鲜板栗精深加工技术与综合利用进展研究

任二芳，刘功德，艾静汶，苏艳兰，罗小杰，温立香

广西壮族自治区亚热带作物研究所（南宁530001）

摘要 板栗具有丰富的营养价值和药用价值。对近年来板栗的精深加工技术和综合利用的研究成果进行综述，包括板栗粉、板栗果脯、板栗保健饮料、板栗酒、板栗脆片、板栗面包等精深加工技术以及板栗壳、板栗花、栗苞等副产物的综合利用，以期为板栗深加工产品的市场化开发提供理论依据。

Research Advance on Deep Processing Technology and ComprehensiveUtilization of Chestnut

REN Erfang,LIU Gongde,Al Jingwen,SU Yanlan,LUO Xiaojie,WEN Lixiang

Guangxi Subtropical Crops Research Institute (Nanning 530001)

Abstract Chestnut has rich nutrition and medicinal value. The research results of the deep processing technology and comprehensive utilization of chestnut in recent years were reviewed, including the deep processing technology of chestnut powder,chestnut preserved fruit, chestnut health beverage, chestnut wine, chestnut chip and chestnut bread, as well as the comprehensive utilization of the by-products such as chestnut shell, chestnut flower and chestnut bud. The study provides a theoretical basis for the market development of deep processing products of chestnut.

Keywords chestnut; deep processing technology; by-products; comprehensive utilization

板栗（Castanea mollissima Blume），俗称栗子，属壳斗科栗属乔木经济植物，原产于中国，分布于越南、中国台湾以及中国大陆地区，生长于海拔370～2800m的地区，多见于山地，现在已由人工广泛栽培。据资料显示，中国板栗生产规模迅速扩张，种植面积和产量均居世界第一，2010年板栗收获面积达到29.50万h㎡，年均增长率达10.81％，占世界板栗面积的56.11％；2010年板栗产量高达162.00万t，年均增长率达11.90％，占世界板栗年总产量的82.71％。我国板栗栽培分布广阔，北起辽宁吉林，南至海南省，东起台湾及沿海各省，西至内蒙古、甘肃、四川、贵州等省，跨越温带至热带5个气候带2。其中广西是我国南部最有发展潜力也是目前发展最快的产区，目前全自治区板栗栽培面积约为2.7万h㎡。

板栗作为坚果类食品，口感甜糯芳香，营养价值丰富，板栗淀粉含量高达70％左右，与粮谷类相当，蛋白质含量为5.7％～10.7％，脂肪含量为2％～7.4％，另外还含有丰富的胡萝卜素、硫胺素、核黄素、烟酸、泛酸、生物素、生育酚等多种维生素，富含Ca、Fe、P、K、Mg和Zn等矿质元素，并含有不饱和脂肪酸及黄酮类物质等，具有多种保健作用，素有“木本粮食”“铁杆庄稼”“干果之王”之美称。

综上所述，板栗具有丰富的营养价值，对人体健康具有良好的作用。同时我国作为板栗生产的传统大＊通讯作者；基金项目：广西创新驱动发展专项资金项目（编号：桂科AA17204058-20），广西科技计划项目（编号：桂科AD16380157），广西工程技术研究中心组建计划任务书（编辑） 国内，目前板栗多以生栗原料销售，加工方式主要属于初粗加工，如糖炒板栗，该产品占据了中国板栗消费市场的60％～70％，而板栗深加工所占比例不到12％。同时板栗在贮藏过程中由于保鲜技术不理想，造成板栗霉变、腐败等现象屡见不鲜。因此，针对板栗产品品种少、加工技术落后、附加值低等问题，对国内外板栗精深加工技术及副产物综合利用的最新研究进展进行综述，并进一步探索其新的开发途径，对助推精准扶贫政策实施、维护生态平衡、调整农业产业结构、促进区域经济发展、延长木本粮油产业链、满足人们日益增长的物质生活需求等有着重要意义。

1、 板栗精深加工技术研究

1.1 板栗粉

1.1.1 速溶板栗粉

速溶板栗粉是以新鲜板栗为主要原料，经加工精制而成的一种方便冲调的纯天然板栗粉。这种产品符合现代消费需求，具有营养丰富、口感细腻、便于携带、存放期长等优点，因此速溶板栗粉广受消费者喜爱。但是如何防止褐变和提高糊状的稳定性是速溶板栗粉在加工过程中面临的关键技术问题。果蔬加工过程护色效果最好的传统护色剂是亚硫酸盐，但因其对人体具有副作用，目前部分国家已经禁止使用3。李月玲等4研究了速溶板栗粉在加工过程中的复合护色

