子莲保鲜加工技术研究进展

吕春发 ,严锐 ,陈杭君∗ ,杨银爱

(1.永康市华溪农业开发有限公司,浙江 永康 321314;2.浙江省农业科学院食品科学研究所 农业农村部果品产后处理重点实验室浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室,浙江 杭州 310021;3.浙江农艺师学院,浙江 杭州 310021)

莲 (NelumonuciferaGaertn.) 属于多年生水生草本植物,分中国莲和美洲黄莲[1],能观赏亦能食用[2]。莲有莲蓬、莲子、莲藕等不同部位[3],是中国重要的优质特产资源,在我国已超过7 000 a的历史[4],主要种植区域集中在福建、山东、浙江、江西等[5]。通过随 机扩增 多态性 DNA(RAPD) 技术,以用途或形态差异为依据,将莲划分为藕莲、花莲及子莲[6]。藕莲的植株高大,根茎发达,用于生产莲藕;花莲的植株矮小,开花多且花朵艳丽,用于观赏;子莲开花多,用于生产莲子[6]。子莲盛产于我国福建建宁、江西广昌、浙江武义和湖南湘潭,年产量超过1.4×107kg。子莲种植对于调整农业结构、提高农民收入有重要作用[7]。

莲蓬和莲子是子莲的关键部位。莲蓬是莲的花托,含有多种营养和保健成分,包括原花青素、生物碱、粗纤维及多种维生素,且具有消瘀散血的功效;莲子为成熟种子,是已知历史最悠久的植物种子[8]。莲子营养价值高,功能性成分丰富[8],含有维生素、类黄酮、生物碱、水溶性多糖及多种人体必需氨基酸等,可以 “补中养神,止渴去热,安心止痢巧”[3],被我国列入首批药食同源的名单[9]。

子莲采收多在7—9 月,采收期较短,且采摘后呼吸强度较大,代谢活动旺盛,极易发生腐烂、褐变等品质劣变现象。刘星星等[10]研究表明,莲子在贮藏过程中,分子量在26～43 ku 的蛋白质含量逐渐变少,含硫氨基酸中的蛋氨酸含量下降。常温下子莲的货架期仅为3～5 d,采后莲子品质则在4～5 h 后迅速下降,一定程度上不利于该产业的发展。因此,对采后子莲及时进行保鲜处理和产品加工是实现该产业快速发展的重要途径。本文对国内子莲采后贮藏保鲜和加工技术的研究进行了总结与展望,希望为该产业的发展提供有益指导。

1 子莲采后贮藏保鲜技术

1.1 物理保鲜

1.1.1 低温贮藏

低温通过抑制果蔬呼吸强度、乙烯产生量及酶活力来尽可能保持果蔬采后贮藏品质,是子莲的主要保鲜方法。王建辉等[11]比较了 (4 ± 1)℃和(25±1)℃条件下湘莲的贮藏情况,结果表明,低温有利于减缓鲜莲的呼吸速率,保留鲜莲中的水分及稳定蛋白质含量,延长鲜莲保鲜期至15 d。王凌云等[12]研究不同温度条件 (1、20、37 ℃) 下1～5 h 鲜食莲子品质变化,结果显示1 ℃贮藏的鲜食莲子呼吸水平比20 ℃和37 ℃低,水分含量和糖含量则更高。因此,低温是维持鲜莲子品质的有效方法之一。

1.1.2 气调贮藏

气调贮藏是近几年比较受到关注的果蔬保鲜方式,是通过控制贮藏环境中不同气体的比例,维持最低的生理代谢水平,从而延长果蔬贮藏寿命和货架期。隋棠等[13]研究表明,相比聚乙烯保鲜膜,O2浓度13%～15%,CO2浓度5.0%～5.5%的气调箱有利于抑制贮藏期间莲蓬水分的散失、色泽的不良变化及莲子品质劣变,可延长鲜莲保鲜期至少一周。

