艾静汶1,刘功德1*,苏艳兰1,吴伦忠2,任二芳1,康远干1
(1.广西壮族自治区亚热带作物研究所,广西南宁530001;2.融安县金丰农业科技开发有限公司,广西柳州545400)
摘要:金桔口味独特、营养丰富,具有较高的医疗保健价值。对近年来金桔采后处理及加工技术与副产物综合利用进行综述,包括分级、贮藏保鲜、包装等处理技术以及金桔果脯、果汁、精油、酒、醋、片等产品加工技术,介绍金桔副产物金桔叶和金桔籽的利用研究进展,为金桔的品质提升、深加工产品的市场化开发、农产品副产物高质化利用提供参考。
关键词:金桔;采后处理;产品开发;加工;综合利用
金桔原产我国,又名金橘、金柑、金弹、罗浮、牛奶桔等,为芸香科(Rutaceae)柑桔亚科(Auran)金柑属(Fortunellaswingle)植物,是常见药食兼用型水果。金桔在我国有1600多年的栽种史[1],栽培面积达15000hm2,年产量约8万吨,主要分布在南岭山脉以南的东南沿海省份,其中浙江北仑、江西遂川、湖南浏阳和广西融安等地的金桔种植面积较大。广西融安的金桔产量、质量已位居全国前列,截至2020年,其金桔种植面积为12706hm2,总产量16万吨,广西已成为全国最大的金桔产区。
金桔皮厚有香气,果肉酸甜,富含挥发油、黄酮、柠檬苦素、果胶等生物活性成分,具有抑菌、抗癌、调节免疫、降脂及防治心脑血管疾病等功效,因此深受人们的喜爱[2]。新鲜的金桔果实坚硬,但因其果皮含水量高,在运输中易受到机械损伤,故耐贮运性差,且由于种植面积的迅速增加,采后分级、保鲜、运输等商品化处理技术的滞后与缺乏缩短了金桔的贮藏期和货架期,使得错峰或远程销售较难实现,最终造成优质果品的市场流通受阻,影响其市场竞争力。目前金桔除了少量制成金桔果脯、金桔罐头、金桔饼,主要仍用于鲜食,金桔在食药用保健市场具有很大的开发潜力,金桔叶作为金桔加工的副产物,近年来研究人员也开始对其进行开发和利用。
1.2.1涂膜保鲜
金桔的成熟季在每年11月底到12月初,在主产区广西融安12月温度7℃~16℃,1月温度6℃~13℃,2月温度8℃~14℃,3月温度11℃~18℃,金桔在采后贮藏期间易感染青霉病和绿霉病,室温条件下不耐贮藏,目前主要采用化学合成物质咪鲜胺等作为果蔬贮藏的保鲜剂,虽然具有较好的保鲜效果且经济便捷,但由于金桔为可食皮类水果,因此传统防腐剂对人体的暴露风险更高[7-8]。单秀峰等[9]采用质量分数0.5%、1.0%、1.5%的壳聚糖对金桔进行涂膜处理,发现不同质量分数的壳聚糖均能有效抑制金桔果实腐烂率和失重率的上升,延缓可溶性固形物、总酸和抗坏血酸含量的下降,其中,低温条件下1.5%壳聚糖涂膜处理对其品质的保持更显著。彭湘莲等[10]利用1.5%壳聚糖、0.2%山苍籽精油溶液等混合制成复合涂膜液对金桔进行涂膜,处理后的金桔在室温下贮藏30d后,失重率、可溶性固形物、VC、可滴定酸、总糖的含量及感官评分均更佳,有效延缓了金桔营养物质的消耗和果品品质的降低。Hosseini等[11]利用香薄荷、龙蒿精油和壳聚糖对金桔进行喷涂,发现混合物能有效减缓在低温贮藏下金桔的失重和可滴定酸、VC的损失,也维持了采后金桔的良好外观。
1.2.2其他贮藏保鲜研究
为了降低成本以及避免常规药液浸泡给果皮带来残留的食用风险,延长金桔的货架期、保持其商品特性,研究者对金桔的包装设备也进行了创新。冯春梅等[18]自主研制出国内第一台金桔单果包装机,对金桔实现单果薄膜包装,包装处理能力达1013.33kg/班,解决了金桔因果形较小、难以人工包装等问题,确保了金桔的保鲜效果。陈婷等[21]利用厚度0.01mm的聚乙烯薄膜对赣南脐橙进行单果包装,联合4℃低温下贮藏,能有效维持包装内的相对湿度、降低失重和酶活性,维持了可溶性固形物、可滴定酸以及VC的含量,提高了脐橙的耐贮性。
