芡實加工及有效成分提取研究進展

廖樹紅，張國良,2,*，黃志煒，申雪敏，張 葉，劉新海

（1.淮陰工學院生命科學與食品工程學院，江蘇省生物質轉化與過程集成工程實驗室，江蘇 淮安 223003；2.淮安市鄉村振興研究院，江蘇 淮安 223003）

芡實（Euryale ferox Salisb.）又稱芡實米、雞頭米、菱芡等，為一年生水生蔬菜，屬于睡蓮科芡屬[1]。芡實果實含有豐富的蛋白質，多種必需氨基酸和人體所需的礦物質元素以及大量的多酚類等抗氧化性物質，可藥食兩用，被譽為“水中人參”和“水中桂圓”[2-4]。芡實多生長于池沼湖塘等淺水中，在東南亞國家、印度、俄羅斯、日本和朝鮮等國家均有種植[5]。我國具有悠久的芡實栽培歷史，是世界主產地之一[2]。《漢書·循吏傳·龔遂》中即有使得百姓“益蓄果實菱芡”的記載，說明早在兩千多年前芡實在我國已廣為種植[6]。芡實有南、北芡之分，南芡為栽培種，種仁較大且圓整，糯性，品質較好；北芡為野生種，種皮薄，種仁粳性，適應性及抗逆性較強[2,7]。為了獲得同時具有南北芡實優勢的品種，通過雜交育種，獲得了蘇芡雜1號、蘇芡雜2號、蘇芡雜3號、蘇芡雜4號等優質品種[8-9]。近年來，我國的芡實種植量也呈逐年上升趨勢，2018年僅江蘇省的種植面積就已達20 000 hm2。福建、安徽、江西和湖南等省的種植面積也較大[10]。隨著芡實栽培面積的穩步擴大以及人們對芡實產品日益漸增的青睞，芡實產業發展前景十分樂觀。為此本文對芡實營養成分及藥用價值、產后加工與保鮮技術、相關食品開發、有效成分的提取和副產物利用等進行了綜述，以期為芡實產業的發展提供一定的參考。

1 芡實營養成分及藥用價值

1.1 營養成分

芡實營養成分有淀粉、蛋白質、脂質、氨基酸、礦物質和維生素等（表1、表2），其中淀粉含量最高，其次是蛋白質[11-13]。芡實蛋白質含有豐富的必需氨基酸（其占氨基酸總量的24.6%～39.9%），包括亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸和苯丙氨酸以及幼兒必需的組氨酸和精氨酸[14]。芡實含有人體必需的微量元素鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、硒(Se)、鉬(Mo)、鉻(Cr)和碘（I）等，其中碘和硒的含量較高[15]，還含有常量元素鈉(Na)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)和磷(P)等[16]。芡實中無機元素含量與芡實產地及品種有關[16]。此外，芡實富含VC、VB1、VB2、VB6和VE，其中VC和VE的含量較高[15]，同時含有豐富的酚類物質和黃酮類物質[5,17-18]。

表1 芡實粉中淀粉、蛋白質、脂質和粗纖維含量（干基）Table 1 Starch,protein,lipid and crude fiber content in Euryale ferox Salisb.powder(dry weight)

表2 芡實粉中氨基酸、礦物質、維生素、酚類物質和黃酮類物質的含量[5,15-18]Table 2 The relative content of amino acids,minerals,vitamins,phenolsand flavonoids in Euryale ferox Salisb.powder

1.2 藥用價值

芡實不僅具有較高的營養價值，還具有藥用價值，在我國古代很多醫書和史料中都有記載。《神農本草經》中將芡實列為上品[19]，《本草經百種錄》、《本草綱目》等書中記載著芡實能夠健脾益腎、強志補氣、治療小便不禁、遺精、白濁、帶下，提高人體免疫能力、祛病強身，延年益壽[4,20]。現代醫學研究發現，芡實可作為抗糖尿病、抗高血脂、治療腎病[21-23]、抑菌[24]、美白[25]和抗癌[26]潛力的藥物有效成分的重要來源之一。芡實中所含的主要藥用成分是多糖、多酚、生育酚、倍半新木脂素、環二肽、腦苷脂、黃酮類和礦質元素[27]。

