1 前言
全世界有80多個國家栽培柑桔,其產量居所有水果之首,已達3億多萬噸,1999~2000年世界柑橘生產總量約為9088.68萬噸。中國是世界上主要的柑桔生產國之一,1997年中國柑桔種植麵積為1962萬畝,產量達到1010.2萬噸,1999年為1078.71萬噸,種植麵積居世界第一,產量居世界第三。柑桔鮮食和加工下腳料的桔皮數量約占柑桔產量的20%,除了水分、纖維素、木質素外,還含有豐富的香精油、色素、果膠、橙(cheng)皮(pi)甙(dai)等(deng),是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)更(geng)新(xin)的(de)生(sheng)物(wu)資(zi)源(yuan),在(zai)中(zhong)國(guo)大(da)部(bu)分(fen)未(wei)得(de)到(dao)利(li)用(yong)而(er)被(bei)廢(fei)棄(qi),造(zao)成(cheng)很(hen)大(da)的(de)浪(lang)費(fei),而(er)且(qie)帶(dai)來(lai)了(le)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)問(wen)題(ti)。如(ru)果(guo)將(jiang)這(zhe)一(yi)資(zi)源(yuan)加(jia)以(yi)綜(zong)合(he)利(li)用(yong),就(jiu)會(hui)變(bian)廢(fei)為(wei)寶(bao),大(da)大(da)提(ti)高(gao)柑(gan)桔(ju)產(chan)業(ye)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。
2 柑桔皮的綜合利用
2.1 提取桔皮油
柑桔皮有多種利用途徑,其中最主要的是用來提取桔皮油,同時是苧烯最重要的天然來源。提取桔皮油有冷榨、蒸餾、浸提法等,使用最普遍的是水蒸汽蒸餾法。水蒸汽蒸餾法原理:桔(ju)油(you)是(shi)一(yi)種(zhong)揮(hui)發(fa)性(xing)芳(fang)香(xiang)油(you),存(cun)在(zai)於(yu)果(guo)皮(pi)細(xi)胞(bao)中(zhong),利(li)用(yong)水(shui)蒸(zheng)汽(qi)蒸(zheng)餾(liu)時(shi),因(yin)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)和(he)水(shui)分(fen)侵(qin)入(ru),含(han)油(you)細(xi)胞(bao)脹(zhang)破(po),油(you)隨(sui)水(shui)蒸(zheng)汽(qi)蒸(zheng)餾(liu)出(chu)來(lai),經(jing)冷(leng)凝(ning)及(ji)油(you)水(shui)分(fen)離(li),從(cong)而(er)得(de)到(dao)桔(ju)油(you)。鮮(xian)桔(ju)皮(pi)出(chu)油(you)率(lv)為(wei)1%~2.4%,幹皮為3%~4%。采用冷榨法提取的桔油香氣更近於鮮果香。無論采用哪一種方法,提取完的果渣均可作為其它用途,例如作為飼料、副食品,或是用來提取果膠、橙皮苷。
桔皮油是香料油中重要大宗商品之一,用途很廣,廣泛用作食品、日用化學品、香精香料化妝品工業,部分用作藥用。
2.2 提取桔皮色素
食(shi)用(yong)色(se)素(su)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)食(shi)品(pin)添(tian)加(jia)劑(ji),被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)食(shi)品(pin)製(zhi)作(zuo)中(zhong)。近(jin)十(shi)幾(ji)年(nian),開(kai)發(fa)天(tian)然(ran)食(shi)用(yong)色(se)素(su)代(dai)替(ti)人(ren)工(gong)合(he)成(cheng)色(se)素(su)成(cheng)為(wei)食(shi)品(pin)色(se)素(su)行(xing)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)。從(cong)人(ren)們(men)長(chang)期(qi)食(shi)用(yong)的(de)果(guo)蔬(shu)中(zhong)提(ti)取(qu)食(shi)用(yong)的(de)天(tian)然(ran)色(se)素(su)食(shi)用(yong)安(an)全(quan)性(xing)好(hao),所(suo)以(yi)世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)正(zheng)大(da)力(li)開(kai)發(fa)和(he)利(li)用(yong)食(shi)用(yong)天(tian)然(ran)色(se)素(su)。