【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农副产品废弃物处理，特别涉及一种果皮废弃物资源化利用的方法。
技术介绍
1、水果在加工、使用过程中会产生大量的果皮等废料，一般而言这些废料很少被开发，甚至被直接丢弃。这些废料含有多种活性成分，主要包括：果胶、纤维素、黄酮和色素等。果皮废弃物的能后有效的资源化利用是相关科研人员及社会公众共同的期望和追求。目前果皮的主要研究是集中在一些功能活性成分提取上，关于利用其富含果胶和纤维素的特性制备塑料的研究很少。
2、塑料制品的发展为人类提供了很大的便利，但是同时也带来了诸多的社会和环境问题。由于回收成本高，大量的塑料袋被丢弃。而塑料制品极难降解，这极大的威胁着环境和人类健康。随着人们环保意识的增强，开发可降解和回收的生物基塑料(如纤维素和果胶)广泛受到青睐。此外，因为食品腐败变质而带来的食品浪费和食品安全事件也引起了公众关注，开发能够保鲜的包装材料延缓食品的变质进程是解决这一问题的有效途径之一。
3、当前，已经开发了众多有潜力替代石化塑料的纤维素或果胶基薄膜，但是它们存在机械强度低，柔韧性差、水稳定性差、无抗氧化或抗菌活性和难以降解的问题，这很不利于进一步的发展应用。一般情况下，往往通过化学改性或与其它聚合物物理共混来改善薄膜的机械性能或水稳定性。然而这又面临着复杂的程序及有毒化学品的使用，不利于持续发展。尤其是在生物活性方面，通常受限于较差的释放动力学及潜在的生物毒性。因此，如何通过简单、绿色和可持续的方式制备出有潜力替代石化塑料的活性包装材料是具有重大意义的。
技术实
1、为解决上述问题，针对现有技术的缺点，本专利技术提供了一种果皮废弃物资源化利用的方法，目的在于提供一种基于果皮绿色、简便和可持续制备高强、多功能生物塑料的方法，该方法所得生物塑料机械性能好、具有抗菌特性，有望解决上述几个问题，同时可回收的果胶多糖，且果胶多糖的附加价值高。
2、一种果皮废弃物资源化利用的方法，步骤如下步骤：
3、1)将果皮烘干并粉碎；
4、2)将步骤1)所得物与水混合，在高压环境下，进行破壁处理；
5、3)使用饱和柠檬酸溶液将步骤2)所得混合物的ph调节至1-3，随后加热搅拌，柠檬酸溶液的优势柠檬酸是一种弱的有机酸，有利于防止对生物活性物质的保护4)将步骤3)所得混合液分离得到上清液和残渣；
6、5)将步骤4)的残渣与水混合，混合至均匀粘稠后得到纤维素基成膜浆料；
7、6)将步骤5)所得浆料进行脱气，平铺至基板，烘干或自然晾干后揭膜，即得生物塑料。
8、优选地，果皮为含有果胶和纤维素，果皮粉碎过200目筛。原料使用可以用柑橘属(橙子、柠檬、柑橘等)的果皮，或其他富含果胶和纤维素的果皮(火龙果、香蕉、西瓜等)均适用。
9、优选地，步骤2)中，所得物与水的质量比为1:20-50，高压环境为2.0-3.0mpa，破壁处理的条件为：微波功率为400-700w，超声波功率为300-500w，时间为10-20min。高压下的快速升温和超声协作可大大缩短果皮细胞壁结构的破碎进程，也避免了长时间高温等条件对于细胞壁中的活性成分的损伤或变质。
10、优选地，步骤3)中，加热搅拌的条件为：温度为65-95℃；时间30-60min，搅拌速率为150-500rpm。在低ph高温情况下的搅拌处理有利于加快果胶的解离；ph过高或温度过低都会致使果胶解离效率的降低，同时会使得细胞壁中含有的活性物质受到损伤或者使其变质。
11、优选地，步骤4)中，分离采用手段为离心、过滤或静置。
12、优选地，步骤5)中，水为残渣质量的10-20倍，混合采用搅拌和/或超声。进一步优选地，混合采用超声功率为300-450w，超声时间为5-10min，随后磁力搅拌至完全均匀。过少的水会导致不好均匀分散，过多的水会使基质浓度的降低而导致薄膜很难成型。
13、优选地，步骤6)中，浆料平铺至基板厚度为0.3-0.5cm，烘干条件为：40-60℃下干燥至可顺利揭下薄膜即可。太薄和太厚都不利于薄膜的稳定形成，温度过高会导致薄膜容易破裂。
14、优选地，上述步骤4)中的上清液回收果胶多糖，具体步骤如下：
15、7)将步骤4)所得上清液浓缩，加入无水乙醇后沉淀；
16、8)将步骤7)所得沉淀物复溶于水，经过滤处理；
17、9)将步骤8)所得溶液浓缩，然后冷冻干燥，得果胶多糖；
18、10)将步骤9)所得废液旋蒸分馏分别回收乙醇、水和柠檬酸溶液，可用于下轮生物塑料的生产。
19、进一步优选地，步骤7)中无水乙醇的加入量为上清液浓缩后的2-4倍体积。
20、进一步优选地，步骤8)中，经3.5kda过滤膜过滤24-48h，使得寡糖等小分子物质过滤出，为了进一步回收果胶多糖。
