作者：郑晓蒙

    橙子皮的脱色工艺条件的优化内容简介：

    橙子是芸香科柑橘属植物橙树的果实，亦称为黄果、金环。原产于中国东南部，是世界四大名果之一。橙子含有丰富的多种维生素、柠檬酸、果胶、膳食纤维等成分[1-2]，营养价值较高，具有多种食疗效果。

    橙子皮是橙子的果皮，具有止咳化痰、消食和胃、治胸膈气滞、护发美容等重要功效。橙子皮中含有多种有效成分，主要有香精油、橙皮色素、果胶、橙皮苷等[3]。橙子皮因其含有大量的果胶，现已成为具有工业化生产价值的果胶提取的主要原料，然而橙皮色素的存在给果胶的提取带来一定的困难。因此，为了从橙子皮中更好地提取果胶，必须对橙子皮进行脱色，去除橙皮色素对果胶提取的影响。

    以橙子皮为原料，探讨溶剂浸提法对其进行脱色，以确定最佳脱色条件及工艺参数，为橙子皮果胶的提取加工提供有效的措施，从而提高果胶的综合品质及橙子皮的利用率。

    1  材料与方法

    1.1材料与试剂

    橙子：成熟、新鲜，采自广东省湛江市麻章区； 甲醇、无水乙醇、丙酮、无水乙醚：分析纯。

    1.2仪器与设备

    BL-320H电子天平日岛津公司；101-3-BS-Ⅱ型鼓风干燥箱上海跃进医疗器械厂；DK-98-1型水浴锅余姚市东方电工仪器厂；紫外分光光度计尤尼柯（上海）仪器有限公司；TD5台式离心机长沙英泰仪器有限公司；TH2-92C型台式恒温震荡器上海跃进医疗器械厂。

    1.3方法

    1.3.1工艺流程

    橙子→挑选→清洗→去皮→干燥→粉碎→预处理

  （蒸馏水浸泡→离心→过滤取渣）→乙醇处理→收集 滤液→测吸光度→收集滤渣→干燥→成品

    1.3.2操作要点

    原料挑选：挑选充分成熟、无病虫害、不腐烂、果皮金黄、外形饱满的橙子，清洗干净。

    去皮：用小刀划开后手工去皮，选择无机械损伤的橙子皮。

    干燥：鼓风干燥箱中干燥20 h。

    粉碎：粉碎机进行粉碎处理，过100目筛。

    浸泡：加入10倍的蒸馏水，常温浸泡30 min。

    离心：4 000 r/min离心6 min，去除上清液，收集滤渣。

    过滤取渣：去除滤液，保留滤渣。

    乙醇处理：无水乙醇为浸提剂，分别测定在不同的料液比、温度、浸提时间和浸提级数影响下无水乙醇对橙子皮色素提取效果的影响。

    测吸光度：无水乙醇为空白对照，用紫外分光光度计测定在330 nm波长下的吸光度。

    1.3.3感官评定

    以干品橙子皮渣的色泽和组织状态为指标评定，脱色效果越好的橙子皮渣的分值越高，质地也更柔软，组织状态也更好。评定标准见表1。

    2结果与分析

    2.1脱色溶剂的选择

    分别选取蒸馏水、甲醇、无水乙醇、丙酮和无水乙醚五种常用的溶剂对预处理后的橙子皮进行脱色处理，用紫外分光光度计以不同溶剂为参比液，分别测定其在330 nm波长下的吸光度，吸光度越大，表明该种溶剂作为浸提剂对橙子皮色素的提取效果最好，应作为橙子皮色素提取的浸提剂。测定结果见图1。

    从图1可看出，无水乙醇作为浸提剂的色素提取液的吸光度明显大于其它几种溶剂，因而其作为浸提剂的效果最好，无水乙醇是影响橙子皮脱色的最佳浸提剂。

    2.2色素吸收峰的确定

    以无水乙醇作为提取剂，用紫外分光光度计分别测定在250~500 nm的一系列波长下对应的吸光度，判断无水乙醇对橙子皮脱色的最佳波长，所得的吸光谱见图2。

    由图2可得，波长在290～330 nm内，随着波长的增大，色素提取液的吸光度不断增大，波长在330 nm时，橙子皮色素提取液的吸光度达到最大，而波长大于330 nm，色素提取液的吸光度急剧下降。在无水乙醇作为浸提剂的条件下，橙子皮色素提取液的最大吸收波长为330 nm，在此波长下橙子皮的脱色效果最好。

    2.3橙子皮脱色的单因素试验

    2.3.1浸提温度对橙子皮脱色效果的影响

    设定浸提时间40 min、料液比1：10( g/mL)、浸提级数二级、浸提温度分别为30℃，40℃，50℃，60℃和700C，结果如图3所示。

    由图3可知，随着浸提温度的增大，吸光度呈缓慢上升趋势。当浸提温度为50℃时，吸光度为最大值；当浸提温度大于50℃，吸光度呈现逐渐下降的趋势。浸提温度高有利于可溶性成分的溶解和扩散，促进有效成分的浸出，但温度也不宜过高，主要原因：一是温度过高使某些成分被破坏，挥发性成分损失；二是无效成分浸出增加，杂质增多，使测得的数据准确性降低。所以采取处理温度50℃，无水乙醇对橙子皮的脱色效果最好。因此，选取40℃，50℃和60℃作为正交试验优化条件。

    2.3.2料液比对橙子皮脱色效果的影响

    设定浸提温度50℃、浸提时间40 min、浸提级数二级、料液比分别为1：10，1：20，1: 30，1：40和1：50( g/mL)．结果如图4所示。

    由图4可知，随着料液比的增加，色素提取液的吸光度逐渐减小。在料液比为1：10—1：30( g/mL)时，橙子皮的脱色效果较好，当料液比为1：10(g／mL)时，色素提取液的吸光度最大。在料液比为1：10~1：50( g/mL)这个温度范围内，料液比为1：10( g/mL)时，无水乙醇对橙子皮的脱色效果最好。因此，选择1：10，1：20和1：30( g/mL)作为正交试验优化条件。

