巢础质量影响蜂蜜成分和品质
2019-01-09田静张言政胡福良编译
田静 张言政 胡福良│编译
浙江大学动物科学学院
巢础是人工制造的蜜蜂巢房房基。蜜蜂以巢础为基础筑造巢脾,供蜂群繁殖、贮蜜和分蜂。优质的巢础材料当然是天然蜂蜡,但由于人们对巢础材料质量不够重视,加上缺乏强制性标准约束,为节约生产成本,以石蜡代替蜂蜡制作巢础比较普遍,使得巢础的质量良莠不齐。那么,使用石蜡制作的巢础与天然蜂蜡制作的巢础相比,会对蜂蜜的成分和质量产生怎样的影响呢?为此,克罗地亚萨格勒布大学Lidija Svečnjak团队进行了相关实验研究,论文近期发表在著名的国际学术期刊《Food Chemistry》上。
他们选取了15个群势相近的蜂群,在2015年4~5月期间,分别将石蜡为主(90%石蜡、10%蜂蜡)制作的巢础和天然蜂蜡制作的巢础各1个插入15个试验蜂群内筑巢产蜜。试验蜂群分别分布于克罗地亚的潘诺尼亚西部、潘诺尼亚东部、山区和亚得里亚海地区等4个不同气候不同地理区域的养蜂场,周边蜜源分别为刺槐、向日葵、蜜露和刺槐。这些巢脾在整个采蜜过程中一直放置在蜂箱内,直到封盖。在6~7月期间,根据不同试验地点蜂蜜成熟所需的时间,直接从试验蜂箱中收集蜂蜜样品。以石蜡为主制造的巢础和以天然蜂蜡制造的巢础两种巢础类型(以下分别简称石蜡组和蜂蜡组)各15个蜂蜜样品均采用手工取蜜(压榨)的方法同时分别取蜜,经过滤,分别贮存在玻璃容器中,室温避光存放。
接着,他们对两种类型巢础所生产的蜂蜜样品进行了成分和品质分析。首先,分析了蜂蜜的含水量、电导率和pH值,结果发现,15个石蜡组蜂蜜样品中有13个样品的含水量高于蜂蜡组,而这两类蜂蜜样品的含水量与植物来源及地理来源之间并没有显著差异,电导率和pH值也没有表现出显著差异。第二,通过1H核磁共振(1H NMR)对两类蜂蜜样品的化学成分和品质进行了分析,检测指标包括果糖、葡萄糖、蔗糖、苯丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、丙氨酸、乙酸、柠檬酸、甲酸、乳酸、琥珀酸和羟甲基糠醛(HMF)。结果表明,石蜡组蜂蜜样品中乙酸和柠檬酸的含量略高(这两个是蜂蜜初期发酵的指标),它们与植物来源及地理来源之间没有显著差异。同时,石蜡组蜂蜜样品中由于含水量高,所以其葡萄糖/水比率显著降低。第三,通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)图谱分析,观察到1500~750 cm-1指纹区的光谱变化差异,特别是在1175~900 cm-1之间的糖基光谱包络中,与石蜡组蜂蜜样品相比,蜂蜡组蜂蜜样品以葡萄糖和果糖为主的中强分析物信号填充的更为均匀,这表明在天然蜂蜡巢础中酿制成熟的蜂蜜,其果糖和葡萄糖的浓度更稳定。光谱结果显示,两种蜂蜜大部分区域内样品的整体平均吸光度没有差别,只有在1643 cm-1处,石蜡组蜂蜜样品光谱中显示出更高的吸收强度,也进一步证实了石蜡组蜂蜜样品中含有更高的含水量。第四,通过顶空固相微萃取(HSSPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析,研究了两种蜂蜜样品的顶空挥发性有机化合物(HS-VOC)。结果显示,来自潘诺尼亚东部地区蜂蜡组向日葵蜂蜜样品中戊醛、α-蒎烯和苯甲醛的含量显著高于石蜡组蜂蜜样品;来自潘诺尼亚西部地区蜂蜡组刺槐蜜样品中,丁醛和苯甲醛的比例略高,而在石蜡组蜂蜜样品中辛烷和β-大马酮的含量略高;来自亚得里亚海地区石蜡组刺槐蜜样品中壬醛比例显著高于蜂蜡组蜂蜜样品。石蜡组蜂蜜样品中顺式-芳樟醇氧化物比例略高,而反式-芳樟醇氧化物和芳樟醇的比例与蜂蜡组蜂蜜样品中2-苯乙醇和癸醛的比例相接近。
上述实验结果表明,石蜡巢础生产的成熟蜂蜜含水量显著升高,葡萄糖/水比率显著降低,而乙酸和柠檬酸的含量略高,表明用石蜡替代蜂蜡制造的巢础影响了花蜜至蜂蜜的转化途径,石蜡巢础作为蜂蜜成熟的媒介导致蜂蜜容易发酵,从而对蜂蜜的成分和质量产生了负面影响。与石蜡组蜂蜜样品相比,蜂蜡组向日葵蜜中戊醛、α-蒎烯和苯甲醛的含量显著提高,而2-苯乙醇在蜂蜡组刺槐蜜中更丰富。石蜡组蜂蜜样品中含量较高的化合物包括:壬醛、辛烷和β-大马酮,而顺式-芳樟醇氧化物在所有石蜡组蜂蜜样品中较高,表明石蜡巢础生产的蜂蜜的氧化过程更为强烈。该研究为巢础质量对蜂蜜成熟过程的品质变化影响提供了科学依据。
目前,以石蜡为代表的蜂蜡掺假是全球长期存在且日益严重的问题,石蜡是应用最广泛的蜂蜡掺假物,由于其广泛的可用性、低价格及其理化性质(白色或无色、无味的惰性物质),使其成为蜂蜡掺假的理想物质。本研究结果提示我们,巢础质量影响蜂蜜的成分和品质,而且工业石蜡中有毒有害成分在蜂蜜中的残留以及对蜜蜂健康的影响有待进一步研究。因此,无论从蜂蜜质量还是安全性角度,都应重视巢础的质量,必须以优质蜂蜡作为巢础的材料,严禁以石蜡假冒蜂蜡。