金桔在被加工成饮料时,因为金桔皮富含挥发性物质,所以成品会含有辛辣苦味,但去除果皮会丧失金桔果汁的功能成分,需要在去掉苦味的同时保留其部分功效成分。盛金凤等[24]在pH4.2、酶解温度51℃时利用0.6g/L的柚皮苷酶酶解93min,对金桔汁的脱苦率达到81.74%,经柚皮苷酶脱苦处理30d后的金桔汁,营养指标的含量除VC外变化不大,故柚皮苷酶酶解法被认为是一种高效、快速、低成本的脱苦方法。刘瑞山等[25]利用4%金桔汁、0.8%柠檬汁、6.4%橙汁,经0.2g/L羧甲基纤维素钠、0.2g/L黄原胶以及0.1g/L果胶稳定剂处理后,复配80g/L白砂糖、1.1g/L酸味剂,制成的金桔复合果汁形态稳定、酸甜可口。方舒婷等[26]利用压榨所得无皮无核青金桔原汁,以5%的添加量与糖化的烤面包渣混合,乳酸菌和啤酒酵母菌总接入量为3%,体积比为1∶2,在30℃下发酵36h~48h,制得散发浓郁面包发酵醇香的青金桔格瓦斯,其色泽及滋味等感官品质优良。
金桔富含果胶酶,容易使金桔蒸馏酒甲醇超标[30],甲醇超标易损害人体神经系统并造成眼底和视网膜病变等。卢鹭滨等[31]利用优化酿造工艺来降低金桔蒸馏酒中甲醇含量,选用1kg90%成熟度的金桔,在加水量500g、加糖量250g、发酵7d后制得的金桔蒸馏酒甲醇含量比传统工艺低68%。陈丰等[32]在金柑山楂果露型黄酒陈酿过程中以6∶1的体积比加入金柑澄清汁和山楂汁制得金柑山楂果露型黄酒,经陈化的黄酒总糖含量和高级醇含量降低,氨基酸态氮含量先降低后升高,总醛、总酸和总酯含量增加,经动物实验发现,添加金柑汁和山楂汁有利于降低黄酒的燥热性质,提高消费者的接受度。
以金桔为原料发酵而成的果醋,富含有机酸、氨基酸、维生素、矿物质、微量元素等营养成分,有助于促进人体新陈代谢和改善身体机能。刘杰[33]以金桔汁为原料酿造金桔果醋,发现金桔汁初始糖度17%、酵母菌接种量0.2%、发酵温度32℃时有利于酒精发酵,在醋酸菌接种量10%、起始酒精度7%vol、发酵温度32℃时是最佳醋酸发酵条件,在最适工艺条件下制得的金桔果醋醋酸含量达4.7g/100mL以上。王岩[34]利用固定化醋酸菌一步发酵法生产金柑果醋,醋酸发酵起始酒精度7%vol,发酵起始pH5.5,固定化醋酸菌接种量9%,在32℃下发酵72h后得到淡黄色、营养丰富、澄清透明、具有金柑风味的金柑果醋。
目前关于柑橘精油研究较多,但对金桔叶挥发性成分的研究较少,刘顺珍等[1]采用水蒸气法提取金橘叶与金桔果皮中的挥发油,并采用气相色谱-质谱(gaschromatography-masaspectrometry,GC-MS)法测定其挥发油含量,从金橘叶中共鉴定出27种化学成分,已鉴定出的成分占总油量的91.37%,从金橘果皮挥发油中鉴定出34种成分,占总油量的96.23%,为金桔副产物的利用提供了新的方向。张宇等[38]比较了4种不同的提取方法后发现,利用Tris-HCl法从金柑叶片中提取蛋白质产率较高,单、双向电泳分离效果较理想,蛋白点数丰富、整齐且少有纵横纹现象,是适用于金柑叶片蛋白质提取的理想方法,为金柑蛋白质药用合成机理的研究提供了理论基础。
在金桔加工过程中,占其质量10%的籽作为废弃物被丢弃,对环境产生了一定破坏,柑橘籽中富含27%~36.5%的油脂,高于棉籽、大豆和油茶籽,也含有多种如柠檬苦素和柚皮苷等对人体有益的活性成分。柑橘籽的提取物还在生物柴油、食物增强剂、抗氧化剂等方面有很好的应用前景。王青松等[39]以青桔籽为原料,以正己烷作为提取溶剂,在料液比1∶7(g/mL)、温度60℃、浸提90min的条件下提取3次后,青金桔籽油提取率为33.38%,所得青金桔籽油中不饱和脂肪酸质量分数为72.42%,其中油酸34.73%、亚油酸30.31%、亚麻酸5.97%。
金桔具有丰富的营养物质,还有一定的保健功效,虽然我国金桔加工历史悠久,但目前主要以鲜食为主,市面上金桔产品种类单一且附加值低,使其价值不能得到充分的发挥,也使其经济效益受到了限制。广西是我国金桔主产区之一,金桔也发展成为广西部分地区农村经济的支柱产业,随着金桔“避雨”、“避寒”栽培技术的应用以及电商技术的推广,给种植户带来了金桔的高产丰收。随着金桔产量的逐年增加、食品加工方式的进步和人们健康意识的提高,金桔商品品质的提高、加工产品的丰富以及保健功能的开发等研究具有广阔的前景。充分利用我国金桔资源、提高金桔商品品质、增加金桔食品及保健品的研究深度,对促进乡村特色产业发展、增加农民收入、推进农业农村高质量发展具有重要作用。
