时间:2024-05-23
张 岩,吴继军,徐玉娟,傅曼琴,安可婧
(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,广东广州 510610)
柑橘柚子皮渣综合利用研究进展
张 岩,吴继军,徐玉娟,傅曼琴,安可婧
(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,广东广州 510610)
柑橘、柚子皮渣是柑橘类饮料加工的副产物,可作为膳食纤维的来源之一,其综合利用已日渐为人们所关注。通过介绍柑橘、柚子皮渣在饲料生产、蔬果保鲜中的应用和提取加工工艺,展望高纤维食品的开发应用前景。
柑橘、柚子皮渣;提取工艺;膳食纤维;果胶
柑橘是仅次于香蕉的广东省第二大水果。梅州主产柚果,现有柚子种植面积约35 hm2,产量约50×104t[1],但鲜果产品附加值不高,柚果加工以凉果蜜饯等粗加工产品为主。柑橘果汁等加工产品一直在北美、欧洲等国际饮料市场畅销,但是随之带来大量加工副产物(柚子皮渣、酸性果渣)对环境造成污染。柑橘、柚子皮渣中富含可溶性糖、酸、果胶、粗脂肪、粗纤维等营养成分和功能成分,柚子皮渣中黄酮具有很强的清除自由基能力,能降低血脂水平、改善肝脏脂肪的积累,具有降血压、改善肥胖等功效。在动物试验中,黄酮能有效降低高脂膳食导致的脂质过氧化水平和慢性炎症反应[2-3]。目前,国内重视资源节约和环境保护成为热点,皮渣综合利用也被日渐为人们所关注。
(1)柑橘加工大量废弃物皮渣主要通过微生物发酵技术,作为饲料的植物蛋白质来源。吴厚玖等人[4-5]从工业化角度上,采用发酵柑橘皮渣开展在反刍动物营养中的应用。汪钊等人[6]利用柑橘加工过程中废弃物提取有用物质后,通过固体发酵生产纤维酶发酵饲料,筛选到1株具有较高纤维素酶产量的青霉菌株。再加上成熟技术装备——大宗柑橘皮渣处理生产线设备的研发,柑橘皮渣干燥后逐渐用于颗粒饲料原料。
(2)柑橘加工后的皮渣富含营养成分,如碳水化合物、脂肪、维生素、氨基酸和矿物质等,且柑橘皮中的药物成分能抑制葡萄球菌、卡他奈氏菌、溶血性嗜血杆菌等。柑橘皮含有的橙皮苷、维生素和果胶等药物成分,具有理气燥湿、导滞消痰等功效。刑廷铣[7]则将其作为营养保健型饲料添加剂。
(3)用作着色剂。柑橘皮中含有丰富的黄色素,色泽稳定,橘黄A为水溶性色素,橘黄B为脂溶性色素,且橘皮中的橘黄素和抑菌成分可改善饲料的色泽及保质期。雷钢等人[8]将橘皮粉添加到畜禽日粮中,以改善肉仔鸡的色泽。
(4)生产环境友好型有机肥。赵建等人[9]进行了无害化处理柑橘皮渣生产有机肥的发酵条件研究,在接种专一性微生物菌剂的条件下,适量添加作物秸秆、提高发酵温度,可提高堆肥效果。
李春美、郑艺梅等人[10-11]采用滤纸片扩散法,对柚子皮提取物的抑菌活性进行研究。结果表明,柚子皮提取物对金黄色葡萄杆菌具有较强的抑菌作用,郑艺梅等人[11]研究结果表明,柚子皮提取物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄杆菌、啤酒酵母具有较强的抑菌作用,但作用强度存在差异,对米曲霉和黑曲霉没有明显的抑菌效果。Wu Wento等人[12]分别对葡萄柚种子提取物以及柚子皮果胶水解物的抗菌活性进行了研究,结果显示,以上柚类提取物对易受真菌感染的葡萄和柿子作为模式保鲜材料均表现出较好的抗菌活性。柑橘皮的一些成分有抑制细菌、杀灭疥螨、蝇蚤的功效,柑橘皮作为天然防霉剂,能够克服化学合成防霉剂的毒副作用及药物残留等缺点。因此,柚子皮提取物可作为净菜加工、果蔬保鲜过程的天然防腐剂应用在果蔬保鲜中。
