CN107691927A

CN107691927A - 一种打瓜的综合利用方法

Info

Publication number: CN107691927A
Application number: CN201711079496.6A
Authority: CN
Inventors: 张超; 王宇滨; 时月; 马越; 赵晓燕
Original assignee: Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Current assignee: Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2018-02-16

Abstract

本发明提供一种打瓜综合利用方法，通过本发明的方法可以获得叶绿素铜钠、打瓜籽、打瓜汁、保湿型润肤露和抗炎型润肤露，且加工方法简单，产品附加值高，是一种简单高效的打瓜资源综合利用方法。

Description

一种打瓜的综合利用方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种打瓜的综合利用方法。

背景技术

打瓜，葫芦科西瓜属，一年生草本植物，别名“籽用西瓜”、“籽瓜”等。目前，打瓜种植的主要目的是取瓜籽，作为炒制或焙烤等食品的配料。打瓜瓜籽一般占打瓜总重量的5％～12％，其它部分(瓜瓤和瓜皮)占打瓜总重量的90％左右。农民在分离获得重量仅占5％～12％的瓜籽的同时将重量占90％的瓜瓤和瓜皮抛洒在田间，造成了极大的资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种打瓜综合利用方法，以减少打瓜资源的浪费。与现有技术相比，本发明的方法可以获得叶绿素铜钠、打瓜籽、打瓜汁、保湿型润肤露和抗炎型润肤露，且加工方法简单，产品附加值高，是一种简单高效的打瓜资源综合利用方法。

本发明所提供的打瓜综合利用方法，包括：

1)由打瓜果皮制备叶绿素铜钠产品；

2)收集打瓜瓜籽；

3)制备打瓜果汁；

4)由打瓜果渣制备保湿型润肤露和/或抗炎型润肤露。

具体地，本发明所提供的打瓜综合利用方法，包括下述步骤：

1)a)将清洗后的打瓜果实削皮，收集绿色果皮，破碎，将破碎后的果皮与丙酮溶液混合，超高压处理，离心分离收集上清液，浓缩得到叶绿素浓缩液；或b)将清洗后的打瓜果实削皮，收集绿色果皮，破碎，将破碎后的果皮与丙酮溶液混合，搅拌，离心分离收集上清液，浓缩得到叶绿素浓缩液；由所述叶绿素浓缩液制备叶绿素铜钠产品；

2)将步骤1)中去除果皮的打瓜果实破碎，对破碎后的果实进行筛分，得到瓜籽和果渣；收集瓜籽，清洗，脱水，干燥；将干燥后的瓜籽进行分选，去除不合格的籽，得到打瓜瓜籽产品；

3)将步骤2)中的果渣进行压榨得到果汁和果渣2；收集果汁，调节果汁的可溶性固形物至3.0～8.0，将果汁pH值调节至3.1～7.0，加入复合稳定剂，得到调配好的果汁；对调配好的果汁进行胶体磨研磨，离心处理，去除沉淀；脱气处理，灭菌后无菌灌装，得到打瓜汁产品；

4)将步骤3)中的果渣2进行热水提取，收集上清液；向上清液中加入乙醇，冷却，离心分离得到上清液1和果渣3；将果渣3冷冻干燥，粉碎；将得到的果渣3粉末与润肤露基质混合，调配至乳液；将乳液灌装，得到保湿型润肤露；

