樊瑩，杜林，韓加敏，陳慶菊，張立，侯萍

1(貴州省畜禽遺傳資源管理站，貴州 貴陽(yáng), 550001)2(銅仁市畜牧技術(shù)推廣站，貴州 銅仁, 554300) 3(開(kāi)陽(yáng)縣動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，貴州 貴陽(yáng), 550300)

蜂蜜是蜜蜂采集蜜源植物花蜜、分泌物或蜜露后與自身分泌物混合，經(jīng)充分釀造而貯藏在巢脾內(nèi)的天然甜味物質(zhì)[1-2]。我國(guó)蜂蜜原料生產(chǎn)以非成熟蜜為主，使用機(jī)械高溫濃縮降低含水量[3-4]。國(guó)際蜂聯(lián)在針對(duì)劣質(zhì)蜂蜜的聲明中強(qiáng)調(diào)花蜜轉(zhuǎn)化為蜂蜜的過(guò)程必須由蜜蜂來(lái)完成，不得干涉蜂蜜成熟或脫水，也不允許去除蜂蜜中的特有成分[5]。機(jī)械高溫濃縮工藝在國(guó)際市場(chǎng)備受爭(zhēng)議，高溫處理會(huì)造成蜂蜜中生物活性酶不同程度被破壞和羥甲基糠醛含量升高，可降低蜂蜜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食用安全性，嚴(yán)重影響我國(guó)蜂蜜貿(mào)易價(jià)格[3,6]。

蜂蜜具有后熟的特性，蜂蜜封蓋后在生物活性酶的催化作用下繼續(xù)釀造至成熟[7]。為解決機(jī)械高溫濃縮對(duì)蜂蜜品質(zhì)的影響，降低蜂蜜中水分含量等問(wèn)題，本研究利用蜂蜜后熟特性,以五倍子蜜為研究對(duì)象，在后熟處理期間保持蜂蜜封蓋狀態(tài)，探究蜂蜜后熟時(shí)間、溫度、濕度對(duì)蜂蜜主要品質(zhì)指標(biāo)的影響。該研究對(duì)于提高蜂蜜品質(zhì)和推動(dòng)蜂產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

中蜂蜂群(4脾以上)、淺繼箱(37 cm×37 cm×11 cm)、干燥房(2 m×3 m)；ATAGO NAR-2T阿貝折射儀，愛(ài)拓；LC-20ADXR高效液相色譜儀、RID-20A示差折光檢測(cè)器、UV-2700i紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津儀器；FE38電導(dǎo)儀，瑞士梅特勒托利多公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

五倍子蜂蜜，貴州省興義市威舍鎮(zhèn)蜂場(chǎng)；乙腈，Honeywell；可溶性淀粉，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；碘化鉀，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；磷酸，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 封蓋成熟蜜生產(chǎn)

五倍子流蜜期，組織中蜂蜂群，當(dāng)?shù)紫涑财⑸峡蛄洪_(kāi)始產(chǎn)生贅脾時(shí)，加淺繼箱，并在淺繼箱內(nèi)加入與底箱巢脾數(shù)量相同的淺巢框，生產(chǎn)封蓋成熟蜜。

1.3.2 蜜脾貯存

淺巢蜜脾完全封蓋后，將蜜脾放入干凈衛(wèi)生的轉(zhuǎn)運(yùn)蜂箱，轉(zhuǎn)運(yùn)至蜂蜜干燥房。

1.3.3 后熟處理

將封蓋蜜脾隨機(jī)分為3組，平均每組含20脾，第一組在干凈衛(wèi)生取蜜車間直接取蜜，第二組、第三組放入干燥房?jī)?nèi)支架，干燥房?jī)?nèi)溫度為26～28 ℃，濕度為18%～20%，于24、72、120、168 h后采用壓榨方式取蜜。

1.4 檢測(cè)方法

1.4.1 水分

參照SN/T 0852—2012《進(jìn)出口蜂蜜檢疫規(guī)程》中蜂蜜水分測(cè)定方法，采用阿貝折射儀連接超級(jí)恒溫器測(cè)定40 ℃時(shí)的折光指數(shù)，按公式(1)計(jì)算蜂蜜中的水分含量：