2 芡實的產后加工與保鮮技術

芡實的產后加工與保鮮方法有干制、罐頭加工、速凍保鮮以及其他以芡實為原料的食品加工。一般要將芡實果實首先進行原料處理，其主要過程包括去果皮、踏籽和去種皮。

2.1 原料處理

2.1.1 去果皮

果皮（外種皮）的去除方法有傳統的手剝、用刀剖開取種子、擠壓法及漚洗法。南芡可用前兩種方法，而北芡因有刺則常用漚洗法[28]。漚洗法省工但種子質量差，其他方法雖質量較好但比較費工。為了克服傳統方法的局限性，研制芡實去皮設備就很有必要。目前，關于芡實去皮的裝置有能夠擊碎芡實，并將破碎剝離后的外果皮、籽粒和碎屑分離的脫粒機[29]；有設置了籽粒分級裝置，能夠解決因芡實籽粒大小不一、皮厚尺寸不一造成脫皮效率低的問題的脫粒機[30]；有將芡實的采摘及脫粒集于一體的自動脫粒采摘船[31]；有在工作臺的一側設置了花萼夾緊固定組件，能夠自動去除芡實果皮、果莖、果殼，無需人工操作，去殼效率高的芡實果殼去皮機[32]；有能夠有效擠開芡實外皮，降低剝芡實刺皮的勞動強度，避免手部刺傷的芡實外果皮擠開設備[33]；有能夠直接將原料輸送到弧形刀刃刀片形成的剝殼位置，自動快速地將芡實外皮剝掉的芡實剝皮機[34]；以及能夠將芡實破碎清洗，實現快速取籽的裝置[35]等。其中結構簡單、使用方便、能夠保證芡實外皮被有效擠開，減少芡實剝皮勞動強度的芡實外皮擠開設備[33]適合用于小規模加工。而將采摘脫粒集于一體的自動脫粒采摘船，以及能夠自動去除果莖、果皮、果殼而實現取粒的芡實果殼去皮機[32]，具有作業連續性強、自動化程度相對高、省時省工等特點，更加適用于大規模生產加工。

2.1.2 踏籽

踏籽通常采用的方法是將脫粒的種子放在木桶或木盆中，然后穿上膠鞋將芡實的假種皮破碎，之后再將其沖洗干凈。目前對踏籽裝置的研發較少。

2.1.3 去種皮

去種皮也就是脫殼，之前一直是由人工用芡剪剪開或用牙咬開脫殼，效率低且衛生狀況差，一個非常熟練的剝殼芡農手嘴并用，每天(10 h計)剝得的鮮芡實也只能制成1.5～2 kg干芡米[36-37]。也有一些非機械取米手段，如化學脫殼法、能量爆殼法、真空爆殼法、火燒法等，目前主要使用的方法為火燒法和能量爆殼法[28]。這兩種方法的脫殼效率比較高，缺點是都容易使芡實熟化。為解決這些問題，現已研制出多種芡實脫殼機，如孫細汗等[38]研制的芡實剝殼裝置，加工效率高、不傷芡實肉，適用于干濕芡實；呂小蓮等[39]研制的擠壓切割式芡實脫殼裝置，能夠將籽粒取出后直接將其輸送到相對應的取籽孔內進行切割擠壓；顧燕等[40]研制的芡實剝殼機設置了預切口機構和搓輥，可將芡實外殼搓裂去除外殼，提高外殼破碎率和剝殼效率；王傳代等[41]研制的芡實剝殼機構和芡實剝殼機，其設置的凹坑與剝殼刀組合機構解決了采用擠壓式和敲擊式導致芡實易碎、外形欠佳、剝殼率低等問題；張孝瓊等[42]研制的自動分級式芡實剝殼機則可根據芡實的大小自動選擇合適的分離機構進行剝殼，避免芡實受到損壞；王國金[43]研制的芡實剝殼機設置了將殼皮從芡實內核上打落下來的打散機構，從而保證芡實質量；楊大春等[44]研制的芡實剝殼裝置將原料箱、剝殼裝置和出料裝置通過軌道連接起來，可實現芡實的持續全自動流水線剝殼；季楓林[45]研制的自動芡實剝殼機，可實現在一塊出料底板上進行切割、沖米與出殼，其沖壓裝置中的固定刺針可避免芡實因滾動而被壓壞；呂小蓮等[46-47]研制的新型芡實脫殼裝置和旋轉切削式芡實破殼裝置設有負壓裝置、取籽滾筒、擠壓桿、破殼刀和隔氣板，能夠解決機械脫殼效率低、質量差、損傷率高等問題。其中以搓碾法[40]、撞擊法、擠壓法[39,45]來實現脫殼的機具可用于偏老的芡實，而不適用于抵御外界擠壓能力更差的嫩芡實。季楓林[45]研制的自動芡實剝殼機，結構簡單，造價較低，且后續維護也較為方便，占地面積小，適合小規模加工使用，而楊大春等[44]發明的芡實剝殼裝置，可實現持續自動流水線剝殼并將芡實自動分級，可大幅度降低勞動強度，提高生產效率，更加適合大規模加工使用。如若同時需要加工成熟芡實和嫩芡實，則可選擇孫希汗等[38]研制的具有固定裝置和剝殼刀裝置的機具，該機具既適用于成熟芡實的脫殼，又符合新鮮芡米采收隨摘、趁鮮、帶濕（潮）的剝殼要求。

