莲子不仅营养价值丰富,保健功能和药用功效也很高,具有延缓衰老、抗菌消炎、提高免疫力、降血糖等功能,目前已被我国列入药食同源名单。根据莲子成熟度的不同,可将莲子成熟期分为乳熟期(七分熟)、蜡熟期(八分熟)、完熟期(九分熟)和枯熟期(十分熟)4 个时期,采收时间分别为盛花期后13~16、18~22、24~26、29~31 d。目前新鲜莲子的消费需求不断增长,莲子的成熟期不同,外观品质、质构特性、营养品质不同,导致鲜食适宜性也不同,直接影响了鲜食莲子的口感及市场销售,因此有必要确定适合鲜食的莲子成熟期。
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的杨银爱、郜海燕*、陈杭君*等以‘西湖果莲’为研究对象,测定不同成熟期莲子的理化品质,探究莲子理化品质随成熟期的动态变化,并对莲子理化品质和感官评分进行相关性分析及模型建立,旨在完善莲子的鲜食特性研究,同时为确定莲子适宜的采收及销售时间提供参考。
不同成熟度莲子的外观品质
.01
如表1所示,果肉表面和果皮L*值分别为83.52~93.27和27.38~69.76,同一成熟期果肉表面亮度大于果皮,可能是受莲壳和莲子果肉中微量元素含量差异的影响,研究表明莲壳和莲子果肉中钾、镁、钙等微量元素含量不同。枯熟期果皮L*值为27.38,显著低于其余3 个成熟期(P<0.05),可能是因为枯熟期外壳已褐变。完熟期果肉内部L*值最大,为92.48,可能是因为完熟期淀粉质量分数和水分质量分数较高。随成熟度增加,不同部位的a*值增加,这可能与果皮和果肉中叶绿素的降解相关。
不同成熟期莲子的质构特性
.02
如表2所示,莲子硬度为5.45~14.04 N,随成熟度增加而增加,可能受淀粉质量分数和可溶性蛋白含量的影响,这与Sun Heng等研究表明淀粉质量分数和蛋白含量增加导致莲子采后贮藏过程中硬度增加的结果相一致。本实验以果肉的延展性为依据将脆度定义为探头刺破莲子果肉下压的距离,随成熟度增加,脆度先增大后减小,蜡熟期脆度最大,表现为下压距离为最小值1.19 mm;枯熟期脆度最小,表现为下压距离为最大值4.63 mm。咀嚼性能反映莲子果肉被咀嚼的抵抗能力,完熟期的咀嚼性显著大于其余3 个成熟期(P<0.05),为2 318.19 g·s。黏度由大到小依次为完熟期、乳熟期、枯熟期、蜡熟期,可能受果胶质量分数及水分质量分数、可溶性固形物质量分数、可溶性糖质量分数等营养品质的综合影响。
不同成熟期莲子的营养品质
.03
由图2可知,莲子水分质量分数随成熟度增加而降低,其中乳熟期和蜡熟期水分质量分数大于80%,高于‘建选17号’‘建选35号’‘太空莲35号’‘京广1号’4 种莲子的水分质量分数。随成熟度增加,可溶性糖质量分数先减少后增加,其中完熟期可溶性糖质量分数显著低于乳熟期和蜡熟期(P<0.05)。可溶性固形物主要指可溶性糖类,包括单糖、双糖、多糖等,乳熟期、蜡熟期、完熟期的可溶性固形物质量分数大致相同,为10%左右;枯熟期可溶性固形物质量分数较高,超过30%,这可能是因为枯熟期水分质量分数最低而可溶性糖、还原糖与可溶性蛋白的水平最高。蜡熟期的可溶性固形物(包括可溶性糖、可溶性蛋白、有机酸、微量元素等)质量分数低于完熟期,而可溶性糖质量分数高于完熟期,可能是因为蜡熟期的可溶性蛋白、微量元素含量低于完熟期。淀粉质量分数小于15%,随成熟度增加而增加,其中乳熟期和蜡熟期淀粉质量分数相近,枯熟期淀粉质量分数最高,但低于‘建选17号’‘建选35号’‘太空莲35号’‘京广1号’4 种鲜莲的淀粉质量分数。果蔬中的还原糖主要为葡萄糖、果糖、麦芽糖,随成熟度增加,莲子还原糖质量分数显著增加(P<0.05)。
不同成熟期莲子的感官评定结果
.04
如表3所示,乳熟期和蜡熟期4 个属性的嗜好性评分均高于6 分,表明人们对低成熟期莲子的外观、颜色、滋味均较喜欢,整体接受度也较高。其中,蜡熟期外观、颜色最受欢迎,整体接受度最高;乳熟期滋味的满意度最高。完熟期滋味和整体接受度评分均低于4 分,枯熟期不同属性的感官评分均低于3 分,可见高成熟期莲子不适合鲜食。