剂和复合稳定剂使用，结果表明0.25％柠檬酸、0.25％VC、0.20％壳聚糖和0.35％ NaCl作为复合护色剂可有效地抑制褐变；以0.20％ CMC-Na、0.25％黄原胶、0.40％单甘酯和0.45％蔗糖酯作为复合稳定剂可显著地提高板栗粉冲调后的稳定性。李琴等5通过添加α-淀粉酶提高速溶板栗粉冲调后的水溶性、流动性和稳定性，降低其黏稠度，并通过使用海藻酸钠、CMC、卵磷脂和单甘酯作为复合稳定剂提高速溶板栗粉的稳定性。

1.1.2 超微板栗粉

超微板栗粉，是通过使用超细机械粉碎机或气流式超微粉碎机将板栗粗粉粉碎成直径约小于10μm的微粒。由于超微粉碎技术加工的产品粒度较细，使得原料中有效成分溶出量增加，从而有利于机体对食品营养成分的吸收6。朱京涛等”采用多用粉碎机和机械式超微粉碎机两步粉碎法粉碎板栗，研究发现随着超微板栗粉粒度的减小，其糊化温度、透光率、冻融稳定性和耐酸性降低，但其热稳定性、沉降性能和对蛋白发泡体系的持泡能力增强。付春宇等8研究应用气流式粉碎机制备超微板栗粉，并通过正交试验确定最优工艺，最终经激光衍射粒度分析仪测得板栗超微粉的粒度为10.1085μm。高海生等以超微板栗粉为主要原料，添加奶粉、胡萝卜粉、蛋黄粉或大豆粉、蛋黄粉、胡萝卜粉等辅料，分别开发出乳蛋白板栗营养粉和大豆蛋白板栗营养粉。

1.2 板栗果脯

由于板栗的淀粉含量较高，果实质地比较坚硬等特性，导致板栗果脯在加工过程中存在糖分难渗入、加工后淀粉易发生老化返生等问题，因此需要运用生化技术和一些辅助加工方法改善这些问题。周礼娟等10研究了不同处理α-淀粉酶对板栗的作用效果，实验发现未经交叉冻融处理的板栗，α-淀粉酶先从板栗表面开始作用，并慢慢深入到组织内部；而经过交叉冻融处理的板栗，α-淀粉酶可以渗透到组织内部，并水解板栗中的淀粉，从而使得果脯软度增加，渗糖速度提高。薛志成＂采用真空浸渍设备研究了板栗的真空渗糖技术，试验表明最佳渗糖条件为真空度0.053～0.093 MPa，抽气时间25～30min，停止抽气后，继续浸泡10～20min，糖液的质量分数为30％。周礼娟等2研究了微波对板栗果脯渗糖的影响，结果表明700 W的微波功率处理4～8mm厚的板栗仁105s，可以快速提高板栗果脯的渗糖速度，同时明显减少褐变。

1.3 板栗保健饮料

为了拓宽板栗的精深加工，满足人们对于板栗休闲食品多元化、方便化、功能化的需求，近年来很多学者对板栗饮料展开了研究。目前板栗饮料的加工产品主要有天然全板栗饮料、板栗奶等产品。但板栗饮料在加工过程中存在褐变、稳定性差等难题，为了攻克这些难题，研究人员进行了各项研究。王磊等13对板栗饮料加工中的褐变和稳定性问题进行探索，试验发现复合护色剂的最佳配方为0.05％VC、0.05％植酸、0.07％柠檬酸和0.2％ EDTA-2Na，0.25％蔗糖酯、0.15％单甘脂和0.05％复合稳定剂复配可提高饮料的稳定性。周畅等4也研究了板栗饮料加工过程中的防褐变和稳定性技术，试验发现0.14％柠檬酸、0.04％VC和0.03％植酸作为复合护色剂可抑制饮料褐变，添加0.20％单甘脂、0.05％蔗糖酯、0.08％黄原胶的产品在121℃灭菌6 min使得饮料的稳定性较好。阎晓军等［15］按照牛奶30％、板栗浆50％、砂糖8％，稳定剂、风味改良剂、香精各适量的配方开发板栗奶，未去衣板栗用0.01％Na2SO3、0.01％异抗坏血酸钠、pH3的护色液浸泡，板栗几乎无褐变，板栗磨浆后添加Na2SO3，也可防褐变，添加0.1％EDTA-2Na、0.2％明胶、0.2％蔗糖酯与单甘酯可提高板栗奶的稳定性。

