我国板栗产品加工技术研究进展

高海生，常学东

(河北科技师范学院食品科技学院，河北 秦皇岛，066600)

我国板栗产品加工技术研究进展

高海生，常学东

(河北科技师范学院食品科技学院，河北 秦皇岛，066600)

对我国板栗产品加工技术进行了综述。分析了板栗加工中的褐变原因及其控制措施；介绍了机器视觉技术和多源信息融合技术的板栗分级检测方法；详细介绍了板栗破壳新技术——气体射流冲击技术的特点、实验装置和破壳工艺；阐述了板栗精深加工中系列产品的开发与研制工艺，包括板栗脆片系列产品、低糖板栗果脯系列产品、板栗制蓉、五香板栗、板栗罐头系列产品、板栗奶饮品、天然全板栗饮料、板栗营养粉、板栗酒、板栗花精油、板栗花保健饮品、板栗壳提取色素等。最后对板栗加工中存在的问题进行了探讨分析。

板栗；加工技术；研究进展

板栗，俗称栗子，是我国著名的干果。果实中除含有淀粉、蛋白质、氨基酸外，还含有丰富的胡萝卜素(VA)、硫胺素(VB1)、核黄素(VB2)、烟酸(VB3)、泛酸(VB5)、生物素(VB6、VB7)、生育酚(VE)等多种维生素，富含Ca，Fe，P，K，Mg，Zn等矿质元素，有“干果之王”的美称[1，2]。

板栗中的蛋白质含量高于稻米，蛋白质中赖氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸等氨基酸的含量超过FAO/WHO的标准，而赖氨酸是水稻、小麦、玉米和大豆类的第一限制性氨基酸，苏氨酸是水稻、小麦的第二限制性氨基酸，色氨酸和蛋氨酸分别是玉米和豆类的第二限制性氨基酸。由此可见，食用板栗可以补充禾谷类和豆类中限制性氨基酸的不足，有利于改良谷物和豆类的营养品质[3～5]。

板栗果实具有养胃健脾、补肾强筋、活血止血之功能，并有益于高血压、冠心病的防治。在临床上，板栗还可用于治疗反胃、泄泻、腰腿软弱、吐血、便血、金疮等症。同时，板栗加上其他中药或食品原材料可以制成药膳，治疗气管炎、肾虚、消化不良、腹泻、中风等疾病。研究发现，板栗中含有的蛋白质，对人体有着特殊的保护作用，能保持人体心血管壁的弹性，阻止动脉粥样硬化，减少皮下脂肪，防止肝肾中结缔组织萎缩，提高肌体的免疫能力[1，4]。

1 板栗产品加工中的褐变及其控制

近年来，我国食品科研工作者对板栗深加工技术进行了研究开发，研制了系列板栗食品，但是这些新产品的研制过程都受到了褐变问题的制约，因此解决褐变问题成为板栗深加工的关键[6]。现就板栗加工中的褐变问题及其控制方法的研究进展进行论述。

1.1 板栗加工中褐变原因分析

果品贮藏加工中的褐变主要有酶褐变和非酶褐变两种情况。前者已多有论述[2,6,7]，在此主要论述板栗的非酶褐变。

1.1.1 Maillard反应(美拉德反应或羰氨反应) 氨基酸与羰基化合物相遇时，二者发生了复杂的Maillard反应(美拉德反应或羰氨反应)，最终生成黑蛋白素。

一般来说，这种非酶褐变的反应速度与氨基酸含量、羰基化合物类型有关。醛糖要比酮糖活泼，尤以单糖作用最快。

板栗中可食部分中总蛋白质的质量分数为0.07～0.20，总氨基酸的质量分数为0.42。含有18种氨基酸，其中包括赖氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苏氨酸、苯氨酸、色氨酸和亮氨酸等8种人体所必需的氨基酸。干物质中淀粉的质量分数为0.45～0.65，可溶性糖的质量分数为0.20～0.27，还原糖的质量分数为0.05～0.08，蔗糖的质量分数为0.03～0.27[1，4]。在板栗加工过程中，这些氨基酸与糖类发生Maillard反应，而且蛋白质及多糖的水解也促进了反应进行。

1.1.2 非焦糖化反应(Cara melization)引起的褐变 糖或糖浆直接加热，在温度超过100 ℃时，随着糖的分解形成褐色，即引起焦糖化反应。蔗糖焦糖化温度大约在200 ℃，在此温度下加热110 min时，3分子蔗糖脱去8分子水，生成聚糖烯，也称亚焦糖(Caramelin)。若继续加热和没有缓冲盐存在时，就会产生颜色很深而不溶于水的腐黑质(Humin)或焦黑素(Caramelin)[8]。而板栗加工中不可能达到如此高的温度，故可以排除板栗加工中因焦糖化反应所引起的褐变。

