馬芝麗，馬亞潔，黃 文，*

(1.湖北中醫(yī)藥大學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院，湖北武漢430065;2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢430070)

蓮子(Nelumbo nucifera Gaertn.Seeds)，也稱蓮實(shí)、蓮米，為睡蓮科植物蓮的成熟種子，盛產(chǎn)于湖南、浙江、江西、福建等地，資源豐富。其中，又以湖南產(chǎn)“湘蓮”最為有名。蓮子作為一種藥食兩用資源，不僅含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，還含有水溶性多糖、類黃酮和超氧化物歧化酶等多種功效成分［1］。研究發(fā)現(xiàn)蓮子中谷蛋白、球蛋白、清蛋白和醇溶蛋白的必需氨基酸組成均基本接近FAO/WHO的推薦值［2］。研究顯示，蓮子在治療糖尿病、慢性肝炎、慢性腎炎、預(yù)防老年性癡呆、心煩失眠、心火亢盛、高血壓等多方面均有應(yīng)用［3］。

新鮮蓮子含水量高(56% ～85%)［4］、呼吸強(qiáng)度大，保鮮難度大，因此市場上主要流通的是干制或速凍狀態(tài)的蓮子［5］。潘林娜等［6］測定表明，建寧白蓮干蓮子含水分14.0%、粗蛋白16.20%、糖8.13%、淀粉55.77%、脂肪2.05%、灰分4.05%。中國食物成分表［7］記錄了一種干蓮子的營養(yǎng)成分，其中含水分9.5%、蛋白質(zhì) 17.2%、脂肪 2.0%、碳水化合物67.2%、灰分4.1%、膳食纖維3.0%以及多種維生素、礦物質(zhì)。經(jīng)測定，每100 g干湘蓮中含蛋白質(zhì)19.5 g，脂肪2.0 g，淀粉和棉籽糖67.2 g，并含有多種人體必需氨基酸［8］。

以蓮子為主要原料，可加工成發(fā)酵蓮子乳［9］、蓮子豆花［10］、蓮子蜜餞［11］、蓮子釀造酒［12］、低糖蓮子醬［13］、蓮子小米面條［14］等產(chǎn)品，然而這些產(chǎn)品多采用新鮮或速凍蓮子。也有一些研究者以干蓮子為研究對象進(jìn)行加工工藝研究，于勝爽［15］對杭州建德干蓮子進(jìn)行真空油炸實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化出真空油炸蓮子的最佳工藝。以干牛蒡、干紅棗和干蓮子為原料，已研制出具有牛蒡和紅棗特有香氣、甜度適中的牛蒡紅棗蓮子營養(yǎng)保健飲料［16］。以現(xiàn)有文獻(xiàn)而言，對干蓮子進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的相關(guān)研究較少，且干蓮子的干制方式以及干蓮子中營養(yǎng)成分的研究引起了相關(guān)工作者的興趣。曾紹校等［17］研究了不同干燥工藝對蓮子品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，微波－熱風(fēng)聯(lián)合干燥后的蓮子抗性淀粉含量較低，且其他品質(zhì)均較優(yōu)良，是一種較好的干燥方法。周鳴謙［18］研究了熱風(fēng)干燥、真空微波干燥、真空冷凍干燥、熱風(fēng)－真空微波干燥和熱風(fēng)－氣流膨化干燥5種不同干燥方式對蓮子干燥產(chǎn)品物理性質(zhì)、主要營養(yǎng)成分和微觀結(jié)構(gòu)的影響，并得出熱風(fēng)－氣流膨化干燥可以作為開發(fā)蓮子休閑食品的適合加工方式。劉星星［19－20］對不同貯藏時(shí)間的江西廣昌白蓮的蛋白質(zhì)和可溶性糖的變化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、麥芽糖和蔗糖的比值及可溶性糖含量可作為蓮子陳化的指標(biāo)。干蓮子或其磨皮粉中淀粉、蛋白質(zhì)的提取、組成、特性等研究［21－23］也為干蓮子的加工應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。有研究者以速凍保鮮蓮子為對象，對中國22個(gè)蓮子品種外觀品質(zhì)和淀粉品質(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地、同一產(chǎn)地不同品種蓮子的每百克粒數(shù)和單蓬生蓮率均存在較大差異［24］。但目前未見關(guān)于不同產(chǎn)地干蓮子的外觀品質(zhì)、營養(yǎng)成分和加工特性的報(bào)道。

