專利名稱：水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
柑桔是世界上產(chǎn)量最大的水果之一，也是我國(guó)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的出口農(nóng)產(chǎn)品。2008年我 國(guó)柑桔栽培面積達(dá)191萬公頃，產(chǎn)量達(dá)到2059萬噸，中國(guó)柑橘種植面積和產(chǎn)量均躍居世界 第一。柑桔皮約占柑桔總量的30%左右，每年全國(guó)約有600萬噸桔皮，目前柑桔皮除極少量 用于中成藥配方之外，百分之九十九的柑桔皮都被作為廢料丟棄了，既造成資源浪費(fèi)，也造 成環(huán)境污染。如果將這一巨大的資源加以綜合利用，變廢為寶，可大大提高柑桔產(chǎn)業(yè)的綜合 經(jīng)濟(jì)效益。近十年來，國(guó)內(nèi)外有人用柑桔皮生產(chǎn)果膠，提取天然黃色素、橙皮苷、桔皮芳香油 等產(chǎn)品，但由于都是生產(chǎn)單一的產(chǎn)品，生產(chǎn)后廢渣的量仍然很大，沒有真正實(shí)現(xiàn)柑桔皮渣 的綜合利用，因而生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益不高，加上生產(chǎn)過程中采用了大量的有機(jī)溶劑，生產(chǎn)成本 高，并對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。查閱A22081柑桔深加工專利技術(shù)大全，中國(guó)專利申請(qǐng) 號(hào)200710190203. 1公開一種從柑桔皮中提取液體果膠方法，是通過原料預(yù)處理-浸泡-漂 洗_浙干粉碎_提膠_過濾_脫色_濃縮_裝罐-殺菌-冷卻工藝過程，控制反應(yīng)溫度和 PH值等條件以提高果膠得率，柑桔皮提取液體果膠的方法是將桔皮迅速加熱到到95度保 持5-7分鐘，用稀鹽酸4倍于原料加入到原料中，加熱到90度保持一小時(shí)，不斷攪拌直 到水解完畢，采用浸水漂洗和活性炭脫色。中國(guó)專利文獻(xiàn)93110827. 6 —種紅桔皮系列產(chǎn) 品的制備工藝，其特征是經(jīng)清洗、粉碎、浸泡、減壓蒸餾、浸提、乙醇沉淀、壓濾、濃縮等步驟， 可從紅桔皮制備紅桔油、果膠、黃色素、飼料添加劑等產(chǎn)品。200580029721. 4從柑桔泡囊回 收柑桔纖維以獲得用于飲料、焙烤食品、肉或肉醬、糖食、果醬和果凍、乳制品、調(diào)料、能量排 等的食品添加劑。柑桔泡囊任選，用水洗滌，并回收水洗滌的泡囊。使所述泡囊與有機(jī)溶 劑接觸，獲得有機(jī)溶劑洗滌的泡囊。將所述有機(jī)溶劑洗滌的泡囊除溶劑，并回收干柑桔纖 維。200780026054. 3公開了一種含有柑桔皮纖維的紙張，尤其是關(guān)于相對(duì)于枸樹(paper mulberry)纖維100重量份，由橘子、檸檬、橙、及凸櫳中選擇一種的皮纖維制成的柑桔皮纖 維含量為20 60重量份的紙張。不僅適用于包裝紙，還可以適用于高級(jí)壁紙或窗戶紙。膳食纖維被營(yíng)養(yǎng)學(xué)界稱為“第七營(yíng)養(yǎng)素”，1998年美國(guó)FDA建議，補(bǔ)充適量的膳食 纖維可有效預(yù)防肥胖、糖尿病、冠心病、直腸癌、結(jié)腸癌等，膳食纖維通過吸收胃腸內(nèi)的水 份，迅速膨脹，使人體產(chǎn)生飽腹感，并且減少腸道吸收糖類、脂類物質(zhì)，潤(rùn)滑腸道，促進(jìn)排便， 抑制肥胖。柑桔皮中纖維素、半纖維素、果膠等占總固形質(zhì)量的70%以上，是良好的膳食纖 維的來源。長(zhǎng)期以來，因?yàn)楦探燮た辔稘?、色澤深、柑桔皮中纖維素、半纖維素不溶于水，國(guó) 內(nèi)外一直沒有水溶性桔皮纖維產(chǎn)品。如何利用柑桔皮生產(chǎn)既能直接食用，也能用做高膳食 纖維功能性食品原料的水溶性桔皮纖維產(chǎn)品是一個(gè)全新的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法，實(shí)現(xiàn)桔皮的全利用與柑桔皮渣 的零排放。