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文檔簡介
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
《果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用技術(shù)導(dǎo)則》
編制說明
(征求意見稿)
標(biāo)準(zhǔn)起草工作組
2024年7月
一、工作簡況
(一)任務(wù)來源
根據(jù)《國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達2024年第三批推薦性國
家標(biāo)準(zhǔn)計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計劃的通知》(國標(biāo)委發(fā)〔2024〕25
號),國家標(biāo)準(zhǔn)計劃《果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用技術(shù)導(dǎo)則》(國
家標(biāo)準(zhǔn)計劃號:20241649-T-442)于2024年5月31日下達,由中華
全國供銷合作總社濟南果品研究所提出,由中華全國供銷合作總社歸
口,主管部門為中華全國供銷合作總社。
本標(biāo)準(zhǔn)由中華全國供銷合作總社濟南果品研究所聯(lián)合相關(guān)社會
組織、科研院所、高校、企業(yè)等單位共同起草,項目周期18個月。
(二)背景及意義
2020年《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于促進農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)減損增效的指導(dǎo)
意見》(農(nóng)產(chǎn)發(fā)〔2020〕9號)要求,推進果蔬類副產(chǎn)物綜合利用。
引導(dǎo)果蔬加工企業(yè)應(yīng)用生物發(fā)酵、高效提取、分離和制備等先進技術(shù),
綜合利用果皮果渣、菜葉菜幫等副產(chǎn)物,開發(fā)飼料、肥料、基料以及
果膠、精油、色素等產(chǎn)品,實現(xiàn)變廢為寶、化害為利。2021年04月,
第十三屆全國人大會常務(wù)委員會通過《中華人民共和國鄉(xiāng)村促進法》,
《中華人民共和國鄉(xiāng)村促進法》中提到“國家鼓勵和支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者
采用先進的種植養(yǎng)殖技術(shù),推動種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)業(yè)資源綜合開發(fā),優(yōu)先
發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)。各級人民政府應(yīng)當(dāng)采取措施加強農(nóng)業(yè)面源污染防
治,推進農(nóng)業(yè)投入品減量化、生產(chǎn)清潔化、廢棄物資源化、產(chǎn)業(yè)模式
生態(tài)化,引導(dǎo)全社會形成節(jié)約適度、綠色低碳、文明健康的生產(chǎn)生活
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和消費方式”。2021年10月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《國家標(biāo)準(zhǔn)
化發(fā)展綱要》中指出,“建立健全清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),不斷完善資源循環(huán)
利用、產(chǎn)品綠色設(shè)計、綠色包裝和綠色供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)廢棄物綜合利用
等標(biāo)準(zhǔn)”。2022年10月,習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中指出:
“推動經(jīng)濟社會發(fā)展綠色化、低碳化是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?!?/p>
實施全面節(jié)約戰(zhàn)略,推進各類資源節(jié)約集約利用,加快構(gòu)建廢棄物循
環(huán)利用體系。2023年07月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國標(biāo)委、住建部聯(lián)合發(fā)布
《鄉(xiāng)村振興標(biāo)準(zhǔn)化行動方案》,要求“加強畜禽養(yǎng)殖污染治理、水產(chǎn)
養(yǎng)殖尾水排放循環(huán)利用、農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理、農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利
用等標(biāo)準(zhǔn)研制”。
果蔬廢棄物是指在果蔬生產(chǎn)、加工、銷售等過程中產(chǎn)生的無商品
價值的落花、落果、果皮、果渣、菜葉、菜幫、尾菜、加工下腳料等。
我國是果品、蔬菜生產(chǎn)第一大國,果品、蔬菜年產(chǎn)量近10億噸。果
蔬屬于易腐農(nóng)產(chǎn)品,在生產(chǎn)、流通及加工過程中有將近1/3的資源因
腐爛變質(zhì)被扔掉,損失驚人。我國果蔬產(chǎn)量近十年保持穩(wěn)定的增長態(tài)
勢,從2012年的8.4億t增長到2022年的11.1億t,按照廢棄物
占蔬菜總產(chǎn)量的30%來算,我國2022年的果蔬廢棄物總量達到了3.34
億t。果蔬廢棄物中含有豐富的活性成分,是“放錯了位置的資源”。
比如宏量功能因子:膳食纖維(約占干重的40%-80%)、蛋白質(zhì)、脂
類(如籽油等)、糖類物質(zhì)、果膠等。微量功能因子:多糖、多酚、
黃酮、三萜、不飽和脂肪酸、多肽等活性功能因子;氨基酸、維生素、
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微量元素等營養(yǎng)功能因子;胡蘿卜素、姜黃素、番茄紅素、洋蔥紫皮
色素等天然色素。
目前果蔬廢棄物在利用過程中存在諸多問題,比如利用方式不
合理,仍以低值化利用為主。利用技術(shù)不統(tǒng)一,導(dǎo)致利用成本上升,
效率降低。以肥料化為例,傳統(tǒng)制肥技術(shù)周期長,堆肥時間一般在
30d以上,采用新技術(shù)則能將周期縮短一半,控制在15d左右。管
理不善,導(dǎo)致二次污染。目前我國果蔬廢棄物資源化利用企業(yè)以中小
企業(yè)為主,大型及股份上市企業(yè)較少。例如,堆肥過程中氨氣的揮發(fā)
會污染環(huán)境;處理尾菜的過程中易滋生大量的病菌,危害公眾健康。
隨著生物技術(shù)的發(fā)展,果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物利用方式逐步被發(fā)掘。
將廢棄物通過簡易利用方式加工成工藝品傳承傳統(tǒng)民間技藝,生產(chǎn)堆
肥彌補我國土壤有機質(zhì)缺乏現(xiàn)狀,生產(chǎn)飼料彌補國內(nèi)蛋白飼料緊缺問
題,開展基質(zhì)化利用促進經(jīng)濟作物和食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展,開展深加工利
用提取食品、醫(yī)藥原料滿足人們對天然食品的需求等,這類產(chǎn)業(yè)已經(jīng)
逐步發(fā)展。果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物資源化利用已成為當(dāng)前促進果蔬產(chǎn)業(yè)
高質(zhì)量發(fā)展,增加產(chǎn)品附加值和減少生態(tài)環(huán)境污染的有效措施。
目前國內(nèi)關(guān)于廢棄物資源化利用的標(biāo)準(zhǔn)主要包括《GB/T
42546-2023農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物再生利用》
《GB/T42679-2023農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用生物質(zhì)資源綜合利用》
《GB/T42550-2023農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料包裝廢棄
物處置和回收利用》《GB/T34805-2023農(nóng)業(yè)社會化服務(wù)農(nóng)業(yè)廢棄
物綜合利用通用要求》《GH/T1406-2022果蔬加工廢棄物綜合利用
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技術(shù)導(dǎo)則》,國內(nèi)這些標(biāo)準(zhǔn)只是對于農(nóng)產(chǎn)品廢棄物處理提供了基本遵
循,主要涉及種植、生產(chǎn)資料、初加工等,但是果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)多、
過程長,包括生產(chǎn)、采收、貯藏、冷鏈物流、精深加工、貿(mào)易等多個
環(huán)節(jié),現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)無法全面指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)融合高質(zhì)量發(fā)展。在國際廢棄物相
關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方面,俄羅斯制定了《GOSTR53116-2008在農(nóng)作物和植物生
