柑橘皮渣有效成分的研究进展

邵建明，臧玉红

(承德石油高等专科学校化学工程系，河北承德 067000)

柑橘皮渣有效成分的研究进展

邵建明，臧玉红

(承德石油高等专科学校化学工程系，河北承德 067000)

阐述了国内外在柑橘皮渣中提取有效成分的研究进展，详细介绍了橘皮香油精、橘皮色素、果胶、橙皮甙、膳食纤维等物质的物化性质、功能特性、提取方法、影响因素、最佳工艺等内容。对柑橘皮渣的综合开发，必将产生积极的推动作用。

柑橘皮渣;有效成分;橙皮甙;果胶

柑橘果皮主要由外果皮、中果皮、内果皮组成。外果皮约占果重的10%，富含香精油和色素。中果皮约占果重的10% ～30% ，其中纤维素、果胶分别占整个中果皮(干重)的40%和20% 。内果皮约占果重的10% ，主要由纤维素、木质素和果胶组成。因此，柑橘皮渣的开发除利用微生物发酵生产果醋、乳酸饮料、高蛋白饲料和栽培食用菌等外，橘皮渣开发的主要途径就是围绕其所含成分的提取而展开的［1，2］。

1 香精油

1.1 香油精的物理性质及功能特性

柑橘类水果皮的细小分泌腺中含有丰富的香精油(Essential Oils)，其主要成分柠檬油精(Limonene)可以在常压下被蒸馏出而不分解，但在空气和水分的影响下，它能自动氧化变成香芹酮、香芹醇及一系列杂质，故在储存和运输过程中须注意避光、防热、防潮。橘皮油的香气浓淡主要取决于其含氧化合物的多少，萜烯的香气弱，故常使用浓缩精油(即除掉部分萜烯的精油)，它是食品香精、化妆品香精和香水配料的优质原料［3，4］。据调查，目前全世界一年柑橘香油精的需求量约为16 000 t，其中60% ～70%供食品工业使用，如:调味剂、饮料、食品、烟酒制品等，还用于化妆品、肥皂、医药制品、芳香清洁剂等。柑橘精油更适合家庭、宾馆、集体宿舍等各种场所作为衣蛾的驱虫剂［5］。最新文献报道，柑橘香油精具有使人体中枢神经镇静作用和减轻应激性的效果，能使人消除疲劳，其中所含的微量香豆素具有明显的抗癌作用［4，6］。

1.2 橘皮精油的提取

提取橘皮精油常用的方法有压榨法(冷榨法)、溶剂浸提法(冷磨法)、水蒸汽蒸馏法、吸取法和超临界流体萃取法等。

1.2.1 压榨法:该法是传统作坊、非常古老的提取方法，基本原理是利用机械挤压，从油料细胞中提取精油的一种方法。由于压榨法不添加任何化学物质，所以榨出的油各种成分保持较完整，并保持产品原有的风味，适用于新鲜桔皮，所得压榨油香气接近鲜桔果香，得率约为1.0% ～2.4%。

1.2.2 溶剂浸提法:又称液液萃取法，基本原理是利用有机溶剂能溶解油脂，即溶剂分子与油脂分子能相互扩散的特性，将油脂从油料中提取出来的方法。用溶剂浸提法制得的精油品质最佳，但需注意所选用的溶剂必须有较好的选择性和较低的黏度，选择性好能使有效成分有相对大的溶解度，利用不同溶质在溶剂中分配平衡的差异实现萃取分离;溶剂的黏度小，不仅有利于传质，而且有利于溶剂与物料的混合与分离，还可节省操作和输送过程的能量，因此，常根据需要加入稀释剂，降低溶剂的粘度，以便有更大的扩散速度［7］。研究表明，以石油醚作萃取溶剂，效果较好，精制后的香精油得率为1.92%，其中含柠烯 86.36%。

1.2.3 蒸馏法:蒸馏法主要是指水中蒸馏法，因为这种方法设备简单、成本低、产量大，水分子容易向果皮细胞组织中渗透，置换出香油精，但精油向水中扩散的同时，由于水蒸汽的“搅拌”作用而形成了油水共沸物同时蒸出，所以蒸馏油品质较差。

