齊雨紅，劉功繼，劉延照，李 潔，嚴(yán)守雷,2,3,

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢 430070；2.湖北省水生蔬菜保鮮加工工程中心，湖北武漢 430070；3.長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶大宗水生生物產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展教育部工程研究中心，湖北武漢 430070）

蓮藕（Nelumbo nuciferaGaertn）是多年生水生蔬菜睡蓮科的肥大根莖，具有許多單子葉植物特征的最古老雙子葉植物之一，在中國(guó)、印度、日本和澳大利亞等國(guó)廣泛種植[1]。在我國(guó)主要分布于長(zhǎng)江、黃河、珠江流域的山東、湖北、湖南、浙江、廣東等地，其中湖北省的蓮藕產(chǎn)量和種植面積多年來(lái)居全國(guó)首位[2]。根據(jù)蓮藕質(zhì)地的不同，可以分為粉藕和脆藕，粉藕主要用來(lái)煲湯、糯米藕等，熱加工后質(zhì)地粉糯，色澤紅潤(rùn)。粉藕典型的代表品種有：沔城藕、洪湖藕等；脆藕適宜炒食、涼拌，熱加工后仍保持脆爽口感。脆藕典型的品種代表有蘆林湖藕、河南飄花藕、鷹潭晚藕等。

蓮藕中含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、鞣質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素。據(jù)測(cè)定，每100 g 鮮藕含約含有水分77.9～89 g，淀粉10～20 g，蛋白質(zhì)1～2 g，維生素C 25～55 mg，以及胡蘿卜素、多酚化合物、鈣、磷、鐵等[3]。蓮藕中的酚類化合物含量較高，孫杰等[4]認(rèn)為蓮藕的中的酚類主要包括沒食子酸、綠原酸、兒茶素、咖啡酸、香豆素和白藜蘆醇，且以游離態(tài)為主。藕皮、藕節(jié)中的總酚和總黃酮含量高于可食用部分，但可食用部分對(duì)整藕的抗氧化性貢獻(xiàn)最大。蓮藕多糖可減緩糖尿病小鼠消瘦的癥狀，降低血糖，提高糖尿病小鼠葡萄糖耐受能力和糖尿病小鼠肝、腎和胰腺等重要組織的超氧化物歧化酶活性，降低血清丙二醛含量[5]。金文筠[6]利用超微粉碎和酸酶解法從藕節(jié)中提取出可溶性膳食纖維，研究表明其能顯著提高高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）的含量，降低低密度脂蛋白膽固醇含量（LDL-C），同時(shí)能降低動(dòng)脈粥樣硬化幾率并具有最佳的調(diào)節(jié)血脂作用。此外，藕節(jié)中的化學(xué)成分有三萜類、天冬酰胺、鞣質(zhì)、生物堿和黃酮類等化合物，其中3-表白樺脂酸（3-Epibetulinic acid）是其主要的化學(xué)成分，具有良好的止血活性[7]。

質(zhì)構(gòu)是影響植物性食品品質(zhì)的重要因素之一。植物性食品，如蓮藕、木薯、土豆、菜豆和荸薺等，在熱加工過(guò)程中往往表現(xiàn)出質(zhì)地劣變的趨勢(shì)，食用質(zhì)地下降或不易于煮爛。質(zhì)地劣變直接影響熱加工食品的商品性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[8]。因此如巴氏滅菌、優(yōu)化超聲、輻照條件，超高壓處理等延緩植物性食品熱加工質(zhì)地劣變研究正成為熱點(diǎn)[9]。醋酸和碳酸氫鈉是兩種常用的食品添加劑，最大殘留量為按生產(chǎn)需要適量使用，趙雯霖[10]利用0.1%醋酸浸泡土豆片并發(fā)現(xiàn)熱處理后其煮制硬度顯著上升，土豆組織細(xì)胞壁能夠維持一個(gè)較為穩(wěn)定的狀態(tài)。Chigwedere 等[11]通過(guò)加入0.1 mol/L 的碳酸氫鈉溶液煮制過(guò)度成熟的菜豆，結(jié)果表明堿處理可以顯著降低菜豆的硬度，改善其口感，并且發(fā)現(xiàn)質(zhì)地的維持主要與菜豆的種皮有關(guān)。研究表明，醋酸和碳酸氫鈉處理可以改善果蔬的質(zhì)地，但是質(zhì)地改善是否會(huì)對(duì)果蔬的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)造成影響仍然未知。蓮藕質(zhì)地的差異是影響其加工方式以及價(jià)格的主要原因，因此掌握蓮藕熱加工后質(zhì)地差異的機(jī)理并通過(guò)調(diào)控達(dá)到期望的口感至關(guān)重要。因此，本實(shí)驗(yàn)用0.1%醋酸（v/v）以及0.1%碳酸氫鈉（w/v）溶液處理蓮藕，測(cè)定不同處理對(duì)硬度、色澤、維生素C、總酚、消化的影響以及堿處理對(duì)蓮藕風(fēng)味成分的變化（雖然實(shí)驗(yàn)使用的醋酸濃度僅為0.1%，但處理后的樣品醋味濃郁刺鼻，不適用于煮制食用，因此僅研究碳酸氫鈉對(duì)蓮藕煮后風(fēng)味的影響），評(píng)價(jià)酸堿處理對(duì)于蓮藕硬度、營(yíng)養(yǎng)、消化的影響和堿處理后風(fēng)味的影響，為蓮藕熱加工提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蓮藕品種 鄂蓮5 號(hào)，購(gòu)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)菜市場(chǎng)（湖北省武漢市洪山區(qū)獅子山街1 號(hào)）；乙酸、碳酸氫鈉、無(wú)水乙醇、甲醇、沒食子酸、草酸、2,6-二氯靛酚、抗壞血酸、鹽酸、氫氧化鈉、胃蛋白酶（3000 U/g）、胰酶（4000 U/g）、葡萄糖、苯酚、濃硫酸、氯化鈉 （以上試劑均為分析純） 均來(lái)自于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

