酶解蓮藕釋放鮮味物質及其應用研究

丁紅梅　鄧莉　李文芳

摘要[目的]從蓮藕中提取能夠替代味精的天然鮮味成分。[方法]通過單因素試驗和正交試驗，確定α-淀粉酶酶解蓮藕對鮮味物質釋放的影響條件，采用感官評分的方法確定酶解效果。[結果]在α-淀粉酶添加量為2%、酶解溫度55 ℃、酶解時間1.5 h、酶解pH為5時，鮮味物質釋放量達到最大。蓮藕經酶解后粉碎干燥，得到的蓮藕粉具有天然鮮味，在使用中可替代40%味精。[結論]該研究可為蓮藕的精深加工提供參考。

關鍵詞蓮藕；酶解；鮮味；味精

中圖分類號TS264.2文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2018）28-0155-03

Study on the Technology of Releasing Fresh Matter from Lotus Root by Enzyme and Substitution of MSG

DING Hongmei1，2， DENG Li1，2，LI Wenfang1，2 et al（1.Tianjin Chunfa Biotechnology Group Co.， Ltd.， Tianjin 300300；2.Tianjin Key Laboratory of Flavor Food Ingredients Enterprise，Tianjin 300300 ）

Abstract[Objective]To extract natural flavor components from lotus roots and replace monosodium glutamate.[Method]Single factor experiment and orthogonal experiment were used to determine the effect of enzymatic hydrolysis with alphaamylase on the release of flavor substances from lotus root.The effect of enzymatic hydrolysis was determined by sensory scoring.[Result]When the addition of alphaamylase was 2%， the hydrolysis temperature was 55 ℃，the hydrolysis time was 1.5 h and the hydrolysis pH was 5， the release of flavor substances reached the maximum.Lotus root powder was crushed and dried after enzymatic hydrolysis.The lotus root powder has natural flavor and can replace 40% monosodium glutamate in use.[Conclusion]This study can provide reference for the deep processing of lotus root.

Key wordsNelumbo nucifera Gaertn；Enzymolysis；Umami；Monosodium glutamate

蓮藕（Nelumbo nucifera Gaertn.）是睡蓮科蓮屬多年生水生草本植物，以膨大的根狀莖和蓮籽為主要食用器官，主要分為子蓮、藕蓮和花蓮3種類型[1-2]。原產于亞洲南部，主要分布在中國、日本和東南亞，栽培面積近2.22萬hm2[3-4]。蓮藕是我國重要的水生蔬菜，在我國南北各地都有種植，長江流域以南栽培比較多，廣泛利用水田、低洼田、池塘和湖蕩種植。蓮藕性平、味甘、無毒，具有清熱生津、健脾開胃、補心生血、滋養強壯之功效[5-6]。藕中除淀粉外，還含有氨基酸和L-谷氨酸鈉、5′-鳥苷酸二鈉（GMP）、5′-肌苷酸二鈉（IMP）、腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）等鮮味物質。由于蓮藕的鮮美，常被人們用于燉湯、涼拌，制成各式菜肴。筆者通過酶解淀粉使蓮藕中的固體物質轉化為溶于水的成分，使得鮮味物質更好地釋放出來，作為天然鮮味物質應用于烹調、調味料、食品香精等方面。

1材料與方法

1.1材料、試劑與儀器

1.1.1材料。市售的新鮮蓮藕；α-淀粉酶（4萬U/g，廣西南寧龐博生物工程有限公司）。

1.1.2試驗儀器。電子分析天平FA1004，上海精密儀器儀表有限公司；PB-10精密pH儀，上海寧商儀器有限公司； DS-1高速組織搗碎機，上海標本模型廠；DHG-9140A電熱恒溫鼓風干燥箱，上海一恒科技有限公司；萬能粉碎機，南京國民機械科技有限公司。

1.2方法

1.2.1感官品評方法。請12名本專業人員，首先對感官品評方法進行解釋和培訓[7-10]。采取描述分析和感官評分相結合的方式，評價總分為10分。風味感官評分標準：沒有鮮味，0～2分；略有鮮味，2～4分；感覺鮮味明顯，4～6分；較鮮，6～8分；非常鮮，8～10分。