1.4 板栗酒

以板栗为原料开发板栗酒，不仅可以丰富果酒的种类，还可以满足消费者对于休闲食品多元化的需求，同时可以提高板栗的附加值，促进农民增收。田金强等研究了板栗酒的生产工艺并对其进行中试试验，结果表明：1t的板栗添加240kg的白砂糖可以酿制出2.27t的板栗干酒，其酒精度为10％vol～12％vol。田金强等还对板栗酒加工过程中的褐变技术进行了研究，去皮后的栗仁浸入偏重亚硫酸钾、柠檬酸或偏重亚硫酸钾、异抗坏血酸、柠檬酸溶液可防止褐变，栗仁加入偏重亚硫酸钾可防止栗仁打浆和浆液糖化时的褐变，酒液陈酿、贮藏期间保持一定量的游离SO2或再配合异抗坏血酸，可防止其褐变。李魁等8研究了以山药、糯米、板栗为原料，槐花蜜和桂花酱为调味剂，酒药和活性干酵母为发酵剂，酿造出各项理化和微生物指标均符合我国食品卫生标准的山药板栗保健稠酒。

1.5 板栗脆片

果蔬脆片符合当今零食健康化、方便即食的趋势，随着现代人生活节奏的加快及时间压力的增大，果蔬脆片逐渐成为人们平衡体重和能量补充需求的绝佳选择。目前板栗脆片的加工主要有低温真空油炸、微波膨化、热风干燥与微波相结合等方法。丁浩等1对低温真空油炸板栗脆片的加工工艺进行了研究，试验表明油炸温度、油炸时间及油炸真空度对板栗脆片的品质影响均显著，响应面优化试验得到的最佳工艺条件为油炸温度94.93℃，油炸时间14.82 min，油炸真空度-0.09 MPa。徐洪涛等［20以板栗为原料，采用微波膨化技术研究板栗脆片的最佳加工工艺，结果显示经热烫、护色后的栗仁片在90℃条件下糊化60min，预干燥，水分均衡后，采用800 W功率的微波条件膨化60s，同时由于微波本身具有杀菌功能，此产品可以省去另外的杀菌步骤。常学东等21以超微板栗粉为主料，并配有蛋黄粉、白砂糖、食盐等辅料，探讨了采用热风干燥与微波结合的方法加工板栗脆片，试验表明采用70℃的温度，热风干燥半成品初始水分含量为16％左右，采用800W的微波处理90s，即得板栗脆片。

1.6 板栗面包

众所周知，板栗淀粉含量丰富，适合加工成板栗粉，可将板栗粉加入消费量巨大的方便休闲食品面包中，不但可以增加面包的营养，还可以为板栗资源的深加工开辟新的途径。但是面包在加工过程中容易出现老化现象，据资料表明，我国面包年产量为70万～80万t，而由于老化引起的经济损失达1.2亿～3.3亿元221。魏宗烽等23研究了在板栗面包的制作过程中添加1.1％黄原胶和0.3％单甘脂的复合改良剂，不仅可以改善板栗面包的烘焙品质，还可以延缓面包的老化，延长其货架期。惠更平24探讨了板栗粉的添加量对面包烘烤特性的影响，研究结果表明，添加4％～5％的生栗粉、5％～6％的熟栗粉制作的板栗面包品质最佳，同时兼具板栗特有风味和面包应有的品质。王蕊25对板栗面包的生产工艺进行研究，试验发现以小麦粉作为主要原料，并添加10％的板栗粉、8％的活性干酵母、0.8％的面包改良剂等，采用二次发酵法工艺制作的面包具有皮薄、体积大、内部结构细密、弹性好、香味浓、口感好、货架期长等优点。

2 、板栗综合利用进展研究

2.1 板栗壳

随着板栗加工业的发展，板栗果肉已被开发出多种风味的板栗食品，而板栗壳作为板栗加工生产中产生的加工副产物，则大部分作为燃料焚烧或自然腐败，既污染环境，又造成资源浪费。据文献报道，板栗壳中含有酚类、有机酸、多糖、内酯、香豆素、鞣质、甾体和黄酮等有效成分26。