TA.XT.PLUS 質(zhì)構(gòu)儀 配有直徑2 mm P/6 平底圓柱型探頭，英國(guó)SMS 公司；TSQ8000Evo 氣質(zhì)聯(lián)用儀 配有HP-5（30 m×320 μm，0.25 μm）毛細(xì)管柱，美國(guó)Thermo 公司；DVB/CAR/PDMS SPME 萃取纖維頭、50/30 μm 手動(dòng)SPME 進(jìn)樣器 美國(guó)Supelco 公司；FOX 4000 電子鼻 法國(guó)Alpha M.O.S 公司；HH-2數(shù)顯磁力攪拌水浴鍋 江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司；BSA124S 分析天平 德國(guó)賽多利斯集團(tuán)；DZ-500K 傾斜式真空包裝機(jī) 上海申越包裝機(jī)械有限公司；KQ-600DB 數(shù)控超聲波清洗機(jī) 昆山市超聲儀器有限公司；Sorvall ST16R 高速冷凍離心機(jī)美國(guó)Thermo 公司；FSH-2 數(shù)顯高速分散器 常州市金壇友聯(lián)儀器研究所；PB-10 pH 計(jì) 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；UV Ultra 色差儀 美國(guó)Hunterlab 公司；PCE-30000 電熱恒溫干燥箱 上海普索儀器制造有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品的準(zhǔn)備 新鮮蓮藕在流水下清洗，切掉首尾兩端，僅保留中間可食用部分。削皮后切成厚度為3 mm 的均勻薄片，隨機(jī)分成三組裝入尼龍袋（24 cm×17 cm），每袋裝入蓮藕70 g，溶液100 mL。第一組為對(duì)照組，溶液為蒸餾水（DW）；第二組為醋酸（0.1%（v/v））處理組（AA）；第三組為碳酸氫鈉（0.1%（w/v））處理組（SB）。每組真空包裝封口，置于100 ℃沸水中煮制30 min 后迅速置于流水中冷卻。樣品水分瀝干后立即用于下一步試驗(yàn)。

1.2.2 蓮藕硬度的測(cè)定 不同處理的蓮藕片硬度分別用TA.XT.Plus 型質(zhì)構(gòu)儀，直徑2 mm P/6 平底圓柱型探頭進(jìn)行測(cè)定。操作參數(shù)參考Zhao 等[12]的方法，具體如下：測(cè)試速率：1.00 mm/s；測(cè)后速率：1.00 mm/s；繪圖速率：1.00 mm/s；壓縮比：30%；停留間隔：2 s。采用第一次被壓縮時(shí)最大峰值來(lái)表示蓮藕片的硬度，每組樣品平行十次測(cè)試。

1.2.3 蓮藕色度的測(cè)定L*和a*值由手持式色差儀檢測(cè)。蓮藕片冷卻瀝干后，用濾紙吸干表面殘余的水分，置于白色底板上，將色差儀對(duì)準(zhǔn)蓮藕無(wú)孔洞處測(cè)定，平行三次取平均值作為結(jié)果。分別將不同處理的蓮藕片放置于白色瓷盤中，LED 常亮燈下用照相機(jī)拍攝。