1.1.3 抗坏血酸氧化 通常认为，抗坏血酸氧化反应机理是抗坏血酸自动氧化分解为醛和CO2的结果。抗坏血酸褐变程度和pH值有关。在pH<5.0的酸性溶液中氧化生成脱氢抗坏血酸速度缓慢，并且反应是可逆的。但在pH值为2.0～3.5时，褐变作用与pH值成反比。在碱性条件下，抗坏血酸不稳定，生成脱氢抗坏血酸速度较快，容易发生氧化褐变，金属离子也可促进抗坏血酸氧化褐变[8]。板栗中抗坏血酸含量高于柑橘、苹果和梨，每100 g板栗中约含20～60 mg抗坏血酸。所以抗坏血酸氧化可能是导致板栗褐变的另一原因。

1.1.4 酚类物质自动氧化 板栗中酚类物质在加热、有Fe3+存在等条件下会发生自动氧化，果肉呈不连续的点块状褐色斑，造成褐变的发生。栗果种皮中单宁含量较高，特别是涩皮中，其质量分数平均达0.208，这是引起板栗果肉褐变的基础；而鲜果肉中单宁含量很低，加热糊化后，种皮，特别是涩皮中部分可溶性单宁渗入果肉中，成为引起果肉褐变的内在基础；另一方面，介质中Fe3+的存在很容易使板栗果肉中单宁氧化成深褐色，这是引起褐变的外在原因[9]。

1.1.5 其他 板栗中某些氨基酸在一定温度下还可与Cu2+等金属离子形成络合物，从而使氧化褐变作用加剧，形成稳定的深色络合物。

1.2 板栗加工中褐变的控制

1.2.1 加热处理 板栗果肉中POD(过氧化物酶)、PPO(多酚氧化酶)酶活性随着沸水浴时间的增加而迅速下降，在10 s时活性即下降到极低点，至20 s时活性几乎为零。这说明沸水浴对板栗果肉酶活性抑制效果极好[8]。板栗中PPO酶的最适反应温度为16 ℃和50 ℃，温度达75 ℃时酶活性急剧下降，在生产上可分级加热将酶钝化，跨越酶作用的最适范围，从而控制由PPO酶引起的酶促褐变。

1.2.2 降低pH值 多数酚酶的最适pH值为4.5～8.0，pH<3.0时，酚酶几乎不可逆的失活。例如：苹果pH值为4.0时则发生褐变，pH值为3.7时褐变速度大大降低，pH值为2.5时褐变完全被控制；杏褐变的最适pH值为7.0，pH值为3.0时酚酶活性下降10%，pH值为2.5时，酚酶活动完全停止[8]。据测定，板栗中POD酶最适pH值为4.0，而PPO酶最适pH值为5.5，在pH值4.0～5.5之间均表现出很高的活性[10]。因此，加工中常用控制pH<4.0来抑制板栗褐变。经常加入的酸有柠檬酸、苹果酸、磷酸、抗坏血酸等。板栗加工与其他果蔬生产有一较大不同，即板栗原料的酸含量较低，若加入适量的酸，不但可以改善风味，还可以起到护色作用。因为在酸性条件下板栗中单宁水解，降低了褐变底物浓度，从而抑制褐变；同时早期Maillard反应是可逆的，在羰氨缩合过程中，由于封闭了游离氨基，使得反应体系pH值下降，所以碱性条件有利于羰氨缩合。而在酸性条件下，羰氨缩合产物很容易水解，加上大多数氨基酸比较稳定，因而可抑制美拉德反应，从而抑制褐变。

1.2.3 加入化学物质 在果蔬加工中，应用化学物质是防止褐变的重要方法。能够控制褐变的化学物质很多，其作用机理也大不一样。在板栗加工中，可应用下述化学物质。

螯合剂：螫合剂通过与酶分子中的辅基——Cu2+结合而使酶失活，大多数螯合剂是有毒的，不宜在食品中应用，在食品中常用的有EDTA钠盐、柠檬酸、植酸等。

食盐：加入食盐水浸渍栗果可以起到抑酶作用。一般，增加盐水中食盐的质量浓度可以有效防止褐变，但会使栗果带有咸苦味，从而影响口感风味。当食盐水中NaCl(食盐)的质量浓度从0.53 g/L增至3.00 g/L时，板栗PPO酶活性急剧下降，但当食盐水中NaCl的质量浓度进一步增加时，PPO酶活性变化不大，因此生产中选取NaCl的质量浓度应适宜，质量浓度过高，不但浪费，还会影响风味。NaCl与其他物质联合使用，护色效果更好。