柚子皮提取物有一定的抗炎镇痛活性。谢仁峰等人[13]采用小鼠腹腔注射乙酸造成急性疼痛、二甲苯导致急性耳肿胀试验和腹腔毛细血管通透性试验模型,发现柚子皮苷的抗炎机制可能是其抑制了炎性组织PGE2的合成或释放。刘丽春等人[14-16]采用二甲苯所致的小鼠耳廓肿胀和鸡蛋清所致的大鼠足跖肿胀试验模型,表明柚子皮、化橘红等柑橘皮渣提取物局部外用能明显提高豚鼠致痒阈。刘建党[17]研究了葡萄柚漱口液对变异链球菌的抗菌活性,并初步探讨其抗菌机制。结果显示,葡萄柚漱口液对体外培养的变异链球菌有明显的抑制和杀灭作用,其抑制机制可能与葡萄柚提取物破坏细胞壁结构的完整性有关。
柚子皮渣中果胶膳食纤维含量占干物质总质量的20%以上,果胶是非淀粉多糖类的可溶性膳食纤维,膳食纤维干预可以降低慢性病的发生率,对很多癌症、心血管病、中风等具有极强的预防作用[18]。
索标等人[19]研究结果表明,超声前处理能提高果胶得率,增加果实细胞壁的通透性[20]。有研究结果表明,提取时间不可过长、提取温度不可过高,主要推测超声前处理及后续的酸易产生果胶多糖主链断裂和半乳糖降解,导致降低果胶得率。近年来,超声波作为前处理方式广泛用于水果加工,如苹果、香蕉、菠萝、番石榴、奇异果等,在超声波的作用下植物细胞穿透性加强,加快了传质萃取速率,同时研究表明超声协助有益于对多酚类物质的保持[21]。果胶的提取方法主要包括溶剂萃取法[22]、微波辅助提取法[23-24]、超高压提取法[25]、离子交换树脂法[26-27]、逆流萃取法[28]等。
①高纤维型果酱开发。通过湿法微粉碎技术,更加适于细胞壁果胶的释放,制备更加稳态化果酱产品形式。②纤维咀嚼糖果片技术研究。通过加入发酵工序,起到脱糖的作用,制备产品属于低糖型。开发低糖型纤维咀嚼糖果片,避免高糖制品带来的健康隐患。③以果渣、果干等为原料,以蒸煮果干作为果馅原料成分,注重高纤维果馅质构、货架期,开发高纤维果馅。④酱体型益生菌膳食补充剂、高纤维果膏饮料研制。参照风行韩国的“蜂蜜柚子茶”,可通过发酵果皮,确定益生菌菌株的最佳生长条件,再补加适量营养物质,确定产品协同增效的配伍原料,研制强化益生菌物质的膳食补充剂、高纤维果膏饮料。⑤岭南特色果干、膳食纤维水果资源,开展湿法超细粉碎和淀粉亲水胶体等的添加,制备高纤维果糕。
[1]李脉,杨继国,宁正祥.亚临界流体提取梅州金柚柚皮精油的研究 [J].现代食品科技,2013,19(5):1 068-1 071.
[2]梁爽.黄酮类化合物保肝作用机理的研究进展 [J].中山大学研究生学刊(自然科学·医学版),2009(4):21-27.
[3]张海德,何继芹,黄玉林.柚皮提取物的降血脂和抑肿瘤作用 [J].食品科学,2006,27(10):517-520.
[4]吴厚玖,焦必林.柑橘渣发酵饲料中试验研究 [J].中国饲料,1997(17):37-39.
[5]殷钟意,王颖,郭育铭.响应面法优化柑橘皮渣发酵蛋白饲料辅料及其配比研究 [J].饲料工业,2009(5):19-22.
[6]汪钊,郑裕国,张惠雄.利用柑橘加工过程中的废物生产纤维素酶发酵饲料 [J].环境科学研究,2002(1):61-64.
[7]刑廷铣.柑橘皮做畜禽饲料添加剂 [J].农村养殖技术,2002(8):29-30.