1.2.4 蓮藕總酚含量的測(cè)定 采用福林-酚法分析樣品中總酚含量[13]，標(biāo)準(zhǔn)曲線制作：精確稱取50 mg 沒食子酸，配制濃度為100 μg/mL 的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別移取100、200、300、400、500、600 μL 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于試管中，空白試管加入1 mL 蒸餾水。各試管分別加入3 mL 福林試劑，搖勻，反應(yīng)7～8 min 后，加入3 mL 10% Na2CO3溶液，再次搖勻，室溫下置于暗室顯色30 min，加水定容至10 mL，在765 nm 處測(cè)定吸光值。樣品處理：稱取蓮藕樣品5 g（W），加入少許40%甲醇研漿。用20 mL 40%甲醇轉(zhuǎn)移至50 mL 三角瓶中，55 ℃超聲處理30 min（480 W）。10000 r/min，4 ℃離心10 min，重復(fù)提取兩次，收集上清液，用蒸餾水定容至50 mL，以此為樣液。取上述樣液0.5 mL 置于刻度試管中，實(shí)驗(yàn)方法同標(biāo)準(zhǔn)曲線，以未加樣液的管做參比，在760 nm 處測(cè)定吸光值，每組平行3 次，由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得對(duì)應(yīng)的濃度（N），并按下列公式計(jì)算出總酚的含量（標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=0.1317X+0.0583，R2=0.9995）。

式中：W 表示樣品質(zhì)量，g；N 表示測(cè)得總酚濃度，μg/mL；G 表示樣液體積，mL。

1.2.5 蓮藕VC含量的測(cè)定 依據(jù)GB 5009.86-2016《食品中抗壞血酸的測(cè)定》中的2,6-二氯靛酚滴定法來(lái)測(cè)定不同蓮藕樣品中的VC的含量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程略有修改。每克蓮藕樣品加入0.5 mL 2%的草酸溶液，利用高速分散器研磨勻漿后，樣品在4 ℃下離心（8000 r/min，10 min），所得上清液用2%草酸溶液適量稀釋，定容后取10 mL 濾液用于測(cè)定。同時(shí)做空白試驗(yàn)。

1.2.6 體外模擬胃腸消化 體外模擬胃消化過(guò)程：稱取60 g 蓮藕樣品搗碎，用1.0 mol/L 的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH 至2.0，加入胃蛋白酶至濃度為4 g/L，溶液總體積為250 mL。置于37 ℃恒溫?fù)u床消化0、30、60、120 min。消化完成后，于沸水浴10 min 滅酶，10000 r/min 離心收集上清液，于-20 ℃保存，殘?jiān)糜诤嫦?5 ℃烘干至恒重。體外模擬腸消化過(guò)程：取上一步干燥殘?jiān)?，?.0 mol/L 的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 至6.8，加入胰酶至濃度為10 g/L，消化及滅酶步驟如上。上清液于-20 ℃保存，殘?jiān)糜诤嫦?5 ℃烘干至恒重。

1.2.7 胃腸消化液多糖含量分析 取上一步上清液過(guò)0.45 μm 水相濾膜，濾液通過(guò)苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線制作：準(zhǔn)確稱取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品55 mg，定容至500 mL，分別吸取0、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液于試管中，用蒸餾水補(bǔ)至1.0 mL，然后加入6%苯酚0.5 mL 及濃硫酸2.5 mL，搖勻冷卻，室溫放置20 min，于490 nm 處測(cè)吸光值。以1 mL 水為空白，橫坐標(biāo)為移取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，縱坐標(biāo)為吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品含量測(cè)定：吸取1 mL 樣品并定容至250 mL，吸取1 mL 樣品于試管中，其余步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線。每次測(cè)定平行三次，以標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多糖含量（標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=13.02727X-0.1123，R2=0.99816）。

1.2.8 電子鼻分析堿處理對(duì)蓮藕風(fēng)味的影響 不同處理的蓮藕樣品分別切丁后取2 g 置于10 mL 的頂空進(jìn)樣瓶中并加蓋密封處理。將進(jìn)樣瓶置于FOX 4000 型號(hào)的電子鼻裝置上進(jìn)行測(cè)定。電子鼻系統(tǒng)共有三組18 個(gè)傳感器（表1），分別為第一組：LY2/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/GH、LY2/gCTL、LY2/gCT；第二組T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2、PA/2；第三組P30/1、P40/2、P30/2、T40/2、T40/1、TA/2。各傳感器的響應(yīng)特性如附表所示。測(cè)定參數(shù)具體如下：載氣參數(shù)：載氣為合成的干燥空氣并且流速為150 mL/min；頂空注射參數(shù)：注射體積為2500 μL，注射速度為2500 μL/s；獲取參數(shù)：延滯時(shí)間為300 s，獲取時(shí)間120 s，獲取周期1 s。樣品不加熱處理并且每個(gè)樣品平行三次測(cè)定。

