柑橘果皮中天然产物的提取与评价
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柑桔皮总黄酮的提取及鉴别关键词】柑桔皮;,,总黄酮;,,提取;,,鉴别摘要:目的为充分利用柑桔植物资源,避免资源的浪费,探讨柑桔皮中总黄酮的提取及鉴别方法。
方法采用纯物理的工艺流程和分光光度法从柑桔皮中提取黄酮类物质,对所提取的黄酮类物质进行验证。
结果测得柑桔皮样品中总黄酮的含量C=4.49%。
回收率为98.0%,其纯度和产率均较高。
结论该方法采用全物理过程,无任何化学变化及污染,是提取柑桔皮黄酮类物质的有效途径。
关键词:柑桔皮;总黄酮;提取;鉴别柑桔皮为芸香科植物橘树成熟果实的果皮,在我国有悠久的药用历史。
柑桔树是我国亚热带地区栽培最广的果树,它四季长青,树枝优美。
柑桔果实全都是宝,其皮、肉都是正统的中药。
我国古代医学认为:柑桔皮性味辛、微温、无毒、入脾、肺经,有理气调中、燥湿消痰、行气导滞的功效,具有消炎,抗溃疡,抑菌及利胆等作用。
临床上用于治疗和预防感冒、治疗胆结石、风湿性关节炎、还可用于防治高血压和动脉硬化,预防血栓的形成,降低胆固醇,减少心梗的发生,也可用于呕吐、腹泻、心腹气痛的治疗,以及抑制多种消化道肿瘤的生长、抗自由基等[1]。
现代医学证明[2]:柑桔皮中主要含有黄酮类化合物、类胡萝卜素类、硫胺素、核黄素、膳食纤维等食用和药用成分,特别是黄酮类化合物在柑桔皮中的含量尤为丰富,黄酮类化合物具有多种生理功能。
研究证明柑桔皮具有很高的药用价值[1,2],为了充分利用,避免资源的浪费,我们对柑桔皮中总黄酮进行提取及鉴别,本文方法未见文献报道,现将其过程介绍如下。
1 材料与方法1.1 材料①市售新鲜的柑桔取其皮。
②试剂:95%乙醇AR;甲醇AR;三氯化铝AR;盐酸AR;氨水AR;正丁醇AR;冰醋酸AR;醋酸乙酯AR;镁粉AR;乙酸镁AR;氢氧化钠AR;亚硝酸钠AR;硝酸铝AR;芦丁标准品(中国生物制品检定所)。
③仪器设备:UV755B紫外可见分光光度计(上海分析仪器总厂);DZF150小型真空恒温干燥箱(郑州长城科工贸易有限公司);802离心沉淀器(上海分析器械厂);ZFI型三用紫外线分析仪(上海顾村电光仪器厂)。
柑橘皮中精油成分的提取与检测一、实验目的1.让学生了解橘皮提取物的主要成分及提取精油成分的主要方法。
2. 训练学生实验技能,加强物质结构综合分析能力。
3. 掌握水蒸气蒸馏等提纯方法。
4. 了解GC法测定精油成分的原理。
5. 了解LC-MS法分析原理。
二、实验原理1、柑橘皮有效成分柑橘种类很多,广植于我国长江以南各省,橘与橙的异名也称为柑,柑橘的皮色由红到黄深浅不一,内面为白色,油性大,香气浓郁。
柑橘精油是天然香料精油中的一大类,无色透明,具有诱人的橘香味。
柑橘精油具有祛痰、止咳、平喘、促进胃肠蠕动、促进消化液分泌、镇痛、溶解胆结石、抗菌消炎和去除自由基等作用,是饮料、啤酒、糕点的矫味剂、赋香剂,在花露水、香水、香酯、牙膏、香皂等日用品中也有广泛的用途。
柑橘类精油的主要成分是萜烯类(C5H8)n、倍半萜烯类以及高级醇类、醛类、酮类、酯类等组成的含氧化合物, 其中90%以上是萜烯类和倍半萜烯,如柠檬烯,beta-蒎烯等和高级醇类,醛类,酮类,酯类组成的含氧化合物组成。
这些成分不溶于水,沸点较高,易被空气中的氧气氧化。
因此常用水蒸气蒸馏提取。
表一、柑橘皮精油中的主要成分关于一些柑桔类果实果皮精油、果核的抗氧化活性最近已有报道, Chio等人研究了34种柑桔精油对自由基的清除活性, 发现所有的精油对自由基有清除效果。
Bocco等人研究了7种柑桔果实果核和整个果皮的甲醇提取物在香茅醛体系中的抗氧化活性, 发现桔、甜橙和柚果核的甲醇提取物有较高的抗氧化活性。
全世界一年柑橘类香精油的需求量约为18000吨,其中60%~70%供食品工业使用, 其余则用于化妆品、芳香清洁剂和杀虫剂。
目前柑橘类精油的提取主要有水蒸气蒸馏法、压榨法和溶剂浸提法。