產(chǎn)加工企業(yè)的廢棄物基礎(chǔ)上產(chǎn)生的有機肥料規(guī)格》,未查詢到果蔬
廢棄物相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),由于各國政策不一致,尚不適宜制定標(biāo)準(zhǔn)外文版。
因此有必要從資源循環(huán)利用、推進先進適用生產(chǎn)工藝的使用、促進果
蔬初加工、精深加工和綜合利用協(xié)調(diào)發(fā)展等方面,建立果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈
廢棄物綜合利用的國家標(biāo)準(zhǔn),推進果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用標(biāo)準(zhǔn)
體系建設(shè),為落實鄉(xiāng)村振興、農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和廢棄物資源化利用提供
技術(shù)支撐。
(三)主要工作過程
2024年6月,中華全國供銷合作總社濟南果品研究所牽頭成立
了國家標(biāo)準(zhǔn)起草工作組,組織標(biāo)準(zhǔn)制定工作。工作組由來自高校、科
研院所、協(xié)會、企業(yè)單位的相關(guān)專家組成。成立工作組后,工作組制
定了標(biāo)準(zhǔn)研制計劃,部署了工作任務(wù)及任務(wù)分工。開展調(diào)研、論證工
作,收集了國內(nèi)外果蔬廢棄物綜合利用技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物再生利用、
農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用等相關(guān)的法律法規(guī)、政策文件、學(xué)術(shù)研究成果、
標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)資料,通過會議座談、考察、走訪、查閱資料、研討等多
種方式開展調(diào)研和標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)論證。
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2024年7月,在前期研究基礎(chǔ)上,總結(jié)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物的
產(chǎn)生、管理、回收和資源利用的實際,初步形成了標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)解決
方案,確定標(biāo)準(zhǔn)框架,逐步形成標(biāo)準(zhǔn)草案。
(四)標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位
(五)標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做工作
二、標(biāo)準(zhǔn)編制的原則、依據(jù)
(一)標(biāo)準(zhǔn)編制原則
1.規(guī)范性原則。本標(biāo)準(zhǔn)按照《GB/T1.1-2020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第
1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求進行編寫,保證標(biāo)準(zhǔn)
形式和內(nèi)容的規(guī)范性。
2.適用性原則。本標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn),在標(biāo)準(zhǔn)制定時綜合考慮全國
范圍內(nèi)不同地區(qū)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用技術(shù)特征和水平,提煉
共性要求形成標(biāo)準(zhǔn),以適應(yīng)全國的果蔬廢棄物綜合利用特點和水平。
3.協(xié)調(diào)性原則。本標(biāo)準(zhǔn)屬于廢棄物綜合利用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)之一,經(jīng)實
地調(diào)研和廣泛征求意見,在相關(guān)方面標(biāo)準(zhǔn)的條款、理念和依據(jù)法規(guī)等
方面考慮與其他標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致,形成相互支撐、內(nèi)容連貫的標(biāo)準(zhǔn)體系。
4.可操作性原則。我國在果蔬廢棄物資源化利用方面雖然還不是
很完善,但發(fā)展迅速,全國范圍內(nèi)的政府、技術(shù)機構(gòu)和企業(yè)等組織都
正在陸續(xù)建立并出臺了一系列的制度性文件,在運作過程中積累一定
的實際經(jīng)驗和實際案例。該標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)吸納了這些成功的經(jīng)驗,其編制
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堅持可操作性原則,使其能夠有效指導(dǎo)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物資源綜合
利用工作的順利進行。
(二)標(biāo)準(zhǔn)編制依據(jù)
本標(biāo)準(zhǔn)編制的主要法律法規(guī)、政策依據(jù)及相關(guān)的條款內(nèi)容有:
(1)《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》(2016
年中央1號文件),明確提出,堅持節(jié)約優(yōu)先,加強源頭管控,轉(zhuǎn)變
發(fā)展方式,培育壯大新興產(chǎn)業(yè),推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化、清潔化改造,
加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè),全面節(jié)約能源資源,協(xié)同推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)
展和生態(tài)環(huán)境高水平保護。
(2)《關(guān)于推進農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用試點的方案》(農(nóng)計發(fā)
〔2016〕90號)文件的要求,農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是農(nóng)村環(huán)境治
理的重要內(nèi)容,農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用應(yīng)以就地消納、能量循環(huán)、綜
合利用為主線,采取政府支持、市場運作、社會參與、分布實施的方
式,注重縣鄉(xiāng)村企聯(lián)動,建管運行結(jié)合。
(3)《國家質(zhì)量發(fā)展綱要2011-2020》(國發(fā)〔2012〕9號)
要求積極推進清潔生產(chǎn)模式、實施清潔生產(chǎn)促進工程。加快制修訂與
節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。到2015年,清潔生產(chǎn)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)
化和標(biāo)準(zhǔn)化水平大幅提升,建成一批清潔生產(chǎn)示范項目和公共服務(wù)平
臺,生產(chǎn)過程污染物的產(chǎn)生和排放得到有效控制,資源消耗大幅降低。
到2020年,全面提升、完善產(chǎn)品質(zhì)量、工程質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化
體系。
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(4)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于促進農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)減損增效的指導(dǎo)意
見》(2020年12月)。提出到2025年,農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)損失率降
到5%以下。到2035年,農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)損失率降到3%以下。推進綠
色生產(chǎn),發(fā)展綜合利用加工減損增效。推進果蔬類副產(chǎn)物綜合利用。
引導(dǎo)果蔬加工企業(yè)應(yīng)用生物發(fā)酵、高效提取、分離和制備等先進技術(shù),
綜合利用果皮果渣、菜葉菜幫等副產(chǎn)物,開發(fā)飼料、肥料、基料以及
果膠、精油、色素等產(chǎn)品,實現(xiàn)變廢為寶、化害為利。
(5)2021年10月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)
展綱要》中指出,“建立健全清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),不斷完善資源循環(huán)利用、
產(chǎn)品綠色設(shè)計、綠色包裝和綠色供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)廢棄物綜合利用等標(biāo)
準(zhǔn)”。
