两种甘草型功能蜂蜜的质量分析及比较
2019-04-30刘晓华王肆玖占才耀孙仁利吕景福宋桥生万学济
刘晓华,王肆玖,占才耀,孙仁利,华 娟,吕景福,刘 武,宋桥生,万学济
(1.湖北省武汉市农业科学院,湖北 武汉 430065;2.湖北省武汉农科院蜜蜂科学研究所有限责任公司,湖北 武汉 430223)
《本草纲目》介绍:“蜂蜜生则性凉,故能清热;熟则性温,故能补中;甘而平和,故能解毒;柔而濡泽,故能润燥;缓可去急,故能止心、腹及肌肉疮疡之痛;和可致中,故能调和百药而与甘草同功”。
药食同源的野生天然植物甘草,是人们熟悉的中药材,《中国药典》 收载了乌拉尔甘草、胀果甘草、光果甘草,它们主要分布在我国内蒙、宁夏、甘肃、新疆;中亚诸国。主要起补脾益气、缓急止痛、润肺止咳、清热解毒、调和诸药的作用[1]。
由此看来蜂蜜和甘草的有机结合古而有之,有据可循。所以我们推测利用蜜蜂或者生物手段将甘草导入成熟蜂蜜中,制成功能蜂蜜——蜜甘草,并对其进行开发,为人类提供优质安全的功能蜂蜜,具有积极的社会意义和广阔的市场前景。
本研究将蜂蜜和甘草提取物进行有效结合,通过体内(A 途径) 和体外(B 途径) 两种方法把蜂蜜和甘草提取物融合在一起,制成功能蜂蜜——蜜甘草。并对其功效进行科学客观评价,为蜜甘草的推广提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
意大利蜜蜂、土耳其蜂箱、巢蜜(长白山)、甘草提取物、抽蜜机、生化反应釜、灌装机。
1.2 试验设计
分别用蜜酿(简称A 工艺,是指蜜蜂采食含有甘草提取物的蜜蜂饲料以后酿制出来的的功能蜂蜜)和蜜制(B 工艺,是指通过生物反应釜把甘草制剂导入到成熟蜂蜜中制成功能蜂蜜制品) 两种方法将两个浓度梯度的甘草提取物导入到成熟蜜中分别制成功能蜂蜜——蜜甘草制剂(A 系列和B 系列),成熟蜜作为对照组(C 组)。分别进行物理性状评分、营养成分测定、卫生指标等测定。比较蜜酿(A) 和蜜制(B) 两种工艺的优劣。
1.3 生产工艺的筛选方法
蜜酿工艺流程(A)得到3 种产品:A0、A1 和A2三种功能蜂蜜。蜜制工艺流程(B)蜜制出B0、B1 和B2 三种功能蜂蜜。另外选取产自长白山的巢蜜作为对照组,编号C。
1.4 指标测定及其方法
所有的样品送武汉市华测检测技术有限公司和华中农业大学食品科技学院进行检测。
1.4.1 测定指标
(1) 感官指标:气味、色泽、滋味、状态。
(2) 理化指标:水分、果糖和葡萄糖、蔗糖、酸度、羟甲基糠醛、淀粉酶。
(3) 菌落总数、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌。
1.5 测定方法
功能蜂蜜产品的感官指标的检测方法参照蜂蜜行业标准GH/T18796-2012。水分测定参照GB/T5009.6-2003 方法;波美度用的是阿贝折光仪测定;果糖和葡萄糖、蔗糖测定参照GB/T18932.22 方法(液相色谱示差折光检测法);酸碱度测定参照SN/T0852-2000方法;羟甲基糠醛测定参照GB/T18932.18 方法;菌落总数、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌测定,均参照GB14963-2011《食品安全国家标准,蜂蜜》 方法;淀粉酶值测定参照《蜂蜜中淀粉酶值的测定方法,分光光度法》 GB/T18932.16-2003;蛋白质测定参照GB5009.5-2010 方法中第一法;脂肪测定参照GB/T5009.6-2003 方法中第二法; 钠测定参照GB/T5009.3-2010 方法;灰分测定参照GB/T5009.4-2010 方法。所有的数据用SPSS(18.0 版) 进行单因子分析。
2 结果
2.1 试验各组的感官指标比较
从表1 看出,除了B1 和B2 组略有少许气泡,但是区别不太明显。说明蜜制和蜜酿对试验各组蜂蜜制品的感官指标影响不大。
表1 试验各组蜂蜜感官指标检测Table 1 Detection results of the sensory index of honey in different groups