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法，包括 以下步驟，桔皮護(hù)色、干燥粉碎、0)2超臨界脫苦脫色、超微粉碎與酶解、濃縮，高壓力均質(zhì)等步驟。首先用鮮柑桔皮浸泡于0. 1% -0. 15%的維生素C或檸檬酸溶液中5-lOmin，酸水 溫度40-45°C，浸泡護(hù)色完成后，撈出柑桔皮浙干水分；再用微波干燥或熱風(fēng)干燥，熱風(fēng)干 燥溫度55-60°C，干燥時(shí)間5-6h，桔皮水分含量20% -22%為干燥終點(diǎn)，干燥后的桔皮粉碎 成顆粒，平均粒徑在3-5mm ；C02超臨界脫苦脫色將桔皮粉置于C02超臨界萃取缸中，C02超臨界工藝條件是 萃取溫度40-44°C，萃取壓力26-29Mpa，萃取時(shí)間120_180min，分離I溫度30_35°C，分離I 壓力6-8Mpa，分離II溫度20-22°C，分離II壓力4_5Mpa，C02流量40-501/h. kg原料。萃 取得到的液態(tài)混合物經(jīng)離心分離后得到桔皮芳香油和桔皮色素；同時(shí)得到脫色、脫苦后的 柑桔皮渣物料，將其靜置2-4h，然后將桔皮粉渣加水浸泡吸水軟化，浸泡溫度60-70°C ；超微粉碎與酶解采用三道膠體磨串聯(lián)，對(duì)軟化后的桔皮粉渣進(jìn)行超微粉碎，三道 膠體磨的工藝參數(shù)是50iim，20iim，10iim，使物料粒度達(dá)到10 25 ym以下，全部通過 350目篩；超微粉碎的桔皮粉加熱降溫至55°C，用檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至5. 5，然后按桔皮粉的
加入酸性纖維素酶水解桔皮纖維素，酶的用量為5-10/kg原料(酶活力為50000U)，酶促 反應(yīng)溫度為50-60°C，保溫時(shí)間50-60min，再把pH值調(diào)至3. 2，然后升溫到95_100°C，保溫 酶解完成后，將物料升溫至10(TC滅酶，并維持60min，使酶失活；形成小分子的可溶性纖維 素，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。濃縮滅酶后的物料采用常壓濃縮除去水分，濃縮時(shí)溫度控制95-100°C，濃縮比 3 1左右，濃縮終點(diǎn)水分含量55% -66%，可溶性纖維素含量30% -40% ；高壓力均質(zhì)采用二級(jí)均質(zhì)，一級(jí)均質(zhì)壓力為8-lOMpa，二級(jí)均質(zhì)壓力為 12-15Mpa，均質(zhì)物料進(jìn)口溫度65-70°C ；濃縮后物料通過高壓力均質(zhì)形成細(xì)膩、均一的液體.灌裝殺菌產(chǎn)品用塑料瓶裝，灌裝溫度不低于75°C ；灌裝完成后立即密封，用低溫 殺菌，即得水溶性桔皮纖維原料；可溶性纖維素含量30% -40%;水分含量55% -66%，含糖 量1%。將蔗糖、阿斯巴甜溶解后，加入水溶性桔皮纖維中，混和均勻灌裝殺菌，可得水溶液 性纖維食品。本發(fā)明由于采用食品加工高新技術(shù)，使柑桔皮中的纖維素、半纖維素、果膠等物質(zhì) 均轉(zhuǎn)變成既能直接食用，也能用做高膳食纖維功能性食品原料的水溶性桔皮纖維，并在生 產(chǎn)過程中得到柑桔芳香油和色素，實(shí)現(xiàn)柑桔皮的全利用，實(shí)現(xiàn)柑桔加工過程中皮漁的零排放。


圖1是本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下提供兩個(gè)實(shí)例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
實(shí)例1、食品原料型水溶性桔皮纖維護(hù)色生產(chǎn)桔片罐頭的新鮮柑桔皮100kg，經(jīng)挑選去雜后，浸泡于0. 15%的維生素 C溶液中8min，酸水的溫度42°C .浸泡完成后，撈出柑桔皮，浙干水分。干燥護(hù)色后的新鮮柑桔皮100kg用帶式微波干燥設(shè)備干燥，微波火力 20%-30%，干燥時(shí)間120min。通風(fēng)排濕。干燥終點(diǎn)柑桔皮水分含量20%-22%。要求干燥后的柑桔皮保持鮮桔皮的色澤，沒有明顯的黑色皮。為了防止干皮在貯藏過程中芳香油揮發(fā)和桔皮色素氧化，干燥后的柑桔皮采用密 閉包裝，并避光貯藏。