随着柑橘生产量的日益增大,柑橘加工业已成为解决柑橘鲜销难的重要途径。橘瓣罐头、果汁饮料或糖制品是目前我国柑橘的主要加工产品,在这些生产过程中会产生大量的橘皮渣,其排放会造成废水处理难度和成本增大,引发一系列环境污染和资源浪费问题。提取柑橘皮中的功能活性成分是目前针对柑橘加工业废料的主要资源利用和处理途径之一。作为柑橘皮中的两类重要活性物质,精油和果胶具有优良的营养和功能特性。但是,目前工业中的柑橘皮精油提取通常通过石灰浸泡压榨法进行,由于碱性石灰水对果胶的破坏作用,此法提取精油后所剩的橘皮用以提取果胶质量不高,造成柑橘皮渣利用率较低。本研究选取脐橙为研究对象,探索橙皮精油和果胶的联产工艺,并对比分析了联产工艺和传统工艺提取产物的质量和结构特性,主要研究结果如下:(1)橙皮精油联产提取工艺的研究通过分析氯化钙、乳酸钙、硫酸钙及硝酸钙4种常见的钙盐作为橙皮硬化剂的适用性,选择氯化钙用作橙皮硬化剂;通过单因素实验优化橙皮精油的提取工艺,发现采用质量分数为0.5%的氯化钙溶液作为硬化剂、于室温下浸泡橙皮4 h,所得压榨液粘度最低、橙皮精油提取率最高;研究比较传统工艺与联产工艺所得橙皮精油的提取率与质量参数,发现相比于传统工艺,联产工艺所得精油提取率更高、香气与色泽品质更佳,相对密度、折光指数、酸值、酯值、不挥发物等质量参数则差异不大。(2)脐橙精油中挥发性化合物的分析采用HS-SPME-GC-MS法测定联产工艺提取的脐橙精油中的挥发性成分,共检测出42种挥发性化合物,其中以萜类化合物(23种)为主要成分。在挥发性单萜中以D-柠烯含量最高,α-蒎烯为重要的特征成分。(3)橙皮果胶联产提取工艺研究通过考察硫酸、盐酸和硝酸三种无机酸在果胶提取中的作用发现,硫酸作为酸化剂得到的果胶提取率最高;研究联产工艺提取果胶的最佳工艺参数为:料液比1:4、提取时间60 min、提取温度90 ℃、提取溶液pH值2.2;研究比较联产工艺和传统工艺提取果胶的得率及质量参数发现,联产果胶的提取率较对照组提高11.11%,胶凝度、半乳糖醛酸含量、灰分、酸不溶物、二氧化硫、干燥失重等指标均符合国家标准。(4)联产工艺提取橙皮果胶的结构特性研究研究传统工艺和联产工艺所提取的柑橘果胶的结构特性发现,联产工艺所得果胶的分子量明显降低、但其分散性系数略微升高,表明联产工艺可能产生了更多小分子果胶;联产工艺所得果胶的酯化度和乙酰化度均有上升,该差异主要是由酸化剂种类不同造成的;联产工艺和传统工艺所得果胶的单糖组成类型不变,均由鼠李糖、半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖和岩藻糖组成;联产果胶的鼠李半乳糖醛酸聚糖I(RG-I)区域含量明显升高,但中性糖侧链发生降解,阿拉伯糖含量明显下降;联产工艺可较好地保存RG-I区域中的半乳糖,可对果胶的生物活性产生积极影响;红外光谱结果显示:联产工艺和传统工艺所得果胶的键连接类型和糖构象等基础化学结构相同,与高效液相色谱测定结论一致。