晶態蜂蜜的成因分析與快速結晶加工技術的研究

席景平 劉彩云（甘肅省養蜂研究所，天水 741022）

晶態蜂蜜的成因分析與快速結晶加工技術的研究

席景平 劉彩云
（甘肅省養蜂研究所，天水 741022）

本文通過對蜂蜜快速結晶因素的分析，總結出蜂蜜結晶與所含的葡萄糖結晶核的數量、環境溫度的高低、含水量多少、蜜源花種的不同有著某種密切對應的關系。通過試驗研究證實：液相蜂蜜通過改變蜂蜜加工工藝、利用人工干預蜂蜜物理變化的方法，加入一定量和一定比例大小顆粒的研磨結晶蜂蜜，通過工藝改進、控制存貯環境的方式，使其結晶形態呈現一致性，達到快速結晶的目的。

主題詞：蜂蜜；結晶；分析；加工；研究

在自然結晶的蜂蜜中分成兩個相：晶相和液相。晶相蜜含水量低于12%，液相蜜含水量超過19%，液相蜜中容易繁殖酵母而使蜂蜜發酵變質。用人工的方法使蜂蜜完全結晶，可使蜂蜜中水分均勻分布，有利于貯存、運輸，并保持蜜的天然香味。其加工工藝大致分三個步驟：①將預先加工的晶相蜂蜜制成細小、奶油狀；②將待加工的蜂蜜加熱到66℃使其全部溶化，過濾除去蠟屑和其他有形雜質。加熱時要不斷攪拌，切忌過熱和混入氣泡。然后將其迅速冷卻到24℃；③在此溫度下迅速加入10%的晶相蜜，充分混合，貯存于14℃的室內，直至完全結晶為止。結晶蜂蜜是純正蜂蜜自然存在的一種狀態。

隨著人們消費層次的多樣化，晶態蜂蜜因其便于攜帶而消費呈上升態勢。因此，如何利用蜂蜜的物理變化屬性，研制出晶態一致、視覺美觀、攜帶方便的晶態蜂蜜產品，滿足消費者的不同需求，研究解決蜂蜜快速結晶技術具有重要的商業意義。

1　結晶研究

1.1結晶原理

蜂蜜結晶是由于葡萄糖的不穩定性，過飽和葡萄糖液使葡萄糖析出，產生結晶。蜂蜜結晶的原因是多方面的，蜂蜜結晶與溫度和水分以及花粉顆粒和灰分有一定關系，更主要的是與自身的結晶核密切相關。如果溫度高了，水分大了，葡萄糖的稀釋度大了，蜂蜜中的葡萄糖就析出，蜂蜜就延緩結晶；如果蜂蜜中花粉顆粒和灰分少，造成葡萄糖析出的著附點減少，蜂蜜也能延緩結晶；如果蜂蜜自身的結晶核少，蜂蜜自然就延緩結晶。純凈的洋槐蜂蜜和棗花蜂蜜一般是不會結晶的，油菜蜜、椴樹蜜和荊花蜜很容易結晶。蜂蜜的結晶，實質上是葡萄糖從蜂蜜中析出被分離的一種現象和過程。從分子論觀點分析，蜂蜜中所含葡萄糖分子本來是不規則運動的，但在一定溫度下，蜂蜜中所含葡萄糖超過了一定的溶解度，成為過飽和溶液時，就有一部分葡萄糖分子在蜂蜜中開始有規則的運動排列起來，形成一個微小的結晶核，更多的葡萄糖分子圍繞它有規則地排列在周圍，逐漸形成了較大的晶核，從蜂蜜中析出來，從而產生了蜂蜜的結晶。

1.2蜂蜜晶體制作技術

蜂蜜結晶的快慢與所含葡萄糖結晶核的數量、環境溫度的高低、含水量的多少和蜜源花種的不同有著密切對應線型關系。通常情況下，結晶核的數量越多，結晶的速度就越快。

蜂蜜在常溫常壓下具有不同的物理狀態，即液態、半晶態和晶態。一般情況下，蜂場剛分離出來的蜂蜜都是液態的，流動性良好，經過放置一段時間后，可能形成結晶。蜂蜜結晶由于結晶核大小不同，可分為大粒結晶、小粒結晶和均質結晶。結晶顆粒直徑大于0.5μm為大粒結晶，小于0.5 μm為小粒結晶，結晶粒微小近乎均質的，稱為均質結晶或油脂狀結晶。

