板栗粉食品的开发利用研究进展

周葵，张雅媛，游向荣，王颖，李明娟，卫萍

（广西农业科学院农产品加工研究所，广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西南宁530007）

板栗（Chestnut），壳斗科（Fagaceae）栗属（Castanea Miller），在我国已有3 000 多年的种植历史，是重要的“木本粮食”之一。根据联合国粮食及农业组织统计，2017 年我国板栗产量为1 939 719 t，占全世界总产量的83.3%，具体数据见表1。

表1 2017 年世界各国板栗产量排序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、酚类等功能营养成分[1]，并具有独特的香气、甜糯口感，深受广大消费者喜爱。但板栗采收期短，果仁水分含量高（约占50%以上），且又被致密的内皮、果壳紧密包裹，易霉变、发芽、腐烂等，不耐贮藏，而干燥技术是常规耐贮加工方式。将板栗去壳去内皮、（熟化）干燥、粉碎等工序制得板栗生粉（熟粉），既能延长贮藏期，确保板栗不受季节限制；又能以板栗粉形式拓宽其在食品行业中的应用。本文主要就板栗粉的营养价值、主要加工方式、在食品产业中的应用作介绍，并进行了展望，以期为板栗粉的食品研发提供新思路。

1 板栗粉的营养价值

因品种、产地环境、加工方法等不同，板栗粉中营养成分含量有所差异。一般而言，板栗粉以淀粉和糖为主，其中淀粉约占42.4%～57.1%（直链淀粉约14.5%～35.1%）[2-3]、糖占20%～32%、蛋白质占5.3%～7.96%（必需氨基酸约4%～7%）、膳食纤维占4%～10%、脂肪占2%～4%[3-6]。研究表明，板栗粉的饱和脂肪酸占比低（16.28%～20.98%），单不饱和脂肪酸（38.76%～44.34%）和多不饱和脂肪酸（38.41%～43.94%）占比高，主要脂肪酸为棕榈酸（15.87%～20.37%）、硬脂酸（0.31%～0.69%）、油酸（38.65%～44.23%）、亚油酸（34.68%～40.04%）、亚麻酸（2.64%～3.89%）。游离氨基酸主要为脯氨酸（6%～9%）、丝氨酸（4%～5%）、丙氨酸（4%～5%）、天冬酰胺（1.5%～1.8%）和甘氨酸（1.5%～1.7%）[7]。与一些无麸质粉（荞麦粉、玉米粉、大米粉）相比，板栗粉中钾、镁、钙较多，其中钾含量约为854 mg/100 g，镁含量约75.8 mg/100 g，钙含量57.6 mg/100 g[8]，是人体良好的矿物质来源。

此外，板栗粉在活性成分、抗氧化活性方面也有一些相关研究。板栗粉中发现有原花青素（1 μg/g DW以矢车菊素计）、黄酮（53 μg/g DW 以槲皮素计）、酒石酸酯（175 μg/g DW 以咖啡酸计）、多酚（3 184 μg/g DW以儿茶素计）、鞘脂（48 mg/kg ～56 mg/kg）[9]、生育酚（18 mg/kg～114 mg/kg）等多种活性成分。其中生育酚主要为γ-生育酚（89%～97%）、δ-生育酚（2%～7%）、α-生育酚（1%～6%）[10]，有利于减缓细胞蜕化，维持骨骼肌质量。板栗粉总抗氧化能力为3.05（mg of Trolox/g）～5.47（mg of Trolox/g）[7]，具有一定的抗氧化功效，可有效帮助预防疾病。

2 板栗粉的主要加工方式

一般而言，影响板栗粉品质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]发现蒸煮方式会增加约4%含水量，但电烤方式会降低约20%含水量，且蒸煮熟化后的板栗比电烤后的板栗色泽更亮。Gonçalves B 等[12]发现与蒸煮熟化的板栗相比，烘烤（200 ℃）的板栗具有更高蛋白质及膳食纤维、更低脂肪。Africa Sanchiz 等[9]研究表明沸水蒸煮与高压蒸煮均会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，常见干燥方式主要为自然晾干[13-14]、热风干燥[5，13-17]、微波干燥[13-14，18-19]、真空冷冻干燥[5，14-16]、喷雾干燥[18-20]、热风-微波组合干燥[21]等。例如李庆等[15]研究表明热风干燥（60 ℃、8 h）板栗粉色泽浅黄，保留了大部分营养成分，有板栗的特殊香气；但真空冷冻干燥制备的板栗粉颗粒较细。Correia P 等[22]研究了不同干燥温度（40、50、60、70 ℃）对不同品种板栗的基本物理特性、营养成分影响，结果表明干燥温度越高，板栗粉中还原糖越高、淀粉越低，且影响程度因品种不同而有所差异。此外，营养成分的差异会影响板栗粉加工特性及口感，例如祝美云等[23]研究发现板栗粉中蛋白质含量与峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度和回复值显著负相关（P＜0.05），但脂肪含量与板栗粉糊化特征参数的相关性不明显。此外，粉碎工序主要影响板栗粉的粒度，而粒度又影响加工品质。例如朱京涛等[24]进行超微粉碎制备的板栗粉，粒度减小，比表面积增大，加工特性得到一定改善。

