楊銀愛，韓延超，牛 犇，郜海燕，陳杭君

（浙江省農業(yè)科學院食品科學研究所，農業(yè)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(yè)果蔬保鮮與加工重點實驗室，浙江 杭州 310021）

蓮子（）又稱藕實、水丹芝等，屬睡蓮科蓮屬多年生水生草本的種子，在中國已有幾千年的栽培歷史，主要分布在浙江、江西、湖南、湖北、福建等省區(qū)，其中江西廣昌和福建建寧有“中國白蓮之鄉(xiāng)”和“中國建蓮之鄉(xiāng)”之稱。蓮子不僅營養(yǎng)價值豐富，保健功能和藥用功效也很高，具有延緩衰老、抗菌消炎、提高免疫力、降血糖等功能，目前已被我國列入藥食同源名單。根據(jù)蓮子成熟度的不同，可將蓮子成熟期分為乳熟期（七分熟）、蠟熟期（八分熟）、完熟期（九分熟）和枯熟期（十分熟）4 個時期，采收時間分別為盛花期后13～16、18～22、24～26、29～31 d。目前新鮮蓮子的消費需求不斷增長，蓮子的成熟期不同，外觀品質、質構特性、營養(yǎng)品質不同，導致鮮食適宜性也不同，直接影響了鮮食蓮子的口感及市場銷售，因此有必要確定適合鮮食的蓮子成熟期。

關于不同成熟期蓮子的報道，多集中于理化品質的分析，而不同成熟期蓮子鮮食特性的研究尚較少。在確定不同成熟期蓮子鮮食特性方面，以往學者均以營養(yǎng)成分含量為依據(jù)確定適合鮮食的蓮子成熟期。許麗賓研究表明，低成熟度的蓮子直鏈淀粉含量和多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活力較低，適合鮮食或鮮蓮加工。林雄等研究表明，乳熟期‘太空蓮35號’水分含量高，適合鮮食；完熟期‘建選35號’具有較高淀粉和蛋白質含量，適合深加工；完熟期‘建選17號’礦物質含量最高，適合當帶殼蓮子調理食品的原料。選擇適合鮮食的蓮子成熟期，僅以營養(yǎng)成分含量為依據(jù)實驗過程復雜，單一通過感官評定又缺乏科學依據(jù)，采用不同成熟期蓮子營養(yǎng)成分和感官評定進行相關性研究，既能解決實驗和生產中存在的問題，又能簡化蓮子鮮食適宜性的確定過程。因此，對其進行鮮食品質評價具重大意義。

本實驗以‘西湖果蓮’為研究對象，測定不同成熟期蓮子的理化品質，探究蓮子理化品質隨成熟期的動態(tài)變化，并對蓮子理化品質和感官評分進行相關性分析及模型建立，旨在完善蓮子的鮮食特性研究，同時為確定蓮子適宜的采收及銷售時間提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘西湖果蓮’由杭州蓮誼農業(yè)開發(fā)有限公司提供。

3,5-二硝基水楊酸（純度＞98%） 生工生物工程（上海）股份有限公司；考馬斯亮藍G-250 上海麥克林生化科技有限公司；無水乙醇（分析純）、苯酚（純度＞99%）、濃硫酸（純度95%～98%） 上海凌峰化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

CHR OMA METER CR-400手持色差儀 日本柯尼卡-美能達公司；Biofuge starto冷凍離心機 美國Thermo公司；TA. XT Plus型質構儀 英國SMS公司；Cintral 20紫外-可見分光光度計 澳大利亞GBC公司；HB43-S水分測定儀、ME103E電子天平 瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司；LB32T糖度計 廣州市速為電子科技有限公司。

1.3 方法

鮮蓮樣品于2021年7月12日帶蓬采收，每個成熟期約15 個蓮蓬，采收后約5 h送至實驗室，當天進行色澤、縱橫徑比、豐滿度、水分質量分數(shù)、可溶性固形物質量分數(shù)的測定。不同成熟期（乳熟期、蠟熟期、完熟期和枯熟期）的樣品分級參照文獻[9]，具體如圖1所示。