2、水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏是用来分离和提纯液态或固态有机化合物的一种方法,常用于下列几种情况:①某些沸点高的有机化合物,在常压下蒸馏虽可与副产品分离,但易被破坏;②混合物中含有大量树脂状杂质或不挥发性杂质,采用蒸馏、萃取等方法都难于分离;③从较多固体反应物中分离出被吸附的液体。
柑橘皮中果胶的提取实验报告
柑橘皮中果胶的提取实验报告
一、实验目的
本实验旨在探究以柑橘皮为原料,采用酸抽提法提取果胶的最佳工艺条件,以获得高品质的果胶。
二、实验原料
入料:新鲜的柑子皮样品;
抽提溶液:硫酸钠溶液,质量浓度为0.25mol/L。
三、实验方法
1. 将柑子皮采样,切成片状,放入容器,加入适量的抽提溶液。
2. 振荡混合物,控制反应温度为65℃,振荡时间为90min,振荡频率为180rpm。
3. 用旋转蒸馏仪进行蒸馏,蒸馏后的溶液中含有果胶。
4. 将果胶冷却后,过筛,进行干燥,收集得到果胶样品。
四、实验结果
1. 果胶收率为20%。
2. 果胶的纯度检测结果为40%。
3. 果胶的光泽度检测结果为90%。
4. 果胶的粘度检测结果为200cps。
五、实验结论
本实验以柑橘皮为原料,采用酸抽提法提取果胶,按照设定的工艺条件,果胶收率、纯度、光泽度和粘度均符合要求,获得了高品质
的果胶样品。
认为柑橘皮的酸抽提法可用于提取高品质的果胶。
柑橘皮渣总黄酮提取工艺研究近年来,随着柑橘类水果的热销,柑橘垃圾的产生量也越来越大。
因此,将柑橘皮渣中的总黄酮精炼出来,有助于提高柑橘垃圾的价值,是当前研究的重点之一。
柑橘皮渣中的总黄酮主要包括水杨酸酯和黄柠檬素等有机物,是具有重要价值的天然产物。
这些总黄酮具有广泛的药用价值,其中水杨酸酯可以有效抑制血小板凝集,降低血液凝固素,降低血压;而黄柠檬素具有防止血栓形成、抗血管硬化、抗氧化作用等多种药理活性,是一种优质的抗氧化剂。
总黄酮的提取主要有化学法和物理法两种方法。
化学法的提取工艺主要包括溶剂萃取、水萃取和混合萃取等。
其中,溶剂萃取工艺最常用,它具有工艺简单,收率高的特点,但萃取溶剂的选择特别重要,且一般需要预处理和多次萃取,工艺耗时,浪费成本高。
而近年来,随着化学萃取技术的发展,超声辅助化学萃取技术得到了普遍应用,它具有较高的收率,较短的萃取时间,并且可以有效减少萃取溶剂的使用量,从而降低生产成本。
而物理法主要指有机溶剂蒸馏和浓缩蒸馏等,它们主要利用有机溶剂的蒸气压力差,把细胞壁中的总黄酮分离出来,主要优点是可以改变溶剂的比例,实现从低浓度到高浓度的分离,同时,溶剂的浪费小,收率高,但是需要使用专用蒸馏设备,投资较高,并且耗时较长。
为了解决上述问题,本文建议采用改进的溶剂萃取工艺,即使用柑橘皮渣处理剂进行脱脂,以减少柑橘皮渣中的油脂,然后再使用溶剂萃取,即超声辅助化学萃取,从而降低溶剂的使用量,减少收率的损失,提高总黄酮的回收率。
总的来说,柑橘皮渣总黄酮提取工艺的成功实施将有助于提高柑橘垃圾的价值,保护环境,减少柑橘皮渣的浪费,是一项有益社会发展的举措。
未来,仍需持续开展深入研究,对柑橘皮渣总黄酮提取工艺中的改进性因素进行综合优选,进一步提高提取工艺的可持续性和可操作性,实现高效、经济、环境友好的大规模提取总黄酮的目标。
综上所述,柑橘皮渣总黄酮提取工艺的研究具有重要的意义,是一项重要且受欢迎的研究课题。
分析检测不同柑橘属水果果皮中萜烯含量测定与分析姚力文1,2,蒋 薇2,司晓喜1,2,张凤梅2,陕绍云1*(1.昆明理工大学 化学工程学院,云南昆明 650500;2.云南中烟工业有限责任公司技术中心 云南烟草化学重点实验室,云南昆明 650231)摘 要:本研究建立了气相色谱-质谱联用(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)分离测定果皮中12种萜烯类物质的方法,以15 mL甲醇为溶剂、使用水浴恒温振荡器萃取60 min时萃取效果最佳。
12种萜烯的回收率在74.6%~122.5%,检出限在0.004~2.190 mg·L-1,精密度较好。
16种柑橘属水果果皮中柠檬烯含量最高,且萜烯含量受水果产地、种类等因素的影响,此方法可用于产地溯源。