1.2.4 超临界流体萃取法:Philip、孙爱东、Mira等人利用超临界二氧化碳技术采用不同的柑橘皮渣为试验材料提取精油，产率明显提高，得率可到达3.19%、且精油中含有较多的醇类和较少的柠檬醛。这可能是因为此技术具有操作参数容易控制、操作温度低(CO2的临界温度为31.06℃)能保留香料的有效成分、不需要浓缩步骤等所致。此法特别适合于不稳定产物和生理活性物质的分离精制，在香料界具有广泛的应用前景［8］。

1.2.5 膜分离:利用膜技术回收柑橘精油也有报道，但技术上还不是很成熟，有待进一步探讨。因为膜分离过程较简单，费用较低，效率较高，往往没有相变，可在常温下操作，既节省能量，又特别适用于热敏性物质的处理，在食品加工、医药、生化技术领域有其独特的适用性等优良特性［9］，因此，只要能找到适用于提取柑橘精油的膜，这项技术在柑橘精油提取方面就一定能带来突破性进展。

1.3 提取香精油的影响因素

1.3.1 添加剂对出油率的影响。实验结果表明，在提取柑橘精油时加入不同的添加剂，会对出油率有影响，同时还影响精油的质量。原因可能是这些物质对被分离组分的相对挥发度影响不同，它们的溶液影响果皮内外的渗透压差使香精油更容易被蒸出［11］。以NaCl、Na2S04、NH4Cl、CaCO3四种物质作为添加剂探讨出油率的影响，结果表明加入这四种物质都可以不同程度地提高出油率。由于NaCl为中性物质，不影响原料的结构，同时又具有盐析作用，能使产品更澄清，通过实验证实用3%的NaCl作为添加剂可使出油率提高20%。

1.3.2 实验材料对出油率的影响。用桔皮、橙皮及其混合物进行实验，结果表明用单一桔皮、橙皮提取的精油，香气正、色泽好，而混合物提取的精油则有异味。可能是桔油、橙油中所含的不同的醇、醛等有机物相互起反应而造成的。同等条件下，桔皮较橙皮的出油率高，出油率约为2.27%。

1.3.3 不同提取方法对出油率的影响。柑橘精油的不同提取方法，原理不同，提取条件不同，精油的提取率就不同，精油的质量存在着较大的差异。谢练武等探讨了水蒸气蒸馏法和压榨法对提取柑橘精油的影响。水蒸气蒸馏提取香精油，出油率较高为1.2% ～2.1%，无色液体，香气稍差;压榨法提取香精油，出油率低，仅为1.0% ～1.6%。但有较佳的气味，近于鲜橘果香，色泽为淡黄色液体［5］。

1.3.4 破碎度、提取时间对出油率的影响。根据扩散理论而言，破碎度越高，即颗粒越小，橘皮油从果皮内部扩散至固体表面的距离越短，浸出效果越好，油越容易渗出;但当颗粒过于细小时，容易结成一团，使液体的流动阻力增大，从而使出油率降低［10］，用溶剂萃取法时，破碎度为4 mm为最佳条件。提取时间对出油率也有一定的影响。采用蒸馏法时提取时间为90 min最佳。

2 橘皮色素

2.1 橘皮色素的物化性质及功能特性

橘皮色素中含有桔黄A和桔黄B，桔黄A为水溶性色素，桔黄B为脂溶性色素。桔黄A耐还原性较好，耐氧化性较差，应避免与氧化性较强的物质共存，但与食品中常见的添加物葡萄糖、蔗糖、食盐、抗坏血酸、柠檬酸和可溶性淀粉共存时，色泽稳定。脂溶性桔黄素着色能力强可直接作面食着色剂，其主要成分是四萜类类胡萝卜素，在强光照射以及氧化剂作用下，活泼的不饱和键发生加成、聚合、氧化等反应，使色素褪色，而酸、碱、食盐、还原剂、自然光等不会对其产生不良影响［12］。pH对橘皮色素的颜色及吸光度有一定的影响。在酸性及中性条件下，色素以黄色为主，且吸光度较小，在碱性溶液中呈橙色，随着pH值的增加，颜色逐渐加深，吸光度也逐渐增大;橘皮色素水溶液在200～400 nm波长范围内有三个吸收高峰，波长分别为220nm、281nm和340nm。色素的醇溶液在200～600 nm波长范围内也有三个吸收高峰，但色素醇溶液与色素水溶液的最大吸收波长存在差异，可能是由于醇分子中-OH引起橘皮色素结构发生变化所致。橘皮色素是一种重要的天然色素，性能稳定，安全可靠，可代替人工合成色素用于食品着色，同时含有维生素E和稀有元素硒(Se)，对防止癌细胞的生长，延迟细胞哀老和增强人体免疫力，均有很好的作用，所以它不仅是单纯的着色剂，而且还是食品的营养强化剂，可作为食品、饮料等的添加剂［13］。

