膜分離技術在蜂蜜飲品中的應用

房麗，陳麗媛，陳杰，李鑫

(1.朝陽市第一高級中學，遼寧朝陽122000;2.遼寧省微生物科學研究院，遼寧朝陽122000)

蜂蜜是一種粘滯流體，果糖和葡萄糖含量約計70%，可直接被人體吸收，對胃腸功能不良人群及老人兒童有較好的作用。蜂蜜中含有VB1、VB2、VB6、VC、尼克酸、泛酸、葉酸及鈣、銅、鐵、鎂、錳、磷、鈉、鋅等微量元素，在含氮化合物中有蛋白質、胨、氨基酸以及酶類，并含乙酰膽堿。蜂蜜中存在的主要酶為蔗糖酶，可將蔗糖轉化為葡萄糖和果糖。蜂蜜中的淀粉酶和葡萄糖氧化酶，在稀釋的蜂蜜中從葡萄糖產生葡萄糖酸和過氧化氫［1］。近年來，臨床實驗證明蜂蜜對心臟病、肝臟病、高血壓、肺病、眼病、糖尿病、痢疾、便秘、貧血、胃及十二指腸潰瘍、關節炎、神經系統疾病、皮膚病、燙傷、凍傷等癥都有不同程度的療效。膜分離技術是一種運用機械阻隔原理分離液體與大分子的膜析法，在透過溶劑的同時，透過小分子溶質，截留大分子物質。膜分離技術已從一種實驗規模的分離手段發展成為重要的工業單元操作技術，廣泛應用于水處理、食品工業、醫療設備、化學工業、生物技術等許多領域［2］。蜂蜜加水稀釋后，因其所含的大分子物質如蛋白質等可引起渾濁、沉淀［3］。作為商品蜂蜜飲品，要考慮產品外觀、殺菌方式及保質期，本實驗通過微孔濾膜超濾技術對蜂蜜飲品澄清度及除菌做初步研究。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原材料槐花蜂蜜:要求無雜干凈，為稠厚的液體，白色至淡黃色;軟化水;孔徑為0.22、0.45、0.65、0.80 μm微孔濾膜;120目濾布。

1.1.2 儀器設備723分光光度計;阿貝折光儀;手提式高壓滅菌鍋。

1.2 方法

1.2.1 外觀狀態目測法。

1.2.2 澄清度分光光度計法。以透光率表示，在680 nm下測定樣品的透光率(在680 nm下樣品中存在的淡黃色對結果無干擾)。

2 結果與分析

2.1 蜂蜜用量對感觀指標的影響

蜂蜜的人體保健服用量為10～50 g/d，如果按每人每天飲用蜂蜜飲品1 000 mL計算，則蜂蜜飲品中蜂蜜用量在1%～5%之間。實驗方案及結果見表1。透光率是在樣品經120目濾布過濾后測定。

表1 蜂蜜用量對感觀指標的影響Table 1 Influence of the usage of bee-honey to perception

從表1看出，當蜂蜜用量為1%～3%時，口感及香氣淡薄，而5%時用量過大。因此，4%為較適宜的蜂蜜用量。從外觀狀態及透光率來看，蜂蜜用量增加，樣品的透光率減小，混濁程度隨之增大。

2.2 不同孔徑濾膜處理在加熱前后對蜂蜜飲品澄清程度的影響

用軟化水制備4%蜂蜜稀釋液，分別通過不同孔徑過濾，測定透光率;樣品經100℃，20 min加熱殺菌后冷卻，再測定透光率。結果見表2。從表2看出，4%蜂蜜稀釋液通過不同孔徑過濾，在不加熱情況下，從外觀狀態觀察，在0.22、0.45、0.65 μm孔徑濾膜過濾后澄清透明，而120目濾布過濾后較0.8 μm的混濁程度加重;從透光率來看，隨著濾過孔徑增大，透光率逐漸減小。0.65 μm以下孔徑濾膜可濾掉蜂蜜中較大分子的蛋白質等影響樣品澄清的物質。樣品經100℃，20 min加熱后，均出現不同程度的絮凝現象，且隨著濾過孔徑的增大，絮凝物增多，說明加熱后蜂蜜中較小分子的蛋白質及其他熱敏性物質受熱凝固變性，表明蜂蜜飲品最好不要通過加熱的方式進行殺菌，可有利于保持食品功能成分的生理活性，又減少營養成分的損失。隨著濾過孔徑增大，透光率逐漸減小，這與樣品中的細小絮凝物逐漸增多相符合;但在120目濾過情況下，透光率較0.65 μm及0.8 μm增大，原因可能是120目的濾過樣品中存在較多的較大分子蛋白質等物質，加熱后形成較多的絮凝物結合成較大的絮凝團而沉淀，反而使樣品澄清程度增大。因此初步確定膜分離所用濾膜孔徑為0.22、0.45、0.65 μm。

表2 不同孔徑濾膜處理在加熱前后對蜂蜜飲品澄清程度的影響Table 2 Influence of clarity of bee-honey using different filter membrane before and after heating

2.3 不同孔徑濾膜處理在保質期試驗中對澄清度的影響

經不同濾膜過濾后的樣品經輻照滅菌后，在37℃通過加速培養進行保質期試驗，測定樣品澄清度的變化，結果見表3。從表3看出，樣品通過加速培養，保存至30 d時，0.22、0.45、0.65 μm孔徑濾膜均能保持樣品的澄清度，微生物學指標符合GB19297規定，結合輻照殺菌，樣品保質期可達12個月。樣品經0.65 μm孔徑濾膜過濾，可濾掉大部分的細菌、霉菌孢子及酵母。生產過程可結合無菌灌裝工藝，做到既濾掉了可引起混濁的大分子蛋白質等物質，又起到了膜除菌作用，使飲品的初始菌數極大減少，可降低滅菌成本，減少營養成分損失［4］。從生產成本及生產效率綜合考慮，選擇0.65 μm孔徑的濾膜作為蜂蜜飲品生產用濾膜。

表3 不同孔徑濾膜處理在保質期試驗中對澄清度的影響Table 3 Influence of clarity of bee-honey using different filter membrane in the guarantee period

3 討論

蜂蜜飲品在蜂蜜用量為4%時感觀狀態最好。通過保質期試驗，0.65 μm孔徑濾膜可濾掉蜂蜜中部分大分子的蛋白質等影響樣品澄清的物質及蜂蜜中如花粉等致敏性物質，使蜂蜜飲品外觀澄清，保證了食品的安全性，同時一定程度起到膜除菌的作用。為減少營養物質的損失，結合無菌灌裝及非加熱殺菌，產品保質期達12個月。通過膜過濾，飲品中的蛋白質含量會有所下降，而在生產過程通過膜過濾得到的蛋白質可回收利用，作為食品原料進行綜合加工。

［1］ 石永峰，戴紅霞.蜂蜜的特性及其在食品中的應用［J］.陜西糧油科技，1995，20(2):25-27.

［2］ 胡福良，詹耀鋒，朱威.超濾蜂蜜的加工技術及市場前景［J］.蜂蜜雜志，2003，(12):26-27.

［3］ 彭展芬，潘建國.蜂蜜蛋白質含量及對飲料沉淀的影響［J］.食品科學，1994，(12):6-8.

［4］ 陳少洲，陳芳.膜分離技術與食品加工［M］.北京:化學工業出版社，2005.