牛丽影,顾艳阳,2,胡丽丽,2,李大婧,宋江峰,刘春泉
(1.江苏省农业科学院农产品加工研究所,江苏南京 210014;2.扬州大学食品科学与工程学院,江苏扬州 225000)
藕为睡莲科植物莲(Nelunbo nucifera Gaertn)的肥大根状茎,是我国种植面积最大且产量最高的水生蔬菜,盛产于长江三角洲、珠江三角洲、洞庭湖一带,其中以长江中下游种植面积最大,全国栽培面积已达400 khm2以上,年产量已逾千万吨[1]。新鲜莲藕含水量可达77.9%~89.0%,含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素、矿物质等营养素[2-3]。藕节作为藕的组成部分,既可食用又可药用,富含三萜、黄酮、多酚等多种功能成分,具有收敛止血、化瘀的作用[4]。莲藕多汁且功能营养丰富,早在20 世纪90 年代莲藕汁产品便已商业化生产,现今在天猫、京东等各大电商平台上可以检索到8 个莲藕汁及饮料品牌,均为产地加工,集中分布于江苏与湖北两省,其中江苏省有6 个,分布于宝应与金湖两县;湖北省有2 个,均位于洪湖市。作为非大宗饮品,莲藕汁作为长江中下游莲藕产区的特色食品,与莲文化及旅游经济相得益彰,因其鲜明的地域文化与产品特色而延续。
莲藕汁是我国最早实现商业化生产的蔬菜汁之一。在佰腾网以莲藕汁或莲藕饮料可检索上千篇专利,无权专利近半,有权专利的仅有62 篇,发明专利中仅有一篇为CN200610000613.0 一种莲饮料及其制备方法[5]为以莲藕为主要原料,其余专利中莲藕仅为诸多配料之一。由此认为,目前莲藕汁及饮料生产工艺已有成熟方法,但另一方面则反映出莲藕汁产品创新进入瓶颈期。现今我国经济已进入高质量发展阶段,莲藕饮品的研发近年来对生产标准化、产品多元化、变化机制明确化提出了新的需求。对以往莲藕的制汁特点、饮料加工流程、控制质量关键点、产品形式等进行分析综述,并对果蔬汁加工新技术在新型莲藕汁饮品中的应用前景进行了展望。
藕汁饮料的加工工艺已相对成熟,一般需经过原料选择、清洗去皮、破碎、护色、榨汁、酶解、过滤等工序制取原汁,再经过与其他配料复合调配,最后杀菌、装罐制成莲藕汁饮料。
莲藕汁饮料的制备首先要获取莲藕汁,而制汁则需要确定如何选择莲藕原料,如何进行汁的提取。
莲属植物种质资源丰富,品种较多,按其应用特色可分为花莲、藕莲、籽莲。藕莲以产藕为主,依照适宜种植水位的不同又分为深水藕和浅水藕,根据生产期长短又分为早熟藕、中熟藕和晚熟藕,因淀粉含量的多少和食用时质构特点又分为粉藕和脆藕[1]。我国藕莲品种选育自20 世纪80 年代始,2018 年时藕莲新品种达14 个[6]。其中,江苏省育种的优良藕品种多适合生食或生熟兼用,主要品种有苏州花藕、苏农80-4、大紫红、美人红,这些品种以淀粉少、甜嫩多汁为特点,其他还有红嘴子、小暗红等生熟兼用或熟食型品种[7]。湖北省所育藕莲品种以鄂莲系列为主,淀粉含量较高,多适宜炒食、煨汤[6]。莲藕的几种分类间存在着交叉,一般认为粉藕更适合制作藕粉,脆藕更适宜制汁,但是目前报道中藕汁的选材具有很大的随机性,大多采用市售藕,品种、成熟度不明确,用于藕汁加工的仅有少量文献指出采用的品种是大紫红或胭脂红[3,8]。另外,在莲藕膨大过程中,与制汁相关的可溶性糖含量变化显著[9],也会影响到藕汁的品质。
新鲜莲藕压榨制汁,通过静置自然分层除去淀粉是最简便的制汁方式,也是早期莲藕汁饮料取汁方法[10]。有研究发现,水分含79%的莲藕,压榨出汁率在50%~55%,而添加一定量的水分磨浆可使出汁率达到93%~98%[3]。
