云南省3種特色單花種蜂蜜理化指標檢測與分析

張云雙，姜曉林，王艷敏，賈光群，崔宗巖，張炫*

（1.云南農業大學，云南昆明650000；2.秦皇島海關技術中心，河北秦皇島066004）

蜂蜜是由蜜蜂采集的植物蜜腺分泌的花蜜或蜜露，在蜜蜂分泌的消化酶作用下，在蜂巢內進行轉化、脫水后由蜜蜂釀造成熟并儲存在蜂巢中的天然甜味物質[1]。單花種蜂蜜是指蜜蜂采集一種蜜源植物的花蜜而釀造的蜂蜜，由于其蜜源植物單一，味道獨特而純凈，營養功能強，因此深受消費者喜愛[2]。

云南省的主要蜜源植物和輔助蜜源植物多達148種，居全國各省的首位，且四季花開，享有“天然蜜庫”之美譽[3]。云南省蜜源植物的種類雖然繁多，但能生產大量商品蜜的種類集中，一些蜜源植物在全省范圍內分布區域也比較集中。三葉橡膠樹于20世紀40年代作為戰略經濟作物引入，現已成為云南熱區最主要的經濟植物，主要集中栽培于西雙版納、紅河、德宏、臨滄等海拔900 m以下的熱帶地區[4]，橡膠蜜已成為云南省產量最大的商品蜜。2016年云南省澳洲堅果種植面積已超越世界其它國家，達13.33×104hm2，2017年達14.67×104hm2[5]，已成為云南省新的主要蜜源植物，澳洲堅果花蜜也成為云南新的重要單花種蜂蜜。苕子蜜，又名雪脂蓮蜜，為云南地區傳統特有的大宗商品蜜種，因其氣味清香、味道甜潤的特點，深受國內外消費者喜愛，主產區集中于云南東部[6]。

目前已有少量文獻對苕子蜜、橡膠蜜、澳洲堅果蜜的部分理化指標進行檢測與分析，檢測指標主要包括水分、酸度、還原糖和蔗糖含量等[7-9]，然而，這些研究的樣品來源相對單一，且樣品數量較少，對這3種特色蜂蜜的酶值、羥甲基糠醛等重要理化指標尚無系統的研究與評價。蜜種鑒別方法有花粉分析、揮發性成分分析和氨基酸分析以及不同質量參數結合化學計量法分析[10]。國內外有利用理化指標對蜜種進行鑒定的研究[11-12]，但對3種特色蜂蜜鑒別尚未見報道。

本研究于2019年～2020年，在云南蜂蜜主產區采集苕子蜜、澳洲堅果蜜和橡膠蜜樣品各15批，對樣品的水分、酸度、羥甲基糠醛（hydroxymethyl furfural，HMF）、淀粉酶活性、糖組分含量等理化指標進行檢測，對3種蜂蜜的理化特征進行了系統分析和評價，并利用主成分分析法對理化指標與蜂蜜種類之間的關系進行探討。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集

45個蜂蜜樣品均采集于云南各蜂場，所有樣品均來自于一線蜂農，樣品均為無底糖蜂蜜，確保樣品植物來源單一性。樣品采集后立即置于冰箱4℃條件下保存，直至檢測。樣品信息見表1。

表1 云南45批蜂蜜樣品的采集信息Table 1 Collection information of 45 batches of honey samples in Yunnan

1.2 試劑和材料

碘（分析純）：天津永晟精細化工有限公司；碘化鉀（分析純）：天津市風船化學試劑科技有限公司；乙酸鈉、可溶性淀粉（分析純）：天津市凱通化學試劑有限公司；冰乙酸（色譜純）：美國TEDIA公司；氯化鈉（分析純；乙腈（色譜純）：北京Dikma公司；羥甲基糠醛（分析純）：日本Sigma公司；果糖、葡萄糖、麥芽糖（分析純）：Aladdin公司；蔗糖（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.3 儀器和設備

電子天平（XP105）：美國梅特勒-托利多公司；超純水系統（Milli-Q Gradient）：美國MILLIPORE公司；液相色譜儀（WSTERS2690）、超高壓液相色譜儀（ACQUITY）：沃特世公司；紫外可見分光光度計（UV-2600）：蘇州島津儀器有限公司；阿貝折光儀（ARIAS500）：美國REICHERT公司。

1.4 理化指標檢測方法

水分和酸度采用SN/T 0852—2012《進出口蜂蜜檢驗規程》規定的方法測定；羥甲基糠醛采用GB/T 18932.18—2003《蜂蜜中羥甲基糠醛含量的測定方法液相色譜-紫外檢測法》規定的方法檢測。

