廣西《桑果汁生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》編制說明

廣西地方標準《桑果汁加工技術(shù)規(guī)程》編制說明一、任務(wù)來源和起草單位根據(jù)廣西壯族自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局下達的文件《關(guān)于下達2017年第四批廣西地方標準制定（修訂）項目計劃的通知》（桂質(zhì)監(jiān)函〔2017〕169號）精神，我單位承擔的廣西地方標準《桑果汁加工技術(shù)規(guī)程》（編號：2017-0470）于2017年5月獲得立項。本標準由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院提出，廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究、廣西頤生園生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司負責起草。二、制定標準的必要性廣西桑果資源豐富，2019年我區(qū)桑園面積達200多萬畝，桑果產(chǎn)量達2萬多噸，并且生產(chǎn)規(guī)模正不斷擴大。自2000年起，桑蠶業(yè)即定位為廣西新興農(nóng)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，種植面積不斷擴大，位居全國前列。但我區(qū)目前對桑蠶產(chǎn)業(yè)主要副產(chǎn)物資源-桑果的加工與循環(huán)利用極少，綜合開發(fā)技術(shù)水平低下，大量桑果制種后棄于田間地頭成為廢棄物，臭味難聞、病原菌滋生擴散問題嚴重，這不僅造成資源極大浪費，還嚴重污染生態(tài)環(huán)境。如何充分利用廣西豐富的蠶桑資源，對其進行深加工開發(fā)，成為我區(qū)蠶桑資源生態(tài)建設(shè)以及農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。應(yīng)用深加工技術(shù)手段，將蠶桑廢棄物桑果轉(zhuǎn)化為具有高附加值的產(chǎn)品，不僅能有效減少桑果資源的浪費，降低廢棄物對生態(tài)環(huán)境污染的風險，還能增加農(nóng)民的經(jīng)濟收入，帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，滿足市場對桑果保健食品的需求，取得良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。桑果汁是以新鮮的桑果為原料經(jīng)加工制成未經(jīng)發(fā)酵的汁液，保持了桑果原有的色澤和風味。桑果汁具備了桑果豐富的營養(yǎng)成分，富含活性蛋白、維生素、氨基酸、胡蘿卜素、礦物質(zhì)、還含有白藜蘆醇、花青素等活性成份，營養(yǎng)是蘋果的5～6倍，是葡萄的4倍，有助于提高人體免疫力，具有延緩衰老，養(yǎng)顏美容的功效。桑葚還可以入藥，桑果性味甘寒，具有補肝益腎、生津潤燥、烏發(fā)明目等功效。目前，國內(nèi)對桑果汁工藝的研究和生產(chǎn)企業(yè)眾多，目前較為出名的是廣東省寶桑園健康食品有限公司生產(chǎn)的桑果汁飲料。廣西自“十二五”規(guī)劃期以來，加大了對桑果深加工的研發(fā)力度，廣西石埠乳業(yè)有限公司、廣西頤生園生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司和廣西平果縣惠民蠶業(yè)科技有限責任公司均開發(fā)了桑果汁產(chǎn)品，并建有桑果原汁、桑果汁生產(chǎn)線，然而目前為止廣西區(qū)內(nèi)未見有可供參考的標準形成，造成產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，影響桑果汁的推廣和開發(fā)。通過標準的制定，可作為生產(chǎn)的準繩和檢驗依據(jù)，以最佳的條件組織生產(chǎn)，提高桑果汁產(chǎn)品的質(zhì)量，促進優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗。同時，有利于更好地開展桑果汁產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督，保證產(chǎn)品穩(wěn)定性，對產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)化以及保護產(chǎn)品所屬行業(yè)的進一步的發(fā)展意義重大。