圖1 不同成熟期蓮蓬、帶殼蓮子與蓮子果肉Fig. 1 Lotus seedpods, in-shell lotus seeds and lotus seed pulp at different maturation stages

1.3.1 樣品前處理

采收當天挑選完整、無機械損傷的蓮子，經去殼、去芯后，用液氮充分研磨，所得蓮子果肉粉末置于-80 ℃冰箱，用于還原糖質量分數(shù)、淀粉質量分數(shù)、可溶性糖質量分數(shù)與可溶性蛋白含量的測定。

1.3.2 色澤的測定

參考文獻[12]的方法，采用手持色差儀測定蓮子的*（明亮度）、*（紅綠度）、*（黃藍度）值，其中果皮色澤測定選取去蓬后帶殼蓮子的表面，果肉表面色澤測定選取去殼后的蓮子果肉外表面，果肉內部色澤的測定選取蓮子果肉的縱切面。

1.3.3 縱橫徑比及形狀的測定

參考文獻[13]的方法，每個成熟期隨機選取10 顆鮮蓮子，測定其縱徑、橫徑，兩者的比值即為縱橫徑比?？v橫徑比1.0～1.2定為圓形，1.2～1.4定為橢圓形，大于等于1.4定為長橢圓形。

1.3.4 豐滿度的測定

參考文獻[14]的方法分別測定帶殼蓮子和去殼蓮子的質量，按式（1）計算豐滿度。

1.3.5 硬度、脆度、黏度和咀嚼性的測定

參考文獻[15-17]采用質構儀測定去殼后蓮子的質構特性（硬度、脆度、黏度和咀嚼性）。測試條件：質構儀質地多面分析模式；測前速率1.00 mm/s；測定速率2.00 mm/s；測后速率10.00 mm/s；壓縮比50.0%；負載類型10.0 g；探頭類型P/2。

1.3.6 可溶性固形物質量分數(shù)和水分質量分數(shù)的測定

挑選完整、無機械損傷的蓮子，經去殼、去芯后備用。參考文獻[18]采用LB32T糖度計測定蓮子的可溶性固形物質量分數(shù)。參考文獻[19]將蓮子切成邊長約0.5 cm的正方體顆粒，采用水分測定儀測定蓮子的水分質量分數(shù)。

1.3.7 還原糖質量分數(shù)的測定

采用3,5-二硝基水楊酸比色法。準確稱取0.1 g蓮子果肉粉末于離心管中，加入少量蒸餾水，80 ℃水浴30 min，離心，將濾液轉移至10 mL容量瓶，定容。取2 mL提取液于25 mL刻度試管，向其中加入1.5 mL 3,5-二硝基水楊酸，測定540 nm波長處吸光度，通過標準曲線方程計算蓮子還原糖質量濃度（以葡萄糖計）。采用1 g/L葡萄糖溶液配制標準溶液，參考上述步驟，以等體積0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g/L葡萄糖溶液替代提取液，測定540 nm波長處吸光度，擬合后得到還原糖標準曲線方程。按式（2）計算還原糖質量分數(shù)。

式中：為根據(jù)標準曲線計算的還原糖質量濃度/（g/L）；為樣品提取液定容后的總體積/mL；為樣品質量/g。

1.3.8 淀粉質量分數(shù)的測定

淀粉質量分數(shù)的測定采用酸水解法。準確稱取3.0 g蓮子果肉粉末，用20 mL 80%（體積分數(shù)）乙醇溶液靜置提取30 min，過濾后再次按上述步驟重復提取，過濾后收集濾渣。濾渣中加入少量熱蒸餾水煮沸糊化15 min，然后依次加入2 mL 9.2 mol/L和4.6 mol/L高氯酸溶液反應15 min，過濾，合并濾液至100 mL容量瓶。用蒸餾水洗滌殘渣，洗滌液合并轉移至100 mL容量瓶，定容后參照1.3.7節(jié)方法，取2 mL樣液用3,5-二硝基水楊酸法測定葡萄糖質量濃度。按式（3）計算淀粉質量分數(shù)。

