柑桔皮渣脱苦脱色的方法 【技术领域】
本发明涉及一种柑桔皮渣脱苦脱色的方法。
背景技术
世界柑桔年产量已达1.03亿吨，我国柑桔年产量为1200万吨左右，柑桔皮约点柑桔总量的30％左右，每年全国约有330万吨桔皮，这样大量的柑桔皮除极微量地用于中陈药配方之外，几乎百分之九十九的柑桔皮都被作为废料丢弃了，既造成资源的浪费，也造成环境的污染。如果将这一巨大的资源加以综合利用，变废为宝，可大大提高柑桔产业的综合经济效益。
近十多年来，国内外有人用柑桔皮生产果胶，提取天然黄色素、橙皮苷、桔皮芳香油等产品。专利申请号93110827.6公开了一种红桔皮系列产品的制备工艺，其特征是经清洗、粉碎、浸泡、减压蒸馏、浸提、乙醇沉淀、压滤、浓缩等步骤，可从红桔皮制备红桔油、果胶、黄色素、饲料添加剂等产品。但在生产过程中采用了大量的有机溶剂，生产成本高，并对环境造成严重的二次污染。桔皮利用，首先要解决脱苦脱色的问题，桔皮苷和部分芳香物质(如柠檬苦素、柠碱(Limonin))是桔皮苦味的主要来源，类胡萝卜素、黄酮类色素、叶黄素则是桔皮色泽的主要组成部分，它们的存在会导致产品有味苦、色黄，从而限制产品的使用范围。柠碱是类柠檬苦素(Limonoids)的一种，它是三萜烯(Triterpenoids)化合物，常以两种形式存在，一种为类柠檬苦素配基化合物，已分离鉴定出37种，另一种为类柠檬苦素葡萄糖苷化合物，已分鉴定出21种。通常柑桔鲜食无苦味，但经榨汁、杀菌等加工处理后就表现出苦味，即所谓的“延迟苦味”。据研究，柑桔汁出现“延迟苦味”的原因主要是在酸性条件和柠檬苦素D环内酯水解酶的催化下，果实中所存在的、非苦味的柠檬苦素A-环内酯转变成了具有强烈苦味的柠碱。桔皮精油、黄色色素是附加值极高的天然香料和色素，可作为食品工业、医药工业和化学工业的原料，因此，加工过程中必须对这些成份进行有效分离，达到脱色脱苦，提高附加值的双重目的。
中国专利文献90102970.X以柑桔皮为原料的食品加工方法，是将柑桔皮在盐水中脱苦；经粉碎后在酸性条件下熬煮并添加配料后成型；最后经干燥、切割为成品。该法只能部分去除味，没有脱苦作用。200710190203.1一种从柑桔皮中提取液体果胶方法，采用浸水漂洗和活性炭脱色。脱色效率低，产品苦味明显。88103126.7公开柑桔汁树脂吸附脱苦技术，特选国产HB801树脂为吸附剂，采用搅拌反应处理或塔式吸附法，能有效地脱去柑桔果实各部分及其它果蔬器官汁液的苦味(含减酸、去涩)。大孔吸附树脂对柠碱和柚苷这两种苦味成分的脱除效率均明显优于离子交换树脂。浙江省科学院柑桔研究所为使普通柑桔皮果胶液适用于饮料生产，对已吸附树脂脱苦处理后的柑桔皮果胶液，用于水溶性食物纤维强化柑桔汁饮料的开发。对3种吸附树脂不同处理的样品中残留的苦味成分柚皮苷和柠碱的含量，应用高效液相色谱仪进行了分析。证明了中国产HB801树脂的脱苦效果稍优于目前国际果汁饮料业界常用的美国产AmberliteXAD-2等。同时还试制了已经HB801脱苦处理后的柑桔皮果胶液作为水溶性食物纤维的强化柑桔汁饮料。该法虽然有一定的脱苦效果，但至少存在三个主要问题，一是树脂吸附量有限，吸附物洗脱难度大。二是只能脱去苦味物质，而没有脱色作用，限制了产品的使用范围。三是不能充分利用桔皮中的功能性物质，如桔皮苷、黄酮等，原料利用率低。
【发明内容】
本发明的目的是，提供一种柑桔皮渣脱苦脱色的方法。
本发明采用CO
2超临界萃取技术实现柑桔皮渣脱苦脱色。其工艺是：柑桔皮护色→干燥→粉碎→CO
2超临界脱苦脱色。柑桔皮渣脱苦脱色的方法，其工艺步骤是：柑桔皮护色→干燥→粉碎→CO