化学试剂的联合作用：化学试剂对抑制褐变发生具有协同作用。如柠檬酸对抑制酶的氧化有双重作用，既可降低pH值，又可螯合酚酶的铜辅基，但其作为褐变抑制剂来说，单独使用效果不大，通常需与抗坏血酸或亚硫酸盐等联用。柠檬酸与NaCl或EDTA(乙二胺四乙酸)联合应用对板栗的护色效果较好[11，12]。

1.2.4 其他 加入一些还原型物质，如蜂蜜、半胱氨酸、儿茶酚等，可使氧化褐变中间产物还原而阻止褐变进行[13]；还可加入钙盐，钙可同氨基酸结合成不溶性化合物，因此可抑制美拉德反应[14]。

2 机器视觉技术和多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究

机器视觉技术是研究用计算机图像处理系统模拟人的视觉系统从客观事物的图像中提取信息，进行处理与理解，最终实现对目标事物的检测、测量和控制。随着数字图像处理分析理论的完善、计算机速度的提高及硬件成本的下降，国内外研究人员利用机器视觉技术、气味指纹分析仪(电子鼻)等开展了农产品品质检测与分级的应用研究，主要有农产品大小、形状、面积、颜色、表面损伤与缺陷检测等[15～19]。目前，对板栗品质的检测研究还比较少，周竹等[20]、刘洁等[21]开展了基于近红外光谱技术的板栗含水率及霉变板栗的检测方法研究，比较了多种光谱预处理方法所建BP神经网络模型对板栗识别率的影响。方建军等[22]利用机器视觉技术对板栗进行大小分级，开发了一套基于机器视觉的板栗实时分级系统，利用该系统提取板栗图像的面积、最大直径等特征数据，采用神经网络分类器输出待分类的板栗等级，可将板栗按照大小分成特大、大、中、小等4个等级。

板栗霉烂、虫害等缺陷粒严重影响了板栗的整体质量。目前，对缺陷板栗的剔除主要靠人工分选，费时耗力效率低，且板栗形状组织复杂，尤其是内外部病虫害和霉变等缺陷板栗不易识别。因此，寻求一种快速、准确、无损识别缺陷板栗的检测方法具有重要的科学意义和实用价值。展慧[23]以湖北京山板栗为试验材料，研究了近红外光谱分析技术与机器视觉技术的板栗分级检测方法。用近红外光谱分析技术对缺陷和合格板栗进行了分析，比较了5种光谱数据预处理方法对建模结果的影响，建立了基于近红外光谱分析技术的板栗分级检测模型；构建了板栗图像采集系统，建立了基于机器视觉技术的板栗分级检测模型；为提高识别精度，提出了近红外光谱和机器视觉的多源信息融合技术板栗分级检测新方法，建立了基于多源信息融合技术的板栗分级无损检测模型。

为实现合格和缺陷板栗的分级，展慧[24]研究了一种基于BP神经网络与板栗图像特征的板栗分级方法。试验以罗田板栗为研究对象，提取的颜色及纹理等8个特征值，通过主成分分析提取相应的主成分得分向量构成模式识别的输入，利用BP神经网络方法建立了板栗分级模型。试验结果表明，在图像信息主成分因子数为3，中间层节点数为12时，建立的模型最佳，模型训练时的回判率为100%，预测时识别率达到了91.67%。研究结果表明，基于机器视觉技术的针对缺陷板栗分级检测方法是可行的。

3 板栗破壳新技术的应用

3.1 气体射流冲击技术

板栗不耐贮藏，每年因霉烂、虫害、失水和发芽而造成的采后损失达总产量的35%～50%，目前尚没有理想的板栗贮藏保鲜方法。但即使解决了板栗的大规模保鲜贮藏问题，也需要有大规模的加工才会最终解决板栗的出路，避免出现栗贱伤农的现象[25～27]。

板栗果皮极难剥离，尤其是紧紧裹在果仁上的内衣。过去，板栗种皮的去除采用人工方法，不仅劳动强度大，而且效率极低，对果仁又有较大的伤害，使其更容易变质，严重影响了果仁的存贮和再加工质量。机械法、热水去皮法、化学法等去皮方法都存在着较多的问题。机械法去皮果肉损失多；热水去皮法去皮其果肉外观形态差；化学法去皮即酸碱并用，碱法加表面活性剂，温度高达80～90 ℃，对果肉腐蚀严重，有时还会使果肉褐色加深或出现褐色斑点[28]。

