甘草柑橘皮果醋发酵工艺研究

以柑橘皮为主料,甘草为辅料,采用液态发酵法制备甘草柑橘皮果醋。先以总黄酮含量为指标,在单因素试验的基础上通过响应面法优化酒精液制备工艺;再在最佳酒精液制备条件下,以总酸含量和感官评分为指标,通过响应面法优化果醋制备工艺,并对其理化及微生物指标进行分析。结果表明:酒精液最佳工艺参数为酵母菌接种量0.5%(以原料液体积为基准)、原料液糖度16%、发酵时间9 d,在此条件下果醋总黄酮含量为5.37%。最佳果醋制备参数为醋酸菌接种量2.0%(以酒精液体积为基准)、发酵温度35℃、初始乙醇体积分数8.5%、发酵时间9 d,在此条件下果醋总酸含量为5.61 g/100 mL,感官评分为8.74,微生物指标符合相关标准要求。

基于确定性筛选设计优化柑橘皮抗氧化活性成分提取工艺

目的 基于确定性筛选设计优化柑橘皮抗氧化活性成分提取工艺研究。方法 首先采用确定性筛选设计考察料液比、碱用量、醇体积分数、提取次数、提取温度和提取时间6个因素对提取效果的影响。然后,代表性抗氧化活性成分橙皮苷、芸香柚皮苷、圣草次苷的峰面积之和作为评价指标, 6个因素作为变量因素,通过多元回归算法建立定量模型。基于模拟实验测定误差法计算获得关键因素与评价指标之间的设计空间。结果 提取过程中,抗氧化活性成分的关键影响因素有3个,分别为提取次数、提取温度和料液比,并成功验证。该3个因素推荐的操作空间是提取次数为1.5~2.9,提取温度为51~60℃,料液比为30.2:1~35.0:1 (mL:g)。结论 本研究优选了提取工艺涉及的6个参数对抗氧化活性成分提取的影响,推荐的操作空间可使代表性抗氧化活性成分的峰面积达标概率达到0.96以上,为工业化提取柑橘皮抗氧化活性成分提供了参考。

柑橘皮/壳聚糖复合膜制备及性能研究

柑橘废弃物处理困难是限制柑橘加工业发展的重要因素。为了将柑橘果皮加工成生物基复合薄膜,并研究其结构和性能,先以脐橙皮、壳聚糖和甘油为原料,最大拉伸强度和断裂伸长率为响应值,通过响应面中心组合试验,制备力学性能较佳的脐橙皮/壳聚糖复合膜。再以优化后的配方制备马家柚皮复合膜、南丰蜜桔皮复合膜和纯壳聚糖膜,通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对壳聚糖膜和3种柑橘皮复合膜进行表征,并测定了薄膜的水蒸气渗透性、光阻隔性和抗氧化能力。响应面优化结果为壳聚糖含量1.10%,脐橙皮含量4.10%,甘油含量0.90%(均为质量分数)。优化后脐橙皮复合膜拉伸强度为(15.76±0.66)MPa,断裂伸长率为(19.23±1.52)%。表征结果显示柑橘皮均匀分散在薄膜结构中,与壳聚糖具有良好的混溶性,两者可能通过氢键进行结合。此外,柑橘皮复合膜在紫外光区和可见光区的光透射率均低于10%,在食品模拟物(体积分数为10%的乙醇溶液和95%乙醇溶液)中能够释放抗氧化物质。综上所述,柑橘皮与壳聚糖能够加工成具有一定力学性能、良好光阻隔性和抗氧化活性的生物基薄膜,为脐橙、南丰蜜桔和马家柚果皮资源化利用提供参考。