1.5 淀粉酶活性檢測

淀粉酶活性檢測采用GB/T 18932.16—2003《蜂蜜中淀粉酶值的測定方法分光光度法》規定的方法檢測。將配制好的淀粉溶液與處理過的樣品溶液充分混勻，在40℃水浴條件下，部分淀粉被蜂蜜溶液中的淀粉酶水解后，剩余淀粉與碘反應產生藍紫色，隨著淀粉酶水解作用，藍紫色反應逐漸消失，用分光光度計于660 nm波長處測定吸光度達到0.235時所需時間，換算出樣品中淀粉酶值。

1.6 果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖含量檢測

采用GB 5009.8—2016《食品安全國家標準食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》規定的方法檢測。稱取2 g樣品用水定容至50 mL，用0.45 μm的濾膜過濾，用高效液相色譜儀-示差折光檢測器（high performance liquid chromatography by means of a refractive index，HPLC-RI）測定。

1.7 數據處理

采用SPSS 19.0軟件對試驗所得數據進行主成分分析。

2 結果與分析

2.1 理化指標檢測

2.1.1 水分含量

蜂蜜的水分含量與天氣、季節等因素有關，蜂蜜在水分含量低的情況下更易保存。澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜水分含量檢測結果見圖1。

圖1 澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜水分檢測結果箱線圖Fig.1 Box plot of moisture test results of Macadamia integrifolia honey，Vicia villosa Roth honey and Hevea brasiliensis honey

如圖1所示，所有樣品水分含量都符合GH/T 18796—2012《蜂蜜》標準的要求（≤24%），其中澳洲堅果蜜的水分含量較低。澳洲堅果蜜有13個樣品水分含量均低于20%，能夠達到一級品標準。由于澳洲堅果開花時間大多為1月～3月，為西雙版納旱季，有利于蜂蜜中水分的揮發，故澳洲堅果蜜較為容易達到成熟蜂蜜的生產標準，可以打造成為云南新的特色高品質蜂蜜。

2.1.2 淀粉酶活性

淀粉酶活性常被用作衡量蜂蜜的新鮮度，能夠作為蜂蜜儲藏時間的指標，酶值越高代表蜂蜜品質越好[13]。淀粉酶活性檢測結果見圖2。

圖2 澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜淀粉酶值檢測結果箱線圖Fig.2 Box plot of amylase values of Macadamia integrifolia honey，Vicia villosa Roth honey and Hevea brasiliensis honey amylase value

如圖2所示，澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜的平均酶值分別為12.41、25.74、15.98 mL/（g·h），所有樣品的酶值都符合GH/T 18796—2012《蜂蜜》中的標準[≥4mL/（g·h）]，其中苕子蜜的酶值最高，堅果蜜的酶值相對較低。酶值不僅與植物來源、流蜜的豐度、花蜜的糖含量、溫度等有關，還與蜜蜂的生理階段以及蜂群的強度等有關。采集的澳洲堅果蜜有一部分是由中蜂釀造的，由于2月～4月中蜂處于增殖和分蜂階段，在4月才能演變為一個穩定的種群[14]，這可能是本研究中澳洲堅果蜜樣品酶值較低的原因之一。

2.1.3 羥甲基糠醛含量

羥甲基糠醛含量不僅能判斷蜂蜜的新鮮程度和加熱情況，還能作為蜂蜜是否摻入轉化糖的標準之一[15]。澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜羥甲基糠醛檢測結果如表2。

表2 澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜羥甲基糠醛檢測結果Table 2 Test results of HMF in Macadamia integrifolia honey，Vicia villosa Roth honey and Hevea brasiliensis honey

由表2可知，澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜中羥甲基糠醛平均含量分別為3.5、3.2、1.9 mg/kg。所有樣品的羥甲基糠醛含量都符合GH/T 18796—2012《蜂蜜》中的要求（≤40 mg/kg）。

2.1.4 酸度

蜂蜜的酸度會在儲存過程中逐漸升高，蜂蜜酸度的高低可以作為蜂蜜摻假情況和新鮮程度的標準之一，蜂蜜的酸度越低口感越好[16]。3種蜂蜜酸度檢測結果見圖3。

圖3 澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜酸度檢測結果箱線圖Fig.3 Box plot of acidity test results of Macadamia integrifolia honey，Vicia villosa Roth honey and Hevea brasiliensis honey

