮子風味和營養成分的保留[23],是近年來較有發展前景的加工技術。不同報道顯示最佳工藝參數略有差異,于勝爽[16]得出真空油炸蓮子的條件,在120 ℃下,將含水量為60%的蓮子置于-0.09 MPa 條件下油炸20 min,且發現2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚處理能有效地保持油脂的品質,維持蓮子的色澤。王為為[24]研究表明,將蓮子置于95 ℃、0.095 MPa 條件下油炸12 min 的真空油炸蓮子與常壓油炸蓮子相比,脆性、色澤更佳,感官評分更高。王海藍等[25]研究表明,將含水率55%、切成1/2 片的蓮子在80 ℃、0.095 MPa 條件下油炸25 min,感官評分高于常壓油炸蓮子。

2.2 蓮子飲料

蓮子具有抗衰老、保肝護肝、調節腸胃和免疫調節等作用,常作為保健飲料的原材料。孟秀梅等[26]研制出蓮子山藥飲料的配方為:蓮子漿、山藥漿、蜂蜜、復合穩定劑的用量分別為3/10、1/5、1/10、1/20。張蘭[27]以牛蒡、紅棗、蓮子為原料,研發了甜度適宜、外觀較佳,兼具牛蒡和紅棗香氣的營養保健飲料。彭德光等[28]研發出以蓮子、百合花、羅漢果、山楂、薄荷、菊花等為原材料的微苦型植物飲料。房輝[29]以1.1∶1.0 的大薊提取液和蓮子漿液研制出大薊蓮子復合飲料,其中蔗糖量∶檸檬酸量∶黃原膠量∶羧甲基纖維素鈉量=3.8∶0.3∶0.05∶0.15。

2.3 蓮子糕點

王彩霞等[30]采用銀耳和蓮子,研發出感官品質較優的銀耳蓮子糕。王若蘭等[31]采用蓮子和紅棗,添加輔料制備成酸甜可口,攜帶方便的蓮子紅棗即食片。連成杰等[32]開發出的蓮房膳食纖維酥性餅干,其外觀呈咖啡色,表面光滑,疏松適宜,總膳食纖維含量超過4%。杜絕瑜等[33]利用黑米、蓮子、桂圓研發出香味濃郁、甜味適中、口感細膩且彈性良好的黑米蓮子桂圓復合千層糕。

2.4 蓮子復合乳制品

蓮子復合乳制品集蓮子和牛奶的營養性為一體,有一定的保健功效。王亮亮[34]使蓮子粉∶奶粉為1∶2,嗜熱鏈球菌∶雙歧桿菌∶保加利亞乳桿菌為3∶2∶1,接種量4%,在42 ℃下發酵240 min,加糖量6%的條件下得到的酸奶質地較好,無乳清析出且酸甜適中。張國前[35]以鮮牛奶和蓮子為主料研制出的蓮子乳飲料口味獨特、鮮香濃郁且營養物質豐富。申暢等[36]將山藥核桃蓮子混合漿、蔗糖、海藻酸鈉、黃原膠、發酵劑添加于鮮牛乳 中,添加量 分別為 9%、7%、0.08%、0.08%、3%,開發了山藥核桃蓮子凝固型酸乳。

2.5 其他制品

蓮子制品種類繁多,除真空油炸蓮子、蓮子飲料、蓮子糕點、蓮子復合乳制品外,還有蓮子軟糖、蓮子罐頭、蓮子豆花等。張偉鑫等[37]采用紅薯、蓮子,添加明膠、瓊脂、果葡糖漿、山梨糖醇、木糖醇等輔料加工制成紅薯蓮子復合軟糖。陳玲等[38]將蓮子和大豆相結合,研制出蓮子豆花。莫凡等[39]以糯米為原料制取酒母,再添加蓮子發酵以制得蓮子糯米酒。申俊義[40]在蓮子罐頭中添加海藻糖2.0%、單甘酯0.05%與瓜爾豆膠1.0%,使蓮子口感更佳并抑制返生味的產生。

3 問題與展望

近年來,子蓮采后保鮮與加工技術快速發展,但因其不耐貯藏且現有保鮮技術不夠完善,存在成本高、化學藥劑殘留等缺點,探索綠色安全的采后保鮮技術并保持其營養品質,同時研究全程冷鏈物流技術是今后研究的方向。蓮子深加工領域,存在制品同質化現象嚴重、加工規模小、副產物利用率低等問題,需要專家學者對其進一步深入研究以提高綜合利用率,開發出更加豐富多樣的高附加值產品,使其在農業、食品、醫藥等不同領域內均有所應用,從而滿足不同行業和消費者的需求,創造出更大的經濟和社會價值。