改性柑橘皮吸附剂的制备及其对嘌呤脱除效果的研究

通过对柑橘皮渣的改性增强其对嘌呤的吸附与脱除效果,制备新型天然高效吸附剂。以柑橘皮为原料,比较不同改性方法所制备吸附剂的脱嘌呤效果,通过单因素和正交试验筛选改性的最佳工艺条件,结合吸附动力学及热力学吸附模型进行方程拟合,以扫描电镜和红外光谱现代表征技术来综合评价改性柑橘皮对嘌呤的吸附性能。实验结果表明,碱法改性所制备的材料吸附性能最好,碱法制备的最佳工艺条件为柑橘皮粒度80目、改性温度40℃、时间40 min、转速250 r/min。在此条件下,测得嘌呤吸附量为49.17 mg/g,吸附率为43.13%。碱法改性柑橘皮对嘌呤的吸附过程更符合准二级动力学方程。碱法改性柑橘皮对嘌呤吸附作用最符合Langmuir等温吸附模型。扫描电镜结果显示改性后柑橘皮比表面积增大,活性位点增加,利于吸附过程的进行。红外光谱结果表明经改性后柑橘皮羟基和游离羧基含量增多,使改性吸附材料对嘌呤出现了选择性吸附。碱法改性处理能有效提高柑橘皮渣对食物中嘌呤类物质的吸附与脱除能力。

柑橘皮提取液绿色合成纳米Fe3O4及其吸附水中孔雀石绿的性能研究

以柑橘皮提取液为还原剂和稳定剂,绿色合成Fe3O4纳米材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射图谱(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对材料进行表征,并考察了其对孔雀石绿(MG)的吸附性能。结果表明:绿色合成纳米Fe3O4呈不规则圆球体,分散性和结晶度较好。在投加量为1.0 g/L、初始pH为4、温度为25℃、初始浓度为20 mg/L时,对孔雀石绿的吸附率达到95.33%。纳米Fe3O4对MG的吸附过程分别符合准二级动力学方程和Langmuir等温方程。热力学研究表明,纳米Fe3O4吸附MG是自发吸热过程。绿色合成纳米Fe3O4重复利用4次吸附率仍在70%以上。

三种微生物菌剂对柑橘皮好氧堆肥促生效果的影响

为研究添加酵素菌剂、EM菌剂和木霉菌剂对柑橘皮好氧堆肥促生效果的影响,以柑橘皮自然堆肥处理为对照,通过比较不同处理的堆肥产物对黑麦草(Lolium perenne)种子萌发及植株生长的影响,分析不同微生物菌剂对柑橘皮好氧堆肥的促生效果。结果表明,相较于自然堆肥,添加微生物菌剂能够提高堆肥温度和加快腐熟过程。其中,在橘皮堆肥中添加木霉菌剂后所形成的堆肥液及固体肥渣对黑麦草的促生效果最佳。此次研究结果可为微生物菌剂强化柑橘皮的资源化利用提供参考。

物理法改性对不同品种柑橘皮渣纤维结构及理化功能特性的影响

针对柑橘皮渣综合利用率低的现状,该实验以3种柑橘皮渣(柠檬、沃柑、脐橙)为原料,采用高速剪切、超声波、高温高压3种方式对其进行物理改性,探究不同改性方式对不同柑橘皮渣纤维结构和理化功能性质的影响。结果表明,3种改性均使柑橘皮渣纤维粒径减小,比表面积增大,相对结晶度降低,热稳定性提高,而主要官能团未发生明显改变;其中高速剪切改性效果优于其他2种改性方式,经高速剪切后柑橘皮渣纤维的可溶性膳食纤维含量、持水力、持油力、膨胀力、总黄酮和总酚含量、吸附胆固醇和亚硝酸盐能力提升效果最为显著(P<0.05);3种柑橘品种中柠檬皮渣纤维表现最好。综上,高速剪切是改性柑橘皮渣纤维最好的方式;经高速剪切后的柠檬皮渣纤维结构和理化功能特性均优于沃柑和脐橙,更利于其在食品中的应用,该结果可为扩大柑橘加工副产物的综合利用提供参考。