2.2 芡實的干制

脫殼后的芡實為鮮芡實米，將其曬干便得到芡實的干制品，通常稱為干芡米。干芡米還可被進一步加工成芡實粉和膨化芡米[48]。

2.3 芡實罐頭加工

芡實罐頭以鮮芡實為原料。其制作工藝流程為：新鮮芡實→脫殼→護色→驗收、分級→預煮→冷卻→裝罐、注湯汁→真空封口→高壓殺菌→檢驗→成品。即鮮芡實經過脫殼處理后，將洗凈且完整的芡實米放入護色液中護色，再放入糖水中預煮，然后進行裝罐、注汁，真空封口，殺菌，冷卻后裝箱。李海林等[49]發現：鮮芡實在0.2%檸檬酸和0.05%乳酸鈣護色液中護色20 min，護色效果較好；在90℃下預煮90 s可完全防止新鮮芡實的褐變；最佳優化湯汁配比為0.01%EDTA、0.15%檸檬酸、0.1%異VC鈉和25%湯汁添加量；最佳殺菌條件為115℃，20 min。目前對芡實罐頭的研究較少，將芡實與其他食材結合研制成多元化即食罐頭，可能是今后的研究方向。

2.4 芡實的速凍保鮮

市面上的芡實產品大部分為干芡米，其口感及風味不如鮮芡米，人們對鮮芡實的需求越來越大。2017年，僅蘇州對速凍嫩芡實米的需求就達1 500 t，而且將其定位為“高檔保健食品”[10]。目前針對芡實保鮮技術的研究還不多。李海林等[1]、夏紅等[50]在研究中說明了芡實米速凍保鮮工藝各個步驟的操作要點，發現燙漂處理對多酚氧化酶活性的抑制作用效果顯著，能夠較好地保持鮮芡實米的感官品質，芡實米采用注水包裝凍結工藝處理后，其儲藏保鮮期可達1年以上（常溫下剝去種皮的鮮芡實只能保存3～4 h），且保鮮效果較好。

芡實米的速凍保鮮工藝流程一般為：原料處理→預冷→驗收、分級→護色→預煮→冷卻→漂洗→裝袋→速凍→凍藏。預冷方法有風冷預冷、水冷預冷、真空預冷、冰冷預冷。水冷預冷具有快速冷卻、冷卻均勻、無失水現象發生、設備使用簡單，并且在預冷過程中可同時使用保鮮劑的優點而成為常用方法[51]。可用噴淋或浸泡方法使芡實初溫降至10℃以下[1]，以防止產品變色[50]。在分級階段，挑選顆粒飽滿、色白形圓、有清香味、無蟲蛀、無僵粒、無粉屑的芡實米，根據大小按百粒重分級為L、M、S三級[51]；可用1.5%食鹽或0.1%檸檬酸[50]或0.2%檸檬酸和0.05%乳酸鈣復合液[49]或0.05%檸檬酸和0.10%氯化鈣復合液浸泡護色[52]；護色后將其放在90～95℃沸水中熱燙1～2 min；之后立即用常溫水流進行第1次冷卻，然后再用5～10℃的冷卻水冷卻，使其初溫降至10℃以下；撈出，用噴淋方法將其沖洗干凈；之后將其裝入不同規格的包裝袋中，再按芡實米與水質量之比為2∶1或5∶1的比例注入清水[1,45]；采用隧道式速凍機，裝盤速凍，凍結溫度為-30℃，凍結時間為10～15 min[1]；將速凍好的產品立即置于-18℃的低溫庫中保存，以避免出現重結晶現象，同時凍藏期間要避免庫溫波動，以免影響凍藏品質[1]。目前對芡實的速凍保鮮以感官評價較多，缺乏對理化性質的評價，也缺乏統一的評價標準。