本試驗(yàn)選取湖南、浙江、江西和越南4個(gè)地區(qū)5種商業(yè)種植的干蓮子作為實(shí)驗(yàn)對象，從營養(yǎng)品質(zhì)和加工特性的角度對5種干蓮子的水分、蛋白質(zhì)、脂肪、可溶性糖和游離氨基酸的含量進(jìn)行測定分析，同時(shí)采用質(zhì)構(gòu)儀和流變儀對5種干蓮子的部分加工特性進(jìn)行了測定分析，為蓮子優(yōu)良品種的篩選和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供依據(jù)，同時(shí)為干蓮子深加工和開發(fā)新型蓮子產(chǎn)品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

干蓮子 產(chǎn)自湖南、江西、浙江和越南四個(gè)地區(qū);硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、硼酸、氫氧化鈉、葡萄糖、苯酚、乙醇、乙酸鈉、茚三酮等 分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

AL204型電子天平 梅特勒－托利多(上海)儀器有限公司;泰斯特FW100高速萬能粉碎機(jī) 天津泰斯特儀器有限公司;DK－S22電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;DHG－9140型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;滬析Vortex－1漩渦混勻儀 上海滬析實(shí)業(yè)有限公司;722E型可見光分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;AR2000EX動(dòng)態(tài)流變儀 美國TA公司;TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 縱橫徑比測定 分別取待測各產(chǎn)區(qū)干蓮子10粒，首尾相連排成一條直線，測量10粒蓮子的總長度，再算出單粒平均長度(mm)，即為縱徑(mm);同上待測各產(chǎn)區(qū)干蓮子10粒，縱向排列左右相連，測出10粒蓮子的總寬度(mm)，計(jì)算出單粒平均寬度(mm)，即為橫徑(mm)。將縱徑除以橫徑，即為縱橫徑比，取小數(shù)點(diǎn)后兩位?？v橫徑比在1～1.2定為圓形，1.2～1.4 定為橢圓形，1.4 以上定為長橢圓形［25］。1.2.2 營養(yǎng)成分測定

1.2.2.1 樣品處理 分別取不同產(chǎn)區(qū)干蓮子樣品200 g，用粉碎機(jī)粉碎，過80目篩后備用。

1.2.2.2 水分、蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉的測定 分別參照國標(biāo)GB 5009.3－2010《食品中水分的測定》直接干燥法、GB 5009.5－2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法、GB/T 14772－2008《食品中脂肪的測定》索氏提取法、GB/T 5009.9－2008《食品中淀粉的測定》酸水解法測定。

1.2.2.3 可溶性糖、游離氨基酸含量的測定 參照《植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)》［26］，采用苯酚法測定干蓮子中可溶性糖含量，采用茚三酮試劑顯色法測定干蓮子中游離氨基酸含量。1.2.3 蓮子蒸煮品質(zhì)分析

1.2.3.1 不同產(chǎn)區(qū)干蓮子煮制之后的膨脹率測定 用石英砂排除法測定干蓮子的體積，然后將待測干蓮子于沸水中煮30 min，取出后冷卻，用石英砂排除法測定蓮子煮制之后的體積。