1.1.3 包装材料

使用包装材料可降低果蔬贮藏过程中水分的散失,并减少O2的消耗及CO2的产生,显著抑制呼吸速率,减少因代谢造成的营养成分的下降,从而延长货架期。胥钦等[14]研究表明,低温条件下,与线性低密度聚乙烯 (0.05 mm)、锡纸 (0.02 mm) 包装材料相比,0.04 mm 低密度聚乙烯包装处理可以有效减少莲子贮藏过程中水分及糖分的损失、减轻褐变程度。朱雁青等[15]通过控制32.7 μm 聚乙烯保鲜袋内O2(4.40%～13.03%) 和CO2(5.40%～8.10%) 的比例,对莲蓬进行保鲜处理,结果显示,在 (5±1)℃条件下可抑制莲子褐变及多酚氧化酶 (PPO) 活性,提高苯丙氨酸解氨酶 (PAL)活性,从而延长莲蓬的货架期。于胜爽[16]研究表明,在莲蓬头部使用PE 保鲜膜,于8 ℃放置24 h,再降低6 ℃贮藏,有利于莲蓬及莲子外观品质的保持,对抑制褐变也有效果,可提高新鲜莲蓬的耐贮能力。朱雁青等[17]研究表明,在 (5±1) ℃贮藏条件下,32.70 μm 聚乙烯袋包装可抑制鲜莲蓬褐变和丙二醛含量的增加,降低PPO 的催化能力,提高PAL 活性,稳定总酚含量。包装材料成本低、使用方便,在果蔬贮藏中应用普遍,因此,将包装材料与其他技术结合使用仍是今后研究的热点。

1.2 化学保鲜

1.2.1 化学保鲜剂

化学保鲜剂主要是通过使用天然或人工合成的化学药剂,如乙烯吸收剂、抑菌剂、SO2熏蒸剂等,抑制果蔬采后品质劣变,维持口感和风味,延长货架期。目前用于莲蓬和莲子的化学保鲜剂包括抗坏血酸、苯甲酸、6-苄基氨基嘌呤 (6-BA) 等。朱雁青[15]的研究表明,在常温 (25 ± 1)℃下,30 mg·L-16-BA 处理新鲜莲蓬可抑制其呼吸作用及颜色变化,提高莲子抗氧化相关酶活性,有效地维持莲子较高的糖含量和正常的能量代谢。周宏胜等[18]采用5.0 mg·L-1氯吡苯脲处理新鲜莲蓬,可有效控制莲蓬及莲子褐变,抑制呼吸作用及外观品质劣变,保持较好营养品质,延长保鲜期。化学保鲜剂虽较少用量就可实现果蔬的有效保鲜,但具有化学残留的缺点,因此,今后研究应更加注重安全绿色的天然保鲜物质。

1.2.2 1-甲基环丙烯 (1-MPC) 处理

近年来发现,1-MCP 可在化学保鲜技术中使用,其原理是减少乙烯的产生量以抑制果蔬品质劣变,从而延长果蔬货架期。孟祥勇等[19]同时使用1-MCP 和加压氩气对莲蓬进行熏蒸,结果显示,该处理能有效延缓呼吸作用的产生且抑制呼吸强度,减少鲜莲蓬的水分散失和黄变现象,与单独使用1-MCP 相比,明显延缓了鲜莲蓬的成熟衰老。

1.2.3 臭氧处理

臭氧在杀菌方面的应用较普遍,具有快速、简便、安全等优点。王建辉等[20]在低温条件下对新鲜莲蓬进行清洗、浸泡,再采用臭氧水杀菌(0.005～0.010 g·L-1,180～300 s),复合护色保鲜处理,PE 薄膜包装,低温贮藏,货架期近2 个月。臭氧处理能较好地控制细菌侵染和繁殖,保持莲蓬及莲子的外观品质。

1.3 生物涂膜保鲜

生物保鲜技术是利用微生物菌群及其产生的抗菌物质、天然提取物等控制有害微生物数量,减缓果蔬呼吸速率,从而延缓果蔬腐败劣变。李向红等[21]研究表明,0.3%柠檬酸、0.015% EDTA-Na2和2.5%海藻酸钠复合膜处理带壳莲蓬可显著提高贮藏品质,稳定TSS 含量及色泽,并推迟PPO、过氧化物酶 (POD) 活性高峰。高建晓等[22]研究表明,30 g·L-1漆蜡可抑制鲜莲蓬采后呼吸强度和褐变程度,抑制丙二醛和的积累,同时提高莲子的抗氧化能力,保持了较好的贮藏品质。生物保鲜健康高效,是近年来的研究热点,但在采后莲蓬及莲子上的研究较少。

2 子莲加工技术

随着人们对加工产品口感及营养要求的不断提高,使得食品研发者必须开发出更好的产品,以满足消费者的各种需求。虽然莲子加工产品层出不穷,但其特有滋味和营养价值的保留问题还有待解决。

