日光化蜡器化蜡效果观察

姚丹 张锦华 袁扬 赵恬 张定红 朱忠飞 王胤晨

（1 贵州省农科院畜牧兽医研究所；2 贵州师范学院）

1 引言

蜜蜂是典型的社会性、经济型昆虫，当访花采粉时，不仅能带来生态效益，还给人们带来丰富多样的蜂产品，如蜂蜜、蜂王浆、蜂蜡等[1，2]。近年来，为了让资源的利用率更高，实现农民增产增收，在重点关注蜂产品品质的同时，也着手蜂产品副产品及蜂产品延伸产品的开发。

蜂蜡是由8～12日龄内勤蜂的蜡腺分泌而来，用于建筑巢房和巢房的封盖，为了提高蜂群产量、避免巢虫的危害，每年都需要更换新巢脾，因此蜂蜡成为养蜂生产中重要的副产品之一[3，4]。目前，蜂蜡已被广泛用于医疗、美妆以及食品加工等行业，且应用于我国非物质文化遗产“蜡染”服饰及手工艺术品之中[5-7]。

由于蜂蜡的熔点在62℃～67℃范围之内[8]，本次研究通过探索新的化蜡方法，采用新型节能化蜡仪器“日光化蜡器”，旨在将节能减排理念融入新型仪器的研发，达到优化化蜡方法和增强化蜡效果的目的，同时对丰富蜜蜂饲养管理学和蜂产品加工学具有重要意义。

2 材料及仪器

巢脾由贵州省畜牧兽医研究所实验蜂场提供，日光化蜡器由云南农业大学蜜蜂研究所董坤教授团队提供，实验时间是2020年8月。

3 日光化蜡器结构、原理及化蜡方法

3.1 日光化蜡器结构

该日光化蜡器主要由外箱体、双层吸热玻璃箱盖、物料箱、斜面调节支架和蜂蜡收集箱等部分组成。内部的物料箱是由不锈钢网盘、斜面和出蜡口等组成的木箱，是化蜡的主要部件，其中不锈钢网盘上布满孔洞，便于物料箱内融化的蜂蜡沿着斜面经网孔过滤流出。

3.2 日光化蜡器化蜡原理

利用太阳辐射使化蜡器内部空气加热，温度升高达到或超过巢脾中蜂蜡的熔点（62℃～70℃），进而使含有蜂蜡的物料（如：老旧巢脾、赘脾、蜜盖蜡、废弃王台和蜂箱内壁等）中的蜂蜡熔化。同时通过重力分离作用，使熔化的蜡液从不锈钢网盘上的过滤孔流下，并顺着斜面流到化蜡箱底部，并汇集到收集箱内，达到蜂蜡与固体杂质分离的效果。

表1 2020年8月25日贵州省贵阳市日光化蜡装置化蜡效果记录表

3.3 日光化蜡器的操作方法

3.3.1 化蜡准备

选择晴暖无风的天气，将日光化蜡器置于室外，并调节到能被太阳直射的角度；清除蜜蜂尸体、巢虫、蜂蜜等杂质的老旧巢脾和赘脾，并对放入的巢脾称重，记录在表格中。

注意：该日光化蜡器化蜡时，每次巢脾投放量为2～3 脾，巢脾不重叠。

3.3.2 化蜡过程

首先用细丝线固定1 根精度为±0.5℃温度计（厂家：威尔仪表厂，规格0℃～200℃）于日光化蜡器内的中部位置，使其不会因搬动或调节位置而掉落；将称量好的巢脾放入日光化蜡器的物料箱内，按照太阳倾斜角度调节箱体的倾斜度，以使太阳辐射面积达到最大，并盖上玻璃箱盖。

注意：化蜡过程中避免频繁打开玻璃箱盖；化蜡器内部能快速升温至100℃以上并保持高温较长时间，操作者注意避免被高温的化蜡器组件及蜡液烫伤。

3.3.3 数据记录

利用精度为±0.5℃温度计（厂家：威尔仪表厂，规格0℃～100℃）、太阳辐射测量功率计（厂家：深圳市欣宝瑞仪器有限公司，型号SM206）、精度为±0.5℃温度计（厂家：威尔仪表厂，规格0℃～200℃）、手机等来记录室外温度、辐射量、日光化蜡器内部温度和化蜡开始和化蜡结束的时间。

3.3.4 蜂蜡收集

每隔半小时，从蜂蜡收集箱中利用铁铲等工具将蜂蜡取出，置于干净的烧杯中，用电子天平称取融化的蜂蜡重量。

3.3.5 化蜡率

（1）每0.5h 化蜡率：c=（b/a）*100%。a 为称取巢脾重量（kg），b 为同一时间点融化的蜂蜡重量（kg），c 为每0.5h 化蜡率（%）。

（2）全天化蜡率：C=（B/A）*100%。A 为最先称取巢脾重量（kg），B 为全天融化蜂蜡重量总和（kg），B=b1+ b2+ b3+……，C 为全天化蜡率（%）。

4 结果与分析

日光化蜡器化蜡时与外界太阳辐射量、化蜡器内温度密切相关。当外界太阳辐射量达到889w/m2以上，化蜡器内温度超过62.0℃时，蜂蜡开始融化，并在0.5h之后收集到融化的蜂蜡。

日光化蜡器化蜡呈现出随着化蜡器内温度升高，化蜡率也显著升高。2020年8月25日共称取重量为0.638kg 的巢脾置于日光化蜡器中，化蜡总时间为2h，共收集到融化的蜂蜡0.263kg，全天化蜡率为41.22%，每0.5h 测定化蜡率分别为0、3.29%、12.07%、18.86%、14.44%，在温度达到最高点后，化蜡率显著高于其他时间的化蜡率（表1）。

日光化蜡器全天化蜡率与化蜡器内部温度、全天化蜡时间成正相关关系。2020年8月26日共称取重量为0.803kg 的巢脾置于日光化蜡器中，化蜡总时间为4h，全天化蜡率为56.91%。可见，化蜡总时长为4h 的化蜡率要极显著高于化蜡总时长为2h 的化蜡率。每隔0.5h 收集一次化蜡量，测定结果显示，当外界太阳辐射为1049w/m2、化蜡器内温度为81.2℃和926.0w/m2、化蜡器内温度为81.2℃时，化蜡率分别为15.29%、18.41%，这两次测定的化蜡率显著高于其他时间的化蜡率（表2）。

5 结论

蜂蜡中含有丰富的氨基酸、酶类、脂类等营养成分，蜂蜡经过化蜡、过滤等步骤之后，作为粗加工原料，被广泛运用于食品、医疗和美妆行业[9-11]。本次日光化蜡器主要用于化蜡过程，结果显示，外界太阳辐射量达到889w/m2以上，化蜡器内温度超过62.0℃时，能在0.5h 内收集到融化的蜂蜡。为保证太阳辐射量在889w/m2以上，每天实验时间选择在13 ∶00～17 ∶00 之间，且化蜡率随着化蜡时间延长而升高，即化蜡时间为2h 时，化蜡率为41.22%，化蜡时间为4h 时，化蜡率为56.91%。

表2 2020年8月26日贵州省贵阳市日光化蜡装置化蜡效果记录表

日光化蜡器只需要选择晴朗的天气，将更换的老旧巢脾、赘脾等放入化蜡箱内，等待一段时间就可以收集到融化的蜂蜡，大大节省了劳动力。但也存在一些不足，如日光化蜡器使用时受到外界天气制约，化蜡时间较长，化蜡率也有待提升。可见，需进一步完善、改进该装置。