粉碎為了保證超臨界萃取效果，干燥后的柑桔皮在萃取前要用粉碎機(jī)粉碎成顆 粒。要求平均粒徑在3-5mm，顆粒大小均勻。粉碎后的物料要及時(shí)使用，否則會(huì)因物料表面 積增加，導(dǎo)致桔皮精油揮發(fā)，桔皮色素氧化。萃取粉碎后的桔皮置于C02超臨界萃取缸中，萃取工藝條件是萃取溫度43°C， 萃取壓力28Mpa，萃取時(shí)間120min，分離I溫度35°C，分離I壓力6_8Mpa，分離II溫度22°C， 分離II壓力4-5Mpa，C02流量45-501/h. kg原料。分離萃取得到的液態(tài)混合物經(jīng)離心分離后可得到桔皮芳香油和桔皮色素(桔皮 苷、類胡蘿卜素、黃酮類色素、葉黃素等的混和物)，離心分離機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000-5000rpm，離 心時(shí)間5-8min。桔皮芳香油、桔皮色素及時(shí)包裝。復(fù)水萃取得到柑桔皮渣為脫色、脫苦的固體物料，色澤為米黃色至淡黃色，味微 甜。將其靜置2-4h，使殘留在物料中的C02散發(fā)，然后按桔皮粉水=1 3的比例浸泡 2h，浸泡溫度65-70°C，使柑桔皮粉吸水軟化。超微粉碎采用三道膠體磨串聯(lián)，對(duì)復(fù)水后的桔皮粉進(jìn)行超微粉碎，使用物料粒度 達(dá)到10 25 iim以下，三道膠體磨的工藝參數(shù)是50iim，20iim，10iim，物料全部通過350目篩。酶解超微粉碎的桔子皮，加熱降溫至55°C，用檸檬酸把pH值調(diào)至5. 5，然后按桔 皮重的加入酸性纖維素酶(酶活力為50000U)，保溫時(shí)間50-60min，再用檸檬酸把pH值 調(diào)至3. 2，然后升溫到95-100°C，保溫酶解完成后，將物料升溫至100°C，并維持60min，使酶失活。濃縮滅酶后的物料采用常壓濃縮除去水分，濃縮時(shí)溫度控制95-100°C，濃縮比 (2-3) 1左右。濃縮終點(diǎn)水分含時(shí)為40% -60%，可溶性纖維素含量25% -35%。均質(zhì)采用二級(jí)均質(zhì)，一級(jí)均質(zhì)壓力為8-lOMpa，二級(jí)均質(zhì)壓力為12_15Mpa，均質(zhì) 物料進(jìn)口溫度65-70°C。濃縮后物料通過高壓力均質(zhì)形成細(xì)膩、均一的液體。灌裝產(chǎn)品用塑料瓶裝，灌裝溫度不低于75°C。灌裝完成后立即密封。殺菌用低溫殺菌，殺菌溫度80_85°C，殺菌時(shí)間15min。產(chǎn)品指標(biāo)可溶性纖維素含量25% -35%，水分含量40% _60%，含糖量1%。如生產(chǎn)直接飲用型水溶性桔皮纖維飲料，則只需要按比例將糖和甜味劑溶解后， 加入水溶性桔皮纖維中，混和均勻含糖量達(dá)3%即可。其三者的重量比為水溶性桔皮纖維100，蔗糖2，阿斯巴甜(甜味劑)0.06。實(shí)例2、水溶性桔皮纖維飲料護(hù)色生產(chǎn)桔片罐頭的新鮮柑桔皮100kg，經(jīng)挑選、去雜后，浸泡于0. 15%的檸檬酸溶液中l(wèi)Omin，酸水溫度55°C，浸泡完成后撈出柑桔皮，浙干水分。干燥、粉碎操作同實(shí)例1。萃取粉碎后的桔皮置于C02超臨界萃取缸中，萃取工藝條件是萃取溫度40°C， 萃取壓力25Mpa，萃取時(shí)間180min，分離I溫度30°C，分離I壓力6_8Mpa，分離II溫度20°C， 分離II壓力4-5Mpa，C02流量45-501/h. kg原料。分離、復(fù)水、超微粉碎、酶解操作同實(shí)例1。濃縮滅酶后的物料采用常壓濃縮除去水分，濃縮時(shí)溫度控制95-100°C，濃縮比 2-3 1左右。濃縮終點(diǎn)水分含時(shí)為55% -66%，可溶性纖維素含量30% -40%。均質(zhì)、灌裝殺菌操作方法同實(shí)例1。調(diào)配基本配方如下(以水溶性桔皮纖維的質(zhì)量計(jì))水溶性桔皮纖維100，蔗糖2，阿斯巴甜0. 06.將糖和甜味劑溶解后，加入水溶性桔皮纖維中，混和均勻即可。產(chǎn)品指標(biāo)可溶性纖維素含量30% -40%，水分55% _65%，含糖量3%。
權(quán)利要求
