吳黎明 薛曉鋒 彭文君 劉富海 王凱│文
蜂蜜是一種深受廣大消費者喜愛的天然食品,具有豐富的營養成分和活性功能。國際食品法典委員會和歐洲蜂蜜標準將蜂蜜定義為:蜜蜂采集植物的花蜜或植物分泌物或昆蟲排泄物,帶回巢房中貯存,并加入自身特殊的分泌物,進行轉化、脫水至成熟的天然甜物質,明確提出了蜂蜜應在巢房內成熟,且強調蜂蜜不得過度加熱或加工致使其成分發生改變或質量發生變化。然而,我國《食品安全國家標準 蜂蜜》(GB 14963-2011)并沒有對蜂蜜的成熟度與熱加工問題進行明確規定。
同樣,我國的蜜蜂養殖和蜂蜜生產方式也與養蜂發達國家存在差異。例如,養蜂發達國家多數采收封蓋成熟蜂蜜、后期不再進行濃縮處理,保證了蜂蜜的營養活性成分不被破壞;但在我國,因標準不規范、追求產量、價格牽制等因素,多數蜂場以生產未封蓋的非成熟蜂蜜為主。非成熟蜂蜜未經充分釀造、水分含量較高、易發酵變質,企業通常需采用加熱濃縮方式將其水分含量降到18%以下,以便長期貯存,而加熱濃縮過程不僅破壞蜂蜜營養活性成分,還會因發生美拉德反應和氧化反應等,生成糠醛類等大量有害物質,對人體健康具有潛在危害。

表1 依據是否經歷加熱過程的蜂蜜分類表
我國的蜂蜜生產、加工方式不僅直接影響蜂蜜品質,為摻雜使假提供便利;也因其過度生產而導致蜜蜂病害頻發、蜂產品獸藥殘留等問題。這是造成我國蜂蜜質量安全水平差,國際認可度低,價格遠低于養蜂發達國家蜂蜜的主因。近年來,頻發的蜂產品質量安全事件給消費者健康帶來了嚴重威脅,引發了消費恐慌,一方面暴露出蜂產品質量安全監管方面存在的問題,另一方面也說明了全面提升蜂產品質量的必要性。開展成熟蜜生產是提升蜂蜜質量水平的可行之路,越來越多的學者呼吁鼓勵開展成熟蜜生產和建立成熟蜜生產基地。
目前,成熟蜂蜜尚沒有準確定義,通常是指經過在蜂巢中充分釀造、脫水并封蓋,含水量≤18%,葡萄糖和果糖總含量≥60%,且不添加或去除任何物質的蜂蜜。由于蜜蜂采集和釀蜜過程存在著復雜的物理和化學反應,除了水分的蒸發,蜜蜂還通過加入酶類等自身分泌物,促使蜂蜜性質和化學成分隨著生物轉化、降解和積累而發生變化,經過充分釀造的天然封蓋成熟蜂蜜的營養品質和功能均優于未經充分釀造的非成熟蜂蜜和熱加工濃縮蜂蜜,這已被國內外科學家和消費者普遍認可。然而,關于成熟蜜界定,目前存在兩個主要問題:(1)在部分地區和蜜源條件下,即使是全封蓋蜂蜜,其水分含量也≥18%且易發酵,這類蜂蜜如何歸類仍存在爭議;(2)非成熟蜂蜜經濃縮后,理化指標能滿足現有蜂蜜標準要求,依靠現有技術難以與成熟蜂蜜區分,易引發蜂蜜摻假問題。因此,建立成熟蜂蜜與熱加工濃縮蜂蜜鑒別方法,對蜂蜜質量安全標準制定和指導成熟蜂蜜生產具有重要科學意義。
近年來,成熟蜂蜜鑒別已成為行業研究熱點,科研工作者也提出系列指標,但均存在一些缺陷,尚無指標能用于成熟蜂蜜的準確鑒別。
由于蜜蜂在采集花蜜和釀造蜂蜜的過程中,水分含量會下降,多糖或雙糖會逐漸轉化為單糖,直至最終封蓋成熟,因此水分含量和是否封蓋曾被認為是最直觀的成熟蜜鑒別指標。由于成品液態商品蜂蜜無法判斷是否封蓋、水分也可以在后期濃縮過程中被部分去除,加上在高濕度地區封蓋蜜脾中蜂蜜的含水量也可能達到18%以上等原因,水分含量和是否封蓋并不是理想指標。
