板栗粉食品的開發(fā)利用研究進展

周葵，張雅媛，游向榮，王穎，李明娟，衛(wèi)萍

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點實驗室，廣西南寧530007）

板栗（Chestnut），殼斗科（Fagaceae）栗屬（Castanea Miller），在我國已有3 000 多年的種植歷史，是重要的“木本糧食”之一。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計，2017 年我國板栗產(chǎn)量為1 939 719 t，占全世界總產(chǎn)量的83.3%，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 2017 年世界各國板栗產(chǎn)量排序Table 1 Chestnut production in the world for 2017

板栗富含多糖、氨基酸、脂肪酸、微量元素、酚類等功能營養(yǎng)成分[1]，并具有獨特的香氣、甜糯口感，深受廣大消費者喜愛。但板栗采收期短，果仁水分含量高（約占50%以上），且又被致密的內(nèi)皮、果殼緊密包裹，易霉變、發(fā)芽、腐爛等，不耐貯藏，而干燥技術(shù)是常規(guī)耐貯加工方式。將板栗去殼去內(nèi)皮、（熟化）干燥、粉碎等工序制得板栗生粉（熟粉），既能延長貯藏期，確保板栗不受季節(jié)限制；又能以板栗粉形式拓寬其在食品行業(yè)中的應(yīng)用。本文主要就板栗粉的營養(yǎng)價值、主要加工方式、在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用作介紹，并進行了展望，以期為板栗粉的食品研發(fā)提供新思路。

1 板栗粉的營養(yǎng)價值

因品種、產(chǎn)地環(huán)境、加工方法等不同，板栗粉中營養(yǎng)成分含量有所差異。一般而言，板栗粉以淀粉和糖為主，其中淀粉約占42.4%～57.1%（直鏈淀粉約14.5%～35.1%）[2-3]、糖占20%～32%、蛋白質(zhì)占5.3%～7.96%（必需氨基酸約4%～7%）、膳食纖維占4%～10%、脂肪占2%～4%[3-6]。研究表明，板栗粉的飽和脂肪酸占比低（16.28%～20.98%），單不飽和脂肪酸（38.76%～44.34%）和多不飽和脂肪酸（38.41%～43.94%）占比高，主要脂肪酸為棕櫚酸（15.87%～20.37%）、硬脂酸（0.31%～0.69%）、油酸（38.65%～44.23%）、亞油酸（34.68%～40.04%）、亞麻酸（2.64%～3.89%）。游離氨基酸主要為脯氨酸（6%～9%）、絲氨酸（4%～5%）、丙氨酸（4%～5%）、天冬酰胺（1.5%～1.8%）和甘氨酸（1.5%～1.7%）[7]。與一些無麩質(zhì)粉（蕎麥粉、玉米粉、大米粉）相比，板栗粉中鉀、鎂、鈣較多，其中鉀含量約為854 mg/100 g，鎂含量約75.8 mg/100 g，鈣含量57.6 mg/100 g[8]，是人體良好的礦物質(zhì)來源。

此外，板栗粉在活性成分、抗氧化活性方面也有一些相關(guān)研究。板栗粉中發(fā)現(xiàn)有原花青素（1 μg/g DW以矢車菊素計）、黃酮（53 μg/g DW 以槲皮素計）、酒石酸酯（175 μg/g DW 以咖啡酸計）、多酚（3 184 μg/g DW以兒茶素計）、鞘脂（48 mg/kg ～56 mg/kg）[9]、生育酚（18 mg/kg～114 mg/kg）等多種活性成分。其中生育酚主要為γ-生育酚（89%～97%）、δ-生育酚（2%～7%）、α-生育酚（1%～6%）[10]，有利于減緩細胞蛻化，維持骨骼肌質(zhì)量。板栗粉總抗氧化能力為3.05（mg of Trolox/g）～5.47（mg of Trolox/g）[7]，具有一定的抗氧化功效，可有效幫助預(yù)防疾病。