膨脹率(%)=(V2－V0)/(V1－V0)×100

式中:V1為石英砂和干蓮子的總體積，mL;V2為石英砂和煮制后蓮子的體積，mL;V0為石英砂的體積，mL。

1.2.3.2 不同產(chǎn)區(qū)干蓮子煮制之后的吸水率測定 一定質(zhì)量的待測干蓮子于沸水中煮30 min，取出冷卻后再次測其質(zhì)量。

吸水率(%)=M2/M1×100

式中:M1為煮制之前干蓮子的質(zhì)量，g;M2為煮制之后蓮子的質(zhì)量，g。

1.2.4 不同產(chǎn)區(qū)干蓮子煮制之后的質(zhì)構(gòu)特性測定 不同產(chǎn)區(qū)干蓮子沸水煮30 min之后，采用質(zhì)構(gòu)分析儀對蓮子的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行測定分析，獲取蓮子的硬度、彈性、咀嚼性、回復(fù)性等參數(shù)［27］。測試條件:TPA模式，測前速度:1.0 mm/s，測定速度:1.0 mm/s，測后速度:1.0 mm/s，壓縮比:60%，負(fù)載類型:5 g，探頭類型:P/36R。

1.2.5 不同產(chǎn)區(qū)干蓮子淀粉糊的流變特性測定 取不同產(chǎn)區(qū)的干蓮子粉樣品，石油醚脫脂后，加入0.4 g/100 mL NaOH溶液37℃下振蕩浸泡過夜。所得溶液過100目篩，離心(6000 r/min，5 min)，棄去上清液，用蒸餾水清洗3遍，40℃下烘干至質(zhì)量恒定，即得蓮子淀粉［28］。

取待測的蓮子淀粉配制成6%的水溶液，攪拌均勻使之充分分散，在沸水浴中加熱糊化10 min，即為蓮子淀粉糊。使用流變儀測定蓮子淀粉糊的流變特性，相關(guān)參數(shù)如下:使用錐板模具(直徑:40 mm，錐度:29'58″)和流動(dòng)模式，間隙設(shè)置為9 mm，溫度為25℃，測定不同剪切速率下蓮子淀粉糊粘度的變化情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次。首先進(jìn)行單因素方差分析，如果組間有顯著性差異(p＜0.05)，再進(jìn)行Duncan多重檢驗(yàn)比較。采用OriginPro 8.5進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 干蓮子的外觀品質(zhì)分析

由表1可知，不同產(chǎn)區(qū)的5種干蓮子的橫徑與縱徑差異較大，湖南常德、越南兩地的干蓮子的橫徑和縱徑與江西、浙江兩地的橫、縱徑具有顯著性差異(p＜0.05)。按照干蓮子縱橫徑比判定標(biāo)準(zhǔn)，湖南湘潭的干蓮子為圓形蓮子，而其它4種干蓮子均為橢圓形蓮子。湖南兩個(gè)產(chǎn)區(qū)的干蓮子外觀具有較大的區(qū)別，可能是品種的差異所致。蓮子八寶粥和蓮子果脯是市場上非常成熟的產(chǎn)品，對其形狀并沒有明確的要求，但圓形的蓮子更能滿足消費(fèi)者對外觀品質(zhì)的需求，故從形狀而言，湖南湘潭的蓮子更適合作為蓮子八寶粥和蓮子果脯等體現(xiàn)完整形狀的產(chǎn)品加工。