陈诚等27以板栗壳为原料，采用ZnCl2活化法制备活性炭，试验发现板栗壳活性炭是一种具有较多孔隙的不定型材料，并研究其对重金属离子Cu2＋和Cd2＋的静态吸附性能。刘齐等128采用超声波法提取板栗壳中的多糖，得率为11.48％。金黎明等2研究了应用超声波萃取法提取板栗壳中的棕色素，并试验验证板栗壳棕色素具有一定的抗氧化作用，且对光、热、pH和大多数金属离子均具有较好的稳定性。韦琴等30采用超声波方法对板栗壳中的原花青素进行提取，并采用提取出来的原花青素进行体外抑菌试验，抑菌效果由大到小依次为：啤酒酵母菌＞金黄色葡萄球菌＞白色念珠菌。郑佳欣等3采用回流法以乙醇为溶剂提取板栗壳中的鞣质，提取量为14.617mg／g，同时研究结果表明，板栗壳中的鞣质粗提物具有较高的DPPH自由基抗氧化活性。赖红芳等321采用超声波辅助酶法对板栗壳中的总黄酮提取工艺进行研究，以水作为提取剂，提取率为5.96％，此方法操作简单、绿色环保、省时节能，利于工业化推广。

2.2 板栗花

板栗是雌雄异花植物，板栗花一般指的是板栗雄花。由于板栗的雌雄花数量相差巨大，比例为1：2349，因此为了提高板栗产量，在板栗种植过程中需要疏除板栗雄花，仅保存部分雄花。近些年，研究发现，板栗花中不仅含有氨基酸、蛋白质、还原糖、粗纤维等多种营养成分，还含有一定量的黄酮、挥发油等多种生物活性物质33-34。杜彬等35首先研究了不同试剂对板栗花中总多酚的浸提效果，确定最佳提取试剂为甲醇，其次探讨了微波浸提法和超声波浸提法的提取效果，最终确定最佳提取方法为微波浸提法，多酚得率为6.69％。吴雪辉等36比较了微波萃取、超声波提取及常规加热回流方法对板栗花中黄酮类化合物的提取效果，研究发现微波萃取效果最佳，提取率为71.9％。赵文越等37研究了水蒸气蒸馏法提取板栗花精油的最佳提取条件，并采用抑菌圈法研究其抑菌作用，抑菌作用大小为啤酒酵母＞枯草芽孢杆菌＞大肠杆菌。张军等38研究了以板栗花为原料，液态发酵板栗花酒的工艺，通过正交试验，确定了板栗花酒的最佳发酵条件。常虹等3以板栗花为原料，研制板栗花饮料，明确了板栗花饮料中的沉淀成分为果胶、鞣酸及茶多酚，同时采用黄原胶与CMC-Na进行复配，确保饮料的稳定性。

2.3 栗苞

栗苞即板栗刺壳，外面生尖锐被毛的刺，内藏有板栗，成熟后采摘，栗苞即为废弃物，目前在板栗的生产加工过程中，大多被焚烧填满处理。栗苞富含单宁，可提取栲胶。栲胶是一种植物性鞣料（又称天然单宁）提取液的浓缩物，有膏状物和固体两种产品。栲胶主要用于制革、染料、塑料、日用化学品、地质钻探、有机化工等行业40］。

栗苞还可以用来生产栗苞炭，国家实行天然林保护工程，限制了木炭产业的发展，但可以充分利用栗苞这种资源，通过采用挤压成型和低温碳化工艺生产高级无烟炭，既能节约资源，保护环境，又能促进板栗产业的良性发展40。

3 结语

鲜板栗具有丰富的营养价值、药用价值和保健功能，对人体健康具有良好的作用。我国板栗资源丰富，是生产板栗的传统大国，但目前我国板栗多以生栗原料销售，板栗制品的花色品种不多、科技含量不高、加工技术比较落后。因此，亟需大力研发鲜板栗的精深加工及副产物综合利用技术，努力开发出一批具有市场应用前景、附加值高并且消费者喜爱的板栗深加工产品，对充分发挥我国的果蔬资源优势、推动鲜板栗产业化发展、完善和健全板栗产业链、促进全国农业的经济发展具有深远意义。