本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的其他法律法規(guī)、政策文件有:
(6)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》(中華人民共和國主席令〔2017〕
第78號);
(7)《中華人民共和國大氣污染防治法》(中華人民共和國主
席令(第五十七號),2018年10月26日(第二次修正));
(8)《中華人民共和國水污染防治法》(中華人民共和國主席
令(第七十號));
(9)《中華人民共和國土壤污染防治法》(2018年8月31日
第十三屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第五次會議通過);
(10)《發(fā)展改革委農(nóng)業(yè)部林業(yè)局關(guān)于加快發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟
的指導(dǎo)意見》(發(fā)改環(huán)資〔2016〕203號);
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(11)《中共中央辦公廳國務(wù)院辦公廳關(guān)于創(chuàng)新體制機制推進
農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的意見》;
(12)《國務(wù)院關(guān)于促進鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興的指導(dǎo)意見》(國發(fā)〔2019〕
12號)。
三、標(biāo)準(zhǔn)主要條款的說明
(一)范圍
果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)多、過程長,包括生產(chǎn)、采收、貯藏、冷鏈物
流、精深加工、貿(mào)易等多個環(huán)節(jié),在諸多環(huán)節(jié)中,產(chǎn)生的果蔬廢棄物
種類也多種多樣,如種苗、落花、落果、尾菜、果渣、果皮等。這些
果蔬廢棄物由于產(chǎn)地相對集中,主要來源于種植基地、農(nóng)貿(mào)市場、食
品加工廠等,數(shù)量巨大,容易收集處理。目前相對成熟的綜合利用技
術(shù)主要有:簡易利用、基質(zhì)化利用、飼料化利用、肥料化利用、功能
利用、材料化利用、能源化利用等。
本標(biāo)準(zhǔn)以果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用技術(shù)為核心,主要適用于
以果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈過程中產(chǎn)生的廢棄物為原料的綜合利用,不包含包裝
和農(nóng)資廢棄物。
(二)術(shù)語和定義
本標(biāo)準(zhǔn)對果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈、果蔬產(chǎn)前廢棄物、果蔬產(chǎn)中廢棄物和果
蔬產(chǎn)后廢棄物4個術(shù)語做出了定義,分別為:
(1)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈thewholeindustrychainoffruitsand
vegetables
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果蔬在生產(chǎn)、收獲、加工、儲運、銷售等產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后多個
環(huán)節(jié)構(gòu)成的完整的產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)。
(2)果蔬產(chǎn)前廢棄物prenatalwastesoffruitsand
vegetables
果蔬在定植前被丟棄的種苗等。
(3)果蔬產(chǎn)中廢棄物wastesoffruitsandvegetablesinthe
producingprocess
果蔬在種植過程中被丟棄的幼苗、根、莖、葉等。
(4)果蔬產(chǎn)后廢棄物postnatalwastesoffruitsand
vegetables
果蔬在采后過程中產(chǎn)生的不適宜作為商品銷售的落果、壞果、爛
菜、尾菜及果皮、果渣、果核、籽、蔬菜根、莖、葉等加工廢棄物。
(三)總體要求
依據(jù)果蔬產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求、資源的可利用性及生產(chǎn)技術(shù)的可行性、
利用過程中環(huán)境保護要求、再生利用的工藝可行性、經(jīng)濟成本等要求,
本標(biāo)準(zhǔn)主要列出了果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物的5項總體要求。
一是應(yīng)根據(jù)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物的性質(zhì)和特點,合理分類利用,
提高全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物利用率。
二是應(yīng)根據(jù)果蔬企業(yè)生產(chǎn)實際,對果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物開展梯度
多元化全值利用,遵循綠色低碳循環(huán)發(fā)展的原則。
三是應(yīng)根據(jù)各地資源優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)條件和經(jīng)濟水平,因地制宜,合
理規(guī)劃布局,遵循就地就近利用原則,減少廢棄物的運輸成本。
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四是應(yīng)遵循因時制宜的原則,對各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢棄物盡早盡快利
用,以減輕廢棄物對生態(tài)環(huán)境造成的污染。
五是應(yīng)選擇綠色環(huán)保、低碳節(jié)能的資源化利用技術(shù),提高果蔬全
產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用效率。
(四)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物分類
分類是廢棄物資源化利用的前提,是實現(xiàn)利用過程的最佳生態(tài)和
經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。目前我國還沒有關(guān)于果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物的統(tǒng)一分
類。本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)目前我國果蔬的生產(chǎn)環(huán)節(jié)對全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生的廢棄物種
類進行了劃分,主要的分類見表2。
表2果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物分類
果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈
主要利用方式
環(huán)節(jié)果蔬廢棄物
基質(zhì)化利用、飼料化利用、肥料化利用、
產(chǎn)前幼苗、樹苗、枝條等
材料化利用
幼苗、根、莖、葉、果樹枝條、疏花疏簡易利用、基質(zhì)化利用、功能化利用、飼
產(chǎn)中
果、生理落果等料化利用、肥料化利用、材料化利用
落果、壞果、爛菜、尾菜及果皮、果渣、簡易利用、基質(zhì)化利用、飼料化利用、肥
產(chǎn)后
果核、籽、蔬菜根、莖、葉等加工廢棄物等料化利用、功能化利用、能源化利用
(五)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物主要利用方式
1、簡易利用
果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物來源于農(nóng)產(chǎn)品,大部分無毒無害。其中較清
潔的部分,可通過簡易的方式直接利用,當(dāng)前簡易利用的方式主要有
用作原料、用作飼料、還田處理、制作木炭等。其主要工藝流程圖見
圖1。
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圖1果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物簡易利用主要工藝流程圖
(1)用作原料
果皮(如柑橘皮、柚子皮、冬瓜皮等)經(jīng)清洗、曬干(或烘干)
后,可代茶飲用。
質(zhì)地堅硬的廢棄果殼、樹枝等,可經(jīng)過簡單處理或模壓,加工
成各類工藝品。
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(2)用作飼料
無腐爛變質(zhì)的果蔬根、莖、葉等,可經(jīng)清洗、粉碎等處理后可直
接用作飼料。果蔬廢棄物生產(chǎn)的飼料衛(wèi)生指標(biāo)應(yīng)符合GB13078的要
求。
(3)還田處理
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還田處理是果蔬廢棄物較為簡易直接的利用方式,主要利用方法
為在果蔬廢棄物產(chǎn)生地點采用合適的還田機對適合還田處理的果蔬
廢棄物進行切割、粉碎,并通過旋耕、深翻等措施將粉碎后的適合還
田處理的果蔬廢棄物(比如采收后的瓜秧、茄秧、豆角藤蔓、番茄秸