表1 5種干蓮子的外觀品質(zhì)Table 1 The appearance quality of 5 kinds of lotus seeds

2.2 干蓮子的基本營養(yǎng)成分分析

由表2可知，5種干蓮子的水分含量無顯著差異(p＞0.05)，在9.46%～11.51%之間;江西產(chǎn)區(qū)蛋白質(zhì)含量顯著高于其它產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)，為19.29%，其它產(chǎn)區(qū)的蛋白質(zhì)含量為15.06%～16.25%。不同產(chǎn)區(qū)的干蓮子中的脂肪含量存在顯著性差異，其中江西產(chǎn)區(qū)脂肪含量顯著高于其它產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)，為1.37%，其次為浙江地區(qū)，為0.88%，顯著高于湖南和越南兩地的蓮子(p＜0.05)，湖南湘潭與常德兩地的蓮子脂肪含量分別為0.68%和0.62%，二者差異不顯著(p＞0.05)，而越南地區(qū)蓮子的脂肪含量顯著低于其它各地(p＜0.05)。5種干蓮子的淀粉含量為30.65%～35.13%，各產(chǎn)區(qū)之間無顯著差異(p＞0.05)?？扇苄蕴呛孔罡叩氖呛舷嫣兜母缮徸?，為62.23 mg/g，含量最低的是江西產(chǎn)區(qū)的干蓮子，為30.55 mg/g，其中湖南湘潭蓮子可溶性糖含量顯著高于其他產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)。浙江、越南產(chǎn)區(qū)干蓮子的游離氨基酸的含量顯著高于其它產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)，湖南湘潭、常德和江西產(chǎn)區(qū)的干蓮子游離氨基酸含量為29.48～33.97 mg/100 g，三者存在顯著性差異(p＜0.05)。

表2 5種干蓮子的基本營養(yǎng)成分Table 2 The main nutritional components of 5 kinds of lotus seeds

綜上，五種蓮子的水分和淀粉含量差異不顯著(p＞0.05);江西產(chǎn)區(qū)的蓮子蛋白質(zhì)含量顯著高于其它產(chǎn)區(qū)(p＜0.05);湖南湘潭與常德兩地的蓮子脂肪含量顯著低于其它各產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)(越南除外);湖南湘潭產(chǎn)區(qū)的蓮子可溶性糖含量顯著高于其它產(chǎn)區(qū)(p＜0.05);浙江地區(qū)的蓮子游離氨基酸的含量顯著高于其它各地區(qū)(p＜0.05)。有研究表明，蛋白質(zhì)和淀粉是蓮子的主要營養(yǎng)成分，且低脂肪含量和良好的氨基酸組成是其良好營養(yǎng)價(jià)值的體現(xiàn)［5］，本文的營養(yǎng)成分分析結(jié)果也表明，蓮子是一種理想的高營養(yǎng)低熱量食品原料。

2.3 不同地區(qū)干蓮子的蒸煮品質(zhì)分析

由表3可知，越南地區(qū)的干蓮子蒸煮后膨脹率達(dá)到335.72%，顯著高于其它地區(qū)(p＜0.05)，湖南湘潭與常德兩產(chǎn)區(qū)蓮子的膨脹率分別為212.50%和226.37%，兩者之間無顯著性差異(p＞0.05)，但二者顯著低于越南產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)，顯著高于江西和浙江產(chǎn)區(qū)(分別為145.63%和134.85%，p＜0.05)，江西與浙江兩產(chǎn)區(qū)的蓮子膨脹率之間無顯著性差異(p＞0.05)。脂肪含量最低的干蓮子來自越南產(chǎn)區(qū)，其膨脹率最高，而脂肪含量最高的干蓮子來自江西產(chǎn)區(qū)，其膨脹率處于較低水平。脂類化合物的存在會對淀粉的膨脹率造成影響，因其能夠結(jié)合直鏈分子，形成脂類包合物，從而限制淀粉的膨脹、溶解［29］。

表3 5種干蓮子的部分蒸煮品質(zhì)Table 3 The cooking quality of 5 kinds of lotus seeds

八寶粥的制作需經(jīng)過煮制這一過程，所以蒸煮品質(zhì)對于蓮子用于制作八寶粥的加工就顯得尤為重要。干蓮子的膨脹率和吸水率對蓮子產(chǎn)品的感官品質(zhì)影響較大，由經(jīng)驗(yàn)值所得，當(dāng)膨脹率和吸水率在中等(約200%)時(shí)，形態(tài)和食味品質(zhì)均較好，過大時(shí)蓮子形態(tài)臃腫，滋味偏淡，而過小時(shí)柔軟度不夠。江西和浙江產(chǎn)區(qū)的干蓮子吸水率和膨脹率偏低，越南產(chǎn)區(qū)的干蓮子吸水率和膨脹率偏高，所以蒸煮品質(zhì)不適宜加工。相反地，湖南產(chǎn)區(qū)兩種干蓮子的膨脹率更接近200%，蒸煮品質(zhì)均較為出眾，適宜進(jìn)行蓮子八寶粥加工。