從(cong)桔(ju)皮(pi)中(zhong)提(ti)取(qu)色(se)素(su),不(bu)僅(jin)能(neng)變(bian)廢(fei)為(wei)寶(bao),提(ti)高(gao)柑(gan)桔(ju)的(de)附(fu)加(jia)價(jia)值(zhi),而(er)且(qie)可(ke)以(yi)把(ba)色(se)素(su)中(zhong)的(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)份(fen)β-胡蘿卜素及類胡蘿卜素這些具有良好保健功能的物質添加到食品中,提高食品的營養價值。提取工藝:
幹桔皮→溶劑浸提→過濾→濾液→精製→濃縮→真空幹燥→桔皮黃色素
過濾→濾渣→利用
濃縮→溶劑回收
浸提液為95%(體積分數,下同)乙醇。浸提時將幹枯皮與浸提液按質量比1∶4。也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)不(bu)同(tong)濃(nong)度(du)的(de)乙(yi)醇(chun)浸(jin)體(ti)。柑(gan)桔(ju)種(zhong)類(lei)較(jiao)多(duo),皮(pi)色(se)由(you)紅(hong)到(dao)黃(huang),深(shen)淺(qian)不(bu)一(yi),因(yin)此(ci)不(bu)同(tong)的(de)桔(ju)皮(pi)提(ti)取(qu)的(de)色(se)素(su)性(xing)質(zhi)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。紅(hong)色(se)桔(ju)皮(pi)色(se)素(su)是(shi)以(yi)了(le)T-胡蘿卜素為主體的類胡蘿卜素混合物,不溶於水,易溶於油;而黃色桔皮色素易溶於水,可能是以甲氧基黃酮類化合物及胡蘿卜素中的葉黃素等的混合物。
2.3 提取果膠 果膠是一種泛存在於植物中的多糖類高分子化合物,對組織起軟化和粘膠作用。幹桔皮中含有高達20%的果膠。就提取方法而言,主要有醇沉澱法和鹽沉澱法兩種,醇沉澱法產品色澤較好。
醇沉澱法常用乙醇,也有用異丙醇,其中一種提取工藝如下:
0.5%的HCl→保溫浸提
0.5%NaOH→調節pH值
異丙醇→醇析
70%異丙醇→醇洗
幹桔皮→保溫浸提→過濾→濾液→脫色→調節pH值→醇析→過濾→濾液→醇洗→真空幹燥→產品
過濾→濾渣→製活性碳或橙皮苷
果膠提取得率因工藝的不同而不同,最高提取得率可達21.6%(幹皮)。果膠是人體七大營養素中膳食纖維的主要成份,具有良好的抗腹瀉、抗癌、zhiliaotangniaobinghejianfeidenggongxiao,bingqieguojiaojuyoulianghaodeningjiaoxingheruhuawendingxing,zaishipingongyezhongyingyongguangfan,yeshiyiyaohehuazhuangpingongyebukequeshaodefuliao。guojiaozuoweishipintianjiaji,yiqiyouliangdekouganhejuyouditang,direliangdexingneng,zaiguoneiwaishichangshangxiaoluhenhao,nianzengchanglvyuewei4%~5%。從農副產品中提取果膠,具有很大的經濟效益和社會效益。
2.4 提取橙皮苷
桔皮中存在豐富的橙皮苷,含量約為3%。從(cong)桔(ju)皮(pi)中(zhong)提(ti)取(qu)橙(cheng)皮(pi)苷(gan)主(zhu)要(yao)的(de)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)是(shi)溶(rong)劑(ji)抽(chou)提(ti)法(fa)和(he)堿(jian)液(ye)浸(jin)泡(pao)法(fa)。原(yuan)料(liao)一(yi)般(ban)直(zhi)接(jie)用(yong)桔(ju)皮(pi),也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)提(ti)取(qu)完(wan)果(guo)膠(jiao)後(hou)的(de)渣(zha)。一(yi)種(zhong)優(you)於(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)工(gong)藝(yi)方(fang)法(fa)溶(rong)劑(ji)--堿液法如下:
95%的乙醇→保溫浸提
飽和氫氧化鈣溶液→濾液
稀鹽酸→調節pH值
95%乙醇→醇洗
幹桔皮→保溫浸提→冷卻過濾→濾液→靜止過濾→濾液→調節pH值→靜置→離心→沉澱→醇洗→水洗→幹燥→產品
橙皮苷是一種黃烷酮類的糖苷,純品為白色針狀晶體或淡黃色粉末,難溶於水,略帶苦味,熔點258~262℃。它是構成維生素P的成份,具有維持血管正常滲透壓,降低血管脆性、縮(suo)短(duan)出(chu)血(xue)時(shi)間(jian)等(deng)作(zuo)用(yong),是(shi)高(gao)血(xue)壓(ya)和(he)動(dong)脈(mai)硬(ying)化(hua)所(suo)致(zhi)的(de)血(xue)管(guan)疾(ji)病(bing)有(you)效(xiao)的(de)治(zhi)療(liao)劑(ji)和(he)預(yu)防(fang)劑(ji)。在(zai)歐(ou)洲(zhou),它(ta)還(hai)被(bei)用(yong)於(yu)製(zhi)作(zuo)治(zhi)療(liao)慢(man)性(xing)血(xue)管(guan)疾(ji)病(bing)的(de)口(kou)服(fu)藥(yao)物(wu)。據(ju)新(xin)華(hua)網(wang)報(bao)道(dao),由(you)於(yu)橙(cheng)皮(pi)苷(gan)具(ju)有(you)擴(kuo)張(zhang)毛(mao)細(xi)血(xue)管(guan)的(de)功(gong)能(neng),日(ri)本(ben)資(zi)生(sheng)堂(tang)公(gong)司(si)正(zheng)在(zai)使(shi)用(yong)橙(cheng)皮(pi)苷(gan)開(kai)發(fa)具(ju)有(you)高(gao)度(du)光(guang)亮(liang)效(xiao)果(guo)的(de)口(kou)紅(hong)。此(ci)外(wai)由(you)橙(cheng)皮(pi)苷(gan)製(zhi)取(qu)得(de)甲(jia)基(ji)橙(cheng)皮(pi)苷(gan)可(ke)製(zhi)成(cheng)藥(yao)用(yong)化(hua)妝(zhuang)品(pin)、營養化妝品及治療黑斑、雀斑等皮膚的藥物。
2.5 製取桔皮粉:工藝流程:
清水→浸泡
幹桔皮→浸泡→鹽水煮→漂洗→幹燥→粉碎→過篩→溶劑處理→抽濾→濾渣幹燥→粉碎→過篩→成品
抽濾→溶劑回收
桔皮粉是桔皮綜合利用的產品之一,是一種良好的增量填料,可作為層壓板用的粘合劑,還可以廣泛地用於營養果醬、冰淇淋、雪糕、酸奶、餡餅等食品中,以改善食品的組織結構,提高食品的風味及口感;添加於冷凍飲品中,可提高此類食品的膠凝能力和保型性,使之不易融化,延長其保藏期。
2.6 製取天然飲料混濁劑
為wei了le使shi果guo汁zhi飲yin料liao尤you其qi是shi低di果guo汁zhi含han量liang的de果guo汁zhi飲yin料liao具ju有you良liang好hao的de外wai觀guan和he提ti高gao貯zhu存cun期qi的de穩wen定ding性xing,一yi般ban都dou采cai用yong添tian加jia混hun濁zhuo劑ji的de方fang法fa,由you於yu合he成cheng混hun濁zhuo劑ji的de使shi用yong受shou到dao嚴yan格ge的de限xian製zhi,因yin此ci開kai發fa天tian然ran飲yin料liao渾hun濁zhuo劑ji是shi必bi要yao的de。桔ju皮pi作zuo為wei一yi種zhong理li想xiang的de製zhi取qu天tian然ran混hun濁zhuo劑ji的de原yuan料liao,從cong中zhong國guo目mu前qian的de實shi際ji情qing況kuang出chu發fa,一yi方fang麵mian加jia強qiang了le柑gan桔ju皮pi資zi源yuan的de綜zong合he利li用yong,提ti高gao柑gan桔ju的de經jing濟ji效xiao益yi,另ling一yi方fang麵mian為wei果guo汁zhi飲yin料liao提ti供gong一yi種zhong良liang好hao的de天tian然ran混hun濁zhuo劑ji,以yi取qu代dai使shi用yong合he成cheng混hun濁zhuo劑ji。製zhi取qu混hun濁zhuo劑ji的de工gong藝yi流liu程cheng:
稀鹽酸→沸水蒸煮
果膠酶→酶解
鮮桔皮→沸水蒸煮→清水漂洗→瀝幹→磨漿→調節pH值→酶解→壓榨過濾→濾液→滅酶→產品
磨漿按桔皮∶水=1∶2或1∶3的比例混合,絞碎成桔皮漿液或用膠體磨進一步磨碎成微細顆粒的桔皮漿液,調節酸度至pH5.0,酶解溫度50℃。滅酶時間為5min,溫度95℃。