稈等)歸還農(nóng)田。機具安全要求應(yīng)符合GB/T24675.6的規(guī)定。
(4)制作木炭
利用果蔬秸稈等廢棄物制作木炭是一種新型的木炭制作方法,其
制作方法較為簡單直接。將果樹枝條、果蔬秸桿、藤蔓等原料直接投
入爐中進行炭化處理,即可制得木炭,其木炭產(chǎn)品應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的
要求。
(5)其他簡易利用方式
其他適合簡易利用的果蔬廢棄物,應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2、基質(zhì)化利用
菜渣、薯渣、果蔬莖桿、果蔬藤蔓等可作為基質(zhì)化利用的主料,
農(nóng)作物秸稈、牛羊糞、生物發(fā)酵菌劑、尿素等作為輔料。
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,栽培基質(zhì)廣泛應(yīng)用于瓜果、蔬菜育苗
及花卉的種植等諸多領(lǐng)域,對育苗和栽培基質(zhì)的需求量也與日俱增。
基質(zhì)生產(chǎn)原料可分為有機物(草炭、椰糠等)和無機物(珍珠巖、蛭
石等)兩類,在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,草炭基質(zhì)占據(jù)了主導(dǎo)地位。草炭是
一種優(yōu)良的栽培基質(zhì)原料,但同時也是一種不可再生資源,由于近些
年來人們對草炭的大量開采,草炭資源目前即將枯竭。而果蔬廢棄物
由于其具有來源廣泛、數(shù)量巨大且養(yǎng)分豐富的特點,是一種理想的替
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代材料。因此,因地制宜地合理利用果蔬廢棄物生產(chǎn)育苗基質(zhì)和栽培
基質(zhì)是未來固體基質(zhì)栽培的發(fā)展方向。果蔬廢棄物的基質(zhì)化利用,一
方面解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基質(zhì)成本居高不下、草炭資源不可再生等問題;
另一方面,也使大量的果蔬廢棄物資源變廢為寶。但是,果蔬廢棄物
堆肥產(chǎn)物由于其本身pH和EC值較高,不宜直接作為育苗或栽培基質(zhì)
使用,因此需要將其與不同調(diào)理物進行混配,調(diào)節(jié)pH、EC值與孔隙
度等,進而制成適宜作物生長的基質(zhì)。基質(zhì)化利用的主要工藝流程圖
見圖2。
圖2果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物基質(zhì)化利用主要工藝流程圖
基質(zhì)化利用主要的關(guān)鍵步驟是物料的混合、調(diào)節(jié)碳/氮比。本標(biāo)
準(zhǔn)對物料規(guī)定了要求,廢棄物莖稈長度宜控制在1.0cm~5.0cm;
用干料粉碎機粉碎作物秸稈,莖稈長度宜控制在0.5cm~2.0cm。
每1000kg果蔬廢棄物原料中均勻加入作物秸稈500kg、牛羊糞100
kg、尿素1.2kg,充分翻混均勻,調(diào)節(jié)發(fā)酵堆體含水量至60%~65%,
調(diào)節(jié)碳氮比(C/N)至25:1~40:1。然后將混好的物料接種微生物
菌劑進行發(fā)酵。
3、飼料化利用
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果蔬廢棄物含有豐富的水分、礦物質(zhì)以及動物所需的蛋白質(zhì)、膳
食纖維、糖類等營養(yǎng)物質(zhì)。果蔬廢棄物飼料化利用既能夠推動我國非
常規(guī)飼料資源的開發(fā)、緩解飼料緊張的問題,又能夠通過資源化、無
害化處理減輕環(huán)境污染,具有可觀的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。
我國古代農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)不發(fā)達,人們將果蔬廢棄物直接投喂給家畜。
蔬菜青綠多汁、適口性好。然而,將果蔬廢棄物通過簡易利用的方式
作為動物飼料仍存在一些缺陷,其可行性受到限制。一方面,果蔬廢
棄物含水量通常超過80%,使得其處理及保存困難,極易腐敗變質(zhì),
直接飼喂無法保證其安全性;另一方面,果蔬廢棄物的化學(xué)成分在全
年中可能有顯著差異,這意味著必須根據(jù)成分定期改變飼料配方。此
外,果蔬廢棄物中蛋白質(zhì)含量偏低,營養(yǎng)元素不全面,有些還含有限
制反芻動物利用的木質(zhì)素。因此,果蔬廢棄物需要經(jīng)過飼料化技術(shù)處
理后才能制成易于動物采食和消化的飼料。
目前用于飼料化技術(shù)主要是利用芽孢桿菌(Bacillus)、酵母菌
(Saccharomyces)、乳酸菌(Lactobacillus)進行青貯發(fā)酵或蛋白
質(zhì)發(fā)酵。芽孢桿菌可以產(chǎn)生蛋白酶、纖維素酶、果膠酶、淀粉酶、脂
肪酶和麥芽糖酶等多種動物體內(nèi)缺乏的酶,促進酸性洗滌纖維的降解。
酵母菌在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生酒香和果香,改善飼料的風(fēng)味,提高動物
采食量,并且可以提高飼料的營養(yǎng)價值,降低抗?fàn)I養(yǎng)因子含量。乳酸
菌作為一種常見的益生菌,可以寄生在動物的腸道內(nèi),改善動物腸道
中的菌落結(jié)構(gòu),其發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸、乙酸可以迅速降低飼料的
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pH,有效地抑制大腸桿菌、假單胞菌等有害細菌的生長及霉菌毒素的
產(chǎn)生,對提高飼料的品質(zhì)和安全性有重要作用。
果蔬廢棄物飼料化利用的主要工藝流程包括粉碎、混料、接種微
生物菌劑、發(fā)酵等,工藝流程圖見圖3。主要關(guān)鍵控制步驟有調(diào)節(jié)含
水量、調(diào)節(jié)pH、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合生產(chǎn)實際確定了
飼料化利用的主要參數(shù)為:
(1)含水量55%~65%。
(2)pH在6.0~8.0之間。
(3)發(fā)酵溫度(25~35)℃。
(4)發(fā)酵時間(7~15)d。
圖3果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物飼料化利用主要工藝流程圖
4、肥料化利用
肥料化是一種天然的、可持續(xù)的、非常有益的用來穩(wěn)定有機質(zhì)的
方法,其最終產(chǎn)物用作土壤改良劑。果蔬廢棄物中含有許多氨基酸及
糖等水溶性化合物,以及纖維素、木質(zhì)素等不溶性化合物,這些營養(yǎng)
物質(zhì)具有較高的生物降解性,是制備有機肥料的良好原料。將果蔬廢
棄物進行肥料化處理主要是通過添加微生物腐熟劑將果蔬廢棄物降
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解,使其發(fā)酵變成穩(wěn)定腐殖質(zhì)的過程,繼而實現(xiàn)果蔬廢棄物的減量化、
腐殖化和無害化。在肥料化處理的過程中,果蔬廢棄物不但可以生成
富含氮、磷、鉀的有機肥,并且這些礦質(zhì)元素會被迅速活化為速效態(tài),
易被農(nóng)作物吸收利用,繼而提升土壤肥效。
肥料化生產(chǎn)的主要工藝流程有原料粉碎、混料、腐熟,其工藝流
程圖見圖4。為保證堆肥的質(zhì)量和發(fā)酵的一致性,堆肥之前應(yīng)先對原
料進行粉碎處理,用于堆肥的原料顆粒不宜過大,處理后的顆粒直徑
宜為2cm~3cm。
圖4果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物肥料化利用主要工藝流程圖
調(diào)節(jié)含水量是控制堆肥發(fā)酵的關(guān)鍵步驟之一,一般果蔬廢棄物的
含水量為80%~90%,而用于堆肥發(fā)酵的原料含水量在50%~60%最佳。
因此水分調(diào)控是堆肥發(fā)酵準(zhǔn)備的關(guān)鍵步驟,建議水分含量較高的原料
應(yīng)充分晾干,水分含量較低的應(yīng)適當(dāng)補水。或?qū)⒐?、菜渣等含水?/p>
較高的原料與廢棄果樹枝條、老葉等含水率較低的原料混合使用。調(diào)
節(jié)碳氮比(C/N)也是控制堆肥發(fā)酵的關(guān)鍵步驟,碳氮比(C/N)宜控
制在30:1左右,若果蔬廢棄物中嫩果、嫩菜、嫩葉比例高,可通過
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加入干的秸稈調(diào)控;若果樹枝條、老葉比例較高,可通過增加畜禽糞
便或氮肥用量的方式調(diào)控。
5、功能化利用
果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物可用于提取果膠、提取精油、提取多酚、提
取膳食纖維、制備酵素、制備纖維等。其主要工藝流程圖見圖5。
圖5果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物功能化利用主要工藝流程圖
(1)提取果膠
果膠是在果蔬中廣泛存在的大分子水溶性膳食纖維,具有多種生
理功能,在食品、醫(yī)藥健康領(lǐng)域有巨大的開發(fā)潛力。例如:在果醬、
果凍和乳制品的生產(chǎn)中,可替代化學(xué)合成或化學(xué)改性的食品添加劑;
在醫(yī)藥、保健用品中,已有以果膠為主要成分的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的進
步和市場需求的增加,未來幾年果膠行業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的態(tài)勢。
