劉喜生 靳藜 張春香
(山西農業大學動物科技學院,030801)
蜂產品加工新技術及其應用
劉喜生 靳藜 張春香
(山西農業大學動物科技學院,030801)
本文分析了我國蜂產品加工行業的現狀,綜述了國內外關于蜂產品加工新技術的研究及其應用,并預測了蜂產品加工行業的發展趨勢。
蜂產品;加工;新技術;發展趨勢
我國是蜂產品生產大國,蜂產品產量和出口量均居世界第一位,其生產及加工已經成為帶動農民就業、增加農民收入的特色行業。但由于蜂產品產業鏈具有復雜、動態的特點和生產中存在不良因素,直接或間接地造成了蜂產品存在質量問題,從而影響了我國蜂產品的出口和國內市場的效益。我國蜂產品加工產業發展緩慢的主要原因是蜂產品加工企業規模小、實力弱、組織化程度低,對源頭產品的控制能力差,產品雷同,新產品研發的科技投入不足等。由于我國蜂產品加工技術水平較低,導致產品的科技附加值低,影響了蜂產品的競爭力。因此,開發、研究、推廣新的蜂產品加工技術已成為提高蜂產品質量、增加蜂產品競爭力和蜂產品企業效益的重要手段。本文介紹了當前食品工業廣泛使用的新技術,以及國內外蜂產品加工新技術的研究、應用,以起到對蜂產品加工行業發展具有一定的參考和指導作用。
真空冷凍干燥技術又稱升華干燥,其原理是將被凍干物料在-10~-50℃下凍結成固態,然后在真空(1.3~13帕)下使其中的水分不經液態直接升華成氣態,最終使物料脫水的干燥技術。該技術目前應用前景十分廣闊。但是,由于近年來真空冷凍干燥技術在我國推廣得非常迅速,相比之下,其基礎理論研究相對滯后、薄弱,專業技術人員也不多。并且與氣流干燥、噴霧干燥等其他干燥技術相比,真空冷凍干燥設備投資大,能源消耗及藥品生產成本較高,從而限制了該技術的進一步發展。因此,在確保質量的同時,實現節能降耗、降低生產成本,已經成為真空冷凍干燥技術領域當前面臨的主要的問題。
2.1 超臨界流體萃取技術
超臨界流體萃取過程是利用超臨界流體為溶劑,從固體或液體中萃取可溶組分的分離新技術。超臨界流體萃取是目前世界上最先進的物理萃取技術,它是利用超臨界流體具有類似氣體的較強穿透力和類似于液體的較大密度和溶解度,具有良好的溶劑特性,可作為溶劑進行萃取、分離單體的一種先進分離技術。常用超臨界萃取技術有二氧化碳、乙烷、氨等,尤其二氧化碳具有超臨界溫度接近室溫,對有效成分破壞少、無毒、廉價、無殘留、綠色安全等優點,故應用最廣。
2.2 膜分離技術
膜分離技術是指在分子大小的基礎上,把含有各種粒徑的混合物通過半透膜處理,實現不同物質機械分離的技術。用于膜分離技術的分離膜又稱半透膜,是一種膜壁遍布微小孔洞、對不同粒徑物質具有選擇性通過的薄膜。半透膜可以根據孔徑的大小分類,常見的有微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等。膜分離技術比常規分離技術具有常溫下操作、無相態變化、分離效率高、能耗低、綠色環保等優點。國內學者在安全高效蜂產品加工關鍵技術的研究及產業化示范中,將先進的膜分離技術應用到蜂花粉營養口服液中,解決了非生物性混濁和褐變問題。趙文華研究發現,經超濾后很容易除去蜂蜜中的酵母菌、細菌、霉菌和霉菌的孢子等微生物,可顯著減少蜂蜜的腐敗變質,增加蜂蜜的安全性。
3.1 高壓殺菌
高壓殺菌是一種新型滅菌方法,指將食品放入液體介質中,加100~1000MPa的壓力作用一段時間后,如同加熱一樣,殺滅食品中的微生物的過程。高壓殺菌的原理是高壓破壞了食品中微生物的細胞壁結構,使蛋白質立體結構崩潰而發生變性使細菌失活,但也有人認為導致構成的生物體高分子物質或細胞膜受到超高壓的影響,尤其是導致生物體膜破裂,從而使生物體的生命活動受到影響,從而達到滅菌的效果。這種處理方法避免了熱處理而出現的影響食品品質的各種弊端,保持了食品的原有風味、色澤和營養價值。由于是液體介質的瞬間壓縮過程,因而具有滅菌效果好,污染少,操作方便、安全、能耗低等優點。食品經高壓處理后可大大延長保質期,同時又能解決冷凍保藏引起的色澤變化問題。
