广西《桑果汁生产技术规程》编制说明

广西地方标准《桑果汁加工技术规程》编制说明一、任务来源和起草单位根据广西壮族自治区质量技术监督局下达的文件《关于下达2017年第四批广西地方标准制定（修订）项目计划的通知》（桂质监函〔2017〕169号）精神，我单位承担的广西地方标准《桑果汁加工技术规程》（编号：2017-0470）于2017年5月获得立项。本标准由广西壮族自治区农业科学院提出，广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究、广西颐生园生态农业有限公司负责起草。二、制定标准的必要性广西桑果资源丰富，2019年我区桑园面积达200多万亩，桑果产量达2万多吨，并且生产规模正不断扩大。自2000年起，桑蚕业即定位为广西新兴农业优势产业，种植面积不断扩大，位居全国前列。但我区目前对桑蚕产业主要副产物资源-桑果的加工与循环利用极少，综合开发技术水平低下，大量桑果制种后弃于田间地头成为废弃物，臭味难闻、病原菌滋生扩散问题严重，这不仅造成资源极大浪费，还严重污染生态环境。如何充分利用广西丰富的蚕桑资源，对其进行深加工开发，成为我区蚕桑资源生态建设以及农产品加工产业亟待解决的问题。应用深加工技术手段，将蚕桑废弃物桑果转化为具有高附加值的产品，不仅能有效减少桑果资源的浪费，降低废弃物对生态环境污染的风险，还能增加农民的经济收入，带动产业发展，满足市场对桑果保健食品的需求，取得良好的生态效益、经济效益和社会效益。桑果汁是以新鲜的桑果为原料经加工制成未经发酵的汁液，保持了桑果原有的色泽和风味。桑果汁具备了桑果丰富的营养成分，富含活性蛋白、维生素、氨基酸、胡萝卜素、矿物质、还含有白藜芦醇、花青素等活性成份，营养是苹果的5～6倍，是葡萄的4倍，有助于提高人体免疫力，具有延缓衰老，养颜美容的功效。桑葚还可以入药，桑果性味甘寒，具有补肝益肾、生津润燥、乌发明目等功效。目前，国内对桑果汁工艺的研究和生产企业众多，目前较为出名的是广东省宝桑园健康食品有限公司生产的桑果汁饮料。广西自“十二五”规划期以来，加大了对桑果深加工的研发力度，广西石埠乳业有限公司、广西颐生园生态农业有限公司和广西平果县惠民蚕业科技有限责任公司均开发了桑果汁产品，并建有桑果原汁、桑果汁生产线，然而目前为止广西区内未见有可供参考的标准形成，造成产品质量参差不齐，影响桑果汁的推广和开发。通过标准的制定，可作为生产的准绳和检验依据，以最佳的条件组织生产，提高桑果汁产品的质量，促进优质、高产、低耗。同时，有利于更好地开展桑果汁产品的质量监督，保证产品稳定性，对产品品质的优化以及保护产品所属行业的进一步的发展意义重大。三、课题研究工作和标准征求意见稿的起草经过1、研究工作基础本团队依托广西农产品生物保鲜物流与加工八桂学者岗位，广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室等科研平台，开展了桑果汁加工技术研究。分别实施了包括国家星火计划项目“桑葚深加工关键技术研究与示范”、国家公益性行业（农业）科研专项经费项目“浆果贮藏与产地加工技术集成与示范”、生态广西建设引导资金项目“桑葚资源化生态化加工利用技术示范与推广”、广西农业科学院科技成果转化项目“广西桑果深加工关键技术成果中试转化与示范”等，对桑果汁的加工关键技术、生产技术规程和产品开发做了深入研究：（1）桑果汁饮料加工技术与新产品研发首先从桑果汁营养及功能成分分析入手，探明其功能成分花色苷含量并进一步确定了桑果汁的抗氧化活性和金属螯合力。在研究确定金属离子、抗氧化剂、甜味剂、酸味剂、防腐剂对桑果汁花色苷稳定性影响的基础上，优化得到了最佳的工艺路线及产品配方为克服桑果汁挥发性致香成分少、特征性风味香气不突出的缺点，运用香气轮廓互补法、感官评定法创造性的引入荔枝汁，综合了桑果和荔枝的营养、风味特点，研制了一种同时具有桑果和荔枝香气和滋味、口感清爽协调、能补充多重营养素的桑果和荔枝复合果汁新产品，已申请国家发明专利（受理号：CN201210394106.3）。