【食品生產(chǎn)加工技術(shù)】桔皮的綜合利用

【食品生產(chǎn)加工技術(shù)】桔皮的綜合利用

1前言全世界有80多個(gè)國家栽培柑桔，其產(chǎn)量居所有水果之首，已達(dá)3億多萬噸，1999～2000年世界柑橘生產(chǎn)總量約為9088.68萬噸。中國是世界上主要的柑桔生產(chǎn)國之一，1997年中國柑桔種植面積為1962萬畝，產(chǎn)量達(dá)到1010.2萬噸，1999年為1078.71萬噸，種植面積居世界第一，產(chǎn)量居世界第三。柑桔鮮食和加工下腳料的桔皮數(shù)量約占柑桔產(chǎn)量的20%，除了水分、纖維素、木質(zhì)素外，還含有豐富的香精油、色素、果膠、橙皮甙等，是一種可以更新的生物資源，在中國大部分未得到利用而被廢棄，造成很大的浪費(fèi)，而且?guī)砹谁h(huán)境污染問題。如果將這一資源加以綜合利用，就會(huì)變廢為寶，大大提高柑桔產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。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(shí)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：桔油是一種揮發(fā)性芳香油，存在于果皮細(xì)胞中，利用水蒸汽蒸餾時(shí)，因溫度升高和水分侵入，含油細(xì)胞脹破，油隨水蒸汽蒸餾出來，經(jīng)冷凝及油水分離，從而得到桔油。鮮桔皮出油率為1%～2.4%，干皮為3%～4%。采用冷榨法提取的桔油香氣更近于鮮果香。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(xué)品、香精香料化妝品工業(yè)，部分用作藥用。2.2提取桔皮色素食用色素作為一種食品添加劑，被廣泛應(yīng)用于食品制作中。近十幾年，開發(fā)天然食用色素代替人工合成色素成為食品色素行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。從人們長(zhǎng)期食用的果蔬中提取食用的天然色素食用安全性好，所以世界各國正大力開發(fā)和利用食用天然色素。從桔皮中提取色素，不僅能變廢為寶，提高柑桔的附加價(jià)值，而且可以把色素中的主要成份β-胡蘿卜素及類胡蘿卜素這些具有良好保健功能的物質(zhì)添加到食品中，提高食品的營養(yǎng)價(jià)值。提取工藝：干桔皮→溶劑浸提→過濾→濾液→精制→濃縮→真空干燥→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?jǐn)?shù)，下同）乙醇。浸提時(shí)將干枯皮與浸提液按質(zhì)量比1∶4。也可以用不同濃度的乙醇浸體。柑桔種類較多，皮色由紅到黃，深淺不一，因此不同的桔皮提取的色素性質(zhì)有所不同。紅色桔皮色素是以了T-胡蘿卜素為主體的類胡蘿卜素混合物，不溶于水，易溶于油；而黃色桔皮色素易溶于水，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于植物中的多糖類高分子化合物，對(duì)組織起軟化和粘膠作用。干桔皮中含有高達(dá)20%的果膠。就提取方法而言，主要有醇沉淀法和鹽沉淀法兩種，醇沉淀法產(chǎn)品色澤較好。醇沉淀法常用乙醇，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(diào)節(jié)pH值異丙醇→醇析70%異丙醇→醇洗干桔皮→保溫浸提→過濾→濾液→脫色→調(diào)節(jié)pH值→醇析→過濾→濾液→醇洗→真空干燥→產(chǎn)品過濾→濾渣→制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(dá)21.6%（干皮）。果膠是人體七大營養(yǎng)素中膳食纖維的主要成份，具有良好的抗腹瀉、抗癌、治療糖尿病和減肥等功效，并且果膠具有良好的凝膠性和乳化穩(wěn)定性，在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛，也是醫(yī)藥和化妝品工業(yè)不可缺少的輔料。果膠作為食品添加劑，以其優(yōu)良的口感和具有低糖，低熱量的性能，在國內(nèi)外市場(chǎng)上銷路很好，年增長(zhǎng)率約為4%～5%。從農(nóng)副產(chǎn)品中提取果膠，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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%。從桔皮中提取橙皮苷主要的傳統(tǒng)方法是溶劑抽提法和堿液浸泡法。原料一般直接用桔皮，也可以用提取完果膠后的渣。一種優(yōu)于傳統(tǒng)的工藝方法溶劑--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(diào)節(jié)pH值95%乙醇→醇洗干桔皮→保溫浸提→冷卻過濾→濾液→靜止過濾→濾液→調(diào)節(jié)pH值→靜置→離心→沉淀→醇洗→水洗→干燥→產(chǎn)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，難溶于水，略帶苦味，熔點(diǎn)258～262℃。