蓮子的營養(yǎng)成分及其在食品工業(yè)中的加工研究進展

方嘉沁，韓舜羽，王鳳嬌，潘振輝，白衛(wèi)東，劉曉艷

（1.廣州酒家集團利口福食品有限公司，廣東番禺 511442；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，廣東廣州 510225）

0 引言

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，為小堅果[1]。蓮子營養(yǎng)豐富，已被首批列入我國衛(wèi)生部公布的既是食品又是藥品的物品名單中[2]。作為一種日常食物，新鮮蓮子可生食，干蓮可制作成各種菜肴、點心、零食等，如龍眼蓮子羹、蓮子銀耳湯、蓮蓉月餅等都是傳統(tǒng)佳肴。作為一種重要的傳統(tǒng)藥物，早在漢朝的《神農(nóng)本草經(jīng)》中，蓮子就被視為上品，因其具有鎮(zhèn)靜安神、補中益氣、養(yǎng)心益腎的功效；此外，印度人也常將蓮子磨成粉末，并且與多種食物混合制成藥膳，對治療失眠、咳嗽、口臭有一定作用。

在我國，蓮子具有3 000多年的栽培歷史，蓮子的名稱常與其產(chǎn)地或形狀有關(guān)，主要有湘蓮、宣蓮、紅蓮、白蓮、通心蓮、殼蓮等，而湘蓮、宣蓮和建蓮，為全國三大名蓮，在國內(nèi)外享有盛譽。其中，福建建寧和江西廣昌享有“中國建蓮之鄉(xiāng)”和“中國白蓮之鄉(xiāng)”的美譽[3]。

以蓮子為主要材料加工成一種餡料為蓮蓉，在加工時，會將蓮子打成碎末，再加入食用油、糖及其他香料調(diào)制而成。據(jù)史籍記載蓮蓉味甘、澀，性平，歸脾、腎、心經(jīng)，具有益腎壯陽、補脾健腹、養(yǎng)心安神的功能[4]。

1 蓮子的成分及醫(yī)療保健價值

蓮子含有蛋白質(zhì)17.2%，脂肪2%，淀粉64.2%，灰分4%，還含有多種生物堿、金絲桃苷、蕓香苷、天冬氨酸、維B、尼克酸、蓮子堿等[5]。對中老年人，特別是腦力勞動者有很多好處。每100 g干蓮子中含有87 mg鈣，550 mg磷。蓮子中的鉀在維持肌肉興奮性、心跳規(guī)律性和各種代謝中起重要作用，此外蓮子中的其他保健成分還包括磷脂、生物堿和類黃酮等[6]。

1.1 蓮子對糖尿病的飲食治療作用

目前，對于越來越多的糖尿病患者來說，保持血糖穩(wěn)定、避免產(chǎn)生大的波動是治療的重點，合理選擇血糖反應(yīng)較低的食物則是糖尿病飲食療法的關(guān)鍵。田建華等人[7]通過一系列試驗證明，在食物中添加山藥、蓮子能顯降低Ⅱ型糖尿病（NIDDM） 患者的血糖水平，因此在合理攝入人體必需熱能營養(yǎng)素基礎(chǔ)上，添加山藥和蓮子對于控制Ⅱ型糖尿病有一定的臨床意義。吳曉梅等人[8]還發(fā)現(xiàn)了蓮子對控制NIDDM病人血糖和胰島素水平有顯著影響，然而具體是蓮子中哪種成分起作用，需要進一步的論證和試驗。

1.2 蓮子的抗氧化作用與抗衰老作用

隨著年齡的增加，人體中自由基清除能力的下降，導(dǎo)致人體正常的代謝功能受到影響，這會導(dǎo)致出現(xiàn)各種疾病，因此在日常食物中找尋良好的自由基清除劑相當重要。

國內(nèi)外長期研究蓮子的抗氧化作用發(fā)現(xiàn)，蓮子糖蛋白、蓮子多酚、蓮子有機提取物和水提取物均具有潛在的抗氧化活性，能起到自由基清除劑的作用。高居易等人[9]進行一系列試驗研究表明，2種糖蛋白在體外都有清除自由基的作用。黃素英等人[10]探討了蓮子多酚對羥基自由基和超氧陰離子自由基的清除作用。結(jié)果表明，蓮子多酚具有超氧陰離子自由基的清除能力。苗明三等人[11]觀察蓮子多糖對D-半乳糖所致衰老小鼠抗氧化作用的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蓮子多糖可以提高某些酶的活性，具有較好的抗衰老作用，表明蓮子抗衰老的有效成分可能是蓮子多糖類。