参考文献:
[1]刘顺珍,刘红星,张丽霞,等.金橘叶和金橘果皮挥发油成分的分析[J].安徽农业科学,2011,39(26):15968-15970,15972.LIUShunzhen,LIUHongxing,ZHANGLixia,etal.ComparativeanalysisofthevolatilecomponentsintheleavesandfruitpeelofFortunellamargarita[J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences,2011,39(26):15968-15970,15972.
[2]BARRECAD,BELLOCCOE,CARISTIC,etal.Kumquat(FortunellajaponicaSwingle)juice:Flavonoiddistributionandantioxidantproperties[J].FoodResearchInternational,2011,44(7):2190-2197.
[3]马占杰.果实表面颜色计算机视觉分级技术研究[J].电子测试,2021(2):59-60.MAZhanjie.Computervisionclassificationoffruitsurfacecolor[J].ElectronicTest,2021(2):59-60.
[4]崔巍,高珏,朱培逸,等.基于机器视觉的金桔大小分级研究[J].常熟理工学院学报,2012,26(4):87-90.CUIWei,GAOJue,ZHUPeiyi,etal.Kumquatsizeclassificationbasedonmachinevision[J].JournalofChangshuInstituteofTechnology,2012,26(4):87-90.
[5]朱莉.基于DSP的柑橘形状分级技术[D].杭州:浙江工业大学,2009.ZHULi.OrangegradingtechnolybadeonDSP[D].Hangzhou:ZhejiangUniversityofTechnology,2009.
[6]卢军,付雪媛,苗晨琳,等.基于颜色和纹理特征的柑橘自动分级[J].华中农业大学学报,2012,31(6):783-786.LUJun,FUXueyuan,MIAOChenlin,etal.Citrusautomaticgradingbyusingcolorandtexturefeatures[J].JournalofHuazhongAgriculturalUniversity,2012,31(6):783-786.
[7]孙炳新,徐方旭,冯叙桥,等.环丙烯类乙烯效应抑制剂在果实保鲜应用的研究进展[J].食品科学,2014,35(11):303-313.SUNBingxin,XUFangxu,FENGXuqiao,etal.Advancesinapplicationofcyclopropenesasinhibitorsofethyleneactioninpostharveststorageoffruits[J].FoodScience,2014,35(11):303-313.
[8]陈军,朱红波,赵立.冰温结合壳聚糖涂膜对草鱼片品质的影响[J].食品工业,2014,35(4):23-27.CHENJun,ZHUHongbo,ZHAOLi.Effectofchitosancoatingonqualityofgrasscarpfilletduringice-temperaturestorage[J].TheFoodIndustry,2014,35(4):23-27.