2.4 不同地區(qū)干蓮子蒸煮后的質(zhì)構(gòu)特性分析

由表4可知，湖南常德和越南兩產(chǎn)區(qū)的蓮子蒸煮后硬度無顯著性差異(p＞0.05)，分別為2970.80和3129.35 g，但二者均顯著高于浙江產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)，浙江產(chǎn)區(qū)的蓮子硬度最低，為1266.37 g，其余各組之間均無顯著性差異(p＞0.05)。江西產(chǎn)區(qū)的蓮子蒸煮后彈性最大，為0.88，顯著高于湖南湘潭、湖南常德和越南3地(p＜0.05)，但與浙江產(chǎn)區(qū)的蓮子彈性無顯著性差異(p＞0.05)。湖南湘潭、湖南常德和越南三地的蓮子彈性分別為0.58、0.62和0.63，這三者之間無顯著性差異(p＞0.05)。內(nèi)聚性反映食品內(nèi)部結(jié)合力的大小，咀嚼度反映將固態(tài)食品咀嚼至吞咽狀態(tài)所需的能量［30］，在本項(xiàng)研究中，內(nèi)聚性、膠粘性和咀嚼性呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性，其中浙江產(chǎn)區(qū)的蓮子內(nèi)聚性、膠粘性和咀嚼性均最大，且均顯著高于湖南湘潭、常德和越南三產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)，江西產(chǎn)區(qū)僅次于浙江產(chǎn)區(qū)，江西產(chǎn)區(qū)蓮子蒸煮后內(nèi)聚性和咀嚼性與浙江產(chǎn)區(qū)無顯著差異(p＞0.05)，而膠粘性顯著低于浙江產(chǎn)區(qū)(p＜0.05)。湖南湘潭、常德和越南三產(chǎn)區(qū)的蓮子內(nèi)聚性、膠粘性和咀嚼性均無顯著性差異(p＞0.05)。5種干蓮子煮制后回復(fù)性與彈性的特性基本趨于一致，其中浙江產(chǎn)區(qū)的蓮子煮制后回復(fù)性最高，為0.31，但與江西和湖南湘潭產(chǎn)區(qū)的蓮子無顯著性差異(p＞0.05)，湖南常德產(chǎn)區(qū)的蓮子回復(fù)性最低，為0.16，但與湖南湘潭和越南產(chǎn)區(qū)并無顯著性差異(p＞0.05)。

表4 不同產(chǎn)區(qū)干蓮子蒸煮后的質(zhì)構(gòu)特性Table 4 The texture properties of 5 kinds of lotus seeds after cooking

硬度、粘度、彈性和咀嚼性等是評價(jià)食品食味品質(zhì)的重要參考，更是決定食品整體質(zhì)量品質(zhì)的關(guān)鍵因素［31］。在有些研究中，糊化與形成凝膠兩過程的區(qū)分并不明確，然而在淀粉科學(xué)中，糊化一般是形成于淀粉加熱過程中，而凝膠是之后冷卻和儲藏過程所形成的體系［32］。上述不同產(chǎn)區(qū)干蓮子淀粉糊質(zhì)構(gòu)差異的一個(gè)很重要原因是由于自身品種和生長環(huán)境的不同，造成不同淀粉的獨(dú)特性，例如，不同類型的淀粉顆粒所含的直鏈淀粉和支鏈淀粉比例不同，分子排列的緊密程度也不同［28］，從而影響了其糊化特性、凝膠性。湖南湘潭產(chǎn)區(qū)的蓮子硬度小、咀嚼度小、膠粘性和彈性適中，適宜于加工成蓮子八寶粥和蓮子即食產(chǎn)品。

