柑桔皮的综合利用新进展[1]

第21卷第5期2005年9月

FOOD&MACHINERY

食品与机械

Vol.21,No.5Sep.,2005

柑桔皮的综合利用新进展

Newadvancesoncomprehensiveutilizationoforangepeels

谢志刚1,2

XIEZhi2gang

1,2

刘成伦2

LIUCheng2lun

2

(11重庆文理学院,重庆　402168;21重庆大学化学化工学院,重庆　400044)

(11ChongqingUniversityofArts&Sciences,Chongqing402168,China;

21CollegeofChemistry&ChemicalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China)

摘要:综述了柑桔皮功能性成分的提取及在水处理吸附剂制

备领域的研究新成果。指出了柑桔皮利用中存在的问题及今后的发展方向。

关键词:柑桔皮;综合利用;抗氧化剂;色素;果胶;吸附剂

Abstract:Extractionoffunctionalcompositionfromorangepeelsandnewin2vestigationachievementsinpreparingadsorbentforwatertreatmentbyorangepeelswereemphaticallyreviewed.Theproblemsofutilizingorangepeelsitsdevelopmenttrendinfuturewerepointedout.

Keywords:Orangepeels;Comprehensive;;;Pectin;Adsorbent

和油—食品体系中有显著的抗氧化能力。柑桔中含有黄烷酮、黄酮、黄酮醇等黄酮类物质,其中以黄烷酮最为丰富。柑,淬灭:

→有机溶剂浸提→过滤→滤液→减压浓浸提溶剂可以是乙酸乙酯、无水乙醇和乙醚等。田维平等[7]用5种不同的溶剂从桔皮中提取黄酮类化合物。结果表明,50%甲醇溶液提取的黄酮类化合物含量最高,提取率为6.6%,其次是75%甲醇溶液、75%乙醇和冰乙酸,最低的是纯甲醇。所以,合适的甲醇水溶液是提取黄酮类化合物的较好溶剂。

作为抗氧化剂,黄酮类化合物还存在许多不足之处,如不易从原料中提取,产量低,溶解性差,特别是油溶性,有的黄酮类化合物还有褪色作用

。目前,黄酮类化合物还没有在商业上得到开发利用,其主要原因是未解决溶解问题,同时毒理学评价工作也未完成。要解决这些问题,还有大量的研究工作要做。

1.2　提取色素

近年来,,柑桔废弃物的应用也成为了研究热点[1]。榨取汁液后的柑桔废弃物由皮、碎屑、果浆组成。成分分析表明,柑桔中汁液占鲜重的54%,皮、浆及籽粒占46%[2]。利用柑桔皮可提取抗氧化剂、桔色素、果胶、香精油,生产有机肥料、沼气或制备水处理吸附剂等深加工产品,对提高柑桔加工厂的经济效益和减少污染、保护环境都是十分有利的。

1　有用成分的提取

柑桔皮中含有较多有利用价值的成分,如胶质可控制血糖、预防癌症、控制矿物质平衡等, 烯可预防癌症,类胡萝卜素具有维生素活性、抗氧化性能及某些抑癌性质等[3～5]。利用桔皮渣的主要途径之一就是围绕其所含成分的提取而展开的,从中提取香精油、色素、果胶、橙皮甙、膳食纤维等。

1.1　提取抗氧化剂

食用色素作为一种食品添加剂,被广泛应用于食品制作中。近十几年,开发天然食用色素代替人工合成色素成为了食品色素行业的发展趋势。从桔皮中提取色素,不仅能变废为宝、提高柑桔的附加价值,而且可以把色素中的主要成分β2胡萝卜素及类胡萝卜素这些具有良好保健功能的物质添加到食品中,提高食品的营养价值。

中国台湾的学者[8]为了分析桔皮色素对豆油氧化稳定性的影响,用己烷、丙酮、甲苯、乙烯按一定比例组成的萃取剂和少量碱液浸泡桔皮粉。萃取剂的两相彻底分离开后,收集上层含有类胡萝卜素的萃取液,真空蒸馏并用己烷溶解再进一步用己烷、丙酮、甲醇的混合物稀释,将稀释所得溶液真

食用抗氧化剂是重要的食品添加剂之一,它能减缓油脂及富油食品的酸败变质,延长食品保存期。由于合成抗氧化剂对人体健康不利,20世纪70年代以来开发天然抗氧化剂已成为研究热点。许多黄酮类化合物及其衍生物在油—水