3.2 微波殺菌
微波是指頻率在300~300GHz的電磁波。微波殺菌是微波熱效應和生物效應共同作用的結果。其殺菌原理是微波對細菌膜斷面的電位分布影響細胞膜周圍電子和離子濃度,從而改變細胞膜的通透性能,細菌由此營養不良,不能正常新陳代謝,生長發育受阻礙死亡,起到對微生物的殺滅作用。微波殺菌與傳統殺菌效果相比,具有滅菌速度快、受熱均勻、處理時間短,能較好地保持食品的營養成分和風味等優點,被廣泛應用于食品工業。
3.3 高壓脈沖電場殺菌
是一種新型的食品冷殺菌技術(PEF)。其殺菌原理是在兩個電極間產生瞬時高壓脈沖電場作用,使微生物的細胞穿透性增加,減少了細胞膜的強度,導致細胞膜破裂,使細胞膜內物質流出膜外、細胞膜外物質流入膜內,最終導致細菌等微生物死亡。其基本過程是用瞬時高壓處理放置在兩極間的低溫冷卻食品,從而對食品具有殺菌作用。該殺菌方法解決了傳統加熱殺菌引起的蛋白質變性和維生素破壞等問題,故能最大程度地減少對食品營養素的破壞,具有重要的研究推廣價值。
色譜分離技術是一種分離復雜混合物中各個組分的有效方法。它是利用不同物質在不同相態的選擇性分配,當兩相作相對運動時,以流動相對固定相中的混合物進行洗脫,混合物中不同的物質會以不同的速度沿固定相移動,從而使各物質達到分離。由于色譜法具有分離效率高、應用范圍廣、分析速度快、樣品用量少和靈敏度高等優點,被廣泛應用到食品安全檢測中。
生物技術在食品工業中起著越來越重要的作用,是具有廣闊前景的高新技術。無論是在選育良種提高農作物產量,還是在提高食品加工過程中產品質量、產品收率、降低能耗和減少環境污染等方面都得到了廣泛的應用。國內學者用生物技術中的酶聯免疫法檢測蜂蜜中的氯霉素殘留量,檢測靈敏度能達到0.3pg/kg,基本滿足了國際檢測標準要求。與傳統放射免疫法和液相色譜法相比,酶聯免疫法更適合現場大量食品樣品的快速篩查和檢測。
目前,我國蜂產品加工、流通環節多,導致蜂產品質量不易控制,安全難以保證。要想提高蜂產品的質量,就必須采用先進的質量控制系統技術,保障蜂產品在各個環節的質量,把高質量的蜂產品送到廣大的消費者手中。郭溪川在分析了我國蜂業生產的現狀和存在問題的基礎上,設計了一套蜂蜜安全質量追溯系統,詳細介紹了該系統實現思路、設計方法和系統的一些基本功能;借鑒了當前的農產品生產的質量安全追溯體系的研究成果,通過分析農產品的供應鏈,找到了蜂產品追溯鏈上4個重要的質量控制點和關鍵控制要素,根據不同質量控制點上蜂蜜的特點,在各個環節上都建立了蜂蜜質量跟蹤編碼方案;在開發蜂蜜質量安全追溯系統過程中,用到了ASP.NET技術,選用了VisualStudio2005+SQL.Sever2005作為基礎開發平臺,并將此平臺應用到蜂產品質量控制中。
綠色食品和有機食品將成為21世紀人類的首選食品,開發綠色蜂產品是提高我國蜂產品質量、突破非關稅壁壘的重要途徑。生產作為綠色食品的蜂產品,重要的是根據綠色食品的要求,重點抓好基地建設,改進蜜蜂飼養技術,從基地、養蜂用具到產品實行全程質量控制。總的要求是,遵守國家有關綠色食品生產的行業標準,根據養蜂業的特點,加強基地建設,提高飼養技術,使之符合綠色食品生產的要求。
綜上對我國當前各種蜂產品加工技術的論述,對于了解國內外最新蜂產品加工技術的研究應用,對蜂產品加工行業具有一定的參考作用。未來的蜂產品加工行業的健康發展離不開新技術的開發應用,加工企業要不斷把生物技術和新的食品加工技術應用到蜂產品加工中,才能提高蜂產品的附加值和競爭力,保證蜂產品加工行業健康有序地發展。