3 芡實食品的開發

以芡實為原料開發的食品主要分為芡實糧油制品、芡實飲品和芡實乳制品三大類。芡實的糧油制品比較多樣化，有芡實粉條[53]、不同功能的米和面粉[54-55]、芡實糕[56]、芡實餅干[57-58]、芡實方便面[59]、芡實保健粥[60]和芡實麥片[61]等。可將芡實作為組分直接用于代餐粉[62]和速食沖調粉[63]中，或將其多糖[64]、蛋白[65]作為營養粉等的組分；或將其水溶性成分濃縮后添加到茶油（在茶籽破碎后噴淋濃縮后的含芡實水溶性成分的營養液進行潤濕、緩蘇，之后進行蒸炒、低溫壓榨、提煉而得到成品茶油）[66]和牛肉粒中[67]，或作為輔料添加在食品中[68-72]以增加其營養成分和保健功能。芡實飲品包括芡實保健飲料[73-74]、功能性固體飲料[75]、芡實果醋[76]、芡實保健茶[77]、芡實酒[78]等。芡實乳制品主要包括芡實奶粉[79]和芡實酸奶[80]。除上述制品外，芡實也可與其他原料制作成軟糖等產品[81]。雖然對芡實的食品加工研究較多，但在市場售賣的種類較少，目前常見的有芡實保健茶、芡實保健粥、芡實代餐粉、芡實酒、冷凍芡實酸奶干等[10]。

4 芡實有效成分的提取

4.1 淀粉的提取

芡實淀粉的提取與大多數的淀粉提取步驟是相同的，其基本步驟為：制備芡實全粉勻漿、離心或靜置沉淀、收集沉淀、用NaOH溶液浸泡除去蛋白質、離心或靜置沉淀、收集沉淀、漂洗至中性、離心或靜置沉淀、收集沉淀、干燥、粉碎、過篩，即得芡實淀粉。

4.2 蛋白質的提取

目前，對芡實蛋白的提取方法主要有堿法、超聲波輔助法、微波輔助法和復合生物酶法等。周香云[82]采用鹽溶堿提酸沉法（含有亞硫酸鈉的水溶液浸泡提取）在料液比1∶10(g/mL)，25℃條件下振蕩4 h提取芡實分離蛋白，其純度可達89.92%（干基）。李湘利等[83]在堿溶酸沉法基礎上加以微波輔助提取，確定芡實蛋白的最佳提取條件為：料液比1∶50(g/mL)，pH 11.5，溫度40℃，微波時間10 min，微波功率400 W；此條件下，蛋白提取率達61.45%，所提蛋白質純度為81.5%。可見微波輔助可縮短芡實蛋白提取時間，蛋白質純度下降可能是由于溶劑用量越大，溶解的雜質越多而造成的。譚五豐等[84]采用響應面法優化酶法提取芡實蛋白時，發現酶添加量、酶解溫度以及酶解pH 3個因素中酶解pH對芡實蛋白提取率的影響最大，并確定料液比為1∶20(g/mL)，酶解時間2 h，pH 5.0，酶（復合植物水解酶）添加量0.35%，酶解溫度49℃為較佳提取條件，此條件下芡實總蛋白平均提取率達80.38%，但文獻未給出蛋白質的純度。酶的加入在縮短蛋白提取時間的同時也使提取率得到了一定的提高。張曉云等[85]利用超聲波輔助堿法對芡實蛋白的提取工藝進行研究，發現在超聲功率800 W，工作時間2 s，間歇時間4 s，超聲波輔助提取20 min時，芡實蛋白提取量是未超聲處理的2倍多，且不需浸提處理。超聲輔助不但可以提高芡實蛋白的提取量，還可減少提取工序而節省時間。黎衛[14]采用響應面法對芡實蛋白各組分的提取工藝進行優化發現：在料液比1∶12.6（g/mL），溫度53℃，時間1.74h，NaCl濃度6.9 g/L的最佳工藝條件下，芡實球蛋白的提取率為82.29%，純度可達85.31%（干基）；在料液比1∶10.3（g/mL），溫度51℃，時間2.2 h，堿濃度4.5 g/L的最佳工藝條件下，芡實谷蛋白的提取率為84.25%，純度可達90.60%（干基）；在料液比1∶12（g/mL），溫度45.47℃，時間2.05 h的最佳工藝條件下，芡實清蛋白的提取率為81.09%，純度可達85.75%（干基）。