三、課題研究工作和標準征求意見稿的起草經(jīng)過1、研究工作基礎(chǔ)本團隊依托廣西農(nóng)產(chǎn)品生物保鮮物流與加工八桂學者崗位，廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點實驗室等科研平臺，開展了桑果汁加工技術(shù)研究。分別實施了包括國家星火計劃項目“桑葚深加工關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”、國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項經(jīng)費項目“漿果貯藏與產(chǎn)地加工技術(shù)集成與示范”、生態(tài)廣西建設(shè)引導資金項目“桑葚資源化生態(tài)化加工利用技術(shù)示范與推廣”、廣西農(nóng)業(yè)科學院科技成果轉(zhuǎn)化項目“廣西桑果深加工關(guān)鍵技術(shù)成果中試轉(zhuǎn)化與示范”等，對桑果汁的加工關(guān)鍵技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程和產(chǎn)品開發(fā)做了深入研究：（1）桑果汁飲料加工技術(shù)與新產(chǎn)品研發(fā)首先從桑果汁營養(yǎng)及功能成分分析入手，探明其功能成分花色苷含量并進一步確定了桑果汁的抗氧化活性和金屬螯合力。在研究確定金屬離子、抗氧化劑、甜味劑、酸味劑、防腐劑對桑果汁花色苷穩(wěn)定性影響的基礎(chǔ)上，優(yōu)化得到了最佳的工藝路線及產(chǎn)品配方為克服桑果汁揮發(fā)性致香成分少、特征性風味香氣不突出的缺點，運用香氣輪廓互補法、感官評定法創(chuàng)造性的引入荔枝汁，綜合了桑果和荔枝的營養(yǎng)、風味特點，研制了一種同時具有桑果和荔枝香氣和滋味、口感清爽協(xié)調(diào)、能補充多重營養(yǎng)素的桑果和荔枝復合果汁新產(chǎn)品，已申請國家發(fā)明專利（受理號：CN201210394106.3）。（2）桑果汁飲料產(chǎn)品質(zhì)量根據(jù)感官評價標準，桑果汁飲料產(chǎn)品色澤紫紅，具有桑果特有滋味及香味，味感協(xié)調(diào)，柔和，酸甜適宜，無異味，產(chǎn)品均勻穩(wěn)定，無雜質(zhì)，無分層，久置有少量果肉沉淀，但經(jīng)搖勻后仍呈勻混濁狀態(tài)，符合《桑果汁及桑果汁飲料》（DB44/T274-2005）標準的指標要求。產(chǎn)品總砷、鉛、銅、大腸菌群、霉菌計數(shù)、致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌）等各項理化指標符合國家標準（表11）。桑果飲料中有害元素鉛、砷、銅等明顯低于食品衛(wèi)生技術(shù)要求。（3）桑果汁飲料產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)與功能活性桑果汁飲料營養(yǎng)與功能成分含量：桑果汁飲料富含人體必需的多種功能成分，具有較高的營養(yǎng)和藥用價值。桑果汁飲料含有多種營養(yǎng)成份和生理活性物質(zhì)，其中總酚含量4.74mg/g、類黃酮含量1.18mg/g、花色苷含量0.79mg/g，均高于一般水果。桑果汁飲料抗氧化功能活性：桑果汁飲料濃度在2~10mg/mL范圍內(nèi)對DPPH自由基清除率隨濃度的增加而提高；當濃度為10mg/mL時，其DPPH自由基清除率可達83.97%，此時桑果汁飲料對DPPH自由基清除活性是維生素C對DPPH自由基清除活性的3倍。（4）桑果汁飲料加工技術(shù)的示范推廣目前開發(fā)的桑果汁飲料及加工技術(shù)已在廣西十幾家企業(yè)進行示范推廣、建立示范基地，并將該成果轉(zhuǎn)化給廣西頤生園生物科技有限公司。起草單位廣西農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所成立于2008年12月，是廣西專門從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究的省級科研機構(gòu)，主要開展農(nóng)產(chǎn)品貯運保鮮、精深加工、農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用及其相關(guān)質(zhì)量標準、控制體系的研發(fā)與推廣。建有8個廣西農(nóng)業(yè)科學院穩(wěn)定資助科研團隊，在職在編員工31人，其中博士5人、碩士19人，高級職稱20人，聘用職工28人。