貴州蜂產(chǎn)品輻照技術(shù)應(yīng)用前景

林 平 ，姚 丹萬 煒丁 文，李國林 ，黎華君

（1. 貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州金農(nóng)輻照科技有限公司，貴州 貴陽 550006)

食品輻照技術(shù)是指利用放射性元素（如鈷60） 產(chǎn)生的伽馬射線照射食品，通過破壞食品中的微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，阻止微生物生理代謝，從而達(dá)到抑制微生物生長，保持食品新鮮度和品質(zhì)，延長食品貨架期的目的[1-2]。食品輻照技術(shù)又稱為冷殺菌、冷加工技術(shù)，是一項(xiàng)新型的綠色加工技術(shù)。與傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)相比，輻照技術(shù)能最大程度地保留食品品質(zhì)，且不破壞食品包裝，無毒無殘留，不會(huì)產(chǎn)生二次放射[3]。1980 年， 國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA） 指出：“低劑量（低于10kGy） 輻照的食品，不會(huì)產(chǎn)生毒理學(xué)危害，不會(huì)引起特殊的營養(yǎng)學(xué)和微生物學(xué)問題”[4-5]，1983 年世界糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO） 也對(duì)輻照食品的安全性給予肯定[6]。此后，食品輻照技術(shù)在多國大力推廣應(yīng)用。然而，輻照技術(shù)在蜂產(chǎn)品上仍未進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[1-7]。

1 輻照技術(shù)在蜂產(chǎn)品上的應(yīng)用

蜂產(chǎn)品是指來源于蜜蜂的產(chǎn)品，如蜂蜜、王漿、花粉、蜂膠等。蜂產(chǎn)品含有豐富的營養(yǎng)成分和活性功能物質(zhì)，具有獨(dú)特的生理、藥理功能，是一類藥食兩用的食品，兼具抑菌、消炎、抗氧化、促進(jìn)消化等多種功效[8]。蜂蜜作為主要的蜂產(chǎn)品之一，在包裝銷售前，常常需要進(jìn)行破晶融蜜、過濾、濃縮等一系列加工。熱處理是生產(chǎn)上常規(guī)采用的加工方法[9]，高溫可殺滅蜂蜜中的酵母菌及其它病菌，防止蜂蜜結(jié)晶和發(fā)酵，延長其保質(zhì)期。然而，研究表明，過度熱加工常常會(huì)產(chǎn)生美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)[9]，不但會(huì)使蜂蜜顏色變褐變深，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致蜂蜜在加工和保存過程中生成黑色有毒物質(zhì)甲基糠醛（HMF），HMF 也因此成為國際貿(mào)易中一項(xiàng)必檢的重要指標(biāo)，用于衡量蜂蜜的新鮮度，判斷蜂蜜是否經(jīng)過高溫處理[10-11]。此外，蜂蜜中含有的過氧化氫酶、蔗糖酶、淀粉酶等酶類物質(zhì)對(duì)溫度十分敏感，在溫度超過40℃時(shí)即失去活性，而葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶受破壞后，直接影響蜂蜜的抑菌活性[9]。

蜂花粉輻照：蜂花粉是蜜蜂從蜜源植物花藥中采集的花粉，加入花蜜和蜜蜂分泌物，混合成不規(guī)則的花粉團(tuán)，是一種天然的高級(jí)保健食品和滋補(bǔ)藥品[8]?；ǚ墼诿鄯洳杉?、人工脫粉和加工的過程中易受污染，滋生各種細(xì)菌。研究表明[12-13]，利用10 kGy 以下的輻照劑量處理花粉，可有效殺滅花粉中的細(xì)菌、真菌、蟲卵等有害微生物和致病菌，提高花粉食用安全性，延長其保質(zhì)期。同時(shí)對(duì)花粉中的糖、蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)成分無明顯影響。羅志平等（2015） 采用6 kGy 的鈷60 輻照茶花粉，其殺菌率達(dá)99%以上，且花粉色澤、氣味、味道等感官指標(biāo)無明顯變化，表明食品輻照技術(shù)是一項(xiàng)安全高效的保存蜂花粉的實(shí)用技術(shù)。目前，國內(nèi)外大宗蜂花粉的儲(chǔ)藏保鮮開始采用這一技術(shù)。