2.2 橘皮色素的提取

从柑橘皮中提取橘皮色素常用的方法有:微波炉萃取、浸泡液直接浸泡、超声波处理后萃取和索氏提取等方法。

2.2.1 微波炉法萃取橘皮色素

工艺流程:新鲜柑橘皮→洗净→干燥→捣碎→混合→微波→冷却→过滤→洗涤滤渣→滤液浓缩→真空干燥→橘皮黄色素

微波萃取方法能较快的达到最大吸光值，可能是因为，一方面橘皮吸收微波能，促使内部温度快速升高，而引起细胞膨胀，细胞大量破裂，细胞内的有效成分从细胞中释放出来;另一方面，微波所产的电磁场加速了橘皮色素由内部向萃取液扩散的速率，从而提高萃取速率［14］。

2.2.2 浸泡法提取橘皮色素

几种提取橘皮色素方法的比较可知:微波方法萃取橘皮色素，提取单一色素的产率较高，提取快，但前期资金投入较高，又因微波是一种穿透式的电磁波，它穿过萃取介质到达橘皮内部的维管束和腺胞系统，故对橘皮果渣的后续开发影响较大。索氏提取法，提取速率受温度的限制较大，并受索氏提取器的限制，不宜形成大规模的生产。从经济投入、工艺操作、应用前景等方面综合考虑，尽管直接浸泡法色素产率最低，但对橘皮渣的影响最小，对橘皮渣的后继综合开发更有利，因此，橘皮色素的提取多数采用最传统的直接浸泡法。

2.3 橘皮黄色素的提取的影响因素

2.3.1 浸提剂对提取橘皮色素的影响

据资料报道，提取橘皮色素得率的影响因素主要有浸提剂、浸提温度、浸提时间、料液比、浸提次数等。浸提剂的选择对产率有较大的影响，但目前没有统一观点，钦传光等认为用乙酸乙醋提取效率较高;叶青等认为乙醇和氯仿的恒沸物提取效果最佳;王万森等认为正己烷对桔皮内层组织有较强的浸润作用能溶出较多的色素。本人用甲苯、三氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯、无水乙醇、丙酮等作为橘皮色素的浸提剂。结果显示乙醇是最好的提取剂，乙醇不仅经济、安全、无毒副作用，而且提取液的吸光度最大。

2.3.2 正交实验确定最佳工艺

选用浸提温度、料液比、浸提时间、乙醇浓度四个因子来做正交实验，从极差值R的数据分析可知，橘皮色素提取效果的影响顺序为:料液比＞浸提温度＞浸提时间＞乙醇浓度。即以90%的乙醇为提取剂，料液比为1:4，浸提温度为30℃，时间为6h。胡逢恺等进行正交实验，结论是，浸提次数＞浸提温度＞料液比＞浸提时间。最佳工艺为95%的乙醇为提取剂，料液比为1:4，在90℃的水浴条件下保温90min，反复提取4次;贾长英等采用索氏萃取法提取色素，同样进行了正交实验，得出影响因素的顺序是:料液比＞浸提时间＞乙醇浓度＞浸提温度。之所以得出不同的实验结论，一方面由于，采用的提取方法不同，利用的橘皮原料不完全相同，另一方面是比较的影响因素不相同，对比结果的方式不同等多种原因，由此可见，要想统一最佳的工艺流程，还需要更多的科研工作者，作进一步的科学探讨实验。