擁有國家百千萬人才工程人選、有突出貢獻中青年專家1人，國家“萬人計劃”青年拔尖人才1人，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家1人，國家級品酒師4人，廣西“八桂學者”1人，廣西“新世紀十百千人才工程”第二層次人選2人，廣西高層次人才認定專家2人，廣西創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展科技重大專項首席專家4人，廣西“十百千知識產(chǎn)權(quán)中青年專家”4人，廣西農(nóng)業(yè)科學院青年拔尖人才3人，外籍客座研究員2人，東盟杰出青年科學家來華入桂工作外籍學者2人，柔性引進高層次人才3人。建設(shè)有國家香蕉保鮮加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心，國家香蕉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系加工功能研究室、副產(chǎn)物綜合利用崗位，廣西農(nóng)產(chǎn)品生物保鮮物流與加工八桂學者崗位，廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點實驗室，廣西香蕉保鮮與加工工程技術(shù)研究中心，廣西超高油高蛋白玉米加工工程技術(shù)研究中心（共建單位）等科研平臺。先后主持承擔國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃項目課題、國家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項課題、國家“萬人計劃”人才專項、國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學家專項資金項目、中央財政農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)資金項目、中央引導地方科技發(fā)展專項資金項目、國家農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗示范項目、國家星火計劃項目、國家人社部留學人員科技活動擇優(yōu)資助經(jīng)費項目、國家級引進國外技術(shù)管理人才項目、廣西創(chuàng)新驅(qū)動重大專項、廣西科學研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目、廣西自然科學基金重點項目、廣西農(nóng)業(yè)重點科技項目等各級科研項目218項。截至目前，科技人員發(fā)表科研論文235篇，其中SCI收錄50篇、EI收錄8篇；獲批制定地方標準47項、團體標準41項；申請專利286件，獲授權(quán)專利106件。先后獲得獎勵：廣西科學技術(shù)進步獎一等獎，廣西農(nóng)牧漁業(yè)豐收獎一等獎，廣西科學技術(shù)進步獎二等獎（4項），農(nóng)業(yè)部“全國農(nóng)牧漁業(yè)豐收獎三等獎”，農(nóng)業(yè)部“中華農(nóng)業(yè)科技獎三等獎”，廣東科技進步獎二等獎，中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新成果獎二等獎（2項），中國商業(yè)聯(lián)合會科技獎一等獎、二等獎，中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進步獎一等獎、三等獎（2項），中國技術(shù)市場協(xié)會金橋獎，中國熱帶作物學會科技進步獎二等獎，農(nóng)業(yè)部加工局“農(nóng)產(chǎn)品加工十大科技創(chuàng)新與推廣成果獎”，廣西重要技術(shù)標準獎（2項），廣西青年科技獎（2項），“國際糖業(yè)發(fā)展促進會（SSRP）學術(shù)論文報告”一等獎，廣西自然科學優(yōu)秀論文二等獎，廣西發(fā)明創(chuàng)造成果展覽交易會金獎、銀獎（10項），廣東省輕工業(yè)協(xié)會科學技術(shù)進步獎一等獎，南寧市科技進步二等獎，中國楊凌農(nóng)業(yè)高新科技成果博覽會‘后稷特別獎’、‘后稷獎’（6項），中國科學院院長優(yōu)秀獎，廣西農(nóng)業(yè)科學院科技進步獎一等獎（5項）、二等獎（3項），百色市科技進步獎三等獎，福建省自然科學優(yōu)秀學術(shù)論文二等獎，廣西五一勞動獎?wù)?，廣西青年五四獎?wù)拢瑥V西自治區(qū)敬業(yè)奉獻道德模范，廣西三八紅旗手，區(qū)直機關(guān)優(yōu)秀黨務(wù)工作者等各級各類獎勵99項。我所先后榮獲“全國巾幗文明崗”、“廣西三八紅旗集體”、“西鄉(xiāng)塘區(qū)科技工作先進單位”（2次）、“西鄉(xiāng)塘區(qū)科技工作科技成果轉(zhuǎn)化先進單位”、廣西農(nóng)業(yè)科學院“先進基層黨組織”（2次）等榮譽稱號。