2 板栗粉的主要加工方式

一般而言，影響板栗粉品質(zhì)的主要加工工序可能有熟化、干燥、粉碎。在板栗粉熟化方面，一般采用蒸煮、烘烤、微波等方式，例如Silva A P 等[11]發(fā)現(xiàn)蒸煮方式會增加約4%含水量，但電烤方式會降低約20%含水量，且蒸煮熟化后的板栗比電烤后的板栗色澤更亮。Gon?alves B 等[12]發(fā)現(xiàn)與蒸煮熟化的板栗相比，烘烤（200 ℃）的板栗具有更高蛋白質(zhì)及膳食纖維、更低脂肪。Africa Sanchiz 等[9]研究表明沸水蒸煮與高壓蒸煮均會增加板栗粉中多酚含量，抗氧化活性、持水持油能力也有所增加，但乳化力、起泡能力均降低。

在板栗粉干燥方面，常見干燥方式主要為自然晾干[13-14]、熱風(fēng)干燥[5，13-17]、微波干燥[13-14，18-19]、真空冷凍干燥[5，14-16]、噴霧干燥[18-20]、熱風(fēng)-微波組合干燥[21]等。例如李慶等[15]研究表明熱風(fēng)干燥（60 ℃、8 h）板栗粉色澤淺黃，保留了大部分營養(yǎng)成分，有板栗的特殊香氣；但真空冷凍干燥制備的板栗粉顆粒較細。Correia P 等[22]研究了不同干燥溫度（40、50、60、70 ℃）對不同品種板栗的基本物理特性、營養(yǎng)成分影響，結(jié)果表明干燥溫度越高，板栗粉中還原糖越高、淀粉越低，且影響程度因品種不同而有所差異。此外，營養(yǎng)成分的差異會影響板栗粉加工特性及口感，例如祝美云等[23]研究發(fā)現(xiàn)板栗粉中蛋白質(zhì)含量與峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最終黏度和回復(fù)值顯著負相關(guān)（P＜0.05），但脂肪含量與板栗粉糊化特征參數(shù)的相關(guān)性不明顯。此外，粉碎工序主要影響板栗粉的粒度，而粒度又影響加工品質(zhì)。例如朱京濤等[24]進行超微粉碎制備的板栗粉，粒度減小，比表面積增大，加工特性得到一定改善。

3 板栗粉在食品工業(yè)中的應(yīng)用

目前，市面上現(xiàn)售的板栗粉簡單分為生粉與熟粉，主要用于家庭制作栗子面窩頭、栗子藍莓馬芬蛋糕、全麥栗香果干面包、板栗餅等；而熟粉可以直接沖食。為了更好精準延伸板栗粉在食品工業(yè)中的銷售鏈，越來越多研究學(xué)者以無麩質(zhì)食品治療乳糜瀉為切入點，深入探討板栗粉在無麩質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。乳糜瀉（celiac disease，CD）是一種因攝入含麩質(zhì)（主要是麥類作物中的面筋蛋白）食物后不耐受而誘發(fā)的小腸慢性腸炎，約占全世界人口的1%。對于乳糜瀉患者、小麥過敏者、非乳糜瀉麩質(zhì)過敏者等消費群體，無麩質(zhì)飲食（gluten-free diet，GFD）已成為常規(guī)需求品[25]。GFD 是指使用不含麩質(zhì)的原料（大米、玉米、馬鈴薯、木薯等）制作的一類食品[26]，近年來，板栗粉以無麩質(zhì)、香甜可口為靚點，廣泛用于制作面包、蛋糕、餅干、脆片等各類主食和零食[2]，已成為食品行業(yè)的研究熱點。

在適宜的添加量時，板栗粉能改善產(chǎn)品香氣、提高膳食纖維、礦物質(zhì)元素含量及抗氧化能力，同時又能降低產(chǎn)品熱量。例如Dall Asta C 等[27]研究小麥粉/板栗粉不同配比（100/0、80/20、50/50）對面包基本理化性質(zhì)、營養(yǎng)特性、抗氧化特性及香氣等影響，表明板栗粉添加量越高，面包抗氧化能力越高、香氣更佳。Paciulli M 等[28]研究不同板栗粉添加量（20 g/100 g、10 g/100 g）對無麩質(zhì)面包在貯藏期間成分、色澤、質(zhì)構(gòu)、抗氧化特性等影響，結(jié)果表明板栗粉能穩(wěn)定面包在貨架期內(nèi)的色澤及抗氧化能力。ronja SimoviDragana 等[3]進行了板栗粉餅干（添加量60%）、全小麥粉餅干的營養(yǎng)成分，前者能量值為1 907.8 kJ/100 g，而后者有1 951.8 kJ/100 g。