5)将步骤4)中的上清液1进行真空浓缩干燥，粉碎；将得到的粉末与润肤露基质混合，调配至乳液；将乳液灌装，得到抗炎型润肤露。

上述方法步骤1)a)、b)中，所述清洗可为鼓泡清洗和/或喷淋清洗，具体可为将打瓜果实在水槽中进行鼓泡清洗后通过传送带从水槽中提升，然后在传送带上进行喷淋清洗。

上述方法步骤1)a)、b)中，所述削皮的厚度为0.5～5mm，具体可为1.00mm。

上述方法步骤1)a)中，所述丙酮溶液具体可为质量浓度80％的丙酮溶液。

破碎后的果皮与丙酮溶液以1:3～6的料液比混合。

所述超高压处理的压力可为20～400MPa，时间可为5～60min。

上述方法步骤1)b)中所述丙酮溶液具体可为质量浓度90％的丙酮溶液。

破碎后的果皮与丙酮溶液按照1:4～8的料液比混合。

所述搅拌的条件为：30～60℃下搅拌2～12h。

上述方法1)a)和b)中，所述浓缩可在0.01～0.04MPa压力下进行。

所述由叶绿素浓缩液制备叶绿素铜钠产品的操作为：使叶绿素浓缩液与氢氧化钠乙醇溶液反应，得到皂化液；调节皂化液的pH至1.0，加入CuSO₄，反应，离心分离收集沉淀；将沉淀溶解于丙酮中，用氢氧化钠调节pH至11.0，加热搅拌；将溶液干燥以除去水分得到固体产物，即为叶绿素铜钠产品。

上述方法步骤2)中，所述脱水可在隧道式的强风脱水机中进行。

所述干燥可为隧道式的热风干燥。

所述干燥的条件为：干燥至瓜籽总水分含量的5％～20％。

所述分选通过色选机进行，采用红外功能监测样品的水分和脂肪含量，采用可见光功能监测样品的颜色，采用X射线监测样品的成分，以去除水分含量为11％～100％、脂肪含量为27％～99％、颜色指数为3000～60000、以及成分为二氧化硅、金属元素等的样品，保证打瓜瓜籽产品的质量。

上述方法步骤3)中，可通过加入蔗糖等调节果汁的可溶性固形物至3.0～8.0。

可使用苹果酸将果汁的pH值调节至3.1～7.0。

所述复合稳定剂由黄原胶、羧甲基纤维素钠、乙二胺四乙酸、海藻酸钠、维生素C和胭脂红组成，各组分的质量配比依次可为1～3:2～6:0.2～4:0.2～6:1～8:0.001～0.1，复合稳定剂的加入量为果汁质量的0.001％～0.020％，具体可为0.005％。

所述胶体磨研磨的温度控制在10～35℃。

所述离心处理在碟式离心机中进行，转速为5000～12000rpm。

所述脱气处理在0.01～0.04MPa压力下进行。

采用超高温瞬时灭菌技术进行灭菌，灭菌的温度可为115～135℃，时间可为2～15s。

上述方法步骤4)中，所述热水提取的操作为：将果渣2与水混合，加热，搅拌，离心后收集上清液。

其中，所述水的质量为果渣2质量的4～10倍，具体可为8倍。

所述加热的温度可为90～95℃，搅拌的时间可为2～12h。

所述离心通过碟式离心机进行，所述离心的转速可为3000～4000rpm。

所述粉碎为粉碎至60目。

所述润肤露基质可由下述物质组成：超纯水、甘油、尿素、异硬脂酸甘油酯、硬脂酸单甘酯、蜂蜡、橄榄油、维生素E、维生素D和香料。

所述果渣3粉末与润肤露基质的质量比可为0.51～3.0：1。

上述方法步骤5)中，所述真空浓缩干燥的压力可为0.01MPa，温度可为60℃。

真空浓缩干燥至水分含量降低至4％，所述粉碎为粉碎至60目。

所述粉末与润肤露基质的质量比可为0.51～3.0：1。

通过上述方法制备得到的打瓜汁产品、保湿型润肤露及抗炎型润肤露均属于本发明的保护范围。

本发明具有以下优点：

1)打瓜果皮中叶绿素含量达到8～15mg/g干重，与现在传统使用的叶绿素铜钠原料(菠菜和蚕沙等)相近，但该资源作为打瓜加工的副产物，如果作为叶绿素铜钠生产的原料，其经济价值显著；

2)在叶绿素铜钠的生产过程中，使用超高压技术破碎细胞结构，提高叶绿素进入有机溶剂相的比例，提高叶绿素铜钠的提取率11％。

3)打瓜籽的生产过程中直接引入色选机，色选机安装有色差检测器、近红外检测器、高光谱检测器和X射线检测器，根据瓜籽的颜色、形状、水分含量、油脂含量、化学物质组成等进行分选，提高瓜籽的质量，满足不同层次的需求。