关键词:柑橘属水果;萜烯;气相色谱 - 质谱联用;果皮Determination and Analysis of Terpene Content in the Peels ofDifferent Citrus FruitsYAO Liwen1,2, JIANG Wei2, SI Xiaoxi1,2, ZHANG Fengmei2, SHAN Shaoyun1*(1.Faculty of Chemical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China;2.Yunnan Key Laboratory of Tobacco Chemistry, R&D Center of China Tobacco Yunnan Industrial Co., Ltd.,Kunming 650231, China)Abstract: This study established a detection method based on gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) to extract and quantify 12 terpenes in fruit peels. The extraction effect was the best when 15 mL methanol was used as solvent and water bath constant temperature oscillator was used to extract 60 min. The recovery of 12 terpenes was 74.6%~122.5%, and the limit of detection was 0.004~2.190 mg·L-1. The content of limonene in the peel of 16 Citrus fruits was the highest, and the content of terpenes was affected by factors such as fruit origin and species. This method can be used for origin traceability.Keywords:Citrus fruits; terpene; gas chromatography-mass spectrometry; pericarp柑橘是世界第一大水果[1-3],以柑橘果皮为原料制成的柑橘精油有独特的橘香味,是目前产量最大的天然香料精油之一,具有对抗炎症、对抗瘢痕、抗氧化、去除自由基、抑菌以及镇痛等功效,在医学领域和食品领域都具有重要作用[4-5]。
柑橘皮中总黄酮提取工艺及降血糖活性的试验研究吴梅青;李俊雅;陈丹【摘要】The research aimed to study extraction technology of total flavonoids from citrus peels and its hypoglycemic ing citrus peels as raw material,the effects of different ethanol concentration,ratio of solid to liquid, extraction time and extraction times were taken to optimize extraction technology of total flavonoids from citrus peels by orthogonal design.The diabetic mouse model was established by the method of alloxan intraperitoneal injections.Blood glucose concentration of the mice were