雖然大多數(shù)植物組織都含有果膠,但用于生產(chǎn)商業(yè)果膠的原料主
要來源于柑橘皮(85%)、蘋果渣(14%)和甜菜根(1%),李春美教
授團隊提取的柿果膠含有62.42%的HG和17.75%RG-I結(jié)構(gòu)域,并且
從多角度系統(tǒng)確證了該柿果膠具有極強的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。在
提取的過程中,RG-I和RG-II結(jié)構(gòu)域的大部分中性糖側(cè)鏈被水解掉,
主要保留了HG骨架。因此,商業(yè)果膠大多都是HG型的。由柑橘和蘋
果原料生產(chǎn)的果膠產(chǎn)量高,品質(zhì)好,應(yīng)用范圍廣。果蔬皮渣作為食品
和農(nóng)業(yè)廢料,一方面是其資源足夠充分,滿足果膠生產(chǎn)的需求;另一
方面能夠解決工廠廢物堆積的問題,提升商品附加值。
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目前果膠提取的主要方法:酸化法、堿化法、酶法、氨法。微生
物、酶法、微波、草銨酸、逆流連續(xù)萃取等提取技術(shù)都有一定的研究,
實驗室研究結(jié)果表明都有一定的效果,但是都處于研究初期,是否適
宜于工業(yè)化生產(chǎn)還需要相關(guān)技術(shù)的成熟完善和配套設(shè)備的改進。
我國國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑果膠》(GB
25533-2010)提出了果膠作為食品添加劑的要求,見表3。
表3國家標(biāo)準(zhǔn)對果膠的技術(shù)要求
項目指標(biāo)
干燥減量,w/%≤12
二氧化硫/(mg/kg)≤50
酸不溶灰分,w/%≤1
總半乳糖醛酸,w/%≥65
酰胺化度(僅限酰胺化果膠),
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w/%≤
鉛(Pb)/(mg/kg)≤5
(甲醇+乙醇+異丙醇),w/%≤1.0
本標(biāo)準(zhǔn)參照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,對果膠的規(guī)定主要有:
柑橘皮、柚子皮、檸檬皮、蘋果渣、甜菜根等可用于提取果膠。
果膠提取的主要方法為酸提取法。主要工藝流程包括原料清洗、
攪拌、加酸調(diào)節(jié)、過濾濃縮等。
原料經(jīng)過漂洗,除去雜質(zhì)和鹽分等,攪碎后用95℃~98℃蒸汽
加熱10min左右,加入蒸餾水調(diào)節(jié)料液比20:1左右,采用鹽酸或
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硫酸調(diào)節(jié)pH為1.0~2.0,保持90℃左右溫度,持續(xù)30min~45min,
然后將濾液濃縮。果膠得率一般為15%~18%。
用作食品原料的果膠應(yīng)符合GB25533的要求。
(2)提取精油
精油又稱揮發(fā)油或香精油,主要由植物的果實、種子、皮、根莖
或花葉提取的次級代謝產(chǎn)物組成,是一類具有芳香氣味的天然活性物
質(zhì),具有促生長、抗炎、抗氧化、抗寄生蟲、抗應(yīng)激、抗菌、調(diào)節(jié)免
疫等功能。植物精油含有對環(huán)境和人體友好的芳香類化合物,因其生
物活性多樣化,被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品、日化產(chǎn)品等行業(yè)。
精油的提取方法很多,常用的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、冷榨法、
有機溶劑提取法等。主要工藝流程為原料清洗、干燥、粉碎、浸提、
分離等。
水蒸汽蒸餾法是傳統(tǒng)的植物精油提取方法,也是最常用的方法,
如芫荽、香椿、胡蘿卜籽等植物精油提取均采用水蒸汽蒸餾法,通過
水蒸汽進行加熱,揮發(fā)性成分隨水蒸汽蒸出,經(jīng)冷凝冷卻后分層收集。
適用于易揮發(fā)、熱敏性不強植物成分提取。水蒸汽蒸餾法是目前應(yīng)用
最廣泛的方法,設(shè)備簡單、操作方便、無溶劑殘留、成本低廉、易于
推廣、實用性強、穩(wěn)定性好,其工藝、設(shè)備和操作均較成熟。
溶劑萃取法通常使用水或有機溶劑連續(xù)回流提取或冷浸、熱浸提
取,料液充分接觸,依據(jù)相似相容原理,使植物組織中的揮發(fā)性物質(zhì)
溶解于溶劑中,以達到提取目的。提取液蒸餾或減壓蒸餾除去溶劑即
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得到粗制精油。進一步純化得到精油。溶劑萃取法操作簡單,技術(shù)可
靠,處理量大,是一種常用的傳統(tǒng)萃取方法,如桃花精油的提取。
壓榨法是一種常見的植物精油提取方法。通過壓力將植物組織器
官中的有效成分充分?jǐn)D壓出來。壓榨法控制在較低溫度進行,可避免
精油在制備過程中受熱導(dǎo)致功能變化。壓榨法應(yīng)用范圍針對性較強,
目前主要應(yīng)用于柑橘屬植物的果皮精油提取,如檸檬、甜橙、葡萄柚、
佛手柑等。
超臨界萃取法是利用超臨界狀態(tài)的二氧化碳對植物精油有特殊
的溶解性,其溶解性與密度相關(guān),而密度可以通過溫度和壓力來調(diào)整,
從而將精油析出。其工藝流程主要為利用特定的設(shè)備使二氧化碳達到
超臨界狀態(tài)(溫度32℃以上、壓力7.2MPa以上),將原料中的精
油萃取出來,再經(jīng)過變溫變壓將精油分離出來。所以,超臨界萃取由
萃取和分離兩個過程組成。
(3)提取多酚
植物中多酚類化合物是植物體內(nèi)最重要的次生代謝產(chǎn)物,是一類
具有多個酚羥基化合物的總稱,因具有廣泛的生理活性(如抗氧化及
抗自由基、抑菌、抗病毒、抗衰老、預(yù)防心腦血管疾病、抗癌、促進
腸胃消化、降血糖、降低血脂肪、增加身體抵抗力等)而逐漸成為當(dāng)
前人們研究的熱點與重點。果蔬廢棄物如蘋果皮渣、蘋果肉渣、葡萄
皮、葡萄籽、石榴皮、楊梅渣、蓮藕節(jié)中存在豐富的多酚類化合物。
常用的提取多酚的方法有溶劑提取法、超聲波輔助提取法等。主要工
藝流程為原料清洗、干燥、粉碎、浸提、分離等。溶劑提取法主要有
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水溶劑提取和有機溶劑提取兩種。水溶劑提取法工藝簡單、成本低,
但提取率低。有機溶劑提取是利用多酚在不同溶劑中的溶解度不同進
行回流提取,常用的有機溶劑有石油醚、正己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷
和乙醚等,此法可提高提取率,縮短反應(yīng)時間。超聲波輔助提取法是
利用超聲波產(chǎn)生的強烈振動、高加速度、強烈的空化效應(yīng)、攪拌作用
等,可加速有效成分進入溶劑,從而提高提取率,縮短提取時間,并
可避免高溫對提出成分的影響。
(4)提取膳食纖維
膳食纖維(dietaryfiber,DF)指不易被人體消化吸收的多糖
類物質(zhì)的總稱,被認(rèn)為是食物主要生物活性化合物之一,被稱之為“第
七營養(yǎng)素”。根據(jù)DF的溶解特點可將其分為水溶性膳食纖維(soluble
dietaryfiber,SDF)和不溶性膳食纖維(insolubledietaryfiber,
IDF)兩類。
可溶性膳食纖維是不能被人體消化酶所分解、溶于水的多糖類物
質(zhì),具有降血壓、降血脂、降血糖、清除體內(nèi)自由基、抗氧化、防衰
老、抗癌防癌、增強機體免疫力等多種生理功能。菠蘿皮中含有的可
溶性膳食纖維含量較高,有較多的研究提取可溶性膳食纖維。周濃等
使用乳酸發(fā)酵菠蘿皮渣制備膳食纖維,得到的菠蘿皮渣膳食纖維中總
膳食纖維含量為80.56%,可溶性膳食纖維的含量為10.06%。戴余軍
等使用酶法提取干菠蘿皮中可溶性膳食纖維,提取率為23.89%,相
對較高。郭涵博等采用酸法提取可溶性膳食纖維提取率可達16.15%。
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不溶性膳食纖維主要包括半纖維素、纖維素、木質(zhì)素等,主要功
能是潤腸通便、輔助減肥、提高機體免疫力等。劉鵬等使用堿處理法
從菠蘿果渣中提取不溶性膳食纖維,在最優(yōu)工藝下得率為48.81%,
經(jīng)過檢測表明提取的不溶性膳食纖維具有較好的結(jié)構(gòu)及功能特性。不
溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維是功能性食品主要功效成分之一,未
來具有巨大的市場潛力。
目前膳食纖維的提取技術(shù)發(fā)展較快,為便于本標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一協(xié)調(diào),
主要對膳食纖維的常用提取方法和產(chǎn)品要求進行了規(guī)定。膳食纖維的
提取方法與原料的成分組成及性質(zhì)相關(guān),目前常用的提取方法有物理
法、化學(xué)分離法、化學(xué)酶試劑結(jié)合法和膜分離法。物理法主要是通過
浸提、超聲波和高壓等物理方式提取膳食纖維?;瘜W(xué)分離法是對原料
進行干燥、粉碎等預(yù)處理后,利用化學(xué)試劑提取膳食纖維的方法,主
要有堿法、酸法和絮凝劑法等,其中堿法應(yīng)用較普遍?;瘜W(xué)酶試劑結(jié)
合法工藝為先用磷酸緩沖液等化學(xué)試劑處理原料,并在適合的溫度和
pH條件下加入蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等,反應(yīng)完成后添加一定
量的有機溶劑并用清水漂洗,過濾、脫水后即可制得較高純度得膳食
纖維。膜分離法利用膜的分子截留量不同分離一些小分子的酶、酸和
低聚糖,進而提取高純度的膳食纖維,或者依據(jù)膳食纖維相對分子質(zhì)
量不同,制備不同分子量的膳食纖維。
目前我國尚未有膳食纖維產(chǎn)品質(zhì)量要求統(tǒng)一的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),