3 橙皮甙

3.1 橙皮甙的物化性质及功能特性

橘皮甙(苷)(Hesperidins:Vitamin P)，黄酮类化合物。提取得到的粗产物为淡黄色粉末［15、16］。纯品为白色针状晶体，略带苦味，熔点为258～262℃，分子式为C28H34O15，M=610，它是构成维生素P的成分，能防止动脉粥样硬化、心肌梗塞、流血不止、微血管脆弱等病症，是成药“脉通”的主要原料之一。近期发现它还具有降低血压、抗过敏、降低低密度胆固醇、影响血压、改变体内酶活性、改善微循环、抗菌、抗肝炎、抗氧化、抗肿瘤、抗癌等生理功能，有很高的药用价值。橘皮甙能溶于碱性溶液，也能溶于水，性质不稳定，如遇酸立即转为橘皮甙又沉淀出来，橘皮甙的提取就是利用此原理［17］。甲基橙皮甙溶于水，更容易被人体吸收，对导致皮肤变色的酪氨酸酶有抵制作用，故可制成药用化妆品、营养化妆品及治疗黑斑、雀斑等皮肤病的药物。《日本食品卫生法规》还把甲基橙皮甙作为强化食品的添加剂［18］。

3.2 橙皮甙的提取

橙皮甙的提取方法有溶剂萃取法、碱提酸沉法、碳粉吸附法、离子交换法，其中碱提酸沉法操作简单、成本低，提取率较高。李红等用饱和Ca(OH)2溶液浸提，HCl溶液沉淀提取南丰蜜桔中的橙皮甙，制得的橙皮甙再用吸附树脂进行浓缩提纯。橙皮甙提取工艺流程为:橘皮→橘皮粉→浸提(pH12.0)→粗滤→滤液→调pH(3.0～5.0)→结晶(12～24h)→过滤→粗橙皮甙(纯度40%左右)→进一步纯化→制成20%的溶液→过滤→调pH(3.0～5.0)→沉淀→过滤→干燥［19］。对橙皮甙含量进行测定的方法主要有荧光法、库仑滴定法、紫外分光光度法、薄层扫描法、及近年来出现的HPLC法等。

3.3 提取橙皮甙的影响因素

3.3.1 单因素对橙皮甙提取率的影响

据单因素对橙皮甙提取率的影响试验可知。盐浓度的影响，若加入过多的CaCl2与NaOH则有可能生成微溶性钙盐，Na2SO3加入过多，影响产物产量，实验发现加入10%的CaCl2，5%的Na2SO3，10%的NaOH是较好的配比;浸提时间在3h左右时，提取率较高，当＜3h或＞3h时，产率都较低，其原因可能是橙皮甙分子中的酚性羟基，在碱液作用下逐渐从橘皮中溶解出来，浸泡时间太短橙皮甙溶解不充分，时间过长，部分橙皮甙分解，体现了橙皮甙在水中的不稳定性。另外，浸提次数、橘皮颗粒的大小、浸提后静置的时间、料液比等也会影响橙皮甙的产率。

3.3.2 正交实验确定最佳工艺

根据单因素对提取橙皮甙的影响情况，选用料液比，浸提温度，浸提时间，pH值为四个影响因素，并选用其他几个水平因素为固定条件，即浸提次数为3次，颗粒大小为60目，静置时间为24h，设计的正交实验。试验结果显示，主次顺序为:浸泡温度＞料液比＞浸泡时间＞pH值，即浸泡温度影响最大，因橙皮甙溶于常温水时溶解度0.1g/ml，而75℃时溶解度为10 g/ml，若再加高温度，溶解度增加不大，故75℃浸取较好;其次是料液比，其中pH值相对影响最小。最佳工艺为:料液比为1:15，浸提温度为75℃，浸提时间为3h，pH值为4。在最佳条件下做验证试验，提取率平均5.8%。

4 果胶

4.1 果胶的物理性质及功能特性

果胶为白色、浅黄色到黄色的粉末，有非常好的特殊水果香味，无异味、无固定熔点和溶解度，不溶于乙醇、甲醇等有机溶剂中，粉末果胶的标准比重为0.7。果胶主要成分为多聚D-半乳糖醛酸，各醛酸单位间经α-1，4糖甙键联结，还有中性多糖多聚D-半乳糖和多聚L-阿拉伯糖，所以实际上果胶是这些多糖的混和物，平均分子量介于20000～400000之间。在20倍水中呈粘稠状透明液体，胶体的等电点为pH=3.5，对石蕊显酸性，不溶于乙醇与甘油，在适度的酸性条件下稳定存在，而强酸强碱下都易解聚［20］。天然果胶以原果胶、果胶及果胶酸三种形态存在，其中，果胶酸能溶于水，原果胶不溶于水，但可在酸、碱、盐等化学试剂的作用下，水解成水溶性果胶，而果胶又分为水溶性和水不溶性两种，水不溶性果胶可溶于六偏磷酸钠溶液或盐酸溶液中［21］。果胶是一种天然提取物，无毒，使用安全，联合国粮农组织(CFO)和世界卫生组织(WHO)、国际食品标准委员会已把果胶归于食品添加剂类中，具有增稠、稳定和乳化作用，广泛用于制造果冻、果酱、巧克力等的生产中;果胶分解物有良好的防腐作用，且可以抑制细菌的生长，在饮料的食品中有良好的防腐效果;在医药上可以用它制造轻泻剂、止血剂、毒性金属解毒剂、血浆代用品;另外，果胶钙在造纸工业中有相当重要的用途，可提高纸张的耐水性、防水性、强韧性和防止油墨渗透力等［22、23］。此外，在可乐和啤酒行业中使用也获得很好效果。据最近国外报道，高甲氧基果胶能阻止外因胆固醇的吸收，还能促进肝脏胆固醇的排泄，对血清胆固醇和肝脏胆固醇的升高有很强的抑制作用。

