貴州蜂產品輻照技術應用前景

林 平 ，姚 丹萬 煒丁 文，李國林 ，黎華君

（1. 貴州省農業科學院現代農業發展研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州金農輻照科技有限公司，貴州 貴陽 550006)

食品輻照技術是指利用放射性元素（如鈷60） 產生的伽馬射線照射食品，通過破壞食品中的微生物細胞結構，阻止微生物生理代謝，從而達到抑制微生物生長，保持食品新鮮度和品質，延長食品貨架期的目的[1-2]。食品輻照技術又稱為冷殺菌、冷加工技術，是一項新型的綠色加工技術。與傳統熱殺菌技術相比，輻照技術能最大程度地保留食品品質，且不破壞食品包裝，無毒無殘留，不會產生二次放射[3]。1980 年， 國際原子能機構（IAEA） 指出：“低劑量（低于10kGy） 輻照的食品，不會產生毒理學危害，不會引起特殊的營養學和微生物學問題”[4-5]，1983 年世界糧農組織（FAO）和世界衛生組織（WHO） 也對輻照食品的安全性給予肯定[6]。此后，食品輻照技術在多國大力推廣應用。然而，輻照技術在蜂產品上仍未進行產業化應用[1-7]。

1 輻照技術在蜂產品上的應用

蜂產品是指來源于蜜蜂的產品，如蜂蜜、王漿、花粉、蜂膠等。蜂產品含有豐富的營養成分和活性功能物質，具有獨特的生理、藥理功能，是一類藥食兩用的食品，兼具抑菌、消炎、抗氧化、促進消化等多種功效[8]。蜂蜜作為主要的蜂產品之一，在包裝銷售前，常常需要進行破晶融蜜、過濾、濃縮等一系列加工。熱處理是生產上常規采用的加工方法[9]，高溫可殺滅蜂蜜中的酵母菌及其它病菌，防止蜂蜜結晶和發酵，延長其保質期。然而，研究表明，過度熱加工常常會產生美拉德反應和焦糖化反應[9]，不但會使蜂蜜顏色變褐變深，同時會導致蜂蜜在加工和保存過程中生成黑色有毒物質甲基糠醛（HMF），HMF 也因此成為國際貿易中一項必檢的重要指標，用于衡量蜂蜜的新鮮度，判斷蜂蜜是否經過高溫處理[10-11]。此外，蜂蜜中含有的過氧化氫酶、蔗糖酶、淀粉酶等酶類物質對溫度十分敏感，在溫度超過40℃時即失去活性，而葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶受破壞后，直接影響蜂蜜的抑菌活性[9]。

蜂花粉輻照：蜂花粉是蜜蜂從蜜源植物花藥中采集的花粉，加入花蜜和蜜蜂分泌物，混合成不規則的花粉團，是一種天然的高級保健食品和滋補藥品[8]?；ǚ墼诿鄯洳杉⑷斯っ摲酆图庸さ倪^程中易受污染，滋生各種細菌。研究表明[12-13]，利用10 kGy 以下的輻照劑量處理花粉，可有效殺滅花粉中的細菌、真菌、蟲卵等有害微生物和致病菌，提高花粉食用安全性，延長其保質期。同時對花粉中的糖、蛋白質、氨基酸等營養成分無明顯影響。羅志平等（2015） 采用6 kGy 的鈷60 輻照茶花粉，其殺菌率達99%以上，且花粉色澤、氣味、味道等感官指標無明顯變化，表明食品輻照技術是一項安全高效的保存蜂花粉的實用技術。目前，國內外大宗蜂花粉的儲藏保鮮開始采用這一技術。