作者简介:谢志刚(1970-),男,重庆大学化学化工学院在读研究

生。E2mail:xinghu2200@http://www.77cn.com.cn

收稿日期:2005-05-27

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专论与综述

空浓缩并经乙醇溶解。经分析,分离出的β2玉米黄质、叶黄素环氧化物、紫罗兰叶黄素、132顺紫黄质及紫黄质的纯度依次为84%、80%、86%、57%、59%。实验表明,分离所得的各种色素都有抗氧化能力并且抗氧化性能随着浓缩度的增加而增大。其中,叶黄素的抗氧化性能最好,但经7d光照后有α所降低,其次为β2胡萝卜素、2胡萝卜素等;β2胡萝卜素比α2胡萝卜素的抗氧化性能要略好一些

1.3　提取果胶

[9]

　2005年第5期

水和泉水中。在pH=2～6时,砷以一价砷酸根离子

(H2AsO4-1)为主,pH=9～12的碱性范围一价亚砷酸根离子(H2AsO3-1)量最多[14]。有多种方法可用以去除砷,如石灰沉

淀、硫酸铁共沉淀、明矾沉淀、硫化物沉淀(Na2S、H2S)。但各种传统的处理方法都有其难以克服的缺点。为此,有很多研究人员采用镧化合物或既有酸性功能团又有碱性功能团的

)螯合离子交换树脂[15～18]去除砷,但其处理费用昂载铁(Ⅲ

。

贵。Ghimirea等[19]将廉价的柑桔废弃物通过磷酸化简单化

),制备吸附凝胶以去除各种水体中的砷学改性后负载铁(Ⅲ

果胶物质组织起软化和粘结作用,在食品和香料行业作为添加剂———胶凝剂、增稠剂、乳化剂。干桔皮中含有高达

20%的果胶,主要采用醇沉淀法和盐沉淀法提取,醇沉淀法

酸盐和亚砷酸盐。为了比较其吸附性能,以相同处理方法用纯纤维素制得了相似的纤维素细粉(PC)凝胶。

柑桔废弃物含有纤维素、胶质、半纤维素、叶绿素和其它小分子化合物如　烯。胶质的羧基官能团被认为是键合金属的活性点,但量不多。为此,其纤维素被磷酸化使其丰富

)具有高亲合力的含P基团,进而增的醇羟基转化为对铁(Ⅲ

)的能力。根据实强柑桔废弃物细粉(POW)凝胶共载铁(Ⅲ

产品色泽较好。

胶质由于紧密地与细胞壁内的其它聚体成分连接而抑制它的释放,所以通常采用预处理工艺而使胶质萃取容易进行。Kratchanova等[10]采用微波预处理柑桔皮,发现胶质产量明显增加,胶质性质也显著改善。微波在多孔分子形成的物质中将电磁场主要转化成热量,使毛细管结构内产生强烈的水蒸气形成高气压并改变其物理性质[11]。扫描电镜显示,微波加热导致了薄壁细胞的破坏,柑桔组织的比表面积和吸水性能增强,桔皮的内生酶被抑制。结果,胶质的萃取变得容易了,胶质产量显著增加,产量最高达未经预处理的样品产量的250%;胶质性能也得到改善。用0.45kW的微波处10min后,桔皮样品的比表面积从0.43m/g增至m/g,2

2

验结果,纤维素细粉凝胶和柑桔废弃物细粉凝胶的性能如表

1所示。配合基交换机理表明,)所吸附(Ⅲ)在凝胶上的铁(Ⅲ

值条件下,柑桔废弃物。

凝胶和POW凝胶的性能比较

　指标　PC　POW

)量/载铁(Ⅲ

mmol g-1

0.961.21

水性能从5.29g/g增至6.15g/g。1.4　提取香精油

比表面积/

m2 g-1

1.721.75

砷酸盐

去除率/%

8099

提取香精油有冷榨、、浸提法等,使用最普遍的是水蒸汽蒸馏法。西班牙的Mira[12]等以CO2为溶剂用超临界法萃取柑桔精油。经分析,众多萃取成分中以氧化化合物———萜烯(oxygenatedcompounds2terpenes)、柠檬油精(limonene)、芳樟醇(linalool)为主,而　烯是萃取物中的最主要成分。柠檬油精适宜的萃取操作条件是12.5MPa与308K,在此条件下其在精油中含量超过99.5%。研究还发现,快 …… 此处隐藏：10409字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……