胡晗，丘金輝，林少玲，繆松，曾紹校，

（1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002；2.福建省特種淀粉品質(zhì)科學(xué)與加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002；3.中愛國際合作食品物質(zhì)學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究中心，福建 福州 350002）

蓮子是睡蓮科蓮屬（Nelumbo nucifere Gaertn）植物的種子經(jīng)剝殼去芯后的果實(shí)[1]。蓮子具有極高的營養(yǎng)價值，含有超氧化物歧化酶、水溶性多糖、類黃酮等多種生物活性物質(zhì)，兼有藥食兩用的功效[2-4]?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明，蓮子有調(diào)節(jié)血糖水平、調(diào)節(jié)人體胃腸功能、清除自由基、延緩衰老、增強(qiáng)人體免疫力、保肝護(hù)肝等保健功效[5-8]。

隨著食品科技的發(fā)展，蓮子加工新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，例如蓮子罐頭、蓮子汁、蓮子酒、扣蓮產(chǎn)品[9-11]等。其中，扣蓮是一種將新鮮蓮子切除頭部，并按一定形狀擺在容器內(nèi)，蒸熟后倒扣在餐盤中，淋上芡汁即可食用的蓮子調(diào)理食品[12]，原為蓮子產(chǎn)區(qū)的一道傳統(tǒng)菜肴，現(xiàn)已進(jìn)行工業(yè)化開發(fā)，其產(chǎn)品美觀，方便食用。但為了美觀而切除的蓮子頭目前尚未得到較好的開發(fā)利用，本研究主要利用生產(chǎn)扣蓮剩余產(chǎn)物（蓮子頭）作為產(chǎn)品原料，通過適當(dāng)加工將其制成即食蓮泥產(chǎn)品，并應(yīng)用纖維素酶對其進(jìn)行酶解處理[13]，提高產(chǎn)品口感與質(zhì)量。同時，通過優(yōu)化即食蓮泥產(chǎn)品工藝及配方，為蓮子的深加工開辟了一條途徑，提高蓮子附加值，避免了資源浪費(fèi)，對蓮子產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮蓮子頭：產(chǎn)自福建建甌，福建光祥蓮子有限公司；色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳：市購；無水檸檬酸：濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司；纖維素酶（酶活力：20 000 U/g）：南寧龐博生物工程有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

NDJ-8S 型數(shù)字式黏度計(jì)：上海恒平科學(xué)儀器有限公司；AL104 型精密分析天平：賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；200 g 密封型搖擺式粉碎機(jī)：廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蓮子與蓮子剩余產(chǎn)物主要成分對比

采用不同檢測方法測定蓮子及蓮子剩余產(chǎn)物（蓮子頭）的主要成分含量。水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖（以葡萄糖計(jì)）、淀粉、粗纖維含量分別采用GB5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》、GB 5009.4-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測定》、GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》、GB 5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》、GB 5009.7-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中還原糖的測定》、GB 5009.9-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中淀粉的測定》、GB/T 5009.10-2003《食品中粗纖維的測定》。

1.3.2 酶解處理單因素的確定

向蓮泥中加入適量0.5 mol/L 的檸檬酸將其pH值調(diào)至4.5～5.0，再均勻的加入不同質(zhì)量酶活性為20 000 U 的纖維素酶對蓮泥進(jìn)行酶解[14]，并采用數(shù)字式黏度計(jì)測定其黏度。

1.3.2.1 底物濃度的選擇

稱取300 g 蓮泥至燒杯，加入蒸餾水調(diào)節(jié)不同底物濃度（35%、40%、45%、50%、55%、60%）。調(diào)節(jié)pH值至 4.5～5.0，并加入 18 000 U/g 的纖維素酶，在 55 ℃水浴鍋中酶解3 h。

1.3.2.2 酶添加量的選擇

稱取300 g 蓮泥至燒杯，加入蒸餾水調(diào)節(jié)底物濃度至50%。調(diào)節(jié)pH 值至4.5～5.0，并加入不同量的纖維素酶（0、6 000、12 000、18 000、24 000、30 000 U/g），在55 ℃水浴鍋中酶解3 h。

1.3.2.3 酶解時間的選擇

稱取300 g 蓮泥至燒杯，加入蒸餾水，調(diào)節(jié)底物濃度至50%。調(diào)節(jié)pH 值至4.5～5.0，并加入18 000 U/g的纖維素酶，探究在55 ℃水浴鍋中酶解不同時間（0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5 h）后的蓮泥黏度。

1.3.3 即食蓮泥制作工藝

1.3.3.1 原料預(yù)處理

對新鮮蓮子頭挑選，清洗，去芯，備用。接著，將干銀耳置于植物粉碎機(jī)中進(jìn)行初步粉碎，過60 目篩制得銀耳粗粉，后將粗粉經(jīng)氣流超微粉碎機(jī)處理，得到銀耳超微全粉。將5 g 銀耳全粉均勻混合到60 mL 蒸餾水中，讓其自然溶脹20 min[15]。