表1 各傳感器的響應(yīng)特性Table 1 Response characteristics of each sensor

1.2.9 GC-MS 分析堿處理對(duì)蓮藕風(fēng)味的影響 準(zhǔn)確稱取40 g 藕丁于頂空瓶中并分成兩組，分別用蒸餾水和0.1%碳酸氫鈉溶液定容至100 mL。將頂空瓶置于沸水煮制30 min 后迅速置于流水下冷卻。利用高速均質(zhì)機(jī)均質(zhì)10 s 后加入氯化鈉5 g 以及50 μL的0.1%（v/v）環(huán)己酮溶液（乙醇溶解）。置于50 ℃磁力攪拌水浴鍋上平衡20 min。平衡結(jié)束后插入已活化好的50/30 μm DVB/CAR/PDMS 的SPME 萃取頭萃取40 min。然后再插入氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口解析5 min。氣相色譜條件設(shè)置：載氣為氦氣，柱流速1 mL/min，進(jìn)樣口溫度設(shè)為250 ℃，不分流進(jìn)樣，電子電離源，離子源溫度280 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃，電子能量70 ev，掃描質(zhì)量范圍m/z 45～550。升溫程序：起始溫度40 ℃，以5 ℃/min 速率升至230 ℃，保持3 min。通過(guò)計(jì)算機(jī)譜庫(kù)（NIST 11/Wiley 7.0）對(duì)樣品中揮發(fā)性成分進(jìn)行檢索匹配，采用面積歸一化法對(duì)揮發(fā)性成分定量分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理

各組實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，所得數(shù)據(jù)取平均值，采用Excel 進(jìn)行匯總計(jì)算分析，用Origin 2018 以及Graph-Pad Prism 6 作圖，用DPS7.05 軟件根據(jù)LSD（Least significant difference）法進(jìn)行顯著性分析，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸堿處理對(duì)蓮藕硬度和色澤的影響

圖1和表2 共同反映了酸堿處理對(duì)蓮藕片色澤和硬度的影響。其中L*表示亮度，其值越大表示樣品越白。a*反映的是樣品紅綠差異，其值越大樣品越紅。蓮藕片經(jīng)DW 煮制30 min 后，色澤呈現(xiàn)紅褐色，藕片邊緣有部分發(fā)藍(lán)變黑的現(xiàn)象。導(dǎo)致蓮藕色澤變化的原因包含酶促褐變和非酶褐變兩種，其中以酶促褐變因素占主導(dǎo)，主要是由于多酚氧化酶與各種酚酶底物發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果，另外，也可能是蓮藕組織中溶出的酚類物質(zhì)在空氣中氧氣作用下發(fā)生氧化聚合的結(jié)果，其具體原因需要進(jìn)一步探究。加入0.1%的AA 煮制30 min 后，相較于對(duì)照組，蓮藕片色澤發(fā)白并且邊緣并沒有出現(xiàn)發(fā)藍(lán)變黑的現(xiàn)象。是由于酚類物質(zhì)在酸性環(huán)境下更穩(wěn)定，不易發(fā)生氧化反應(yīng)，并且高溫環(huán)境對(duì)多酚氧化酶具有一定的滅活作用，從而使蓮藕片原有的色澤得以保持，而加入0.1% SB 煮制后蓮藕片a*顯著升高（P＜0.05），色澤紅潤(rùn)。

圖1 酸堿處理對(duì)蓮藕外觀色澤的影響Fig.1 Effect of acid and alkali treatment on the appearance and color of lotus rhizome

表2 酸堿處理對(duì)蓮藕L*值、a*值以及硬度的影響Table 2 Effects of acid and alkali treatment on L* value, a*value and the hardness of lotus rhizome

醋酸煮制后硬度值也有顯著升高（P＜0.05），說(shuō)明經(jīng)過(guò)0.1% AA 處理不僅可以維持蓮藕片本身白潤(rùn)的色澤，并且能夠提高蓮藕的煮制硬度。Zhao 等[14]也發(fā)現(xiàn)0.8%乙酸浸泡后的馬鈴薯片硬度大于對(duì)照組，他們認(rèn)為乙酸可以有效保持馬鈴薯完整細(xì)胞壁，防止熱加工后馬鈴薯內(nèi)部細(xì)胞間隙的變大，從而防止硬度的降低。Liu 等[15]通過(guò)對(duì)比電鏡圖發(fā)現(xiàn)酸處理能夠使馬鈴薯細(xì)胞中的果膠發(fā)生膠凝化，因而在加熱后使細(xì)胞結(jié)構(gòu)保持完整。鄒妍等[16]在乙酸泡后的馬鈴薯片顯微圖像中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞間連接更緊密，硬度才得以保持。堿煮使蓮藕片硬度顯著下降（P＜0.05），整體質(zhì)地易碎。醋酸和碳酸氫鈉煮制會(huì)導(dǎo)致蓮藕出現(xiàn)截然相反的質(zhì)地，這可能與細(xì)胞結(jié)構(gòu)中與質(zhì)地相關(guān)的果膠組分結(jié)構(gòu)、含量變化和降解有關(guān)：果膠在堿性條件下易發(fā)生β-消除，并且高溫環(huán)境加速果膠的降解。因此醋酸烹煮的藕片硬度高于碳酸氫鈉處理組。

蓮藕在不同的烹飪方式中對(duì)其硬度和色澤有不同的要求。例如，在炒食中，一般希望口感脆爽硬度稍大并且顏色白潤(rùn)，而在煲湯中，則希望蓮藕質(zhì)地粉糯，顏色紅褐色從而更好的增加食欲。實(shí)驗(yàn)證明通過(guò)酸堿處理后，可以達(dá)到蓮藕在不同的烹飪方式中對(duì)其硬度和色澤的要求。