1.2.2單因素試驗。

影響酶解的主要因素為酶添加量、酶解時間、酶解溫度、pH值，分別對各個單因素進行試驗，選擇效果最佳的試驗條件。 蓮藕清洗后粉碎，稱取適量，加入一定量的酶，在不同溫度、pH下進行酶解，滅酶[11-15]。酶解后的物質干燥、粉碎得到蓮藕粉。稱取1 g，加入99 g 80 ℃飲用水，配制成1%的水溶液進行感官品評。

1.2.2.1α-淀粉酶的添加量。 酶的添加量分別按照蓮藕粉碎物質量的0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%進行試驗，酶解溫度為60 ℃，pH為蓮藕粉碎物的自然pH，酶解時間為1.0 h，90 ℃保持10 min進行滅酶，研究酶的添加量對酶解后鮮度感官評分的影響。

1.2.2.2酶解溫度。酶的添加量按照蓮藕粉碎物質量的2.0%，pH為蓮藕粉碎物的自然pH，酶解時間為1.0 h，酶解溫度分別為50、55、60、65、70、75 ℃，酶解完成后 90 ℃保持10 min進行滅酶，研究酶解溫度對酶解后鮮度感官評分的影響。

1.2.2.3酶解時間。酶的添加量按照蓮藕粉碎物質量的2.0%，pH為蓮藕粉碎物的自然pH，酶解溫度60 ℃，酶解時間為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h，酶解完成后 90 ℃保持10 min進行滅酶，研究酶解時間對酶解后鮮度感官評分的影響。

1.2.2.4酶解pH。酶的添加量按照蓮藕粉碎物質量的2.0%，酶解溫度60 ℃，酶解時間1.0 h，蓮藕粉碎物的體系pH分別為4、5、6、7、8，酶解完成后 90 ℃保持10 min進行滅酶，研究酶解pH對酶解后鮮度感官評分的影響。

1.2.3正交試驗。為確定蓮藕酶解釋放鮮味物質的較佳工藝參數，根據單因素試驗結果，設計了4因素3水平的正交試驗（表1），評價指標為鮮度感官評分。

1.2.4應用選擇。選擇鮮味較高的樣品和味精按照一定的比例進行配比，和味精進行鮮味對比。

2結果與分析

2.1單因素試驗

2.1.1 α-淀粉酶添加量對蓮藕酶解物鮮度的影響。由圖1可見，鮮度的感官評分隨著酶添加量的增加而增加，但是在酶添加量為蓮藕粉碎物的2.0%時，鮮度感官評分基本達到了最大值，后隨著酶添加量的增加鮮度并沒有大幅度提高。因此酶的添加量選擇為蓮藕粉碎物質量的2.0%。

圖1酶添加量對蓮藕酶解物鮮度的影響

Fig.1Effect of enzyme addition on the freshness of enzyme hydrolysate of lotus root

2.1.2酶解溫度對蓮藕酶解物鮮度的影響。由圖2可見，在溫度低于60 ℃時，隨著溫度的增加，酶解程度增加，體系釋放出來的鮮味物質增加，鮮度感官評分隨之增加，但是當溫度高于60 ℃時，隨著溫度的增加，鮮度感官評分反而降低，說明酶解程度也在降低。所以確定最佳酶解溫度為60 ℃。

2.1.3酶解時間對蓮藕酶解物鮮度的影響。由圖3可見，酶解時間小于1.0 h時，隨著酶解時間的增加，鮮度的感官評分增加，說明酶解程度在增加，但是當時間大于1.0 h后，鮮度感官評分不再增加，說明此后延長時間對酶解沒有影響。說明酶解已經徹底結束，故酶解時間確定為1.0 h。

2.1.4酶解pH對蓮藕酶解物鮮度的影響。由圖4可見，pH小于6時，鮮度的感官評分隨著pH的升高而增加，但是pH大于7后，鮮度的感官評分隨著pH的增高而降低。最適pH為6～7。過酸、過堿都會使酶本身變性失活。