[9]单秀峰,李哲,徐方旭,等.低温结合壳聚糖涂膜处理对金桔贮藏品质的影响[J].粮食与食品工业,2019,26(5):38-41.SHANXiufeng,LIZhe,XUFangxu,etal.Effectofchitosancoatingonstoragequalityofkumquatfruitsstoredatlowtemperatures[J].Cereal&FoodIndustry,2019,26(5):38-41.
[10]彭湘莲,付红军,樊丽.山苍子精油壳聚糖复合涂膜保鲜金柑[J].食品与机械,2018,34(9):131-134.PENGXianglian,FUHongjun,FANLi.StudyoncoatingpreservationofLitseacubebaessentialoilandchitosanonkumquat[J].Food&Machinery,2018,34(9):131-134.
[11]HOSSEINISF,AMRAIEM,SALEHIM,etal.Effectofchitosanbasedcoatingsenrichedwithsavoryand/ortarragonessentialoilsonpostharvestmaintenanceofkumquat(Fortunellasp.)fruit[J].FoodScience&Nutrition,2019,7(1):155-162.
[12]王淑娟,陈明,陈金印.水杨酸对‘遂川金柑’采后生理及贮藏效果的影响[J].果树学报,2012,29(6):1110-1114.WANGShujuan,CHENMing,CHENJinyin.Effectsofsalicylicacidtreatmentsonpostharvestphysiologyandstorageof'SuichuanKumquat'fruits[J].JournalofFruitScience,2012,29(6):1110-1114.
[13]王淑娟,陈明,陈金印.蒽醌类化合物对遂川金柑采后生理及贮藏效果的影响[J].中国食品学报,2012,12(1):118-123.WANGShujuan,CHENMing,CHENJinyin.EffectsofanthrquinonestreatmentsonpostharvestphysiologyandstorageofSuichuankumquatfruits[J].JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology,2012,12(1):118-123.
[14]刘萍,范七君,牛英,等.次氯酸钙处理对金柑采后腐烂及抗氧化物酶活性的影响[J].果树学报,2016,33(9):1148-1155.LIUPing,FANQijun,NIUYing,etal.Effectsofcalciumhypochloritetreatmentonpostharvestdecayanddefenseenzymeactivityofkumquatfruits[J].JournalofFruitScience,2016,33(9):1148-1155.
[15]SHANGYS,LIUYM,LIUYM,etal.EffectofsecondarymetabolitesfromLiquidambarformosanaleavesonthequalityofkumquat[J].AppliedMechanicsandMaterials,2014,675-677:1584-1590.
[16]黄瑶,何英姿,叶云,等.蔗糖基聚合物对金橘进行采后保鲜的研究[J].食品研究与开发,2009,30(3):144-147.HUANGYao,HEYingzi,YEYun,etal.Studyonsucrose-basedpolymersforstorageofFortunellamargaritafruit[J].FoodResearchandDevelopment,2009,30(3):144-147.
[17]LIUYM,LIUY,LIUYM,etal.Evaluatingeffectsofellagicacidonthequalityofkumquatfruitsduringstorage[J].ScientiaHorticulturae,2018,227:244-254.
[19]GUOJ,QINDK,LIWT,etal.InactivationofPenicilliumitalicumonkumquatviaplasma-activatedwateranditseffectsonqualityattributes[J].InternationalJournalofFoodMicrobiology,2021,343:109090.
[20]PULIGUNDLAP,LEET,MOKC.EffectofintermittentCoronadischargeplasmatreatmentforimprovingmicrobialqualityandshelflifeofkumquat(Citrusjaponica)fruits[J].LWT-FoodScienceandTechnology,2018,91:8-13.
[21]陈婷,张席成,王晨宇,等.不同包装方式对脐橙采后贮藏品质的影响[J].农产品加工,2020(10):39-43.CHENTing,ZHANGXicheng,WANGChenyu,etal.Effectsofdifferentpackagingmethodsonstoragequalityandstorablepropertyofnavelorangeafterpost-harvest[J].FarmProductsProcessing,2020(10):39-43.