蛋白質傳統堿法提取技術雖然比較成熟，但耗費堿液多，耗時較長，蛋白質提取率低，且易造成蛋白質的水解和結構破壞。與傳統的提取方法相比，微波輔助法所需設備簡單、能夠大幅度縮短提取時間,提高效率，節約成本；超聲波輔助法可以有效克服浸提時間長、浸出溫度高、蛋白質因受熱而變性、雜質浸出多等缺陷；復合生物酶法則可在溫和的條件下達到提高蛋白質提取率和最大限度保持蛋白質生物活性的目的。目前，對于芡實蛋白提取工藝的研究主要集中在芡實蛋白的超聲輔助提取以及復合酶法提取，而對于芡實蛋白組分提取分離的研究較少。

4.3 多糖的提取

趙建國等[86]采用超聲波輔助法提取芡實多糖的最佳條件為：超聲溫度55℃，超聲提取時間40 min，料液比1∶15（g/mL），此條件下多糖得率為4.65%。謝燕娟等[87]篩選的最佳提取條件為：超聲時間20 min，超聲溫度60℃，水提料液比1∶35（g/mL），水提時間5 h，水提溫度80℃，此條件下多糖得率為10.05%。超聲時間過長可能會引起芡實多糖的降解。宋晶等[88]研究發現于45℃下超聲波振蕩提取芡實多糖，不僅方法簡單，提取率高，而且解決了芡實中淀粉、蛋白等物質的干擾問題。盧美娟等[89]在超聲輔助的條件下加入了酶，發現最佳提取條件為：纖維素酶1.5%，果膠酶1.0%，酶解溫度35℃，復合酶處理80 min，料液比1∶10，超聲溫度60℃，超聲時間1.5 h，此條件下多糖得率為12.38%。而在去除酶解時間時最佳提取條件為：纖維素酶2.5%，果膠酶2.0%，料液比1∶10（g/mL），超聲時間1h，超聲溫度60℃，芡實多糖的提取率為4.617%[90]。由此可見，酶解時間的長短會影響酶的用量，且對芡實多糖提取量的影響較大。董基等[91]單獨使用纖維素酶時發現：在酶解溫度55℃，酶解時間3 h，加酶量3.0%，溶液pH 4.0的條件下，多糖的提取率最高，為2.45%。而將纖維素酶換為α-淀粉酶，加以微波輔助時最佳提取條件則為：α-淀粉酶0.5%，酶解溫度82℃，酶解時間20 min，微波功率600 W，微波時間4.5min，此條件下芡實多糖的提取率為3.205%[92]。可見微波輔助可減少酶的用量，而酶的種類可能會影響芡實多糖的提取率。趙翾等[93]研究認為，芡實多糖的最佳提取條件為：浸提溫度92℃，浸提時間6 h，乙醇體積分數85%，料液比1∶26（g/mL），此條件下得率為6.2%。劉洋等[94]研究認為芡實皮渣多糖最佳提取工藝為：料液比1∶40（g/mL），浸提溫度55℃，浸提40 min，醇沉濃度80%，提取3次，此時提取率可達45.94%，純度82.67%。由此可見，不同的提取劑及輔助條件下的最優提取參數是不同的，且對提取率也有影響，芡實不同部位多糖提取的最佳條件存在差異。以上說明超聲波輔助、微波輔助及酶輔助均有助于芡實多糖的提取，其中超聲輔助酶法對芡實米中的多糖提取效果相對較好。

4.4 多酚類化合物的提取

多酚類化合物具有抗氧化、促消化、降血脂、降血壓、防癌等作用，對人體的健康具有重要意義。胡曉瀟[95]應用水提和醇提兩種方法提取芡實肉和芡實殼中的多酚，發現芡實殼水提物中的多酚含量較高（提取率可達9.19%）。Liu等[96]研究發現，應用超聲波輔助法提取芡實殼酚類化合物時，提取時間、乙醇濃度、原料與乙醇水溶液比例（料液比）對多酚提取率有顯著影響，在提取時間21 min、乙醇濃度52%、料液比1∶32（g/mL）時，提取率最高（15.69%）。張汆等[97]利用浸提法提取芡實（芡實肉）中的多酚，分別用不同濃度的甲醇、乙醇和丙酮水溶液在不同條件下提取，發現最優提取條件為：pH 1.49、溶劑為50%丙酮、料液比1∶15（g/mL）、水浴溫度40℃、水浴時間1 h、提取次數3次，提取總酚含量為0.261 mg/g。郭志輝[98]利用超聲輔助法提取芡實肉和芡實殼中多酚的最佳提取條件為：料液比1∶59（g/mL），超聲時間51 min，提取溫度50℃，丙酮體積分數48%，并且芡實殼中的多酚提取率可達12.76%，高于芡實肉的多酚提取率。陳蓉等[99]采用響應面設計和超聲法提取芡實種皮多酚的最佳工藝條件為：丙酮濃度57%，料液比1∶57（g/mL），超聲時間23 min，芡實種皮多酚提取含量為113.30 mg/g。以上研究說明芡實中不同部位的多酚含量是不一樣的，表現為芡實殼＞芡實皮＞芡實肉，并且發現超聲波有助于芡實多酚的提取[95-96]。