魏秀青等[29]利用自行设计研制的气体射流冲击设备，很好地解决了板栗破壳取仁的技术难题，为生产各种板栗深加工产品提供了必要的前提条件。利用该设备生产的开口即食板栗极易剥壳，无任何污染，经充氮包装或真空速冻包装，可使保质期延长至次年新鲜板栗上市，满足常年供应。

3.1.1 气体射流冲击技术的特点 气体射流冲击技术是将具有一定压力的加热气体，经一定形状的喷嘴喷出，并直接冲击物料的一种方法。由于喷嘴距离物料较近，气体在冲击物料时在物料表面产生非常薄的气体边界层，因而具有较高的传热系数，与普通的烤箱相比能耗降低约20%。

3.1.2 试验研究装置 气体射流冲击研究的试验装置由3部分组成，即计算机控制系统、数据采集系统、烘焙装置等。

计算机控制系统：整个控制系统采用自编软件并结合相应执行机构进行温度与风机的控制。根据加工物料的需求，该系统具有以下功能：监测与控制射流冲击气体的温度；监测与控制冲击物料后的排气气体温度；采集的温度数据均通过模拟多路转换后，将模拟信号转换为数字信号输入计算机监测与控制系统；采集的温度均可在计算机中直接显示与存储，也可根据要求显示和存储不同点的平均温度。

温度采集传感器用于监测与控制加工过程中不同位置的环境温度，传感器测量精度值为0.5 ℃，探头直径为3 mm。

气体射流冲击试验装置结构主要包括电加热装置、喷嘴、风机、气流分配室和物料支撑装置等。

3.1.3 气体射流冲击板栗破壳技术

工艺流程 新鲜或冷藏板栗→机械或人工划口→气体射流冲击处理(180 ℃，约4 min)→机械或人工剥壳→根据需要进行下一步加工程序或进行抽真空包装→根据需要于室温或冷藏保存。

操作要点

①机械或人工划口：利用自制板栗划口机或人工用小锯条对板栗进行机械划口，每个栗果划1个口，口深0.8～1.0 mm，不伤及栗仁。

②气体射流冲击处理：将划好口的栗果摊放在托盘上，放入气体温度预热到180 ℃的射流冲击炉中，处理4 min后取出。

③剥壳取仁：经射流冲击处理后的板栗，其栗果与外壳及内层红衣已全部分离，86.7%(气流温度180 ℃下处理4 min)会自动沿划痕方向裂开，未开裂的栗果，只要稍加外力，亦可沿划痕方向裂开，用手较容易地将外壳及内层红衣一次剥除，或用滚筒式剥壳机也可一次剥除干净。

④包装：剥出的栗仁立刻投入护色液中浸泡30 min，然后捞出沥干水分，放入真空袋中抽真空包装；或将剥出的栗仁经自然冷却后不经处理直接抽真空包装。

经上述方法处理过的板栗开口率高，剥壳非常容易，手工轻轻往两边一掰，即可将外壳和内衣一次去除，剥出完整的栗仁，无机械损伤，无果肉破碎现象。同时，由于高温处理，起到了高温灭酶的作用，抑制了栗仁的酶促褐变现象。

剥出的栗仁经护色液处理和不经处理直接包装的栗仁在色泽上都呈现浅黄褐色，肉眼观察无明显差异。

此法生产的开口即食板栗与传统的糖炒板栗相比，剥壳容易，无污染，方便卫生，食用时不沾污双手，充氮或冷藏包装使保质期大大延长，可常年供应市场。

3.2 板栗真空爆壳热工过程分析及自动脱壳设备的研究

朱帅[30]对板栗真空爆壳热工过程分析及自动脱壳设备进行了研究。就目前现有的板栗脱壳方法的工艺流程以及相应设备的结构进行比较分析，设计开发出了一套对已经爆壳的板栗进行柔性滚打脱壳的板栗脱壳方法。根据已有的板栗真空爆壳技术，应用ANSYS软件建立了板栗真空爆壳过程的有限元分析模型，分别模拟了板栗在加热过程中的温度场和湿度场的分布情况，以及对它们产生的应力和应变进行了分析。对温度场、湿度场和压力场进行了耦合分析，找出了最大应力和应变产生的位置。同时，还对板栗的大小、真空度等因素对板栗真空爆壳特性的影响进行了模拟分析。在对板栗真空爆壳过程进行了热力学分析模拟后，对其爆壳的热工过程进行了分析计算，得出了板栗真空爆壳过程所需的总热量，采用辐射加热方式爆壳箱所需的辐射换热面积，以及整个过程中所产生的水蒸汽的量。这对实际生产中对真空爆壳设备的选择起着决定性作用。

