8第八章-果蔬的综合利用

果蔬的综合利用果蔬综合利用是根据各种果蔬不同部份所含成分及特点，对其进行全植株的高效利用。使原料各部分所含有的有用成分都能被充分合理地利用。意义：通过综合利用技术，可以变无用为有用，变小用为大用，变一用为多用。不但可以减轻其对环境的污染，更重要的可以从这些被废弃的生物资源中得到大量的生理活性物质，实现农产品原料的梯度加工增值和可持续发展，提高经济效益和生态效益。一、柑桔皮渣利用柑橘是世界上产量最多的水果。柑橘加工产品多是果汁饮料及罐头，在生产中会产生大量皮渣。柑桔果皮中含有大量橘皮油、果胶等可利用有用物质。1、从柑桔果皮渣中提取香精油全世界每年柑橘香精油的需求量约为16000t，其中60%-70%供食品工业使用，其余则用于化妆品、芳香清洁剂。柑皮挥发油还具有杀菌作用，可作为衣蛾的驱虫剂。提取方法主要有压榨法、水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法，其中超临界CO2萃取法的效果最好。2、从柑桔果皮渣中提取果胶柑橘果皮渣中含20％-30％的果胶，是提取果胶的主要原料。果胶在食品上可做胶凝剂、增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂、增香增效剂，还可用于化妆品上，可防紫外线，治疗创口。提取方法有：连续逆流酸萃取法、离子交换法等。3、从柑桔果皮渣中提取橙黄色素柑橘皮色素是一类性能较稳定、安全可靠的天然色素，可代替人工合成色素用于食品着色。主要成分是柠檬烯和类胡萝卜素，同时还有维生素E和稀有元素硒，可防止癌细胞的生长，尤其能够治疗皮肤癌，延迟细胞衰老和增强人体免疫力。提取方法：浸提法。提取流程：柑橘皮渣—清洗—粉碎—有机溶剂萃取—分离—浓缩—真空干燥—橘黄素。4、从柑桔果皮渣中提取橙皮苷橙皮苷大部分存在于柑桔加工的废弃物中，如果皮、果囊中。橙皮苷具有维持渗透压，增强毛细血管韧性，缩短出血时间，降低胆固醇等作用，在临床上用于心血管系统疾病的辅助治疗，可培植多种防止动脉硬化和心肌梗塞的药物，是成药“脉通”的主要原料之一。在食品工业中可用作天然抗氧化剂。也可用于化妆品行业。5、从柑桔果皮渣中提取纤维素柑橘皮渣中含有较多优质膳食纤维，相对于谷类含有很多的可溶性膳食纤维，是提取膳食纤维的良好原料。膳食纤维是指不能被人体小肠消化吸收，而在大肠中能被部分或全部发酵的可食用植物性成分、碳水化合物及其类似物的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。膳食纤维的生理功能有：润肠通便；降低血糖，防治糖尿病；降低血脂，防治心脑血管疾病；稀释致癌物，预防癌症；防止热能摄入过多，预防肥胖。许多营养学会、组织建议以每人每日摄入20g-35g膳食纤维为有益身体宜。6、黄酮类化合物的提取目前已从柑橘中鉴定出来的黄酮类化合物有60多种。黄酮类化合物具有抗氧化作用，能清除自由、抑制体脂过氧化、抗癌作用。还具有抗菌抗病毒作用。二、苹果综合利用苹果在传统加工过程中产生很多残渣，如果直接丢弃不仅会产生很大的浪费，同时也会对环境造成很大的伤害，所以如何实现苹果加工后的零排放，从根本上消除其引起的环境污染已引起很多人的关注。苹果皮渣是苹果加工罐头、果汁、果酱和果酒等剩余的下脚料，主要是由苹果皮、果芯和部分果肉组成。我国是世界最大的苹果生产国，年产鲜果2900多万吨，目前约有15％进行加工处理，加工数量逐年上升，总产量十分可观。苹果渣是一种用途很广，使用价值和经济价值很高的宝贵资源。苹果渣的营养价值较高，据分析，风干的苹果渣粉含粗蛋白质4.4％、粗脂肪4.8％、可溶性糖分62.8％、Ca0.11％、P0.10％，此外还含有维生素B1、维生素B2和Fe、Mg、Mn等微量元素。