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柑桔皮渣和幼果高效转化关键技术研究与应用
2014-12-24
我国是世界柑桔生产大国，栽种面积和产量均居世界首位。目前柑桔生产和加工过程中有大量皮渣和幼果被直接丢弃在果园田间及工厂附近，造成了较大的环境污染和资源浪费。由浙江省农业科学院主持承担的“柑桔皮渣和幼果高效转化关键技术研究与应用”项目对橙皮苷进行酸法和酶法水解改性制备成溶解性和生物利用率明显改善的橙皮苷水解物，并建立发酵法制备橙皮素单葡萄糖苷（HMG）工艺，纯化幼果多甲氧基黄酮粗提物制备较高纯度的桔红素与川陈皮素。项目筛选专用高产菌株，建立以柑桔果渣为主要基质生产纳塔的生产工艺，打破我国纳塔生产集中在海南的原料区域性和季节性的限制；建立了粗制精油的浓缩精制工艺，获得高倍浓缩精油。项目成果先后获得2013年浙江省科学技术奖二等奖和2014年全国农产品加工十大科技成果推广奖。主要完成人有陆胜民、杨颖、郑美瑜、陈剑兵、张俊、夏其乐、邢建荣、周锦云。
一、研究内容
1．对柑桔黄酮进行深度加工，实现升级换代
设计碱性有机溶剂辅助水解改性技术，建立幼果橙皮苷酸水解及酶水解工艺；筛选高效转化橙皮苷生成HMG的菌株，建立其与橙皮苷水解、HMG提取相耦联的工艺技术，有效降低HMG进一步降解；筛选适宜工业化生产的大孔树脂，分离纯化幼果多甲氧基黄酮粗提物，获得纯度较高的川陈皮素和桔皮素混合物，有效提高柑桔黄酮的生理功效并扩大其应用范围。
2．对柑桔果渣进行生物转化生产纳塔，实现果渣资源的高值利用
从酸败的柑桔果实中筛选纳塔高产菌株，建立以新鲜果渣或解冻后的果渣等外果为主要原料发酵生产柑桔纳塔的工艺，以期为纳塔与柑桔行业创造新的利润增长点。
3．规范柑桔精油的粗制工艺，建立粗制精油的浓缩精制工艺
规范压榨法制备粗制精油的工艺，并研究椪柑、胡柚及葡萄柚等柑桔类粗制精油精制浓缩的分子蒸馏工艺，实现萜烯类物质和萜烯类氧化衍生物的高效分离。
二、主要成果
1．建立了橙皮苷的酸法和酶法水解工艺，酸法水解率达到90%以上，水解物中橙皮素的含量高达86.3%；发酵–酶解–提取耦联法制备HMG得率达48%；建立多甲氧基黄酮的纯化工艺，产品中桔红素与川陈皮素总含量提高到80%。
2．首次从酸败的柑桔果实表面筛选获得柑桔纳塔专用的中间葡糖酸醋杆菌CIs26，并建立了以柑桔果渣为主原料的配套生产工艺，纳塔产量达到
3．规范了柑桔粗制精油的生产工艺，建立了分子蒸馏法生产椪柑、胡柚等柑桔精制油的工艺技术，获得浓缩8倍以上的精油产品，副产物中柠檬烯的相对含量95%以上，实现了产品升级。该过程中不使用有机溶剂，温度控制在
4．发表相关论文12篇，获发明专利4项。
三、产业化应用情况
该技术成果将柑桔皮渣和幼果资源高效转化为高值产品，应用于食品、医药保健和化工等行业，解决了皮渣与幼果（包括残次果）处理难、效益低的实际问题。自2009年以来带动浙江省衢州、台州和宁波等柑桔主产区的桔农累计销售幼果（残次果）近6万吨，增收1.25亿元以上。在衢州市天圣植物提制有限公司等6家企业推广应用，近三年累计实现新增产值9863.2万元，新增利税1963.2万元。
