江西柑桔废弃物资源化利用现状与对策分析

谢枫　涂娟　金玲莉　胡钟东　乐美旺

摘要：江西是我国的柑桔主产省，每年产生大量柑桔废弃物，既污染环境又造成生物资源的巨大浪费。笔者阐述了江西柑桔产业以及柑桔废弃物利用的现状，并从利用途径角度出发，提出了相应的发展对策。

关键词：柑桔；废弃物；利用现状；对策分析

柑桔废弃物主要是指在生产、加工和消费等过程中产生的枯枝落叶、修剪下的枝叶、残次果、落果、果皮、果渣、种籽、桔络、残余果肉等，其中柑桔皮主要是罐头加工后的副产物，约占果实重量的25%，柑桔渣主要是果汁加工后的副产物，约占果实重量的50%。我国每年加工超过500万t柑桔，产生约200万t果皮和果渣，另外还有超过500万t残次果、销售过剩果等直接作为废弃物处理，枯枝落叶与修剪下的枝叶更是超过1000万t。目前，柑桔皮除少量用以提取香精油或生产乙醇燃料、饲料等外，大部分都被作为废弃物进行填埋处理，不仅造成资源极大浪费，且污染环境，如何有效处理柑桔废弃物已成为目前亟需解决的问题。

1江西柑桔产业以及柑桔废弃物利用的现状

江西是全国重要柑桔主产区之一，柑桔栽培历史悠久，据统计，2013年全省柑桔栽培面积近33万hm²，产量380多万t，分列全国第二位和第三位。江西柑桔栽培主要集中于赣州、抚州和吉安3个地区，其中赣州地区柑桔栽培面积和产量均占全省50%以上；主栽品种为脐橙、温州蜜柑和南丰蜜桔，其中脐橙主要分布于赣州产区，南丰蜜桔则主要分布于抚州产区。

作为柑桔生产大省，江西每年产生超过200万t柑桔废弃物，主要为残次果、落果、枝叶废弃物等，其中残次果约占果实总产量的20%～25%。目前，江西柑桔废弃物资源化利用基本处于空白，除少量用以提取香精油外，絕大部分都被直接废弃处理。江西柑桔废弃物资源丰富，如能将其充分利用，可推动江西柑桔产业加快转型升级，延长柑桔产业链，显著提升江西柑桔产业的经济和社会效益。

2江西柑桔废弃物资源化利用对策分析

柑桔废弃物含有许多有用成分，在食品加工、农牧、医药保健、环保等领域具有广泛的应用潜力。

2.1作为有效成分的提取原料

柑桔废弃物中主要的功能性成分包括香精油、桔皮色素、果胶、膳食纤维、黄酮类化合物以及类柠檬苦素6大种类，这些成分在食品、化妆品以及药物合成等方面具有广阔应用前景。目前，提取分离果胶、黄酮类化合物及精油的技术相对比较成熟。

柑桔皮中果胶含量一般占干重的10%～30%，是商品果胶的主要原料之一。目前，酸水解沉淀法是一种工业上应用较多的传统果胶提取方法；而常见的果胶分离方法国内为乙醇沉淀法和盐析沉淀法，发达国家则主要采用膜分离法。乙醇沉淀法和盐析沉淀法均存在一定缺陷，膜分离法是目前较理想的果胶分离方法，但膜价格昂贵，目前在国内难以推广应用。

目前已从柑桔中鉴定出60余种黄酮类化合物，常见的有芸香苷、柚皮素、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷等。柑桔黄酮类化合物传统提取方法有热水提取法、碱提取酸沉淀法、溶剂提取法。传统提取方法所得的提取率一般不是很高，采用超声波提取法、快速溶剂萃取法、酶提取法、超临界二氧化碳提取法等新技术可大幅提高提取率。常见的分离方法主要有柱层析法、大孔树脂吸附法、高速逆流色谱法和薄层色谱法。

柑桔皮中精油含量占鲜重的2%～3%，是精油的重要原料。提取柑桔皮精油的常用方法有压榨法、擦皮法、溶剂浸提法、水蒸气蒸馏法和超临界二氧化碳萃取法，其中水蒸气蒸馏法在国内应用最多，但由于技术、成本等原因目前国内市场上精油还主要依赖进口，发展空间较大。

2.2作为重金属吸附剂的原料

柑桔废弃物主要成分是果胶、纤维素、半纤维素和木质素，这些成分含有大量的活性官能团如氨基、酰胺基、羧基、羟基等，可与重金属离子通过离子交换、螯合等方式结合，可作为重金属吸附剂的良好原料。

但直接采用柑桔废弃物作吸附剂不仅存在吸附容量小、性能不稳定、不易长期保存等缺点，而且存在着由于一些可溶性有机物质如木质素、单宁酸、果胶质和纤维素的溶解而导致水中化学耗氧量增加等问题，因此，需通过理化改性以提高柑桔废弃物的吸附容量和化学稳定性。为提高柑桔废弃物对重金属离子的吸附能力，国内外研究人员通过接枝共聚、巯基乙酸改性、黄酸盐改性、皂化、海藻酸钙固定、炭化等方法对柑桔皮或柑桔残渣进行改性，合成了对重金属具有良好吸附性能的生物吸附剂。但目前国内外对于柑桔废弃物作为重金属吸附剂的研究大部分还处于实验室阶段，离工业化应用还需要进一步中试研究。

2.3作为动物饲料的原料

随着世界人口的剧增，粮食短缺将日趋严重，因此，开发利用农副产品作为动物饲料已引起广泛重视。柑桔废弃物富含氨基酸、脂肪、碳水化合物、维生素和微量元素等营养物质，所含能量接近玉米和麦麸，可作为畜禽饲料的良好原料。美国、巴西等柑桔加工大国通常直接将柑桔皮干燥后制成颗粒状饲料。但将柑桔废弃物直接干燥后作为动物饲料，存在蛋白质含量低，苦味物质含量高，适口性差，动物吸收不好等问题，需要进一步处理。

国内外研究人员对柑桔废弃物的饲料资源化方面作了大量研究，以柑桔废弃物为原料制备出蛋白质饲料、生长促进剂、酶制剂和酸化剂、着色剂、抗氧化剂、防霉剂、甜味剂等功能性饲料，其中一些技术已比较成熟，市场前景广阔。

2.4其他

柑桔废弃物还可作为生物有机肥与沼气、食用菌培养料和燃料酒精的良好原料。目前相关技术已非常成熟，国内也已有许多成功案例，但商品附加值不高，可作为其他产品的副产品来生产。

3展望

随着社会发展，“可持续发展”将成为世界主流。柑桔废弃物具有来源广泛、数量巨大、成本低廉、可再生且再生周期短等特点，开展柑桔废弃物综合利用可变废为宝，延长柑桔产业链，具有显著的社会、经济和环保意义。

近年来，关于柑桔废弃物资源化利用的研究报道较多，且一些技术也比较成熟，但当前国内对柑桔废弃物的利用主要集中在提取生物活性成分和作为动物饲料。笔者认为，为提升柑桔废弃物的利用效率、提高经济效益，有必要采用多种技术对柑桔废弃物进行综合利用。综合考虑目前的技术可行性和成本，以下方案可供参考：（1）将柑桔废弃物作为活性成分提取、食用菌栽培或动物饲料生产的原料；（2）产生的废渣、废料及动物粪便进一步按照一定配比发酵生产有机肥。

（收稿：2017-03-25）