    2.3.3浸提时间对橙子皮脱色效果的影响

    设定浸提温度50℃、料液比1：10( g/mL)、浸提级数二级、浸提时间分别为20，30，40，50和60min，结果如图5所示。

    由图5可知，随着浸提时间的增大，吸光度呈缓慢上升趋势。当浸提时间为30 min时，吸光度最大；当浸提时间大于30 min时，吸光度呈现逐渐下降的趋势。浸提时间的延长，会使色素提取液的吸光度降低，原因可能是：一、长时间的浸提会使杂质增加，影响提取液的吸光度；二、长时间的浸提会使色素的结构发生变化或色素有可能会遭到破坏，致使色素提取液的吸光度发生变化。因此，选择30，40和50 min作为正交试验优化条件。

    2.3.4浸提级数对橙子皮脱色效果的影响

    设定浸提温度50℃、浸提时间40 min、料液比1：10( g/mL)、浸提级数分别为一级、二级、三级和四级，结果如图6所示。

    由图6可知，随着浸提级数的提高，色素提取液的吸光度呈现先上升后下降的趋势。当浸提级数为二级时，吸光度为最大值；当浸提级数大于二级时，吸光度呈现逐渐下降的趋势。因此，选择浸提级数为一级、二级和三级作为正交试验优化条件。

    2.4橙子皮脱色的正交试验

    根据单因素试验结果，选取浸提温度、料液比、提取时间和浸提级数四个因素，各取3个水平，对橙子皮的脱色进行L9（34)的正交试验。正交试验因素水平表和结果如表2和表3所示。

    由表3可知，由极差R1可得到，影响橙子皮脱色的因素的主次排序为：C（浸提时间）>B（料液比）>A（浸提温度）>D（浸提级数），最优条件为A2B1CID2，即浸提温度50℃、料液比1：10(g／mL)、浸提时间30 min、浸提级数二级。由极差R可得到，影响感官评分的因素的主次排序为：C（浸提时间）>B（料液比）>A（浸提温度）>D（浸提级数），最优条件为A2BICID2，即浸提温度50℃、料液比1：10( g/mL)、浸提时间30 nun、浸提级数二级。

    根据试验要求，吸光度越高就代表了无水乙醇提取色素的效果最好，而感官分值越高越好。从试验结果中按极差大小列出各指标下各因素的主次顺序为：脱色效果：C>B>A>D，感官评分：C>B>A>D，由此可以看到脱色效果和感官评分各因素的影响主次顺序一致，它们的最优条件为A2B1C1D2，即浸提温度50℃、料液比1：10( g/mL)、浸提时间30 min、浸

提级数二级。

    2.5最佳条件平行试验分析

    由表4可以看出，利用最优组合A2B1C1D2进行试验，在此条件下的吸光度呈现稳定的变化，表明了在该工艺条件下橙子皮脱色效果稳定，且效果明显优于其他组合。试验证明：在实际生产过程中，可采用该组合来进行对橙子皮的脱色，以节约生产成，去除在橙子皮中果胶的提取过程中色素对果胶品质产生的影响，以便更好地从橙子皮中提取优质果胶，进一步达到所需得的效果。

    2.6橙子皮脱色条件优化小结

    综合上述分析结果，在浸提温度、料液比、浸提时间和浸提级数中四个条件确定的情况下，橙子皮的最佳脱色条件是：浸提温度50℃、料液比为1：10( g/mL)、浸提时间30 min，浸提级数二级。

    3讨论与结论

    试验利用浸提法来提取橘皮中的色素的方法，进行橙子皮脱色处理[4]。采用浸提法工艺简单，操作方便。在实际生产中能节约成，适合农产品的粗加工。

    利用浸提法来确定柑橘皮脱色的最佳条件，采用正交试验进一步确定柑橘皮的最佳脱色条件。在试验中，得出最佳脱色组合后，再采用平行试验进一步验证试验结果的准确性[5]。

    乙醇的体积分数也能影响到桔皮中黄色素的提取，随着乙醇体积分数的增大，色素提取液的吸光度也不断增大，所以在研究橙子皮最佳脱色条件时，采用了无水乙醇作为浸提剂，使橙子皮得以最大程度的脱色，以便确定最佳的橙子皮脱色条件[6]。

    试验中，用蒸馏水、甲醇、无水乙醇、无水乙醚、丙酮作浸提剂，无水乙醇对橙子皮脱色效果最明显，且无水乙醇无毒、无害、来源广泛、成低廉、制备简单，在进行脱色的过程中容易控制条件。作为橙子皮脱色的浸提剂，无水乙醇自身直接成相当低。

以浸提温度50℃、料液比1：10( g/mL)、浸提时间30 min、浸提级数二级时，橙子皮的脱色达到更好的效果。各个因素影响的主要次序从主到次为浸提温度、料液比、浸提时间、浸提级数。

    4评述：

    探讨溶剂浸提法对橙子皮进行脱色的最佳工艺条件。利用色素提取条件的不同，以其吸光度和颜色的感观检验进行评定，通过一系列的单因素和正交试验确定橙子皮脱色的最佳条件。结果表明：用蒸馏水、甲醇、无水乙醇、无水乙醚、丙酮作浸提剂，无水乙醇的脱色效果最明显。橙子皮脱色的最佳工艺条件是浸提温度50℃、料液比1：10 (g/mL)、浸提时间40 min、浸提级数二级。