2.2 酸堿處理對(duì)蓮藕總酚含量的影響

酚類化合物是廣泛存在于水果、蔬菜和谷類食物中的植物次生代謝產(chǎn)物，有多種生物活性，尤其在預(yù)防心腦血管、癌癥以及衰老方面發(fā)揮著十分重要的作用[17]。由圖2 可以看出，蓮藕鮮樣的總酚含量最高，約為1300 μg/g。烹調(diào)加熱可以軟化植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，與水直接接觸后促進(jìn)酚類物質(zhì)溶出，從而進(jìn)入蒸煮水，造成多酚的流失。熱處理對(duì)酚類化合物有氧化分解作用，煮制對(duì)其破壞較大[18]。因此經(jīng)過(guò)30 min 煮制后，蓮藕總酚含量顯著下降（P＜0.05），說(shuō)明蓮藕中的酚類物質(zhì)同樣具有熱不穩(wěn)定性。對(duì)于煮制后的蓮藕樣品，AA 處理可以使得蓮藕的總酚含量維持在較高的水平，約為900 μg/g，這可能是因?yàn)榈蜐舛纫宜岽嬖诘乃嵝原h(huán)境對(duì)多酚有保護(hù)作用，避免了多酚的氧化降解，多酚或脂質(zhì)之間的氫鍵和疏水作用力被破壞，從而使得蓮藕多酚能有效擴(kuò)散出來(lái)，從而使其檢測(cè)含量相對(duì)較高[19]。0.1% SB 處理與蒸餾水處理組蓮藕的總酚含量并無(wú)顯著差別（P＞0.05）。一般來(lái)說(shuō)，在堿性條件下，蓮藕多酚易被氧化形成醌類化合物，從而造成總酚含量的部分損失[20]。然而在堿性條件下，蓮藕的細(xì)胞壁受到較大破壞，在提取過(guò)程中細(xì)胞中的酚類物質(zhì)易被釋放出來(lái)，從而造成其總酚含量與對(duì)照組蒸餾水煮制的總酚含量沒有顯著差異（P＞0.05）。

圖2 不同處理對(duì)蓮藕總酚含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on the content of total phenols in lotus rhizome

2.3 酸堿處理對(duì)蓮藕VC 含量的影響

維生素C 作為體內(nèi)一種重要的抗氧化劑，對(duì)機(jī)體正常代謝和生長(zhǎng)發(fā)揮著不可替代的作用，同時(shí)它也是一種最容易在烹調(diào)過(guò)程中損失的營(yíng)養(yǎng)素，因此在烹飪中食物維生素C 的保存率可作為衡量烹調(diào)加工對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響程度的具體指標(biāo)之一[21]。由圖3 可知，鮮樣的VC含量最高，約為0.3 mg/g，烹煮造成蓮藕VC含量降低約65%～75%。Hunter 等[22]也發(fā)現(xiàn)了水煮后豌豆和菠菜中維生素C 損失顯著，可能是維生素C 主要流失到了蒸煮水中。各項(xiàng)研究結(jié)果表明，烹飪過(guò)程中蔬菜不與水接觸可防止酚類物質(zhì)的流失，因而是保留酚類化合物較好的方法[23]。從圖3中可以看出，不論何種處理，其蓮藕的VC含量均維持在0.1 mg/g 左右。一般來(lái)說(shuō)，VC在酸性環(huán)境下更加穩(wěn)定，在中性和堿性條件中，VC會(huì)受到金屬離子（銅、鐵等）或光照的作用加速其被降解損失的速度[24]。然而本研究中蒸煮介質(zhì)中未添加額外的金屬離子等促降解因子，因此蓮藕的VC含量在不同處理組之間并沒有顯著性差異（P＞0.05）。

圖3 不同處理對(duì)蓮藕VC 含量的影響Fig.3 Effect of different treatments on VC content of lotus rhizome

