日光化蠟器化蠟效果觀察

姚丹 張錦華 袁揚(yáng) 趙恬 張定紅 朱忠飛 王胤晨

（1 貴州省農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所；2 貴州師范學(xué)院）

1 引言

蜜蜂是典型的社會(huì)性、經(jīng)濟(jì)型昆蟲，當(dāng)訪花采粉時(shí)，不僅能帶來(lái)生態(tài)效益，還給人們帶來(lái)豐富多樣的蜂產(chǎn)品，如蜂蜜、蜂王漿、蜂蠟等[1，2]。近年來(lái)，為了讓資源的利用率更高，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增產(chǎn)增收，在重點(diǎn)關(guān)注蜂產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，也著手蜂產(chǎn)品副產(chǎn)品及蜂產(chǎn)品延伸產(chǎn)品的開發(fā)。

蜂蠟是由8～12日齡內(nèi)勤蜂的蠟腺分泌而來(lái)，用于建筑巢房和巢房的封蓋，為了提高蜂群產(chǎn)量、避免巢蟲的危害，每年都需要更換新巢脾，因此蜂蠟成為養(yǎng)蜂生產(chǎn)中重要的副產(chǎn)品之一[3，4]。目前，蜂蠟已被廣泛用于醫(yī)療、美妝以及食品加工等行業(yè)，且應(yīng)用于我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“蠟染”服飾及手工藝術(shù)品之中[5-7]。

由于蜂蠟的熔點(diǎn)在62℃～67℃范圍之內(nèi)[8]，本次研究通過(guò)探索新的化蠟方法，采用新型節(jié)能化蠟儀器“日光化蠟器”，旨在將節(jié)能減排理念融入新型儀器的研發(fā)，達(dá)到優(yōu)化化蠟方法和增強(qiáng)化蠟效果的目的，同時(shí)對(duì)豐富蜜蜂飼養(yǎng)管理學(xué)和蜂產(chǎn)品加工學(xué)具有重要意義。

2 材料及儀器

巢脾由貴州省畜牧獸醫(yī)研究所實(shí)驗(yàn)蜂場(chǎng)提供，日光化蠟器由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)蜜蜂研究所董坤教授團(tuán)隊(duì)提供，實(shí)驗(yàn)時(shí)間是2020年8月。

3 日光化蠟器結(jié)構(gòu)、原理及化蠟方法

3.1 日光化蠟器結(jié)構(gòu)

該日光化蠟器主要由外箱體、雙層吸熱玻璃箱蓋、物料箱、斜面調(diào)節(jié)支架和蜂蠟收集箱等部分組成。內(nèi)部的物料箱是由不銹鋼網(wǎng)盤、斜面和出蠟口等組成的木箱，是化蠟的主要部件，其中不銹鋼網(wǎng)盤上布滿孔洞，便于物料箱內(nèi)融化的蜂蠟沿著斜面經(jīng)網(wǎng)孔過(guò)濾流出。

3.2 日光化蠟器化蠟原理

利用太陽(yáng)輻射使化蠟器內(nèi)部空氣加熱，溫度升高達(dá)到或超過(guò)巢脾中蜂蠟的熔點(diǎn)（62℃～70℃），進(jìn)而使含有蜂蠟的物料（如：老舊巢脾、贅脾、蜜蓋蠟、廢棄王臺(tái)和蜂箱內(nèi)壁等）中的蜂蠟熔化。同時(shí)通過(guò)重力分離作用，使熔化的蠟液從不銹鋼網(wǎng)盤上的過(guò)濾孔流下，并順著斜面流到化蠟箱底部，并匯集到收集箱內(nèi)，達(dá)到蜂蠟與固體雜質(zhì)分離的效果。

表1 2020年8月25日貴州省貴陽(yáng)市日光化蠟裝置化蠟效果記錄表

3.3 日光化蠟器的操作方法

3.3.1 化蠟準(zhǔn)備

選擇晴暖無(wú)風(fēng)的天氣，將日光化蠟器置于室外，并調(diào)節(jié)到能被太陽(yáng)直射的角度；清除蜜蜂尸體、巢蟲、蜂蜜等雜質(zhì)的老舊巢脾和贅脾，并對(duì)放入的巢脾稱重，記錄在表格中。

注意：該日光化蠟器化蠟時(shí)，每次巢脾投放量為2～3 脾，巢脾不重疊。

3.3.2 化蠟過(guò)程

首先用細(xì)絲線固定1 根精度為±0.5℃溫度計(jì)（廠家：威爾儀表廠，規(guī)格0℃～200℃）于日光化蠟器內(nèi)的中部位置，使其不會(huì)因搬動(dòng)或調(diào)節(jié)位置而掉落；將稱量好的巢脾放入日光化蠟器的物料箱內(nèi)，按照太陽(yáng)傾斜角度調(diào)節(jié)箱體的傾斜度，以使太陽(yáng)輻射面積達(dá)到最大，并蓋上玻璃箱蓋。