4.2 果胶的提取

4.2.1 果胶的提取:国外在20世纪80年代对柑橘果胶的提取方法的报道和研究较多。现在提取果胶的方法主要有:传统稀酸提取法、离了交换法、微生物提取法、草酸铵提取法等。

1)传统的稀酸提取法:是利用果皮细胞中的非水溶性原果胶在稀酸溶液中转化为水溶性果胶，水解酸的种类很多，有无机酸(如盐酸、硫酸)及有机酸，(如乙酸、苹果酸)等，多用盐酸。该法的缺点是果胶分子在提取过程中反应条件复杂，生产周期长。酸提取时由于原料需要打碎、加热，提取液成胶粘的糊状，过滤相对较困难，可适当加入助滤剂，同时易腐蚀设备。

2)离了交换法:是利用固定在立体网络骨架上的功能基团带来的可交换离子，通过改变离了浓度等环境条件，使其与相接近的外围离了进行可逆性反复交换，从而达到提取果胶之目的。离子交换法得率高、产品质量好，工艺简单，成本低，是一种经济上可行的制造方法［24］。肖红等以干橙皮为原料，研究了此法提取果胶的工艺条件及除杂问题。

3)微生物提取法:日本的TakuoSakai等人研究出一种利用微生物发酵从中国蜜桔皮中萃取果胶的方法。微生物法在低温发酵条件下提取果胶，果皮不破碎，萃取不需要加热，条件温和，萃取完全，易过滤。此法萃取的果胶分子量大，胶凝度高，质量稳定。从发展潜力来看，其具有广阔的前景。

4)草酸铵提取法:N.Shibuga等人采用草酸铵提取果胶，效果很好，将果皮洗净，再用0.25%草酸铵溶液在90℃下处理24h，过滤得果胶提取液，此法可使不溶性果胶酸钙变成可溶性铵盐，钙以草酸钙沉淀的形式除去，亦可用螯合剂六偏磷酸钠，使不溶性果胶的溶解性增加，取得很好的萃取效果。

4.2.2 粗果胶的沉淀:提取得到粗果胶液后，还需进一步纯化沉淀，常用的沉淀方法有:乙醇沉淀法、盐析法等。

1)醇沉法:醇沉淀法是普遍使用而且最早工业化的方法，其基木原理是利用果胶不溶于醇类有机溶剂的特点，将大量的醇加入果胶的水溶液中，形成醇-水混合溶剂将果胶沉淀出来，然后离心得到果胶沉淀物，再进行干燥、粉碎即可。此法工艺简单，所得果胶色泽好、灰分少。现在国内许多科技人员采用改良乙醇-HC1法(即乙醇内含0.5mol/L的HC1)来沉淀果胶，经试验表明，用此法即使果胶液浓度小，果胶也能沉淀下来。

2)盐析法:采用盐析法生产果胶不必做浓缩处理，即果胶提取液经过脱色后就可进行沉淀，一般采用含Fe、Cu、A1、Ca等离子的盐，从稀果胶溶液(0.3% ～0.5%)中使果胶沉淀。酸提取盐沉淀法常采用铝或高价铁盐等作沉淀剂，生产成本较低。但用铝盐沉淀产率较低、沉淀颗粒较小、难以分离。用高价铁盐，产率较高，但沉淀颜色较深。赵伟良曾提出用铁铝混合溶液沉淀形成果胶酸盐的絮状沉淀，得到的产品沉淀色泽好，产率高［25］。