柑橘皮在热处理过程中内部温度的时空分布特性

目的:获得柑橘热处理过程中果实内部不同点随时间变化的温度分布规律。方法:从传热的角度研究柑橘皮在热处理过程中的温度变化;提出一种新的方法来计算柑橘皮中的温度传递规律,建立一个新的数学模型来模拟柑橘皮在热处理过程中的温度分布;并重点研究3种柑橘(奉节脐橙、长寿血橙和资阳蜜桔)内部温度场的时空分布。结果:热处理时间随水温的升高呈指数级下降,得到了不同品种柑橘的详细指数关系表达式,并通过数据回归方法提出了柑橘热处理时间与水浴温度之间的函数公式。结论:热处理时间随着水浴温度升高呈指数衰减,过低的水域温度会因传热温差过小导致热处理时间极大延长,增加能源消耗。

超声辅助纤维素酶法提取柑橘皮果胶工艺优化

采用超声波辅助纤维酶法提取柑橘皮中的果胶,以果胶提取率为考察指标,通过单因素和正交试验研究酶添加量、超声时间、酶解时间对果胶提取效果的影响。结果表明,超声波辅助纤维素酶法提取果胶的最佳工艺条件为纤维素酶添加量0.3%、超声时间40 min、酶解时间50 min。该条件下果胶得率为12.6%。

柑橘皮提取物对脂多糖诱导的大鼠肺部炎症及氧化应激的影响

目的探讨柑橘皮提取物(CRE)对脂多糖(LPS)诱导的大鼠肺部炎症及氧化应激的影响。方法向成年雄性Wistar大鼠腹腔注射1 mg/kg/d的LPS(14 d)来诱导肺部炎症。将大鼠随机分为5组:对照组(Control组)、LPS组、LPS+CRE 100 mg/kg组(LPS+CRE100组)、LPS+CRE 200 mg/kg组(LPS+CRE200组)、LPS+CRE 500 mg/kg组(LPS+CRE500组),应用不同剂量的CRE(100、200和500 mg/kg)进行联合治疗(14 d)。检测各组大鼠的血清细胞计数以及支气管肺泡灌洗液(BALF)的细胞因子和氧化应激生物标志物水平。通过苏木精和伊红(H&E)染色评价大鼠的肺部形态。结果CRE降低了LPS大鼠血清白细胞总数以及中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞百分比(P<0.05)。CRE治疗可剂量依赖性地降低LPS大鼠BALF中的丙二醛(MDA)水平,但显著提高氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性(P<0.05)。CRE治疗可剂量依赖性地增加LPS大鼠BALF中的白介素-4(IL-4)水平,但显著降低干扰素-γ(INF-γ)、转化生长因子-β1(TGF-β1)和前列腺素E2(PGE2)的水平(P<0.05)。用CRE治疗可显著降低LPS给药引起的肺组织病理学改变。结论CRE通过降低LPS诱导的大鼠血清中白细胞总数以及中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞百分比,并且抑制肺部过度的氧化应激和炎症反应,从而发挥了良好的抗肺部炎症的作用。