randomly divided into five groups:the group of metformin positive drug,the comparison group in the model mice with solvent,the blank comparison group in the normal mice, the groups of high, medium and low dose alcohol extracts. Using this method, the effect of total flavonoids of citrus peel on reducing blood sugar was observed. The best extract technology was to distill with 10 times 70 % ethanol, solid-liquid ratio1 : 20(g/mL), refluxed 2 times and extracted for 2 h. The extraction temperature was 85 ℃. The extraction rate of total flavonoids was 7.68 %. Animal experiments showed that:blood glucose concentration of each group in the model mice was increased. After lavaging with alcohol extracts for 14 d,blood glucose concentration was declined obviously.However,the blood glucose concentration of mice inthe blank group was not varied obviously.%研究柑橘皮中总黄酮的提取工艺条件及其降血糖作用.以柑橘皮为原料,通过正交设计试验考察乙醇浓度、料液比、提取时间对柑橘皮黄酮提取率的影响,确定最佳的提取工艺条件;采用四氧嘧啶腹腔注射法制造糖尿病小鼠模型,随机分为5组:二甲双胍阳性药物组,模型小鼠溶剂对照组和正常小鼠空白对照组,醇提物高、中、低剂量组,观察柑橘皮中总黄酮的降血糖效果.柑橘皮中总黄酮最佳提取工艺条件为:70 %乙醇,料液比1:20(g/mL),回流提取2次,每次2 h,提取温度85 ℃,总黄酮提取率为7.68 %.动物试验结果表明,模型各组的血糖质量浓度升高,经灌胃以柑橘皮醇提物14 d后,血糖浓度明显下降,而空白组小鼠的血糖值无明显变化.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】4页(P56-59)【关键词】柑橘皮;总黄酮;提取工艺条件;降血糖活性【作者】吴梅青;李俊雅;陈丹【作者单位】湘潭医卫职业技术学院,湖南湘潭411102;湘潭医卫职业技术学院,湖南湘潭411102;湘潭医卫职业技术学院,湖南湘潭411102【正文语种】中文糖尿病是一组由多病因引起的以慢性高血糖为特征的终身性代谢性疾病。
第24卷 第6期 湖 南 城 市 学 院 学 报 (自然科学) V ol.24 No.6 2003年11月 JOURNAL OF HUNAN CITY UNIVERSITY (Natural Science ) Nov. 2003柑橘皮中橘皮油、果胶、橙皮苷的提取与利用汤青云1,雷存喜1,谢志美2,胡舜钦2(1.湖南城市学院 化学与环境工程系,湖南 益阳 413049;2.株洲师范高等专科学校 化学系,湖南 株洲412007)摘 要:讨论了柑橘皮中橘皮油、果胶、橙皮苷的提取与综合利用. 关键词:柑橘皮;橘皮油;果胶;橙皮苷中图分类号:S666;TQ028.9+6 文献标识码:A 文章编号:1672–1942(2003)06–0103–02湖南盛产柑橘,每年产出的柑橘皮估计干重达数千吨.过去只有极少一部分柑橘皮作为中药陈皮被收购,绝大部分被白白浪费.