枸杞皮渣的综合利用

作者:阮世忠李勇谭勇胡永键石磊

阮世忠李勇谭勇胡永键石磊

（宁夏厚生记枸杞饮品股份有限公司宁夏银川 750200）

作者简介：阮世忠（1967-），男，浙江临海，工程师，研究方向：枸杞深加工。*通讯作者，工程师，研究方向：枸杞深加工研究。

摘要：随着我区枸杞种植和加工产业的发展，逐年递增的、大量的枸杞皮渣由于带来严重的环境压力，已成为枸杞加工业迫切需要解决的瓶颈问题。开展枸杞皮渣的综合利用，不仅可以获得良好的经济效益而且可有效解决环保压力，获得巨大的社会效益。介绍了近年来枸杞皮渣综合利用开发的最新研究进展，包括枸杞皮渣中色素、膳食纤维、和枸杞籽油的提取以及利用皮渣制作白兰地和活性炭等发展现状。

关键词：枸杞皮渣　现状　利用

Comprehensive Utilization of Chinese wolfberry pomace

Ruan ShiZhong LI Yong* Tan Yong Hu YongJian Shi Lei

(Ningxia houshengji wolfberry drinks Limited by Share Ltd，Yinchuan,Ningxia750200)

Abstract: With my district wolfberry cultivation and processing industries, increasing year by year, a large number of Chinese wolfberry peel the serious environmental pressures, wolfberry processing industry has become an urgent need to solve the bottleneck problem. To carry out the comprehensive utilization of pomace wolfberry, not only can get good value for money and can be an effective solution to environmental pressures, get a huge social benefits. Introduced in recent years developed wolfberry pomace utilization of the latest research advances, including medlar peel pigment, dietary fiber, and wolfberry seed oil extraction and the use of pomace brandy and activated carbon production development status.

Keywords: wolfberry pomace;Present situation;Utilize

前言

枸杞别名枸杞子，属茄科植物，是驰名中外的名贵中药材，主要分布在宁夏、甘肃、新疆、内蒙和河北等地，其中以宁夏枸杞质量最优【1】。枸杞饮料、果酒生产过程中产生的废弃物（皮、籽）约占鲜果总量的20%～30%。从废弃物中提取到对人体健康有益的物质【2-3】，包括枸杞多糖【4-5】、类胡萝卜素【6】、枸杞籽油【7】、可溶性膳食纤维【8】等，并已应用到食品、医学等行业中。此外，还有利用枸杞皮渣制作皮渣白兰地和活性炭的研究。目前，枸杞皮渣主要被用作饲料、肥料，附加值很低。对皮渣中的色素进行开发利用，一方面可以创造更多的经济利益和社会效益；另一方面资源的循环综合利用也日益受到社会的关注。

枸杞籽提取枸杞籽油

枸杞籽是枸杞皮渣的主要物质之一，枸杞籽占鲜果量3%左右。近几年来医学研究证明，枸杞对人体有营养保健和美容养颜的功效。尤其是枸杞籽作为枸杞的有性繁殖器官，具有大量有效的生物活性物质，含有果肉中没有的特殊成分。枸杞油中含有大量的不饱和脂肪酸，其中亚油酸含量在66.5%。亚油酸的主要功效在于降低血浆胆固醇，减少血管壁中胆固醇含量，防止高血脂及动脉粥样硬化症，促进儿童大脑发育。常见提取枸杞籽油方法有：物理压榨法、有机溶剂萃取法、超声波和微波辅助提取法、超临界CO2萃取法等。其中，超临界CO2萃取法是近几年发展起来的新型提取和分离技术，具有无溶剂残留、无异味、无污染等特点，且不会对热敏性物质造成破坏。

通常的萃取条件工艺为：25-30MPa，操作温度318-323K，枸杞籽颗粒度40-50目，CO2流量0.3-0.4m3/h，此时对枸杞籽油的萃取率最高，可达15.5%。籽油中含有亚油酸、γ-亚麻酸、VE、β-胡萝卜素、生物碱等，其中人体必须脂肪酸含量高达80%以上，不饱和脂肪酸总含量达99%，β-胡萝卜素、维生素E、有机硒、隐黄质等含量极高，最大限度地融合了枸杞的营养成分，保持了高生物活性。

利用皮渣生产枸杞白兰地

酿酒枸杞皮渣中含有部分酒液和残糖，可进一步发酵制成白兰地。工艺方法：发酵过程分前酵后酵两步进行，前酵采用浸渍发酵，酒石酸调pH值3-4，糖度调制10%左右，发酵用酵母为BM45酵母，用量0.2‰~0.6‰，前酵温度分别控制在18℃~26℃，时间控制在6~12天，分离后进入后酵，皮渣发酵的后酵温度控制在16~22℃，时间分别控制在30~50天，蒸馏前采用0.6~1.5g/l的GZE澄清酶处理，分别进行一次、二次蒸馏，采用橡木桶进行陈酿，时间不少于2年。

