后熟处理对五倍子蜂蜜主要品质指标的影响

樊莹，杜林，韩加敏，陈庆菊，张立，侯萍

1(贵州省畜禽遗传资源管理站，贵州 贵阳, 550001)2(铜仁市畜牧技术推广站，贵州 铜仁, 554300) 3(开阳县动物卫生监督所，贵州 贵阳, 550300)

蜂蜜是蜜蜂采集蜜源植物花蜜、分泌物或蜜露后与自身分泌物混合，经充分酿造而贮藏在巢脾内的天然甜味物质[1-2]。我国蜂蜜原料生产以非成熟蜜为主，使用机械高温浓缩降低含水量[3-4]。国际蜂联在针对劣质蜂蜜的声明中强调花蜜转化为蜂蜜的过程必须由蜜蜂来完成，不得干涉蜂蜜成熟或脱水，也不允许去除蜂蜜中的特有成分[5]。机械高温浓缩工艺在国际市场备受争议，高温处理会造成蜂蜜中生物活性酶不同程度被破坏和羟甲基糠醛含量升高，可降低蜂蜜的营养价值和食用安全性，严重影响我国蜂蜜贸易价格[3,6]。

蜂蜜具有后熟的特性，蜂蜜封盖后在生物活性酶的催化作用下继续酿造至成熟[7]。为解决机械高温浓缩对蜂蜜品质的影响，降低蜂蜜中水分含量等问题，本研究利用蜂蜜后熟特性,以五倍子蜜为研究对象，在后熟处理期间保持蜂蜜封盖状态，探究蜂蜜后熟时间、温度、湿度对蜂蜜主要品质指标的影响。该研究对于提高蜂蜜品质和推动蜂产业健康发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 实验设备

中蜂蜂群(4脾以上)、浅继箱(37 cm×37 cm×11 cm)、干燥房(2 m×3 m)；ATAGO NAR-2T阿贝折射仪，爱拓；LC-20ADXR高效液相色谱仪、RID-20A示差折光检测器、UV-2700i紫外可见分光光度计，日本岛津仪器；FE38电导仪，瑞士梅特勒托利多公司。

1.2 实验材料

五倍子蜂蜜，贵州省兴义市威舍镇蜂场；乙腈，Honeywell；可溶性淀粉，天津市光复精细化工研究所；碘化钾，天津市光复科技发展有限公司；磷酸，上海凌峰化学试剂有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 封盖成熟蜜生产

五倍子流蜜期，组织中蜂蜂群，当底箱巢脾上框梁开始产生赘脾时，加浅继箱，并在浅继箱内加入与底箱巢脾数量相同的浅巢框，生产封盖成熟蜜。

1.3.2 蜜脾贮存

浅巢蜜脾完全封盖后，将蜜脾放入干净卫生的转运蜂箱，转运至蜂蜜干燥房。

1.3.3 后熟处理

将封盖蜜脾随机分为3组，平均每组含20脾，第一组在干净卫生取蜜车间直接取蜜，第二组、第三组放入干燥房内支架，干燥房内温度为26～28 ℃，湿度为18%～20%，于24、72、120、168 h后采用压榨方式取蜜。

1.4 检测方法

1.4.1 水分

参照SN/T 0852—2012《进出口蜂蜜检疫规程》中蜂蜜水分测定方法，采用阿贝折射仪连接超级恒温器测定40 ℃时的折光指数，按公式(1)计算蜂蜜中的水分含量：

ω1=100-[78+390.7(n-1.476 8)]

(1)

式中：ω1，试样中的水分含量，g/100 g;n，试样40 ℃时的折光指数。

1.4.2 色度

参照SN/T 0852—2012《进出口蜂蜜检验规程》，采用专用的卜方特比色计测定蜂蜜色度。

1.4.3 羟甲基糠醛

参照GB/T 18932.18—2003《蜂蜜中羟甲基糠醛含量的测定方法 液相色谱-紫外检测方法》，蜂蜜样品经甲醇水溶解后，样品中的羟甲基糠醛经HPLC反相色谱柱分离，用紫外检测器检测，用标准曲线外标法定量。液相色谱条件：色谱柱:Diamonsil C18(5 μm,250 mm×4.6 mm)；流动相为V(甲醇)∶V(水)=10∶90混合溶液；流速1.0 mL/min；检测波长285 nm；柱温30 ℃；进样量10 μL。