1.3 蓮子對胃腸的調(diào)節(jié)作用

乳酸菌是一類存在于人體胃腸道的共生菌，蓮子對胃腸調(diào)節(jié)作用的研究主要集中在促進益生菌增殖、抑制致病菌和抗束縛應(yīng)激上。

鄭寶東等人[12]的研究結(jié)果表明，蓮子發(fā)酵乳對胃腸蠕動具有調(diào)節(jié)作用，可緩解便秘，促進腸道吸收；還可以通增強腸道免疫機能、保護胃腸黏膜屏障。

1.4 蓮子的免疫調(diào)節(jié)功能與美白抗皺功能

研究顯示，蓮子中高含量的多糖是補益的重要指標，提示蓮子多糖類成分可能是蓮子滋補品的主要成分，具有很好的免疫刺激作用。

馬忠杰等人[13]將不同比例蓮子粉加入飼料中，喂養(yǎng)Wistar大鼠1個月后發(fā)現(xiàn)，蓮子飼喂的大鼠胸腺皮質(zhì)中T淋細胞數(shù)增高，提示了蓮子粉具有增強免疫功能的作用。

1.5 蓮子的抗炎抗病毒功能

目前，蓮子抗炎功能主要集中在蓮葉上，只有少數(shù)學(xué)者報道了蓮子的抗炎作用。Liu C P等人[14]研究了蓮子對組織炎癥的治療作用，并研究了6種中草藥的乙醇提取物對人體外周血單核細胞的體外增殖效應(yīng)。結(jié)果顯示，蓮子中分離的NN-B-4顯著抑制了植物血凝素所激活PBMC的增殖。Guo Y C等人[15]研究了10種傳統(tǒng)中草藥的醇提取物對Ⅰ型單純孢疹病毒（HSV-1） 增殖抑制效果后發(fā)現(xiàn)，NN-B-5可能是病毒增殖抑制的主要原因。

1.6 蓮子的保肝護肝功能

近年來，藥用植物中的天然活性成分逐漸取代了具有輕微副作用的化學(xué)物質(zhì)，并已用于保肝臟的新產(chǎn)品的研究和開發(fā)，作為一種傳統(tǒng)的藥用植物，蓮子可有效減少磷脂和游離膽固醇。Lacour B等人[16]研究了蓮子在保肝護肝中起到的短期作用，以肥胖的白鼠和鵪鶉為研究對象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甘油三酸酯和膽固醇的含量明顯下降且趨于正常，還不產(chǎn)生副作用，比化學(xué)藥品Alromid更安全。

2 蓮子在食品加工及工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

蓮子是我國傳統(tǒng)藥食兩用的特色食品，不僅種植面積廣，而且資源豐富。蓮子不僅可加工成系列傳統(tǒng)食品、藥膳等多種形式的食品，還可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域。隨著生活水平的提高和對養(yǎng)生、保健日益重視，蓮子越來越受消費者的青睞。通過對蓮子功能學(xué)特性的深入研究，開發(fā)高檔的蓮子營養(yǎng)保健系列產(chǎn)品，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。我國蓮子資源豐富，蓮子的營養(yǎng)價值和蓮子的生理活性也逐漸受到人們認識與重視，這對于提升蓮子產(chǎn)業(yè)價值、開發(fā)蓮子功能新食品、拓寬深加工途徑具有重要意義。可以預(yù)見，蓮子精深加工產(chǎn)業(yè)將具有廣闊的發(fā)展前景[17]。

2.1 蓮子汁飲料

由于蓮子的化學(xué)成分復(fù)雜，所以在蓮子汁的生產(chǎn)過程中，常出現(xiàn)以下幾個問題：①蓮子外表皮色素溶出，導(dǎo)致蓮子汁的顏色發(fā)生變化；②蛋白質(zhì)參與美拉德反應(yīng)，使蓮子汁的味道和顏色發(fā)生變化；③蓮子中的蛋白質(zhì)通過加熱變性，使得飲料出現(xiàn)沉淀。為了解決以上幾個問題，技術(shù)人員從蓮子汁的加工工藝入手，先將蓮子浸泡2次，其目的是在于通過第1次浸泡脫去蓮衣表皮色素，保證成品良好的色澤；在第2次浸泡液中，由于浸泡時間長，酶的活性恢復(fù)，溶解了較多的風(fēng)味物質(zhì)，也就體現(xiàn)出了產(chǎn)品的特色。然后在加工過程中加入了蔗糖脂肪酸醋，蔗糖脂肪酸醋有防止蛋白質(zhì)受熱變性沉淀的作用，但同時也具有消除碘試液對淀粉的顯色反應(yīng)的能力，為防止工藝操作上的失誤，蔗糖脂肪酸一般在酶解完成后加入[18]。