僅有對膳食纖維測定方法的規(guī)定,因此在“6.5.4.4產(chǎn)品要求”部分,
23
產(chǎn)品宜參照GB5009.88的方法標(biāo)注總膳食纖維和可溶性膳食纖維含
量。
(5)制備酵素
酵素指以動物、植物和食用菌等為原料,經(jīng)微生物發(fā)酵制得的含
有特定生物活性成分的可食用的產(chǎn)品??娠@著降低糖含量,提高其營
養(yǎng)價值,延長水果飲料的保質(zhì)期。食用植物酵素利用的微生物主要為
酵母菌、乳酸菌、醋酸菌以及霉菌等。在發(fā)酵過程中,添加乳酸菌會
導(dǎo)致二次代謝物的形成,如細菌素、乙醇、醋酸、芳香化合物、胞外
多糖、生物活性肽、維生素和某些酶,具有多種促進健康的作用,如
調(diào)節(jié)腸道菌群、降低血清膽固醇水平、加強免疫系統(tǒng)和改善口腔疾病。
用乳酸菌發(fā)酵食品可快速酸化食品,延長其保質(zhì)期,提高營養(yǎng)和感官
品質(zhì),改善風(fēng)味和質(zhì)地,去除不良化合物。多項研究表明,酵母菌和
乳酸菌是特性良好的發(fā)酵劑培養(yǎng)物,常用于降低麥麩植酸含量、增加
可溶性纖維、總酚含量和抗氧化劑,以及帶來獨特的風(fēng)味。目前,蘋
果的主要產(chǎn)品是蘋果汁、蘋果酒、蘋果醋和益生菌發(fā)酵蘋果汁。而現(xiàn)
階段的研究主要集中在蘋果汁中的多酚,而不是菌種發(fā)酵蘋果汁。越
來越多的證據(jù)表明,發(fā)酵可以增加多酚以及食品的營養(yǎng)功效的生物利
用度。其次,蘋果雖然資源豐富,但存在腐爛率高、加工產(chǎn)品少,無
法將蘋果發(fā)揮最大作用。故采用發(fā)酵技術(shù)進行蘋果酵素的研發(fā),可提
供一種新的產(chǎn)品,緩解蘋果的資源浪費情況。目前我國開發(fā)利用的酵
素主要是蘋果為原料,此外芒果、香蕉等也可以作為酵素的主要原料。
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酵素產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但目前我國對還缺乏統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)
標(biāo)準(zhǔn),考慮到與我國現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的一致性,本標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品品質(zhì)的要求為:
酵素產(chǎn)品應(yīng)呈棕黃色,光澤明顯,具有發(fā)酵的清香,清冽、爽口、酸
甜適中,均勻,無分層,無沉淀。產(chǎn)品應(yīng)符合QB/T5356的規(guī)定。
6、材料化利用
果蔬秸稈廢棄物可用于制備纖維,制備的纖維可作為生產(chǎn)紙漿、
包裝材料的原料,這是一種新型利用方法。制備纖維的工藝主要有磨
碎法、超聲波法、酸堿脫除法、有機溶劑法和酶解法。主要工藝流程
包括原料預(yù)處理、提取、純化等工序,其工藝流程圖見圖6。本標(biāo)準(zhǔn)
從宏觀角度對磨碎法、超聲波法、酸堿脫除法、有機溶劑法和酶解法
等5種制備纖維的方法進行了描述,以為標(biāo)準(zhǔn)使用者提供參考。其中
磨碎法和超聲波法屬于物理方法。磨碎法:將秸稈磨碎成細碎的顆
粒后,經(jīng)過篩分、清洗、干燥等處理,在高溫高壓的條件下,利用三
元氮、氫氧化鉀等強堿性溶液對秸稈顆粒進行處理,可提取出高純度
的纖維素。超聲波法:將秸稈放入加熱的甲醇中,然后使用超聲波
進行處理,可以破壞秸稈的細胞結(jié)構(gòu),使纖維素從秸稈中脫離出來。
該方法操作簡便,易于控制,但對設(shè)備的要求較高。
酸堿脫除法和有機溶劑法屬于化學(xué)方法。酸堿脫除法:將秸稈
浸泡在強酸和強堿溶液中,去除其中的木質(zhì)素和半纖維素,使纖維素
得到提取。該方法可高效地獲得較高質(zhì)量的纖維素,但生產(chǎn)成本較高。
25
有機溶劑法:在適當(dāng)?shù)娜芤褐袑⒔斩捥幚?,使纖維素與溶劑反應(yīng),
然后通過蒸餾等方法分離出纖維素。這種方法易于控制,但化學(xué)性質(zhì)
較強,對環(huán)境有一定影響。
酶解法屬于生物方法。利用纖維素酶等酶類對秸稈進行處理,使
纖維素組分得到分解和降解,促進纖維素的提取。這種方法操作簡便,
對環(huán)境友好,但是生產(chǎn)成本相對較高。
圖6果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物材料化利用主要工藝流程圖
7、能源化利用
果蔬廢棄物通過微生物發(fā)酵即可生產(chǎn)出沼氣和乙醇等燃料,有望
成為石油資源的良好替代品,主要工藝流程包括粉碎、干燥、酶解、
接種釀酒酵母、發(fā)酵等,見圖7-1和圖7-2。姜瑜倩研究發(fā)現(xiàn)以葡萄、
柿子、蘋果廢棄物為原料發(fā)酵后的酒精度最高,分別為8.63%、7.64%、
6.42%,可進一步濃縮利用。我國是柑桔生產(chǎn)和加工大國,柑桔在加
工過程中會產(chǎn)生約50%左右的皮渣,含糖量豐富,適宜發(fā)酵生產(chǎn)燃料
乙醇。除了乙醇發(fā)酵外,沼氣發(fā)酵也是一種有效的資源利用方式。王
遠遠在厭氧條件下,以甘藍菜葉廢棄物為發(fā)酵原料研究了沼氣發(fā)酵的
工藝條件,實現(xiàn)了蔬菜廢棄物的多層次循環(huán)利用。馬鈴薯是一種重要
的糧食作物,近年來種植面積和產(chǎn)量急速增加,隨之而來的是馬鈴薯
莖葉等副產(chǎn)物的大量浪費。付龍云等為促進馬鈴薯莖葉資源的利用,
研究了青貯時間對馬鈴薯莖葉厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣性能的影響,結(jié)果表明,
青貯30d~180d的馬鈴薯莖葉在添加0.2%丙酸條件下進行發(fā)酵,
26
累積產(chǎn)氣量可提高7.88%~26.11%,顯著提高了其厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的
性能。
圖7-1果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物能源化利用(制作沼氣)主要工藝
流程圖
圖7-2果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物能源化利用(制作燃料乙醇)主要
工藝流程圖
(六)收集、貯存與運輸
27
為了方便對果蔬廢棄物進行利用,本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際,對
果蔬廢棄物的收集、貯存與運輸作了規(guī)定。
1、收集
對果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物進行收集是進行資源化利用的首要步驟,
也是關(guān)鍵步驟之一。本標(biāo)準(zhǔn)通過實地調(diào)研,對果蔬廢棄物的收集規(guī)定
了以下四方面要求:
(1)應(yīng)在果蔬種植基地、農(nóng)貿(mào)批發(fā)市場、生產(chǎn)加工企業(yè)等場所
就近建立廢棄物回收站(點),廢棄物回收站(點)應(yīng)遠離水源和居
民生活區(qū)。
(2)應(yīng)及時收集果蔬廢棄物。
(3)應(yīng)將果蔬廢棄物分類投放至回收站(點)不同的收集容器
或裝置內(nèi)。
(4)受致病菌、蟲卵等危害及含有檢疫對象的果蔬廢棄物應(yīng)單
獨收集。
2、貯存
貯存主要是考慮減少果蔬廢棄物之間的交叉污染,避免或減少二
次污染,減少雨水沖刷的損失。本標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了五方面的內(nèi)容:
(1)應(yīng)根據(jù)廢棄物的類別設(shè)置專門的貯存場所,分區(qū)貯存,分
類堆放。
(2)貯存場所的設(shè)置應(yīng)符合相關(guān)環(huán)境衛(wèi)生的要求,避免二次污
染。
(3)貯存的果蔬廢棄物應(yīng)及時轉(zhuǎn)運,貯存時間不宜超過3天。
28
(4)貯存場所應(yīng)防日曬、防雨淋、防滲漏,合理設(shè)置安全警示
標(biāo)識,并配備消防、防護等設(shè)施設(shè)備。
(5)貯存場所應(yīng)由專人管理,并定期對貯存場所進行清洗、消
毒,對設(shè)施設(shè)備進行檢查。
3、運輸
果蔬廢棄物的物流運輸是影響企業(yè)生產(chǎn)成本和綜合利用方式的
重要內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)從環(huán)保、資源綜合利用和減少生產(chǎn)成本方面對果蔬
全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物的運輸規(guī)定了以下三方面要求:
(1)應(yīng)根據(jù)果蔬廢棄物的形態(tài)和性質(zhì)采取封閉或半封閉的運輸
方式,采取半封閉的運輸方式時,運輸工具應(yīng)采取防拋撒、防遺漏措
施,防止造成二次污染。
(2)運輸工具在運輸途中不應(yīng)超高、超寬、超載。
(3)應(yīng)定期對運輸工具進行清洗、消毒。
(七)管理
加強管理是果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用的關(guān)鍵,本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合生
產(chǎn)實際對果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物的管理做出了以下規(guī)定:
(1)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物回收站(點)應(yīng)建立回收管理臺賬,
包括但不限于廢棄物的來源、種類、形態(tài)、重量、去向、回收日期及