4)打瓜汁在生产过程中，在调配步骤中加入果汁复合稳定剂，一方面降低果汁的分层现象，一方面维持果汁原有的香气组成成分。该复合稳定剂有黄原胶、羧甲基纤维素、β-环糊精、乳酸铁、SOD、磷酸氢二钠等；打瓜汁加工过程中控制果汁的温度在15～20℃，有利于维持果汁原有风味；

5)两种润肤露产品还未见使用打瓜为原料生产，也可以理解为通过添加打瓜副产物使传统润肤露获得了抗炎和润肤的效果，在不显著提高成本的前提下，显著提高产品附加值；

6)抗炎型润肤露在浓缩干燥过程中产生的热水可以用于果渣2的提取；打瓜瓜籽干燥产生的水蒸气可以用于果渣2的提取；润肤露在乙醇沉底后降温过程中可以用维持打瓜汁低温的液体。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明的保湿型润肤露的持水率图。

图3为本发明的保湿型润肤露对小鼠皮肤中水分含量的影响图。

图4为本发明保湿型润肤露对小鼠皮肤组织结构的影响图。其中a)为正常组；b)为模型组；c)为甘油水溶液组；d)为保湿型润肤露组。

图5为本发明抗炎型润肤露对炎症性指标TNF-α和Il-6含量的影响图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、打瓜的综合利用

叶绿素铜钠的生产方法：打瓜采收后通过传送带运输至清洗水槽，在水槽中进行鼓泡清洗，果实通过传送带从水槽中提升，传送带上进行喷淋清洗；在削皮机上去除表面绿色瓜皮，削皮厚度为1.0mm；收集绿色果皮，进行破碎，获得糊状果皮浆(采用80％的丙酮溶液作为溶剂，按照1:7的料液比与表皮混合，设置超高压设备的压力为40MPa，处理10min，获得果皮浆)；或将果皮浆按照1:4的料液比与90％丙酮混合，在50℃搅拌4h，离心分离获得上清液，在0.02MPa压力进行浓缩获得叶绿素浓缩液；将叶绿素浓缩液与含有10％氢氧化钠的乙醇溶液混合，控制pH11.0，在50℃加热搅拌2h获得皂化液；将皂化液使用1％的盐酸调节至pH1.0；在酸化的溶液中加入10％CuSO₄，在60℃加热搅拌1h，离心分离收集沉淀；将沉淀溶解于80％的丙酮，并使用10％的氢氧化钠调节至pH11.0，50℃加热搅拌30min；将溶液在60℃干燥，并用粉碎机破碎至60目；将粉末根据需求进行真空包装，最终获得叶绿素铜钠产品。

打瓜瓜籽的生产方法：将去除果皮的果实传送至破碎机破碎，破碎的果实进行筛分，获得瓜籽和果渣；收集瓜籽，将瓜籽使用自来水清洗；接着在隧道式的强风脱水机中脱水，接着进行隧道式的热风干燥，干燥至瓜籽总水分含量15％；干燥的瓜籽进入色选机分选，采用红外功能监测样品的水分、采用高光谱检测样品脂肪含量，采用可见光功能监测样品的颜色，采用X射线监测样品的成分，以去除水分含量高于15％、脂肪含量高于30％、颜色指数高于3000、以及成分为二氧化硅、金属元素等的瓜籽；然后进入包装机包装，获得打瓜瓜籽产品。

打瓜汁的生产方法：将果渣进行压榨获得果汁和果渣2；收集果汁，在调配罐内根据使用蔗糖将果汁的可溶性固形物调节至5.0，使用苹果酸将果汁pH调节至4.9，加入复合稳定剂(由黄原胶、羧甲基纤维素钠、乙二胺四乙酸、海藻酸钠、维生素C和胭脂红以质量配比为10:20:15:3:5:0.1制成，添加量为果汁质量的0.005％)；将调配好的果汁经过胶体磨，控制温度在15℃；将调配好的果汁加入碟式离心机中，转速5000rpm，去除沉淀；进入脱气机，在0.02MPa进行脱气处理；然后采用超高温瞬时灭菌技术灭菌，灭菌温度为125℃，时间为5s；灭菌后直接进行无菌灌装，获得打瓜汁产品。