4 板栗精深加工和系列产品的开发与研制

4.1 板栗脆片系列产品

选料→去壳漂烫→脱皮→切碎→护色液浸煮→加调料→拌匀→压片→成型→油炸→成品检验→包装(与适量苹果、香蕉脆片搭配)→成品。

生产酥脆营养板栗脆片的技术关键是护色、油炸温度和时间设置。护色液：Na2HS2O52.5 g/L，柠檬酸1.0 g/L，抗坏血酸10.0 g/L；配料：栗粉(质量分数大于0.5)，玉米淀粉，CaCl2，食用油，麦芽糊精，香料[1]。

4.2 低糖板栗果脯系列产品

板栗果实淀粉含量较高，加工后易发生淀粉的回生和老化。低糖板栗果脯运用生化技术，将部分淀粉转化为糖，既保留了板栗特有的风味，而且不发硬，有韧性，口感好。

工艺流程：脱壳板栗(无锈斑、色泽鲜黄)→预煮(在质量浓度为1.0 g/L的柠檬酸中微沸20 min)→漂洗(60～70 ℃清水漂洗10 min)→加淀粉酶处理→真空浸糖(糖液中糖的质量浓度300 g/L，真空度0.053～0.093 MPa，抽气时间25～30 min)→浸糖(糖液中糖的质量浓度大约450 g/L，浸泡至栗实中糖的质量分数为0.4以上)→烘干(80～90 ℃热风干燥，至水分的质量分数为0.08～0.12)→无菌包装。

4.3 板栗制蓉

工艺流程：板栗→筛选→清洗→灭酶→脱外壳→去内衣→护色→漂洗→预煮→粉碎→配料→真空熬制→包装→检验→成品。

调配好的栗蓉原料入9.07×104～9.40×104Pa真空体系熬制30～40 min。由于真空熬煮温度较常压低，使得栗蓉色泽保持了原有的浅黄色，风味物质损失也较少，终产品板栗风味浓郁，具有良好的品质。

栗蓉为高糖高水分食品，适于用作中西式甜点或速冻食品的馅料。

4.4 五香板栗

五香板栗与其它果蔬即食片有相似的加工特性[31]。

工艺流程：板栗→预处理→挑选分级→蒸煮处理→烘烤→抽真空包装→杀菌处理→成品。

蒸煮液配方：八角茴香80 g，桂皮50 g，丁香15 g，花椒15 g，甘草20 g，食盐400 g，白糖250 g，水10 kg。将煮制好的栗果用清水冲洗掉表面粘附的调味液，于120 ℃条件下烘烤1.5～2.0 h，栗果中水分的质量分数下降至0.3时，涩皮与果肉分离，食用时容易剥落，且果肉不碎，干湿度适中。包装好后入沸水中杀菌30 min。

4.5 板栗罐头系列产品

工艺流程：原料分选→清洗→剥壳→去红衣→护色→清水漂洗→分级→装罐→排气密封→杀菌、冷却→入库。

将去壳去涩皮的栗果立即浸入1.0 g/L的柠檬酸中备用。用清水在漂洗池中漂洗一周，每隔2 h换水1次。栗果按大小进行分类，捡出破碎的栗果。将栗果装入已消毒的马口铁罐内、随即注入煮沸的、质量浓度为30 g/L的盐水中。排气要求罐中温度为68～72 ℃，用真空封口机封口。高温杀菌，之后迅速降温至38 ℃。

4.6 板栗乳饮品

配方：牛奶300 g/L，板栗浆500 g/L，砂糖80 g/L，稳定剂、风味改良剂、香精各适量。

工艺流程：板栗→脱壳→浸泡→热烫去皮→磨浆→过滤→煮浆→调配→均质→灌装→灭菌→成品。

脱壳板栗加入2倍水浸泡，以软化其组织，95～100 ℃热烫，漂烫液中添加亚硫酸钠0.1 g/L，异抗坏血酸钠0.1 g/L，调pH值3左右，去皮，加干果质量10倍水磨浆。调配后板栗奶加热至70 ℃，20 MPa均质。灌装后121 ℃灭菌15 min，冷却。

4.7 天然全板栗饮料系列产品

工艺流程：板栗→原料选择→剥壳去衣→破碎→护色→磨浆→过滤→煮浆→调配→均质→灌装→杀菌→包装→成品

产品配方：栗浆[m(板栗)∶m(水)=1∶15]300 g/L，白砂糖60 g/L，苹果酸0.4 g/L，柠檬酸2.0 g/L，复配增稠剂[m(瓜尔豆胶)∶m(黄原胶)∶m(海藻酸钠)∶m(耐酸CMC) =1.2∶3.0∶1.0∶1.0]2.5 g/L。