式中：為根據(jù)標準曲線計算的葡萄糖質量濃度/（g/L）；為樣品提取液定容后總體積/mL；為樣品質量/g；0.9為由葡萄糖換算為淀粉的系數(shù)。

1.3.9 可溶性蛋白含量的測定

可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍法。準確稱取2.0 g蓮子果肉粉末于10 mL離心管，加入5 mL蒸餾水混勻，4 000 r/min離心20 min后，收集上清液并取1.5 mL上清液加入25 mL試管中，然后加入7.5 mL考馬斯亮藍G-250溶液（質量濃度為0.1 mg/L），混勻后靜置2 min，測定595 nm波長處吸光度，通過標準曲線方程計算蓮子可溶性蛋白質量濃度。采用100 μg/mL標準牛血清白蛋白溶液配制標準溶液，參考上述步驟，以等體積0、20、40、60、80、100 μg/mL蛋白質溶液替代上清液，測定595 nm波長處吸光度，擬合后得到可溶性蛋白標準曲線方程。按式（4）計算可溶性蛋白含量。

式中：為根據(jù)標準曲線計算的蛋白質量濃度/（μg/mL）；為樣品提取液總體積/mL；為樣品質量/g。

1.3.10 可溶性糖質量分數(shù)的測定

可溶性糖質量分數(shù)的測定采用苯酚-硫酸法。準確稱取1.0 g蓮子果肉粉末，加5 mL蒸餾水煮沸提取30 min，4 000 r/min離心20 min后收集上清液于10 mL刻度試管，按上述操作重復提取1 次，合并上清液，蒸餾水定容至10 mL。將提取液稀釋30 倍后取0.5 mL加入試管中，再加入1.5 mL蒸餾水、1.0 mL 90 g/L苯酚溶液，搖勻，5～20 s內加入5 mL濃硫酸，搖勻后靜置30 min，測定485 nm波長處吸光度。通過標準曲線方程計算蓮子可溶性糖質量濃度（以蔗糖計）。采用100 μg/mL蔗糖溶液配制標準液，參考上述步驟，以等體積0、10、20、30、40、50 μg/mL蔗糖溶液替代稀釋后的提取液，測定485 nm波長處吸光度，擬合后得到可溶性糖標準曲線方程。按式（5）計算可溶性糖質量分數(shù)。

式中：為根據(jù)標準曲線計算的可溶性糖質量濃度/（μg/mL）；為樣品提取液總體積/mL；為樣品提取液稀釋倍數(shù)；為樣品質量/g。

1.3.11 感官評定方法

采用九點享樂性量表。挑選不同成熟期蓮子，去殼，采用任意組合的3 位數(shù)編號，分裝于一次性紙碟中。挑選16 位感官評價員（8 位男性，8 位女性），對蓮子的外觀、顏色、滋味和整體接受度這4 個感官屬性進行評分。每個屬性按9 分制評分：9 分＝極其喜歡；8 分＝非常喜歡；7 分＝喜歡；6 分＝略喜歡；5 分＝既不喜歡也非不喜歡；4 分＝略微不喜歡；3 分＝一般不喜歡；2 分＝不喜歡；1分＝極度不喜歡。各感官評價員獨立評定，每評定1 個樣品，用清水漱口，間隔6 min后再品評下一個樣品，每個樣品重復3 次，最后收集評分結果進行統(tǒng)計分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

上述實驗所得數(shù)據(jù)除特殊說明外，均重復3 次，結果以平均值±標準差表示。采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理，采用Origin 9軟件和GraphPad Prism 8.0軟件作圖。采用SPSS Statistics 19軟件進行單因素方差分析、主成分分析及Pearson相關性分析，采用Duncan檢驗進行顯著性分析，＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同成熟度蓮子的外觀品質