2.4 酸堿處理蓮藕的體外模擬胃腸消化

圖4展示了不同處理的蓮藕片在同一模擬胃消化條件下，其食物殘?jiān)亓颗c消化液中碳水化合物總量的變化。由圖4 可知，碳酸氫鈉處理組在胃消化一開始階段中消化液中碳水化合含量約為260 g/L，并在消化過(guò)程中迅速達(dá)到平衡至300 g/L，增長(zhǎng)幅度緩慢。而DW 處理組和AA 處理組的增長(zhǎng)趨勢(shì)一致：在蒸餾水煮制和醋酸處理后，其初始消化液中碳水化合物總量就達(dá)到370 g/L 左右，并在模擬胃消化的過(guò)程中迅速增加到500 g/L。而SB 處理組則與另外兩組有較大差異：經(jīng)過(guò)短暫打漿模擬咀嚼過(guò)程后，SB 處理組的食物殘?jiān)恳廊痪S持在較高的水平，這可能是因?yàn)榻?jīng)過(guò)烹煮軟化處理后，蓮藕細(xì)胞壁之間的粘結(jié)力減弱，在打漿的過(guò)程中，細(xì)胞大多完整分離而非破裂，胞內(nèi)物質(zhì)釋放較少，因而導(dǎo)致食物殘?jiān)闹亓枯^高，整個(gè)120 min 模擬胃消化過(guò)程中食物殘?jiān)亓空w呈緩慢降低趨勢(shì)。相比于堿性烹煮，DW 處理組以及AA 處理組蓮藕細(xì)胞壁之間起黏附連接作用的果膠破壞程度較小[25]，細(xì)胞壁之間粘結(jié)力較大，從而導(dǎo)致打漿后細(xì)胞壁之間因機(jī)械力撕扯破碎，胞內(nèi)物質(zhì)釋放較充分，使胃消化液初始?xì)堅(jiān)亓刻幱谳^低水平。經(jīng)過(guò)120 min 模擬胃消化后，胞內(nèi)物質(zhì)逐步釋放完全，消化液殘?jiān)亓恳仓饾u降低。胃消化液中的碳水化合物含量的變化也可以反映胞內(nèi)物質(zhì)釋放水平。

圖4 模擬胃消化過(guò)程中食物殘?jiān)亓浚ˋ）與消化液中碳水化合物含量（B）的變化Fig.4 The changes of the weight of food residue (A) and the content of carbohydrate in the digestive fluid (B) during the simulated gastric digestion

圖5展示了蓮藕經(jīng)過(guò)胃腸模擬消化后，其食物殘?jiān)亓亢拖褐刑妓衔锖康淖兓?。由圖5可知，經(jīng)過(guò)上一步胃消化后，DW 處理組和AA 處理的食物殘?jiān)侩S著消化時(shí)間的增加僅略微下降，而消化液中碳水化合物的含量也僅略微升高，說(shuō)明經(jīng)過(guò)打漿后，蓮藕細(xì)胞壁胞內(nèi)物質(zhì)釋放完全。而SB 處理組食物殘?jiān)暮吭谀c消化的30 min 內(nèi)迅速降低后逐漸達(dá)到平衡，其消化液中可溶性碳水化合物的含量也在前30 min 迅速升高后，緩慢上升。這說(shuō)明，蓮藕細(xì)胞壁在加堿煮制后雖然胞內(nèi)物質(zhì)釋放率低，但是由于烹煮后細(xì)胞壁表面破碎的空洞較多，胰酶依舊可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)水解淀粉，從而可以提高消化液中可溶性碳水化合物的含量，并且SB 烹煮后蓮藕殘?jiān)膲A性有利于增強(qiáng)胰酶的水解活性（胰酶最適pH 為7.8～8.5）。而酸處理和蒸餾水處理組中混合物環(huán)境pH 低，酶活性要低于堿煮處理組，消化速率較慢，另外，淀粉在高溫下降解，α-1,4 糖苷鍵和α-1,6 糖苷鍵被水解，生成糊精、低聚糖、麥芽糖、葡萄糖等水溶性小分子物質(zhì)，因此上清液中總糖含量略高，堿性條件下淀粉易糊化，抗酶解能力較強(qiáng)。Njoroge 等[26]也在大豆中觀察到相似的結(jié)果：光學(xué)顯微鏡下發(fā)現(xiàn)加堿軟化后的大豆細(xì)胞壁較為完整，而蒸餾水煮制組或者陳年的豆子研磨后，細(xì)胞破裂嚴(yán)重。Brummer 等[27]和Noah 等[28]同樣也報(bào)道過(guò)淀粉顆粒可能由于被細(xì)胞壁包圍，從而使得消化吸收的速率減慢，進(jìn)而導(dǎo)致低血糖指數(shù)。

圖5 模擬胃腸消化過(guò)程中食物殘?jiān)亓浚ˋ）與消化液中碳水化合物含量（B）的變化Fig.5 The changes of the weight of food residue (A) and the content of carbohydrate in digestive fluid (B) during the simulated gastrointestinal digestion