1.3結晶蜂蜜生產工藝流程

原蜜→粗濾→預熱、融蜜→精濾→真空濃縮、滅菌→濃縮蜜→加結晶蜜、攪拌→裝桶→自然降溫→冷庫結晶。

1.4儀器設備

預熱缸、攪拌缸JBG-300、過濾器、真空濃縮設備NTX300、研磨機YM2000、攪拌器、不銹鋼桶、冷庫。1.5結晶蜂蜜生產工藝

1.5.1原蜜：按不同花種、不同等級的蜂蜜分選。

1.5.2除雜：通過粗濾網，除去原蜜中的死蜂、幼蟲、蠟屑等雜質。

1.5.3融蜜：在融蜜缸中用帶有攪拌器的夾層鍋水浴加熱，溫度控制在40～55℃，時間不超過30 min，使蜂蜜均勻受熱。

1.5.4粗濾：根據不同情況，雙聯過濾器中采用加壓過濾、澄清等步驟除去雜質和氣泡，防止蜂蠟融入蜂蜜。

1.5.5精濾：升高溫度至44～55℃，降解蜂蜜粘稠度，進一步分離出細小雜質和結晶核，控制蜂蜜芳香味散失。

1.5.6真空濃縮、滅菌：將蜂蜜通過管道吸入真空濃縮泵中濃縮，蜜溫控制在66℃左右半小時，同時進行滅菌處理，并通過光電折射儀監控，使蜂蜜波美度達到41.5～42.5。

1.5.7液體結晶蜂蜜：將選用的合格結晶蜂蜜，用自制攪拌器制成液態蜂蜜，調研磨機刻度為0.5，倒入研磨2次，使其達到過120目篩的顆粒要求。

1.5.8加結晶蜜、攪拌：夾層鍋水浴中加入冷水，使蜂蜜溫度下降至35℃以下，通過雙聯過濾器，吸入經處理過的液體結晶蜂蜜，比例為5∶1，在真空狀態下翻動攪拌均勻，并使蜜溫快速下降至24℃左右。

1.5.9裝桶：將濃縮泵內混合好的蜂蜜盛入經滅菌處理的不銹鋼蜂蜜桶。

1.5.10自然降溫：將盛有蜂蜜的不銹鋼蜂蜜桶，放置在符合食品衛生條件的環境，靜置8～12小時，蜂蜜溫度自然下降至15～20℃之間。

1.5.11冷庫結晶：調節冷庫溫度至12～14℃之間，放置48～72小時，達到蜂蜜完全結晶狀態即可。

2　結晶試驗

選取洋槐、葵花、山花、油菜四種加工蜂蜜各500 g，同種蜜取兩個批次，分別做不同溫度、加入不同量合格結晶液態蜜；相同溫度、加入不同量合格結晶液態蜜；相同溫度、加入相同量合格結晶液態蜜等不同方案篩選試驗，觀察確定結晶最佳溫度、結晶液態蜂蜜最佳比例、達到要求快速結晶蜂蜜的最佳時間。每隔1小時觀察形態變化，直至達到人工可控的理想結晶狀態。

2.1不同溫度條件下，加入15%等量液體結晶蜜試驗效果（見表2）

試驗證明，加入同等液體結晶蜂蜜，攪拌混合，放置于4℃、12℃、20℃三種溫度環境下，達到全部結晶狀態的最佳溫度是12（±4）℃。

2.2在12℃同等溫度條件下，加入不同比例液體結晶蜜試驗效果（見表3）

試驗結果表明：同等溫度條件下，加入液體結晶蜜量越多，結晶速度越快。由于結晶處理工藝比較繁雜，時間長，需要合理的添加量。在一定條件下，液體結晶蜜中結晶體達到飽和后，添加量對結晶時間影響減少。