2.2正交及驗證試驗從表2的結果及極差分析可知，酶添加量因素影響最大，其次是時間，再次是pH，影響最小的是溫度；最佳組合是A2B1C3D1。選擇正交試驗確定的最佳條件做驗證試驗，蓮藕粉的鮮度為6.89，達到試驗條件下的最高值。

2.3蓮藕酶解物的添加對味精呈味的影響按照上述最佳酶解工藝進行蓮藕酶解，酶解后的物質經充分粉碎后進行噴霧干燥，形成蓮藕粉。蓮藕粉和味精按照表3所示質量比例

進行充分混合配成鮮味劑，然后各稱取0.5 g分別溶于99.5 g水中形成溶液A1、A2、A3、A4、A5、A6，即味精替代率分別為10%、20%、30%、40%、50%、60%。另外稱取味精0.5 g溶于99.5 g水中形成溶液B，將溶液A1、A2、A3、A4、A5、A6分別與溶液B進行鮮味感官評價比較，找到能夠等量替代味精的最大比例。

蓮藕經過酶解后，粉碎噴粉形成蓮藕粉，蓮藕粉具有天然鮮味，能夠部分替代味精使用，在不影響整體鮮味的情況下替代量可達到味精使用量的40%（圖5）。

3結論

通過單因素試驗和正交試驗，確定了α-淀粉酶酶解蓮藕對鮮味物質釋放的影響，采用感官評分的方法確定酶解效果。結果表明：在α-淀粉酶添加量為2%、酶解溫度55 ℃、酶解時間1.5 h、酶解pH為5時，鮮味物質釋放量達到最大。蓮藕經酶解后粉碎干燥，得到的蓮藕粉具有天然鮮味，在使用中可替代40%味精。該研究可為蓮藕的精深加工提供參考。

參考文獻

[1]

劉義滿，柯衛東.關于提高蓮產業效益的建議[J].長江蔬菜，2012（16）：134-137.

[2] 李效尊，尹靜靜，杜紹印，等.水生蔬菜營養及藥用價值研究進展[J].長江蔬菜，2015（22）：25-30.

[3] 張長貴，董加寶，王禎旭，等.蓮藕的營養保健功能及其開發利用[J].中國食物與營養，2006（1）：22-24.

[4] LIU J B，ZHANG M，WANG S J.Processing characteristics and flavour of full lotus root powder beverage[J].Journal of the science of food and agriculture，2010，90（14）：2482-2489.

[5] 汪芳安，王展，趙芳芳，等.蓮藕雙歧因子功能飲料的研制[J].食品工業科技，2004，25（6）：98-99.

[6] 許金蓉，王清章，何建軍，等.蓮藕（地下膨大莖）貯藏及其生理生化研究進展[J].氨基酸與生物資源，2003，25（2）：4-7.

[7] 夏熠珣，鐘芳，李玥.描述性分析在食品感官評定中應用進展[J].糧食與油脂，2011，23（8）：4-6.

[8] 吳澎，賈朝爽，孫東曉.食品感官評價科學研究進展[J].飲料工業，2017，20（5）：58-63.

[9] 肖立中，陳洋洋，田懷香，等.雞精人工感官評價與電子舌評價的相關模型研究[J].中國調味品，2017，42（3）：45-48，58.

[10] 王錫茂.產品設計評價中感官評價方法的應用研究[J].現代食品，2017，23（3）：67-69.

[11] 孔祥佳，連至楠.楊梅清汁加工中的酶解工藝研究[J].江蘇農業科學，2017，45（12）：131-134.

[12] 吳威，趙天明，張振，等.白芨中天然化合物的酶解法提取[J].江蘇農業科學，2017，45（17）：175-178.

[13] 張汆，陳志宏，陳靜，等.雞肉和豬肉蛋白質酶解動力學及產物性質分析[J].食品研究與開發，2017，38（24）：15-19.

[14] 陳智理，楊昌鵬，郭靜婕.香蕉果酒制備酶解條件的優化[J].食品研究與開發，2017，38（22）：81-84.

[15] 何登基，楊明，楊振泉.乳酸菌發酵蓮藕汁制備工藝研究[J].美食研究，2016，33（4）：56-59.