ω1=100-[78+390.7(n-1.476 8)]

(1)

式中：ω1，試樣中的水分含量，g/100 g;n，試樣40 ℃時(shí)的折光指數(shù)。

1.4.2 色度

參照SN/T 0852—2012《進(jìn)出口蜂蜜檢驗(yàn)規(guī)程》，采用專用的卜方特比色計(jì)測(cè)定蜂蜜色度。

1.4.3 羥甲基糠醛

參照GB/T 18932.18—2003《蜂蜜中羥甲基糠醛含量的測(cè)定方法 液相色譜-紫外檢測(cè)方法》，蜂蜜樣品經(jīng)甲醇水溶解后，樣品中的羥甲基糠醛經(jīng)HPLC反相色譜柱分離，用紫外檢測(cè)器檢測(cè)，用標(biāo)準(zhǔn)曲線外標(biāo)法定量。液相色譜條件：色譜柱:Diamonsil C18(5 μm,250 mm×4.6 mm)；流動(dòng)相為V(甲醇)∶V(水)=10∶90混合溶液；流速1.0 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)285 nm；柱溫30 ℃；進(jìn)樣量10 μL。

1.4.4 淀粉酶值

參照GB/T 18932.16—2003《蜂蜜中淀粉酶值的測(cè)定方法 分光光度法》，將淀粉溶液加入蜂蜜樣品溶液中，部分淀粉被蜂蜜中所含的淀粉酶水解后，剩余的淀粉與加入的碘反應(yīng)而產(chǎn)生藍(lán)紫色，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，其藍(lán)紫色反應(yīng)逐漸消失。用分光光度計(jì)于波長(zhǎng)660 nm處測(cè)定其達(dá)到特定吸光度所需要的時(shí)間。按公式(2)計(jì)算淀粉酶值：

X=300/t

(2)

式中：X，樣品溶液中的淀粉酶值，mL/(g·h)；t，相對(duì)應(yīng)時(shí)間，min。

1.4.5 電導(dǎo)率

參照GB/T 18932.15—2003《蜂蜜電導(dǎo)率測(cè)定方法》，采用電導(dǎo)儀測(cè)定蜂蜜電導(dǎo)率，利用電解質(zhì)溶液在電場(chǎng)作用下，由離子移動(dòng)而產(chǎn)生導(dǎo)電的原理測(cè)定蜂蜜電導(dǎo)率。

1.4.6 葡萄糖、果糖、蔗糖

參照GB 5009.8—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》中高效液相色譜法測(cè)定葡萄糖、果糖和蔗糖含量。色譜條件：流動(dòng)相為V(乙腈)∶V(水)=70∶30；流速1.0 mL/min；柱溫40 ℃；進(jìn)樣量20 L；示差折光檢測(cè)器檢測(cè)池溫度40 ℃，按公式(3)計(jì)算糖的含量：

(3)

式中：ω，試樣中糖(果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖)的含量，g/100 g；ρ，樣液中糖的質(zhì)量濃度，mg/mL；ρ0，空白中糖的質(zhì)量濃度，mg/mL；V，樣液定容體積，mL；m，試樣質(zhì)量，g；1 000、100，換算系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分

為探究后熟處理對(duì)五倍子蜂蜜含水量的影響，分析不同處理時(shí)間后(0、24、72、120、168 h)五倍子蜂蜜中含水量變化。如圖1所示，五倍子蜂蜜含水量隨著后熟處理時(shí)間延長(zhǎng)而降低，后熟24 h五倍子蜂蜜含水量變化差異不顯著，72 h后差異顯著，120 h含水量低于20%，168 h降至19.21%。蜂蜜水分含量的高低是評(píng)價(jià)蜂蜜成熟度的首要指標(biāo)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，除特殊蜜種(荔枝蜂蜜、龍眼蜂蜜、柑橘蜂蜜、鵝掌柴蜂蜜、烏桕蜂蜜)外，一級(jí)品蜂蜜的水分不超過(guò)20%，二級(jí)品不超過(guò)24%。相關(guān)研究表明，受環(huán)境、氣候等因素影響，即使是完全封蓋的蜂蜜，水分含量也會(huì)高于20%，水分含量高蜂蜜易發(fā)酵，長(zhǎng)期儲(chǔ)存會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低[1,8-9]。通過(guò)采用干燥房控溫抽濕的方式延長(zhǎng)蜂蜜后熟時(shí)間，替代傳統(tǒng)的蜂蜜機(jī)械高溫濃縮加工工藝，不僅可以解決蜂蜜水分含量高的問(wèn)題，還可避免高溫處理對(duì)蜂蜜營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。在本研究中，自然封蓋五倍子蜂蜜水分含量為21.14%，采用干燥房后熟處理120 h可使水分含量降至20%以下，達(dá)到一級(jí)蜂蜜品質(zhì)要求，表明該種方法可有效降低蜂蜜水分含量，提高蜂蜜品質(zhì)。