經(jīng)辦人員等信息,參見表3。
表3果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物回收站(點)信息記錄表
回收站(點)
名稱
來源種類形態(tài)重量去向回收日期經(jīng)辦人員
29
回收站(點)
名稱
(2)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物資源化利用單位應(yīng)建立入庫和出庫臺
賬,入庫臺賬包括但不限于廢棄物的來源、種類、形態(tài)、重量、入庫
日期、利用方式、經(jīng)辦人員等信息,參見表4。出庫臺賬包括但不限
于產(chǎn)品名稱、重量、去向、出庫日期、經(jīng)辦人員等信息,參見表5。
表4果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物資源化利用單位入庫信息記錄表
單位名稱
來源種類形態(tài)重量利用方式入庫日期經(jīng)辦人員
30
單位名稱
表5果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物資源化利用單位出庫信息表
單位名稱
產(chǎn)品名稱重量去向出庫日期經(jīng)辦人員
31
單位名稱
(3)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物臺賬宜由專人管理,臺賬記錄應(yīng)完整、
準(zhǔn)確,字跡應(yīng)清晰。
(4)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物臺賬資料保存期限應(yīng)不少于2年。
四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)或國外先進標(biāo)準(zhǔn)的,說明采標(biāo)程度,
以及國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況
本標(biāo)準(zhǔn)為首次自主制定,未引用或者采用國際國外標(biāo)準(zhǔn)。
五、本標(biāo)準(zhǔn)與國家相關(guān)法規(guī)和強制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系
本標(biāo)準(zhǔn)的制定符合《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)
32
的意見》(2016年中央1號文件),《關(guān)于推進農(nóng)業(yè)廢棄物資源化
利用試點的方案》(農(nóng)計發(fā)〔2016〕90號)、《國家質(zhì)量發(fā)展綱要
2011-2020》(國發(fā)〔2012〕9號)、《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于促進農(nóng)產(chǎn)品
加工環(huán)節(jié)減損增效的指導(dǎo)意見》(2020年12月)、《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)
展綱要》(2021年10月)國家法律和部門規(guī)章的要求,符合當(dāng)前農(nóng)
業(yè)綠色發(fā)展和資源節(jié)約、循環(huán)利用的要求。
本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中,對于涉及食品安全、飼料安全、產(chǎn)品質(zhì)量等
強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,均充分吸收現(xiàn)有國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,主
要規(guī)范性引用的標(biāo)準(zhǔn)有:
GB/T4455農(nóng)業(yè)用聚乙烯吹塑棚膜
GB5009.88食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中膳食纖維的測定
GB5084農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
GB5749生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
GB13078飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
GB20287農(nóng)用微生物菌劑
GB/T23181微生物飼料添加劑通用要求
GB/T24675.6保護性耕作機械秸稈粉碎還田機
GB25533食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑果膠
NY/T525有機肥料
NY884生物有機肥
NY/T1935食用菌栽培基質(zhì)質(zhì)量安全要求
NY/T2118蔬菜育苗基質(zhì)
33
NY5027無公害食品畜禽飲用水水質(zhì)
QB/T5356果蔬發(fā)酵汁
飼料原料目錄(2013)中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第356
號
飼料添加劑品種目錄(2013)中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告
第356號
六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)
無。
七、國家標(biāo)準(zhǔn)作為強制性國家標(biāo)準(zhǔn)或推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)建議
本標(biāo)準(zhǔn)建議作為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布。
八、貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議(包括組織措施、技術(shù)
措施、過渡辦法等內(nèi)容)
本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實施后,相關(guān)部門可加強組織領(lǐng)導(dǎo),加強整體的宣傳。
為加快貫徹落實速度,建議本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后,此標(biāo)準(zhǔn)盡快在網(wǎng)上公布,
便于相關(guān)科研、技術(shù)、生產(chǎn)人員及各企業(yè)網(wǎng)上下載標(biāo)準(zhǔn)文本,方便學(xué)
習(xí)和實施。
在貫徹標(biāo)準(zhǔn)過程中,有關(guān)部門可選派專業(yè)技術(shù)人員深入企業(yè)、車
間宣貫、指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)實施工作。充分發(fā)揮相關(guān)教學(xué)、科研單位的技術(shù)優(yōu)
勢,在教學(xué)與科學(xué)研究等環(huán)節(jié)提供支持。此外,還可以制作標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)
的視頻,利用微信公眾號、媒體等平臺對標(biāo)準(zhǔn)進行線上宣傳。
九、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議
無。
34
十、其他應(yīng)予以說明的事項
無。
35
目錄
一、工作簡況..............................................................................................................................................1
(一)任務(wù)來源.....................................................................................................................................1
(二)背景及意義................................................................................................................................1
(三)主要工作過程...........................................................................................................................4
(四)標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位..................................................................................................................5
(五)標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做工作...........................................................................................5
二、標(biāo)準(zhǔn)編制的原則、依據(jù)..................................................................................................................5