据资料介绍,鲜柑橘皮中含油脂3%~5%,干皮中由于水分含量相对较少,含油量更高.橘皮油、色素可用水蒸气蒸馏法或溶剂萃取法提取,提油后的果皮渣还可提取果胶、色素和橙皮苷.橘皮油是很好的纯天然食品添加剂;果胶在食品、纺织、化妆品和医药上用作胶凝剂、乳化剂、增稠剂和稳定剂;橙皮苷在医药上也有作极为广泛的用途.若能充分地利用资源优势,合理开发,既可支援工、农业生产,又可增加社会财富,具有很好的经济效益、社会效益和环境效益.1 实验部分1.1 工艺流程1.2 原料筛选与预处理柑橘皮都含有油脂,在品种上不论是广柑皮、芦柑皮、椪柑皮、酸橙皮、皱皮柑皮或南橘皮、蜜橘皮,还是柚子皮、橙子皮;在颜色上不论是红色、花红,还是青色、黄色,只要没有腐烂和沤坏,都可提取油脂、果胶和橙皮苷.因此,收集或收购柑皮时,只须注意以下两点:鲜皮要求无白皮、杂质及腐烂;干皮要求无虫伤、白皮、杂质及沤黑.收集到果皮后,先将柑、橘、柚、橙皮进行分类,因各种果皮含油成份不同,须分开蒸馏.柚子皮和橙子皮内层白皮含油量很低必须撕去,以免影响出油率,撕下的白皮可以并入提油后的果胶渣中提取果胶和橙皮苷.用水洗去果皮上沾附的泥沙等杂质,晾干果皮上附着的水分备用.若一次性收集的鲜皮原料很多估计不能在24 h 时内进行蒸馏时,应将果皮在阴凉通风处摊开晾干,纵有泥沙,暂时也不要洗湿,以免冲烧沤坏. 1.3 橘皮油的提取 1.3.1 蒸馏装置鲜皮经压榨得到的果皮汁中可分离出橘皮油.压榨后的果皮渣中的橘皮油可用水蒸气蒸馏的方法提取,装置见图2.土法则可直接采用蒸馏法生产,即不要水蒸馏发生器,在原料斧的甑皮或隔板下装水,直接加热进行蒸馏,其它装置与图2基本相似.1.3.2 操作方法将晾干表皮水分的果皮用压榨机压榨,榨出的果皮油静置数小时,使油水分离,油层经精制可得橘皮油,也可将压榨出来的果皮汁并入水蒸气蒸馏所得的馏液中一并处理.再将榨后的果皮碾碎或切成条状,使其中所含的果皮油易于挥发,便于蒸馏和果胶、橙皮苷的提取.干橘皮不须压榨,只须先用水浸泡数小时,其它操作方法相同.打开原料釜上盖,在甑皮(带孔隔板)上铺一层棉布或旧棕片,把碾碎的果皮倾入原料釜中,扒平,使之紧密一致通气均匀,将上盖盖严,接通管道,勿使漏气.打开蒸汽阀门,通入水蒸气,对果皮加热,保持锅炉(或水蒸气发生器)火力,使蒸汽均匀产生.果皮中所含的油脂随水蒸气蒸出,油和水的混合蒸汽在冷凝器中冷凝成液体,流入作为接受器的油水分离器中.蒸馏时间取决于原料釜体收稿日期:2003-03-31作者简介:汤青云(1952-),男,湖南长沙人,高级实验师,主要从事有机合成及应用化学研究.湖 南 城 市 学 院 学 报(自然科学) 2003年第6期104积(原料的多少)与蒸汽的强弱.果皮中所含醛较难挥发,系最后蒸出,因此必须蒸到没有油味产生为止.油水分离器中油脂密度较小,浮于上层,水则沉于下层.蒸馏完毕,静置1~2 h ,使油水充分分离.油脂从上面龙头放出,经反复沉淀分离及精制得橘皮油.产率:鲜皮(包括压榨和水蒸气蒸馏)3%~5%;干皮4.5%~6.5%. 1.4 果胶提取从出料口取出果皮渣,用水漂洗,除去水溶性色素、苦味和糖份,装入酸解罐中,加稀盐酸和水,调节pH=2.5~3,加热,保持温度80~90℃于酸解罐中酸解1 h ,使果胶溶于稀盐酸中.经三级逆流浸提后,可使果皮渣中果胶基本溶解,并使浸提液中果胶浓度增高.在逆流浸提过程中,新料与新浸提液作相对运动,新浸提液加入旧料中,此反应罐称为尾罐,依次排列浸提罐,浸提液按顺序流经各罐,浓度逐渐提高,最后进入新料罐即首罐,尾罐浸提后出液排渣,装新料即变成首罐,如此循环如图3.多级逆提取液,而且浓度也较稳定.首罐装新料时还要注意加稀盐酸调节pH=3.在首罐排出的提取液中,加入约为物料量2%的活性炭,加热至80℃脱色10 min ,过滤后,加热浓缩液体至原体积的1/4,使之成为浓胶液,向此溶液中加入用酒石酸酸化了的等体积乙醇,使果胶沉淀析出,过滤分离,用水洗涤沉淀至洗液呈中性,再用乙醇洗涤2~3次,除去醇溶性色素,于 55~60℃真空干燥至含水率低于10%,粉碎得白色果胶产品.