柑橘柚子皮渣綜合利用研究進(jìn)展

張 巖，吳繼軍，徐玉娟，傅曼琴，安可婧

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東廣州 510610）

柑橘柚子皮渣綜合利用研究進(jìn)展

張 巖，吳繼軍，徐玉娟，傅曼琴，安可婧

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東廣州 510610）

柑橘、柚子皮渣是柑橘類飲料加工的副產(chǎn)物，可作為膳食纖維的來源之一，其綜合利用已日漸為人們所關(guān)注。通過介紹柑橘、柚子皮渣在飼料生產(chǎn)、蔬果保鮮中的應(yīng)用和提取加工工藝，展望高纖維食品的開發(fā)應(yīng)用前景。

柑橘、柚子皮渣；提取工藝；膳食纖維；果膠

0 引言

柑橘是僅次于香蕉的廣東省第二大水果。梅州主產(chǎn)柚果，現(xiàn)有柚子種植面積約35 hm2，產(chǎn)量約50×104t[1]，但鮮果產(chǎn)品附加值不高，柚果加工以涼果蜜餞等粗加工產(chǎn)品為主。柑橘果汁等加工產(chǎn)品一直在北美、歐洲等國際飲料市場暢銷，但是隨之帶來大量加工副產(chǎn)物（柚子皮渣、酸性果渣）對環(huán)境造成污染。柑橘、柚子皮渣中富含可溶性糖、酸、果膠、粗脂肪、粗纖維等營養(yǎng)成分和功能成分，柚子皮渣中黃酮具有很強(qiáng)的清除自由基能力，能降低血脂水平、改善肝臟脂肪的積累，具有降血壓、改善肥胖等功效。在動物試驗中，黃酮能有效降低高脂膳食導(dǎo)致的脂質(zhì)過氧化水平和慢性炎癥反應(yīng)[2-3]。目前，國內(nèi)重視資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)成為熱點，皮渣綜合利用也被日漸為人們所關(guān)注。

1 生產(chǎn)高蛋白飼料

（1）柑橘加工大量廢棄物皮渣主要通過微生物發(fā)酵技術(shù)，作為飼料的植物蛋白質(zhì)來源。吳厚玖等人[4-5]從工業(yè)化角度上，采用發(fā)酵柑橘皮渣開展在反芻動物營養(yǎng)中的應(yīng)用。汪釗等人[6]利用柑橘加工過程中廢棄物提取有用物質(zhì)后，通過固體發(fā)酵生產(chǎn)纖維酶發(fā)酵飼料，篩選到1株具有較高纖維素酶產(chǎn)量的青霉菌株。再加上成熟技術(shù)裝備——大宗柑橘皮渣處理生產(chǎn)線設(shè)備的研發(fā)，柑橘皮渣干燥后逐漸用于顆粒飼料原料。

（2）柑橘加工后的皮渣富含營養(yǎng)成分，如碳水化合物、脂肪、維生素、氨基酸和礦物質(zhì)等，且柑橘皮中的藥物成分能抑制葡萄球菌、卡他奈氏菌、溶血性嗜血桿菌等。柑橘皮含有的橙皮苷、維生素和果膠等藥物成分，具有理氣燥濕、導(dǎo)滯消痰等功效。刑廷銑[7]則將其作為營養(yǎng)保健型飼料添加劑。

（3）用作著色劑。柑橘皮中含有豐富的黃色素，色澤穩(wěn)定，橘黃A為水溶性色素，橘黃B為脂溶性色素，且橘皮中的橘黃素和抑菌成分可改善飼料的色澤及保質(zhì)期。雷鋼等人[8]將橘皮粉添加到畜禽日糧中，以改善肉仔雞的色澤。

（4）生產(chǎn)環(huán)境友好型有機(jī)肥。趙建等人[9]進(jìn)行了無害化處理柑橘皮渣生產(chǎn)有機(jī)肥的發(fā)酵條件研究，在接種專一性微生物菌劑的條件下，適量添加作物秸稈、提高發(fā)酵溫度，可提高堆肥效果。

2 皮渣提取物的抑菌防腐保鮮作用

李春美、鄭藝梅等人[10-11]采用濾紙片擴(kuò)散法，對柚子皮提取物的抑菌活性進(jìn)行研究。結(jié)果表明，柚子皮提取物對金黃色葡萄桿菌具有較強(qiáng)的抑菌作用，鄭藝梅等人[11]研究結(jié)果表明，柚子皮提取物對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄桿菌、啤酒酵母具有較強(qiáng)的抑菌作用，但作用強(qiáng)度存在差異，對米曲霉和黑曲霉沒有明顯的抑菌效果。Wu Wento等人[12]分別對葡萄柚種子提取物以及柚子皮果膠水解物的抗菌活性進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，以上柚類提取物對易受真菌感染的葡萄和柿子作為模式保鮮材料均表現(xiàn)出較好的抗菌活性。柑橘皮的一些成分有抑制細(xì)菌、殺滅疥螨、蠅蚤的功效，柑橘皮作為天然防霉劑，能夠克服化學(xué)合成防霉劑的毒副作用及藥物殘留等缺點。因此，柚子皮提取物可作為凈菜加工、果蔬保鮮過程的天然防腐劑應(yīng)用在果蔬保鮮中。