21、本专利技术通过在高压下，微波协同超声处理完成果皮细胞壁的破碎，随后柠檬酸热处理完成果胶与纤维素的分离，单一组分的果胶和纤维素各自都很难成膜或成膜后性能太差。本专利技术利用残留在纤维中的果胶充当交联剂，并与纤维素纤维紧密的缠绕，有利于提升薄膜的机械性能。此外，整个过程避免了苛刻化学品(如氢氧化钠、浓盐酸)的使用，避免对活性物质的影响，快速完成果胶和纤维素分离，有效同保存了大量的多酚类活性成分，所制备的生物塑料具备抗氧化、抗菌活性，且可以完全的降解，避免了污染。本专利技术所回收的果胶多糖中rg-i结构域较多，富含中性糖支链，分子量大，将其溶于水中时，它具有很高的黏度和模量，并能与食用油混合制备稳定的水包油乳液，具有优异的流变和乳化特性，相对市面上常规的果胶，具有更高的附加价值。
22、本专利技术具有以下优点及有益效果：
23、(1)本专利技术最大限度的利用了果皮，不仅避免了环境污染，也提升了果皮废料的应用价值；
24、(2)所得生物塑料机械强度高，且可完全降解，具有抗氧化和抗菌特性，能够延长水果等物品的保质期；
25、(3)所得生物塑料可回收，使用周期结束后的生物塑料经简单处理即可再次成膜；
26、(4)可回收得到果胶多糖，且果胶多糖的附加价值高；
27、(5)采用的方法，无需其他成膜剂、增塑剂等化学试剂，安全绿色且简便易行，成本低，容易实现可持续批量生产。
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1.一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，所述果皮为含有果胶和纤维素，果皮粉碎过200目筛。
3.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤2)中，所得物与水的质量比为1:20-50，高压环境为2.0-3.0MPa，破壁处理的条件为：微波功率为400-700W，超声波功率为300-500W，时间为10-20min。
4.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤3)中，加热搅拌的条件为：温度为65-95℃，时间30-60min，搅拌速率为150-500rpm。
5.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤4)中，分离采用手段为离心、过滤或静置；步骤5)中，水为残渣质量的10-20倍，混合采用搅拌和/或超声。
6.根据权利要求5所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，所述混合物采用超声功率为300-450W，超声时间为5-10min，随后磁力搅拌
7.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤6)中，浆料平铺至基板厚度为0.3-0.5cm，烘干条件为：40-60℃下干燥至可顺利揭下薄膜即可。
8.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，利用上述步骤4)中的上清液回收果胶多糖，具体步骤如下：
9.根据权利要求8所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤7)中无水乙醇的加入量为上清液浓缩后的2-4倍体积。
10.根据权利要求8所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤8)中，经3.5KDa过滤膜过滤24-48h。
...【技术特征摘要】
1.一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，所述果皮为含有果胶和纤维素，果皮粉碎过200目筛。
3.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤2)中，所得物与水的质量比为1:20-50，高压环境为2.0-3.0mpa，破壁处理的条件为：微波功率为400-700w，超声波功率为300-500w，时间为10-20min。
4.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤3)中，加热搅拌的条件为：温度为65-95℃，时间30-60min，搅拌速率为150-500rpm。
5.根据权利要求1所述的一种果皮废弃物资源化利用的方法，其特征在于，步骤4)中，分离采用手段为离心、过滤或静置；步骤5)中，水为残渣质量的10-20...
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