坚果资源及其加工利用

坚果资源及其加工利用东北林业大学金平坚果4231坚果资源坚果成分及营养价值坚果加工利用坚果生理活性研究1.坚果资源定义1.1坚果开发利用现状1.2未来发展展望1.3消费与需求1.41.1坚果生物学定义•坚果（treenut、nut）在植物学上是指植物果实的一种类型，被定义为：果皮坚硬，一室，内含一粒种子，果皮与种皮分离。•现实生活中坚果概念范围更广一点。经济植物学和果树学中的“坚果”概念除植物学的坚果外，还包括其他植物结构。如裸子植物中种皮坚硬的种子，被子植物中核果的坚硬果核等。•中国主要坚果资源：核桃、榛子、杏仁、腰果、板栗、白果、松籽、开心果、夏威夷果。杏仁分布于吉林、辽宁以南等地，腰果分布于中国海南和云南，榛子主要分布在东北三省、华北和内蒙古等地的山区，核桃分布广泛，位于高山和丘•陵地带，阴坡多于阳坡。1.2坚果开发利用•认识并利用各种坚果是人类祖先的发现。•大多数坚果由于便于采集，和其他植物一样很快成为人类早期的食物来源之一。开始时人类对坚果的利用只是采集，当我们的祖先发现到这些树木能为他们带来稳定而可靠的食物，对某些坚果树的种植也随之展开，人类对坚果的利用也是人类文明进程中别有特色的一章。•人类对坚果偏好似乎始终没有改变，虽然今天我们拥有了数以千计的食物，这种偏好反而更得到加强。1.3未来发展展望•从我国现有资源生产角度来看，当前我国坚果生产的中心问题是经济效益偏低，表现在单位面积产量低,深加工生产能力比较低，产品质量比较低，没有充分发挥潜在的经济效益。所以要更好更快的发展我国坚果产业。以核桃为例：我国目前资源很少，年产量全国不足1万吨，而人口只有我国1/4的美国，核桃年产量达25万吨以上。•对坚果种植要进行总体规划。地区间需要根据本地区的自然条件、生态条件﹑生产基础、市场状况、加工能力来确定本地区的优势坚果产业，不能盲目发展坚果种植。对于主要栽培的坚果还需要安排好生长期内幼林、生长林和成熟林的比例，尽量减少产量波动，实现高产、稳产。•坚果产量的变化不仅受种植面积的影响，更受管理水平和树龄大小的影响。所以要加强品种改良﹑选育、种植方法，同时要加强资源管理。目前我国的主要坚果已经开始从实生繁殖转向良种选育和规模化种植。但我国在资源管理上还是以人工投入为主，各种机械和物质使用较发达国家还很少，一些病害和虫害还没有得到有效控制。•提高坚果加工程度，开发高附加值的坚果产品。和柑橘、苹果等大宗水果相比，中国目前坚果加工产品还较少，且产品加工深度还不高。国内的一些科研机构和生产企业已经开始注意到坚果深加工产品带来的经济效益，一些具有高科技含量和高附加值的坚果产品在市场上已经有很好的前景。•尽快建立中国坚果的地理标志制度。地理标志，也称原产地名称。是指一个国家、地区或特定地方的地理名称，用于指明某项产品来源于该地，且产品的质量和特征完全或主要取决于该地的地理环境、自然环境、人文背景等因素。与商标制度不同，地理标志制度不仅强调产品中的人为因素，更侧重表明产品产地的自然条件。所以地理标志制度比商标更具保护性。•重视发挥行业组织在坚果生产、销售和贸易中的协调与促进作用。目前我国除了少数商会设置了坚果方面的分支机构，我国大部分和坚果相关的研究会、理事会多是学术性的，并未实际地参与到坚果产业的运转中来。因此我国的坚果产业现在还存在着一定的产、供、销脱节的现象，在产品的出口方面还存在信息不对称，特别是有关出口产品标准的信息。1.4坚果的消费与需求•影响坚果需求与消费的因素分为宏观层次与微观层次因素。宏观层次的研究主要针对坚果消费的国别和区域差异及造成这些差异的原因。然而，我们在日常生活中更能直接感觉到的是微观因素对坚果消费的影响，如消费者性别、年龄、收入水平、职业等。坚果资源4231坚果成分及营养价值坚果加工利用坚果生理活性研究2.坚果的食品成分和营养价值•坚果含有丰富的脂肪、糖类、蛋白质、多种维生素和矿物质以及膳食纤维，以高油著称，因而香甜味美。坚果不仅营养素种类齐全，还含有许多功能性成分如必需脂肪酸、磷脂、微量元素、多酚、黄酮等，且具有健胃、补血、润肺、益肾、补脑、延缓衰老、预防心脑血管疾病等多种功效。