文丨晓瑜海棠
编辑丨晓瑜海棠
前言
莲花又名荷花,是一种重要的 水生经济植物 ,莲花浑身上下都是宝贝,广泛应用于食品,医药,园林绿化,环保等行业。
经过长期的培育,已培育出三个主要的农业新品种:子莲,藕莲,花莲。莲子是 荷花结出 的 一种小型坚果 ,是一种生长在莲蓬内的小型果仁,当前莲子以子莲为主。
在古代,人们常说“南莲北参”,而莲子中含有丰富的淀粉,蛋白,维生素,氨基酸等,具有很高的营养价值。当前,可食用的莲花有两种形态, 一种是干的 ,另一种是新鲜的。

在这些形态当中,干的莲子是在生长后期的时候通过 脱水而得到的 ,它的水分含量很少,所以容易保存,而新鲜的莲子则含有 很高的水分 ,而且它的呼吸强度很大,所以 很难保存 。
新鲜的莲子是夏天当季的瓜果,日常中有把莲蓬子叶与莲蓬心 同吃的习俗 。专家认为在成熟阶段(盛开后13-16天)的莲花是 最有食用价值的 。这个阶段的莲花饱满香甜,酥脆可口,营养丰富,又有清热解毒、 润肺安神的作用 ,所以受到了很多人的欢迎。
莲花是一种长光照的植物,在它的生长季节特别喜欢温度,它的开花时间一般在7到9月份之间。这个时候,正是 炎热的夏季 。因此,采集后的新鲜莲子体内有足够的水分,它的呼吸作用也很强,同时它的养分也会被 快速地消耗掉 。

这就造成了新鲜莲子在采摘后几个小时内,口味会快速地下降。此外, 新鲜的莲子 含有大量的酚类物质和氧化蛋白酶,容易 变成褐色 。
这也影响了人们对它的喜好,并影响了人们对它的购买,此外, 新鲜莲子 通常在常温下存放于街边或超市,缺乏高效的贮藏方法,加快了其质量的退化。新鲜莲子在采收后迅速劣化,加上市场上较为 直接的售卖模式 ,使其 营养价值大打折扣 ,不利于鲜食性莲子的普及。
现市面上亦以 干莲子 为主,便于贮藏,针对目前贮藏技术存在的缺陷及对贮藏过程中质量的要求,对贮藏过程中不同时期的质量差异 进行了分析 ,并对它们的差异进行了分析。通过我们的工作,有望为研究和发展新鲜莲子的有效贮藏技术 奠定基础 。

在水果和蔬菜的贮藏过程中,呼吸是最主要的一种 生理过程 。根据调查显示,在刚成熟的莲子的鲜食价值是最大的,因为这个时候的莲子正处在一个 体积快速膨大 、物质大量积累的时期,所以在采后的代谢 仍然十分活跃, 这一点可以从它的呼吸强度中得到反映。
专家研究表明,新鲜的莲子在25 C时的呼吸率为239-378毫克,明显大于桃树,苹果等。这样强烈的呼吸,会将养分的 迅速消耗 ,加快了 水果的老化 。其次是储藏期较短。新鲜莲子在采收过程中表现为迅速下降、逐渐上升、再下降的变化。
依据采收后 有无呼吸峰值 ,水果可将其划分为两类:一类是呼吸跳跃型,另一类是不跳跃型。在此期间,虽有新增的现象,但没有 新增的呼吸高峰 。

新鲜莲在其生长发育过程中,由于其自身的 代谢活性 ,导致其生理特性发生迅速改变,进而导致 其质量劣变 ,严重地危害了储运。如何有效地控制 新鲜莲子 的呼吸,是缓解其老化的关键。
新鲜的荷叶莲由于缺乏外部 养分供应 ,在长期保存过程中,其所含养分 逐步减少 。我们的前期工作发现,品质优良的 鲜莲具有糖 、水含量高、淀粉含量低、果肉硬度低等特点。
专家等人发现,在采后24 h内,淀粉含量会 逐步增加 ,而蛋白含量会在六小时上升之后,保持基本不变的水平,而可溶性糖则会快速减少,这可能是造成采后莲子 口感干涩、 果实变硬,并且 迅速失去甜味 的主要原因。