以苹果皮渣为原料可制作苹果皮渣饮料、饲料，并可提取膳食纤维、果胶以及苹果多酚等高附加值的新产品，以皮渣及残次果为原料还可以加工出苹果醋等产品。在苹果加工上，其主要产品有浓缩果汁、糖水罐头、果脯、果酒、果酱、果冻、果醋等。皮渣可以用于果胶、香精、色素、纤维素、制作酒精、柠檬酸、苹果籽油、生产食用菌、单细胞蛋白、饲料、活性炭及用作制造天然气的能源等。三、葡萄的综合利用葡萄主要用于酿制葡萄酒，少部分用于制干和鲜食。我国鲜葡萄中，主要用于鲜食、酿制葡萄酒、制作糖水葡萄罐头、葡萄干等。葡萄酒下脚料的综合利用：利用葡萄籽榨取出食用油，提取葡萄籽提取物、葡萄色素、酒石酸及白藜芦醇等，葡萄皮籽还可做饼粕饲料。开展葡萄皮籽综合利用不仅可以变废为宝，消除环境污染，而且还可降低生产成本，增加社会、经济效益。1.酒石的提取2.葡萄红色素的提取3.果胶的提取4.葡萄籽油的提取及精炼5.其他葡萄皮渣、籽除以上综合利用外，还可以提取单宁、膳食纤维素、白黎芦醇等。尤其是白黎芦醇，在葡萄皮中含量较高。葡萄籽油提取技术（一）葡萄籽的化学成分表1葡萄籽一般化学成分含量/%表2葡萄籽的氨基酸含量／mg·100mg-1表3葡萄籽的矿质元素含量／mg·g-1（二）葡萄籽油营养价值占葡萄总量3％--4％的葡萄籽，葡萄籽油具有营养脑神经细胞、消除血清胆固醇、治疗心血管疾病和润肤作用，并且与洗净剂和表面活性剂有良好的配伍性，可广泛用于化妆品行业，用于头发护理、造型，赋予头发丝般光泽，并促进毛发生长。还可用于高级烹调油、调和油，提高亚油酸含量，并可作为保健食品和化妆品的基础油等。葡萄籽油的脂肪酸组成中不饱和脂肪酸达90％以上，其中人体必需脂肪酸亚油酸占76.5％，比核桃油、红花籽油的含量还高。（三）葡萄籽油提取技术葡萄籽油的制取方法主要有以下3种工艺：压榨法、溶剂浸出法和超临界CO2萃取法。压榨法制油得率低，超临界CO2萃取法是近几年发展起来的一种新技术，目前多采用浸出法提取葡萄籽油。1）溶剂浸出法生产葡萄籽油（1）工艺流程葡萄籽→烘干→清理→剥壳分离→破碎→软化→轧坯→烘干→浸出→过滤→脱酸→脱色→脱臭→精制葡萄籽油2）超临界CO2流体技术萃取葡萄籽油的最适条件为：粉碎度40目、水分含量4.52％、湿蒸处理、萃取压力28MPa、温度35℃、C02流容比8-9、萃取时间80min。葡萄白藜芦醇提取技术（一）白藜芦醇的性质与分布1.结构白藜芦醇(resveratrol)，最早是从秘鲁的豆科植物五角决明根的甲醇提取物中发现的一种化合物。分子式为C11H12O3(相对分子质量228.2)，其化学名称为3,4,5-三羟基-1．2-二苯乙烯(3，4，5-trihydroxystilbene)，有顺式和反式两种异构体，结构见图。白藜芦醇的结构1—反式；2—顺式2.性质纯白藜芦醇对光不稳定，在完全避光条件下稳定性较好。反式白藜芦醇可在乙醇中稳定存在数月，但在高pH值(≥10)下稳定性较差；顺式白藜芦醇仅能在中性pH值下较稳定。3.功能白藜芦醇是葡萄酒尤其是红葡萄酒中最重要的保健成分，它具有抗菌、抗炎、抗癌、抗血栓、降脂、保肝等多方面的作用。通过饮用葡萄酒摄取白藜芦醇被认为是法国人心血管疾病发病率低的重要原因。白藜芦醇也是一种天然抗氧化剂，在葡萄酒中与其他植物酚一起能清除体内的活性氧、抑制低密度脂蛋白氧化、抑制血小板聚结，从而防止动脉粥样硬化，降低心血管疾病的发病与死亡率。白藜芦醇是葡萄酒中的一个重要保健功能因子，对很多疾病有预防和治疗作用，引起了科学家们的高度重视，根据最近澳大利亚科学家的研究，男子最好每天饮红葡萄酒1—4杯，女子最好每天饮红葡萄酒1—2杯，这些人的心脏病死亡率约为不饮酒者的30％。