果胶收率约为果皮渣(绝干质量)的25%.1.5 橙皮苷的提取将经提取果胶后的果皮渣用水洗涤至基本呈中性,洗液加盐酸调节pH 值后可作为果胶的提取液,果皮渣倾入浸提罐中,加水至果皮渣体积的1/2~2/3处,再在搅拌下加入30%~40%的NaOH 溶液调节pH=12,室温下慢速搅拌浸泡,使橙皮苷溶于溶液中.与果胶提取相似,经三级逆流浸提后,果皮渣中橙皮苷基本提出.首罐排出的浸提液用稀盐酸调节pH=5,析出沉淀后,迅速加热至70℃保温约 20 min ,静置10~15 h ,过滤,沉淀用热水洗涤,除去杂质,用乙醇洗涤除去色素后,于60℃真空干燥,粉碎得白色橙皮苷产品.橙皮苷收率约为果皮渣(绝干质量)的4.5%.2 产品的综合利用橘皮油是一种很好的纯天然食品、化妆品添加剂.果胶也是一种很好的纯天然食品添加剂.在纺织、医药上用作乳化剂,增稠胶凝剂和稳定剂;在医药上常作软膏、硬膏、乳剂等的添加剂;口服可治疗肠道疾病等,并有止血、解毒、杀菌等功效;在纺织工业上代替淀粉,染料工业上作抗泳移剂,在轻工和木材加工上作粘合剂、稳定剂和乳化剂等. 橙皮苷在医药工业上有着较为广泛的用途,具有维持血管渗透压,降低血管脆性,缩短出血时间等作用;橙皮苷片、复方橙皮苷胶囊用于治疗或预防急性支气管炎;并且橙皮苷还具有降低体内胆固醇和抗病毒的功效;此外,橙皮苷也是制备黄酮类、双氢黄酮类、二氢查耳酮类药物的基本原料.最后得到的果皮渣,还可作食品的添加剂,用于制作面包、饼干等,果皮残渣也可用于沤制农家肥.参考文献:[1]曾昭琼.有机化学[M].第3版.北京:高等教育出版社,1993.573.[2]赵伟良.铁盐沉淀法从柑橘皮中提取果胶[J].化学世界,1995,(4):215.Extraction and Utilization of Orange Oil, Pectin and Glucosidein the Orange PeelTANG Qing-yun 1,LEI Chun-xi 1,XIE Zhi-mei 2,HU Xun-qing 2(1. Department of Chemistry and Environmental Engineering, Hunan City University, Yiyang, Hunan 413049, China ;2. Department of Chemistry, Zhuzhou Teachers College, Zhuzhou, Hunan 412007 China )Abstract: This paper introduces the extraction and comprehensive utilization of orange oil, pectin and glucoside in orange peel.Key words: orange peel; orange oil; pectin; glucoside of orange peel (责任编校:闻 鸣)提取液图3 三级逆流浸提果胶工艺流程图。
一、概况柑桔为芸香科植物,其果皮在医学上称陈皮。
桔皮中含有精油、果胶、色素、橙皮甙等化学物质。
桔油的主要成分为右旋烯、柠檬醛类,可用作食品及化妆品着香剂;桔色素主要成分为类胡萝素,一种重要的天然食用色素.可应用于饮料和固体食品的着色;果胶是多糖衍生物,主要成分是D一半乳糖醛酸(D—galactuonic acid),分子量在3~18万之间。
可用作食品的增稠稳定剂,还是一种优良的药物制剂基质,近年来在医药领域的应用较为广泛。
橙皮甙是橙皮素的芸香糖苷,具有维持血管正常渗透压、降低血管脆性、缩短出血时间等作用。
桔皮中黄酮类化合物含量高,如橙皮苷、新橙皮苷、桔皮素、川陈皮素、二氢川、陈皮等。
柑桔中含有的黄酮类物质具有抗菌消炎、抗过敏、镇痛,防治心血管疾病和抗病毒、抗氧化、抗癌作用,可用来制药。
桔皮黄酮类化合物物质还可作食品添加剂[1]。
中国是世界上主要的柑桔生产国之一,1997年中国柑桔种植面积为1962万亩,产量达到1010.2万吨,1999年为1078.71万吨,种植面积居世界第一,产量居世界第三。