蜂蜜輻照：蜂蜜是蜜蜂采集的花蜜、分泌物或甘露，與自身分泌物結(jié)合后，經(jīng)充分釀造而成的天然甜味物質(zhì)[8]。蜂蜜一般呈透明或半透明狀，具有黏性，大多數(shù)蜂蜜會(huì)結(jié)晶，顏色從淺琥珀色至深琥珀色。蜂蜜的主要成分為糖（果糖和葡萄糖約占80%以上） 和水（20%以下）。蜜源植物種類、氣候、蜂群群勢、取蜜時(shí)間和方式都會(huì)直接影響蜂蜜中的水分含量。蜂蜜的采集、加工和包裝銷售過程中易受污染。當(dāng)蜂蜜的含水量高于20%，酵母菌、霉菌等菌群超標(biāo)時(shí)，蜂蜜易發(fā)酵變質(zhì)。低劑量的輻照可有效殺滅蜂蜜中的各類菌群，提高其衛(wèi)生指標(biāo)，延長其貨架期，同時(shí)可保持蜂蜜的色澤、狀態(tài)、氣味和口感。楊文超等[14]采用6 kGy 的劑量輻照三種蜂蜜，發(fā)現(xiàn)輻照后蜂蜜中的酵母菌為0，同時(shí)蜂蜜的游離酸、葡萄糖、果糖等理化指標(biāo)無明顯變化。黃志勇等[15]采用8 kGy 的劑量輻照油菜花蜜、蓮花花蜜和油茶花蜜，同樣未檢出菌落總數(shù)、大腸桿菌、霉菌和酵母菌，蜂蜜的感官指標(biāo)和理化營養(yǎng)指標(biāo)變化也不大。但是，目前在生產(chǎn)上輻照處理蜂蜜的技術(shù)還未進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

目前，我國已開展蜂花粉輻照應(yīng)用，2001年頒布了《花粉輻照殺菌工藝》，對(duì)輻照劑量進(jìn)行了細(xì)化，明確規(guī)定輻照花粉額劑量范圍為4-8 kGy，4 kGy 為最低有效劑量，8 kGy 為最高耐受劑量。但目前還沒有頒布蜂蜜輻照的檢測方法和輻照工藝，生產(chǎn)上采用電子自旋共振法、熱釋光法等輻照食品檢測方法，檢測輻照的蜂產(chǎn)品[7]。

2 蜂產(chǎn)品生產(chǎn)、 加工及銷售現(xiàn)狀

據(jù)貴州省養(yǎng)蜂學(xué)會(huì)與貴州省蜂產(chǎn)品協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)[16]，2020 年，全省58 萬群蜂年產(chǎn)蜂蜜2 500 000 kg，種蜂群2.5 萬群，蜂花粉1 000 kg，蜂王漿50 000 kg，蜂膠500 kg， 蜂蠟60 000 kg，年總產(chǎn)值6.3 億元。貴州省統(tǒng)計(jì)年鑒2020 年數(shù)據(jù)顯示[17]，全省蜂蜜產(chǎn)量為4 018 000 kg，與貴州省養(yǎng)蜂學(xué)會(huì)和蜂產(chǎn)品協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)差異1 518 000 kg，表明我省蜂群產(chǎn)量低，依靠外省采購，貼標(biāo)銷售的占比較大?？偟膩碚f，全省蜂產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是以中蜂為主（85%），導(dǎo)致蜂產(chǎn)品相對(duì)單一，以蜂蜜為主。

