CN105995326A - 利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：将柑橘类果皮渣酶解，然后用纱布过滤，滤渣即为橘皮纤维，滤液乙醇沉淀，得到沉淀物果胶，上清液浓缩至可溶性固形物含量为50‑70Brix得到糖浆；将上述糖浆稀释后接种酵母菌或乳酸菌进行发酵，得到橘皮发酵饮料。本发明基于生物酶解的分级利用，分别获得橘皮纤维、果胶及糖浆产品，进一步的将糖浆加工为发酵型饮料。加工处理方案绿色环保，实现零废弃，无污染，高附加值的目的；橘皮发酵饮料中含有大量果胶低聚糖、黄酮类物质如橙皮苷等，对人体肠道和心血管具有营养保健作用，具有巨大的开发潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种柑橘果皮的回收利用技术，具体的讲是一种利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，食品安全意识也日益增强，天然安全的食品将会受到更多消费者的青睐。
我国每年柑橘加工会产生大量的皮渣，柑橘类果皮包括柑类果皮、桔类果皮、橙类果皮、柚类果皮以及柠檬皮。其中含有大量有效成分，继续通过现代技术加工提高其利用价值，减少资源浪费，避免环境污染，同时增加柑桔加工产业的附加值和经济效益是非常有必要的。那么如何更为合理的利用柑橘类果皮渣的有效成分，成为我们思考的问题。
发明内容
针对现有的问题，本发明的目的在于提供一种利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，使得柑橘类果皮渣的有效成分能充分合理的利用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：将柑橘类果皮渣酶解，然后用纱布过滤，滤渣即为橘皮纤维，滤液加入乙醇沉淀，得到沉淀物果胶，上清液浓缩至可溶性固形物含量为50-70Brix得到糖浆；将上述糖浆稀释后进行发酵，得到橘皮发酵饮料。
得到的橘皮纤维可以用于制作咀嚼片、面膜等。果胶可用于进一步制作果胶低聚糖，制作果冻、果酱等。糖浆经发酵后，与发酵前相比，保留了柑橘果香并具有怡人的酵母发酵后的特征风味。检测结果显示，发酵后酒精含量明显增加，一些挥发性有机溶剂减少，胺类物质和硫化物都有升高，只有一些挥发性的芳香族化合物含量减少。而且，黄酮类物质中的柚皮苷含量能达到19.6-20.4mg/L，橙皮苷的含量能达到273.7-287.35mg/L。橘皮发酵饮料中含有大量果胶低聚糖、黄酮类物质如橙皮苷等，对肠道菌群和心血管疾病具有营养保健作用，具有巨大的开发潜力。橘皮发酵饮料也是一种新型饮料，目前国内外研究和市场都未曾出现同类饮料产品，属于一类全新概念的饮料产品。
在上述方案中，柑橘类果皮渣采用果胶酶进行酶解。
在上述方案中：所述柑橘类果皮渣为采用但不限于酶法脱皮脱囊衣后得到的水解残液。该酶法脱皮脱囊衣方法采用申请号为201310666998.4中公开的酶法脱皮脱囊衣方法。
在上述方案中，所述柑橘类果皮渣为固态皮渣，在酶解时先加入水，然后再加入果胶酶进行酶解。固态皮渣指人们手工剥皮得到的皮渣，或者是采用某种机器剥皮后留下的皮渣。
在上述方案中：在对柑橘类果皮渣进行酶解时，按照重量，果胶酶的加入量为0.8-2％。当采用酶法脱皮脱囊衣后得到的水解残液时，果胶酶的加入量为柑橘类果实重量的0.8-2％，当采用固态皮渣时，果胶酶的加入量为固态皮渣的0.8-2％。在上述方案中：酶解后用于过滤的纱布为400目的纱布。
在上述方案中：发酵过程中，糖浆稀释至可溶性固形物含量为10-30Brix。
在上述方案中：所述发酵采用的菌种为酵母菌或乳酸菌，所述酵母菌为GH酵母或SY酵母或RW酵母。其中以GH酵母效果最佳，也可使用其他适用的酵母菌或乳酸菌。
在上述方案中：柑橘类果皮为柑类果皮、桔类果皮、橙类果皮、柚类果皮以及柠檬皮。