2.5 電子鼻分析堿處理對(duì)蓮藕風(fēng)味的影響

電子鼻作為一種仿生設(shè)備，利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)曲線來(lái)識(shí)別樣品中的揮發(fā)性氣味，具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)[29]。圖6 是不同處理處理蓮藕樣品的電子鼻主成分分析圖，從圖中可以看出，數(shù)據(jù)的累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.16%，其中主成分一的貢獻(xiàn)率為65.71%，主成分二的貢獻(xiàn)率為20.45%，這兩個(gè)主成分幾乎反應(yīng)了樣品的所有信息。同一樣品之間可能因?yàn)閭鞲衅鞯牟环€(wěn)定性導(dǎo)致平行數(shù)據(jù)間的差異，但總體來(lái)說(shuō)仍表現(xiàn)出良好的聚類特性。樣品在分布圖上距離越近代表香氣組成相似度越高，蒸餾水烹煮和0.1%的碳酸氫鈉烹煮對(duì)蓮藕特征風(fēng)味的影響不大，能夠在不同口感要求的基礎(chǔ)上保持一定的蓮藕風(fēng)味。碳酸氫鈉處理的蓮藕數(shù)據(jù)都落在PC1 的正半軸上，而蒸餾水煮制的蓮藕都落在了PC1 的負(fù)半軸上，而在PC2 上并無(wú)顯著差異（P＞0.05），說(shuō)明加堿處理對(duì)于煮后蓮藕風(fēng)味的影響主要在PC1 上，加堿處理確實(shí)對(duì)蓮藕的風(fēng)味具有一定的影響，但是PC2上的相似分布說(shuō)明加堿烹煮仍然保持了蓮藕的部分特征性揮發(fā)性風(fēng)味成分，主體風(fēng)味成分接近。與對(duì)照組相比，堿處理后感應(yīng)值差別較大的是P30/2（對(duì)有機(jī)化合物靈敏）、P10/2（對(duì)易燃?xì)怏w靈敏）、P40/2（對(duì)氧化能力較強(qiáng)的氣體靈敏）、T70/2（對(duì)芳香族化合物靈敏），說(shuō)明電子鼻主要依靠這四種傳感器對(duì)兩種處理的藕進(jìn)行區(qū)分。電子鼻分析的是風(fēng)味物質(zhì)整體對(duì)香氣的貢獻(xiàn)，為了進(jìn)一步分析加堿烹煮對(duì)蓮藕揮發(fā)性成分的影響，采用GC-MS 進(jìn)一步分析鑒定。

圖6 電子鼻測(cè)定不同處理蓮藕樣品的主成分分析圖Fig.6 Principal component analysis of lotus rhizome samples with different treatments by electronic nose

2.6 GC-MS 分析堿處理對(duì)蓮藕風(fēng)味的影響

本實(shí)驗(yàn)采用固相微萃取技術(shù)對(duì)不同處理蓮藕的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行萃取，利用GC-MS 聯(lián)用技術(shù)對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行解析，其總離子流圖見圖7，揮發(fā)性物質(zhì)種類及其相對(duì)含量見表3。

圖7 不同處理蓮藕的揮發(fā)性風(fēng)味成分的總離子流圖Fig.7 Total ion chromatograms of volatile flavor components in different treatments of lotus rhizome

表3 固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定不同處理蓮藕的揮發(fā)性物質(zhì)種類及相對(duì)含量（%）Table 3 SPME-GCMS method for the determination of the types and relative contents of volatile substances in different treatments of lotus rhizome (%)

由檢測(cè)結(jié)果得知，蒸餾水煮制的蓮藕風(fēng)味組成有14 種，加堿煮制之后的風(fēng)味組成共22 種。在已鑒定出的風(fēng)味物質(zhì)成分中，有10 種成分是水煮和堿煮蓮藕共有的，它們主要屬于酯類、鏈烷和萜烯類化合物，主要風(fēng)味成分是：二甲基硫、正辛醛、壬醛、葵醛，2,6-二叔丁基對(duì)甲酚，這些風(fēng)味物質(zhì)基本上代表了蓮藕的典型風(fēng)味特征，說(shuō)明蓮藕的呈香風(fēng)味并不是由單一一種物質(zhì)決定，而是由多種物質(zhì)共同起作用。正辛醛在香料工業(yè)上常用于配制玫瑰、香石竹、橙花、桔香古龍等香精，在食品工業(yè)上用以產(chǎn)生甜橙香氣；壬醛具有玫瑰、柑橘等香氣，有較強(qiáng)的油脂氣味。二甲基硫是多種食品的重要香氣及風(fēng)味成分，可用于食品香料添加劑[30]，通常被描述為蘆筍、玉米的味道，郭斐等[31]也在8 款建寧蓮子中均鑒定出二甲基硫。

加堿處理后，蓮藕的二甲基硫含量從對(duì)照組的15.17%上升到29.73%，說(shuō)明堿處理可以顯著提高蓮藕風(fēng)味物質(zhì)二甲基硫的含量（P＜0.05）。除此以外，加堿處理后各種有機(jī)酸和酯類（一般具有令人愉快的水果香氣、呈清香果香）等風(fēng)味物質(zhì)開始出現(xiàn)，共同作用增加堿煮蓮藕風(fēng)味；加堿處理之后也有部分風(fēng)味物質(zhì)出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)，如正己醛、正辛醛、壬醛、葵醛等。醛類化合物一般是蓮藕在煮制的過(guò)程中脂肪氧合酶催化下不飽和脂肪酸氧化形成過(guò)氧化物的過(guò)程中產(chǎn)生的[32]，脂質(zhì)氧化是生成蓮藕風(fēng)味的重要途徑，形成蓮藕的蒸煮風(fēng)味，0.1%碳酸氫鈉處理后對(duì)脂質(zhì)氧化反應(yīng)有一定抑制作用，因此導(dǎo)致醛類物質(zhì)含量下降。2-正戊基呋喃（呈蔬菜香、豆香，亞油酸氧化產(chǎn)生）、香芹醇、十一醛、3-苯丙醇在堿處理后未檢出，說(shuō)明碳酸氫鈉處理后此類風(fēng)味物質(zhì)消失，或含量低于檢測(cè)限。韓麗娟等[33]發(fā)現(xiàn)不同品種水煮蓮藕揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量不同都有可能造成風(fēng)味差異，并且不同類型的揮發(fā)性成分會(huì)呈現(xiàn)不同的味覺體驗(yàn)。