（2）桑果汁饮料产品质量根据感官评价标准，桑果汁饮料产品色泽紫红，具有桑果特有滋味及香味，味感协调，柔和，酸甜适宜，无异味，产品均匀稳定，无杂质，无分层，久置有少量果肉沉淀，但经摇匀后仍呈匀混浊状态，符合《桑果汁及桑果汁饮料》（DB44/T274-2005）标准的指标要求。产品总砷、铅、铜、大肠菌群、霉菌计数、致病菌（沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌）等各项理化指标符合国家标准（表11）。桑果饮料中有害元素铅、砷、铜等明显低于食品卫生技术要求。（3）桑果汁饮料产品营养品质与功能活性桑果汁饮料营养与功能成分含量：桑果汁饮料富含人体必需的多种功能成分，具有较高的营养和药用价值。桑果汁饮料含有多种营养成份和生理活性物质，其中总酚含量4.74mg/g、类黄酮含量1.18mg/g、花色苷含量0.79mg/g，均高于一般水果。桑果汁饮料抗氧化功能活性：桑果汁饮料浓度在2~10mg/mL范围内对DPPH自由基清除率随浓度的增加而提高；当浓度为10mg/mL时，其DPPH自由基清除率可达83.97%，此时桑果汁饮料对DPPH自由基清除活性是维生素C对DPPH自由基清除活性的3倍。（4）桑果汁饮料加工技术的示范推广目前开发的桑果汁饮料及加工技术已在广西十几家企业进行示范推广、建立示范基地，并将该成果转化给广西颐生园生物科技有限公司。起草单位广西农业科学院农产品加工研究所成立于2008年12月，是广西专门从事农产品加工研究的省级科研机构，主要开展农产品贮运保鲜、精深加工、农业废弃物综合利用及其相关质量标准、控制体系的研发与推广。建有8个广西农业科学院稳定资助科研团队，在职在编员工31人，其中博士5人、硕士19人，高级职称20人，聘用职工28人。拥有国家百千万人才工程人选、有突出贡献中青年专家1人，国家“万人计划”青年拔尖人才1人，享受国务院政府特殊津贴专家1人，国家级品酒师4人，广西“八桂学者”1人，广西“新世纪十百千人才工程”第二层次人选2人，广西高层次人才认定专家2人，广西创新驱动发展科技重大专项首席专家4人，广西“十百千知识产权中青年专家”4人，广西农业科学院青年拔尖人才3人，外籍客座研究员2人，东盟杰出青年科学家来华入桂工作外籍学者2人，柔性引进高层次人才3人。建设有国家香蕉保鲜加工技术研发专业中心，国家香蕉产业技术体系加工功能研究室、副产物综合利用岗位，广西农产品生物保鲜物流与加工八桂学者岗位，广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西香蕉保鲜与加工工程技术研究中心，广西超高油高蛋白玉米加工工程技术研究中心（共建单位）等科研平台。先后主持承担国家自然科学基金、国家重点研发计划项目课题、国家农业部公益性行业（农业）科研专项课题、国家“万人计划”人才专项、国家产业技术体系岗位科学家专项资金项目、中央财政农业技术推广服务资金项目、中央引导地方科技发展专项资金项目、国家农业部农业技术试验示范项目、国家星火计划项目、国家人社部留学人员科技活动择优资助经费项目、国家级引进国外技术管理人才项目、广西创新驱动重大专项、广西科学研究与技术开发计划项目、广西自然科学基金重点项目、广西农业重点科技项目等各级科研项目218项。截至目前，科技人员发表科研论文235篇，其中SCI收录50篇、EI收录8篇；获批制定地方标准47项、团体标准41项；申请专利286件，获授权专利106件。