發酵蜂產品研究進展

趙 彤，王 宣，吳黎明，延 莎,2，盧煥仙，趙洪木, ，薛曉鋒,

（1.中國農業科學院蜜蜂研究所，北京 100093；2.山西農業大學食品科學與工程學院，山西太谷 030801；3.云南省農業科學院蠶桑蜜蜂研究所，云南蒙自 661100）

發酵食品是以農副產品為原料，利用微生物發酵生產的產品，即通過微生物的生長代謝賦予食品營養、香味，并延長食品保質期的加工食品[1]。發酵食品是日常飲食的重要組成部分，約占人們飲食的三分之一[2]。傳統發酵食品大多憑借經驗操作，缺乏規范的指導，過程難以控制。現代發酵技術結合了傳統發酵技術和現代生物技術，使發酵工藝更趨向于多元化的復合菌株發酵，溫濕度等相關指標更易控制，菌種生長情況更易監測，顯著提高了發酵食品的穩定性和安全性[3-5]。由于發酵食品營養豐富，更易吸收，頗受消費者青睞，市場空間廣闊。

蜂產品，是蜜蜂為了生存與繁衍后代，向大自然索取原料后，進行加工的產品，如蜂蜜、蜂花粉、蜂王漿等。蜂產品營養豐富，是食品行業的重要原料，其基礎研究和產品開發也是研究熱點[6]。隨著我國經濟的高速發展和健康生活方式的流行，蜂產品中天然活性物質和保健功能恰好迎合消費者喜愛，進一步促進了蜂產品的發展[7-8]。我國是蜂業大國，蜂群數量占世界的1/8，蜂蜜產量占世界的1/4，蜂王漿總量占世界90%[9]。但我國蜂產品的消費水平僅為日本、美國等國家的十幾分之一，這與我國蜂產品消費習慣有關，也與我國蜂產品的利用和深加工水平相對落后相關[10]。

發酵蜂產品指以蜂產品為原料，加以其它原料、輔料和添加劑，在適當的溫度、濕度、酸堿度和水分等條件下，利用微生物發酵所獲得的產品。發酵蜂產品主要依賴微生物的轉化作用，改善蜂產品的風味，提高蜂產品的有效成分種類和含量，強化蜂產品的營養功能。發酵蜂產品被認為是新型的健康、營養導向型產品[11]。蜂糧是植物花粉、蜂蜜和蜜蜂唾液的發酵混合物，是天然的發酵蜂產品，也是營養最豐富的蜂產品[12]。已有研究表明，蜂糧不僅含有蜜蜂幼蟲生長所需的全部營養物，而且含有大量益生菌，可促進蜜蜂腸道菌群保持穩定和平衡[13]。受天然發酵蜂產品—蜂糧的啟發，人們通過微生物發酵了蜂花粉、蜂蜜和蜂王漿，生產了多種發酵蜂產品。但我國發酵蜂產品的規模化、標準化尚未完善，工藝簡單，產品質量不穩定，發酵蜂產品的受眾窄，市場規模小。因此，改善發酵蜂產品的生產工藝，實現標準化生產，完善發酵蜂產品的評價標準，對提高發酵蜂產品競爭力和相關高附加值產品的開發具有重要意義。

本文對蜂產品和發酵蜂產品的種類，發酵蜂產品的常用菌種，發酵蜂產品的特征、現存問題及改進方法進行綜述，以期為發酵蜂產品的發展提供參考。

1 蜂產品的分類及化學成分

按照來源和生產過程，蜂產品可分為3 類：一是蜜蜂采集天然植物類原料，經復雜的生理生化過程加工而成，如蜂蜜、蜂花粉和蜂膠等；二是由蜜蜂體內某些腺體分泌而來，如蜂王漿、蜂蠟、蜂毒；三是蜜蜂本身，如蜜蜂幼蟲、蜂蛹、成蟲。蜂產品營養豐富，含多種糖類、蛋白質、酚酸和功能脂類物質，具有提高人體免疫能力、增強記憶力、緩解疲勞等功效，是大自然賦予人們的珍貴禮物，這為進一步通過發酵改善蜂產品的風味和營養功能奠定了堅實的原料基礎[12,14-15]。常見蜂產品及其組分見表1。

表1 常見蜂產品及其組分Table 1 Common bee-products and their components

2 發酵蜂產品類型及常用菌種

隨著發酵業和蜂產業的蓬勃發展，發酵蜂產品的研究也逐漸增多，現已報道的發酵蜂產品包括發酵蜂花粉產品、發酵蜂蜜產品和發酵蜂王漿產品，產品類型有酒類、面包類、乳品類等。大多發酵蜂產品停留在實驗室水平，應用到實際生產的種類較少，現市面在售的發酵蜂產品有蜂蜜面包、蜂蜜酒、蜂王漿酒等。下文對發酵蜂產品進行簡單介紹。