柑橘皮提取物口腔速溶膜的制备及性能评价

目的制备柑橘皮提取物口腔速溶膜(CPE-OFDF),并进行性能评价。方法取羧甲基纤维素钠(CMCCNa)、羧丙基甲基纤维素钠(HPMC-AN15)、聚乙烯醇(PVA1788)和共聚维酮(CPVP)等4类成膜材料,聚乙二醇400(PEG400)、聚乙二醇4000(PEG4000)、丙二醇、丙三醇等4类增塑剂,Tween20、Tween80、Cremophor EL35、Cremophor EL40等4类表面活性剂,分别采用溶剂浇铸法制备空白口腔速溶膜(OFDF),观察并比较其外观、厚度、崩解时限及耐折度,筛选适宜的成膜材料、增塑剂、表面活性剂,并确定用量。使用筛选获得的成膜材料、增塑剂、表面活性剂,加入5%、8%、10%、13%的柑橘皮提取物(CPE)制备CPE-OFDF,观察并比较其外观、厚度、崩解时限及耐折度,筛选CPE用量。制备CPE-OFDF后,显微镜下观察其形态,采用高效液相色谱法(HPLC)测定叶黄素含量、紫外分光光度法(UV)测定总黄酮含量。取CPE、物理共混物(CPE与口腔速溶膜处方组分的物理混合物)、空白口腔速溶膜及CPE-OFDF 4种样品,利用X-射线衍射分析(XRD)和差式扫描量热分析(DSC)技术分析CPE-OFDF中CPE的形态。取CPE-OFDF和CPE,在(37±0.5)℃水浴温度下,以pH 6.8的PBS(含0.5%吐温-20)溶液为溶出介质,采用HPLC法测定叶黄素、采用UV法测定总黄酮,绘制叶黄素、总黄酮的溶出曲线,观察达到最大释放度的时间和累积溶出百分率。结果口腔速溶膜中成膜材料为HPMC-AN15,用量为2%;增塑剂为PEG400,用量为2.5%;表面活性剂为Cremophor EL35,用量为1.0%;CPE用量为10%。制备的CPE-OFDF厚度为(65.67±0.82)μm,崩解时限(62.67±2.08)s,耐折度(99.67±2.08)次。CPE-OFDF内部辅料分散均一,在显微下可见油滴状结构紧密结合且分布均匀,叶黄素含量为(12.42±0.94)mg/cm^(2),总黄酮含量为(6.00±0.42)mg/cm^(2)。CPE-OFDF在XRD图谱中未出现衍射峰,在DSC图谱中熔融峰消失。CPE中叶黄素、总黄酮达到最大释放度的时间均为30 min,累积溶出百分率分别为12.38%、37.26%;CPE-OFDF中叶黄素、总黄酮达到最大释放度的时间均为15 min,累积溶出百分率分别为60.64%、79.1%。结论成功制备CPE-OFDF。CPE-OFDF中CPE已被膜剂完全包裹或以无定形状态存在。制备的CPE-OFDF崩解速度较快、耐折度较高,提高了叶黄素和总黄酮的溶出速度和溶出量。

不同品种柑橘皮渣膳食纤维构效关系比较

以柑橘(南丰蜜橘、秭归脐橙和沙田柚)果皮和果渣为原料,分别制备可溶性膳食纤维(soluble dietaryfiber,SDF)、不溶性膳食纤维(insoluble dietaryfiber,IDF)和总膳食纤维(total dietaryfiber,TDF),对比分析其含量、结构、理化性质和功能特性。结果表明:不同品种柑橘的果皮和果渣中TDF含量为19.96~44.26 g/100 g,其中橘皮、橘渣和柚渣的IDF/SDF比例与推荐摄入比例(2∶1)最为接近。所有膳食纤维样品均有明显的多糖特征结构,但单糖组成和微观结构不同。此外,柑橘果渣膳食纤维比果皮膳食纤维表现出更优异的理化性质和功能特性,其中柚渣膳食纤维总体表现最佳,尤其是柚渣SDF,其持水力为28.46 g/g,吸水膨胀力为29.07 mL/g,持油力为3.38 g/g,胆固醇吸附能力为22.56 mg/g(pH 7),亚硝酸盐吸附能力为911.59µg/g,葡萄糖吸附能力为2.64 mmol/g,葡萄糖透析延迟指数最高为28.78%(15 min)。综上,柑橘果皮和果渣是优质膳食纤维的来源,可作为功能性食品成分。本研究为进一步精细化利用柑橘膳食纤维、提高柑橘副产物附加值提供了理论依据。

