柑橘类产品研发趋势及市场现状

 

 

2019年，全球柑橘提取物市场规模为56亿美元，预计从2020年到2027年将以4.2%的复合年增长率(CAGR)增长。食品和饮料产品对具有较高营养价值的天然提取物的需求不断增长，预计将推动市场在预测期内的增长。

 

 

柑橘精油作为天然防腐剂越来越受欢迎

 

柑橘精油作为绿色农药获得高触感

 

改变有效成分的性质仍然是制造商关注的关键问题

 

芳香疗法的稳健应用以巩固需求

 

 

 

柑橘类水果(橙、柠檬、柑橘和葡萄柚)是最广泛种植的作物之一。实际上，新鲜的消费远远超过需求，随后，大量的生产注定了柑橘加工业，产生了大量的副产品。这些副产品，如果没有适当的处理和处置，可能会造成严重的环境问题。从柑橘工业中获得的副产品可被认为是高附加值生物活性化合物的一个非常重要的来源，可用于制药、化妆品和饮食工业，主要用于食品工业。由于消费者的需求，食品工业正在探索新的和经济的生物活性化合物来源，以开发具有健康特性的新型食品。因此，本综述的目的是描述柑橘副产品作为一种生物活性化合物来源的可能好处及其在开发更健康的肉类和肉制品中的应用。

 

 

柑橘类水果有多种健康益处，因此被广泛用于制药行业。此外，这些水果是直接消费和广泛使用的果汁制造商，在世界各地。由于全球消费者的认可，浓缩柑橘是生产果汁、软饮料、冰淇淋、糖浆和糖果产品的安全口味的选择。这导致制造商为全球食品和饮料行业的各种应用准备量身定制的浓缩液。此外，这些浓缩物可以很容易地与任何其他风味混合，给最终产品带来一种新的味道和口感。在巴西、阿根廷、墨西哥、美国(佛罗里达)等主要柑橘类水果生产国，柑橘类水果的生产和加工正在增加。这使得柑橘浓缩液市场的制造商能够满足零售、食品饮料和制药行业对柑橘水果和配料不断增长的需求。这些因素进一步推动了全球柑橘浓缩汁市场的增长。

 

柑橘类水果是世界上主要的加工水果，会产生大量的副产品，富含可溶性糖、纤维素、半纤维素、果胶和精油。然而，大量的废渣最终作为废弃物被丢弃在农田或垃圾场。本文着重介绍了柑橘副产品的利用技术和工艺，如提取精油的饲料、木炭和生物油的生产、合成氢等。柑桔浆是利用吸附技术去除工业废水和工业废水中的金属、化学物质的一种非常有效的药剂。以柑桔果肉为原料合成活性炭研制的聚合物电解质膜燃料电池被认为是下一代极具潜力的能源。为了合理利用这一宝贵资源，保护环境，本研究旨在对这一具有附加值的副产物进行综合利用。

 

 

在目前快速发展的世界中，废物的产生日益增多，这影响到生态系统的健康，并最终影响到人类健康。采用先进的技术和工艺不仅是一种废物管理技术，而且通过开发牛皮纸、生物柴油、活性炭以及开发附加值食品(如挤压、果胶提取、精油等)，产生对环境污染物质的替代。扩大产品开发范围可以增加制造商的整体收益、创造就业机会和可持续的社会经济发展，并保持环境稳定。

 

 

柑橘类产品的研发趋势

 

       新植物育种技术(NPBTs)旨在克服果树物种的传统育种限制，以获得具有改进的感官性状和抗生物和非生物胁迫的新品种，并保持几个世纪以来通过(克隆)选择取得的果实质量。对控制某一特定性状的基因的了解对于非pbt的使用至关重要，例如基因组编辑和顺生。在从事果树(包括柑橘)研究的国际科学界的框架内，非防扩散技术主要用于应对病原体的威胁。柑橘具有复杂的物种生物学特性(无核、无融合生殖、高杂合度和较长的幼嫩期)和体外操作能力，可以利用NPBTs。据我们所知，通过转基因在柑橘中进行基因组编辑，已经成功地利用抗溃疡病基因CsLOB1诱导甜橙和柚子对柑橘溃疡病产生抗性。未来，NPBTs还将被用于改善水果性状，使它们更健康。无碳纳米管应用后的再生问题是一个瓶颈，需要对现有协议的效率进行优化。我们将讨论使用幼体和成熟植株的外植体的优点和缺点。在这篇综述中讨论的其他主要问题与无标记系统的要求和缩短长少年期有关。这篇综述旨在总结文献中适用于柑橘的方法和方法，重点是在使用NPBTs之前观察到的原则。

 

 

