柑桔副产物及其利用

柑桔副产物及其利用

柑桔是世界第一大水果，产量超过了葡萄和香蕉，年国际贸易额达68亿美元，仅次于小麦和玉米，是第三大国际贸易农产品。世界柑桔产量大约60% 用于鲜销，40%用于加工。柑桔工业发达的巴西和美国的加工用果量分别占总产量的75%和70%。柑桔加工的主要产品是橙汁，2010/2011 年度，全球柑桔浓缩汁( 65°Brix) 产量360万t，其中90%是橙汁。我国柑桔品质不高、品种结构不合理, 宽皮柑桔占年产量的60.35%，而甜橙仅占28.93%，成熟期在11～12 月份的中熟品种偏多，早、晚熟品种少，鲜食和加工用优良品种不足。我国加工用果总量仅占年产量的5%～8%，远低于巴西和美国的加工比例，且主要产品是桔瓣罐头和柑桔汁，前者产量25万t左右，后者约1万t。此外，尽管我国柑桔以鲜销为主，单果实商品化处理率不到年产量的5%，而发达国家超过90%。

与其它水果相比，柑桔具有可食部分少，桔皮和种子等废料多的特点。柑桔加工业产生的大量皮渣，仅作为动物饲料或肥料是不能完全消化的，这使资源没有得到充分利用而堆积自腐，对生态环境造成巨大的影响。然而废弃物是可以利用的，如用于化学、染料、清漆和化妆品等领域，可开发果胶、香精油、膳食纤维、生育酚、类黄酮、柠檬苦素、酒精等产品。

1.柑桔香精油

柑桔香精油是一种来自于柑桔的挥发性油，常被用于食品和药品

工业上，如作为香精应用于碳酸饮料、冰淇淋、蛋糕、空气清新剂和香料中，作为杀菌剂应用于废水处理中。柑桔类果皮是提取香精油的主原料，其中柠檬皮油、橙皮油质量较好。主要提取方法有: 蒸馏法、浸提法、热榨法、冷榨法、擦皮法。当前国际上采用最多的柑桔香精油提取方法是擦皮法。采用高速乳化泵、真空均质乳化器等设备调配柑桔乳化香精。近年来，超临界流体技术广泛应用于提取香精油。

擦皮离心法，把柑橘外果皮擦破让油胞中的香精油逸出，用高压水冲洗下来，再将油水分离，取得香精油。工艺流程如下：

磨油→除渣→油水分离→精制→成品包装

据统计目前全世界有近5000亿美元的产品需加入香精油，估计价值在160～200亿美元，国际市场价格为14000美元／t，以对3万吨柑桔进行综合加工为例，副产物柑桔皮约占果实重的20%，柑桔皮香精油含量约为2%，理论上即有6000吨的柑桔皮，可以分离得到120吨的柑桔香精油，产值可达168万美元，折合人民币1028万余元。

2.果胶

果胶是植物中的一种酸性多糖物质，它通常为白色至淡黄色粉末，稍带酸味，具有水溶性，工业上即可分离，其分子量约5万～30万，主要存在于植物的细胞壁和细胞内层，为内部细胞的支撑物质。在食品上作胶凝剂，增稠剂，稳定剂，悬浮剂，乳化剂，增香增效剂，并可用于化妆品，对保护皮肤，防止紫外线辐射，冶疗创口，美容养颜都存一定的作用。柑橘类果皮中含果胶约20%～30%，其中白皮层含

有大量果胶。目前商品果胶的原料主要采用干燥的橙皮(约含果胶30%)、柠檬皮(含25%) 及苹果皮(含15%)。鉴于所得果胶的产量和级别，柠檬、酸橙和某些葡萄柚是提取果胶的较好原料。

酶法，即用果胶脂酶脱脂提取低甲氧基果胶具有工艺易于控制、产品质量高、节省能耗和降低成本等优点，现对该法作简单介绍，其工艺流程如下：

柚皮→粉碎→水洗→脱脂→提胶→压滤→沉析→压滤→除盐醇

洗→压滤→干燥→粉碎→成品。

根据2007年《中国营养产业发展报告》，中国营养产业将迎来扩张高峰期，产业总规模从2004年的1206亿元增加为2010年的2500~2700亿元。依据果胶为原料开发的保健品也将具有巨大的发展空间。全球市场果胶需求量以平均年约为4~6%的速度递增。同时，随着人们生活水平的提高，对健康营养的食品的呼声日益高涨.作为一种天然、绿色的食品添加剂——果胶将越来越多地替代CMC、变性淀粉等化学合成、化学改性的无营养价值或低营养价值的食品添加剂在酸乳、饮料等食品中的应用，从而将不断提高市场对果胶的需求量。根据现在果胶市场最低10000元/t的价格，以对3万吨柑桔进行综合加工为例，副产物柑桔皮约占果实重的20%，理论上即有6000吨的柑桔皮，可分离到果胶1200吨，产值可达1200余万元人民币。

3.柑橘皮色素

柑橘皮色素是一类性能较稳定、安全可靠的天然色素。柑橘皮色素可分为脂溶性色素和水溶色素，并以前者为主。脂溶性色素主要由

类胡萝卜素组成，研究表明类胡萝卜素具有阻止超氧自由基产生，避免DNA损伤，提高机体免疫力，防止癌细胞生长，减缓心血管疾病等作用，类胡萝卜素既可作为一种天然色素用于食品、制药、化妆品及染料工业，又可作为营养添加剂或功能性食品基料用于特殊营养食品及功能性食品。水溶性色素可用水、乙醇、甘油等极性溶剂提取，脂溶性色素可用乙醇或多种其他有机溶剂（如石油醚）提取。工艺上通常采用乙醇作提取剂将两种色素同时从柑橘皮中提出，然后再用其他有机溶剂从中萃取分离出脂溶性色素。典型的提取工艺过程如下：原料预处理→浸提→浓缩→萃取→色素产品的获取

柑橘皮色素中组分含量复杂，科学研究仍停留在定性定量分析阶段。

4.膳食纤维

膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。

柑橘类纤维与谷类纤维相比，SDF的含量较高。其中柠檬果肉SDF 含量分别是谷物麸皮的45.6倍,小麦麸皮的6.35倍和大麦渣的10.78倍。基本提取工艺：

皮渣→烘干→粉碎→水解→乙醇沉淀→过滤→烘干→包装

柑桔加工废料以果皮、果渣及种子等为主，约占果实的50%。以对3万吨柑桔进行综合加工为例，加工废料可达1.5万吨，将其综合利用，有着深远意义。

5.黄酮类化合物

黄酮类化合物是一类以黄酮为母核的化合物，广泛存在于植物界中，目前已发现有，多种植物中有黄酮类和异黄酮类物质黄酮类化合物具有广泛的生物活性，具有高抗氧化性，低毒性，无不良反应，同时还有显著的清除人体内自由基，抗老化，抗突变等保健功能，它是一类具有广阔开发前景的天然抗氧化剂。柑桔属中的类黄酮含量丰富，易于分离，具有独特的芳香性和显著的药理学作用。在成熟的柑桔果实中，类黄酮在果皮、果肉、果核中含量较高。生产工艺如下：新鲜柑桔果皮→干燥→破碎→过筛( 40目) →最优组合浸提→抽滤→测定滤液黄酮含量→树脂吸附滤液→测定吸附后滤液黄酮含量→乙醇洗脱→测定洗脱液黄酮含量→分析计算