柑橘皮果醋饮料的研制

以柑橘副产品-柑橘皮为原料,经过液态发酵工艺制成保健果醋。为研究柑橘皮果醋的制备参数,进行单因素和正交试验,以感官评价分数为衡量指标,分析柑橘皮醋、柑橘果汁、蜂蜜、蔗糖对柑橘皮果醋饮料品质的影响。结果表明:柑橘皮果醋饮料的最佳配方为:8%柑橘皮醋、10%柑橘果汁、2%蜂蜜、1.5%蔗糖。在此条件下,配制出的柑橘皮果醋饮料感官指标、化学指标符合果醋生产要求,口感柔和,酸甜可口。

新鲜与干制柑橘皮果胶物化特性比较分析

以柑橘皮为原料,分析、比较新鲜柑橘皮果胶(fresh citrus pectin,FCP)与干制柑橘皮果胶(dried citrus pectin,DCP)的物化特性差异。采用传统酸法结合金属螯合剂(六偏磷酸钠)分别从新鲜、干制柑橘皮中提取得到果胶FCP、DCP,测定FCP和DCP的物化特性参数,包括水分、灰分、酸不溶灰分和蛋白含量等基本理化指标,以及半乳糖醛酸含量、酯化度、胶凝度、分子质量和表观黏度等果胶品质评价指标。结果表明:FCP与DCP的基本理化性质相差不大,FCP半乳糖醛酸含量、酯化度、胶凝度和分子质量分别为77.29%、67.5%、179.8和158.8 kD,而DCP对应的值依次为74.98%、66.7%、153和109.1 kD,FCP表观黏度值高于DCP。新鲜和干制柑橘皮果胶品质存在一定差异,特别是作为果胶品质重要参考指标的胶凝度,FCP要高于DCP,而这可能与FCP的分子质量较高有关,但两者的半乳糖醛酸含量和酯化度均符合果胶品质的国家标准GB25533—2010《食品安全国家标准食品添加剂》要求。

柑橘皮可降解材料在文化创意产品设计中的应用

可降解材料是我国新材料发展的重要战略方向之一。进入21世纪以来,我国相继出台相关法令、文件,推动可降解材料的发展,以满足社会的发展需要,实现产品的绿色设计,真正促进可降解材料的发展。文章首先对柑橘皮可降解材料的概念进行了综述,其次阐述了柑橘皮可降解材料在文化创意产品设计中的应用意义,再次总结了柑橘皮可降解材料在文化创意产品中的应用原则,最后对柑橘皮可降解材料在文化创意产品设计中的应用进行实践。以期提升使用者的使用体验,同时为文化创意产品设计提供一定借鉴。

瓯柑橘皮和柑橘皮的抗缺氧、抗疲劳作用

在小鼠饲料中添加10%的柑橘皮和瓯柑橘皮,饲喂2周后进行密闭抗缺氧和负重游泳抗疲劳试验。抗缺氧试验结果表明,对照组、柑橘皮组和瓯柑橘皮组小鼠的缺氧窒息死亡时间分别为:19.53±3.21 m in,23.88±7.10,26.86±3.65;抗疲劳试验结果,对照组、柑橘皮组和瓯柑橘皮组小鼠游泳死亡时间分别为:3.99±0.75,3.86±1.82,5.32±1.20。结果证明橘皮和瓯柑柑橘皮对小鼠均有极显著抗缺氧作用(P<0.01),而且瓯柑橘皮的作用显著大于柑橘皮(P<0.05);瓯柑橘皮还有极显著的抗疲劳作用(P<0.01),而柑橘皮无此作用(P>0.05)。

瓯柑橘和柑橘皮类黄酮、水、醇提取液对离体蛙心的作用

以1mg/ml的柑橘和瓯柑橘皮类黄酮溶液、1%的柑橘皮和瓯柑橘皮水、乙醇提取液各0.1mL加入离体蛙心灌流液,结果使蛙心收缩力分别提高101.3±49.6(%),94.0±25.2(%),81.4±38.5(%),93.9±34.0(%),150.3±117.8(%),165.1±113.5(%);心率分别降低19.8±31.9(%),22.1±22.3(%),28.0±16.2(%),28.5±20.8(%),19.3±14.2(%),23.0±24.3(%)(均P<0.05)。说明柑橘和瓯柑橘类黄酮、柑橘皮和瓯柑橘皮的水、醇提取液对离体蛙心均有增强心肌收缩力和减慢心率作用,各药物的持续时间在2～12min之间。

