張 巖,吳繼軍,徐玉娟,傅曼琴,安可婧
(廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所,廣東廣州 510610)
柑橘柚子皮渣綜合利用研究進展
張 巖,吳繼軍,徐玉娟,傅曼琴,安可婧
(廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所,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注。通過介紹柑橘、柚子皮渣在飼料生產、蔬果保鮮中的應用和提取加工工藝,展望高纖維食品的開發應用前景。
柑橘、柚子皮渣;提取工藝;膳食纖維;果膠
柑橘是僅次于香蕉的廣東省第二大水果。梅州主產柚果,現有柚子種植面積約35 hm2,產量約50×104t[1],但鮮果產品附加值不高,柚果加工以涼果蜜餞等粗加工產品為主。柑橘果汁等加工產品一直在北美、歐洲等國際飲料市場暢銷,但是隨之帶來大量加工副產物(柚子皮渣、酸性果渣)對環境造成污染。柑橘、柚子皮渣中富含可溶性糖、酸、果膠、粗脂肪、粗纖維等營養成分和功能成分,柚子皮渣中黃酮具有很強的清除自由基能力,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致的脂質過氧化水平和慢性炎癥反應[2-3]。目前,國內重視資源節約和環境保護成為熱點,皮渣綜合利用也被日漸為人們所關注。
(1)柑橘加工大量廢棄物皮渣主要通過微生物發酵技術,作為飼料的植物蛋白質來源。吳厚玖等人[4-5]從工業化角度上,采用發酵柑橘皮渣開展在反芻動物營養中的應用。汪釗等人[6]利用柑橘加工過程中廢棄物提取有用物質后,通過固體發酵生產纖維酶發酵飼料,篩選到1株具有較高纖維素酶產量的青霉菌株。再加上成熟技術裝備——大宗柑橘皮渣處理生產線設備的研發,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成分,如碳水化合物、脂肪、維生素、氨基酸和礦物質等,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、導滯消痰等功效。刑廷銑[7]則將其作為營養保健型飼料添加劑。
(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)生產環境友好型有機肥。趙建等人[9]進行了無害化處理柑橘皮渣生產有機肥的發酵條件研究,在接種專一性微生物菌劑的條件下,適量添加作物秸稈、提高發酵溫度,可提高堆肥效果。
李春美、鄭藝梅等人[10-11]采用濾紙片擴散法,對柚子皮提取物的抑菌活性進行研究。結果表明,柚子皮提取物對金黃色葡萄桿菌具有較強的抑菌作用,鄭藝梅等人[11]研究結果表明,柚子皮提取物對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄桿菌、啤酒酵母具有較強的抑菌作用,但作用強度存在差異,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行了研究,結果顯示,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出較好的抗菌活性。柑橘皮的一些成分有抑制細菌、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用在果蔬保鮮中。
柚子皮提取物有一定的抗炎鎮痛活性。謝仁峰等人[13]采用小鼠腹腔注射乙酸造成急性疼痛、二甲苯導致急性耳腫脹試驗和腹腔毛細血管通透性試驗模型,發現柚子皮苷的抗炎機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模型,表明柚子皮、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制。結果顯示,葡萄柚漱口液對體外培養的變異鏈球菌有明顯的抑制和殺滅作用,其抑制機制可能與葡萄柚提取物破壞細胞壁結構的完整性有關。
柚子皮渣中果膠膳食纖維含量占干物質總質量的20%以上,果膠是非淀粉多糖類的可溶性膳食纖維,膳食纖維干預可以降低慢性病的發生率,對很多癌癥、心血管病、中風等具有極強的預防作用[18]。
索標等人[19]研究結果表明,超聲前處理能提高果膠得率,增加果實細胞壁的通透性[20]。有研究結果表明,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的酸易產生果膠多糖主鏈斷裂和半乳糖降解,導致降低果膠得率。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胞穿透性加強,加快了傳質萃取速率,同時研究表明超聲協助有益于對多酚類物質的保持[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。
①高纖維型果醬開發。通過濕法微粉碎技術,更加適于細胞壁果膠的釋放,制備更加穩態化果醬產品形式。②纖維咀嚼糖果片技術研究。通過加入發酵工序,起到脫糖的作用,制備產品屬于低糖型。開發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,注重高纖維果餡質構、貨架期,開發高纖維果餡。④醬體型益生菌膳食補充劑、高纖維果膏飲料研制。參照風行韓國的“蜂蜜柚子茶”,可通過發酵果皮,確定益生菌菌株的最佳生長條件,再補加適量營養物質,確定產品協同增效的配伍原料,研制強化益生菌物質的膳食補充劑、高纖維果膏飲料。⑤嶺南特色果干、膳食纖維水果資源,開展濕法超細粉碎和淀粉親水膠體等的添加,制備高纖維果糕。
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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
廣東省部產學研結合項目(2013B090600084);廣東省農業攻關項目(2015A020209065)。
張 巖(1970—),女,本科,副研究員,研究方向為農產品加工。