而柑桔在加工生产桔汁或生鲜食用时,约产生40%~50%的皮渣,然而这些皮渣中均含有许多有用的成分。
每年在中国将有120万吨左右的柑桔果皮产生,这些柑桔果皮除极微量地用于中成药配方之外,几乎99%的柑桔皮都被作为废料丢弃了[2],但桔皮中的果胶含量约为25%,且还含有丰富的香精油、色素、橙皮甙等。
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[3]。
特别是随着功能性多糖的开发研究,果胶作为水溶性膳食纤维,越来越受到研究与加工行业的重视。
有关资料表明:全世界果胶的年需求量近2万t其中美国就高达4500t,据有关专家预计果胶的需求量在相当长的时间内仍将以每年15%的速度增长。
据不完全统计我国每年约消耗1500t以上,其中从国外进口约占80%,同世界平均水平相比,其需求量仍呈高速增长趋势。
果胶主要生产国有丹麦、英国、美国、以色列、法国等,亚洲国家产量极少,特别是消费量约占世界产量10%的日本因无生产厂家,完全依靠进口。
在我国由于进口果胶价格远高于国产果胶,国产果胶成了国内众多企业的期盼,因此大力开发我国丰富的果胶资源,生产出优质果胶,满足国内外市场需求已显得极为迫切[4]。
二、化学成分的研究概况2.1黄酮类成分柑桔中含有黄烷酮、黄酮、黄酮醇等黄酮类物质,其中以黄烷酮最为丰富。
日本科学家松原羲洽的研究组自20世纪80年代以来,从柑桔果皮中分离出了85种化合物,其中有38种新化合物,大多数为配糖体化合物,如黄酮甙、柠檬苦素甙、苯丙素甙、萜甙、烃基甙等,还发现了几种结构新颖的环肽类化合物以及含氮化合物生物碱[2]。
王立娟提取了桔皮中的总黄酮,王万能,全学军等用超声波协助也分离提取桔皮总黄酮。
田维平等用5种不同的溶剂从桔皮中提取黄酮类化合物。
2.2色素食用色素作为一种食品添加剂,被广泛应用于食品制作中。
Rosenberg通过d一柠檬油精提取柑橘皮中的类胡萝卜素,李佑稷等通过研究得出桔黄色素主要成分为类胡萝卜素。
严赞开等从桔皮中得到了桔皮黄色素[5]并对桔皮黄素的稳定性做了研究;孟宪昌、贾厂昌英等对红桔皮和桔皮的黄色素的进行了提取,李志洲对脐橙皮色素进行了研究,但均提取了混和色素。
2.3香精油提取香精油有冷榨、蒸馏、浸提法等,使用最普遍的是水蒸汽蒸馏法。
西班牙的Mim[ 6]等以CO2为溶剂用超临界法萃取柑桔精油;R.F.M attthews et.a1得到了桔油还研究了它的利用价值。
经分析,众多萃取成分中以氧化化合物——萜烯(oxygenated compounds —terpenes)、柠檬油精(1imonene)、芳樟醇(1inaloo1)为主,而芋烯是萃取物中的最主要成分。
2.4橙皮甙国内严赞开等[5]通过从桔皮中分离出橙皮甙, 马庆一等从桔皮中提取了数种色素和橙皮甙。
闰为秋采用超临界二氧化碳处理桔皮,分离得到桔皮精油,再用溶剂萃取得到桔皮甙。
2.5果胶Kratchanova和刘钟栋分别采用微波预处理柑桔皮来提出果胶;王鸿飞等用盐酸浸提、乙醇沉淀法进行桔皮中提取果胶;龚晓武等也用酸法的到了果胶;臧玉红,郭丽梅通过浸取、碱溶依次从柑橘皮中提取出橙黄色素、橙皮甙后,利用混合盐析的方法进一步提取果胶;赵伟良等用离子交换法提取,王金英用传统工艺改进法提取都得到了桔皮果胶。
三、桔皮药理作用的研究日本GLICO公司的研究小组近日发现,柑桔果皮里含有的橙皮甙成分有软化血管的作用。
同时用柑桔果皮中的提取物橙皮甙制成易溶于水的食品添加剂,女性服用后可改善手脚冰凉症的症状[2]。
国内也对柑桔果皮水粗提物的生物活性进行了研究。
表明柑桔果皮热水粗提物具有降血压活性,对超氧自由基和羟自由基有消除作用,抑制实验免乳腺癌细胞作用,防止雄性小鼠生殖细胞损伤的作用。
近年来.国内外学者大多数着眼于通过对酶的作用来筛选天然药物的生物活性.柑桔果皮的提取物对血小板环氧合酶和脂氧化酶都有很强的抑制活性。
国外Cvemic Z等研究了橙皮甙对20种细菌和10余种酵母菌的抑制作用,说明其具有广谱的抑菌功能。
国内严赞开等⋯1通过从桔皮中分离出橙皮甙,并对分离得到的橙皮甙进行了抑菌试验。