食品的外觀品質指標是對食品進行直觀性評價的決定性因素，包括色澤、形狀、縱橫徑比、豐滿度等。目前對于上述指標評判大都基于主觀評價，相關評價用語和定義存在高主觀性、低準確性的問題。本研究通過相關指標定量表征蓮子的外觀品質。

如表1所示，果肉表面和果皮*值分別為83.52～93.27和27.38～69.76，同一成熟期果肉表面亮度大于果皮，可能是受蓮殼和蓮子果肉中微量元素含量差異的影響，研究表明蓮殼和蓮子果肉中鉀、鎂、鈣等微量元素含量不同。枯熟期果皮*值為27.38，顯著低于其余3 個成熟期（＜0.05），可能是因為枯熟期外殼已褐變。完熟期果肉內部*值最大，為92.48，可能是因為完熟期淀粉質量分數(shù)和水分質量分數(shù)較高。隨成熟度增加，不同部位的*值增加，這可能與果皮和果肉中葉綠素的降解相關。周開兵等研究表明，果實在發(fā)育過程中，果皮的葉綠素含量呈下降趨勢。果皮的*值隨成熟度增加而下降，乳熟期果皮和果肉內部*值顯著高于其余3 個成熟期（＜0.05），分別為50.08和34.62。一般果實從不成熟到成熟階段，由于葉綠素被破壞，葉黃素或紅色素顯現(xiàn)，果皮和果肉黃色度增加，而蓮子中黃色度變化趨勢相反，可能是存在其他營養(yǎng)成分的影響。蓮子豐滿度隨成熟度增加而增加，為57.98%～68.84%。不同成熟期蓮子縱徑和橫徑差異顯著（＜0.05），隨成熟度增加，蓮子縱徑和橫徑均呈現(xiàn)先增加后減少，可能是由于從乳熟期到完熟期，營養(yǎng)物質不斷積累，導致細胞增大，而在枯熟期，蓮子休眠且水分質量分數(shù)驟降，導致細胞萎縮。Sun Heng等表明蓮子成熟期可分為4 個發(fā)育階段，每個階段都伴隨著蓮子大小和顏色變化，其中授粉后10～25 d，即蓮子的乳熟期、蠟熟期、完熟期是物質積累階段，而枯熟期蓮子則處于休眠階段。不同成熟期蓮子縱橫徑比為1.34～1.62。根據(jù)1.3.2節(jié)判斷標準，乳熟期和蠟熟期蓮子形狀為長橢圓形，完熟期和枯熟期蓮子形狀為橢圓形，與許麗賓研究結果一致。

表1 不同成熟期蓮子外觀品質Table 1 Appearance quality of lotus seeds at different maturation stages

2.2 不同成熟期蓮子的質構特性

質構特性的測定一般采用質構儀對樣品的物性特點進行定量描述，從而客觀評價某些感官屬性。沈穎越等研究表明多面分析模式可取代并量化傳統(tǒng)方法，用于測定香菇不同部位的硬度、黏附性、內聚性、彈性、膠黏度和咀嚼性。杜昕美等研究表明穿刺法和多面分析模式均適用于蘋果質構的測定。本研究采用多面分析模式測定蓮子質構特性（硬度、脆度、黏度、咀嚼性等）。

如表2所示，蓮子硬度為5.45～14.04 N，隨成熟度增加而增加，可能受淀粉質量分數(shù)和可溶性蛋白含量的影響，這與Sun Heng等研究表明淀粉質量分數(shù)和蛋白含量增加導致蓮子采后貯藏過程中硬度增加的結果相一致。本實驗以果肉的延展性為依據(jù)將脆度定義為探頭刺破蓮子果肉下壓的距離，隨成熟度增加，脆度先增大后減小，蠟熟期脆度最大，表現(xiàn)為下壓距離為最小值1.19 mm；枯熟期脆度最小，表現(xiàn)為下壓距離為最大值4.63 mm。咀嚼性能反映蓮子果肉被咀嚼的抵抗能力，完熟期的咀嚼性顯著大于其余3 個成熟期（＜0.05），為2 318.19 g·s。黏度由大到小依次為完熟期、乳熟期、枯熟期、蠟熟期，可能受果膠質量分數(shù)及水分質量分數(shù)、可溶性固形物質量分數(shù)、可溶性糖質量分數(shù)等營養(yǎng)品質的綜合影響。