不同成熟期莲子营养品质的主成分分析结果
.05
采用SPSS Statistics 19软件对水分质量分数(X1)、可溶性固形物质量分数(X2)、淀粉质量分数(X3)、可溶性糖质量分数(X4)、还原糖质量分数(X5)、可溶性蛋白含量(X6)进行主成分分析,结果见图3,第一主成分和第二主成分的贡献率分别为76.512%和22.968%,累计贡献率99.480%,表明两个主成分能代表样品的主要信息特征。其中,第一主成分中贡献率最大的是还原糖质量分数,第二主成分中贡献率最大的是可溶性糖质量分数。
对各营养品质原始数据进行标准化处理,根据标准化后的各指标与因子载荷矩阵计算主成分1、2的得分,分别如式(6)、(7)所示。
以2 个主成分对应的方差相对贡献率为权重,将不同成熟期主成分得分和相应的权重进行线性加权求和,计算各成熟期的综合得分并排序,结果见表4。枯熟期莲子营养品质的综合得分最高,其次为完熟期、乳熟期、蜡熟期,说明成熟期越高,莲子的营养品质越优,可见高成熟期莲子营养综合品质更好。
不同成熟期莲子理化品质与感官品质的相关性
.06
如表5所示,外观评分与丰满度、纵径、横径、纵横径比无显著相关关系,说明人们对莲子外观的喜爱程度不受形状和丰满度的影响。颜色评分与果皮L*值、果皮b*值、果肉表面L*值呈显著正相关,与果皮a*值呈显著负相关(P<0.05),表明果皮和果肉偏亮、果皮黄绿的莲子更受欢迎。滋味评分与水分质量分数呈显著正相关,与硬度、还原糖质量分数、可溶性蛋白含量呈显著负相关(P<0.05),说明人们更喜欢水分质量分数高、硬度和还原糖、可溶性蛋白水平低的莲子。整体接受度与水分质量分数呈显著正相关,与果肉内部a*值、硬度、还原糖质量分数呈显著负相关(P<0.05),可见水含量充足、果肉内部红色度低、硬度和还原糖质量分数低的莲子整体接受度更佳。因此,以提高4 个属性评分为指向,可将适合鲜食的莲子特性初步定义为:果皮黄绿有光泽、水分质量分数高、还原糖质量分数和可溶性蛋白含量低、硬度低。
预测模型的建立及显著性分析结果
.07
方差分析结果见表6,P值小于0.05,模型回归显著,决定系数R2=0.974,此方程拟合度较高,可作为莲子整体接受度和硬度之间的定量方程。该模型方程用单一理化品质指标实现对整体接受度的定量,从而简化确定鲜食适宜性的过程,进一步完善了对莲子鲜食特性的研究。
结 论
本实验中不同成熟期莲子理化品质结果表明,随成熟度增加,莲子硬度、丰满度、淀粉质量分数、还原糖质量分数、可溶性蛋白含量均增加,脆度、咀嚼性和黏度先增加后减少,水分质量分数下降,可溶性固形物质量分数和可溶性糖质量分数先减少后增加。感官评定结果表明,低成熟度如乳熟期、蜡熟期莲子适合鲜食,高成熟度如完熟期、枯熟期莲子不适合鲜食。评价不同成熟期莲子的营养品质发现,枯熟期、完熟期莲子营养品质价值更高且更适合加工。通过感官评分与理化品质指标的相关性分析表明,适合鲜食的莲子具有果皮黄绿有光泽,水分质量分数高,还原糖、可溶性蛋白含量和硬度低等特性。同时确定了整体接受度评分(Y)和硬度的(X)预测模型方程为=9.766-0.537X,简化了莲子鲜食适宜性的确定过程。
通信作者简介:
郜海燕,研究员、博士,浙江省农业科学院食品科学研究所原所长、省特级专家,浙江省有突出贡献中青年专家,首席专家(杰出人才)。博士、博导、研究员(二级),国务院特殊津贴获得者。现任国家浆果保鲜加工技术研发专业中心、农业农村部果品产后处理重点实验室、中国轻工业重点实验室、浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室主任。国家基金二审专家,国家农产品加工果品专业委员会副主任和标准委员会专家,浙江省农业重大专项食品营养与健康加工重大专项专家组组长。中国食品学报、食品科学和IJABE等编委会委员。兼南昌大学、南京农大、西北农林、沈阳农大、中海大、浙工大、浙师大、浙海大和安徽农大多院校博(硕)士导师。