工艺说明：

原料——挑选果实粒大饱满，无发霉、生虫、长芽的优质板栗。

磨浆护色——将栗仁先用组织捣碎机进行破碎，之后以栗、水质量比为1∶15加水，同时加入1.1 g/L的柠檬酸搅拌均匀，用胶体磨磨浆[32]。

过滤煮浆——用双层纱布进行过滤，然后煮沸，期间须不断搅拌。

调配——将栗浆、白砂糖、增稠剂、乳化剂和调味剂按配方比例进行调配。

均质——常温下高速均质至栗浆呈现均匀细腻的组织状态。

罐装杀菌——均质操作后立即罐装，封盖后杀菌。

据周畅报道[33]，通过单因素和正交试验确定了板栗饮料中所加复合护色剂的最佳配方为：柠檬酸1.4 g/L，Vc 0.4 g/L，植酸0.3 g/L。试验得出：用单甘酯2.0 g/L和蔗糖酯0.5 g/L复合的乳化剂、黄原胶0.8 g/L，杀菌条件为121 ℃，6 min，对板栗饮料的稳定效果较好。

4.8 板栗营养粉

4.8.1 乳蛋白板栗营养粉

工艺流程：超微板栗粉+蛋黄粉+胡萝卜粉+乳粉→按比例混合→过筛→成品

产品配方：以板栗为主要原料，并通过添加奶粉、胡萝卜粉、蛋黄粉等辅料，以各种营养成分的日最低摄入量为依据，最后确定复合营养板栗粉配比为：板栗粉450 g/kg，奶粉350 g/kg，胡萝卜粉60 g/kg，蛋黄粉70 g/kg，单甘酯3 g/kg，蔗糖酯4 g/kg，黄原胶4 g/kg，瓜尔豆胶1.1 g/kg[4，34]。

工艺说明：新鲜鸡蛋在95～100 ℃条件下煮制5 min。冷却后取其蛋黄，烘干后粉碎过筛(筛孔尺寸0.15 mm)。

新鲜胡萝卜经清洗、切块、漂烫后，在100～150 ℃下烘烤300 min，冷却后，粉碎过筛(筛孔尺寸0.15 mm)。

将各种原辅料按一定比例混合，然后过筛(筛孔尺寸0.15 mm)，以保证各种原料混合均匀。

4.8.2 大豆蛋白板栗营养粉

工艺流程：超微板栗粉+蛋黄粉+胡萝卜粉+大豆蛋白粉→按比例混合→过筛→成品

产品配方：板栗粉410 g/kg，大豆粉360 g/kg，蛋黄粉140 g/kg，胡萝卜粉90 g/kg，蔗糖酯5 g/kg，单甘酯4 g/kg，黄原胶3 g/kg，瓜儿豆胶3 g/kg。

成品淡黄色，色泽均匀一致，有板栗香味和豆香味，无异味，组织呈均匀松散的细粉状，无杂质。冲调后香味浓郁，口感细腻，组织均匀，溶解迅速，稳定性好。

4.9 板栗酒

工艺流程：板栗预处理、大米→混合→蒸煮→陈放(拌曲)→保温→封缸(发酵)→酿制→贮存→过滤→勾兑→灌装→包装→成品。

板栗果经去壳、分选等预处理后与浸泡过的大米按比例混合、拌匀，在高温下蒸煮几小时出锅，然后自然晾干，并在一定温度下拌入适量酒曲，后在恒温下陈放20～30 h(其间翻动数次)。在消毒灭菌后封缸，在封缸期间的第4～7天，开缸加入适量水并保温继续封缸。取出封缸好的原料在高温下蒸酿，蒸出酒汁，以30～40 ℃为宜。出酒后贮存、过滤、勾兑、灌装[35，36]。

4.10 板栗花精油

赵文越[37]研究了板栗花精油的驱虫作用。第一，以板栗花为原料，水蒸气蒸馏法得到精油，采用气质联用法(GC-MS)对板栗花精油进行成分分析；以白纹伊蚊为试虫，并以有效保护时间和驱避率为指标来研究了板栗花精油及精油4种单一有效组分、板栗花蒸馏液对蚊虫的驱避活性。结果表明，板栗花精油主要有醛、酮、醇、酯类化合物12种，精油以及其中的单一有效组分薄荷醇、香叶醇、芳樟醇和松油醇的有效驱避时间分别为3.00，4.25，6.00，3.75，5.00 h，而板栗花蒸馏液仅为0.05 h，市售花露水为2.25 h，显示出板栗花精油具有十分强的驱避活性。同时，将有效单一组分为强化剂，以100 mL板栗花蒸馏液为基础，通过正交试验，优化板栗花蒸馏液的驱蚊活性，得到板栗花花露水配方，其驱蚊有效时间为2.5 h，为板栗花的综合利用开发提供技术支持。