淀粉酶和糖類(葡萄糖和果糖)是蜂蜜的常規理化指標,在蜂蜜采集和釀造過程中會發生一定變化。其中淀粉酶含量在采集和釀造過程中會上升,但在貯存過程中隨著時間延長而下降,經歷一段時間貯存的成熟蜂蜜就可能難以用該指標與非成熟蜂蜜區分。也有研究認為異麥芽糖、海藻糖、吡喃葡萄糖基蔗糖、松三糖是天然成熟蜜的特征性糖分,但由于含量很低且還需要進一步驗證,目前也不是適合的指標。
5-HMF是蜂蜜貯存加工過程中產生的一種有害物質,可用來評價蜂蜜熱加工程度和貯存時間,天然成熟蜂蜜中5-HMF含量較低。過熱加工易導致蜂蜜中產生過量的5-HMF,該指標目前的殘留限量標準為≤40mg/kg,然而,通過樹脂法極易將過熱加工蜂蜜中的5-HMF去除,使得該指標無法成為評價蜂蜜品質的穩定指標。
脯氨酸曾被認為是判定成熟度和糖摻假的指標,出口合同中一般要求高于180mg/kg,但有研究表明我國蜂蜜脯氨酸含量普遍高于180mg/kg,與蜂蜜成熟度沒有相關性,且脯氨酸可以人為添加,因此該指標失去效力。而蜂蜜中甘油含量與微生物數量有關系,主要表征發酵程度,未經發酵的蜂蜜中含量很低,無法用來準確評價蜂蜜成熟度。因此,這兩個指標在評價蜂蜜成熟度方面均存在缺陷。
蜂蜜加工貯存中揮發性物質含量和種類會產生變化,也被部分學者認為是鑒別蜂蜜成熟度和新鮮度的指標。但由于不同種蜂蜜揮發性物質含量差異很大,并不適合作為一個廣譜的成熟蜜指標。
我們認為,一個理想的成熟蜜鑒別指標,至少應該包含以下三個要素:
(1)適用于不同植物源、不同產地的蜂蜜,也適合于不同蜂種采集的蜂蜜;
(2)成熟蜂蜜中含量較低,而濃縮蜂蜜中含量較高,且有明顯界限;
(3)不容易被降解、去除。
為探究可準確評價蜂蜜成熟度的指標,我們在對蜂蜜生產、加工和貯存過程進行系統分析的基礎上,概括出蜂蜜(含摻假蜂蜜)可按生產溫度等指標分為5類(表1)。其中,又以是否需要經歷50℃以上加熱過程將其分為天然成熟蜂蜜與熱加工濃縮蜂蜜(含摻假蜂蜜)。
在大量采集不同來源蜂蜜樣品的基礎上,我們利用代謝組學和食品組分技術,分析了各類蜂蜜多組分和營養功能差異,發現天然成熟蜂蜜與熱加工濃縮蜂蜜,無論在組分和營養功能方面都有較大差異,能達到準確鑒別的目的。
在前期試驗過程中,我們以是否需要經歷50℃以上加熱過程將天然成熟蜂蜜與熱加工濃縮蜂蜜分開,篩選發現一類化合物能將兩類蜂蜜分開。該物質在試驗用蜂蜜的生產、貯存和熱加工過程中只升不降,且在蜂蜜體系中不易去除,從而推斷其或可作為鑒別成熟蜂蜜與熱加工濃縮蜂蜜的指標。
由于摻假蜂蜜普遍摻加轉化糖漿,而糖漿轉化過程也需要經歷50℃以上加熱過程,因此,也將能成為區分天然成熟蜂蜜和摻假蜂蜜的指標。
下一步,需要在進一步系統研究蜂蜜成熟過程中各組分變化規律、構建蜂蜜生產和加工貯存過程中該類化合物組成和含量變化動力學模型、探明蜂蜜體系中形成和降解分子機制及分布特征等的基礎上,建立基于此類化合物的、準確的天然封蓋成熟蜂蜜與熱加工濃縮蜂蜜的鑒別新方法,為成熟蜂蜜生產和質量控制保駕護航。