注意：化蠟過(guò)程中避免頻繁打開玻璃箱蓋；化蠟器內(nèi)部能快速升溫至100℃以上并保持高溫較長(zhǎng)時(shí)間，操作者注意避免被高溫的化蠟器組件及蠟液燙傷。

3.3.3 數(shù)據(jù)記錄

利用精度為±0.5℃溫度計(jì)（廠家：威爾儀表廠，規(guī)格0℃～100℃）、太陽(yáng)輻射測(cè)量功率計(jì)（廠家：深圳市欣寶瑞儀器有限公司，型號(hào)SM206）、精度為±0.5℃溫度計(jì)（廠家：威爾儀表廠，規(guī)格0℃～200℃）、手機(jī)等來(lái)記錄室外溫度、輻射量、日光化蠟器內(nèi)部溫度和化蠟開始和化蠟結(jié)束的時(shí)間。

3.3.4 蜂蠟收集

每隔半小時(shí)，從蜂蠟收集箱中利用鐵鏟等工具將蜂蠟取出，置于干凈的燒杯中，用電子天平稱取融化的蜂蠟重量。

3.3.5 化蠟率

（1）每0.5h 化蠟率：c=（b/a）*100%。a 為稱取巢脾重量（kg），b 為同一時(shí)間點(diǎn)融化的蜂蠟重量（kg），c 為每0.5h 化蠟率（%）。

（2）全天化蠟率：C=（B/A）*100%。A 為最先稱取巢脾重量（kg），B 為全天融化蜂蠟重量總和（kg），B=b1+ b2+ b3+……，C 為全天化蠟率（%）。

4 結(jié)果與分析

日光化蠟器化蠟時(shí)與外界太陽(yáng)輻射量、化蠟器內(nèi)溫度密切相關(guān)。當(dāng)外界太陽(yáng)輻射量達(dá)到889w/m2以上，化蠟器內(nèi)溫度超過(guò)62.0℃時(shí)，蜂蠟開始融化，并在0.5h之后收集到融化的蜂蠟。

日光化蠟器化蠟呈現(xiàn)出隨著化蠟器內(nèi)溫度升高，化蠟率也顯著升高。2020年8月25日共稱取重量為0.638kg 的巢脾置于日光化蠟器中，化蠟總時(shí)間為2h，共收集到融化的蜂蠟0.263kg，全天化蠟率為41.22%，每0.5h 測(cè)定化蠟率分別為0、3.29%、12.07%、18.86%、14.44%，在溫度達(dá)到最高點(diǎn)后，化蠟率顯著高于其他時(shí)間的化蠟率（表1）。

日光化蠟器全天化蠟率與化蠟器內(nèi)部溫度、全天化蠟時(shí)間成正相關(guān)關(guān)系。2020年8月26日共稱取重量為0.803kg 的巢脾置于日光化蠟器中，化蠟總時(shí)間為4h，全天化蠟率為56.91%。可見，化蠟總時(shí)長(zhǎng)為4h 的化蠟率要極顯著高于化蠟總時(shí)長(zhǎng)為2h 的化蠟率。每隔0.5h 收集一次化蠟量，測(cè)定結(jié)果顯示，當(dāng)外界太陽(yáng)輻射為1049w/m2、化蠟器內(nèi)溫度為81.2℃和926.0w/m2、化蠟器內(nèi)溫度為81.2℃時(shí)，化蠟率分別為15.29%、18.41%，這兩次測(cè)定的化蠟率顯著高于其他時(shí)間的化蠟率（表2）。

5 結(jié)論

蜂蠟中含有豐富的氨基酸、酶類、脂類等營(yíng)養(yǎng)成分，蜂蠟經(jīng)過(guò)化蠟、過(guò)濾等步驟之后，作為粗加工原料，被廣泛運(yùn)用于食品、醫(yī)療和美妝行業(yè)[9-11]。本次日光化蠟器主要用于化蠟過(guò)程，結(jié)果顯示，外界太陽(yáng)輻射量達(dá)到889w/m2以上，化蠟器內(nèi)溫度超過(guò)62.0℃時(shí)，能在0.5h 內(nèi)收集到融化的蜂蠟。為保證太陽(yáng)輻射量在889w/m2以上，每天實(shí)驗(yàn)時(shí)間選擇在13 ∶00～17 ∶00 之間，且化蠟率隨著化蠟時(shí)間延長(zhǎng)而升高，即化蠟時(shí)間為2h 時(shí)，化蠟率為41.22%，化蠟時(shí)間為4h 時(shí)，化蠟率為56.91%。

表2 2020年8月26日貴州省貴陽(yáng)市日光化蠟裝置化蠟效果記錄表

日光化蠟器只需要選擇晴朗的天氣，將更換的老舊巢脾、贅脾等放入化蠟箱內(nèi)，等待一段時(shí)間就可以收集到融化的蜂蠟，大大節(jié)省了勞動(dòng)力。但也存在一些不足，如日光化蠟器使用時(shí)受到外界天氣制約，化蠟時(shí)間較長(zhǎng)，化蠟率也有待提升。可見，需進(jìn)一步完善、改進(jìn)該裝置。