[22]付晓萍,李凌飞,李方琴,等.模糊数学评判金橘果脯的关键工艺与配方[J].四川农业大学学报,2014,32(1):63-67.FUXiaoping,LILingfei,LIFangqin,etal.Comprehensiveevaluationonkeyprocessingtechnologyandformulaofkumquatdriedfruitbasedonfuzzymath[J].JournalofSichuanAgriculturalUniversity,2014,32(1):63-67.
[23]曾新安,周黎贞,王强,等.脉冲电场对金桔蜜饯浸渍速率及质构的影响[J].华南理工大学学报(自然科学版),2019,47(12):142-148.ZENGXinan,ZHOULizhen,WANGQiang,etal.Effectofpulsedelectricfieldonthetextureandimpregnationrateofkumquatcompote[J].JournalofSouthChinaUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition),2019,47(12):142-148.
[24]盛金凤,何雪梅,孙健,等.柚皮苷酶脱苦工艺优化及对金桔汁品质的影响[J].食品工业,2019,40(7):126-131.SHENGJinfeng,HEXuemei,SUNJian,etal.Optimizationofnaringinasedebitteringandeffectonnutritionalqualityofkumquatjuice[J].TheFoodIndustry,2019,40(7):126-131.
[25]刘瑞山,苏兰.金桔柠檬橙复合果汁饮料的研制[J].食品工业,2014,35(8):1-3.LIURuishan,SULan.Processingtechnologyofcompositebeveragebykumquat,lemonandorange[J].TheFoodIndustry,2014,35(8):1-3.
[26]方舒婷,曾荣,李海贤,等.青金桔格瓦斯的加工工艺研究[J].农产品加工,2018(8):41-43,47.FANGShuting,ZENGRong,LIHaixian,etal.Processingtechnologyofgreenkumquatkvassbeverage[J].FarmProductsProcessing,2018(8):41-43,47.
[27]谢妍纯,陈仲娜,林晓珊,等.金桔不同果实部位的香气分析及天然风味金桔香精的调配技术[J].饮料工业,2019,22(5):50-55.XIEYanchun,CHENZhongna,LINXiaoshan,etal.Analysisofaromacomponentsofdifferentpartsofkumquatandblendingtechnologyofnaturalkumquatflavor[J].BeverageIndustry,2019,22(5):50-55.
[28]黄灿灿,邓昌俊,陈培林,等.金柑果皮精油超声波辅助提取工艺优化及其抑菌、抗氧化活性[J].热带作物学报,2017,38(7):1345-1352.HUANGCancan,DENGChangjun,CHENPeilin,etal.Optimizationofultrasonicextractiontechnologyofkumquatpeelessentialoilanditsantibacterial,antioxidantactivity[J].ChineseJournalofTropicalCrops,2017,38(7):1345-1352.
[29]YUF,WANN,ZHENGQ,etal.EffectsofultrasoundandmicrowavepretreatmentsonhydrodistillationextractionofessentialoilsfromKumquatpeel[J].FoodScience&Nutrition,2021,9(5):2372-2380.
[30]李艳松,文良娟.果胶酶对葡萄酒酿制过程中甲醇含量的影响[J].食品工业,2012,33(9):17-20.LIYansong,WENLiangjuan.Effectsofpectinaseonmethanolcontentduringwinefermentation[J].TheFoodIndustry,2012,33(9):17-20.
[31]卢鹭滨,杨帆.低甲醇金桔蒸馏酒工艺的探究[J].食品工业,2019,40(2):148-151.LULubin,YANGFan.Explorationoftechniqueforreducingmethanolcontentofkumquatspirit[J].TheFoodIndustry,2019,40(2):148-151.
[32]陈丰,陈晓波,赖腾强,等.金柑山楂果露型黄酒降燥性质研究[J].农产品加工,2019(4):17-19.CHENFeng,CHENXiaobo,LAITengqiang,etal.Studiesonthecharacteristicofdrynessheatwithovalkumquatandhawjuiceaddedinricewine[J].FarmProductsProcessing,2019(4):17-19.
[33]刘杰.金桔果醋发酵工艺研究[J].中国酿造,2011,30(12):199-202.LIUJie.Productiontechnologyofkumquatvinegar[J].ChinaBrewing,2011,30(12):199-202.