第二，以板栗花驱蚊花露水为原料，通过抑菌圈初筛和生物量复筛，研究了板栗花驱蚊花露水的抑菌能力。结果表明：板栗花驱蚊花露水对黑曲霉和产黄青霉抑菌圈直径处于10～15 mm之间，属于中度敏感；对啤酒酵母菌的抑菌圈达15 mm以上属最敏感，与市售花露水阳性对照组相比，抑菌作用优势明显。生物量复筛结果表明：在1 L液体培养基中加入30 mL板栗花驱蚊花露水，则啤酒酵母菌、产黄青霉和黑曲霉均没有形成完整的生长周期，抑菌作用明显。因此，依据该结果可研制施用于皮肤的新型驱蚊产品。

第三，通过对板栗花驱蚊花露水总还原力、清除羟自由基、清除DPPH自由基的测定，并以市售花露水以及质量浓度为0.25 g/L的Vc溶液作为阳性对照，研究板栗花花露水的抗氧化能力。结果表明：板栗花驱蚊花露水清除DPPH自由基能力达到40%，并且稀释2～15倍保持了较好的稳定性，优于市售花露水，在总还原力、清除羟自由基两项指标上，板栗花驱蚊花露水在一定范围内与样品液质量浓度为0.25 g/L的Vc作用相当，同样优于市售花露水。因此，为后续的研究奠定基础，同时也为板栗花驱蚊花露水的开发提供了理论依据。

4.11 板栗花保健饮品

板栗花含有多种黄酮类化合物，在多种生物活性功能中扮演极其重要的角色，其保健功能与苦荞麦相媲美[38]。板栗花中黄酮类化合物常被运用于药品及保健方面。板栗花保健饮品充分利用了板栗花中具有营养保健功能的黄酮类物质，研发出方便可口的保健型植物提取液，必将具有广阔的市场前景和可观的经济效益。

贾雅琼等[39]对板栗花饮料最佳浸提工艺方法和工艺参数的筛选、最佳调配工艺方法和工艺参数的筛选、最佳产品稳定性试验方案及板栗花饮料体外抗氧化保健功能进行了系统的研究，结果表明:第一，通过单因素试验，以及普通水浴提取和超声波提取的正交试验优化。证明普通水浴时提取温度为100 ℃，提取剂用量70 mL/g,提取时间为40 min时为最优;而超声波提取时超声功率为700 W,提取时间为25 min，提取温度为60 ℃,提取剂用量70 mL/g时为最优。比较两种工艺的最优方案得出，超声波提取方案所得黄酮浓度高于普通水浴的提取方案。第二，通过对板栗花饮料调配正交试验的优化，经感官评定得出最佳板栗花饮料调配工艺参数为：蜂蜜20 g/L，白砂糖60 g/L，柠檬酸0.2 g/L。第三，通过对板栗花饮料沉淀物质分析研究确定澄清方案。经过对物理澄清和化学澄清中各种方案进行反复试验，结果表明：物理澄清最佳工艺参数为，在压力 0.1 MPa时进行超滤;化学澄清最佳工艺参数为：黄原胶和CMC-Na的质量比为1∶1，复配剂最大添加量为10 g/L时进行复配。各方法相比较后得出超滤澄清法澄清效果较优。第四，通过对板栗花饮料总还原性、清除DPPH自由基、超氧阴离子自由基(O2·-)和羟自由基(·OH)能力的测定，以及和Vc还原能力的比较可以得出，板栗花饮料具有较强的体外抗氧化性，其还原能力直追Vc，在清除DPPH及羟自由基方面接近Vc。

4.12 板栗壳提取色素

周国燕等[40]用乙醇法和超声波法从板栗壳中提取色素，并对两种方法进行比较，同时研究了板栗壳中色素的抑菌性及其应用。正交试验结果显示：超声波具有省时、节能、提取率高等优点;超声波协助提取法的较优工艺参数为乙醇体积分数40%，超声波功率200 W，作用时间8 min。板栗壳色素对枯草芽胞杆菌、大肠杆菌、黑曲霉和青霉具有抑制作用对苹果汁有一定的防腐效果。

4 存在问题探讨与分析

板栗加工品种较少，出口产品以简单的粗加工品为主。市场上的板栗制品主要有糖炒板栗、糖水栗子罐头、速冻板栗仁、小包装甘栗仁、板栗酱等，科技含量低，加工技术落后。大部分板栗出口后，被外商进行深加工，以高出原产品数倍的价格投放市场，从而获得高额利润。分析其主要原因，还是研究工作没有能够很好的适应板栗快速发展的需要。