从2000年到2020年，对一些主要植物的基因组进行了测序，包括柑橘及其相关属(下，用蓝色线表示)和其他作物(上，用红色线表示)。

 

 

应用植物育种新技术获得的基因组修改通过示意图的工作流程说明。在“顺性发生”中，新性状来自于一个性相容的物种，并以其启动子和终止子的形式转移给受体。“基因编辑”需要使用Cas9来修改导向RNA (gRNA)，这是专门设计在目标基因上的。“碱基编辑”包括一个嵌合蛋白的作用，该蛋白由一个具有保守的特定DNA结合能力的死亡或镍酶Cas9和一个碱基修改酶(如腺苷和胞苷脱氨酶)组成。以下是几种果树作物控制特定性状的主要靶基因列表，并附有相应的文献。

 

 

农杆菌介导的不同组织来源的柑橘品种转化的不同方法。(A)珠心苗的幼体节间节段。(B)未受精胚珠获得的胚性愈伤组织。(C)成熟组织，如来自潮红和叶片的节间节段。将转化外植体再生得到的嫩枝或胚全部嫁接到有活力的砧木上，诱导其早花期，从而缩短对改良性状的评价。

 

NPBTs是一种强大的工具，可以在不改变柑桔优良品种特性的情况下改善品质性状，并保护世界柑桔免受HLB等最具侵略性和毁灭性的疾病的影响。柑橘属及其近缘种由于其生物学特性的复杂性，不能作为NPBTs应用的模式种;这一观点得到了缺乏确认数据的支持。到目前为止，科学研究已经使科学家能够缩小与其他木本植物相比的历史差距。尽管如此，在其他木本物种中取得的技术进步涉及到利用葡萄藤中的gRNA-Cas9/Cpf1 RNP复合物从原生质体细胞诱导植物再生(Malnoy等人，2016)以及释放CRISPR/Cas9 RNP诱导dna无靶向苹果和葡萄原生质体突变(Osakabe et al.， 2018);这些数据也将应用于柑橘，以建立更快速的转化方法。特别是，基因组编辑方法可以显示它们的有效性，特别是对于那些下调或降低单个基因的表达水平可以决定给定性状的修改的性状。

 

因此，克服基因型特异性和源外植体的问题，转化平台的可用性，以及采用新的载体和编辑策略，可能为柑橘育种者提供可靠的工具，快速导入与果实品质和其他重要农艺性状相关的基因。

 

 

        柑橘类水果，包括橙子、葡萄柚、柠檬、酸橙、橘子和橘子，是全球种植最广泛的水果之一。由于消费需求的增加，其产量每年都在增加。柑橘加工业每年都会产生大量的废物，仅柑橘皮废料就占到湿果质量的近50%。柑橘废弃物含有丰富的类黄酮、类胡萝卜素、膳食纤维、糖、多酚、精油和抗坏血酸，以及大量的微量元素，具有巨大的经济价值。柑橘废料也含有高浓度的糖，适合发酵生产生物乙醇。然而，如d -柠檬烯等化合物必须去除，以高效生产生物乙醇。本文旨在综述从柑橘废料/副产品中提取增值产品的各种流行方法的最新进展，以及它们作为各种功能化合物来源的潜在用途。

 

 

柑橘类水果属于那些商业种植的水果，它们含有丰富的植物化学物质和生物活性化合物，具有促进健康的特性。水果加工过程中产生大量废物，这些废物被喂给动物或处理掉，增加了环境的负担。然而，由于富含有价值的化合物，柑橘果渣，即果皮(黄皮和反照率)、种子和果渣，被认为是在食品和非食品部门的各种用途的有效生物资源材料。柑橘废弃物中固有的生物活性化合物可作为食品添加剂、胶囊、纳米颗粒、益生元、果胶源、精油、多酚、类胡萝卜素或膳食纤维。它也可以用作化妆品、药品、包装材料和合成燃料的天然成分。用作生物吸收剂、生物肥料、生物柴油、沼气和生物乙醇是柑橘废物的一些其他非食品应用。不管怎样，柑橘废物被认为是一种生态风险，与其他类型的废物一样。考虑到这一风险，最近制定了一些策略来减少其不利影响。这篇综述同样涵盖了在食品和非食品部门对柑橘废料进行稳定处理的所有可能的有效和经济的方法。

 

 