3)其它:除上述沉淀果胶的方法外还有，喷雾干燥法、渗析法、离子交换树脂一乙醇法等，由于篇幅问题这里不再展开。

4.3 提取果胶的影响因素

4.3.1 酸水解单因素的影响

采用酸水解的方法提取果胶，酸对提取果胶产率的影响较大:强酸可以使原果胶发生水解，而弱酸类则不能，产品极少。本文采用盐酸、酒石酸、亚硫酸、硫酸等作对比实验，结果显示:亚硫酸提取果胶的产率最高7.05%，酒石酸的提取率最低2.15%。由于盐酸对产品的影响较小，尽管盐酸不是果胶提取率(5.32%)最高的水解酸，但果胶的质量较好，因此，盐酸常作为水解酸;另外，浸提温度、浸提时间、酸度及浸提剂用量都对果胶提取率有较大的影响。温度过高，果胶易分解，果胶胶凝度很低，质量不好;温度过低，速度太慢，提取率低，故一般控制在85℃ ～95℃之间;酸度大，提取率高，主要原因是果胶水解加大，但酸度过大，果胶胶凝度会下降，故一般浸提液的pH值调节在1.8～2.2之间;从节能和生产效率的角度出发，时间控制在60～150min为佳。

4.3.2 正交实验确定最佳工艺

采用盐酸提取、盐沉析的方法，选料液比、pH值、温度、提取时间四个因素按L16(44)设计正交实验方案，得到果胶酸解的最佳工艺条件为:pH值＞提取温度(℃)＞提取时间(h)＞料液比。提取果胶的最佳条件为 pH=2.0、温度为90℃、萃取时间2.0h、料液比为1:13。

果胶的沉淀方法及相关因素对果胶的质量和产率有很大的影响，从实验结果的分析知道:混合盐析法采用铁铝混合盐沉淀果胶，所得到的沉淀性状好，易于分离，且色泽较浅，又有较高的产率，是一种较好的沉析果胶的方法。在影响果胶产率指标的诸多因素中，选用温度、混合盐配比、沉降pH、及沉降时间为影响因子做正交实验。结果是:沉淀时间＞沉淀温度＞pH值＞混合盐配比。混合盐沉析果胶的较佳工艺条件为:温度控制在80℃左右，铁盐与铝盐溶液的体积比为2:1，沉析时间为1.5h，沉析时pH值控制在3.8左右。

在最佳工艺条件下做验证试验，果胶的提取率达7.6%，有较好的收率。

5 膳食纤维

5.1 膳食纤维的物理性质及功能特性

膳食纤维是指来源于植物的不被小肠中消化酶水解而直接进入大肠的多糖和极少量木质素的总和。膳食纤维可分为可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber，SDF)和不可溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber，IDF)两类。SDF的作用主要是:增加肠道内的过渡时间，延缓胃排空，减缓葡萄糖在小肠的吸收，降低血清胆固醇。IDF的作用主要是:降低肠道内的过渡时间，增加粪便体积。膳食纤维与很多疾病有关，如憩室病、盲肠炎、结肠直肠癌、肥胖、糖尿病、痔疮、胆结石、高血压及心脑血管病等。近20年来，营养学家及医学家公认膳食纤维对保健与预防多种疾病有重要的作用，膳食纤维是膳食中不可缺少的成分［26、27］。据Cummings报道膳食纤维不仅能延缓和干扰胆固醇、胆酸、脂肪和碳水化合物等营养素的吸收，促进胰岛素的分泌、减少三酰基甘油的浓度的作用，膳食纤维还有预防克隆癌的作用［28］。

5.2 膳食纤维的提取

在柑橘皮渣中纤维素和半纤维素约占50% ～60%，其中可溶性纤维的含量高达33%，而小麦皮中仅7%，符合膳食纤维中可溶性纤维应达到30%～50%的平衡要求。因此柑橘皮渣是提取膳食纤维的良好原料。R.J.Braddock等从柑橘皮中提取膳食纤维的工艺为:橙皮→削去黄皮层，只保留白皮层→绞碎至0.6cm左右→水浸提→过滤→收集滤渣→干燥→粉碎→甲醇洗涤→乙醚洗涤→真空干燥→产品。用水浸提的主要目的是除去还原糖，防止纤维素粉在放置过程中发生褐变。甲醇、乙醚洗涤主要是除去蛋白质、香精油、类黄酮等以防止褐变和减轻苦味。如果试验材料是提取香油精、果胶以后的橘皮渣，提取膳食纤维的工艺流程改进为:橘皮残渣→温水冲洗→碱浸泡→洗滤→盐酸水解→洗滤→双氧水脱色→过滤→滤渣清洗→过滤→干燥→粉碎→成品，有较好的提取效果。