（二）白藜芦醇提取技术葡萄各组织中白藜芦醇含量的趋势为：葡萄皮＞葡萄叶、梗＞葡萄籽＞葡萄果肉，且不同葡萄品种间差异很大。常采用HPLC与硅胶柱层析的方法提取分离白藜芦醇，但操作繁琐、得率低，用逆流色谱能够实现比HPLC更有效的制备和提纯。四、番茄的综合开发利用番茄皮中含有类胡萝卜素，主要是番茄红素和少量的其它类胡萝卜素。番茄皮中含有很高的膳食纤维，膳食纤维现在己被列入第七营养素；番茄籽中含有较高的番茄籽油，含油量因番茄品种而异，一般在22％以上。番茄籽油含有较多的不饱和脂肪酸(如油酸、亚油酸)，是一种优质食用油。番茄皮和番茄籽，可开发的产品有番茄红素，番茄膳食纤维和番茄籽油。其他果蔬综合利用举例胡萝卜皮渣的综合利用在胡萝卜的加工过程中会得到大量的胡萝卜渣，可制成橙红色的蔬菜纸，用于色彩丰富的食品包装，也可以直接食用。沙棘油的提取沙棘油存在于沙棘的果、籽及叶中，具有清除人体自由基的作用，可以提高肌体免疫功能，延缓人体衰老。沙棘油还具有抗肿瘤、抗炎、抗辐射损伤及促使伤口收敛的作用，是一种高营养、高经济价值的天然物质，可广泛应用于医药、营养化妆品和保健食品工业。☞沙棘油提取方法：与通常的有机溶剂提取相比，采用超临界流体CO2萃取技术提取沙棘油，具有油品收率高(可达90%以上)，活性物质含量高，无溶剂残留，无环境污染等优点。☞从番茄皮渣中提取番茄红素，抗氧化能力极强，对于前列腺疾病有很好的疗效;☞芦笋渣烘干后，研磨成细粉，则有多种用途。作为食品填充剂，如加在饼干中，可增加酥脆性和营养性；加在奶糖中，可使糖果不粘牙；并增进风味和营养，还可作汤料。五、我国果蔬原料综合利用的现状和展望我国果蔬加工业每年要产生数亿吨的下脚料，基本上没有开发利用，不仅浪费资源，而且污染环境。因此，如何使果蔬加工副产品变废为宝，综合利用增加附加值，是我国果蔬加工业降低成本和提高经济收益面临需要解决的主要问题。以目前我国果蔬产量和采后损失率为基准，若水果产后减损15%就等于增产约1000万t，扩大果园面积66.7万hm2；蔬菜采后减损10%就等于增产约4500万t，扩大菜园面积约133.4万hm2，则若使果蔬采后损耗降低10%，就可获得约550亿元的直接经济效益；而果蔬加工转化能力提高10%，则可增加直接经济效益约300亿元。美国等发达国家的果蔬采后损失率低于5%，果蔬加工转化能力达总产量的40%左右，而我国由于技术及设备落后果蔬采后损失率高达30%左右，加工转化能力仅为8%左右。发达国家农产品加工企业都是从环保和经济效益两个角度对加工原料进行综合利用，将农产品转化成高附加值的产品。如日本、美国、欧洲等发达国家利用米糠生产米糠营养素、米糠蛋白等高附加值产品，其增值60倍以上。美国利用废弃的柑橘果籽榨取32%的食用油和44%的蛋白质，从橘子皮中提取和生产柠檬酸已形成规模化生产。美国ADM公司在农产品加工利用方面具有较强的综合利用能力，已实现完全清洁生产(无废生产)，使上述原料得到综合有效地利用。我国在近几年来也逐渐意识到果蔬综合加工的重要作用，逐渐加大在这方面的投入。果蔬综合加工利用方面的进步也是日新月异，在不断研发新技术的同时出台一系列法规，从制度角度上促进果蔬加工业的发展。2011年10月我国工业和信息化部发布了《浓缩果蔬汁（浆）加工行业准入条件》。其中规定：原料处理能力＞10吨/小时的生产企业，应建设果蔬渣处理车间，以减少污染，开展果蔬渣综合利用，增加企业效益。原料处理能力≤10吨/小时的生产企业，应有果蔬渣综合利用方案和具体措施，例如与具备果蔬渣处理能力的企业合作进行综合利用。未来几年，我国果蔬加工业要取得更大的发展，那么如何进一步加大果蔬采后贮运加工力度，提高果蔬资源的综合利用率，就是一个必须着力解决的问题。Thankyou