3 板栗粉在食品工业中的应用

目前，市面上现售的板栗粉简单分为生粉与熟粉，主要用于家庭制作栗子面窝头、栗子蓝莓马芬蛋糕、全麦栗香果干面包、板栗饼等；而熟粉可以直接冲食。为了更好精准延伸板栗粉在食品工业中的销售链，越来越多研究学者以无麸质食品治疗乳糜泻为切入点，深入探讨板栗粉在无麸质领域的应用优势。乳糜泻（celiac disease，CD）是一种因摄入含麸质（主要是麦类作物中的面筋蛋白）食物后不耐受而诱发的小肠慢性肠炎，约占全世界人口的1%。对于乳糜泻患者、小麦过敏者、非乳糜泻麸质过敏者等消费群体，无麸质饮食（gluten-free diet，GFD）已成为常规需求品[25]。GFD 是指使用不含麸质的原料（大米、玉米、马铃薯、木薯等）制作的一类食品[26]，近年来，板栗粉以无麸质、香甜可口为靓点，广泛用于制作面包、蛋糕、饼干、脆片等各类主食和零食[2]，已成为食品行业的研究热点。

在适宜的添加量时，板栗粉能改善产品香气、提高膳食纤维、矿物质元素含量及抗氧化能力，同时又能降低产品热量。例如Dall Asta C 等[27]研究小麦粉/板栗粉不同配比（100/0、80/20、50/50）对面包基本理化性质、营养特性、抗氧化特性及香气等影响，表明板栗粉添加量越高，面包抗氧化能力越高、香气更佳。Paciulli M 等[28]研究不同板栗粉添加量（20 g/100 g、10 g/100 g）对无麸质面包在贮藏期间成分、色泽、质构、抗氧化特性等影响，结果表明板栗粉能稳定面包在货架期内的色泽及抗氧化能力。ronja SimoviDragana 等[3]进行了板栗粉饼干（添加量60%）、全小麦粉饼干的营养成分，前者能量值为1 907.8 kJ/100 g，而后者有1 951.8 kJ/100 g。

另一方面，板栗粉应用于无麸质食品时，可能存在质构坚硬、低体积、感官评价低、保质期短等问题[29]，例如Demirkesen I 等[30]研究板栗粉/米粉不同添加量对面包的影响，结果表明添加板栗粉后面包体积小、质构更硬、色泽更暗。Pejcz E 等[31]在制备面包时，研究了无麸质粉（板栗粉、椰子粉、亚麻粉、大麻粉）替代5%、10%、15%小麦粉。结果表明，板栗粉的添加会降低面团蛋白质含量，使面包体积更小、颜色更暗。针对板栗粉产品这些问题，国内外研究学者主要从配方优化、添加剂选择、工艺方面等入手，改善板栗粉产品品质，具体见表2。

表2 调控板栗粉产品品质的研究Table 2 Improving the quality of chestnut flour products

4 结论与展望

近年来，板栗作为一些地方脱贫攻坚主导产业之一，种植规模不断扩增。现有加工模式（鲜食、烹调、糖炒板栗、即食熟板栗仁）的加工量已经无法与产量想匹配，又无法满足多样化市场需求，而板栗粉可能恰好解决这一难题。将大批量板栗原料进行简单粗加工制成板栗粉，一方面可延长贮藏期；另一方面，以板栗粉为基础原料，可用于生产板栗面包、板栗饼干、板栗糕、板栗酥脆片、板栗面条、板栗果冻、板栗酸奶等众多产品。国内外研究已表明板栗粉是一种高价值食品，能丰富产品营养成分，例如矿物质[35]、膳食纤维[3]等，提高产品香气[27，35]、抗氧化能力[27]，同时也降低产品热量[3]，符合消费者健康理念。随着板栗粉在食品行业中的热度日益剧增，板栗粉的高效利用研究会更加深入，或许可从以下两大方面进一步强化。