圖1 后熟處理時(shí)間對(duì)五倍子蜂蜜水分含量的影響Fig.1 The effects of post-ripening process time on moisture of gallnut honey注：不同小寫字母表示不同處理時(shí)間差異顯著(P<0.05)(下同)

2.2 電導(dǎo)率

如圖2所示，隨著后熟時(shí)間延長(zhǎng)，五倍子蜂蜜電導(dǎo)率增加，不同后熟時(shí)間五倍子蜂蜜電導(dǎo)率變化差異顯著。這可能與蜂蜜水分含量降低有關(guān)，有研究表明蜂蜜的電導(dǎo)率取決于蜂蜜中電導(dǎo)離子數(shù)量，而電導(dǎo)離子數(shù)量受蜂蜜種類及其成分、溫度、水分、加工狀態(tài)等多種因素影響[10]。TERRAB等[2]的研究發(fā)現(xiàn)蜂蜜電導(dǎo)率隨著含水量降低而增加，這與本研究結(jié)果一致。但在前人[10-11]研究中，向日葵蜂蜜電導(dǎo)率隨蜂蜜水分含量的增加而增加，這與本研究結(jié)果相反，可能與蜂蜜種類和加工狀態(tài)的差異有關(guān)。在歐盟蜂蜜標(biāo)準(zhǔn)中蜂蜜電導(dǎo)率需≤800 μs/cm，在本研究中蜂蜜電導(dǎo)率為432～487 μs/cm，表明該種蜂蜜后熟處理方法生產(chǎn)的蜂蜜符合歐盟等國(guó)家對(duì)蜂蜜電導(dǎo)率指標(biāo)的要求。

圖2 后熟處理時(shí)間對(duì)五倍子蜂蜜電導(dǎo)率的影響Fig.2 The effects of post-ripening process time on conductivity of gallnut honey

2.3 糖類

如表1所示，隨著后熟時(shí)間延長(zhǎng)，蜂蜜葡萄糖和果糖含量變化差異不顯著，蔗糖含量增加，后熟24 h時(shí)糖類變化差異不顯著，72 h糖類變化差異顯著，但72 h后，隨著后熟時(shí)間增加，蔗糖含量變化差異不顯著。蜂蜜中糖含量和來(lái)源是判斷蜂蜜是否成熟或摻假的重要依據(jù)[12-13]。遲韻陽(yáng)[14]在研究油菜蜜和洋槐蜜成熟期間糖類變化規(guī)律中指出，糖的總含量在成熟過(guò)程中呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，與本研究結(jié)果不一致，這可能與本研究中采用的是封蓋成熟蜂蜜有關(guān)。我國(guó)和歐盟蜂蜜標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定除特殊蜜種外，成熟新鮮蜜中蔗糖含量≤5%，果糖和葡萄糖含量≥60%。本研究中后熟處理168 h的五倍子蜂蜜蔗糖含量為3.47%，葡萄糖和果糖含量為65.75%，均能達(dá)到我國(guó)及歐盟標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于糖類物質(zhì)的要求。