柚子皮提取物有一定的抗炎鎮(zhèn)痛活性。謝仁峰等人[13]采用小鼠腹腔注射乙酸造成急性疼痛、二甲苯導(dǎo)致急性耳腫脹試驗和腹腔毛細(xì)血管通透性試驗?zāi)Ｐ?，發(fā)現(xiàn)柚子皮苷的抗炎機(jī)制可能是其抑制了炎性組織PGE2的合成或釋放。劉麗春等人[14-16]采用二甲苯所致的小鼠耳廓腫脹和雞蛋清所致的大鼠足跖腫脹試驗?zāi)Ｐ停砻麒肿悠?、化橘紅等柑橘皮渣提取物局部外用能明顯提高豚鼠致癢閾。劉建黨[17]研究了葡萄柚漱口液對變異鏈球菌的抗菌活性，并初步探討其抗菌機(jī)制。結(jié)果顯示，葡萄柚漱口液對體外培養(yǎng)的變異鏈球菌有明顯的抑制和殺滅作用，其抑制機(jī)制可能與葡萄柚提取物破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的完整性有關(guān)。

3 果膠膳食纖維的提取

柚子皮渣中果膠膳食纖維含量占干物質(zhì)總質(zhì)量的20%以上，果膠是非淀粉多糖類的可溶性膳食纖維，膳食纖維干預(yù)可以降低慢性病的發(fā)生率，對很多癌癥、心血管病、中風(fēng)等具有極強(qiáng)的預(yù)防作用[18]。

索標(biāo)等人[19]研究結(jié)果表明，超聲前處理能提高果膠得率，增加果實細(xì)胞壁的通透性[20]。有研究結(jié)果表明，提取時間不可過長、提取溫度不可過高，主要推測超聲前處理及后續(xù)的酸易產(chǎn)生果膠多糖主鏈斷裂和半乳糖降解，導(dǎo)致降低果膠得率。近年來，超聲波作為前處理方式廣泛用于水果加工，如蘋果、香蕉、菠蘿、番石榴、奇異果等，在超聲波的作用下植物細(xì)胞穿透性加強(qiáng)，加快了傳質(zhì)萃取速率，同時研究表明超聲協(xié)助有益于對多酚類物質(zhì)的保持[21]。果膠的提取方法主要包括溶劑萃取法[22]、微波輔助提取法[23-24]、超高壓提取法[25]、離子交換樹脂法[26-27]、逆流萃取法[28]等。

4 高纖維休閑食品前景展望

①高纖維型果醬開發(fā)。通過濕法微粉碎技術(shù)，更加適于細(xì)胞壁果膠的釋放，制備更加穩(wěn)態(tài)化果醬產(chǎn)品形式。②纖維咀嚼糖果片技術(shù)研究。通過加入發(fā)酵工序，起到脫糖的作用，制備產(chǎn)品屬于低糖型。開發(fā)低糖型纖維咀嚼糖果片，避免高糖制品帶來的健康隱患。③以果渣、果干等為原料，以蒸煮果干作為果餡原料成分，注重高纖維果餡質(zhì)構(gòu)、貨架期，開發(fā)高纖維果餡。④醬體型益生菌膳食補(bǔ)充劑、高纖維果膏飲料研制。參照風(fēng)行韓國的“蜂蜜柚子茶”，可通過發(fā)酵果皮，確定益生菌菌株的最佳生長條件，再補(bǔ)加適量營養(yǎng)物質(zhì)，確定產(chǎn)品協(xié)同增效的配伍原料，研制強(qiáng)化益生菌物質(zhì)的膳食補(bǔ)充劑、高纖維果膏飲料。⑤嶺南特色果干、膳食纖維水果資源，開展?jié)穹ǔ?xì)粉碎和淀粉親水膠體等的添加，制備高纖維果糕。

[1]李脈，楊繼國，寧正祥.亞臨界流體提取梅州金柚柚皮精油的研究 [J].現(xiàn)代食品科技，2013，19（5）：1 068-1 071.