保湿型润肤露的生产方法：将果渣2加入8倍质量的自来水，加热至95℃，搅拌4h，在使用碟式离心机在4000rpm下收集上清液；在上清液中加入等体积的乙醇，并将混合液冷却至15℃，采用碟式离心机6000rpm分离获得上清液1和果渣3；将果渣3冷冻干燥，并粉碎至60目；将粉末与超纯水、甘油、尿素、异硬脂酸甘油酯、硬脂酸单甘酯、蜂蜡、橄榄油、维生素E、维生素D和香料以质量比400:70:200:60:35:65:30:80:10:30:1混合，调配至乳液；将乳液根据需求进行灌装，获得保湿型润肤露。

抗炎型润肤露的生产方法：将上清液1进行真空浓缩干燥，压力0.01MPa，温度60℃，将水分含量降低至4％，并粉碎至60目；将粉末与超纯水、甘油、尿素、异硬脂酸甘油酯、硬脂酸单甘酯、蜂蜡、葡萄籽油、维生素E、维生素D和香料以质量比600:100:150:85:65:35:30:100:10:30:1混合，调配至乳液；将乳液根据需求进行灌装，获得抗炎型润肤露。

保湿型润肤露的功能性评价

分别采用体外法和小鼠模型考察保湿型润肤露的保湿效果。体外法：准确称取1mL样品，均匀涂敷在直径为5cm的培养皿里，置于35℃烘箱中分别放置2、4、6和8h后称重。以样品的持水率表保湿性能，样品的持水率以初始水分质量与一定时间后水分质量之差占放置前水分质量的比例表示；小鼠模型法：将40只小鼠随机分为4组：1)正常组，皮下注射生理盐水，皮肤不涂抹任何产品；2)模型组，皮下注射D-半乳糖，皮肤不涂抹任何产品；3)甘油水溶液组，皮下注射D-半乳糖，皮肤涂抹剂量为1mg/cm²质量分数为1％的甘油水溶液；4)保湿型润肤露组，皮下注射D-半乳糖，皮肤涂抹剂量为1mg/cm²保湿型润肤露。各组小鼠饲养一周后，开始进行实验。所有小鼠均用6％硫化钠脱毛，露出背部3cm×3cm的皮肤。D-半乳糖皮下注射剂量为1000mg/kg*d。小鼠饲养8周后，实验结束。禁食一天后，清洁皮肤，脱颈椎处死小鼠。取50％小鼠裸露皮肤测定水分含量，剩余小鼠皮肤进行石蜡包埋，组织切片He染色，显微镜下观察皮肤组织结构。同时，将样品的保湿性能与甘油(质量分数为1％)水溶液、去离子水进行比较。

结果显示保湿型润肤露的持水能力显著高于去离子水组，略高于甘油水溶液组(图2)。而质量分数为1％的甘油水溶液一般被认为具有良好的保湿性能，因而本发明的保湿型润肤露具有较好的保湿性能。图3和图4显示保湿型润肤露对小鼠皮肤中水分含量以及皮肤组织结构的影响。使用保湿型润肤露的小鼠皮肤中水分含量与甘油水溶液组水分含量相似，但显著高于模型组的水分含量。保湿型润肤露对皮肤组织结构的影响见图4。比较图4b与图4a显示出肤组织结构出现纤维组织排列紊乱、表皮厚度增加、以及表皮与真皮结合不紧密等衰老的表现；甘油水溶液组(图4c)纤维组织呈束状、排列较规则，但数量下降，分布疏松，表皮厚度不均匀；保湿型润肤露组(图4d)纤维组织呈束状较紧致，表皮层与真皮层结合紧密。因此，保湿型润肤露对老化受损的皮下组织结构有良好保湿性能和修复性能，效果优于甘油水溶液。