另一方面，板栗粉應(yīng)用于無麩質(zhì)食品時，可能存在質(zhì)構(gòu)堅硬、低體積、感官評價低、保質(zhì)期短等問題[29]，例如Demirkesen I 等[30]研究板栗粉/米粉不同添加量對面包的影響，結(jié)果表明添加板栗粉后面包體積小、質(zhì)構(gòu)更硬、色澤更暗。Pejcz E 等[31]在制備面包時，研究了無麩質(zhì)粉（板栗粉、椰子粉、亞麻粉、大麻粉）替代5%、10%、15%小麥粉。結(jié)果表明，板栗粉的添加會降低面團蛋白質(zhì)含量，使面包體積更小、顏色更暗。針對板栗粉產(chǎn)品這些問題，國內(nèi)外研究學(xué)者主要從配方優(yōu)化、添加劑選擇、工藝方面等入手，改善板栗粉產(chǎn)品品質(zhì)，具體見表2。

表2 調(diào)控板栗粉產(chǎn)品品質(zhì)的研究Table 2 Improving the quality of chestnut flour products

4 結(jié)論與展望

近年來，板栗作為一些地方脫貧攻堅主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，種植規(guī)模不斷擴增?，F(xiàn)有加工模式（鮮食、烹調(diào)、糖炒板栗、即食熟板栗仁）的加工量已經(jīng)無法與產(chǎn)量想匹配，又無法滿足多樣化市場需求，而板栗粉可能恰好解決這一難題。將大批量板栗原料進行簡單粗加工制成板栗粉，一方面可延長貯藏期；另一方面，以板栗粉為基礎(chǔ)原料，可用于生產(chǎn)板栗面包、板栗餅干、板栗糕、板栗酥脆片、板栗面條、板栗果凍、板栗酸奶等眾多產(chǎn)品。國內(nèi)外研究已表明板栗粉是一種高價值食品，能豐富產(chǎn)品營養(yǎng)成分，例如礦物質(zhì)[35]、膳食纖維[3]等，提高產(chǎn)品香氣[27，35]、抗氧化能力[27]，同時也降低產(chǎn)品熱量[3]，符合消費者健康理念。隨著板栗粉在食品行業(yè)中的熱度日益劇增，板栗粉的高效利用研究會更加深入，或許可從以下兩大方面進一步強化。

4.1 多個品種、工藝優(yōu)化，進一步拓寬應(yīng)用范圍

現(xiàn)有的板栗粉通常需要冷藏，這樣保質(zhì)期可長達2 個月，可能原因是直鏈淀粉-脂類化合物絡(luò)合物易引起板栗粉常溫儲藏性能不佳，但具體原由有待進一步研究。板栗品種的差異會影響板栗粉中直鏈淀粉含量、脂類化合物含量及組成。目前主要是根據(jù)糊化溫度、淀粉、含水量、可溶性糖含量將板栗分為炒食型、菜用型[39]，我國板栗地方品種多達350 個（尚不包括有價值的遺傳材料和東北的丹東栗）。或許可以根據(jù)板栗粉的實際用途，建立相關(guān)品質(zhì)評價標準，通過大量的數(shù)據(jù)分析更加精準地開展專用板栗粉加工品種的篩選，從而改善板栗粉的貯藏性能，更好的進行板栗粉推廣應(yīng)用。