[34]王岩.固定化醋酸菌一步发酵法生产金柑果醋的研究[J].中国调味品,2016,41(9):98-100.WANGYan.Studyontheproductiontechniqueofkumquatvinegarbyone-stepfermentationwithaceticacidbacteria[J].ChinaCondiment,2016,41(9):98-100.
[35]王淋靓,黎新荣,谢朝敏,等.基于综合加权法优化金桔片热风干燥工艺[J].食品科技,2019,44(9):103-107.WANGLinliang,LIXinrong,XIEChaomin,etal.Optimizationoftechnologyparametersofhot-airdryingkumquat[J].FoodScienceandTechnology,2019,44(9):103-107.
[36]ZCAN-SINIRG,ZKAN-KARABACAKA,TAMERCE,etal.Theeffectofhotair,vacuumandmicrowavedryingondryingcharacteristics,rehydrationcapacity,color,totalphenoliccontentandantioxidantcapacityofKumquat(Citrusjaponica)[J].FoodScienceandTechnology,2019,39(2):475-484.
[37]张锐锐,王晶晶,林家逊,等.罗汉果复合饮料的研制[J].食品研究与开发,2020,41(4):136-140.ZHANGRuirui,WANGJingjing,LINJiaxun,etal.PreparationofcompoundbeverageofSiraitiaefructus[J].FoodResearchandDevelopment,2020,41(4):136-140.
[38]张宇,唐志鹏,秦荣耀,等.4种金柑叶片蛋白质提取方法比较分析[J].西南农业学报,2018,31(10):2047-2051.ZHANGYu,TANGZhipeng,QINRongyao,etal.Comparisonof4proteinextractionmethodsinFortunellaswingleleaves[J].SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences,2018,31(10):2047-2051.
[39]王青松,郑联合,张红建,等.有机溶剂法提取青金桔籽油及其理化性质测定[J].粮食与油脂,2021,34(3):38-42.WANGQingsong,ZHENGLianhe,ZHANGHongjian,etal.OrganicsolventextractionofCitrusmicrocarpaseedoilanddeterminationofphysichemicalproperties[J].Cereals&Oils,2021,34(3):38-42.
PostharvestTreatment,ProcessingTechnologyandComprehensiveUtilizationofKumquat
AIJing-wen1,LIUGong-de1*,SUYan-lan1,WULun-zhong2,RENEr-fang1,KANGYuan-gan1(1.GuangxiSubtropicalCropsResearchInstitute,Nanning530001,Guangxi,China;2.Rong'anJinfengAgriculturalTechnologyDevelopmentCo.,Ltd.,Liuzhou545400,Guangxi,China)
Abstract:Kumquathasuniquetaste,richnutrition,andhighmedicalandhealth-carevalue.Thispaperreviewedthepostharvesttreatment,processingtechnology,andcomprehensiveutilizationoftheby-productsofkumquatinrecentyears,includingclassification,storage,packaging,andotherpostharvesttreatmenttechnologies,aswellastheprocessingtechnologiesofpreservedfruitofkumquat,fruitjuice,essentialoil,wine,vinegar,tabletsandotherproducts.Theresearchprogressontheutilizationoftheby-productssuchaskumquatleavesandkumquatseedswasintroduced.Thispaperprovidesreferencesfortheimprovementofthequalityofkumquat,themarket-orienteddevelopmentofdeep-processingproducts,andthehigh-qualityutilizationofagriculturalby-products.
Keywords:kumquat;postharvesttreatment;productdevelopment;processing;comprehensiveutilization
DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2022.23.029
基金项目:广西科技计划项目(桂科AB19245035、桂科AD19245074);广西农业科学院基本科研业务专项资助项目(桂农科2021YT143)
作者简介:艾静汶(1987—),女(汉),助理研究员,硕士研究生,研究方向:亚热带农产品贮藏及加工。
*通信作者:刘功德(1970—),男,教授级高级工程师。
引文格式:
艾静汶,刘功德,苏艳兰,等.金桔采后处理、加工技术与综合利用研究进展[J].食品研究与开发,2022,43(23):204-209.
AIJingwen,LIUGongde,SUYanlan,etal.PostharvestTreatment,ProcessingTechnologyandComprehensiveUtilizationofKumquat[J].FoodResearchandDevelopment,2022,43(23):204-209.