在第二天,淀粉的含量最高,而可溶性糖的含量最少,且随著采收期的增加而 不断下降 ,这与淀粉为细胞呼吸所需的能量有关。因为 淀粉的降解 ,会造成其分解产物蔗糖、葡萄糖和 果糖等含量增加 。
所以在两天之后,可溶性糖的含量会 逐步增加 ,而蔗糖被认为是莲子中最主要的可溶性糖。而且,随着放得越久,水份就越少。在鲜莲的 采收过程中 ,营养成份和水分仍会对其造成一定的影响。
采摘后莲子的细胞状态
新鲜莲子在采收后,其体内的物质和能量被扰乱,导致其体内的 物质代谢异常 ,同时还会损害其细胞的完整性。新鲜的莲花在采摘之前,其细胞是 完整的。

但它在采摘后仅仅2天,就已经有了 细胞壁的变化 ,而且它的初生细胞壁已经发生了分解,只有极个别的细胞出现了质壁分离的现象。专家们还发现,在采摘后第 4天的莲子 ,其细胞质略分离的现象非常显著,而且中胶层已经 开始分解了 。
在此过程中,会 产生大量的孔洞 ,细胞壁的纤维微纤丝结构会发生松散、排列不再规则,并且会随着放置的时间的增加而慢慢地退化和崩溃。丙二醛(MDA)作为一种脂类的过氧化反应,其在细胞中的浓度升高是细胞膜结构受到破坏的一个关键标志。
结果表明,新鲜莲子采后,丙二醛的含量 不断升高 ,表明植物的膜结构已经发生了破坏。活性氧簇(ROS)是一种毒性物质,在生物体中, ROS的生成与消除是 一种稳态 。

新鲜莲果实中 ROS的异常代谢导致细胞内 ROS的 过度累积 ,是导致细胞膜脂类物质过度氧化的主要原因之一。
除此之外,摘后的莲子由于没有从 外部获取养分 ,从而丧失了同化作用,同时细胞能量供给不足,也会加快细胞膜系统 不可逆的破坏 。
因为许多因子参与了水果的成熟与 衰老过程 ,结果表明,在8天前,荷叶中的细胞分裂素(CTK)在荷叶中呈递减的趋势,而在4天以后, CTK在荷叶中的表达却呈 递增的趋势 。在加入水和营养物质后可以抑制 鲜莲子的凋亡 。

而乙烯的迅速升高则会加速果肉的 质量劣变, 提示通过增加 细胞分裂素 的含量或抑制乙烯生成来达到提升鲜莲子采后 质量的目的 。此外,专家们还发现,在24小时后,植物体内的水杨酸和茉莉酸的含量在12小时内没有 明显的改变 ,但在12-24小时迅速增加。
在水果贮藏过程中, 微生物 是造成水果品质劣变的主要原因。我们通过对温度(41 C)变化的数据进行了分析,结果表明,在温度(41 C)下, 新鲜的莲子 表面的细菌数量出现了一个由减少到增加的变化。
这是由于在温度变化过程中,造成了一些细菌的 部分死亡, 这些细菌在适应了新的温度之后,开始了缓慢的增长。前期研究发现,聚合体泛菌、表皮葡萄球菌、分散泛菌以及沃氏葡萄球菌是影响新鲜莲子采后品质的 主要致病菌 。而且都是革兰氏阴性细菌

与从观感、生理指标等方面来评价不同处理对鲜莲子采后保鲜的 影响相比 ,在贮藏过程中,关于微生物在贮藏过程中的数量及形态变化的 研究还比较缺乏 。
如何保鲜莲子
但要想在贮藏过程中有效地控制 新鲜莲子 的生长,只能从而为制定合理的 贮藏措施 以及研发潜在的微生物保鲜剂提供了一个 重要的理论基础 。所以我们深入地进行有关的研究,这些对新鲜莲子的贮藏也有着实际的指导意义。
在新鲜莲蓬中,变成褐色是最直接、最明显的一个指标。莲蓬及莲子的果皮中 富含酚类物质 、多酚氧化酶及 过氧化物酶 ,这些物质的存在为酶促褐变的发生提供了足够的底物及催化酶,这也是造成鲜莲采后变成褐色严重的 重要因素 。