表2 不同成熟期蓮子質構特性Table 2 Texture characteristics of lotus seeds at different maturation stages

2.3 不同成熟期蓮子的營養(yǎng)品質

營養(yǎng)品質是影響食品加工特性的重要因素，包括水分質量分數(shù)、可溶性固形物質量分數(shù)、淀粉質量分數(shù)、可溶性糖質量分數(shù)、直鏈淀粉質量分數(shù)等，不同成熟期果蔬的營養(yǎng)品質存在差異。

由圖2可知，蓮子水分質量分數(shù)隨成熟度增加而降低，其中乳熟期和蠟熟期水分質量分數(shù)大于80%，高于‘建選17號’‘建選35號’‘太空蓮35號’‘京廣1號’4 種蓮子的水分質量分數(shù)。隨成熟度增加，可溶性糖質量分數(shù)先減少后增加，其中完熟期可溶性糖質量分數(shù)顯著低于乳熟期和蠟熟期（＜0.05）?？扇苄怨绦挝镏饕缚扇苄蕴穷?，包括單糖、雙糖、多糖等，乳熟期、蠟熟期、完熟期的可溶性固形物質量分數(shù)大致相同，為10%左右；枯熟期可溶性固形物質量分數(shù)較高，超過30%，這可能是因為枯熟期水分質量分數(shù)最低而可溶性糖、還原糖與可溶性蛋白的水平最高。蠟熟期的可溶性固形物（包括可溶性糖、可溶性蛋白、有機酸、微量元素等）質量分數(shù)低于完熟期，而可溶性糖質量分數(shù)高于完熟期，可能是因為蠟熟期的可溶性蛋白、微量元素含量低于完熟期。淀粉質量分數(shù)小于15%，隨成熟度增加而增加，其中乳熟期和蠟熟期淀粉質量分數(shù)相近，枯熟期淀粉質量分數(shù)最高，但低于‘建選17號’‘建選35號’‘太空蓮35號’‘京廣1號’4 種鮮蓮的淀粉質量分數(shù)。果蔬中的還原糖主要為葡萄糖、果糖、麥芽糖，隨成熟度增加，蓮子還原糖質量分數(shù)顯著增加（＜0.05）?？扇苄缘鞍缀侩S蓮子成熟度的增加而升高，與楊炳昆研究結果一致。

圖2 不同成熟期蓮子的水分質量分數(shù)（A）、可溶性糖質量分數(shù)（B）、可溶性固形物質量分數(shù)（C）、淀粉質量分數(shù)（D）、還原糖質量分數(shù)（E）和可溶性蛋白含量（F）Fig. 2 Contents of water (A), soluble sugar (B), soluble solids (C),starch (D), reducing sugar (E) and soluble protein (F) in lotus seeds at different maturation stages

2.4 不同成熟期蓮子的感官評定結果

感官評價是一種科學方法，其通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺和聽覺來測量、分析和解釋產品品質。九點享樂性量表能夠反映人們對食品外觀、顏色、滋味和整體接受度的嗜好程度。

如表3所示，乳熟期和蠟熟期4 個屬性的嗜好性評分均高于6 分，表明人們對低成熟期蓮子的外觀、顏色、滋味均較喜歡，整體接受度也較高。其中，蠟熟期外觀、顏色最受歡迎，整體接受度最高；乳熟期滋味的滿意度最高。完熟期滋味和整體接受度評分均低于4 分，枯熟期不同屬性的感官評分均低于3 分，可見高成熟期蓮子不適合鮮食。

表3 不同成熟期蓮子的感官評分Table 3 Sensory scores of lotus seeds at different maturation stages

