板栗深加工中去壳及护色研究进展_孙鸿鹄.pdf

180 食品安全导刊 2023年1月（上）食品科技板栗深加工中去壳及护色研究进展孙鸿鹄1，胥小荣2，王照友3（1.河北省承德市兴隆县农业农村局，河北承德 067399；2.承德市食品药品检验检测中心，河北承德 067000；3.承德市双桥区市场监督管理局，河北承德 067000）摘 要：在板栗的深加工过程当中，板栗的去壳以及护色是最难的两道工序，其效果直接影响板栗的加工质量以及销售量，因此去壳和护色技术一直是食品领域科研人员研究的重点。本文分析了板栗深加工过程中的去壳技术和护色技术，并以技术为出发点，分析板栗深加工处理时的优化方法，从而促进板栗加工行业的可持续发展。关键词：研究进展；护色技术；去壳技术；板栗深加工Research Progress on Husking and Color Protection of Chestnut in Deep ProcessingSUN Honghu1,XU Xiaorong2,WANG Zhaoyou3(1.Agriculture and Rural Bureau of Xinglong County,Chengde City,Hebei Province,Chengde 067399,China;2.Food and Drug Inspection and Testing Center of Chengde,Chengde 067000,China;3.Market Supervision and Administration Bureau of Shuangqiao District,Chengde 067000,China)Abstract:In the process of deep processing of Chinese chestnut,the shelling and color protection of Chinese chestnut are the two most difficult processes,and their effects directly affect the processing quality and sales volume of Chinese chestnut.Therefore,the shelling and color protection technology has always been the focus of researchers in the food field.This paper analyzes the shelling technology and color protection technology in the process of chestnut deep processing,and takes technology as the starting point,analyzes the optimization methods in the process of chestnut deep processing,so as to promote the sustainable development of chestnut processing industry.Keywords:research progress;color protection technology;shell removal technique;deep processing of Chinese chestnut板栗作为我国较为传统的一种农副产品，在人们的日常生活中占据着一定的地位。在我国食品加工行业不断发展的背景下，为了进一步强化板栗的食品价值，板栗罐头、板栗果脯、板栗馅料、板栗速溶粉和板栗果酱等深加工形式的板栗食品逐渐打入市场，并且被人们接受和喜爱。然而，板栗本身具备去壳难且容易氧化变色等问题，使得其深加工的技术要求较高，并且深加工成品的质量很难得到有效保证。