在正常状态下, 植物细胞结构完整 ,代谢产物区域性分布的自我保护机制能够有效地阻止底物与酶的接触,进而防止在正常组织中酶促褐变的发生。
新鲜的莲子在采收后,体内的 代谢平衡被破坏 ,体内的有毒物质加速累积,同时,由于细胞膜的过氧化作用,造成了膜脂的降解,使得 褐色的底物 与催化酶发生了接触。
虽然新鲜莲果实中的酚含量迅速下降,但其细胞膜脂质 结构被破坏 ,使其与底物之间的界限被打破,进而产生了 褐色化 。

此外,新鲜的莲子在采收、加工等过程中所造成的不可恢复的机械损伤,对棕变过程中的底物和催化酶的接触起到了 帮助作用 ,从而加速了棕变的发生,并加剧了 棕变程度 。
在我们的研究中,通常会用棕变指标或色差来评价鲜莲子 棕变程度 。在实际生产中,荷花与莲子于25℃贮藏2天后,即出现了 显著的棕化 ,8天时莲子果皮已 全部棕化 ,而荷花只出现了部分棕化,棕化区域还没有完全笼罩全部的荷花。
贮藏过程中出现的褐变现象是影响贮藏质量的主要因素之一,对贮藏过程中出现的褐变现象进行调控对提高贮藏质量具有 重要意义 。

在寒冷的环境中,可以将水果在采后时的呼吸强度降低,将水果的代谢保持在较低的程度,同时还可以降低能量和 物质的消耗 ,对微生物的活性 进行压制 ,进而达到延缓衰老、延长货架期的目的。
在温度较低的情况下,新鲜的莲子的呼吸被抑制,蛋白质的 消耗也被减缓 ,这表明在较低的温度下,可以很好地保持它的营养成份,从而 保持其可食性 。
我们实验在把莲子在4℃中存放6天,其甘甜的感觉 仍然存在 ,但是在常温中存放的莲子却失去了它的 新鲜和味道 ,并且在4 C中存放15天后,它仍然保持着很好的外形和质量。

结果表明,采后第9天,莲子表皮就有了 较大程度的褐色 ,这与冷害对梅子变成褐色过程中 POD、多酚氧化酶活性及酶活性的影响密切相关。此外,还可以利用较低的温度对果实进行预处理,从而将果实内部的 热量排出 。
因此,本项目拟采用 低温预冷却技术 ,对荷叶进行低温预冷却,以提高荷叶的贮藏质量,提高莲子品质,和绿素的吸收效率,改善 莲子的营养品质 ,使莲子中的叶绿素达到一定程度,并以4%的水分补充。
低温保鲜是当前常用的保鲜措施。虽然低温具有 延迟果实老化 和提高贮藏时间的作用,但也是导致许多水果如马铃薯、甜橘等发生冻害的重要因素,所以在贮藏新鲜莲子时,也要注意低温对贮藏的 负面影响 。

总结
研究显示,食用新鲜的农林食品对人体有益,是人们一项不可或缺的 膳食选择 。莲子具有很高的营养价值,其中所含的有效成份对人体多个器官等都能起到一定的 促进作用 ,还具有镇静、保护心脏、 抗衰老 等功效,所以, 新鲜的莲子 具有很大的开发潜力。

但贮藏过程中易发生老化,导致 产品质量下降, 如何提高其贮藏质量,是提高其贮藏利用价值的关键。当前,采用的方法主要是以一种单一的方式来 保存 。
而我们前期的研究发现,复合制剂对于新鲜的莲子的保存效果要好于单一的物质,所以,转向复合型的方法有着很大的 实际指导意义 。

此外,有研究发现,保鲜效果与保鲜剂的 处理浓度 和时间有一定的关系。虽然化学保鲜被用做植物生长调节剂,与传统的杀菌杀菌剂相比,它们对人类和环境都比较友好。
但是,我们也应该谨慎地对待化学保鲜剂所产生的 残留问题 ,以保证在处理的过程中不会产生附加的食品安全风险。另外,保存方法所需要的费用也要考虑在内。从这可以看出,我们现在急需开发出一种有效的 复合保鲜剂 ,但是目前还需要大量的 基础理论研究。
参考文献
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