2超临界脱苦脱色，新鲜桔皮经去杂后，浸泡于0.1％-0.15％的维生素C或柠檬酸溶液中5-10min，浸泡后捞出柑桔皮沥干水分，用微波或热风干燥，桔皮水分含量16％-25％为干燥终点，然后粉碎；CO
2超临界工艺条件是：萃取温度40-45℃，萃取压力25-30Mpa，萃取时间120-180min，CO
2流量40-50l/h.kg原料，离心分离机的转速为4000-5000rpm，离心时间5-8min。萃取得到的液态混合物经离心分离后可得到桔皮芳香油和桔皮色素，桔皮色素可用作食品添加剂，或作为医药工业和化学工业的原料；萃取得到柑桔皮渣为脱色脱苦的固体物料，色泽为米黄色至淡黄色，味微甜，经加工后可得到水溶性食用纤维。
本发明技术与前述技术相比，其优越性在于：可一次性完成脱苦脱色，脱苦脱色率高，使用的脱苦脱色溶剂为CO
2，不会在产品中残留，也不会对环境造成二次污染，脱色脱苦的同时还能获得桔皮芳香油和桔皮色素等功能性成分，可用作食品添加剂，或作为医药工业和化学工业的原料，真正实现桔皮全利用，零排放。
【具体实施方式】
(1)护色
柑桔皮多元酚氧化酶在桔皮破碎后会引起多元酚类物质的氧化，而导致桔皮在干燥过程中变黑，影响产品的外观，因此柑桔皮干燥前须进行护色处理。
处理方法：酸处理法。
生产桔片罐头的新鲜柑桔皮经挑选、去杂后，浸泡于0.1％-0.15％的维生素C溶液或柠檬酸溶液中5-10min，酸水温度40-45℃，浸泡完成后，捞出柑桔皮，沥干水分。
(2)干燥
柑桔加工季节性强，每年生产时间在3个月左右，为了防止柑桔皮腐败变质，必须进行干燥处理，降低柑桔皮的水分活度，延长保藏期。
护色后的新鲜柑桔皮可用微波干燥可以用热风干燥，微波干燥的条件是：微波火力20％-30％，干燥时间120-140min。热风干燥的温度55-60℃，干燥时间5-6h，通风排湿。干燥终点柑桔皮水分含量16％-25％。要求干燥后的柑桔皮保持鲜桔皮的色泽，没有明显的黑色皮。为了防止干皮在贮藏过程中芳香油挥发和桔皮色素氧化，干燥后的柑桔皮采用密闭包装，并避光贮藏。
(3)粉碎
为了保证超临界萃取效果，干燥后的柑桔皮在萃取前要用粉碎机粉碎成颗粒，以保证萃取效果。粉碎后要求平均粒径在3-5mm，颗粒大小均匀。粉碎后的物料要及时使用，否则会因物料表面积增加，导致桔皮精油挥发，桔皮色素氧化。
(4)CO
2超临界脱苦、脱色
CO
2超临界工艺条件是：萃取温度40-45℃，萃取压力25-30Mpa，萃取时间120-180min，分离I温度30-35℃，分离I压力6-8Mpa，分离II温度20-22℃，分离II压力4-5Mpa，CO
2流量40-50l/h.kg原料。
萃取得到的液态混合物经离心分离后可得到桔皮芳香油和桔皮色素(桔皮苷、类胡萝卜素、黄酮类色素、叶黄素等的混和物)，可用作食品食品添加剂，也可用作、医药工业和化学工业的原料。
离心分离机的转速为4000-5000rpm，离心时间5-8min。
萃取得到柑桔皮渣为脱色、脱苦的固体物料。色泽为米黄色至淡黄色，味微甜。经加工后可得到水溶性食用纤维。
脱苦脱色萃取操作实例1
粉碎后的桔皮置于CO
2超临界萃取缸中，萃取工艺条件是：萃取温度40℃，萃取压力30Mpa，萃取总时间120min，分离I温度32℃，分离I压力6-8Mpa，分离II温度22℃，分离II压力4-5Mpa，CO
2流量45-50l/h.kg原料。
脱苦脱色萃取操作实例2
粉碎后的桔皮置于CO
2超临界萃取缸中，萃取工艺条件是：萃取温度43℃，萃取压力28Mpa，萃取总时间180min，先采用二缸串联萃取60min，然后采用二缸并联萃取120min，分离I温度35℃，分离I压力6-8Mpa，分离II温度22℃，分离II压力4-5Mpa，CO
2流量45-50l/h.kg原料。