貴州省蜂企的規(guī)模和數(shù)量相對(duì)較小，目前無銷售值過億的企業(yè)。以夜郎蜂蜜、夫子蜂蜜等為代表的中小型蜂企主要采用傳統(tǒng)的熱加工方式，融蜜后統(tǒng)一殺菌、灌裝。近年來，因產(chǎn)業(yè)扶貧發(fā)展起來的眾多蜂企多由縣平臺(tái)公司負(fù)責(zé)運(yùn)轉(zhuǎn)，著力點(diǎn)在銷售環(huán)節(jié)，而村一級(jí)養(yǎng)蜂合作社重在生產(chǎn)環(huán)節(jié)。基層因養(yǎng)殖人才和養(yǎng)殖技術(shù)缺乏，生產(chǎn)的中蜂蜂蜜成熟度不夠，含水量相對(duì)較高。此外，蜂蜜采收和加工方式較傳統(tǒng)，多數(shù)直接由搖蜜機(jī)搖出后，簡單存放，或采用傳統(tǒng)毀巢取蜜方式，簡單過濾后灌裝存放，兩種取蜜方式都極易受污染。且由于蜂蜜含水量高，易發(fā)酵變酸，保質(zhì)期短。

貴州省銷售的蜂產(chǎn)品構(gòu)成主要為中蜂蜂蜜（占比60%），蜂產(chǎn)品來源結(jié)構(gòu)為自產(chǎn)（占比25%）、省內(nèi)收購蜂產(chǎn)品（占比25%）、省外收購蜂產(chǎn)品（占比40%）、 其他渠道（占比10%）。貴州省蜂產(chǎn)品尤其是天然蜂蜜，2020年全年內(nèi)銷，無出口現(xiàn)象。由于市場對(duì) “土蜂蜜” 的青睞，貴州蜂企業(yè)多以生產(chǎn)和銷售中蜂蜂產(chǎn)品為主。中型蜂企主要通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、電視購物、VIP 客戶群（專供產(chǎn)品） 幾種方式銷售蜂產(chǎn)品，傳統(tǒng)的專賣店與超市銷售量占比持續(xù)下降?？h平臺(tái)公司、小型蜂企、村級(jí)合作社和養(yǎng)蜂大戶主要通過扶貧消費(fèi)和朋友圈進(jìn)行銷售。因大部分產(chǎn)品未經(jīng)過熱加工，保質(zhì)期短，普遍出現(xiàn)滯銷現(xiàn)象，蜂農(nóng)的養(yǎng)蜂積極性也因此大受打擊。

3 食品輻照技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

貴州省金農(nóng)輻照科技有限公司（簡稱“金農(nóng)輻照”） 為全省唯一的一家輻照公司，也是全省唯一的輻照源，位于貴陽市花溪區(qū)，是以貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院為技術(shù)依托，融科研、輻照加工為一體的科技型企業(yè)。公司擁有設(shè)計(jì)裝源量50 萬居里的鈷-60 伽馬輻照裝置（動(dòng)態(tài)輻照裝置） 一座，裝置采用懸掛吊籃自動(dòng)輸送產(chǎn)品，日輻照加工產(chǎn)品可達(dá)30~100 t，具有自動(dòng)化程度高、加工量大、輻照劑量均勻等特點(diǎn)。

2015 年以前，金農(nóng)輻照以藥品、醫(yī)療器械等為主要輻照對(duì)象。進(jìn)入 “十三五” 以后，公司建立了貴州省唯一的“農(nóng)產(chǎn)品輻照加工技術(shù)開放性研發(fā)平臺(tái)”，著力開展農(nóng)產(chǎn)品/ 食品領(lǐng)域的科研和生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)。先后圍繞陳釀酒、肉制品、發(fā)酵食品、果蔬等開展了輻照保鮮與加工技術(shù)研發(fā)，成功延長藍(lán)莓、大櫻桃保質(zhì)期30 天以上，有效抑制了大蒜、生姜等根式蔬菜發(fā)芽，抑制了紅酸湯、鹽酸菜等傳統(tǒng)食品發(fā)酵，加速了酒的陳釀。目前，金農(nóng)輻照在蜂蜜殺菌、氯霉素降解等方面開展前期探索，積極做好蜂產(chǎn)品輻照技術(shù)儲(chǔ)備。現(xiàn)有研究結(jié)果表明，采用低劑量輻照技術(shù)處理蜂蜜，不僅可提高蜂蜜衛(wèi)生指標(biāo)，還可降低氯霉素、羥甲基糠醛等有害物質(zhì)含量[18-19]，可為貴州蜂企提高蜂產(chǎn)品衛(wèi)生指標(biāo)、抑制蜂蜜發(fā)酵、延長蜂蜜貨架期和儲(chǔ)存期提供技術(shù)服務(wù)。