先后获得奖励：广西科学技术进步奖一等奖，广西农牧渔业丰收奖一等奖，广西科学技术进步奖二等奖（4项），农业部“全国农牧渔业丰收奖三等奖”，农业部“中华农业科技奖三等奖”，广东科技进步奖二等奖，中国产学研合作创新成果奖二等奖（2项），中国商业联合会科技奖一等奖、二等奖，中国轻工业联合会科技进步奖一等奖、三等奖（2项），中国技术市场协会金桥奖，中国热带作物学会科技进步奖二等奖，农业部加工局“农产品加工十大科技创新与推广成果奖”，广西重要技术标准奖（2项），广西青年科技奖（2项），“国际糖业发展促进会（SSRP）学术论文报告”一等奖，广西自然科学优秀论文二等奖，广西发明创造成果展览交易会金奖、银奖（10项），广东省轻工业协会科学技术进步奖一等奖，南宁市科技进步二等奖，中国杨凌农业高新科技成果博览会‘后稷特别奖’、‘后稷奖’（6项），中国科学院院长优秀奖，广西农业科学院科技进步奖一等奖（5项）、二等奖（3项），百色市科技进步奖三等奖，福建省自然科学优秀学术论文二等奖，广西五一劳动奖章，广西青年五四奖章，广西自治区敬业奉献道德模范，广西三八红旗手，区直机关优秀党务工作者等各级各类奖励99项。我所先后荣获“全国巾帼文明岗”、“广西三八红旗集体”、“西乡塘区科技工作先进单位”（2次）、“西乡塘区科技工作科技成果转化先进单位”、广西农业科学院“先进基层党组织”（2次）等荣誉称号。2、标准征求意见稿的起草经过2017年5月至12月按照广西壮族自治区质量技术监督局《关于下达2017年第四批广西地方标准制定（修订）项目计划的通知》精神，为做好标准的编制工作，我单位成立标准起草工作小组；部署了制标工作方案和小组成员分工负责标准起草工作时间安排表，全面开展广西地方标准《桑果汁加工技术规程》的编制工作。2018年1月至12月，课题组对多年来的研究资料进行了汇合、分析和总结，并查阅了大量的国内文献资料，确定了广西地方标准《桑果汁加工技术规程》的基本内容和思路。经过反复研讨，形成了标准的编制原则及纲要。2019年1月至12月，课题组对广东省宝桑园健康食品有限公司、广西石埠乳业有限公司、广西颐生园生态农业有限公司和广西平果县惠民蚕业科技有限责任公司等从事桑果汁加工的企业进行了调研。2020年1月至4月经广西农业科学院农产品加工研究所编制小组成员的反复讨论和写作、修改，完成了广西地方标准《桑果汁加工技术规程》的征求意见稿。四、标准编制原则及技术依据1、编制原则课题编制遵循“科学、适度、可行”原则，考虑标准前瞻性又顾及生产实际，确保标准可以作为政府部门监督、指导生产的依据，在生产上切实可行。（1）科学性标准的制定过程中采用文案调查法、专家座谈法、现场调查实验等多种研究方法，科学的研究方法为标准内容的科学性提供了有力保障。（2）客观性因各地从事桑果汁加工的企业水平和形式都具有一定的差异性，因此在标准制定过程中研究小组充分考虑了各地企业发展的实际情况，尽量做到标准内容切合大多数企业生产实际，在保证安全和产品质量的基础上，不对企业所采用的具体工艺方法和设备做过多要求。（3）可操作性标准中所涉及的操作流程清晰，量化指标科学合理，提出的方法、要求易于操作，对于桑果汁加工企业能够起到一定的引导和规范作用。2、技术依据本标准按照GB/T1.1—2020《文件化工作导则第1部分：文件化文件的结构和起草规则》的规定要求编制，并根据前期研究成果及应用资料，符合国家产业可持续发展的有关规定。2.1桑果汁饮料开发2.1.1桑果汁饮料产品质量指标根据感官评价标准，桑果汁饮料产品色泽紫红，具有桑果特有滋味及香味，味感协调，柔和，酸甜适宜，无异味，产品均匀稳定，无杂质，无分层，久置有少量果肉沉淀，但经摇匀后仍呈匀混浊状态，符合《桑果汁及桑果汁饮料》（DB44/T274-2005）标准的指标要求。产品总砷（以As计）0.01mg/L、铅＜0.01mg/L、铜1.1mg/L、大肠菌群＜3MPN/100mL、霉菌计数1cfu/mL、致病菌（沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌）未检出，产品各项理化指标符合国家标准。桑果饮料中有害元素铅、砷、铜等明显低于食品卫生技术要求。2.2.2（1）桑果汁饮料营养与功能成分含量桑果汁饮料富含人体必需的多种功能成分，具有较高的营养和药用价值。本项目研究结果表明，桑果汁饮料含有多种营养成份和生理活性物质，其中总酚含量4.74mg/g、类黄酮含量1.18mg/g、花色苷含量0.79mg/g，均高于一般水果。