[8]雷钢,王永强,张雅军.柑橘皮浸膏的防霉、饲养效果研究 [J].武汉工业学院学报,2001(4):51-55.
[9]赵建,袁玲,黄建国.柑橘皮渣高温堆肥生产有机肥[J].农业工程学报,2011(10):270-276.
[10]李春美,邓明谢,笔钧.柚皮提取物对金黄色葡萄球菌抑制作用的初步研究 [J].食品工业科技,2004,25(5):64-66.
[11]郑艺梅,许开城,陈芸芸.琯溪蜜柚皮乙醇提取物的抑菌及防腐效果 [J].食品工业科技,2011(12):165-167.
[12]Xu Wentao,Huang Kunlun,Qu Wei.Inhibitory activity ofgrapefruit seed extract against fungi and its application in preservations of grape and persimmon[J].Journal of Food Science,2008(10):41-46.
[13]谢仁峰,文双娥,李洋.柚皮苷抗炎镇痛作用的试验研究 [J].湖南师范大学学报,2011,9(4):5-8.
[14]刘丽春.柚皮化学成分及其生物活性的研究 [D].长春:吉林大学,2009.
[15]马艳艳.化橘红有效部位组合规律的药效研究 [D].广州:广州中医药大学,2008.
[16]周效思,周凯.柚子皮提取物的抗炎止痒药效观察 [J].临床和实验医学杂志,2008(12):8-9.
[17]刘建党.葡萄柚提取物漱口液对变异链球菌和伴放线杆菌抑制作用的研究 [D].福州:福建医科大学,2011.
[18]焦士蓉.柑橘属类黄酮生物活性的研究进展 [J].西华大学学报(自然科学版),2008,27(1):32-35.
[19]索标,金吕海,阚娟,等.桃果实成熟软化过程中细胞壁多糖降解特性的研究 [J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2006,27(3):70-72.
[20]韩晓祥,周凌霄,励建荣,等.超声波辅助提取胡柚皮黄酮及抗氧化作用研究 [J].中国食品学报,2011,11(4):55-61.
[21]Tiwari B K,O'Donnell C P.Effect of sonication on retention of anthocyanins in blackberry juice[J].Journal of Food Engineering,2009,93:166-171.
[22]夏红,杜泉红,李红芹.酸解条件对香蕉皮中果胶提取率的影响 [J].食品科学,2005,26(9):28-33.
[23]龚盛昭,杨卓如.微波协同提取柚皮果胶的条件优化研究 [J].林产化学与工业,2004,24(4):87-90.
[24]陈源,余亚白,王琦.葡萄柚柚皮苷微波提取工艺 [J].山东农业生物学报,2012,31(1):28-32.
[25]彭小燕,泰华,孙红男.超高压处理对甜菜果胶结构及乳化特性的影响 [J].中国农业科学,2015,48(7):1 405-1 414.
[26]戴玉锦,张敏艳,徐珏.离子交换法提取橙皮果胶的研究 [J].江苏农业科学,2005(2):103-105.
[27]张燕,毛桂枝,刘蕴哲.离子交换树脂法提取橘皮中果胶 [J].食品研究与开发,2003,24(4):52-54.
[28]谢练武,周春山,周尽花.连续逆流萃取法从橘皮中提取果胶 [J].食品工业科技,2005,26(7):140-142.
Research Progress of Comprehensive Utilization in Citrus and Pomelo Peel Residue
ZHANG Yan,WU Jijun,XU Yujuan,FU Manqin,AN Kejing (Institute of Sericulture and Agricultural Products Processing,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou,Guangdong 510610,China)
Citrus and pomelo peel residue are waste from processing citrus beverage,being concerned as the source of dietary fiber.In the paper many kinds of application layers including feed stuff,extraction technology,and vegetable safe preservative are reviewed based on the citrus pericarp.However,pectin dietary fiber show potential application as new source of food material in leisure food industry.
citrus and pomelo peel residue;extraction technology;dietary fiber;pectin
X712
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.11.017
1671-9646(2016)11a-0057-02
2016-09-23
广东省部产学研结合项目(2013B090600084);广东省农业攻关项目(2015A020209065)。
张 岩(1970—),女,本科,副研究员,研究方向为农产品加工。
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