柑桔皮渣和幼果高效轉化關鍵技術研究與應用

我國是世界柑桔生產大國，栽種面積和產量均居世界首位。目前柑桔生產和加工過程中有大量皮渣和幼果被直接丟棄在果園田間及工廠附近，造成了較大的環境污染和資源浪費。由浙江省農業科學院主持承擔的“柑桔皮渣和幼果高效轉化關鍵技術研究與應用”項目對橙皮苷進行酸法和酶法水解改性制備成溶解性和生物利用率明顯改善的橙皮苷水解物，并建立發酵法制備橙皮素單葡萄糖苷（HMG）工藝，純化幼果多甲氧基黃酮粗提物制備較高純度的桔紅素與川陳皮素。項目篩選專用高產菌株，建立以柑桔果渣為主要基質生產納塔的生產工藝，打破我國納塔生產集中在海南的原料區域性和季節性的限制；建立了粗制精油的濃縮精制工藝，獲得高倍濃縮精油。項目成果先后獲得2013年浙江省科學技術獎二等獎和2014年全國農產品加工十大科技成果推廣獎。主要完成人有陸勝民、楊穎、鄭美瑜、陳劍兵、張俊、夏其樂、邢建榮、周錦云。

一、研究內容

1．對柑桔黃酮進行深度加工，實現升級換代

設計堿性有機溶劑輔助水解改性技術，建立幼果橙皮苷酸水解及酶水解工藝；篩選高效轉化橙皮苷生成HMG的菌株，建立其與橙皮苷水解、HMG提取相耦聯的工藝技術，有效降低HMG進一步降解；篩選適宜工業化生產的大孔樹脂，分離純化幼果多甲氧基黃酮粗提物，獲得純度較高的川陳皮素和桔皮素混合物，有效提高柑桔黃酮的生理功效并擴大其應用范圍。

2．對柑桔果渣進行生物轉化生產納塔，實現果渣資源的高值利用

從酸敗的柑桔果實中篩選納塔高產菌株，建立以新鮮果渣或解凍后的果渣等外果為主要原料發酵生產柑桔納塔的工藝，以期為納塔與柑桔行業創造新的利潤增長點。

3．規范柑桔精油的粗制工藝，建立粗制精油的濃縮精制工藝

規范壓榨法制備粗制精油的工藝，并研究椪柑、胡柚及葡萄柚等柑桔類粗制精油精制濃縮的分子蒸餾工藝，實現萜烯類物質和萜烯類氧化衍生物的高效分離。

二、主要成果

1．建立了橙皮苷的酸法和酶法水解工藝，酸法水解率達到90%以上，水解物中橙皮素的含量高達86.3%；發酵–酶解–提取耦聯法制備HMG得率達48%；建立多甲氧基黃酮的純化工藝，產品中桔紅素與川陳皮素總含量提高到80%。

2．首次從酸敗的柑桔果實表面篩選獲得柑桔納塔專用的中間葡糖酸醋桿菌CIs26，并建立了以柑桔果渣為主原料的配套生產工藝，納塔產量達到11 g/L，生產周期縮短到6～8天，實現了柑桔果渣資源的高效轉化與納塔的周年生產。

3．規范了柑桔粗制精油的生產工藝，建立了分子蒸餾法生產椪柑、胡柚等柑桔精制油的工藝技術，獲得濃縮8倍以上的精油產品，副產物中檸檬烯的相對含量95%以上，實現了產品升級。該過程中不使用有機溶劑，溫度控制在55℃以下，極好地保護了柑桔精油的熱敏性物質，所得產品香氣濃郁、新鮮，賦香性能優于粗制精油。

4．發表相關論文12篇，獲發明專利4項。

三、產業化應用情況

該技術成果將柑桔皮渣和幼果資源高效轉化為高值產品，應用于食品、醫藥保健和化工等行業，解決了皮渣與幼果（包括殘次果）處理難、效益低的實際問題。自2009年以來帶動浙江省衢州、臺州和寧波等柑桔主產區的桔農累計銷售幼果（殘次果）近6萬噸，增收1.25億元以上。在衢州市天圣植物提制有限公司等6家企業推廣應用，近三年累計實現新增產值9863.2萬元，新增利稅1963.2萬元。