4.1 多个品种、工艺优化，进一步拓宽应用范围

现有的板栗粉通常需要冷藏，这样保质期可长达2 个月，可能原因是直链淀粉-脂类化合物络合物易引起板栗粉常温储藏性能不佳，但具体原由有待进一步研究。板栗品种的差异会影响板栗粉中直链淀粉含量、脂类化合物含量及组成。目前主要是根据糊化温度、淀粉、含水量、可溶性糖含量将板栗分为炒食型、菜用型[39]，我国板栗地方品种多达350 个（尚不包括有价值的遗传材料和东北的丹东栗）。或许可以根据板栗粉的实际用途，建立相关品质评价标准，通过大量的数据分析更加精准地开展专用板栗粉加工品种的筛选，从而改善板栗粉的贮藏性能，更好的进行板栗粉推广应用。

板栗粉制备工艺研究已多样化，但常见的滚筒干燥却未见报道。通常，原料粒径是影响产品品质的关键因素之一，例如Wu Tong 等[40]对比3 种研磨方式（湿法磨、旋风磨和超细粉碎）制备的米粉对无麸质米粉面包的影响，结果表明，湿法磨的米粉淀粉破损率低，能保留大量完整的淀粉，制备的无麸质米粉面包品质更佳。Belorio M 等[41]研究表明玉米粉平均粒径越大，无麸质饼干硬度越小。此外，或许可以深入研究板栗粉制备过程中的酶解工序，例如Lopes B D M 等[42]研究酶解时间（12、24、36 h）对板栗粉糊化特性、热力学特性影响，结果表明，经过酶解处理后的板栗粉具有最低峰值黏度、最低回生值，可能增加在冷冻食品中的应用范围。以多种无麸质原料为对照，进行流变学性质比较，或许能更好解析板栗粉的应用机制，探寻板栗粉的最佳靓点。例如Martínez M 等[43]研究玉米粉、米粉、玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉在面团发酵和烘焙过程中流变学、微观结构变化。

4.2 多种原辅料优化，进一步强化产品色香味

“香、甜、糯”是板栗最常见的三大靓点，可多方位多角度进行板栗产品开发。目前板栗粉的应用开发大部分集中在小麦粉、米粉等原料复配方面，后续可尝试与多种无麸质原料（例如玉米粉、藜麦粉、红薯粉、木薯粉、马铃薯粉、玉米淀粉等）进行优化，探讨加工过程中降解、美拉德反应等因素对产品香气的影响。例如Pico J 等[44]研究表明无麸质粉（玉米粉、米粉、荞麦粉、藜麦粉等）及淀粉（小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉）的类型对面包香气成分均有不同影响。同时，通过各种蛋白质、乳化剂等选择，改善产品色泽、硬度及食用品质。例如Noriaki Aoki[45]研究表明5%红薯粉（含有高β-淀粉酶活性）替代米粉时，能有效地降低无麸质面包硬化速度。Sahagún Marta 等[46]在制备无麸质玉米饼干时，研究了4 种蛋白（豌豆、马铃薯、蛋白、乳清）替代15%、30%玉米粉对产品的影响，结果表明豌豆蛋白感官评价分值最高。Yildirim R M 等[47]优化无麸质粉（玉米粉、米粉、马铃薯粉、玉米淀粉、木薯淀粉），食品添加剂（大豆蛋白、豌豆蛋白、谷氨酰胺转胺酶）制备无麸质糕点。张中义等[48-50]在制备无麸质面包（米粉、红薯淀粉）时，优化了乳化剂（硬脂酰乳酸钠、蔗糖脂肪酸酯、大豆卵磷脂、分子蒸馏单甘酯）、水溶性胶体（羧甲基纤维素、果胶、刺槐豆胶、瓜尔多胶、羧丙基甲基纤维素）、牛乳蛋白（乳清浓缩蛋白、酪蛋白酸钠、脱脂乳粉），进一步提升了产品品质。

此外，板栗粉在国外市场十分畅销，但国内消费者对板栗粉的应用意识偏薄弱。板栗粉大部分来自农户小规模初加工，我国专供板栗粉的加工企业偏少。现有的市售板栗粉产品具有质量不稳定、包装简单、销售应用渠道窄等一些弊端，缺乏所以，在大力进行板栗粉开发研究应用基础时，需加强对板栗粉的宣传推广，为板栗粉加工业的发展营造优越的氛围，科学指导板栗在干燥制粉、产品加工等生产环节，精准引领板栗粉产业链的成型与壮大。