2、標準征求意見稿的起草經(jīng)過2017年5月至12月按照廣西壯族自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《關(guān)于下達2017年第四批廣西地方標準制定（修訂）項目計劃的通知》精神，為做好標準的編制工作，我單位成立標準起草工作小組；部署了制標工作方案和小組成員分工負責標準起草工作時間安排表，全面開展廣西地方標準《桑果汁加工技術(shù)規(guī)程》的編制工作。2018年1月至12月，課題組對多年來的研究資料進行了匯合、分析和總結(jié)，并查閱了大量的國內(nèi)文獻資料，確定了廣西地方標準《桑果汁加工技術(shù)規(guī)程》的基本內(nèi)容和思路。經(jīng)過反復研討，形成了標準的編制原則及綱要。2019年1月至12月，課題組對廣東省寶桑園健康食品有限公司、廣西石埠乳業(yè)有限公司、廣西頤生園生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司和廣西平果縣惠民蠶業(yè)科技有限責任公司等從事桑果汁加工的企業(yè)進行了調(diào)研。2020年1月至4月經(jīng)廣西農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所編制小組成員的反復討論和寫作、修改，完成了廣西地方標準《桑果汁加工技術(shù)規(guī)程》的征求意見稿。四、標準編制原則及技術(shù)依據(jù)1、編制原則課題編制遵循“科學、適度、可行”原則，考慮標準前瞻性又顧及生產(chǎn)實際，確保標準可以作為政府部門監(jiān)督、指導生產(chǎn)的依據(jù)，在生產(chǎn)上切實可行。（1）科學性標準的制定過程中采用文案調(diào)查法、專家座談法、現(xiàn)場調(diào)查實驗等多種研究方法，科學的研究方法為標準內(nèi)容的科學性提供了有力保障。（2）客觀性因各地從事桑果汁加工的企業(yè)水平和形式都具有一定的差異性，因此在標準制定過程中研究小組充分考慮了各地企業(yè)發(fā)展的實際情況，盡量做到標準內(nèi)容切合大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)實際，在保證安全和產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，不對企業(yè)所采用的具體工藝方法和設(shè)備做過多要求。（3）可操作性標準中所涉及的操作流程清晰，量化指標科學合理，提出的方法、要求易于操作，對于桑果汁加工企業(yè)能夠起到一定的引導和規(guī)范作用。2、技術(shù)依據(jù)本標準按照GB/T1.1—2020《文件化工作導則第1部分：文件化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定要求編制，并根據(jù)前期研究成果及應(yīng)用資料，符合國家產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有關(guān)規(guī)定。2.1桑果汁飲料開發(fā)2.1.1桑果汁飲料產(chǎn)品質(zhì)量指標根據(jù)感官評價標準，桑果汁飲料產(chǎn)品色澤紫紅，具有桑果特有滋味及香味，味感協(xié)調(diào)，柔和，酸甜適宜，無異味，產(chǎn)品均勻穩(wěn)定，無雜質(zhì)，無分層，久置有少量果肉沉淀，但經(jīng)搖勻后仍呈勻混濁狀態(tài)，符合《桑果汁及桑果汁飲料》（DB44/T274-2005）標準的指標要求。產(chǎn)品總砷（以As計）0.01mg/L、鉛＜0.01mg/L、銅1.1mg/L、大腸菌群＜3MPN/100mL、霉菌計數(shù)1cfu/mL、致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌）未檢出，產(chǎn)品各項理化指標符合國家標準。桑果飲料中有害元素鉛、砷、銅等明顯低于食品衛(wèi)生技術(shù)要求。2.2.2（1）桑果汁飲料營養(yǎng)與功能成分含量桑果汁飲料富含人體必需的多種功能成分，具有較高的營養(yǎng)和藥用價值。本項目研究結(jié)果表明，桑果汁飲料含有多種營養(yǎng)成份和生理活性物質(zhì)，其中總酚含量4.74mg/g、類黃酮含量1.18mg/g、花色苷含量0.79mg/g，均高于一般水果。大量文獻報道酚類、類黃酮、花色苷具有抗氧化、抗動脈硬化、降低膽固醇和抗輻射等藥理作用。