后熟處理對五倍子蜂蜜主要品質(zhì)指標的影響

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, 550001)2(銅仁市畜牧技術(shù)推廣站，貴州 銅仁, 554300) 3(開陽縣動物衛(wèi)生監(jiān)督所，貴州 貴陽, 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]。我國蜂蜜原料生產(chǎn)以非成熟蜜為主，使用機械高溫濃縮降低含水量[3-4]。國際蜂聯(lián)在針對劣質(zhì)蜂蜜的聲明中強調(diào)花蜜轉(zhuǎn)化為蜂蜜的過程必須由蜜蜂來完成，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]。機械高溫濃縮工藝在國際市場備受爭議，高溫處理會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，可降低蜂蜜的營養(yǎng)價值和食用安全性，嚴重影響我國蜂蜜貿(mào)易價格[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]。為解決機械高溫濃縮對蜂蜜品質(zhì)的影響，降低蜂蜜中水分含量等問題，本研究利用蜂蜜后熟特性,以五倍子蜜為研究對象，在后熟處理期間保持蜂蜜封蓋狀態(tài)，探究蜂蜜后熟時間、溫度、濕度對蜂蜜主要品質(zhì)指標的影響。該研究對于提高蜂蜜品質(zhì)和推動蜂產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 實驗設備

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，愛拓；LC-20ADXR高效液相色譜儀、RID-20A示差折光檢測器、UV-2700i紫外可見分光光度計，日本島津儀器；FE38電導儀，瑞士梅特勒托利多公司。

1.2 實驗材料

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

1.3 實驗方法

1.3.1 封蓋成熟蜜生產(chǎn)

五倍子流蜜期，組織中蜂蜂群，當?shù)紫涑财⑸峡蛄洪_始產(chǎn)生贅脾時，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)運蜂箱，轉(zhuǎn)運至蜂蜜干燥房。

1.3.3 后熟處理

將封蓋蜜脾隨機分為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、第三組放入干燥房內(nèi)支架，干燥房內(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 檢測方法

1.4.1 水分

參照SN/T 0852—2012《進出口蜂蜜檢疫規(guī)程》中蜂蜜水分測定方法，采用阿貝折射儀連接超級恒溫器測定40 ℃時的折光指數(shù)，按公式(1)計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 ℃時的折光指數(shù)。

1.4.2 色度

參照SN/T 0852—2012《進出口蜂蜜檢驗規(guī)程》，采用專用的卜方特比色計測定蜂蜜色度。

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定方法 液相色譜-紫外檢測方法》，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，用紫外檢測器檢測，用標準曲線外標法定量。液相色譜條件：色譜柱:Diamonsil C18(5 μm,250 mm×4.6 mm)；流動相為V(甲醇)∶V(水)=10∶90混合溶液；流速1.0 mL/min；檢測波長285 nm；柱溫30 ℃；進樣量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而產(chǎn)生藍紫色，隨著反應的進行，其藍紫色反應逐漸消失。用分光光度計于波長660 nm處測定其達到特定吸光度所需要的時間。按公式(2)計算淀粉酶值：

X=300/t

(2)

式中：X，樣品溶液中的淀粉酶值，mL/(g·h)；t，相對應時間，min。

1.4.5 電導率

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

1.4.6 葡萄糖、果糖、蔗糖

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

(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

為探究后熟處理對五倍子蜂蜜含水量的影響，分析不同處理時間后(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間延長而降低，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價蜂蜜成熟度的首要指標，行業(yè)標準規(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，一級品蜂蜜的水分不超過20%，二級品不超過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，水分含量也會高于20%，水分含量高蜂蜜易發(fā)酵，長期儲存會造成營養(yǎng)價值降低[1,8-9]。通過采用干燥房控溫抽濕的方式延長蜂蜜后熟時間，替代傳統(tǒng)的蜂蜜機械高溫濃縮加工工藝，不僅可以解決蜂蜜水分含量高的問題，還可避免高溫處理對蜂蜜營養(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，達到一級蜂蜜品質(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 后熟處理時間對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間差異顯著(P<0.05)(下同)

2.2 電導率

如圖2所示，隨著后熟時間延長，五倍子蜂蜜電導率增加，不同后熟時間五倍子蜂蜜電導率變化差異顯著。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率取決于蜂蜜中電導離子數(shù)量，而電導離子數(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)。在歐盟蜂蜜標準中蜂蜜電導率需≤800 μs/cm，在本研究中蜂蜜電導率為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家對蜂蜜電導率指標的要求。

圖2 后熟處理時間對五倍子蜂蜜電導率的影響Fig.2 The effects of post-ripening process time on conductivity of gallnut honey

2.3 糖類

如表1所示，隨著后熟時間延長，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，隨著后熟時間增加，蔗糖含量變化差異不顯著。蜂蜜中糖含量和來源是判斷蜂蜜是否成熟或摻假的重要依據(jù)[12-13]。遲韻陽[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程中呈現(xiàn)上升趨勢，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)。我國和歐盟蜂蜜標準中規(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%，均能達到我國及歐盟標準關(guān)于糖類物質(zhì)的要求。

表1 后熟處理時間對五倍子蜂蜜種 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間延長而逐漸增加，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、加工處理條件優(yōu)劣的參考指標之一，該種物質(zhì)增加會導致蜂蜜顏色變深、風味變差。在蜂蜜熱處理過程中，糖類化合物會發(fā)生脫水反應生成5-羥甲基糠醛，導致其含量增加[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，隨著儲存時間的延長和環(huán)境溫度升高，其含量會增加[3]。在本研究中，蜂蜜后熟處理168 h后，5-羥甲基糠醛含量僅為2.67 mg/kg，低于新鮮蜂蜜的含量(10 mg/kg)，且遠低于國家標準(≤40 mg/kg)，表明該種蜂蜜后熟處理方法不會導致蜂蜜中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，隨著后熟處理時間延長，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 后熟處理時間對五倍子蜂蜜中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 后熟處理時間對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，隨著后熟時間延長，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[13,16]。在蜂蜜加工過程中，熱處理常造成淀粉酶大量破壞。相關(guān)研究表明，當蜂蜜熱處理溫度低于40 ℃時，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[≥4 mL/(g·h)]及歐盟[≥8 mL/(g·h)]標準對蜂蜜淀粉酶值的要求。

圖5 后熟處理時間對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，對過濾分離后的蜂蜜水分、電導率、糖類、5-羥甲基糠醛、淀粉酶值等主要品質(zhì)指標進行分析研究。結(jié)果表明，隨著后熟時間延長，五倍子蜂蜜水分含量降低，電導率增大，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到我國和歐盟蜂蜜標準要求。該種蜂蜜后熟方法提高了蜂蜜營養(yǎng)價值和食用安全性，可為改進蜂產(chǎn)品加工工藝和成熟蜜機械化生產(chǎn)提供理論參考。