为了促进板栗深加工领域的良性发展，必须重视起相关加工技术的改革创新，尤其是板栗深加工的去壳和护色技术，这两项技术对板栗深加工产品质量产生直接影响，只有充分把握去壳技术和护色技术，才能够实现板栗深加工行业的全面进步，从而生产出质量稳定且具有技术保障的板栗深加工产品。1 板栗的营养价值及其食品特性分析我国中医领域的观点认为，板栗具有活血强筋等功能，能够起到预防冠心病以及高血压等心血管疾病问题。在临床医学方面，对于痔疮、腹泻和呕吐等病症，板栗也有良好的治疗效果1。在我国，可种植的板栗品种较好且抗病性强，可栽培区域也相对较广，所以我国是世界范围内主要的板栗出口国之一。但是，新鲜的板栗在存储、处理和运输过程当中非常容易腐烂变质，而且板栗在深加工时会出现去壳困难以及栗仁褐变等技术难题，食品行业的科研人员逐渐将注意力集中到了板栗的去壳和护色等板栗深加工技术的研究和应用方面。DOI:10.16043/ki.cfs.2023.01.038Jan.2023 CHINA FOOD SAFETY 181食品科技2 板栗去壳技术的研究和应用在保证板栗食品价值的基础上提高板栗商品价值的有效方法，就是对板栗进行深加工。在板栗的深加工过程中，第一大难题便是在保证板栗果实完整的基础上进行去壳处理。板栗的外壳较为坚硬且没有缝隙，板栗的内皮不能直接使用，而内皮紧密包裹着栗仁。外壳无缝以及内皮的紧密贴合2，使得板栗的去壳工作难度非常大。我国在对板栗进行深加工时，去壳步骤主要是采用人工去除，劳动强度较大，去壳效率较低，去壳工作的质量也难以保证，并且去壳之后的板栗栗仁非常容易破坏或发生变质现象，导致板栗栗仁的储存时间非常短，严重影响后续的加工进程和加工质量。面对这一问题，科研人员逐渐开始研究化学去壳法、热烫去壳法以及机械去壳法，然而化学去壳法存在明显的副作用，用于去壳的化学药物会腐蚀板栗果肉，甚至还会加重栗仁的褐变问题；热烫去壳法的操作最为困难3，不仅能量损耗较大，而且处理之后的果肉形态和外观都相对较差；机械去壳法处理得到的栗仁大多外形不完整且整体形态较差。与此同时，美国和日本等食品加工技术较为发达的国家使用的板栗去壳设备往往比较昂贵，我国进行板栗深加工的企业往往为中小型的食品加工企业，难以担负高昂的去壳设备购买费用，因此仍然采用手工的方式进行去壳操作。随着科学技术的不断发展，国内外科研人员研究出了许多板栗去壳的新技术，比如气体射流冲击法、真空脱壳法和高压能量法等。其中，气体射流冲击法是利用气体冲击的方法，施加无副作用的热气体，从而使板栗外壳脱落。真空脱壳法则是利用真空环境的水分变化，把板栗置于完全真空的环境中，使板栗外壳中含有的水分在完全真空的环境中逐渐蒸发，使板栗外壳的脆性逐渐增强，同时板栗栗仁也会因为缺水而收缩变形，进而使板栗外壳和内皮与果肉分离，保证了板栗栗仁的完整性。高温高压能量法则是利用高温高压设备，将板栗放置于专用设备当中，利用瞬间转移环境的方法使板栗的外壳脱落。相对传统手工去除板栗壳、化学药物去壳法、热烫去壳法以及机械去壳法，气体射流冲击法、真空脱壳法和高压能量法更有优势，科研人员经过大量的实验发现，气体射流冲击法和真空脱壳法可以保证在不损伤栗仁的基础上脱离板栗外壳，并且能够保证果肉的完整性和质量，所消耗的人工和机械成本较低，能够很好地满足板栗深加工的生产需求。目前大部分板栗加工企业的板栗去壳方法为气体射流冲击法和真空脱壳法，大大提升了板栗去壳效率，为企业带来可观的利润。高压能量法起步较晚，目前还处于应用尝试阶段，我国部分地区已经开始投入能量法板栗脱壳机的实际生产和销售，利用该机器处理 1 500 kg 左右的新鲜板栗所需要消耗的人工费在 2 500 左右。相对于气体射流冲击法和真空脱壳法两种技术，高压能量法存在一定的隐患，尤其是需要高压高温，一般中小企业难以达到此种技术要求，因此发展比较缓慢。3 板栗护色技术的研究和应用板栗可食用部分含有多种氨基酸，在板栗加工过程中，这些氨基酸与糖类发生美拉德反应。