在蓮藕的揮發(fā)性物質(zhì)中還檢測(cè)到較為大量的2,6-二叔丁基對(duì)甲酚，2,6-二叔丁基對(duì)甲酚是一種已知的抗氧化劑，對(duì)于真菌包括尖孢鐮刀菌的生長(zhǎng)具有一定的抑制作用[34]。2,6-二叔丁基對(duì)甲酚可以保持食品的新鮮、營(yíng)養(yǎng)成分、口味、顏色，作為抗氧化劑廣泛用于藥品和食品中[35]，它的大量出現(xiàn)可能與蓮藕是多年生水生蔬菜，在生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中受到了水體污染的影響有關(guān)。

韓小苗等[36]采用正戊烷/二氯甲烷（體積比2:1）萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析，對(duì)三種不同品種的鮮藕風(fēng)味進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明三種鮮藕的風(fēng)味物質(zhì)主要是酯類、烷烴類和芳香烴類化合物，其中的酯類物質(zhì)對(duì)鮮藕的風(fēng)味貢獻(xiàn)最大并且占總檢出物質(zhì)的65%左右。羅慶[37]利用有機(jī)試劑萃取結(jié)合氣象色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究了不同的鄂蓮5 號(hào)雜交品種烹煮不同時(shí)間后的風(fēng)味變化，結(jié)果表明鮮藕當(dāng)中的主要風(fēng)味物質(zhì)是苯甲酸乙酯、十四酸甲酯、十八烷，風(fēng)味物質(zhì)含量也會(huì)由于煮制和蒸制處理的不同而發(fā)生顯著變化。

3 結(jié)論

0.1% AA 處理可以顯著提高水煮蓮藕片的硬度，處理之后蓮藕顏色發(fā)白。0.1% SB 處理可以顯著降低蓮藕的煮制硬度，處理之后藕片顏色紅潤(rùn)。熱處理方式在一定程度上影響著植物性食品細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而影響其質(zhì)構(gòu)性質(zhì)，需要進(jìn)一步對(duì)細(xì)胞壁進(jìn)行詳細(xì)的生化分析或微觀結(jié)構(gòu)研究，來(lái)解釋蓮藕硬度和顏色性狀變化的客觀原因；蓮藕鮮樣的總酚含量最高，經(jīng)過(guò)煮制之后，蓮藕總酚含量顯著下降，AA 處理組可以顯著提高蓮藕的總酚含量，SB 處理組與蒸餾水處理組之間并無(wú)顯著差異；蓮藕鮮樣的VC含量最高，煮制之后不同處理組的VC含量均顯著下降，且不同處理組之間無(wú)顯著性差異；AA 處理組和對(duì)照組之間在體外模擬消化實(shí)驗(yàn)中無(wú)顯著差異，然而碳酸氫鈉軟化處理會(huì)使得蓮藕在短暫勻漿處理之后釋放到消化液中的碳水化合物總量降低，這與不同的pH 環(huán)境中細(xì)胞壁組織破碎松散程度及蓮藕淀粉水解程度差異有關(guān)，研究酸堿烹煮后蓮藕的體外模擬胃腸消化實(shí)驗(yàn)可以為植物性食物代謝動(dòng)力學(xué)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生物利用率評(píng)估等方面提供更多參考；電子鼻的結(jié)果表明，碳酸氫鈉處理組和蒸餾水對(duì)照組之間的風(fēng)味具有差異，固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)一步表明蓮藕的風(fēng)味主要是由二甲基硫、正辛醛、壬醛、葵醛等物質(zhì)組成，碳酸氫鈉處理后二甲基硫顯著增加，各種有機(jī)酸、以及酯類化合物開始出現(xiàn)，代表了碳酸氫鈉烹煮后蓮藕出現(xiàn)的特征風(fēng)味。本研究為烹煮過(guò)程中不同食品添加劑的加入對(duì)蓮藕的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及風(fēng)味的影響研究提供參考。但是關(guān)于較低濃度下醋酸烹煮對(duì)蓮藕風(fēng)味的影響及酸堿烹煮對(duì)蓮藕呈味物質(zhì)的影響機(jī)制仍然有待進(jìn)一步探究。