蓮子經(jīng)過2次浸泡后，再進行破碎、粗磨、過濾、調(diào)配、灌裝等工序生產(chǎn)出的蓮子汁一般情況下色澤乳白，具有適宜甜度，帶有獨特的清香和爽口的回味，但味道相對簡單，可以適當調(diào)整口感，使水解產(chǎn)物不僅具有蓮子的香氣，還有發(fā)酵的香味。而且通過二段法浸泡，酶解淀粉工藝，且在加工過程中充分考慮到食品添加劑對工藝過程的影響，合理有序地添加不僅保證了產(chǎn)品的色澤，而且保證了產(chǎn)品的風(fēng)味和質(zhì)地[19]。

蓮子飲料不僅營養(yǎng)豐富、天然健康，而且符合飲料市場發(fā)展潮流和趨勢，在飲料市場有很大的發(fā)展和應(yīng)用前景。

2.2 蓮蓉月餅

中秋月餅是我國傳統(tǒng)糕點之一，有廣、京、蘇、潮、杭、寧等各式月餅。廣式月餅純正、清香、幼滑、皮薄、餡靚、包裝精美。廣式月餅有軟口和硬口2個系列：蓮蓉、豆蓉、棗蓉等屬于軟口，伍仁、金腿等屬于硬口[20]。

蓮蓉月餅作為廣州家家戶戶都會食用的月餅，以純正白蓮蓉作為餡料為最佳，從外觀和品質(zhì)上看，皆為上品，顏色為白色，柔軟適中，口感順滑，組織細膩，蓮味濃郁，食后使人回味無窮。

要制作純正白蓮蓉，首先要選取不超過1年的、且蛋白質(zhì)含量要大于18%、淀粉含量要大于40%的湖南湘蓮。其次要經(jīng)過脫衣、磨漿、調(diào)配、鏟蓉、冷卻5個步驟才能制作成功。在初期鏟蓉的過程中，大都采用單層銅鍋鏟制，但色澤卻達不到預(yù)期純白的標準，隨著工藝的改進，將鏟蓉所用的單層銅鍋換成了不銹雙層鍋，色澤有明顯改善，鏟制過后的蓮蓉色澤純白，達到預(yù)期目的[21]。

只有原材料把好質(zhì)量關(guān)，嚴格執(zhí)行工藝流程，掌握生產(chǎn)過程的溫度、時間，并確保及時裝袋，純正白蓮蓉餡的色澤、組織、口味及保質(zhì)期才能得到保證。

廣式月餅的蓮蓉餡是用產(chǎn)于湖南的湘蓮制作的。市場上可供選擇的湘蓮有3種，即原粒帶芯、原粒鉆芯、精選開邊。從蓮子的香氣來看，原粒帶芯湘蓮的香氣比原粒鉆芯的好；從工藝角度看，原粒帶芯湘蓮需增加去芯過程[22]。蓮蓉的制作需要通過脫衣、磨漿、調(diào)配、鏟蓉、冷卻5個步驟才能完成，其中每一個步驟都有嚴格的操作方法，要全部按要求操作，才能成功制作合格的蓮蓉。純蓮蓉餡月餅要求餅餡除糖、油脂外，其他原料100%使用蓮子；蓮蓉餡月餅則要求餅餡除糖、油脂外，其他原料中蓮子不低于60%[23]。

2.3 膨化蓮子粉

擠壓膨化技術(shù)是20世紀發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的食品加工技術(shù)之一，膨化產(chǎn)品中營養(yǎng)成分很容易被人體吸收，且具有獨特的風(fēng)味，深受人們的喜愛。以膨化蓮子粉為主要原料，可制蓮子奶粉、蓮子糊、營養(yǎng)粉等多種具有保健功效的蓮子產(chǎn)品。薛軍[24]用DS32型雙螺桿擠壓膨化機擠壓蓮子，然后按一定比例與蔗糖、花生油混合制成的蓮蓉，在色澤與口感方面比傳統(tǒng)蓮蓉更勝一籌。在全脂奶粉、酸奶、酸乳飲料或中性調(diào)味奶中加入膨化蓮子粉可以提高乳制品中K，Se，Mg，Mn，Ca含量，降低Na含量，還能增稠，有利于降低血糖，延長抗饑餓時間，維持糖尿病人的血糖穩(wěn)定。蓮子奶粉不僅適合高血壓病人、糖尿病人及廣大中老年朋友的食用，也有利于早產(chǎn)嬰兒生長發(fā)育。此外，膨化蓮子粉還可加入到冰激凌等冷飲食品中，有利于人體消化吸收。