1.4.4 淀粉酶值

参照GB/T 18932.16—2003《蜂蜜中淀粉酶值的测定方法 分光光度法》，将淀粉溶液加入蜂蜜样品溶液中，部分淀粉被蜂蜜中所含的淀粉酶水解后，剩余的淀粉与加入的碘反应而产生蓝紫色，随着反应的进行，其蓝紫色反应逐渐消失。用分光光度计于波长660 nm处测定其达到特定吸光度所需要的时间。按公式(2)计算淀粉酶值：

X=300/t

(2)

式中：X，样品溶液中的淀粉酶值，mL/(g·h)；t，相对应时间，min。

1.4.5 电导率

参照GB/T 18932.15—2003《蜂蜜电导率测定方法》，采用电导仪测定蜂蜜电导率，利用电解质溶液在电场作用下，由离子移动而产生导电的原理测定蜂蜜电导率。

1.4.6 葡萄糖、果糖、蔗糖

参照GB 5009.8—2016《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》中高效液相色谱法测定葡萄糖、果糖和蔗糖含量。色谱条件：流动相为V(乙腈)∶V(水)=70∶30；流速1.0 mL/min；柱温40 ℃；进样量20 L；示差折光检测器检测池温度40 ℃，按公式(3)计算糖的含量：

(3)

式中：ω，试样中糖(果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖)的含量，g/100 g；ρ，样液中糖的质量浓度，mg/mL；ρ0，空白中糖的质量浓度，mg/mL；V，样液定容体积，mL；m，试样质量，g；1 000、100，换算系数。

2 结果与分析

2.1 水分

为探究后熟处理对五倍子蜂蜜含水量的影响，分析不同处理时间后(0、24、72、120、168 h)五倍子蜂蜜中含水量变化。如图1所示，五倍子蜂蜜含水量随着后熟处理时间延长而降低，后熟24 h五倍子蜂蜜含水量变化差异不显著，72 h后差异显著，120 h含水量低于20%，168 h降至19.21%。蜂蜜水分含量的高低是评价蜂蜜成熟度的首要指标，行业标准规定，除特殊蜜种(荔枝蜂蜜、龙眼蜂蜜、柑橘蜂蜜、鹅掌柴蜂蜜、乌桕蜂蜜)外，一级品蜂蜜的水分不超过20%，二级品不超过24%。相关研究表明，受环境、气候等因素影响，即使是完全封盖的蜂蜜，水分含量也会高于20%，水分含量高蜂蜜易发酵，长期储存会造成营养价值降低[1,8-9]。通过采用干燥房控温抽湿的方式延长蜂蜜后熟时间，替代传统的蜂蜜机械高温浓缩加工工艺，不仅可以解决蜂蜜水分含量高的问题，还可避免高温处理对蜂蜜营养成分的破坏。在本研究中，自然封盖五倍子蜂蜜水分含量为21.14%，采用干燥房后熟处理120 h可使水分含量降至20%以下，达到一级蜂蜜品质要求，表明该种方法可有效降低蜂蜜水分含量，提高蜂蜜品质。

图1 后熟处理时间对五倍子蜂蜜水分含量的影响Fig.1 The effects of post-ripening process time on moisture of gallnut honey注：不同小写字母表示不同处理时间差异显著(P<0.05)(下同)

2.2 电导率

如图2所示，随着后熟时间延长，五倍子蜂蜜电导率增加，不同后熟时间五倍子蜂蜜电导率变化差异显著。这可能与蜂蜜水分含量降低有关，有研究表明蜂蜜的电导率取决于蜂蜜中电导离子数量，而电导离子数量受蜂蜜种类及其成分、温度、水分、加工状态等多种因素影响[10]。TERRAB等[2]的研究发现蜂蜜电导率随着含水量降低而增加，这与本研究结果一致。但在前人[10-11]研究中，向日葵蜂蜜电导率随蜂蜜水分含量的增加而增加，这与本研究结果相反，可能与蜂蜜种类和加工状态的差异有关。在欧盟蜂蜜标准中蜂蜜电导率需≤800 μs/cm，在本研究中蜂蜜电导率为432～487 μs/cm，表明该种蜂蜜后熟处理方法生产的蜂蜜符合欧盟等国家对蜂蜜电导率指标的要求。

图2 后熟处理时间对五倍子蜂蜜电导率的影响Fig.2 The effects of post-ripening process time on conductivity of gallnut honey