2.1 發酵蜂花粉產品

目前，關于發酵蜂花粉產品的研究主要集中在工藝參數的優化方面，投入市售的產品較少，引起的關注度較低。劉玳瑤等[27]通過單因素實驗和響應面設計優化了發酵柚子蜂花粉醬的生產工藝，制得的蜂花粉醬顏色金黃，口感酸甜，具有獨特的花粉香，并增加了其厚重感。蜂花粉本身即為一種良好的益生元，具有促進益生菌增殖、調節宿主免疫力等功效，最早的蜂花粉產品可能為蜂花粉酒[13]。基于當今社會膳食營養補充劑的發展，我國已成為亞洲第一消費市場，蜂花粉和發酵蜂花粉產品也不例外，具有廣闊的市場前景。吳昊遠[28]結合了油松松花粉和乳飲料的優點，研制了油松松花粉乳飲料，較普通乳飲料，該產品的維生素C 和黃酮含量顯著升高，具有更高的營養和功能價值。

2.2 發酵蜂蜜產品

蜂蜜是天然的甜味物質，含有大量的碳水化合物，可為微生物發酵提供充足的碳源。發酵蜂蜜產品的常用微生物為酵母菌和乳酸菌，常見產品有蜂蜜酒、蜂蜜面包和蜂蜜乳等。最常見的發酵蜂蜜產品為蜂蜜酒，我國是世界上最先釀制蜂蜜酒的國家之一，但目前國內蜂蜜酒的銷量僅占酒品市場的小部分，并且，早在80 年代，就已出現英國進口蜂蜜酒，可見，蜂蜜酒的研制和創新勢在必行。受傳統觀念的影響，國內消費者更偏好高度白酒，因此，高度蜂蜜酒和蜂蜜保健酒的釀制可作為蜂蜜酒方面的研究方向。李敏杰等[29]通過優化發酵溫度、pH、酵母添加量和通氣量，研制了攀枝花土蜂蜜酒，該產品顏色金黃，有蜂蜜的清香和酒的醇厚，該研究可為地方蜂產品的開發提供參考。

2.3 發酵蜂王漿產品

由于蜂王漿口感酸澀，略帶辣味[30]，導致其發酵產品較少，僅有蜂王漿酒和蜂王漿發酵乳。因此，發酵蜂王漿產品的研發重點應致力于特殊口感的去除或遮掩，以及耐低pH 發酵菌種的篩選或改造。Atallah等[31]將蜂王漿和蜂花粉加入到牛乳和水牛乳中共同發酵，發現和對照組相比，添加了蜂王漿和蜂花粉的發酵乳儲存21 d 后的脫水收縮現象顯著降低，產品質地更加均勻。

表2列舉了常見發酵蜂產品類型及選用菌種。

表2 常見發酵蜂產品類型及選用菌種Table 2 Types of common fermented bee-products and selected strains

3 發酵蜂產品的特點

發酵蜂產品的生產應用了微生物發酵技術，發酵產物營養豐富、風味獨特。通過發酵技術，可降低蜂產品中的致敏性蛋白，如蜂王漿主蛋白1（Major royal jelly protein 1, MRJP1）和2（Major royal jelly protein 2, MRJP2）[51]，蜂花粉中一些分子量為20～40 kD 的酸性蛋白等。喬琳[52]通過蜂花粉發酵和電泳實驗，發現發酵后蜂花粉中20～40 kD 的致敏性蛋白消失，說明發酵后蜂花粉的致敏性可能被消除。發酵蜂產品的具體特點如下：

提高吸收利用率。通過發酵作用，微生物可將蜂產品中的大分子量蛋白質分解為較小分子量多肽或氨基酸，更易消化吸收[53-54]。Audisio 等[55]研究發現發酵后蜂糧較蜂花粉包含更多的多肽。另外，蜂花粉外壁是一種天然的保護屏障，主要成分是孢粉素，該物質有彈性，堅固，影響蜂花粉內部營養素的釋放，使得蜂花粉的營養只有10%～15%被人們消化利用，而發酵作用可有效破壞蜂花粉外壁，已有研究發現，通過食用菌深層發酵，蜂花粉破壁率可達60%～80%[56-57]。