表1 后熟處理時(shí)間對(duì)五倍子蜂蜜種 糖類物質(zhì)的影響 單位：g/100 g

2.4 5-羥甲基糠醛

由圖3可知，蜂蜜中5-羥甲基糠醛含量隨著后熟時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增加，在0～72 h內(nèi)，5-羥甲基糠醛含量增加不顯著，120 h時(shí)差異顯著，168 h后增加至2.67 mg/kg。5-羥甲基糠醛是衡量蜂蜜新鮮度、加工處理?xiàng)l件優(yōu)劣的參考指標(biāo)之一，該種物質(zhì)增加會(huì)導(dǎo)致蜂蜜顏色變深、風(fēng)味變差。在蜂蜜熱處理過(guò)程中，糖類化合物會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)生成5-羥甲基糠醛，導(dǎo)致其含量增加[15]。相關(guān)研究表明，新鮮蜂蜜中5-羥甲基糠醛含量低于10 mg/kg，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)和環(huán)境溫度升高，其含量會(huì)增加[3]。在本研究中，蜂蜜后熟處理168 h后，5-羥甲基糠醛含量?jī)H為2.67 mg/kg，低于新鮮蜂蜜的含量(10 mg/kg)，且遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(≤40 mg/kg)，表明該種蜂蜜后熟處理方法不會(huì)導(dǎo)致蜂蜜中5-羥甲基糠醛大量增加，還可保持蜂蜜的新鮮度，提高蜂蜜的食用安全性。其次，隨著后熟處理時(shí)間延長(zhǎng)，蜂蜜色度變化差異不顯著(圖4)，這可能與蜂蜜后熟處理的溫度有關(guān)。本研究中蜂蜜后熟的溫度為26～28 ℃，5-羥甲基糠醛增加量少，未造成蜂蜜顏色加深。

圖3 后熟處理時(shí)間對(duì)五倍子蜂蜜中5-羥甲基糠醛含量的影響Fig.3 The effects of post-ripening process time on hydroxymethyl furfural in gallnut honey

圖4 后熟處理時(shí)間對(duì)五倍子蜂蜜色度的影響Fig.4 The effect of post-ripening process time on chroma of gallnut honey

2.5 淀粉酶值

如圖5所示，隨著后熟時(shí)間延長(zhǎng)，淀粉酶值逐漸降低。24 h淀粉酶值變化差異不顯著，72 h變化差異顯著，72與120 h變化顯著、120和168 h之間變化不顯著，72與168 h之間變化差異顯著，168 h降至10.73 mL/(g·h)。蜂蜜淀粉酶值是衡量蜂蜜成熟度、新鮮程度、摻假程度及加工貯存條件的重要指標(biāo)[13,16]。在蜂蜜加工過(guò)程中，熱處理常造成淀粉酶大量破壞。相關(guān)研究表明，當(dāng)蜂蜜熱處理溫度低于40 ℃時(shí)，蜂蜜中淀粉酶受溫度影響小，不發(fā)生熱失活[15,17]。在本次研究中，后熟溫度為26～28 ℃，后熟72 h后淀粉酶值由15.07 mL/(g·h)降低至12.50 mL/(g·h)，120 h降低至11.31 mL/(g·h)，168 h降低至10.73 mL/(g·h)，淀粉酶值變化小，均高于我國(guó)[≥4 mL/(g·h)]及歐盟[≥8 mL/(g·h)]標(biāo)準(zhǔn)對(duì)蜂蜜淀粉酶值的要求。

圖5 后熟處理時(shí)間對(duì)五倍子蜂蜜淀粉酶的影響Fig.5 The effect of post-ripening process time on amylase of gallnut honey

3 結(jié)論

封蓋蜜脾經(jīng)干燥房(溫度26～28 ℃，濕度為18%～20%)0～168 h后熟處理，對(duì)過(guò)濾分離后的蜂蜜水分、電導(dǎo)率、糖類、5-羥甲基糠醛、淀粉酶值等主要品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明，隨著后熟時(shí)間延長(zhǎng)，五倍子蜂蜜水分含量降低，電導(dǎo)率增大，5-羥甲基糠醛含量增加，淀粉酶值降低，而糖類物質(zhì)除蔗糖外，其他無(wú)明顯變化。經(jīng)干燥房后熟處理120 h五倍子蜂蜜水分含量可降到20%以下，其他成分含量均能達(dá)到我國(guó)和歐盟蜂蜜標(biāo)準(zhǔn)要求。該種蜂蜜后熟方法提高了蜂蜜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食用安全性，可為改進(jìn)蜂產(chǎn)品加工工藝和成熟蜜機(jī)械化生產(chǎn)提供理論參考。