水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于生產(chǎn)過程包括以下步驟，桔皮護(hù)色→干燥粉碎→CO2超臨界脫苦脫色→復(fù)水軟化→超微粉碎→酶解→濃縮→高壓力均質(zhì)→灌裝殺菌；A、桔皮護(hù)色用鮮柑桔皮浸泡于0.1-0.15％的維生素C或檸檬酸溶液中，酸水溫度40-43℃；B、干燥粉碎浸泡護(hù)色完成后，撈出柑桔皮瀝干水分，再用微波干燥，干燥后粉碎成顆粒；C、CO2超臨界萃取萃取溫度43℃，萃取壓力28Mpa，萃取時(shí)間120-180min，CO2流量45-50l/h.kg原料；萃取得到的液態(tài)混合物經(jīng)離心分離后得到桔皮芳香油和桔皮色素；同時(shí)得到脫色、脫苦后的桔皮粉渣，桔皮粉渣靜置2-4h；D、復(fù)水軟化與超微粉碎將桔皮粉渣加水浸泡2h吸水軟化，再超微粉碎至350目；E、酶解將超微粉碎的桔皮粉加熱至50-55℃，調(diào)節(jié)pH值至5.5，然后按桔皮粉的1％加入酸性纖維素酶，酶促反應(yīng)溫度為50-60℃；時(shí)間50-60min，再把pH值調(diào)至3.2，然后升溫到95-100℃，并維持50-60min，使酶失活；F、濃縮滅酶后的物料濃縮至水分含量55％-66％，可溶性纖維素含量30％-40％；G、均質(zhì)濃縮后的物料通過二級(jí)均質(zhì)，均質(zhì)壓力為20-25Mpa，形成細(xì)膩、均一的液體；H、灌裝產(chǎn)品用塑料瓶裝，溫度不低于75℃；灌裝后密封，80-85℃殺菌，即得水溶性桔皮纖維。
2.權(quán)利要求1所述水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法，其特征是超微粉碎方法對(duì)軟化后 的桔皮粉渣采用三道膠體磨串聯(lián)進(jìn)行超微粉碎，三道膠體磨的工藝參數(shù)是50 μ m，20 μ m, 10 μ m，使物料粒度達(dá)到10 25 μ m以下，全部通過350目篩。
3.權(quán)利要求1所述水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法，其特征是酶解將超微粉碎的桔皮粉 加熱至55°C，調(diào)節(jié)pH值至5. 5，然后按桔皮粉的1 %加入酸性纖維素酶，酶活力為50000U， 酶促反應(yīng)溫度為50-60°C ；保溫時(shí)間50-60min，pH值調(diào)至3. 2，然后升溫到95-100°C，保溫 酶解完成后，將物料升溫至100°C滅酶，并維持50-60min，使酶失活。
4.權(quán)利要求1所述水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法，其特征是滅酶后的物料濃縮除去水 分，濃縮時(shí)溫度控制95-100°C，濃縮比3 1。
5.權(quán)利要求1所述水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法，其特征是高壓力均質(zhì)采用二級(jí)均質(zhì)， 一級(jí)均質(zhì)壓力為8-10Mpa，二級(jí)均質(zhì)壓力為12-15Mpa，均質(zhì)物料進(jìn)口溫度65-70°C。
6.權(quán)利要求1或2或3或4或5所述水溶性桔皮纖維的生產(chǎn)方法，其特征是，按以下重 量份，水溶性桔皮纖維100，蔗糖2，阿斯巴甜0. 06，將蔗糖、阿斯巴甜溶解后，加入水溶性桔 皮纖維中，混和均勻灌裝殺菌，可得水溶液性纖維食品。
全文摘要
水溶性桔皮纖維原料及食品的生產(chǎn)方法，以鮮柑桔皮為原料，經(jīng)過桔皮護(hù)色、干燥粉碎、CO2超臨界脫苦脫色、超微粉碎與酶解、濃縮，高壓力均質(zhì)、灌裝殺菌等技術(shù)，使柑桔皮中的纖維素、半纖維素、果膠等物質(zhì)均轉(zhuǎn)變成既能直接食用，也能用做高膳食纖維功能性食品原料的水溶性桔皮纖維，并在生產(chǎn)過程中得到柑桔芳香油和色素，實(shí)現(xiàn)柑桔加工過程中桔皮的全利用與皮渣的零排放。
文檔編號(hào)A23L1/212GK101797037SQ201010138430
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者曾祥燕, 李文, 趙良忠, 黃大川 申請(qǐng)人:邵陽(yáng)學(xué)院