一般认为，剥壳去衣、控制褐变和防止破碎，是板栗加工工艺中首先遇到的技术难题。只有在有效地解决了这些难题的前提下，才有可能比较顺利地研制出理想的板栗产品。剥壳去衣是板栗加工的首道工序。目前，我国大多数加工厂的板栗剥壳工艺以人工剥壳为主，有生剥和热剥两种方法，费工费时，加工成本高。我国传统的板栗去衣工艺采用热减法，但存在使栗果褐变、环境污染等明显弊端。中国农业机械化科学研究院[27]已成功研制了5LJ300型板栗专业剥壳去衣的成套设备，包括分级机组、硬皮处理机组、热处理机组、剥壳去衣机组、壳仁分离机组、辅助设备、电气控制系统等，其主要性能指标是生产率300 kg/h鲜板栗，整仁率90%以上，但由于设备成本较高，未能在生产中得到较好的应用。

在板栗真空爆壳后的自动脱壳设备方面，陕西科技大学[30]自主研发设计了一种新型的柔性击打式脱壳去衣机，能大大提高板栗的脱壳效率、减小机械脱壳方式对栗仁的损伤。通过小型样机试验，得出了最佳的脱壳参数组合，验证了其脱壳去衣效果的良好性，并对成套的板栗脱壳生产线进行了一个简单的设计和效益分析，为大规模的工业化生产打下基础。

板栗果肉破碎的主要原因是高温引起子叶接缝处水汽和空气压力剧增，导致子叶分离。板栗果肉破碎主要发生在果实烫漂护色和成品杀菌环节。据资料报道，烫漂护色后的果肉破碎率为20%～30%，杀菌后的果肉破碎率可达到70%～80%。目前，减少板栗果肉破碎率的主要方法是质量浓度为300 g/L的糖水预煮，郑国社等[41]提出的“分段升温-分段降温”预煮法比常规预煮法可降低果肉破碎率25～30个百分点。总而言之，这一问题还需要进一步开展研究，以寻求更好的解决办法。

近年来，板栗贮藏加工业发展很快，延伸了板栗的产业化链条，提高了产品的附加值，较好地发挥了产业的龙头带动作用。以河北栗源食品有限公司为例，该公司是目前北方最大的板栗加工生产企业，该公司占地面积10多万平方米，总投资近8亿元，建有现代化气调恒温冷库和加工车间5万余平方米，具有近3万吨板栗的贮藏和加工能力。该公司2000年全面通过ISO 9001质量管理体系认证和绿色食品认证，2003年通过HACCP验证，2004年获得日本有机食品认证。公司产品已有鲜板栗、速冻栗仁、小包装甘栗仁、天然花粉浆、栗蓉、栗罐头、栗羊羹等10大系列30多个品种，出口日本、美国、加拿大、韩国、泰国、马来西亚、新加坡、菲律宾以及香港、台湾等十几个国家和地区。

总之，尽管我国板栗贮藏加工产业发展很快，但是与发达国家相比还存在巨大差异。目前，我国板栗加工转化率平均为20%～30%，而发达国家为90%～95%[42]。因此，开发新一代高附加值的板栗深加工产品已成为板栗加工业的当务之急。另外，一些产品的质量难以保证，不同程度的存在产品褐变及淀粉老化等问题，这也是一些发达国家以此为借口禁止或限制进口中国板栗产品的原因。

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(责任编辑：朱宝昌，杨静)

Progress on Processing Technology of Chestnut Products in China

GAO Haisheng, CHANG Xuedong

(College of Food Science & Technology, Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600, China)

The processing technology of chestnut products in China was summarized in this paper. The browning reasons of chestnut processing were analyzed firstly and some measures to control were suggested. Secondly, the grading detection method of machine vision technology and multi-source information fusion technology was introduced. Then, Air-Impingement Jet technique, a new shell-breaking technology, was introduced in details in characteristics, equipment and craft. Meanwhile, the development of serial chestnut products in deep processing was illustrated in the paper and the products included chestnut crisp, low-sugar preserved chestnut, chestnut paste, spiced chestnut, chestnut can, chestnut milk, natural chestnut beverage, chestnut nutrient powder, chestnut wine, chestnut flower essential oil, chestnut flower healthcare beverage and pigments from chestnut shell. Finally, the problems in chestnut processing were also discussed.

chestnut; processing technology; progress

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.02.001

国家林业公益性行业科研专项(项目编号：201304708)；河北省科技计划项目(项目编号：12221005D)；河北省百名优秀创新人才支撑项目(项目编号：BRⅡ-115)。

2016-03-02

S789.5

A

1672-7983(2016)02-0001-10

高海生(1962-)，男，硕士，教授。主要研究方向：园艺产品贮藏加工技术。