改善口感。通過發酵作用，可提高蜂產品中呈味物質的含量，如酪氨酸、苯丙氨酸和芳香烴等，進而改善口感，提高消費者的可接受度。Mendes-Ferreira 等[58]通過氣相色譜串聯質譜（Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS）評估了釀酒酵母UCD522 發酵蜂蜜酒中的16 種風味物質，證明了酵母代謝產物對蜂蜜酒香味的巨大作用，另發現，添加磷酸二銨（DAP）可促進蜂蜜酒中風味物質的產生。Conte 等[38]研究發現，添加蜂花粉的面包較空白組含有更多呋喃，該物質與令人愉快的香味有關，可改善面包的芳香度。

延長保質期。發酵制品中的大量有益菌對致病菌和腐敗菌有競爭性抑制作用，因此，通過發酵作用可延長蜂產品的保質期，是蜂產品貯存的重要方法之一。Ka?konien?等[59]研究發現蜂花粉發酵后，對黃體微球菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制性提高了1.08～16.9 倍，對婁地青霉菌的抑制性提高了1.96～5.52 倍。Yerlikaya 等[35]研究發現，將10～20 mg/mL 花粉和牛乳共同發酵后，在不影響感官特性的前提下，產品表現出明顯抗菌性。

提高功能性。發酵蜂產品較蜂產品具有更好的功能性，如抗氧化性、抗腫瘤和護肝等[60-61]。Vilma等[62]研究發現，采用鼠李糖乳桿菌LGG 對蜂花粉進行發酵后，其黃酮含量增加1.6～2.4 倍，總酚類含量增加1.1～1.4 倍，而黃酮和酚類對抗氧化活性有非常積極的影響。

提高營養價值。發酵蜂產品通過微生物的新陳代謝，可提高蜂產品中部分營養成分的含量，還可能產生蜂產品本身不具備的營養物。Human 等[63]研究發現，發酵后蜂糧較蜂花粉含有更多的必需氨基酸。

4 發酵蜂產品行業的現存問題

雖然我國是蜂產品產量大國，但國內的新品研發及工藝改進等方面還存在諸多尚未解決的問題，如適合蜂產品發酵的微生物選育、安全與質量標準的起草和實施、加工工藝與配方的優化、蜂產品發酵產物對人體的影響等方面都有待進一步研究。另外，由于地方重視程度、飲食習慣差異等因素的影響，使得發酵蜂產品的工業化進程比較緩慢。針對上述問題，發酵蜂產品的研究可從以下幾方面改進：

a.通過調查分析我國居民的消費趨勢，研發適應消費者的特色發酵蜂產品，選擇更受歡迎的銷售方式和渠道。通過研究和探討國外蜂產品發酵業的實踐與經驗，學習并借鑒國際先進的科學思路，提高我國發酵蜂產品的綜合競爭力，早日實現我國發酵蜂產業的現代化。

b.加大科研投入力度，結合發酵劑制作技術，研究適合蜂產品的特種發酵劑，并保證其穩定性和安全性。通過基因重組技術，開發具有特殊功能性的微生物發酵劑，為功能型發酵蜂產品的開發奠定原料基礎。

c.解決高新技術問題，加強自主創新，結合新型干燥、殺菌和分離等技術，開發合理而先進的生產工藝，研制可靠的機械設備，提高機械化水平，擴大生產規模。

d.深入研究發酵蜂產品的功能性及作用機制，結合多組學技術，探討功能組分的代謝路徑及安全性，對其功能性進行科學評價。

e.健全發酵蜂產品的生產和產品標準建設，加強質量控制和市場監測，提高質量安全追溯制度，結合先進的質量控制技術，建造發酵蜂產品的質量控制和應急管理系統，保障發酵蜂產業的健康發展。

5 展望

新時代，隨著人們生活水平的提高，飲食習慣發生改變，天然、綠色產品更符合消費者理念，蜂產品正滿足人們需求，消費人群逐漸擴大，發酵蜂產品也不例外，具有廣闊的市場空間。但是，基于部分蜂產品特殊的物理性質，常用的微生物發酵劑并不適用于全部蜂產品，因此，可應用現代微生物技術，改進發酵劑的生產工藝，制備適合蜂產品的特種發酵劑。另外，發酵是一個復雜的過程，關于蜂產品發酵的代謝機理，以及發酵蜂產品的安全性和功能性，可借助基因重組技術、代謝組學技術和高通量技術進一步深入研究，為發酵蜂產品的健康發展，提供可靠的理論依據。發酵蜂產品的發展不僅可以帶動蜂產業的發展，減少蜂產品的浪費，還可以推動鄉村振興的進程，進一步帶動我國農業經濟和國民經濟的發展。