但不同种类坚果以及同一种类不同品种、产地的坚果的化学及营养成分含量差异很大。•国内外几种重要坚果的三大营养素含量•在营养成分中，以脂肪成分含量最高，在43%～66%之间，蛋白质约20%左右，总糖含量国内与国外数据差异较大，可能与品种、产地有关。几种坚果中，核桃的脂肪含量最高，腰果含脂肪量最低；蛋白质杏仁含量最高，核桃含量最低。坚果蛋白质、脂肪和碳水化合物含量不同，其风味和口感表现不同，脂肪多则油香感强，糖多则油香清淡而甜香。坚果资源4231坚果加工利用坚果生理活性研究3.生理活性研究活性抗氧化活性成分不饱和脂肪酸膳食纤维3.1不饱和脂肪酸及其生理作用•坚果中以脂肪含量高为特点，含有丰富的不饱和脂肪酸和磷脂，不含胆固醇。天然脂肪酸(FA)包括饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)，按双键的位置不同又分为ω-3脂肪酸和ω-6脂肪酸，各种脂肪酸分别有不同的生理作用。•坚果中存在的单不饱和脂肪酸（MUFA）为油酸、棕榈油酸、芥酸。•功能：•降血糖、降血压和降胆固醇的作用。•调节血脂和保护心脏的作用，因而对心脑血管疾病有很强的预防作用。•坚果中的多不饱和脂肪酸（PUFA）主要为亚油酸、亚麻酸(α-亚麻酸C18:3ω-3、γ-亚麻酸C18:3ω-6)，为人体必需脂肪酸。•功能：•能够增进神经系统功能，益智健脑；•降低血脂，防止动脉硬化；•抑制血小板凝集，防止血栓、中风和老年性痴呆症；•抗炎；•保护视力、抑制肿瘤生长等。•各类天然脂肪酸（FA）摄入均衡才能起到保健作用。美国心脏协会推荐膳食中饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）、多不饱和脂肪酸（PUFA）的摄入比为8：10：15较好，日本推荐以3：4：3较好。但多数推荐亚油酸、亚麻酸的摄入量以4～6：1适宜，二者摄入不平衡将导致高血压、高血脂等心血管疾病。3.2膳食纤维及其生理作用•现代营养学把膳食纤维列为第七大营养素。•功能：•具有促进肠道蠕动、排除毒素、防止便秘的作用，更为重要的是可调节肠道菌群，预防肠道疾病和癌症；•膳食纤维可吸附肠道油脂，具有减肥、预防肥胖和高脂血症等心血管疾病的功效；•可调节糖代谢，降低血糖。•坚果中的膳食纤维含量分布在8.8～20.2g/100g，与膳食纤维含量高的食用菌类(1.4～49.6g/100g)相比较低，但与水果蔬菜(均值10g/100g)和谷类食物(2.8～14.5g/100g)相比含量较高，因此可补充膳食中膳食纤维的摄入。3.3抗氧化活性成分及其生理作用•目前，众多研究表明，人的衰老、肿瘤、心脑血管疾病、免疫系统功能减退、大脑功能异常、白内障、辐射损伤等都与自由基的产生及氧化相关，因此，人们越加认识到食物抗氧化作用的重要性。•抗氧化剂包括酶类清除剂如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽酶、多酚氧化酶等和非酶类清除剂如抗氧化维生素VA、VC、VE、金属元素硒、黄酮类物质、多酚类物质等，其中，黄酮、多酚类物质是两大类抗氧化物，各包含有多种黄酮和酚酸(单宁)，这些抗氧化成分在抗氧化的基础上还表现出多种生理功能。•功能：•清除人体自由基；•延缓人体衰老；•抗菌消炎；•改善心血管功能等。•坚果中含有丰富的多酚、类黄酮。核桃仁中的总黄酮含量为0.94%。核桃中总酚含量丰富，分别为1.63%和1.28%，单宁则以山核桃最高，为0.88%，总酚和单宁含量最低的则是腰果。核桃是常见坚果中VE含量最高的，为43.21mg/g，几乎是其他坚果类维生素VE含量的两倍之多；核桃和榛子中硒含量丰富，因此，核桃具有很好的抗氧化作用。•研究表明，一些坚果类食物具有较强的清除自由基的能力，其作用可与草莓、菠菜清除自由基的能力相比。