如圖3所示，澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜的平均酸度分別為14.80、13.70、18.80 mL/kg，所有檢測樣品都呈酸性符合GH/T 18796—2012《蜂蜜》中的標準（≤40mL/kg），說明樣品都為未發酵新鮮蜂蜜。

2.1.5 糖組分

蜂蜜中糖組分一般占總質量的75%左右，其中果糖和葡萄糖約占總糖的85%，果糖和葡萄糖含量是評價蜂蜜質量的主要參數[17]。利用HPLC-RI對3種蜂蜜的果糖、葡萄糖、蔗糖的含量進行檢測結果見表3。

表3 澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜糖組分檢測結果Table 3 Test results of components of Macadamia integrifolia honey，Vicia villosa Roth honey and Hevea brasiliensis honey

如表3所示，GH/T 18796—20122《蜂蜜》中要求葡萄糖和果糖總含量應≥60%，蔗糖的含量應≤5%。所有樣品葡萄糖與果糖總含量符合標準，蔗糖含量均低于5%，橡膠蜜的果糖+葡萄糖含量為70.53%，堅果蜜和苕子蜜為67.19%和69.42%，與文獻報道的洋槐蜜、棗花蜜、荊條蜜的平均含量相當[18]。

果糖與葡萄糖含量的比值稱為果葡比，其高低會對蜂蜜結晶有影響[19]。果葡比值越低，蜂蜜越易產生結晶，雖然結晶是正?，F象，蜂蜜品質不會改變[20]，但蜂蜜結晶會影響品相，難吸引消費者。本研究中澳洲堅果蜜平均果葡比為1.18、苕子蜜為1.17、橡膠蜜為1.18，與文獻報道的棗花蜜結果相近，低于洋槐蜜的果葡比[18]。

2.2 蜂蜜主成分分析得分圖的分析及比較

2.2.1 方差貢獻率分析

KMO檢驗統計量及巴特利球形檢驗（Bartlett）的檢驗結果見表4。

表4 KMO檢驗統計量及巴特利球形檢驗Table 4 KMO and Bartlett′s test

由表4可知，KMO（P=0.366）和Bartlet（tP=0.000），雖然KMO的值小于0.5，不能確定變量之間存在聯系，但由于P值小于0.001，所以說明變量之間有一定的交互關系，可以通過數據矩陣對試驗測定結果進行因子分析。

各因子分析中方差貢獻率的結果見表5。

表5 方差貢獻率Table 5 Total variance explained

由表5可以看出，變量相關陣有4個特征值大于1 的主成分，即 2.656、2.181、1.235、1.078，分別解釋了總方差的29.509%、24.230%、13.724%、11.980%，累積貢獻率為79.442%，可以確認這4個因子能夠概括3種蜂蜜的理化指標的大部分信息。

2.2.2 因子載荷矩陣分析

因子載荷矩陣見表6。

表6 因子載荷矩陣Table 6 Component matrix

從表6中可以得出與4個主成分相關系數絕對值最大的原變量值為水分、葡萄糖、酶值和麥芽糖，其相關系數絕對值分別為0.702、0.750、0.612和0.555。

圖4 主成分得分圖Fig.4 Figure of principal component scores

圖4為3種蜂蜜的主成分得分圖，x軸為主成分1（PC1），y軸為主成分 2（PC2），z軸為主成分 3（PC3）。

從圖4中可以看出3種蜂蜜有一定程度的交叉，其中橡膠蜜的聚集效果最好，其次為苕子蜜，澳洲堅果蜜樣品間離散程度較大，不能通過該主成分得分圖有效區分。

3 結論

本研究采集了來自云南各蜂蜜主產區的苕子蜜、橡膠蜜和澳洲堅果蜜各15批，對其各項理化指標（水分、酶值、羥甲基糠醛、酸度、還原糖、蔗糖）進行檢測和分析。結果表明，澳洲堅果蜜作為云南新興發展蜜種，其水分含量最低，有望發展為高品質成熟蜂蜜；澳洲堅果蜜、苕子蜜、橡膠蜜的平均酶值分別為12.41、25.74、15.98 mL/（g·h），羥甲基糠醛含量、還原糖和蔗糖等含量均符合國家相關標準的要求，表明這3種蜂蜜均有較好的品質，經過主成分分析提取出4個主成分，可以區分出橡膠蜜和苕子蜜。本研究系統地分析3種云南特色蜂蜜的理化性質，為其品質評價和植物來源鑒定提供技術和數據支撐，為云南特色蜂蜜的進一步研究、高品質生產和云南蜜種鑒別奠定良好的基礎。