大量文献报道酚类、类黄酮、花色苷具有抗氧化、抗动脉硬化、降低胆固醇和抗辐射等药理作用。表 桑汁料营与功成分营养功成分含量可溶固物（%）8.00总糖按萄计）6.45总酸按檬计）0.55蛋白（%）2.32总酚（mg/g，按食计）4.74类黄（mg/g，芦）1.18（mg/mL，按矢车菊）0.792～10mg/mLDPPHmg/mLDPPH，此时桑果汁饮料对DPPH自由基清除活性是维生素C对DPPH自由基清除活性的3倍。10mg/mL89.72%（4mg/mL（6mg/mL以上10mg/mL时对金属离55.23。2.2桑果汁饮料产品中花色苷的稳定性（1）金属离子对桑果花色苷稳定性的影响添加四种不同浓度Ca2+，桑果花色苷保存率变化趋势与对照相同，高浓度的Ca2+对花色苷略有增色作用。经过多重比较统计分析得P=0.998﹥0.05，说明实验组间没有显著差异，即金属离子Ca2+在1～15mM时对桑果花色苷的稳定性无显著影响。当Zn2+浓度为1～15mM时，桑果花色苷保存率随着Zn2+浓度的增加而减小，且添加Zn2+组的花色苷保存率均低于对照组。分析认为，Zn2+可能与花色苷形成了某种络合物，从而影响了桑果花色苷的稳定性。当加热时间为0～2h时，含不同浓度Mn2+的桑果花色苷溶液保存率急剧下降，之后变化趋于平缓，添加Mn2+组的花色苷保存率显著低于对照组。由此可见，Mn2+使桑果花色苷的稳定性明显下降。在实验所设置的浓度范围内，桑果花色苷保存率随着Fe2+浓度的增加而增加，且随着加热时间的延长含Fe2+的花色苷保存率均高于对照组，在80°C条件下加热5h，不含Fe2+的桑果花色苷保存率为55.59%，而Fe2+浓度为1mM、5mM、10mM和15mM的花色苷保存率仅为56.65%、60.69%、65.32%和66.06%。说明Fe2+对桑果花色苷有一定的护色效果。（2）抗氧化剂对桑果花色苷稳定性的影响延长加热时间或者增加抗坏血酸的浓度，均会导致桑果花色苷的保存率出现大幅度下降，溶液颜色由深变浅，在80°C条件下加热5h，不含抗坏血酸的桑果花色苷保存率为80.24%，而抗坏血酸浓度为250mg/L和500mg/L的花色苷保存率仅为41.84%、27.30%。由此可见，抗坏血酸对桑果花色苷有明显的降解作用，这可能是因为抗坏血酸在接触氧气后，发生氧化反应生成H2O2，而H2O2则可以直接亲核进攻花色苷的C2位，从而导致花色苷开环降解。（3）甜味剂对桑果花色苷稳定性的影响①葡萄糖对桑果花色苷稳定性的影响当葡萄糖浓度为5%～20%时，添加葡萄糖组的桑果花色苷保存率均低于对照组，在80°C条件下加热5h，不含葡萄糖的桑果花色苷保存率为46.09%，葡萄糖浓度为5%、10%、15%和20%的花色苷保存率分别为39.67%、41.15%、32.12%和37.29%。这是由于葡萄糖、蔗糖和果糖等和它们的降解产物均能导致花色苷的稳定性下降，使其发生降解，同时Daravingas等报道，作为糖的典型降解产物糠醛比羟甲基糠醛更能引起花色苷的降解。②蔗糖对桑果花色苷稳定性的影响在实验所设置的浓度范围内，随着蔗糖浓度的升高，桑果花色苷的保存率逐渐递增。但蔗糖对桑果花色苷也有轻微的不良影响，添加蔗糖组的桑果花色苷保存率均低于对照组。（4）酸味剂对桑果花色苷稳定性的影响①柠檬酸对桑果花色苷稳定性的影响在所研究的柠檬酸浓度范围内（1%～4%），桑果花色苷的保存率均明显高于对照组，但添加4种不同浓度的柠檬酸，其对应的桑果花色苷保存率差异不显著（P＞0.05），因此可以根据生产需要适当添加柠檬酸来增加桑果花色苷的稳定性。②苹果酸对桑果花色苷稳定性的影响在加热时间为1h时，各浓度的苹果酸增色效果均不明显，随着加热时间的延长，桑果花色苷的增色效果逐渐明显，且桑果花色苷的保存率随着苹果酸浓度的增加而增加。由此可见，苹果酸对桑果花色苷的稳定性具有增强作用。③乳酸对桑果花色苷稳定性的影响在实验所设置的乳酸浓度范围内，加入1%～4%的乳酸对桑果花色苷的保存率无明显影响，且当加热时间大于2h后，添