[2]梁爽.黃酮類化合物保肝作用機(jī)理的研究進(jìn)展 [J].中山大學(xué)研究生學(xué)刊（自然科學(xué)·醫(yī)學(xué)版），2009（4）：21-27.

[3]張海德，何繼芹，黃玉林.柚皮提取物的降血脂和抑腫瘤作用 [J].食品科學(xué)，2006，27（10）：517-520.

[4]吳厚玖，焦必林.柑橘渣發(fā)酵飼料中試驗研究 [J].中國飼料，1997（17）：37-39.

[5]殷鐘意，王穎，郭育銘.響應(yīng)面法優(yōu)化柑橘皮渣發(fā)酵蛋白飼料輔料及其配比研究 [J].飼料工業(yè)，2009（5）：19-22.

[6]汪釗，鄭裕國，張惠雄.利用柑橘加工過程中的廢物生產(chǎn)纖維素酶發(fā)酵飼料 [J].環(huán)境科學(xué)研究，2002（1）：61-64.

[7]刑廷銑.柑橘皮做畜禽飼料添加劑 [J].農(nóng)村養(yǎng)殖技術(shù)，2002（8）：29-30.

[8]雷鋼，王永強(qiáng)，張雅軍.柑橘皮浸膏的防霉、飼養(yǎng)效果研究 [J].武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2001（4）：51-55.

[9]趙建，袁玲，黃建國.柑橘皮渣高溫堆肥生產(chǎn)有機(jī)肥[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2011（10）：270-276.

[10]李春美，鄧明謝，筆鈞.柚皮提取物對金黃色葡萄球菌抑制作用的初步研究 [J].食品工業(yè)科技，2004，25（5）：64-66.

[11]鄭藝梅，許開城，陳蕓蕓.琯溪蜜柚皮乙醇提取物的抑菌及防腐效果 [J].食品工業(yè)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]謝仁峰，文雙娥，李洋.柚皮苷抗炎鎮(zhèn)痛作用的試驗研究 [J].湖南師范大學(xué)學(xué)報，2011，9（4）：5-8.

[14]劉麗春.柚皮化學(xué)成分及其生物活性的研究 [D].長春：吉林大學(xué)，2009.

[15]馬艷艷.化橘紅有效部位組合規(guī)律的藥效研究 [D].廣州：廣州中醫(yī)藥大學(xué)，2008.

[16]周效思，周凱.柚子皮提取物的抗炎止癢藥效觀察 [J].臨床和實驗醫(yī)學(xué)雜志，2008（12）：8-9.

[17]劉建黨.葡萄柚提取物漱口液對變異鏈球菌和伴放線桿菌抑制作用的研究 [D].福州：福建醫(yī)科大學(xué)，2011.

[18]焦士蓉.柑橘屬類黃酮生物活性的研究進(jìn)展 [J].西華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，27（1）：32-35.

[19]索標(biāo)，金呂海，闞娟，等.桃果實成熟軟化過程中細(xì)胞壁多糖降解特性的研究 [J].揚州大學(xué)學(xué)報（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2006，27（3）：70-72.

[20]韓曉祥，周凌霄，勵建榮，等.超聲波輔助提取胡柚皮黃酮及抗氧化作用研究 [J].中國食品學(xué)報，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]夏紅，杜泉紅，李紅芹.酸解條件對香蕉皮中果膠提取率的影響 [J].食品科學(xué)，2005，26（9）：28-33.

[23]龔盛昭，楊卓如.微波協(xié)同提取柚皮果膠的條件優(yōu)化研究 [J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2004，24（4）：87-90.

[24]陳源，余亞白，王琦.葡萄柚柚皮苷微波提取工藝 [J].山東農(nóng)業(yè)生物學(xué)報，2012，31（1）：28-32.

[25]彭小燕，泰華，孫紅男.超高壓處理對甜菜果膠結(jié)構(gòu)及乳化特性的影響 [J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（7）：1 405-1 414.

[26]戴玉錦，張敏艷，徐玨.離子交換法提取橙皮果膠的研究 [J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（2）：103-105.

[27]張燕，毛桂枝，劉蘊哲.離子交換樹脂法提取橘皮中果膠 [J].食品研究與開發(fā)，2003，24（4）：52-54.

[28]謝練武，周春山，周盡花.連續(xù)逆流萃取法從橘皮中提取果膠 [J].食品工業(yè)科技，2005，26（7）：140-142.

Research Progress of Comprehensive Utilization in Citrus and Pomelo Peel Residue

ZHANG Yan，WU Jijun，XU Yujuan，F(xiàn)U 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

廣東省部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項目（2013B090600084）；廣東省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項目（2015A020209065）。

張 巖（1970—），女，本科，副研究員，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工。