柑橘皮渣高温堆肥生产有机肥

果汁加工产生的柑橘皮渣体积大、含水率高、环境污染严重,亟待有效处理。该试验将柑橘皮渣与粉碎的麦秆按不同比例混合,并接种高温果胶芽孢杆菌和高温纤维芽孢杆菌,探讨了无害化处理柑橘皮渣生产有机肥的高温堆肥发酵技术,并检验了皮渣有机肥对烤烟的肥效。试验结果表明:堆肥发酵试验中,原料中的微生物种群和数量初期最高,高温期最低,后期种群增加,但数量与高温期相似或增加。在高温期,从堆肥物料中仅分离出2株细菌,均为接种的高温芽孢杆菌。在堆肥发酵过程中,物料温度迅速上升至60～73℃,然后降低;水分和有机质都呈直线持续降低;氮质量分数先迅速增加,后缓慢增加,磷、钾质量分数持续增加;pH值先升后降,最后变化于4.04～4.94之间;皮渣颜色也从黄色转变为灰褐色、褐色或黑色。在接种高温果胶芽孢杆菌和高温纤维芽孢杆菌的条件下,每吨皮渣加200kg麦秆处理最佳。过40d的堆制后,水分由82.2%下降到20.2%,总养分(N+P2O5+K2O)质量分数达到4.57%,有机质质量分数达到66.5%,皮渣呈深褐色或黑色,达到国家有机肥质量标准(NY525-2002)。肥效试验表明,50%皮渣有机肥(每吨皮渣加200kg麦秆处理)配施50%化肥处理既能明显的提高烟草的产量和产值,也能显著提升烟草品质。

超声微波双辅助提取柑橘皮总黄酮的研究

为研究柑橘皮总黄酮的超声微波双辅助提取效果,对柑橘皮先进行超声再进行微波提取。应用单因素和正交试验,研究乙醇体积分数、固液比、微波功率及作用时间等因素对柑橘皮总黄酮提取率的影响。结果表明:采用超声微波双辅助提取技术得到的黄酮提取率较单独采用超声或微波辅助提取率高。以70%乙醇为溶剂、固液比1:20(g/mL)、40℃超声处理30min、微波功率400W、微波时间3min得到的总黄酮提取率为3.11%,结果较为理想。

柑橘皮黄酮纯化前后抗氧化性比较研究

比较9个品种柑橘皮黄酮对DPPH自由基的清除作用和对Fe3+的还原力,并研究大孔树脂纯化对其抗氧化活性的影响。结果表明:不同品种柑橘皮黄酮的还原力和对DPPH自由基的清除作用均存在显著差异(P<0.05),无论是纯化前还是纯化后,还原力和对DPPH自由基的清除作用最强的品种都是南丰橘,纯化前后对Fe3+还原力的IC50分别为(0.166±0.002)mg/mL、(45.69±1.38)μg/mL,对DPPH自由基清除作用的IC50分别为(0.38±0.03)、(0.086±0.003)mg/mL。而福建蜜柑还原力和对DPPH自由基的清除作用最弱,纯化前后对Fe3+还原力的IC50分别为(0.306±0.003)mg/mL、(97.80±1.06)μg/mL,对DPPH自由基清除作用的IC50分别为(0.88±0.02)、(0.281±0.003)mg/mL。纯化后柑橘皮黄酮的抗氧化性显著提高(P<0.05);新会陈皮黄酮纯化后对DPPH自由基的清除作用是纯化前的8.3倍,而江西柳橙黄酮纯化后对DPPH自由基的清除作用为纯化前的2.6倍;江西脐橙纯化后还原力为纯化前的4.5倍,江西柳橙纯化后还原力为纯化前的2.8倍。