2.7 提取抗氧化劑
食用抗氧化劑是重要的食品添加劑之一,它能減緩油脂及富油食品的酸敗變質,延長食品保存期。由於合成抗氧化劑對人體健康不利,20世紀70年代以來開發天然抗氧化劑已成為食品科學工作者的研究熱點。以下是桔皮其中一種抗氧化劑的提取工藝:
幹桔皮→粉碎→有機溶劑漫提→過濾→濾液→減壓濃縮→產品
浸提溶劑可以是乙酸乙酯、無水乙醇和乙醚,浸取條件為:室溫,密封攪拌,漫取10h。將以上浸取液過濾,濾液在70℃以下減壓濃縮至無濾液餾出再保持30min,得不同溶劑的提取物,提取物對油脂具有優良的抗氧化能力。
2.8 製取天然防黴劑
現代科學研究證明,桔皮的一些成份有抑製細菌、殺滅疥蟎、蠅(ying)蚤(zao)的(de)功(gong)效(xiao)。日(ri)本(ben)農(nong)業(ye)專(zhuan)家(jia)從(cong)桔(ju)皮(pi)提(ti)取(qu)的(de)揮(hui)發(fa)油(you)添(tian)加(jia)於(yu)飼(si)料(liao)中(zhong),可(ke)延(yan)長(chang)飼(si)料(liao)的(de)保(bao)存(cun)期(qi)。黴(mei)菌(jun)是(shi)飼(si)料(liao)的(de)主(zhu)要(yao)汙(wu)染(ran)物(wu)。為(wei)了(le)控(kong)製(zhi)飼(si)料(liao)黴(mei)變(bian),使(shi)用(yong)天(tian)然(ran)防(fang)黴(mei)劑(ji)能(neng)夠(gou)克(ke)服(fu)化(hua)學(xue)合(he)成(cheng)防(fang)黴(mei)劑(ji)的(de)毒(du)副(fu)作(zuo)用(yong)大(da)及(ji)殘(can)留(liu)期(qi)長(chang)等(deng)缺(que)點(dian)。製(zhi)取(qu)防(fang)黴(mei)劑(ji)的(de)工(gong)藝(yi)如(ru)下(xia):
有機溶劑→保溫浸提
溶劑回收→減壓蒸餾→油狀提取物
幹桔皮粉→保溫浸提→冷卻過濾→濾液→減壓蒸餾→油狀提取物→製備乳劑→產品
產品的製備按幹膠法製備乳劑,其桔皮提取物∶蒸餾水∶阿拉伯膠按4∶3∶1的比例混合,迅速研磨製成初乳,最後稀釋濃度為60%,裝瓶。其中有機溶劑用乙醚提取殺菌效果較好。經研究,該產品對草酸青黴、煙曲黴、鐮形鐮刀菌、黃曲黴、雜色曲黴等均有抑殺作用。
2.9 製取檸檬酸
製取檸檬酸可利用提取完果膠或桔皮油後的果渣,其工藝如下:
碳酸鈣→沉澱
硫酸→酸解
柑桔殘渣→壓榨→汁→濃縮→糖蜜
柑桔殘渣→壓榨→固形物→幹燥→陳皮
糖蜜+陳皮→混合→滅苗→接種→發酵→沉澱→過濾→濾渣→酸解→濃縮→晶體→洗滌→甩幹→幹燥→產品
采用以上工藝每100kg柑桔廢料可生產215g檸檬酸。檸檬酸為無色、半透明結晶或白色粉末,帶有水果酸氣味。檸檬酸作為食品添加劑,廣泛用於食品、飲料製造業及油脂加工業,作為酸味劑、軟化劑、防腐劑和抗氧化劑。
2.10 製取活性炭
製取活性炭采用提取果膠後的殘渣,工藝如下:
桔皮殘渣→幹燥→炭化→粉碎→蒸煮→水洗→離心→幹燥→粉碎→過篩→活性炭產品
炭化溫度為400℃,蒸煮過程加入5%的鹽酸,製得的產品的吸附量為0.1494g亞甲基蘭/1g。活性炭廣泛用於食品工業、化學工業、冶金工業、環保產業,是很重要的林化產品之一。
3 結語
桔ju皮pi還hai有you多duo種zhong用yong途tu,以yi上shang僅jin僅jin簡jian述shu了le國guo內nei研yan究jiu較jiao深shen入ru的de幾ji個ge方fang麵mian。中zhong國guo作zuo為wei柑gan桔ju大da國guo,長chang期qi以yi來lai,桔ju皮pi大da部bu分fen沒mei有you很hen好hao的de利li用yong。隨sui著zhe經jing濟ji的de發fa展zhan和he人ren民min生sheng活huo水shui平ping的de提ti高gao,人ren類lei對dui食shi品pin功gong能neng日ri益yi要yao求qiu嚴yan格ge。利li用yong中zhong國guo豐feng富fu的de天tian然ran資zi源yuan,加jia工gong一yi係xi列lie的de食shi品pin添tian加jia劑ji,是shi發fa展zhan方fang向xiang,這zhe不bu僅jin促cu進jin了le經jing濟ji的de發fa展zhan,也ye促cu進jin了le農nong業ye效xiao益yi的de提ti高gao,從cong而er擺bai脫tuo中zhong國guo農nong林lin業ye低di效xiao益yi、產值低的狀況。
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