1.3.3.2 護(hù)色處理

加入0.5 mol/L 的檸檬酸對蓮子頭進(jìn)行護(hù)色處理，以防止蓮子的酶促褐變。

1.3.3.3 磨漿與膠體磨處理

將1 kg 蓮子剩余產(chǎn)物與300 g 蒸餾水用磨漿機(jī)磨成蓮泥，再經(jīng)過15 μm 孔隙度的膠體磨處理，以提高蓮泥產(chǎn)品的細(xì)膩度。

1.3.3.4 熟化

將蓮泥放入不銹鋼蒸鍋熟化，溫度為100 ℃，時間為40 min。

1.3.3.5 配料添加量單因素的確定

加入不同含量的配料。其中，配料的添加量為：牛奶10%～20%，色拉油5%～25%，白砂糖10%～25%，鹽1%～6%，銀耳全粉1%～3%。

1.3.4 即食蓮泥感官評定方法

每組樣品經(jīng)過蒸煮、淋油等工序，自然冷卻后進(jìn)行感官評定，研究不同添加量的色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳粉對蓮泥的感官品質(zhì)產(chǎn)生的影響，進(jìn)而優(yōu)化配方。評價人員分為4 組，每組5 人，分別從口感、風(fēng)味、外觀與組織結(jié)構(gòu)、色澤等4 個方面來判別，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1[16]。

表1 即食蓮泥感官特性評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of ready-to-eat lotus seed mud

1.4 工藝優(yōu)化試驗(yàn)說明

1.4.1 酶解處理的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以蓮泥黏度為指標(biāo)，采用四因素三水平正交設(shè)計(jì)法研究底物濃度、酶用量、酶解時間等因素對蓮泥品質(zhì)的影響[14]。正交試驗(yàn)因素水平見表2。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Orthogonal experimental factor level table

1.4.2 配料添加量的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以感官評價為指標(biāo)，采用四因素三水平正交設(shè)計(jì)法研究色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳全粉等因素對蓮泥口感和感官評價的影響[17-18]。正交試驗(yàn)因素水平見表3。

表3 正交試驗(yàn)因素水平表Table 3 Orthogonal experimental factor level table

2 結(jié)果與分析

2.1 蓮子頭與蓮子尾主要成分對比

對不同部位鮮蓮主要成分含量的分析見表4。

表4 不同部位鮮蓮主要成分的含量Table 4 The content of main components of different parts in fresh lotus

由表4 中可知，蓮子頭的灰分含量顯著低于蓮子尾，而水分、脂肪和組纖維含量顯著高于蓮子尾。其中，蓮子頭中粗纖維含量是蓮子尾的1.8 倍，含量差異極顯著，過多的粗纖維使蓮子剩余產(chǎn)物及其加工產(chǎn)品口感粗糙，影響質(zhì)構(gòu)和口感。故本試驗(yàn)利用纖維素酶水解蓮子頭中的粗纖維，以解決產(chǎn)品顆粒感及口感粗糙問題。

2.2 酶解處理對蓮泥品質(zhì)的影響

2.2.1 底物濃度的選擇

不同底物濃度對蓮泥黏度影響的結(jié)果見圖1。

由圖1 可知，當(dāng)?shù)孜餄舛刃∮?0%時，蓮泥的黏度低，但在將樣品靜置3 h 后，出現(xiàn)分層現(xiàn)象，并且發(fā)現(xiàn)底物濃度越低，分層越明顯；當(dāng)?shù)孜餄舛却笥?0%時，蓮泥的黏度迅速增大；當(dāng)?shù)孜餄舛葹?0%時，蓮泥的黏度較低，樣品不分層，穩(wěn)定性較好。綜上所述，最佳底物濃度為50%。

2.2.2 酶添加量的選擇

不同纖維素酶添加量對蓮泥黏度影響的結(jié)果見圖2。

圖1 底物濃度對蓮泥黏度的影響Fig.1 Effect of substrate concentration on the viscosity of lotus seed mud

圖2 酶添加量對蓮泥黏度的影響Fig.2 Effect of enzyme addition on the viscosity of lotus seed mud

在確定了最適底物濃度的條件下，可確定不同的纖維素酶的添加量對于纖維素轉(zhuǎn)化率效果不同。由圖2可知，纖維素轉(zhuǎn)化率與纖維素酶的添加量成正比。當(dāng)纖維素酶添加量為18 000 U/g 時，纖維素轉(zhuǎn)化率最高，此時蓮泥的黏度最低為404.3 mPa·s。隨著添加量的增加，蓮泥的黏度雖然有降低，但變化率在逐漸減小。