2.2 不同工艺对蜜甘草理化指标的影响
试验各组理化指标——水分、波美度、酸度、羟甲基糠醛、淀粉酶的测定结果见表2。
表2 试验各组蜂蜜的理化指标测定Table 2 Cotent determination of physicochemical indexes of honey
2.3 不同工艺对蜜甘草营养指标的影响
对不同工艺生产的蜜甘草的营养指标(果糖和葡萄糖、蔗糖、蛋白质、脂肪和钠) 进行了检测,检测结果见表3。
表3 试验各组蜜甘草常规营养含量Table 3 The Common Nutrition Component of Bee-Licorice in Different Group
从表3可以看出:试验各组的蜜甘草中糖类含量丰富,而且质量很好,蛋白质含量偏低,可能与蜜源植物有关。试验各组的粗脂肪含量都在0.4%-0.5%。
3 结果与讨论
3.1 蜜酿和蜜制工艺对蜂蜜感官指标的影响
蜂蜜的感官包括色泽、滋味和气味、状态、杂质4 个方面。不同种蜂蜜的颜色从水白色(几乎无色)至暗褐色都有;且必须含有本蜜源植物花的花香,没有酸或酒的气味及异味;按甜度,可分为甜、甜润或甜腻;常温下呈黏稠流体状或部分及全部结晶,自然光状态下观察,不得含有蜜蜂肢体、幼虫、蜡屑及正常视力可见杂质[2]。本项目中,蜜酿和蜜制两种工艺所生产的功能蜂蜜以及对照组巢蜜均有合格的感官指标,只有蜜制的第2 和第3 组有微量气泡,但是在消费者接受的范围内。
说明本项目的工艺设计是可行的。蜜甘草的各种感官指标深受消费者喜爱和认可,是产品受到市场的青睐的第一步。
3.2 不同工艺对蜜甘草的理化指标的影响
蜂蜜品质的优劣不仅仅与蜜源、环境相关,而且与一些物化常数相关, 例如水分含量、酸度、淀粉酶值和色泽等。蜂蜜本身具有高黏稠性、旋光性、光折射性,抗菌性等物理性质,蜂蜜国标以及GH/T18796-2012《蜂蜜》相关文件要求[3]:一级品水分≤20%, 二级品≤24%.本项目中所有蜂蜜制品水分含量均符合国家标准。其中蜜制蜜甘草含量(B 系列) 水分含量低于蜜酿蜜甘草(A 系列),且有统计学差异。对照组C 水分含量最低,因为C 为经过挑选的优质成熟蜜。
波美度是衡量蜂蜜浓度的国际通用单位。是与水分相关,与蜂蜜浓度相关的一个指标,也就是人们通常所称的蜂蜜度数,但是波美度不是百分比,而是比重单位。波美度是蜂蜜比重的另一种单位,蜂蜜浓度越高,比重就越大,浓度与波美度两者成正比,人们在实际工作中就把蜂蜜的波美度称为蜂蜜的浓度,成为了一种习惯性的叫法。波美度是和水分含量密切相关的一个指标,在本研究中,其趋势与水分一致。
理想状态下蜂蜜的酸度较低以及有较高的淀粉酶活性,水分含量高的蜂蜜产品往往具有较高的酸度,本研究结果出现类似的趋势,但不呈正比关系。
羟甲基糠醛是一种对人体有不良反应的物质。它是许多国家衡量蜂蜜品质(新鲜度) 的一项重要指标。世界各国对蜂蜜中的羟甲基糠醛作了限量规定,一般不得超过40 mg/kg。我国国家标准GB/T18796-2002 和国家行业标准GH/T1001-1998 规定,合格级蜂蜜中羟甲基糠醛含量要求小于40 mg/kg,优等级蜂蜜中羟甲基糠醛含量要求小于20 mg/kg。其含量越少,表明蜂蜜越新鲜。蜂蜜贮存和加工过程中温度越高,时间越长,产生的羟甲基糠醛就越多,它的含量高,标志蜂蜜贮存环境或加工工艺不合理,或者蜂蜜中有掺假。
本研究采用国标法测定蜂蜜产品中的羟甲基糠醛,结果只发现对照组和蜜制B1 组中含有微量,远远低于国标和行标,其它各组均未检出。说明本研究生产出来的功能蜂蜜——蜜甘草优质安全性不错。
有研究表明蜂蜜中的淀粉酶并不来源于花粉和花蜜[4],说明淀粉酶是在酿造蜂蜜中产生的。利用分光光度法在660 nm 处测定达到特定吸收所用的时间(1 h)计算出单位时间内,1 g 蜂蜜水解多少毫升浓度为1%的淀粉,作为评价蜂蜜的标准之一。 新鲜蜂蜜淀粉酶值一般为13.9~17.9, 因品种间的差异,蜂蜜的酶值和蜂蜜的新鲜程度及蜂蜜浓度成正比,同时淀粉酶活性易受到加工方法的影响。本研究中所有蜂蜜制品的淀粉酶均在合格范围内,试验各组差异不显著。说明工艺对蜂蜜制品的新鲜程度影响不大。
3.3 不同工艺生产的蜜甘草的营养指标