主要研究方向为农产品和食品采后生物学、衰老代谢与品质调控;农产品物流保鲜加工与品质控制。近年主持国家重点研发计划、国家基金、国家行业专项(首席专家)、科技支撑、重大国合、农业部行业标准和省重大攻关等各级项目50余项。以第1或通讯作者发表论文200余篇。获授权发明专利38件,制定行业标准5项。获科技成果17项:获国家技术发明奖二等奖1项;主持获:国家进步二等奖1项;中华农业科技一等奖和浙江省科技一等奖各2项,中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖和中国产学研促进会创新成果奖一等奖各1项及其他奖多项。获“全国先进科技工作者”、 中国食品学会科技创新突出贡献奖、“浙江省农业科技先进工作者”、浙江省巾帼发明奖和浙江省三八红旗手等多项荣誉称号。
陈杭君,研究员、博士,浙江省农业科学院食品科学研究所副所长,美国农业部高访学者,国家现代农业产业技术体系岗位专家,入选国家创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、浙江省万人计划科技创新领军人才、省“151人才工程”第一层次、省海外高层次留学回国人才及院一级杰出人才。现任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副主任,兼任国家农产品加工技术研发体系果品加工/标准化委员会委员、科技部2035战略规划食品专题包装物流子专题秘书长、科技部“十四五”技术预测专家、中国园艺学会杨梅分会副理事长、中国食品学会青年委员会委员、中国食品学会休闲食品加工技术分会理事、浙江省食品学会常务理事(青委会副主任)、浙江省食品工业协会理事、浙江省农科院学术委员会委员。
现主要从事果蔬采后劣变生物学基础、风味特征形成机理及品质评价、物流品质安全控制技术研究与开发。先后主持国家现代产业技术体系特色蔬菜采后处理与保鲜岗位专家、国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金面上项目、国家863计划子课题、国家公益性行业专项子专题、农业农村部行业标准、浙江省重点研发专项、省自然科学基金等省级以上科研项目10余项,参与省级以上30余项。作为主要完成人获科技成果共10余项;国家科技进步二等奖1项(排名第2),中国产学研促进会合作创新成果一等奖2项(排名1、2),浙江省科技进步一等奖2项(排名2、3),二等奖2项(排名3、4),中国轻工业联合会科学技术进步一等奖2项(排名2),农业农村部优秀创新团队奖(排名3),中华农业科技奖一等奖、中国专利优秀奖各2项;获发明专利授权33项;制订农业部行业标准5项;发表论文170余篇,其中SCI收录40余篇。
第一作者简介:
杨银爱,浙江省农业科学院食品科学研究所,硕士研究生。
本文《不同成熟度莲子鲜食品质评价》来源于《食品科学》2022年43卷15期44-51页,作者:杨银爱,韩延超,牛犇,郜海燕,陈杭君。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220301-014。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上,将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于 2022年12月3-4日 在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
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