4 蜂產(chǎn)品特點(diǎn)及輻照技術(shù)應(yīng)用前景

貴州特殊的地形地貌決定了省內(nèi)立體氣候明顯，蜜源植物多樣，蜂蜜種類多，但產(chǎn)量有限。此外，亞熱帶氣候特點(diǎn)決定了貴州降水豐富，空氣濕度大，使得蜂蜜，尤其是春蜜的含水量高。以4 月的藍(lán)莓蜜為例，藍(lán)莓花期為3月至4 月，陰雨天偏多，未封蓋的藍(lán)莓蜜水分含量高達(dá)25%~27%，封蓋3 天后，可降至20%。低溫高濕的天氣，加之藍(lán)莓花期僅25天，蜂農(nóng)基于快速脫手、轉(zhuǎn)場的考慮，一般未封蓋或剛封蓋就取蜜，使得含水量在20%以下的藍(lán)莓蜜較少。而4 月至5 月，天氣逐漸炎熱，未經(jīng)加工處理的藍(lán)莓蜜很容易發(fā)酵，極大降低了藍(lán)莓蜜的品質(zhì)。采用食品輻照技術(shù)可快速殺滅蜂蜜和花粉中的酵母菌，從而抑制蜂蜜發(fā)酵變質(zhì)，在保持蜂蜜品質(zhì)的前提下延長了蜂蜜的保質(zhì)期，為貴州打造全國藍(lán)莓蜜之鄉(xiāng)提供技術(shù)保障。

此外，“十三五” 以來，貴州蜂業(yè)快速發(fā)展，全省蜂群數(shù)量以5.6 萬群/ 年的速度擴(kuò)增?；鶎右痪€對(duì)養(yǎng)蜂科技需求較大，但技術(shù)人員的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展。貴州蜂業(yè)整體面臨引種混亂、病蟲害高發(fā)、單產(chǎn)低、優(yōu)質(zhì)蜂產(chǎn)品品牌少等挑戰(zhàn)，這些現(xiàn)實(shí)問題導(dǎo)致貴州蜂蜜生產(chǎn)成本高，優(yōu)質(zhì)蜂產(chǎn)品種類少，市場競爭力不足。傳統(tǒng)的蜂蜜采集、過濾、分裝、儲(chǔ)存和銷售方式，也決定了蜂蜜易受污染。以傳統(tǒng)的毀巢取蜜為例，雖然 “土蜂蜜” 的光環(huán)賦予了它較高的價(jià)格，但土蜂蜜的生產(chǎn)環(huán)境和取蜜方式都決定了其產(chǎn)品中的大腸桿菌和菌群總數(shù)超標(biāo)，未經(jīng)任何方法處理銷售易引起食品安全問題。采用低劑量輻照快速殺滅蜂蜜中的各種病菌，降低羥甲基糠醛的含量，有效提高蜂蜜衛(wèi)生指標(biāo)，保障其食用安全性。

作為一項(xiàng)能保持蜂蜜原有的感官品質(zhì)，不改變其營養(yǎng)成分，不產(chǎn)生二次污染，無毒無殘留的物理處理方法，輻照技術(shù)在蜂產(chǎn)品的應(yīng)用上前景廣闊。但需要認(rèn)識(shí)到其中的一些具體困難，一是輻照會(huì)降低蜂蜜中的維生素含量，維生素作為一類對(duì)伽馬射線敏感的物質(zhì)，在輻照處理下易分解； 二是輻照雖然可以大批量處理蜂產(chǎn)品，但蜂產(chǎn)品需運(yùn)輸至輻照?qǐng)龅剡M(jìn)行處理，運(yùn)輸費(fèi)用也相對(duì)偏高；三是輻照食品的安全性宣傳不到位，盡管WHO 在20 世紀(jì)80 年代就明確指出，輻照食品安全無毒，但消費(fèi)者仍然對(duì)輻照食品的接受度不高。輻照成本和消費(fèi)者的接受度是制約貴州蜂產(chǎn)品輻照加工的主要原因。