提取枸杞皮渣色素

食用色素广泛用于饮料、糖果、糕点和食品着色。出于对合成色素食用安全性的担忧，天然色素在食品工业中越来越受到关注【9】。

超声波与声波一样，是物质介质中的一种弹性机械波，其频率范围为2×104~2×1014Hz。超声波具有频率高、方向性好、穿透力强、能量集中等特性，已在有机农业、化学、冶金、医疗等方面广泛应用，但用在植物功能成分的提取方面，国内还是近几年才有报道的。目前，国内关于超声波在提取工业中的研究也日渐增多，若将超声波技术用于色素的提取过程，则可以提高提取率、缩短提取时间、减少提取溶剂的用量【10】。

以酿酒枸杞皮渣为原料，利用超声波辅助提取，通过响应面法对皮渣中色素的提取工艺进行优化。在单因素试验基础上选取试验因素与水平，根据Box-Behnken试验设计原理采用四因素三水平的响应面分析法，依据回归分析确定各工艺条件的影响因素，以色素在450nm波长下的吸光值为响应值作响应面和等高线图。在分析各个因素的显著性和交互作用后，得出枸杞皮渣色素提取的最佳工艺为乙醇体积分数96.69%、提取温度66.03℃、提取时间38.83min、料液比1:33.33（g/mL），在此工艺条件下色素溶液的吸光值为3.00655。结论：响应面回归方程与实验结果拟合性好，此模型合理可靠，可用于实际预测。

制做枸杞皮渣活性碳

近年来，枸杞产业的不断扩大，枸杞皮渣的数量不断增多。立足于企业的长远发展，充分开展枸杞渣泊的综合利用是非常必要的。首先社会影响面广；其次，有很好的经济效益，枸杞皮渣可利用价值较大：枸杞籽可生产枸杞油，枸杞皮渣可提取色素、纤维、制作活性碳等；第三，保护环境，综合利用皮渣可防止造成环境方面的污染，为枸杞深加工及宏伟战略铺垫一条绿色通道。因此开展枸杞皮渣综合利用的研究，意义极其深远，也是公司今后可持续发展和带动周边枸杞事业发展中的重要环节。

在枸杞饮料、酿造生产过程中，经浸提处理的枸杞皮渣，占原果干重的23-25%。充分利用这些副产物，既可减少环境污染，同时又可妥善解决废渣处理问题，创造较好的经济效益和社会效益枸杞皮渣活性炭可达到的技术指标如表1。

枸杞皮渣活性炭的制作方法如下：

（1）烘干

取浸提车间枸杞皮渣，水分含量约为90%。放入鼓风干燥箱里烘干，烘干温度为100℃，烘干至含水量为10%左右。

（2）制材

将烘干的皮渣碾碎，过标准筛进行筛分，取筛下物。

（3）碳化

筛下物，加入到一定浓度的硫酸中碳化，直至皮渣膨胀为黑糊状。

（4）洗涤

将黑糊状物滤出，不断用蒸馏水冲洗，PH试纸测定，直至洗涤水接近中性。

（5）活化

将洗涤后的活性炭初品置于漏有筛孔的薄板上，用蒸汽熏蒸，达到活化的作用。

（6）碱洗

用3%的NaOH溶液洗涤活性炭初品，循环洗涤10min。

（7）酸洗

用3%的HCL溶液洗涤活性炭初品，循环洗涤10min。

（8）水洗

用流动蒸馏水洗涤至中性。

（9）干燥

放入真空干燥箱中干燥至含水量2%，即为成品，称重，计算得率。

提取膳食纤纤维

现代医学和营养学认为，膳食纤维可与糖、蛋白质、脂肪等传统的六大营养素并列，称为“第七大营养素”[11]。膳食纤维不能被小肠消化和吸收，但可以在大肠内全部或部分发酵，包括多聚糖、寡聚糖、木质素及植物基质，具有促进排便、降胆固醇、降血糖的生理作用[12]。功能性食品是21世纪食品工业发展的主导食品之一。目前，国内、国际市场上掀起了一股功能性食品的研究开发热潮，膳食纤维作为一种极其重要的功能性食品基料引起了广泛的关注。

枸杞是我国的名贵传统中药。中药学认为枸杞具有滋肝补肾、益精明目的功效和调节机体免疫力、延缓衰老、抗脂肪肝等功能,近年来已被广泛应用于抗衰老、抗肿瘤及抗心血管疾病等[3]。枸杞饮料、果酒的下脚料枸杞皮渣中含有丰富的色素，且膳食纤维含量高，但一直得不到有效的利用，造成了极大的浪费。深入研究和开发枸杞膳食纤维食品具有重要的营养价值和经济价值。

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