2.3同等溫度條件下，加入相同比例液體結晶蜜試驗效果（見表4）

溫度、加入液體結晶蜜同等條件下，不同批次的產品，實驗過程中達到完全結晶的時間不相同。分析認為，加工工藝、包裝材料的不一致也會影響蜂蜜結晶時間。

2.4不同溫度影響下蜂蜜形態試驗（見表5）

表1　實驗蜂蜜主要成分表及結晶形態

表2　不同溫度對蜂蜜結晶影響試驗

表3　液體結晶對蜂蜜結晶影響試驗

表4　兩批次蜂蜜溫度比例結晶影響試驗

2.5不同比例液態結晶蜂蜜影響下蜂蜜形態試驗（見表6）

液體結晶蜜研磨后，蜂蜜物理形態呈膏狀流體態，試驗對比證明，顆粒直徑小于0.5 μm小粒結晶，加入成品蜜攪拌混合，裝瓶灌裝，完全結晶后顆粒很小，呈細狀結晶或油脂狀結晶。

3　結論分析

3.1蜂蜜的成分對結晶的影響

蜂蜜的成分主要包括水分、單糖、維生素、酶類。單糖占大部分，其中葡萄糖26～43%，果糖32～46%，蜂蜜中的葡萄糖含量是引起蜂蜜結晶的主要因素。蜂蜜結晶是葡萄糖圍繞結晶核形成顆粒，并在顆粒周圍包上一層果糖、蔗糖或糊精的膜，逐漸聚結擴展，而使整個容器中的蜂蜜部分或全部形成松散的固態狀，即蜂蜜結晶。因此，蜂蜜結晶是一種正常現象，對其營養成分和應用價值毫無影響，也不影響食用。

3.2溫度對蜂蜜結晶的影響

表5　溫度影響下蜂蜜形態試驗

表6　液態結晶蜂蜜影響下蜂蜜形態試驗

蜂蜜中含有大量的葡萄糖，蜂蜜在13～14℃時最容易結晶，若低于此溫度時，結晶反而遲緩。若高于此溫度，蜂蜜的粘滯度降低了，但葡萄糖的溶解度卻提高了，從而減少了溶液的過飽和程度，也使結晶變慢，甚至使結晶融化。

3.3蜂蜜結晶形態

蜂蜜結晶的形態有油脂狀、細粒狀、粗粒狀之分。若結晶核的數量多且密集，在形成結晶的過程中很快形成油脂狀；若結晶核稍少，結晶又快，就形成細粒狀；如若結晶核數量少，結晶又慢，就能形成粗粒狀或塊狀結晶。

3.4加快蜂蜜結晶的因素

結晶蜂蜜，根據客戶和消費者的需求，可以用生產工藝控制制作柔軟細膩白色結晶蜂蜜和硬顆粒結晶蜂蜜，結晶蜂蜜吃起來口感更好，也方便，東北的椴樹蜜，西北的葵花蜜，西南的油菜花蜜現在正盛行結晶蜜，廣泛被認可，生產結晶蜜，也必須除去泡沫，防止衛生指標不合格，也就是說，先做到不結晶蜂蜜，再做到結晶蜜。人工添加液體結晶蜜，可以加快蜂蜜結晶速度，達到人為可控其結晶形態。結晶蜜按工藝研磨呈膏狀流體態，顆粒直徑小于0.5 μm小粒結晶，加入成品蜜攪拌混合，完全結晶后顆粒很小，呈細狀結晶或油脂狀結晶，市場化效果最為理想。利用蜂蜜結晶物理現象，通過改進研磨結晶蜜工藝，突破自然形成限制，通過人為干預，改變成品內在結晶核數量、溫度、水分等諸多因素，使其快速結晶，呈細膩油脂狀，使商品化產品統一標準，外觀美觀，符合消費者需求，可實現效益最佳化。

因溶液中再加入維他命B1 2500 μg，地塞米松1mg，選擇4點注射，第一點注入0.5 ml，觀察15分鐘無反應，注射第二點，再觀察15分鐘后注射第三點，再15分鐘后在第四點注入剩余藥物。注射完畢觀察30分鐘，病人無反應再離開。第二次以后治療，4～5點依次注射即可，地塞米松用量依次減少50%，第四次后可停用。每次注射后仍需觀察30分鐘后，病人無不適，方可離開。

療程根據病程、病種而定，根據病人反應情況隔天或隔2～3天注射1次，療程間休息1～2周。