2.5 不同成熟期蓮子營養(yǎng)品質的主成分分析結果

主成分分析通過降維將多指標轉化為少數(shù)綜合性指標，這些綜合性指標能夠保留原有指標的大部分信息，且彼此間不相關，該方法比單一評價更快捷、準確，同時可避免性狀間的相關性對評價結果的影響。

采用SPSS Statistics 19軟件對水分質量分數(shù)（）、可溶性固形物質量分數(shù)（）、淀粉質量分數(shù)（）、可溶性糖質量分數(shù)（）、還原糖質量分數(shù)（）、可溶性蛋白含量（）進行主成分分析，結果見圖3，第一主成分和第二主成分的貢獻率分別為76.512%和22.968%，累計貢獻率99.480%，表明兩個主成分能代表樣品的主要信息特征。其中，第一主成分中貢獻率最大的是還原糖質量分數(shù)，第二主成分中貢獻率最大的是可溶性糖質量分數(shù)。

圖3 不同成熟期蓮子營養(yǎng)品質載荷圖Fig. 3 Loading plot for nutritional quality of lotus seeds at different maturation stages

對各營養(yǎng)品質原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，根據(jù)標準化后的各指標與因子載荷矩陣計算主成分1、2的得分，分別如式（6）、（7）所示。

以2 個主成分對應的方差相對貢獻率為權重，將不同成熟期主成分得分和相應的權重進行線性加權求和，計算各成熟期的綜合得分并排序，結果見表4?？菔炱谏徸訝I養(yǎng)品質的綜合得分最高，其次為完熟期、乳熟期、蠟熟期，說明成熟期越高，蓮子的營養(yǎng)品質越優(yōu)，可見高成熟期蓮子營養(yǎng)綜合品質更好。

表4 不同成熟期蓮子營養(yǎng)品質綜合得分及排名Table 4 Comprehensive scores and ranking of nutritional quality of lotus seeds at different maturation stages

2.6 不同成熟期蓮子理化品質與感官品質的相關性

運用SPSS Statistics 19軟件對不同成熟期蓮子理化品質指標和感官評分進行相關性分析。如表5所示，外觀評分與豐滿度、縱徑、橫徑、縱橫徑比無顯著相關關系，說明人們對蓮子外觀的喜愛程度不受形狀和豐滿度的影響。顏色評分與果皮*值、果皮*值、果肉表面*值呈顯著正相關，與果皮*值呈顯著負相關（＜0.05），表明果皮和果肉偏亮、果皮黃綠的蓮子更受歡迎。滋味評分與水分質量分數(shù)呈顯著正相關，與硬度、還原糖質量分數(shù)、可溶性蛋白含量呈顯著負相關（＜0.05），說明人們更喜歡水分質量分數(shù)高、硬度和還原糖、可溶性蛋白水平低的蓮子。整體接受度與水分質量分數(shù)呈顯著正相關，與果肉內部*值、硬度、還原糖質量分數(shù)呈顯著負相關（＜0.05），可見水含量充足、果肉內部紅色度低、硬度和還原糖質量分數(shù)低的蓮子整體接受度更佳。因此，以提高4 個屬性評分為指向，可將適合鮮食的蓮子特性初步定義為：果皮黃綠有光澤、水分質量分數(shù)高、還原糖質量分數(shù)和可溶性蛋白含量低、硬度低。

表5 不同成熟期蓮子理化品質與感官評定相關性分析Table 5 Correlation analysis between physicochemical and sensory quality of lotus seeds at different maturation stages

2.7 預測模型的建立及顯著性分析結果

方差分析結果見表6，值小于0.05，模型回歸顯著，決定系數(shù)＝0.974，此方程擬合度較高，可作為蓮子整體接受度和硬度之間的定量方程。該模型方程用單一理化品質指標實現(xiàn)對整體接受度的定量，從而簡化確定鮮食適宜性的過程，進一步完善了對蓮子鮮食特性的研究。

表6 整體接受度評分預測模型的方差分析結果Table 6 Analysis of variance of prediction model for overall acceptance score

3 結 論