在上述方案中：在滤液沉淀时，加入的乙醇为无水乙醇，滤液与乙醇的体积比为1:1。使得果胶充分沉淀。
在上述方案中：发酵的时间为5-7天，发酵温度为室温。
本发明的有益效果是：本发明基于生物酶解的分级利用，分别获得橘皮纤维、果胶及糖浆产品，进一步的将糖浆加工为发酵型饮料。加工处理方案绿色环保，实现零废弃，无污染，高附加值的目的；橘皮发酵饮料中含有大量果胶低聚糖、黄酮类物质如橙皮苷等，对人体肠道菌群和心血管具有营养保健作用，具有巨大的开发潜力。
附图说明
图1为不同酵母发酵对橙皮糖浆中可溶性固形物和几种糖含量的影响。
图2为不同酵母发酵对橙皮糖浆中气味的影响。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1
将甜橙按照申请号为201310666998.4中公开的酶法脱皮脱囊衣方法脱皮脱囊衣。选择甜橙果，将原料果先磨皮，擦掉果皮表面的油胞，之后再用清水冲洗果皮表面残留的香精油，配制质量浓度为2％的酶液，调pH3.5，按照料液比1:2(甜橙果球：酶液，g/L)注入酶液，控制温度38-42℃，真空度10psi下4次2min真空间歇4次处理(真空间隙即：2min真空处理，之后去除真空，浸泡，之后再真空处理2min，如此完成真空处理4次)，真空处理和浸泡处理总时间为50min，然后在水解液中取出果肉，流水清洗即可得到去皮完全、囊衣脱除干净且表层汁胞无破损的去皮果。
处理完后，在水解液中加入甜橙重量0.8％的果胶酶，再次发酵过夜。
酶解完后，用400目纱布过滤，得到不溶性固形物，即为橘皮纤维。
滤液按照体积比1:1加入无水乙醇沉淀，过滤得到沉淀物果胶。
上清液浓缩至可溶性固形物含量为61Brix得到糖浆。
原材料和所得到的果皮纤维、果胶、糖浆的得率如下表1：
表1 甜橙皮渣酶解分级利用产物得率
*以下几种糖的得率为浓缩糖浆中的占比。
将上述浓缩糖浆稀释至可溶性固形物含量为20Brix。
然后分别接种GH酿酒酵母菌、RW酵母、SY酵母进行发酵，发酵时间6天，发酵温度25℃，发酵液经过滤后，添加或不添加食用糖、甜味剂等食品添加剂经调配后得到橘皮发酵饮料。发酵后，没添加任何物质情况下，橙皮糖浆中可溶性固形物和糖含量如图1所示。
如图1中所示；经酵母发酵，因其中的可发酵糖如葡萄糖、果糖和蔗糖被酵母利用，糖度有所下降；HPLC检测进一步分析可知90％以上的三种糖都被消耗利用。发酵液有明显的果酒清香味，因此，研究进一步利用气味分析仪分析发酵液的气味变化。实验所用的aGEMINI型气味分析仪中的各传感器分析物质对应如下：T70/1：芳香族化合物；PA/2：酒精；P30/1：挥发性有机溶剂；P40/2：卤化物挥发性物质；LY/GL：胺类物质；LY2/gcTL：硫化物。如图2所示，与发酵前相比，发酵后酒精含量明显增加，一些挥发性有机溶剂减少，胺类物质和硫化物都有升高，只有一些挥发性的芳香族化合物含量减少。实验显示，果皮糖浆经发酵后其中的酒精含量和一些风味物质有明显(表2为黄酮类物质的含量测定)的增加。几种酵母发酵效果差别不是很大。
表2 发酵饮料中黄酮类物质的含量测定
| 菌种 | 柚皮苷(mg/L) | 橙皮苷(mg/L) |
| 对照组(原液) | 18.65 | 267.55 |
| SY | 19.64 | 284.34 |
| RW | 20.44 | 287.35 |
| GH | 19.83 | 273.72 |
备注：原液指稀释至可溶性固形物含量为20Brix的糖浆溶液。
实施例2
取柑橘类任意果皮(固态)(柑橘类果皮为柑类果皮、桔类果皮、橙类果皮、柚类果皮以及柠檬皮。取其中的一种或多种)加入水，水的加入量为果皮的重量的2倍，按照重量加入果皮重量1.2％的果胶酶，酶解过夜。
酶解完后，用400目纱布过滤，得到不溶性固形物，即为果皮纤维。
滤液按照体积比1:1加入无水乙醇沉淀，过滤得到沉淀物果胶。