蜂蜜輻照：蜂蜜是蜜蜂采集的花蜜、分泌物或甘露，與自身分泌物結合后，經充分釀造而成的天然甜味物質[8]。蜂蜜一般呈透明或半透明狀，具有黏性，大多數蜂蜜會結晶，顏色從淺琥珀色至深琥珀色。蜂蜜的主要成分為糖（果糖和葡萄糖約占80%以上） 和水（20%以下）。蜜源植物種類、氣候、蜂群群勢、取蜜時間和方式都會直接影響蜂蜜中的水分含量。蜂蜜的采集、加工和包裝銷售過程中易受污染。當蜂蜜的含水量高于20%，酵母菌、霉菌等菌群超標時，蜂蜜易發酵變質。低劑量的輻照可有效殺滅蜂蜜中的各類菌群，提高其衛生指標，延長其貨架期，同時可保持蜂蜜的色澤、狀態、氣味和口感。楊文超等[14]采用6 kGy 的劑量輻照三種蜂蜜，發現輻照后蜂蜜中的酵母菌為0，同時蜂蜜的游離酸、葡萄糖、果糖等理化指標無明顯變化。黃志勇等[15]采用8 kGy 的劑量輻照油菜花蜜、蓮花花蜜和油茶花蜜，同樣未檢出菌落總數、大腸桿菌、霉菌和酵母菌，蜂蜜的感官指標和理化營養指標變化也不大。但是，目前在生產上輻照處理蜂蜜的技術還未進行產業化應用。

目前，我國已開展蜂花粉輻照應用，2001年頒布了《花粉輻照殺菌工藝》，對輻照劑量進行了細化，明確規定輻照花粉額劑量范圍為4-8 kGy，4 kGy 為最低有效劑量，8 kGy 為最高耐受劑量。但目前還沒有頒布蜂蜜輻照的檢測方法和輻照工藝，生產上采用電子自旋共振法、熱釋光法等輻照食品檢測方法，檢測輻照的蜂產品[7]。

2 蜂產品生產、 加工及銷售現狀

據貴州省養蜂學會與貴州省蜂產品協會統計[16]，2020 年，全省58 萬群蜂年產蜂蜜2 500 000 kg，種蜂群2.5 萬群，蜂花粉1 000 kg，蜂王漿50 000 kg，蜂膠500 kg， 蜂蠟60 000 kg，年總產值6.3 億元。貴州省統計年鑒2020 年數據顯示[17]，全省蜂蜜產量為4 018 000 kg，與貴州省養蜂學會和蜂產品協會統計數據差異1 518 000 kg，表明我省蜂群產量低，依靠外省采購，貼標銷售的占比較大?？偟膩碚f，全省蜂產業結構是以中蜂為主（85%），導致蜂產品相對單一，以蜂蜜為主。

貴州省蜂企的規模和數量相對較小，目前無銷售值過億的企業。以夜郎蜂蜜、夫子蜂蜜等為代表的中小型蜂企主要采用傳統的熱加工方式，融蜜后統一殺菌、灌裝。近年來，因產業扶貧發展起來的眾多蜂企多由縣平臺公司負責運轉，著力點在銷售環節，而村一級養蜂合作社重在生產環節?；鶎右蝠B殖人才和養殖技術缺乏，生產的中蜂蜂蜜成熟度不夠，含水量相對較高。此外，蜂蜜采收和加工方式較傳統，多數直接由搖蜜機搖出后，簡單存放，或采用傳統毀巢取蜜方式，簡單過濾后灌裝存放，兩種取蜜方式都極易受污染。且由于蜂蜜含水量高，易發酵變酸，保質期短。

貴州省銷售的蜂產品構成主要為中蜂蜂蜜（占比60%），蜂產品來源結構為自產（占比25%）、省內收購蜂產品（占比25%）、省外收購蜂產品（占比40%）、 其他渠道（占比10%）。貴州省蜂產品尤其是天然蜂蜜，2020年全年內銷，無出口現象。由于市場對 “土蜂蜜” 的青睞，貴州蜂企業多以生產和銷售中蜂蜂產品為主。中型蜂企主要通過網絡平臺、電視購物、VIP 客戶群（專供產品） 幾種方式銷售蜂產品，傳統的專賣店與超市銷售量占比持續下降?？h平臺公司、小型蜂企、村級合作社和養蜂大戶主要通過扶貧消費和朋友圈進行銷售。因大部分產品未經過熱加工，保質期短，普遍出現滯銷現象，蜂農的養蜂積極性也因此大受打擊。

3 食品輻照技術發展現狀

貴州省金農輻照科技有限公司（簡稱“金農輻照”） 為全省唯一的一家輻照公司，也是全省唯一的輻照源，位于貴陽市花溪區，是以貴州省農業科學院為技術依托，融科研、輻照加工為一體的科技型企業。公司擁有設計裝源量50 萬居里的鈷-60 伽馬輻照裝置（動態輻照裝置） 一座，裝置采用懸掛吊籃自動輸送產品，日輻照加工產品可達30~100 t，具有自動化程度高、加工量大、輻照劑量均勻等特點。