它是構(gòu)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、縮短出血時(shí)間等作用，是高血壓和動(dòng)脈硬化所致的血管疾病有效的治療劑和預(yù)防劑。在歐洲，它還被用于制作治療慢性血管疾病的口服藥物。據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道，由于橙皮苷具有擴(kuò)張毛細(xì)血管的功能，日本資生堂公司正在使用橙皮苷開發(fā)具有高度光亮效果的口紅。此外由橙皮苷制取得甲基橙皮苷可制成藥用化妝品、營養(yǎng)化妝品及治療黑斑、雀斑等皮膚的藥物。2.5制取桔皮粉：工藝流程：清水→浸泡干桔皮→浸泡→鹽水煮→漂洗→干燥→粉碎→過篩→溶劑處理→抽濾→濾渣干燥→粉碎→過篩→成品抽濾→溶劑回收桔皮粉是桔皮綜合利用的產(chǎn)品之一，是一種良好的增量填料，可作為層壓板用的粘合劑，還可以廣泛地用于營養(yǎng)果醬、冰淇淋、雪糕、酸奶、餡餅等食品中，以改善食品的組織結(jié)構(gòu)，提高食品的風(fēng)味及口感；添加于冷凍飲品中，可提高此類食品的膠凝能力和保型性，使之不易融化，延長(zhǎng)其保藏期。2.6制取天然飲料混濁劑為了使果汁飲料尤其是低果汁含量的果汁飲料具有良好的外觀和提高貯存期的穩(wěn)定性，一般都采用添加混濁劑的方法，由于合成混濁劑的使用受到嚴(yán)格的限制，因此開發(fā)天然飲料渾濁劑是必要的。桔皮作為一種理想的制取天然混濁劑的原料，從中國目前的實(shí)際情況出發(fā)，一方面加強(qiáng)了柑桔皮資源的綜合利用，提高柑桔的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面為果汁飲料提供一種良好的天然混濁劑，以取代使用合成混濁劑。制取混濁劑的工藝流程：稀鹽酸→沸水蒸煮果膠酶→酶解鮮桔皮→沸水蒸煮→清水漂洗→瀝干→磨漿→調(diào)節(jié)pH值→酶解→壓榨過濾→濾液→滅酶→產(chǎn)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(jìn)一步磨碎成微細(xì)顆粒的桔皮漿液，調(diào)節(jié)酸度至pH5.0，酶解溫度50℃。滅酶時(shí)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(zhì)，延長(zhǎng)食品保存期。由于合成抗氧化劑對(duì)人體健康不利，20世紀(jì)70年代以來開發(fā)天然抗氧化劑已成為食品科學(xué)工作者的研究熱點(diǎn)。以下是桔皮其中一種抗氧化劑的提取工藝：干桔皮→粉碎→有機(jī)溶劑漫提→過濾→濾液→減壓濃縮→產(chǎn)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(duì)油脂具有優(yōu)良的抗氧化能力。2.8制取天然防霉劑現(xiàn)代科學(xué)研究證明，桔皮的一些成份有抑制細(xì)菌、殺滅疥螨、蠅蚤的功效。日本農(nóng)業(yè)專家從桔皮提取的揮發(fā)油添加于飼料中，可延長(zhǎng)飼料的保存期。霉菌是飼料的主要污染物。為了控制飼料霉變，使用天然防霉劑能夠克服化學(xué)合成防霉劑的毒副作用大及殘留期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。制取防霉劑的工藝如下：有機(jī)溶劑→保溫浸提溶劑回收→減壓蒸餾→油狀提取物干桔皮粉→保溫浸提→冷卻過濾→濾液→減壓蒸餾→油狀提取物→制備乳劑→產(chǎn)品產(chǎn)品的制備按干膠法制備乳劑，其桔皮提取物∶蒸餾水∶阿拉伯膠按4∶3∶1的比例混合，迅速研磨制成初乳，最后稀釋濃度為60%，裝瓶。其中有機(jī)溶劑用乙醚提取殺菌效果較好。經(jīng)研究，該產(chǎn)品對(duì)草酸青霉、煙曲霉、鐮形鐮刀菌、黃曲霉、雜色曲霉等均有抑殺作用。2.9制取檸檬酸制取檸檬酸可利用提取完果膠或桔皮油后的果渣，其工藝如下：碳酸鈣→沉淀硫酸→酸解柑桔殘?jiān)鷫赫ァ鷿饪s→糖蜜柑桔殘?jiān)鷫赫ァ绦挝铩稍铩惼ぬ敲?陳皮→混合→滅苗→接種→發(fā)酵→沉淀→過濾→濾渣→酸解→濃縮→晶體→洗滌→甩干→干燥→產(chǎn)品采用以上工藝每100kg柑桔廢料可生產(chǎn)215g檸檬酸。檸檬酸為無色、半透明結(jié)晶或白色粉末，帶有水果酸氣味。檸檬酸作為食品添加劑，廣泛用于食品、飲料制造業(yè)及油脂加工業(yè)，作為酸味劑、軟化劑、防腐劑和抗氧化劑。2.10制取活性炭制取活性炭采用提取果膠后的殘?jiān)に嚾缦拢航燮堅(jiān)稍铩炕鬯椤糁蟆础x心→干燥→粉碎→過篩→活性炭產(chǎn)品炭化溫度為400℃，蒸煮過程加入5%的鹽酸，制得的產(chǎn)品的吸附量為0.1494g亞甲基蘭/1g?；钚蕴繌V泛用于食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)、環(huán)保