上清液浓缩至可溶性固形物含量为50-70Brix得到糖浆。
将上述糖浆分别稀释至可溶性固形物含量为10Brix、20Brix和30Brix
然后接种GH酿酒酵母菌进行发酵，发酵时间6天，发酵温度25℃，发酵液经过滤后，添加或不添加食用糖、甜味剂等食品添加剂经调配后得到橘皮发酵饮料。
实施例3
取柑橘类果皮(柑橘类果皮为柑类果皮、桔类果皮、橙类果皮、柚类果皮以及柠檬皮。)加入水，水的加入量为果皮的重量的2倍，按照重量加入果皮重量2％的果胶酶，酶解过夜。
酶解完后，用400目纱布过滤，得到不溶性固形物，即为果皮纤维。
滤液按照体积比1:1加入无水乙醇沉淀，过滤得到沉淀物果胶。
上清液浓缩至可溶性固形物含量为50-70Brix得到糖浆。
将上述糖浆分别稀释至可溶性固形物含量为10Brix、20Brix和30Brix
然后接种GH酿酒酵母菌进行发酵，发酵时间6天，发酵温度25℃，发酵液经过滤后，添加或不添加食用糖、甜味剂等食品添加剂经调配后得到橘皮发酵饮料。选择GH为实验酵母，发酵液中三种糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)的利用率随着其浓度提高下降。酒精浓度和风味随着底物浓度的提高而升高，因此，在发酵时，我们选择将糖浆稀释至合适的浓度10-30Brix。
本发明不局限于上述实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：将柑橘类果皮渣酶解，然后用纱布过滤，滤渣即为橘皮纤维，滤液加入乙醇沉淀，得到沉淀物果胶，上清液浓缩至可溶性固形物含量为50-70Brix得到糖浆；将上述糖浆稀释后进行发酵，得到橘皮发酵饮料。
2.根据权利要求1所述利用柑橘类橘皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：柑橘类果皮皮渣采用果胶酶进行酶解。
3.根据权利要求2所述利用柑橘类橘皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：所述柑橘类果皮渣为采用酶法脱皮脱囊衣后得到的水解残液。
4.根据权利要求2所述利用柑橘类橘皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：所述柑橘类果皮渣为固态皮渣，在酶解时先加入水，然后再加入果胶酶进行酶解。
5.根据权利要求3或4所述利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：在对柑橘类果皮渣进行酶解时，按照重量，果胶酶的加入量为0.8-2％。
6.根据权利要求1所述利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：发酵过程中，糖浆稀释至可溶性固形物含量为10-30Brix。
7.根据权利要求6所述利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：所述发酵采用的菌种为酵母菌或乳酸菌，所述酵母菌为GH酵母或SY酵母或RW酵母。
8.根据权利要求1所述利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：发酵的时间为5-7天，发酵温度为室温。
9.根据权利要求1所述利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：柑橘类果皮为柑类果皮、桔类果皮、橙类果皮、柚类果皮以及柠檬皮。
10.根据权利要求1所述利用柑橘类果皮分级获得果胶、橘皮纤维和橘皮发酵饮料的方法，其特征在于：在滤液沉淀时，加入的乙醇为无水乙醇，滤液与乙醇的体积比为1:1。
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