柑橘是意大利南部广泛种植的水果作物。柑橘的植物化学特征取决于柑橘的种类、组织和成熟期。本研究旨在对意大利南部西西里岛地区栽培的四种柑橘类植物的酚类化合物和类胡萝卜素进行全面分析，分析其不同组织和成熟期之间和内部的酚类化合物。选择的品种为柚子。2018年9月至2019年1月，每5周收获4次水果。在各生长阶段，黄酮类和反照率含量最高。未成熟的柠檬和‘Tarocco’橙的黄烷中酚类化合物(如narirutin)含量升高(分别为54.8±8.15和248±30.3 mg kg−1dw)。成熟期Narirutin显著降低(p < 0.05)。未熟柚和‘华盛顿脐橙’对香草酸的反照率也有类似的变化(p < 0.05)，分别为47.7±8.31和54.7±9.06 mg kg−1 dw。除柠檬外，橘皮苷在发育后期达到峰值(2213±173 mg kg−1dw;p < 0.0001)。就类胡萝卜素而言，黄酮类是最丰富的组织。总体而言，黄酮类化合物在成熟过程中增加了类胡萝卜素水平，除柚在9月累积类胡萝卜素最高(135±16.5 mg kg−1dw)外。紫黄质是橙汁囊中的主要类胡萝卜素，成熟的‘华盛顿脐橙’中紫黄质含量丰富(1月9.09±1.73 mg kg−1dw)。本研究为意大利南部柑橘类水果的综合利用提供了有价值的信息。

 

柑橘类产品的创意、创新与创制

 

 

 

 

未来创新的目标是涵盖旨在最大限度地再利用柑橘废物的各种策略和方法。重复利用将有助于最大限度地减少环境压力。通过实施不同的柑橘废物再利用综合方法，有可能提高工艺效率，增加盈利能力，为实现各种有价值化合物的清洁生产树立榜样。柑橘副产物作为功能化合物来源的开发及其在食品饮料、医药和化妆品等领域的应用是一个有前景的领域。这需要食品工艺师、食品化学家、营养学家和毒理学家的合作和跨学科研究。

 

 

在实现目标的同时，我们必须考虑几个重要的因素，包括高效的基础设施、内部资源、识别废物流的最佳替代品、系统的、严格的和定量的方法，以及高效的分析工具。柑橘废弃物的完全利用可以成为组织意识到减少浪费不仅有助于降低成本和提高工艺效率，而且还可以减少环境污染负荷的催化剂。此外，为了经济有效地再利用废物，必须达到一定的要求。在不久的将来，在考虑柑橘废料的完全利用时，我们预计将响应以下需求:首先，充足的可回收材料来源，如需要存在持续供应和完善的系统，从相同的物质中提取增值化合物。其次，应该有一种容易获得的设施或分析方法，以全面表征和定量分析柑橘副产品中的微量营养素和其他功能性化合物。第三，柑橘废弃物的系统利用和保持产品质量也是食品加工行业的一个重要障碍，在食品加工行业，保质期、抗篡改和食品安全问题是最重要的问题。

 

 

此外，一些对加工方法有不利影响的植物化学物质，如氨基甲酸乙酯、苯甲醛和硝酸盐，必须被有效的质量控制系统排除在外。第四，需要粮食和相关工业积极参与可持续生产和废物管理。第五，未来柑桔废弃物植物化学物质的生物活性、生物利用度和毒理学、稳定性以及与其他食品成分的相互作用等方面的研究应进行仔细的体外和体内研究评估。如果所有这些组成部分，如技术和经济可行性挑战、产品质量和健康安全不到位，回收将是不完整的。

 

 

柑橘是热带和亚热带地区最广泛种植的经济效益作物之一。年产量约8800万吨。柑橘类水果对低脂碳水化合物、低钠矿物质、膳食纤维、维生素，尤其是复合B和C的需求很高，已成为我们饮食中不可分割的重要组成部分。除了必需的营养物质，柑橘类水果也是生物活性植物化学物质的良好来源，即类胡萝卜素和类黄酮，它们分别提供维生素A原和抗氧化的好处。80%以上的柑橘被用于制造加工产品，如果汁、果酱、果冻、橘子酱等。全世界柑橘加工行业产生的废物超过4000万吨。这篇文章着重于从这些废物中提取各种有益的附加值化合物或植物化学物质，如类黄酮、类胡萝卜素、果胶、糖、柠檬苷、橙皮苷、柚皮苷、精油等，否则用常规的化学方法合成这些废物非常昂贵和耗时。黄酮类化合物，果胶，精油和糖积极用于制药应用和作为天然添加剂的功能食品。随着先进技术的进步，从柑橘中提取有益化合物已成为可能，消除土地和水的污染。废弃物中的抗氧化剂和化合物会杀死土壤中的微生物群，增加酸性。微波水扩散和重力法提取重要化合物的优势在于它消耗的溶剂量较少。其他技术，如超声波萃取、超临界流体萃取和加速溶剂萃取也被认为是获得更高附加值化合物收率和处理环境问题的有效方法。