果蔬加工副产品中可利用成分
果蔬加工副产物的主要成分有糖分、纤维素、半纤维素及矿质元素。刘松毅等对北京市某农贸市场的垃圾做了调研,其中大部分为果蔬垃圾,通常占垃圾总量的90%以上,其pH较低(4.46),含水量高(81.71%),还含有各种营养元素,因此容易腐败变质。就蔬菜渣来说,大多数属于高纤维、低蛋白、高含水量物质,如果处理不当,造成堆积,在高温雨季极易发生腐烂变质,传播疾病。在有害微生物的作用下,能产生大量的热量和NH3、H2S、CO2、CH4 C2H4及其他CH化合物,对农业生态环境造成严重污染。我国每年果蔬废弃物产量可达果蔬总产量的25%~30%,约有1亿多吨的水果和蔬菜废弃物被丢弃。如木瓜的加工过程约造成木瓜总重50%的废弃物,每年苹果深加工产生的苹果渣有几百万吨。果蔬加工废弃物中含有一定量的可利用成分,如能合理加以利用,不仅能创造一定的价值,还能在一定程度上解决因处理不当而造成的环境污染问题我国是水果生产大国,水果产量连年增加,其加工副产物也越来越多,而果皮在整个水果中占较大比重,是水果加工业副产物中的主要部分。以我国四大水果苹果香蕉梨柑橘为例,果皮占有率分别为10%-15% 、35%-41%、11%-16%、16%-23%。水果果皮中的可利用成分比较多,菠萝皮中的水分总糖等成分比例与果肉相差无几,粗蛋白和灰分的含量还高于果肉,分别是果肉的250%和300%;菠萝皮中还含有大量纤维素且还是良好的碳源,可以为微生物发酵所利用。另外,香蕉皮中的营养成分也很丰富,香蕉果肉与香蕉皮中的含水量都很高(73.1%,90.8%),另外还含有蛋白质纤维素总糖脂肪等营养成分香蕉皮中脂肪(0.76%)和粗纤维(3.38%)含量均高于果肉中的含量(分别为0.5%和0.9%),蛋白质含量约为0.74%。Gonzalez-Montelongo等研究发现香蕉皮中含有多巴胺和左旋多巴,儿茶酚胺等大量的抗氧化活性成分,使其成为一种开发保健品的潜在可利用原料柑橘在加工生产橘子汁时,约产生40%~50%的皮渣,而柑橘皮中含有丰富的维生素C胡萝卜素蛋白质糖类和多种微量元素,营养价值高。梨皮中含有多酚,黄酮类化合物,在生产糖水梨罐头时,去除的梨皮占水果的17%~20%;西瓜皮中含有丰富的维生素C黄酮类活性物质,西瓜在鲜食后,占西瓜总重约1/3的瓜皮被丢弃。由此可见,大量果皮被浪费,势必造成可利用物质的损失和环境污染,现阶段水果果皮的回收再利用情况实际上没有怎样进行,绝大部分果皮被丢弃,仅食品加工厂对果皮有一定的利用,主要加工成果皮酱及蜜饯等1。
果蔬加工副产品综合利用发展趋势随着人们对果蔬制品需求的增加,加工过程中产生的废弃物也会大量增加,为了果蔬加工业的可持续性发展,最大程度地减少浪费,有效利用资源,必须寻求这些废弃物的合理利用途径 从果蔬加工废弃物的特点和现代果蔬加工技术的发展来综合考虑,果蔬加工废弃物的利用将具有下述发展趋势。首先,果蔬加工废弃物可利用来生产系列膳食纤维减肥产品 据统计,2005~2010年我国肥胖率最高达到12%,虽尚低于欧美等发达国家,但是肥胖问题仍不可忽视作为代谢紊乱性疾病,肥胖往往伴随糖代谢异常高血压高血脂异位脂质沉积脂肪肝心血管疾病等,还有患甲状腺癌的风险,因此减肥相当必要而果蔬加工废弃物因为富含纤维素,是生产系列膳食纤维减肥产品的比较理想的原料。其次,果蔬废弃物的利用途径将得到进一步扩展例如,可以利用某些果蔬废弃物特殊的香味来制作调味料,像柑橘类果皮的应用一直不高,大部分被丢弃,但是它们香味独特,可制成调味品,柑橘类果皮直接磨碎后可添加于家常小甜饼蛋糕调味汁水果沙拉和饭中;可以利用椰子壳杏仁壳等坚果壳制造食品医药等行业广泛应用的活性炭,理论上绝大部分含碳物质均可用于制备活性炭,适宜制备活性炭的原料应是固定碳和挥发性成分含量较高而灰分较少的物质,农林副产品通常具备这一特征且来源广泛价格低廉,因此可以考虑应用杏壳桃壳椰子壳等物质制备活性炭;利用果蔬废弃物作为能源物质,通过焚烧炉、焚烧发酵产生沼气等方式发电等另外,高新技术在果蔬废弃物处理中的应用范围将大幅度扩大。如利用微波辅助提取超临界萃取膜分离技术等高新技术从果蔬废弃物中提取生物活性成分,能够提高提取率,减少有效成分的损失在保证卫生和质量的前提下,可以利用高新技术将果蔬加工副产物直接制造成成品,如利用真空浓缩及冷杀菌技术将果蔬废弃物加工成果酱蔬菜酱,利用超微粉碎技术将果蔬废弃物加工成果蔬粉等,可以真正地变废为宝当今世界是低碳的世界,环保的世界,建设资源节约型环境友好型社会一直是人类共同的追求果蔬加工副产物的综合利用,既能消除农业污染,又能变废为宝寻求低投入低能耗无害化高效能的果蔬加工副产物资源化利用技术是果蔬加工废弃物综合利用的研究重点和发展方向2。