莲藕为白色,但含有大量的鞣质与酚类物质,藕汁加工中的破碎作用加大了莲藕中多酚类物质与氧气的接触面积,使得莲藕汁加工中易发生多酚氧化酶导致的酶促褐变,0.1%柠檬酸溶液是抑制酶促褐变最常用的方法[11],热烫和L- 半胱氨酸复合[12]也可以很好地降低藕汁的褐变度。除酶促褐变外,美拉德反应也是藕汁生产过程中较为重要的导致褐变的步骤,研究显示100 ℃以上处理藕汁褐变明显,降低受热程度及减少还原糖可降低褐变程度[13]。
莲藕富含多酚,藕汁往往带有涩味。据研究表明,藕汁中的涩味可能与单宁或鞣质有关,可以采用明胶沉淀鞣质[3]或者环糊精包埋来屏蔽涩味[14]。除涩味外,莲藕还具有甜味,莲藕的涩味与莲藕的生长期呈正比,生长的时间越长,涩味越重,而甜味则相反,生长时间短的莲藕甜味更明显。莲藕的游离糖含量偏低,据测定,藕中总可溶性糖含量为3.7 g/kg 左右[9],但与莲藕甜味是否相关尚未见报道。
新鲜莲藕具有清甜风味,而熟制后则可产生很清晰的藕香。目前,对藕的风味采用溶剂萃取法[15-16]和顶空固相微萃取法[17]结合气相色谱- 质谱分析检测到29~41 个成分,以酯类和烃类物质为主,还有少量的硫化物,并且蒸煮等处理方式对风味成分有一定的影响。
因莲藕中含有大量的淀粉,淀粉会在莲藕进行高温杀菌的过程中发生糊化、焦化等不良反应,从而影响成品的品质和口感,所以往往在加工过程中除去淀粉。新鲜压榨通过静置分层是一种除去淀粉的方式,但因为出汁率低而较少采用。淀粉酶解成为藕汁加工中去除淀粉的常用方法,淀粉酶解可使可溶性固形物含量由2%提高到8%,并可经明胶处理及硅藻土过滤使藕汁清澈、透明[8]。莲藕清汁的稳定性较好,但浊汁可保留莲藕更多的营养,为避免沉淀分层,可采用明胶和海藻酸钠[18]等稳定剂,并经均质减小粒度的方法来增强状态稳定性[19]。
复合型果蔬汁饮料因可以呈现更丰富的口感与风味,形式多样并可以实现营养功能互补,减少食品添加剂用量,成为近年来果蔬汁研发的潮流。莲藕汁与水果、蔬菜或药食两用的植物复合配制的饮品层出不穷。枇杷[20]、雪梨[21]、柠檬[22]等水果与莲藕复合以清咽利喉、润肺功能特点,与杭白菊[23]、贡菊[24]、金银花[25]等药食两用食材复合则具清凉解渴的特色,并能改善其香气与色泽[26]。
除植物源性食材外,藕汁还可与牛奶、乳酸菌复合制作发酵产品。将莲藕汁与牛奶按一定的比例混合,再加入糖、稳定剂和菌种发酵得具有独特风味的藕汁酸奶[27-28]。
近年来,新型杀菌及均质技术开始在果蔬加工中得以应用,并在营养风味改善上起到明显的效果。其中,超高压技术应用于鲜切莲藕保鲜时,可以更好地保留热敏性成分,如维C 和总酚,并可保持更好的色泽[29-30]。周佳仪等人[31]研制了超高压生鲜藕汁,改变了热杀菌藕汁的棕黄色和熟藕风味,形成淡绿色清新鲜藕风味的新型藕汁。
莲藕具有丰富的营养、别具一格的风味、深远的文化底蕴,迎合近年来的消费潮流。莲藕汁在20世纪90 年代便已晓谕全国,但目前生产技术仍主要沿袭30 年前的方法,存在生产受季节限制大,受原料影响品质难以稳定一致,产品消费有便捷性差等诸多问题。同时,生产规模小、市场范围小、产品档次和附加值不高,无法与荷藕种植及旅游文化相匹配,无法满足荷藕产区一二三产业融合发展的要求[32]。
伴随我国城乡居民文化和消费水平的提高,挖掘莲藕饮食文化与功效营养特点的同时,探索新技术的应用前景,丰富莲藕饮品类型,推进大众消费,提高认可度,塑造绿色、健康、美味的产品形象是莲藕汁生产突破瓶颈、拓展市场的必经途径。