板栗粉制備工藝研究已多樣化，但常見的滾筒干燥卻未見報道。通常，原料粒徑是影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，例如Wu Tong 等[40]對比3 種研磨方式（濕法磨、旋風(fēng)磨和超細粉碎）制備的米粉對無麩質(zhì)米粉面包的影響，結(jié)果表明，濕法磨的米粉淀粉破損率低，能保留大量完整的淀粉，制備的無麩質(zhì)米粉面包品質(zhì)更佳。Belorio M 等[41]研究表明玉米粉平均粒徑越大，無麩質(zhì)餅干硬度越小。此外，或許可以深入研究板栗粉制備過程中的酶解工序，例如Lopes B D M 等[42]研究酶解時間（12、24、36 h）對板栗粉糊化特性、熱力學(xué)特性影響，結(jié)果表明，經(jīng)過酶解處理后的板栗粉具有最低峰值黏度、最低回生值，可能增加在冷凍食品中的應(yīng)用范圍。以多種無麩質(zhì)原料為對照，進行流變學(xué)性質(zhì)比較，或許能更好解析板栗粉的應(yīng)用機制，探尋板栗粉的最佳靚點。例如Martínez M 等[43]研究玉米粉、米粉、玉米淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉在面團發(fā)酵和烘焙過程中流變學(xué)、微觀結(jié)構(gòu)變化。

4.2 多種原輔料優(yōu)化，進一步強化產(chǎn)品色香味

“香、甜、糯”是板栗最常見的三大靚點，可多方位多角度進行板栗產(chǎn)品開發(fā)。目前板栗粉的應(yīng)用開發(fā)大部分集中在小麥粉、米粉等原料復(fù)配方面，后續(xù)可嘗試與多種無麩質(zhì)原料（例如玉米粉、藜麥粉、紅薯粉、木薯粉、馬鈴薯粉、玉米淀粉等）進行優(yōu)化，探討加工過程中降解、美拉德反應(yīng)等因素對產(chǎn)品香氣的影響。例如Pico J 等[44]研究表明無麩質(zhì)粉（玉米粉、米粉、蕎麥粉、藜麥粉等）及淀粉（小麥淀粉、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉）的類型對面包香氣成分均有不同影響。同時，通過各種蛋白質(zhì)、乳化劑等選擇，改善產(chǎn)品色澤、硬度及食用品質(zhì)。例如Noriaki Aoki[45]研究表明5%紅薯粉（含有高β-淀粉酶活性）替代米粉時，能有效地降低無麩質(zhì)面包硬化速度。Sahagún Marta 等[46]在制備無麩質(zhì)玉米餅干時，研究了4 種蛋白（豌豆、馬鈴薯、蛋白、乳清）替代15%、30%玉米粉對產(chǎn)品的影響，結(jié)果表明豌豆蛋白感官評價分值最高。Yildirim R M 等[47]優(yōu)化無麩質(zhì)粉（玉米粉、米粉、馬鈴薯粉、玉米淀粉、木薯淀粉），食品添加劑（大豆蛋白、豌豆蛋白、谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶）制備無麩質(zhì)糕點。張中義等[48-50]在制備無麩質(zhì)面包（米粉、紅薯淀粉）時，優(yōu)化了乳化劑（硬脂酰乳酸鈉、蔗糖脂肪酸酯、大豆卵磷脂、分子蒸餾單甘酯）、水溶性膠體（羧甲基纖維素、果膠、刺槐豆膠、瓜爾多膠、羧丙基甲基纖維素）、牛乳蛋白（乳清濃縮蛋白、酪蛋白酸鈉、脫脂乳粉），進一步提升了產(chǎn)品品質(zhì)。

此外，板栗粉在國外市場十分暢銷，但國內(nèi)消費者對板栗粉的應(yīng)用意識偏薄弱。板栗粉大部分來自農(nóng)戶小規(guī)模初加工，我國專供板栗粉的加工企業(yè)偏少。現(xiàn)有的市售板栗粉產(chǎn)品具有質(zhì)量不穩(wěn)定、包裝簡單、銷售應(yīng)用渠道窄等一些弊端，缺乏所以，在大力進行板栗粉開發(fā)研究應(yīng)用基礎(chǔ)時，需加強對板栗粉的宣傳推廣，為板栗粉加工業(yè)的發(fā)展營造優(yōu)越的氛圍，科學(xué)指導(dǎo)板栗在干燥制粉、產(chǎn)品加工等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，精準引領(lǐng)板栗粉產(chǎn)業(yè)鏈的成型與壯大。