2015 年以前，金農輻照以藥品、醫療器械等為主要輻照對象。進入 “十三五” 以后，公司建立了貴州省唯一的“農產品輻照加工技術開放性研發平臺”，著力開展農產品/ 食品領域的科研和生產技術服務。先后圍繞陳釀酒、肉制品、發酵食品、果蔬等開展了輻照保鮮與加工技術研發，成功延長藍莓、大櫻桃保質期30 天以上，有效抑制了大蒜、生姜等根式蔬菜發芽，抑制了紅酸湯、鹽酸菜等傳統食品發酵，加速了酒的陳釀。目前，金農輻照在蜂蜜殺菌、氯霉素降解等方面開展前期探索，積極做好蜂產品輻照技術儲備。現有研究結果表明，采用低劑量輻照技術處理蜂蜜，不僅可提高蜂蜜衛生指標，還可降低氯霉素、羥甲基糠醛等有害物質含量[18-19]，可為貴州蜂企提高蜂產品衛生指標、抑制蜂蜜發酵、延長蜂蜜貨架期和儲存期提供技術服務。

4 蜂產品特點及輻照技術應用前景

貴州特殊的地形地貌決定了省內立體氣候明顯，蜜源植物多樣，蜂蜜種類多，但產量有限。此外，亞熱帶氣候特點決定了貴州降水豐富，空氣濕度大，使得蜂蜜，尤其是春蜜的含水量高。以4 月的藍莓蜜為例，藍莓花期為3月至4 月，陰雨天偏多，未封蓋的藍莓蜜水分含量高達25%~27%，封蓋3 天后，可降至20%。低溫高濕的天氣，加之藍莓花期僅25天，蜂農基于快速脫手、轉場的考慮，一般未封蓋或剛封蓋就取蜜，使得含水量在20%以下的藍莓蜜較少。而4 月至5 月，天氣逐漸炎熱，未經加工處理的藍莓蜜很容易發酵，極大降低了藍莓蜜的品質。采用食品輻照技術可快速殺滅蜂蜜和花粉中的酵母菌，從而抑制蜂蜜發酵變質，在保持蜂蜜品質的前提下延長了蜂蜜的保質期，為貴州打造全國藍莓蜜之鄉提供技術保障。

此外，“十三五” 以來，貴州蜂業快速發展，全省蜂群數量以5.6 萬群/ 年的速度擴增。基層一線對養蜂科技需求較大，但技術人員的數量遠遠跟不上產業發展。貴州蜂業整體面臨引種混亂、病蟲害高發、單產低、優質蜂產品品牌少等挑戰，這些現實問題導致貴州蜂蜜生產成本高，優質蜂產品種類少，市場競爭力不足。傳統的蜂蜜采集、過濾、分裝、儲存和銷售方式，也決定了蜂蜜易受污染。以傳統的毀巢取蜜為例，雖然 “土蜂蜜” 的光環賦予了它較高的價格，但土蜂蜜的生產環境和取蜜方式都決定了其產品中的大腸桿菌和菌群總數超標，未經任何方法處理銷售易引起食品安全問題。采用低劑量輻照快速殺滅蜂蜜中的各種病菌，降低羥甲基糠醛的含量，有效提高蜂蜜衛生指標，保障其食用安全性。

作為一項能保持蜂蜜原有的感官品質，不改變其營養成分，不產生二次污染，無毒無殘留的物理處理方法，輻照技術在蜂產品的應用上前景廣闊。但需要認識到其中的一些具體困難，一是輻照會降低蜂蜜中的維生素含量，維生素作為一類對伽馬射線敏感的物質，在輻照處理下易分解； 二是輻照雖然可以大批量處理蜂產品，但蜂產品需運輸至輻照場地進行處理，運輸費用也相對偏高；三是輻照食品的安全性宣傳不到位，盡管WHO 在20 世紀80 年代就明確指出，輻照食品安全無毒，但消費者仍然對輻照食品的接受度不高。輻照成本和消費者的接受度是制約貴州蜂產品輻照加工的主要原因。