2.1 真空油炸莲子

真空油炸利用沸点在真空条件下降低的特点,使油炸在低温条件进行,有利于莲子风味和营养成分的保留[23],是近年来较有发展前景的加工技术。不同报道显示最佳工艺参数略有差异,于胜爽[16]得出真空油炸莲子的条件,在120 ℃下,将含水量为60%的莲子置于-0.09 MPa 条件下油炸20 min,且发现2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚处理能有效地保持油脂的品质,维持莲子的色泽。王为为[24]研究表明,将莲子置于95 ℃、0.095 MPa 条件下油炸12 min 的真空油炸莲子与常压油炸莲子相比,脆性、色泽更佳,感官评分更高。王海蓝等[25]研究表明,将含水率55%、切成1/2 片的莲子在80 ℃、0.095 MPa 条件下油炸25 min,感官评分高于常压油炸莲子。

2.2 莲子饮料

莲子具有抗衰老、保肝护肝、调节肠胃和免疫调节等作用,常作为保健饮料的原材料。孟秀梅等[26]研制出莲子山药饮料的配方为:莲子浆、山药浆、蜂蜜、复合稳定剂的用量分别为3/10、1/5、1/10、1/20。张兰[27]以牛蒡、红枣、莲子为原料,研发了甜度适宜、外观较佳,兼具牛蒡和红枣香气的营养保健饮料。彭德光等[28]研发出以莲子、百合花、罗汉果、山楂、薄荷、菊花等为原材料的微苦型植物饮料。房辉[29]以1.1∶1.0 的大蓟提取液和莲子浆液研制出大蓟莲子复合饮料,其中蔗糖量∶柠檬酸量∶黄原胶量∶羧甲基纤维素钠量=3.8∶0.3∶0.05∶0.15。

2.3 莲子糕点

王彩霞等[30]采用银耳和莲子,研发出感官品质较优的银耳莲子糕。王若兰等[31]采用莲子和红枣,添加辅料制备成酸甜可口,携带方便的莲子红枣即食片。连成杰等[32]开发出的莲房膳食纤维酥性饼干,其外观呈咖啡色,表面光滑,疏松适宜,总膳食纤维含量超过4%。杜绝瑜等[33]利用黑米、莲子、桂圆研发出香味浓郁、甜味适中、口感细腻且弹性良好的黑米莲子桂圆复合千层糕。

2.4 莲子复合乳制品

莲子复合乳制品集莲子和牛奶的营养性为一体,有一定的保健功效。王亮亮[34]使莲子粉∶奶粉为1∶2,嗜热链球菌∶双歧杆菌∶保加利亚乳杆菌为3∶2∶1,接种量4%,在42 ℃下发酵240 min,加糖量6%的条件下得到的酸奶质地较好,无乳清析出且酸甜适中。张国前[35]以鲜牛奶和莲子为主料研制出的莲子乳饮料口味独特、鲜香浓郁且营养物质丰富。申畅等[36]将山药核桃莲子混合浆、蔗糖、海藻酸钠、黄原胶、发酵剂添加于鲜牛乳 中,添加量 分别为 9%、7%、0.08%、0.08%、3%,开发了山药核桃莲子凝固型酸乳。

2.5 其他制品

莲子制品种类繁多,除真空油炸莲子、莲子饮料、莲子糕点、莲子复合乳制品外,还有莲子软糖、莲子罐头、莲子豆花等。张伟鑫等[37]采用红薯、莲子,添加明胶、琼脂、果葡糖浆、山梨糖醇、木糖醇等辅料加工制成红薯莲子复合软糖。陈玲等[38]将莲子和大豆相结合,研制出莲子豆花。莫凡等[39]以糯米为原料制取酒母,再添加莲子发酵以制得莲子糯米酒。申俊义[40]在莲子罐头中添加海藻糖2.0%、单甘酯0.05%与瓜尔豆胶1.0%,使莲子口感更佳并抑制返生味的产生。

3 问题与展望

近年来,子莲采后保鲜与加工技术快速发展,但因其不耐贮藏且现有保鲜技术不够完善,存在成本高、化学药剂残留等缺点,探索绿色安全的采后保鲜技术并保持其营养品质,同时研究全程冷链物流技术是今后研究的方向。莲子深加工领域,存在制品同质化现象严重、加工规模小、副产物利用率低等问题,需要专家学者对其进一步深入研究以提高综合利用率,开发出更加丰富多样的高附加值产品,使其在农业、食品、医药等不同领域内均有所应用,从而满足不同行业和消费者的需求,创造出更大的经济和社会价值。