4.5 生育酚的提取

芡實生育酚（維生素E）的提取工藝研究報道較少。王紅等[100]采用Box-Behnken響應面設計優化芡實中總維生素E的提取工藝，分別研究了回流、索氏、超聲3種提取方法以及石油醚、無水乙醇、80%乙醇、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮等6種提取溶劑對芡實維生素E提取的影響，發現芡實中維生素E的最佳提取工藝參數為：以無水乙醇為溶劑，提取時間80 min，提取次數3次，超聲功率240 W，粉碎度0.18 mm，在此條件下，總維生素E提取量可達2.153 mg/g（干重），此量約為麻子籽中維生素E含量的2倍,并且所得α-生育酚的活性較強。此外，Row等[101]利用甲醇萃取干燥的芡實粉末，洗脫后得到兩種新的生育酚三聚體。

5 芡實副產物加工

一般對芡實副產物的利用很少，通常作為廢物被丟棄。但芡實種皮中富含單寧類物質以及其他多酚類物質，其中單寧類物質含量可達16.14%（干重）。目前，已證實芡實種皮符合作為栲膠原料的標準，可作為天然植物栲膠的來源[99,102]。芡實殼除少部分被用作飼料外，大部分常常被直接丟棄，這造成了大量的資源浪費。芡實殼中含有大量的棕色色素，可作為天然染料的來源，用于真絲織物的染色[103]。芡實殼提取物中富含鈣和鐵元素[104]，其所含多酚成分如鞣花酸（11.51 mg/g）[105]、蘆丁（11.56 mg/g）[106]、沒食子酸、綠原酸、兒茶素等具有很好的抑菌活性和抗氧化性[107-108]，可用于肉制品中以防止脂質的氧化[109]。同時，芡實殼也可作為提取三萜類系化合物以及制備活性炭的原料[110-111]。芡實的花梗和葉柄以及果皮可作為制備活性多糖的原料[112]，而葉片可作為花青素的潛在來源[113]。

6 芡實采后存在的問題與展望

芡實采收期較長，可持續30～60 d，為保證芡實品質需分批收獲，目前芡實的采收仍屬于勞動密集型方式。若使用機械設備采收，由于缺少能夠進行分批收獲的機械設備，只能在芡實基本成熟時一次性采收，收獲的大部分為老米，不符合速凍保鮮（嫩米）對芡米的要求，故只能加工成干米。此外，目前芡實主要以干芡米的形式在市場上流通，采收期后鮮芡實的供應較少，不能滿足人們對新鮮食材的需求。還有，對于芡實物化特性與加工品質之間的關系以及特定功能性食品的研究較少，芡實的精深加工研究不多，在市場上銷售的芡實產品種類少，且產品的附加值不高。

作為一種藥食同源的食材，芡實具有廣闊的市場前景。因此，為了突破“種植容易加工難”的瓶頸，需要積極研發能夠進行分批采收的設備，開發采摘、去果皮、踏籽、脫殼、清洗和分級集于一體并實現自動化的裝置，以及能夠進一步提高去皮脫殼效率、脫殼質量，降低損傷率的裝置。在未來的研究中應加強對鮮芡實保鮮技術的研究，可以嘗試采用物理保鮮中的輻射保鮮技術、電離保鮮技術、熱處理保鮮技術，化學保鮮中的化學保鮮劑處理法以及生物保鮮法等。此外，還應加強芡實的精深加工研究，進一步挖掘芡實的應用價值，大力開拓芡實加工副產物的綜合利用，變廢為寶，在減少污染的同時提高芡實產品的附加值。