5.3 提取膳食纤维的影响因素

1)碱溶法提取膳食纤维的影响因素。碱溶法提取膳食纤维的影响因素主要有氢氧化钠的浓度，反应时间和温度，提取液用量等。实验选用影响较大的3个因素设计正交实验L9(33)，由正交实验的极差分析确定最佳工艺为:0.5mol/L的氢氧化钠溶液，温度50℃，时间为2h为最佳优化条件。影响因素的主次顺序为:碱液浓度＞碱溶温度＞碱溶时间。氢氧化钠的浓度对膳食纤维的提取率影响较大，且随浓度的增大而产率下降。这是因为氢氧化钠浓度太小时，不能使半纤维素、蛋白质等与纤维素完全分离，而氢氧化钠浓度过大时则使纤维素与氢氧化钠发生反应生成碱纤维素，引起纤维素的降解，从而产率下降。

2)膳食纤维脱色的影响因素。提取膳食纤维，由于果渣与碱液发生了一定的反应，对膳食纤维的色感有一定的影响。若直接把膳食纤维用于食品加工，则会对产品的感官质量产生不良的影响，为此应进行脱色实验。选用pH值、H2O2的浓度、温度、脱色时间等因素进行正交实验，试验结果显示膳食纤维脱色的影响因素顺序为:脱色温度＞H2O2的浓度＞脱色时间，最佳工艺为:H2O2的浓度6%，脱色温度40℃，脱色时间为10min。在最佳工艺条件下，橘皮膳食纤维的提取率达20.97%，膳食纤维的持水力、膨胀力均较好，颜色为乳白色，可用于食品添加剂。

6 前景展望

柑橘是世界第一大水果，柑橘与其它水果相比，可食部分少，在加工过程中会产生约40% ～50%的皮渣，可见果皮渣在整个水果中占较大比重，且所含营养成分、功能性成分都比较丰富。本文就是在前人实践的基础上，尝试从柑橘皮中提取橘皮精油、橘皮色素、橘皮甙、果胶和膳食纤维的工艺流程，探讨柑橘皮的综合利用途径，在无用橘皮渣中提取出一系列有价值的、具有生理活性的功能性成分，这不仅能使废弃的天然有机化学资源得到合理的研究、开发、利用，进一步增加柑橘皮渣的附加值，而且还有利于环保，具有重要的经济价值和广阔的市场前景。

［1］ 乔海鸥，丁晓雯，张庆祝.浙江农业科学［J］.柑橘皮的综合利用，2003(3):147－149.

［2］ 臧玉红.食品与发酵工业［J］.柑橘皮的综合利用，2005，31(7):145－146.

［3］ 高彦祥，方政.柑橘类果汁加工副产品综合利用研究进展［J］.饮料工业，2005，8(1):1－7.

［4］ 方政，高彦祥.柑橘加工副产品中有效成分开发利用［J］.食品添加剂，2005，(4):9－14.

［5］ 谢练武，郭亚平，周春山等.压榨法与蒸馏法提取柑橘香精油的比较研究［J］.化学与生物工程，2005(5):15－17.

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Research and Development of Active Ingredients in Citrus Dregs

SHAO Jian-ming，ZANG Yu-hong
(Department of Chemical Engineering，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China)

Research and development of the extraction active ingredients from citrus dregs at home and abroad was described in the paper.Many contents including physicochemical properties，functional characteristic，extraction method，influential factor，optimum technological conditions for extraction of essential oil，yellow pigment，pectin，hesperidins and dietary fiber were detailed.There will certainly be positive promotion effect to the comprehensive development of citrus dregs.

citrus dregs;active ingredients;hesperidins;pectin

S666.2

B

1008-9446(2011)02-0028-07

2010-10-10

邵建明(1964－)，女，承德石油高等专科学校化学工程系工程师，从事仪器分析、生物化学等方面的教学及科研工作。