(一)標(biāo)準(zhǔn)編制原則...........................................................................................................................5
(二)標(biāo)準(zhǔn)編制依據(jù)...........................................................................................................................6
三、標(biāo)準(zhǔn)主要條款的說明.......................................................................................................................8
(一)范圍..............................................................................................................................................8
(二)術(shù)語和定義................................................................................................................................8
(三)總體要求.....................................................................................................................................9
(四)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物分類..................................................................................................10
(五)果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物主要利用方式................................................................................10
1、簡易利用.....................................................................................................................................10
2、基質(zhì)化利用................................................................................................................................13
3、飼料化利用................................................................................................................................14
4、肥料化利用................................................................................................................................16
5、功能化利用................................................................................................................................18
6、材料化利用................................................................................................................................25
7、能源化利用................................................................................................................................26
(六)收集、貯存與運輸................................................................................................................27
1、收集..............................................................................................................................................28
2、貯存..............................................................................................................................................28
3、運輸..............................................................................................................................................29
四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)或國外先進標(biāo)準(zhǔn)的,說明采標(biāo)程度,以及國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比
情況..............................................................................................................................................................32
五、本標(biāo)準(zhǔn)與國家相關(guān)法規(guī)和強制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系......................................................................32
六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù).............................................................................................34
七、國家標(biāo)準(zhǔn)作為強制性國家標(biāo)準(zhǔn)或推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)建議....................................................34
八、貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議(包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法等內(nèi)容)
.......................................................................................................................................................................34
九、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議...........................................................................................................34
十、其他應(yīng)予以說明的事項................................................................................................................35
一、工作簡況
(一)任務(wù)來源
根據(jù)《國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達2024年第三批推薦性國
家標(biāo)準(zhǔn)計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計劃的通知》(國標(biāo)委發(fā)〔2024〕25
號),國家標(biāo)準(zhǔn)計劃《果蔬全產(chǎn)業(yè)鏈廢棄物綜合利用技術(shù)導(dǎo)則》(國
家標(biāo)準(zhǔn)計劃號:20241649-T-442)于2024年5月31日下達,由中華
全國供銷合作總社濟南果品研究所提出,由中華全國供銷合作總社歸
口,主管
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