抗炎型润肤露功能评价

采用体外法考察抗炎型润肤露清除自由基、清除NO、以及对TNF-α和Il-6的影响。清除自由基能力评价：将100μL抗炎型润肤露和100μL DPPH工作液混合，加入96孔板中。室温避光反应30min后，在517nm处测吸光值。DPPH清除率用IC50值(μg/mL)表示；清除NO能力评价：将60μL抗炎型润肤露和60μL硝普化钠溶液(10mmol/L，pH7.4磷酸盐缓冲液配制)先后加入96孔板并混匀，日光灯下，25℃光照150min后，加入120μLGriess试剂(60μL A溶液：2％(w/v)氨基苯磺胺溶于4％磷酸水溶液，60μL B溶液：0.2％(w/v)N-1-萘基乙二胺二盐酸盐溶于水)，酶标仪测定542nm处吸光值，NO清除率用IC50值(μg/mL)表示；TNF-α和Il-6的测定：采用试剂盒法，将RAW264.7细胞按5×10⁵个/mL浓度接种于96孔板，每孔200μL，于37℃、5％的CO₂培养箱中培养24h，将抗炎型润肤露10μL加入终浓度为1μg/mL的LPS溶液100μL，混匀。CK组只加细胞培养液，LPS组只加LPS溶液，抗炎型润肤露加入含有抗炎型润肤露的LPS溶液。继续培养24h后，将96孔板750g离心20min，吸取细胞培养上清液，稀释适当倍数，按照试剂盒说明书检测上清液中RAW264.7细胞分泌的TNF-α和IL-6含量。

结果显示抗炎型润肤露的DPPH清除率IC50为436μg/mL，显著Vc的IC50(31.5mg/mL)；抗炎型润肤露NO清除率IC50为844μg/mL，显著Vc的95.1mg/mL；同时，抗炎型润肤露对细胞的炎症性指标TNF-α和Il-6具有显著性的抑制作用(p＜0.01)(图5)。因此，抗炎型润肤露具有较强清除自由基的能力和抗炎功能。

Claims

1.一种打瓜综合利用方法，包括：

1)由打瓜果皮制备叶绿素铜钠产品；

2)收集打瓜瓜籽；

3)制备打瓜果汁；

4)由打瓜果渣制备保湿型润肤露和/或抗炎型润肤露。

2.一种打瓜综合利用方法，包括下述步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤1)a)、b)中，所述削皮的厚度为0.5～5mm；

步骤1)a)中，所述丙酮溶液为质量浓度80％的丙酮溶液；

破碎后的果皮与丙酮溶液以1:3～6的料液比混合；

所述超高压处理的压力为20～400MPa，时间为5～60min；

步骤1)b)中所述丙酮溶液为质量浓度90％的丙酮溶液；

破碎后的果皮与丙酮溶液按照1:4～8的料液比混合；

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述干燥的条件为：干燥至瓜籽总水分含量的5％～20％；

所述分选通过色选机进行。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述复合稳定剂由黄原胶、羧甲基纤维素钠、乙二胺四乙酸、海藻酸钠、维生素C和胭脂红组成，各组分的质量配比依次为1～3:2～6:0.2～4:0.2～6:1～8:0.001～0.1，

复合稳定剂的加入量为果汁质量的0.001％～0.020％；

所述胶体磨研磨的温度控制在10～35℃；

所述离心处理在碟式离心机中进行，转速为5000～12000rpm；

所述脱气处理在0.01～0.04MPa压力下进行；

采用超高温瞬时灭菌技术进行灭菌，灭菌的温度为115～135℃，时间为2～15s。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4)中，所述热水提取的操作为：将果渣2与水混合，加热，搅拌，离心后收集上清液；

其中，所述水的质量为果渣2质量的4～10倍；

所述加热的温度为90～95℃，搅拌的时间为2～12h；

所述离心通过碟式离心机进行，所述离心的转速为3000～4000rpm；

所述粉碎为粉碎至60目；

所述果渣3粉末与润肤露基质的质量比为0.51～3.0：1。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤5)中，所述真空浓缩干燥的压力为0.01MPa，温度为60℃；

真空浓缩干燥至水分含量降低至4％，所述粉碎为粉碎至60目；

所述粉末与润肤露基质的质量比为0.51～3.0：1。

8.通过权利要求2-7中任一项所述的方法制备得到的打瓜汁产品、保湿型润肤露或抗炎型润肤露。