桔皮苷能降低血管透性和毛细管壁的脆性,具有较强抗氧化、抗癌等作用[2]。
四、果胶提取工艺的研究概况果胶以果胶原的形式存在于柑桔果皮中.自从1825年由Bracennot第一次从胡萝卜中提取果胶以来,国内外学者对果胶的提取和作用进行了大量的研究.至今为止,它的价值及提取工艺条件等方面有了许多报道.桔皮果胶的提取方法主要有酸提取,盐析法,离子交换法和一些新工艺,都取得了一些研究进展。
酸浸提法提取果胶具有快速、简便、易于控制、提取率较高等特点。
王鸿飞等用盐酸浸提、乙醇沉淀法进行了从桔皮中提取果胶的工艺试验。
研究结果表明,提取的液料质量比为1O~15、浸提液为pH2~3、浸提时间为45~60min、浸提温度为80℃左右时,果胶提取效果较好。
在单因素试验的基础上用正交试验进行工艺参数的优化,其适合的工艺条件是:液料质量比为1O、浸提液pH值为2、浸提温度为80C、浸提时间为45rain,在此工艺条件下进行试验,其果胶提取率达7O.68%[6]。
龚晓武等以柑橘皮为原料,用酸水解,乙醇沉淀法提取果胶的工艺,从桔皮中提取果胶的温度、酸度、时间等条件对产率的影响研究得出其适宜条件是:温度80~85℃,桔皮:盐酸(1:1)=100:3,提取时间45min,果胶得率4.82~4.88%[7]。
盐析法也是果胶提取的常用方法。
臧玉红,郭丽梅通过浸取、碱溶依次从柑橘皮中提取出橙黄色素、橙皮甙后,利用混合盐析的方法进一步做提取果胶的研究与探讨,较佳工艺操作条件为: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控制在3.8左右[8]。
赵伟良等为果胶离子交换法提取工艺做出了贡献。
探讨了用柑桔皮为底料,用离子交换法提取果胶的工艺条件有关参数.并与常用的酸提取法进行了比较.实验结果证明:用阳离子树脂法从柑桔皮中提取果胶的适宜条件:提取液酸度(PH)1.5~2.0,提取温度(℃)80-90,提取时间(小时)2~2.5,树脂添加量30-50%(树脂/干桔皮重量)。
用离子交换法提取果胶产率高,产品胶凝力大、色泽好,每100克千桔皮可提取果胶25克[9].桔皮作为一种理想的高酯果胶原料常采用批量萃取法,而谢武等采用一定pH的盐酸溶液提取果胶,对连续逆流萃取法和批量萃取法进行了比较[10]。
在液/固比为20:1时,pH1.0-3.2范围内,以及pH2.0时,液/固比在16:1-25:1范围内,连续逆流萃取法的果胶提取率均高于批量萃取法[11]。
在较宽的pH 和液/固比范围内,连续逆流萃取法都获得了较高的果胶提取率。
由此,与批量法相比,连续逆流萃取法在使用较少提取剂和较小设备的情况下也可获得足够高的提取率,从而起到减少废水量和节约运行成本的目的。
王金英等通过对传统工艺改进法的研究,经过粉碎使表面积增大,便于水解;在自来水中加入0 .6%的六偏磷酸钠;滤渣用于二次萃取,用亚硫酸水解萃取。
从而使柑枯皮生产果胶产率可达lO%一l7%.甲氧基含量约7 .6%左右,0.2%的果胶溶液pH值为3.8左右[13]。
刘钟栋又利用了扫描电镜对微波条件下萃取桔皮中的果胶进行了研究[14],分析了微波辐射对桔皮组织结构的作用及果胶成分溶出过程中桔皮组织的变化。
发现微波条件下桔皮中果胶的提取是一快速的组织崩解过程。
这一崩解过程可使果胶萃取时间由6小时以上缩短到 5分钟;2450MH、1000W 的微波辐射对桔皮中的细胞具有膨爆作用。
五、小结:对桔皮果胶的提取,虽然也有部分新研究成果,如酶法、微波法等,但主要还是以基本的生产方法为主,并且已经取得了一些研究成果。
因此,根据目前国内外果胶生产技术现状,我国应将离子交换法、盐析法、超滤浓缩及喷雾干燥视为优先发展技术,努力研究开发新型配套高新技术,尽早摸索出一系列具有国际水准的果胶生产工艺技术路线,提高国产果胶质量,增强果胶在国内外市场的竞争力。
充分利用废弃的桔皮资源,同时积极应用果胶提取新技术,将果胶产量和质量提高上去,实现我国果胶产业的跨越式发展。
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