2.2.3 酶解時間的選擇

不同酶解時間對蓮泥黏度影響的結(jié)果見圖3。

由圖3 可知，隨著酶解時間的增加，纖維素轉(zhuǎn)化率逐漸增大，蓮泥的黏度在酶解時間為3 h 時達(dá)到最低，即205.9 mPa·s。超過3 h 后，樣品的黏度基本穩(wěn)定。因此，可確定最佳酶解時間為3 h。

2.2.4 酶解處理的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

蓮泥酶解正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表5，酶解處理的方差分析見表6。

圖3 酶解時間對蓮泥黏度的影響Fig.3 Effect of enzymatic hydrolysis time on the viscosity of lotus seed mud

表5 酶解處理正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 5 Orthogonal experimental design and results of enzymatic hydrolysis treatment

表6 酶解處理的方差分析表Table 6 Variance analysis of enzymatic hydrolysis

4 個因素在3 水平下的最低平均值分別為292.8、286.5、263.9、33.3 mPa·s，這表明蓮泥酶解試驗(yàn)的最佳試驗(yàn)參數(shù)為A1B1C2D1。從4 個因素的極差分析可知，各因素對蓮泥的黏度影響次序依次為：酶解時間＞底物濃度＞酶濃度。由方差分析表（表6）可知，底物濃度和酶解時間對酶解處理結(jié)果的影響呈顯著水平（P＜0.05），而酶濃度對酶解處理結(jié)果的影響不顯著（P＞0.05）。由極差分析和方差分析可知，酶解時間對酶解處理結(jié)果的影響最大，其次是底物濃度[19]。因此，酶解處理的最佳工藝為：底物濃度45%，酶濃度為12 000 U/g，酶解時間為3 h。經(jīng)驗(yàn)證，最佳酶工藝處理的蓮泥黏度為203.9 mPa·s，酶解效果最佳。

2.3 即食蓮泥配方優(yōu)化

主要配料色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳全粉不同添加量對蓮泥的感官評價的影響見表7～表10。

表7 色拉油添加量對蓮泥感官評價的影響Table 7 Effect of salad oil addition on sensory evaluation of lotus seed mud

表8 牛奶添加量對蓮泥感官評價的影響Table 8 Effect of milk addition on sensory evaluation of lotus seed mud

表9 白砂糖添加量對蓮泥感官評價的影響Table 9 Effect of sugar addition on sensory evaluation of lotus seed mud

由表7～表10 可知，當(dāng)色拉油、牛奶、白砂糖、銀耳全粉添加量分別為12%、13%、18%、0.8%時，蓮泥感官評價最高，產(chǎn)品品質(zhì)與口感最佳。

表10 銀耳全粉添加量對蓮泥感官評價的影響Table 10 Effect of tremella powder addition on sensory evaluation of lotus seed mud

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上優(yōu)化蓮泥配方[20]，其正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表11，蓮泥配方優(yōu)化的方差分析表見表12。

表11 蓮泥配方優(yōu)化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 11 Orthogonal test design and results of lotus seed mud recipe optimization

表12 蓮泥配方優(yōu)化的方差分析表Table 12 Variance analysis of lotus seed mudformula optimization

4 個因素在3 個水平下的最高平均值分別為92.0、88.8、87.5、87.9 分，這表明蓮泥的最佳配方為A2B3C3D1。從4 個因素的極差分析可知，各因素對蓮泥品質(zhì)影響次序依次為色拉油＞白砂糖＞銀耳全粉＞牛奶。由表12 可知，色拉油和白砂糖全粉的添加量對蓮泥產(chǎn)品感官評價的影響呈顯著水平（P＜0.05），而牛奶和銀耳全粉的添加量對蓮泥產(chǎn)品感官評價的影響不顯著（P＞0.05）。由極差分析和方差分析可知，色拉油對蓮泥產(chǎn)品品質(zhì)影響最大，其次是白砂糖添加量[18]。因此，蓮泥的最佳配方為：色拉油12%，牛奶16%，白砂糖18%，銀耳全粉0.8%。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，最佳配方下生產(chǎn)的蓮泥感官評價最高可達(dá)95.5 分。

3 結(jié)果

本研究對整顆蓮子及蓮子頭主要成分進(jìn)行測定，分析纖維素酶和乳化劑對蓮泥產(chǎn)品質(zhì)量的影響，并優(yōu)化了產(chǎn)品的工藝及配方。結(jié)果表明，蓮子頭中纖維素含量較高，可能是影響蓮泥產(chǎn)品口感的原因之一；最優(yōu)酶解工藝表明，當(dāng)蓮泥pH 值為4.5～5.0，底物濃度為45 %，酶添加量為12 000 U/g 時，在55 ℃下水解3 h 時，蓮泥黏度最低，為 203.9 mPa·s，酶解效果最佳；對產(chǎn)品配方進(jìn)行優(yōu)化，通過感官評價試驗(yàn)與正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)得出，添加色拉油12%、牛奶16%、白砂糖18%、銀耳全粉0.8%時，即食蓮泥口感和感官評價最佳，達(dá)95.5 分。