板栗去壳之后，长期暴露于空气中，非常容易出现氧化变色现象，导致板栗栗仁的褐变问题。板栗栗仁出现褐变问题，不仅会影响栗仁的外观，还会影响板栗的口感和品质，甚至还会流失部分营养价值。板栗的褐变问题限制了板栗深加工行业的深入发展。在现阶段的果蔬加工行业中，大多应用亚硫酸盐进行护色，亚硫酸盐这一护色剂的护色效果最好，实际使用范围也最广4，然而，若加入食品中亚硫酸盐的用量得不到严格控制，会对人体产生一定的负面影响。目前部分国家已经严令禁止使用亚硫酸。对于板栗果肉的褐变问题而言，非酶促褐变和酶促褐变是栗仁出现褐变的主要原因。发生非酶促褐变的原因是板栗的栗仁当中含有的糖与氨基酸发生反应，生成黑色素等物质，即发生美拉德反应而导致褐变问题；酶促褐变则是栗仁当中的多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，PPO）发生作用，导致栗仁呈现褐变现象，PPO 是广泛蕴含于植物体内的一种酶类物质，PPO发生氧化就会产生黑色素，这种氧化反应大多发生于茄子、苹果和香蕉一类的果蔬当中。现阶段控制板栗栗仁发生非酶促褐变的方法主要有 3 种：利用 EDTA 等金属离子螯合剂，抑制金属离子的氧化作用，减缓栗仁褐变问题；利用果蔬加工时常见的二氧化硫技术，抑制栗仁当中的羰氨反应，从而抑制褐变问题5；在加工过程中避免用铁质容器存储栗仁，或用铁质工具加工栗仁，预防栗仁当中的酚类物质和金属铁发生反应而引起182 食品安全导刊 2023年1月（上）食品科技的栗仁变色问题。对于酶促引起的褐变问题，可以使用以下方法进行控制：适当使用抗氧化类型的食品添加剂，比如在食品加工的标准范围之内，使用柠檬酸钠、L-抗坏血酸钠等物质；利用热烫法来降低酶的活性，但是注意热烫时间不能过长；在对板栗栗仁进行加工和储存时，可以采用真空的方式隔绝空气，创造出缺氧的条件，从而防止酶促褐变问题的出现；运用软包装的形式对板栗罐头进行包装，避免三价铁离子的金属包装材料与板栗的接触，延缓酶促褐变反应的发生；板栗进行去壳之后，利用二氧化硫进行熏蒸，抑制栗仁当中的羰氨反应，从而抑制褐变问题。虽然目前已经有许多抑制板栗栗仁发生褐变的理论和方法，但是板栗栗仁的去壳难度较大并且褐变速度非常快，因此关于栗仁护色技术的研究也仅仅只是停留在实验阶段，还没有正式且大规模地应用到板栗的深加工过程 当中。4 我国板栗产业的发展现状分析以及行业未来发展建议4.1 板栗产业的发展现状分析我国种植板栗的地区较多，并且可种植的板栗品种较多，然而板栗的产量却长期处于“供过于求”和“供不应求”两种极端状态中。若板栗出现严重的积压问题，不仅造成食物资源的不必要浪费，还会使种植农户的积极性不断降低。目前在板栗处理和储存方面，其保鲜技术存在很大缺陷，导致板栗腐败和霉变现象十分严重。为了解决板栗储存困难的问题，我国开始大力研究板栗的储存技术，优化板栗的深加工处理体系，争取研发出具有科技含量并且味道好、营养价值高的板栗深加工产品，此外还需要大力研究科学的板栗贮藏方式，研究更为先进的保鲜技术。为了丰富板栗深加工的产品种类，还应建立起全面的板栗深加工商业流程线，提高板栗的利用率，拓宽板栗的食品市场。4.2 板栗深加工行业未来发展的建议新鲜板栗的含水量比较高，在储存时面临较大难题，因此就需要大力研发新的便于储存的板栗品种，对于板栗深加工行业的未来发展，可以从 4 个方面入手。对于板栗深加工行业的发展而言，只有好的板栗原材料才能加工出优质的板栗产品，因此需要尽可能培育高产、优质、适合加工且比较耐储存的板栗品种。要尽可能地挖掘板栗的潜在价值和功能，更加深入地研究和提取板栗深加工的剩余物，对剩余物中的有效成分进行分析，实现变废为宝，努力开发出具备市场应用前景并且能够受到消费者喜爱的板栗深加工产品，进而推动板栗种植和加工领域的整体发展，推动板栗的产业化发展，促进我国食品行业的进步。需要国家适当增加资金投入，鼓励板栗深加工企业、科研所等结合当地的板栗品种特性，开展科学研究，研究出便于进行深加工的板栗新品种；增强