蓮子粉被擠壓膨化后，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)消失，內(nèi)部結(jié)構(gòu)在擠壓前相對光滑，擠壓后空隙表面增大；游離脂肪酸與淀粉形成淀粉脂肪復(fù)合物也大大減少，留下不到原始的30%；各氨基酸總量也有了不同程度的降低，總氨基酸含量降低了5.83%，各游離氨基酸有提高有降低，總游離氨基酸增加了2.24%；此外，蛋白質(zhì)酶解率有了顯著提高；總糖和淀粉含量基本不變，糊化度從11.9%增加到88.6%；直鏈淀粉、碘藍值與還原糖也有一定程度的提高。淀粉的水解速度加快，溶解在反應(yīng)液的淀粉也有明顯增加。

2.4 蓮子淀粉

淀粉在自然界中分布廣泛，是高等植物中常見的組分，并且是碳水化合物貯藏的主要形式。淀粉還是一種可再生、可降解且無毒的天然資源。淀粉的分子結(jié)構(gòu)是決定淀粉品質(zhì)的內(nèi)在因素，對淀粉分子結(jié)構(gòu)的研究有助于了解淀粉的品質(zhì)特性，為淀粉質(zhì)食品的深加工研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

經(jīng)研究表明，蓮子淀粉含有23.99%的直鏈淀粉、76.01%支鏈淀粉，透明度為23%，溶解度為1.6%，膨潤力為7.57%。經(jīng)過9次凍融循環(huán)后，淀粉的析水率達到47%，凍融穩(wěn)定性差，不適合冷凍食品的生產(chǎn)。蓮子淀粉糊的黏度受濃度、溫度和糊化時間的影響，一般隨淀粉乳濃度的增大而增大，隨溫度的升高和糊化時間的延長，先增加后減少。淀粉糊是假塑性流體，蓮子淀粉糊的這種特性有利于其應(yīng)用于飲料加工[25]。

淀粉作為重要的可再生工業(yè)原料，受到越來越多的關(guān)注。蓮子是高淀粉含量的植物淀粉資源，具有潛在開發(fā)和利用價值。近年來，在蓮子淀粉品質(zhì)特性的研究方面，不斷取得了一些新的成果和突破。綜述這些研究進展，對蓮子淀粉質(zhì)食品的加工和淀粉的改性等具有重要作用。國內(nèi)研究機構(gòu)對蓮子淀粉的基礎(chǔ)性質(zhì)進行了系統(tǒng)、全面、深入的研究，但這種淀粉尚未在食品加工應(yīng)用等方面進行研究。隨著淀粉研究手段的改進，為研究蓮子淀粉性質(zhì)的研究提供良好條件，使蓮子資源的開發(fā)利用更加深入[26]。

3 結(jié)語

近年來，國內(nèi)外學(xué)者在蓮子的生物活性研究方面取得了一些進展，并確定了某些活性物質(zhì)和作用機制，但是蓮子活性成分仍有較大的研究空間和開發(fā)潛力，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①傳統(tǒng)中醫(yī)對蓮子的功能描述很多，但是現(xiàn)有科學(xué)研究只涉及到很少部分，之后可以拓寬蓮子生物活性的研究領(lǐng)域及其應(yīng)用范圍，進一步證實一些缺少理論支持的藥理功效。②蓮子已被證實可以進行輔助治療，諸如Ⅱ型糖尿病、肝損傷等，然而有助于促成上述治療功效的蓮子功能組分尚不清楚，并且許多受試者僅限于溶劑提取物，然而對其活性作用機制的研究尚不徹底，缺乏系統(tǒng)的研究。蓮子生物活性成分的分離篩選、結(jié)構(gòu)測定和作用機制仍是日后研究的重要內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是研究中需要克服的難關(guān)。③蓮子生物活性成分的分離和純化尚不夠全面，對于具有低含量和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的功能組件，應(yīng)實施各種優(yōu)化策略以協(xié)調(diào)分離方法。④雖然蓮子自古就是醫(yī)藥保健品，且資源豐富、質(zhì)地堅硬、不耐貯藏、不便于食用、加工單一。這極大地限制了蓮子作用的充分發(fā)揮。在蓮子的加工利用上給人們帶來了極大的不便。雖然對蓮子及其制品的需求量逐年增加，但產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊，需要改進。原因是蓮子中酚類物質(zhì)自身的氧化、PPO酶促褐變降低了蓮子產(chǎn)品的感官及營養(yǎng)品質(zhì)，還存在由蓮子的高淀粉特性引起的老化再生現(xiàn)象，其在加工和晚期儲存中發(fā)生，從而導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)劣變。此外，在不同成熟階段對蓮子產(chǎn)品品質(zhì)特性的影響和應(yīng)用還有待進一步研究[27]。