糖的含量是评价蜂蜜质量的重要指标。葡萄糖的含量直接影响蜂蜜的结晶量[5]。蜂蜜中葡萄糖和果糖具有还原性,而蔗糖没有还原性。本研究检测蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖的含量,用的是国标规定的液相色谱示差折光检测法。
本研究中所有的蜂蜜没有结晶沉淀产生,说明本项目中果糖/葡萄糖比值高。另外当果糖/葡萄糖比例较高时,果糖在高温环境中会从周围吸收湿气和水分,使得蜂蜜深层变得稀薄,在耐糖酵母菌作用下引发糖酵解作用,于是产生气泡。 但是蜂蜜无论是结晶还是发酵后,都会形成半液体(上部) 和半固体(下部) 状态,这样的蜂蜜才是原生态的真蜂蜜。
蜂蜜中含有少量蛋白质。主要包括一些酶和游离的氨基酸,大约占蜂蜜总量的0.5%。蜂蜜中的蛋白质几乎包括了营养、生理学方面的主要氨基酸,其中绝大多数蜂蜜中脯氨酸占总游离氨基酸量的50%。蜂蜜中的酶类成分主要有淀粉酶、蔗糖转化酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶以及其它的抗氧化酶。其中淀粉酶和蔗糖转化酶是蜂蜜中比较常见的两种酶。蜂蜜之所以具有抗氧化活性,与蜂蜜中所含有的酶类物质有关。
本项目生产的蜜甘草中蛋白质含量偏低,可能与蜜源植物有关。试验各组的粗脂肪含量都在0.4%~0.5%。
本实验结果表明,各种加工工艺对蜜甘草中果糖、葡萄糖和蔗糖,粗脂肪含量影响不大。但是蜜酿方法制成的蜜甘草的粗蛋白含量略高于蜜制组和对照组。
3.4 不同工艺对蜜甘草微生物指标的影响
从表4 看出,蜜酿工艺(A 系列) 生产的蜜甘草总菌落含量低于蜜制(B 系列) 工艺,且有统计学差异(P ≤0.05)。但是对人体有害的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌尚未检出。
蜂蜜的农药残留和微生物安全性指标中规定[6],铅(P b )含量不大于1 m g/kg. 四环素族抗生素残留量不大于0.05 mg/kg,羟甲基糠醛不大于40 mg/kg,酸度不大于40 mL/kg。菌落总数不大于1000CFU/g,大肠菌群不大于0.3 CFU/g,嗜渗酵母计数不大于200 CFU/g,霉菌不大于200 CFU/g,特殊要求的致病菌(沙门氏菌、 志贺氏菌、 金黄色葡萄球菌) 是不得检出的[7]。
本研究中,由于时间和经费的原因,只检测了菌落总数和以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。本研究生产的各种蜂蜜的菌落总数远远低于国标的最下限。而有害菌大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均未检出。说明本项目的蜜酿(A) 工艺和蜜制(B) 工艺均达卫生标准。
另外,由于蜂蜜的特殊性质,还要求在加工过程中不可高温处理,防止蜂蜜成分发生变化,酶失活,不得使用化学或生化处理方法来改变蜂蜜结晶变化,破坏蜂蜜质量。本研究的两种加工工艺均不存在高温高压处理,增强了蜜甘草的安全性。
4 小结与展望
随着人们对蜂蜜需求量的越来越大,蜂蜜及其制品的安全和保健功能已经被重视起来,传统的单一指标,已经不能满足蜂蜜质量的评价,人们已经从想辨别蜂蜜真伪,转变为评价质量优劣。抗氧化指标、有机活性物质的含量均可以作为蜂蜜及其功能制品质量评价的常规方法,不但能辨别真伪,更能对其优劣形成综合的质量评价, 以求方便、 快捷、安全的评价蜂蜜质量。
随着国内外对蜂蜜研究的不断深入,蜂蜜新的营养成分和功能性活性物质还会不断被发现。天然的蜂蜜尽管理论上让人放心,但是由于取蜜方法原始,养蜂的生产环境的卫生条件有限,直接取得的原生态蜂蜜只是理论上的健康安全有效。引入科学的食品加工手段和方法,科学地导入蜂蜜中缺少的生物活性物质是提高蜂蜜及其功能性蜂产品的一个有效方法。
本研究表明,只要蜂蜜生产者从源头起的各个环节做好保品质的工作,严格把关生产中每个细节,优化生产工艺,做好蜂产品的深加工是可行的——用本项目选取的蜜制工艺生产的功能性蜂产品——蜜甘草可以与蜜酿蜜甘草媲美,可以用科学的蜜制方法替代蜂蜜的蜜酿手段。