表 桑汁料營與功成分營養(yǎng)功成分含量可溶固物（%）8.00總糖按萄計）6.45總酸按檬計）0.55蛋白（%）2.32總酚（mg/g，按食計）4.74類黃（mg/g，蘆）1.18（mg/mL，按矢車菊）0.792～10mg/mLDPPHmg/mLDPPH，此時桑果汁飲料對DPPH自由基清除活性是維生素C對DPPH自由基清除活性的3倍。10mg/mL89.72%（4mg/mL（6mg/mL以上10mg/mL時對金屬離55.23。2.2桑果汁飲料產(chǎn)品中花色苷的穩(wěn)定性（1）金屬離子對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響添加四種不同濃度Ca2+，桑果花色苷保存率變化趨勢與對照相同，高濃度的Ca2+對花色苷略有增色作用。經(jīng)過多重比較統(tǒng)計分析得P=0.998﹥0.05，說明實驗組間沒有顯著差異，即金屬離子Ca2+在1～15mM時對桑果花色苷的穩(wěn)定性無顯著影響。當Zn2+濃度為1～15mM時，桑果花色苷保存率隨著Zn2+濃度的增加而減小，且添加Zn2+組的花色苷保存率均低于對照組。分析認為，Zn2+可能與花色苷形成了某種絡(luò)合物，從而影響了桑果花色苷的穩(wěn)定性。當加熱時間為0～2h時，含不同濃度Mn2+的桑果花色苷溶液保存率急劇下降，之后變化趨于平緩，添加Mn2+組的花色苷保存率顯著低于對照組。由此可見，Mn2+使桑果花色苷的穩(wěn)定性明顯下降。在實驗所設(shè)置的濃度范圍內(nèi)，桑果花色苷保存率隨著Fe2+濃度的增加而增加，且隨著加熱時間的延長含F(xiàn)e2+的花色苷保存率均高于對照組，在80°C條件下加熱5h，不含F(xiàn)e2+的桑果花色苷保存率為55.59%，而Fe2+濃度為1mM、5mM、10mM和15mM的花色苷保存率僅為56.65%、60.69%、65.32%和66.06%。說明Fe2+對桑果花色苷有一定的護色效果。（2）抗氧化劑對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響延長加熱時間或者增加抗壞血酸的濃度，均會導致桑果花色苷的保存率出現(xiàn)大幅度下降，溶液顏色由深變淺，在80°C條件下加熱5h，不含抗壞血酸的桑果花色苷保存率為80.24%，而抗壞血酸濃度為250mg/L和500mg/L的花色苷保存率僅為41.84%、27.30%。由此可見，抗壞血酸對桑果花色苷有明顯的降解作用，這可能是因為抗壞血酸在接觸氧氣后，發(fā)生氧化反應(yīng)生成H2O2，而H2O2則可以直接親核進攻花色苷的C2位，從而導致花色苷開環(huán)降解。（3）甜味劑對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響①葡萄糖對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響當葡萄糖濃度為5%～20%時，添加葡萄糖組的桑果花色苷保存率均低于對照組，在80°C條件下加熱5h，不含葡萄糖的桑果花色苷保存率為46.09%，葡萄糖濃度為5%、10%、15%和20%的花色苷保存率分別為39.67%、41.15%、32.12%和37.29%。這是由于葡萄糖、蔗糖和果糖等和它們的降解產(chǎn)物均能導致花色苷的穩(wěn)定性下降，使其發(fā)生降解，同時Daravingas等報道，作為糖的典型降解產(chǎn)物糠醛比羥甲基糠醛更能引起花色苷的降解。②蔗糖對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響在實驗所設(shè)置的濃度范圍內(nèi)，隨著蔗糖濃度的升高，桑果花色苷的保存率逐漸遞增。但蔗糖對桑果花色苷也有輕微的不良影響，添加蔗糖組的桑果花色苷保存率均低于對照組。（4）酸味劑對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響①檸檬酸對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響在所研究的檸檬酸濃度范圍內(nèi)（1%～4%），桑果花色苷的保存率均明顯高于對照組，但添加4種不同濃度的檸檬酸，其對應(yīng)的桑果花色苷保存率差異不顯著（P＞0.05），因此可以根據(jù)生產(chǎn)需要適當添加檸檬酸來增加桑果花色苷的穩(wěn)定性。②蘋果酸對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響在加熱時間為1h時，各濃度的蘋果酸增色效果均不明顯，隨著加熱時間的延長，桑果花色苷的增色效果逐漸明顯，且桑果花色苷的保存率隨著蘋果酸濃度的增加而增加。由此可見，蘋果酸對桑果花色苷的穩(wěn)定性具有增強作用。③乳酸對桑果花色苷穩(wěn)定性的影響在實驗所設(shè)置的乳酸濃度范圍內(nèi)，加入1%～4%的乳酸對桑果花色苷的保存率無明顯影響，且當加熱時間大于2h后，添