2.3 糖类

如表1所示，随着后熟时间延长，蜂蜜葡萄糖和果糖含量变化差异不显著，蔗糖含量增加，后熟24 h时糖类变化差异不显著，72 h糖类变化差异显著，但72 h后，随着后熟时间增加，蔗糖含量变化差异不显著。蜂蜜中糖含量和来源是判断蜂蜜是否成熟或掺假的重要依据[12-13]。迟韵阳[14]在研究油菜蜜和洋槐蜜成熟期间糖类变化规律中指出，糖的总含量在成熟过程中呈现上升趋势，与本研究结果不一致，这可能与本研究中采用的是封盖成熟蜂蜜有关。我国和欧盟蜂蜜标准中规定除特殊蜜种外，成熟新鲜蜜中蔗糖含量≤5%，果糖和葡萄糖含量≥60%。本研究中后熟处理168 h的五倍子蜂蜜蔗糖含量为3.47%，葡萄糖和果糖含量为65.75%，均能达到我国及欧盟标准关于糖类物质的要求。

表1 后熟处理时间对五倍子蜂蜜种 糖类物质的影响 单位：g/100 g

2.4 5-羟甲基糠醛

由图3可知，蜂蜜中5-羟甲基糠醛含量随着后熟时间延长而逐渐增加，在0～72 h内，5-羟甲基糠醛含量增加不显著，120 h时差异显著，168 h后增加至2.67 mg/kg。5-羟甲基糠醛是衡量蜂蜜新鲜度、加工处理条件优劣的参考指标之一，该种物质增加会导致蜂蜜颜色变深、风味变差。在蜂蜜热处理过程中，糖类化合物会发生脱水反应生成5-羟甲基糠醛，导致其含量增加[15]。相关研究表明，新鲜蜂蜜中5-羟甲基糠醛含量低于10 mg/kg，随着储存时间的延长和环境温度升高，其含量会增加[3]。在本研究中，蜂蜜后熟处理168 h后，5-羟甲基糠醛含量仅为2.67 mg/kg，低于新鲜蜂蜜的含量(10 mg/kg)，且远低于国家标准(≤40 mg/kg)，表明该种蜂蜜后熟处理方法不会导致蜂蜜中5-羟甲基糠醛大量增加，还可保持蜂蜜的新鲜度，提高蜂蜜的食用安全性。其次，随着后熟处理时间延长，蜂蜜色度变化差异不显著(图4)，这可能与蜂蜜后熟处理的温度有关。本研究中蜂蜜后熟的温度为26～28 ℃，5-羟甲基糠醛增加量少，未造成蜂蜜颜色加深。

图3 后熟处理时间对五倍子蜂蜜中5-羟甲基糠醛含量的影响Fig.3 The effects of post-ripening process time on hydroxymethyl furfural in gallnut honey

图4 后熟处理时间对五倍子蜂蜜色度的影响Fig.4 The effect of post-ripening process time on chroma of gallnut honey

2.5 淀粉酶值

如图5所示，随着后熟时间延长，淀粉酶值逐渐降低。24 h淀粉酶值变化差异不显著，72 h变化差异显著，72与120 h变化显著、120和168 h之间变化不显著，72与168 h之间变化差异显著，168 h降至10.73 mL/(g·h)。蜂蜜淀粉酶值是衡量蜂蜜成熟度、新鲜程度、掺假程度及加工贮存条件的重要指标[13,16]。在蜂蜜加工过程中，热处理常造成淀粉酶大量破坏。相关研究表明，当蜂蜜热处理温度低于40 ℃时，蜂蜜中淀粉酶受温度影响小，不发生热失活[15,17]。在本次研究中，后熟温度为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)，淀粉酶值变化小，均高于我国[≥4 mL/(g·h)]及欧盟[≥8 mL/(g·h)]标准对蜂蜜淀粉酶值的要求。

图5 后熟处理时间对五倍子蜂蜜淀粉酶的影响Fig.5 The effect of post-ripening process time on amylase of gallnut honey

3 结论

封盖蜜脾经干燥房(温度26～28 ℃，湿度为18%～20%)0～168 h后熟处理，对过滤分离后的蜂蜜水分、电导率、糖类、5-羟甲基糠醛、淀粉酶值等主要品质指标进行分析研究。结果表明，随着后熟时间延长，五倍子蜂蜜水分含量降低，电导率增大，5-羟甲基糠醛含量增加，淀粉酶值降低，而糖类物质除蔗糖外，其他无明显变化。经干燥房后熟处理120 h五倍子蜂蜜水分含量可降到20%以下，其他成分含量均能达到我国和欧盟蜂蜜标准要求。该种蜂蜜后熟方法提高了蜂蜜营养价值和食用安全性，可为改进蜂产品加工工艺和成熟蜜机械化生产提供理论参考。