•坚果对人体健康的好处还表现在以下方面：•降低妇女发生II型糖尿病的危险：•美国哈佛大学公共卫生学院营养系的研究人员曾对11个国家的8.4万名34至59岁的妇女进行了16年的跟踪调查，结果显示，多食坚果将能显著降低2型糖尿病的发生危险。他们认为，坚果中富含不饱和脂肪及其他营养物，这些营养物质均有助于改善血糖和胰岛素的平衡。•降低心脏性猝死率：由于坚果中的某些成分具有抗心率失常的作用，因而，在控制了已知的心脏危险因素并做到合理饮食后，吃坚果与降低心源性猝死明显相关。与很少或从不吃坚果的人相比，每周吃2次或2次以上坚果者，发生心源性猝死和因冠心病死亡的危险性均较低。•调节血脂：北京大学医学部肖颖教授等，于2002年以85名高脂血症患者为受试者，每天予其服用75克美国大杏仁，连续服用4周，对其血脂进行观察。结果表明，受试者在服用大杏仁后血清总胆固醇和载脂蛋白B明显下降，载脂蛋白A1明显升高。说明富含单不饱和脂肪酸的美国大杏仁对高脂血症患者的血脂和载脂蛋白水平有良好的调节作用。•提高视力：研究发现，咀嚼强度对提高视力起着一定的作用，多吃坚果可以提高视力。现代人的食物日趋软化，进食时咀嚼很少或根本不需要咀嚼，致使面部肌肉力量变弱，睫状肌对眼球晶状体调节功能降低，视力也就容易随之下降。•补脑益智：坚果类食物中含有大量的不饱和脂肪酸，还含有15%至20%的优质蛋白质和十几种重要的氨基酸，这些氨基酸都是构成脑神经细胞的主要成分。坚果中对大脑神经细胞有益的维生素B1、B2、B6，维生素E及钙、磷、铁、锌等的含量也较高。坚果资源4231坚果加工利用4.坚果的加工利用1初加工利用2深加工利用4.1坚果的初加工利用•核桃果皮含钾盐，可制作肥料、肥皂和精饲料。•木材纹理细致，伸缩性小，抗击力强，富于弹性，硬度适当，可用作细木加工用材。最宜用于车辆材，运动器械（垒球棒、高尔夫球棍、冰球拍、网球拍、双杠等）•树干和果实分泌的树胶，可作纺织品印染和制作胶水的原料。•杏仁油的凝固点极低(-20℃)，是高级防冻润滑油的基础油•榛子油是制作高级化妆品和高级香皂的主要原料。•而腰果的壳液可以应用到化学涂料的生产，作为腰果的副产品，它是一种农业可回收资源，是天然苯酚的来源•腰果的壳液还是生产树脂混合物的优秀单体，人们早已将它用于表面涂料。•很多坚果树是果材兼用树种。坚果树前期可以生产果实，后期可以提供木材。•核桃树是一种名贵的木材，由于市场的需求而长期维持高昂的价格，这种上等木材一直相当紧缺。•银杏木材，纹理优美，加工性好，比重较轻，每立方厘米仅0.45至0.53克，且含有草酸钙结晶，故木材本身就具有防腐作用，是高档家具的优质用材。加工举例——榛子（1）•全球榛子年总产量在80～100万吨左右。其中近20％榛子带壳作为零食消费，其余80％以上的榛子作为辅料被广泛地应用于巧克力、糖果，糕点等食品加工行业。•土耳其的栽培面积和产量均占第一位，其栽培面积为608万亩，坚果产量为44.6万吨，分别占世界榛子栽培总面积的66.1％、坚果总产量的71.3％；意大利占第二位，栽培面积为107万亩，产量为12.02万吨，分别占世界总量的11.7％和19.2％；占世界第三位的是西班牙，栽培面积为43.5万亩，产量为1.98万吨，分别占世界总量的4.7％和3.2％。•我国榛子的主要产地在东北和内蒙古等地年产量在2000～5000吨左右。•在食品中榛仁是巧克力，糖果，糕点等加工食品的优质原料。榛仁也是榨取食用油及多种工业用油的原料，榛子含油率极高。其果仁香甜醇厚，含油量54％左右，是大豆的2～3倍。榛子中钙、磷、铁含量超高。是一种营养价值较高的干果，其油可作高级食用油。•榛子油是一种具有多种用途的木本粮油。榛子油富含油酸（71％～91％）和亚油酸（20％～21％），是一种高级食用油，是所有食用油中同时含有两种脂肪酸的高级食用油。榛子油是一种非常昂贵的高级食用油。榛子油市场售价，每公斤近300元。在欧美、东南亚乃至世界高级食用油脂市场都享有极高的声誉。越来越多的欧洲国家在不断提高其榛子油的产量。随着人民生活水平的不断提高，人们对高档健康食品的追求已成为一种时尚。由于榛子油的相对稀有