2.5 不同地區(qū)干蓮子淀粉糊的流變特性

由圖1可知，5種干蓮子淀粉糊的粘度都隨剪切速度的提高而下降，之后趨于平緩。剪切速率為80 s－1時(shí)，越南和江西產(chǎn)區(qū)的干蓮子煮制之后表觀粘度最大，其值大于1 Pa·s，當(dāng)剪切速率大于400 s－1時(shí)，粘度平緩變化，最后穩(wěn)定在0.2 Pa·s左右;湖南湘潭和浙江產(chǎn)區(qū)的干蓮子煮制之后粘度較小，隨著剪切速率的增大，也逐漸變小并趨于平緩;湖南常德產(chǎn)區(qū)的干蓮子煮制之后表觀粘度約為0.83 Pa·s，隨后的變化趨勢與上述一致。這種剪切稀化的現(xiàn)象表明蓮子淀粉糊屬于典型的假塑性流體［33］，這與張乾能、郭澤鑌等研究者的結(jié)論是吻合的［28，34］。

圖1 5種干蓮子淀粉糊的流變曲線Fig.1 The rheological characteristics of lotus seeds starch pastes in different regions after cooking

蓮子淀粉糊具有非常典型的非牛頓型假塑性流體和剪切變稀的流變特性。隨著剪切速率的增加，淀粉糊的粘度下降;不同產(chǎn)區(qū)的干蓮子對其淀粉糊粘度隨剪切速率遞增的變化影響較明顯。傳統(tǒng)的蓮蓉制備工藝有鏟蓉這一環(huán)節(jié)，經(jīng)煮制、磨爛的蓮子泥中加入砂糖和花生油等配料混勻，再進(jìn)行煮制濃縮，煮制時(shí)需不斷攪拌，防止粘鍋和焦糊，因此蓮子淀粉糊的粘度會對蓮蓉的加工過程產(chǎn)生影響，粘度過大時(shí)攪拌阻力會較大，加重設(shè)備負(fù)擔(dān)。另一方面，因其剪切變稀的流變特性，當(dāng)剪切速率增大到一定程度時(shí)，這種影響會逐漸消失。因此這幾種蓮子均可用于蓮蓉的生產(chǎn)。值得一提的是，有研究者探討了蓮蓉加工的新工藝，優(yōu)化出了使用干蓮子粉制備蓮蓉的配方［35］，這對于擴(kuò)大蓮子的深加工，特別是以干蓮子為原料進(jìn)行的深加工奠定了基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

本文以湖南湘潭、湖南常德、江西、浙江、越南等不同產(chǎn)區(qū)5種干蓮子為原料，測定其外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)等相關(guān)指標(biāo)，主要結(jié)論如下:

湖南湘潭產(chǎn)區(qū)的干蓮子形狀為圓形，其它4種干蓮子為橢圓形，且湖南湘潭產(chǎn)區(qū)的蓮子硬度小、咀嚼度小、膠粘性和彈性適中，適宜于加工成蓮子八寶粥和蓮子即食產(chǎn)品。不同產(chǎn)區(qū)5種干蓮子淀粉糊均為假塑性流體，湖南湘潭和浙江產(chǎn)區(qū)的干蓮子淀粉的粘度較低，適宜于蓮蓉產(chǎn)品加工。

綜上所述，湖南湘潭、湖南常德、江西、浙江、越南產(chǎn)區(qū)的5種干蓮子，在食用和產(chǎn)品加工上都具有開發(fā)利用的前景和優(yōu)勢，尤其湖南湘潭產(chǎn)區(qū)的干蓮子，更具蓮子產(chǎn)品開發(fā)和加工利用價(jià)值。