膜分离技术在蜂蜜饮品中的应用

房丽，陈丽媛，陈杰，李鑫

(1.朝阳市第一高级中学，辽宁朝阳122000;2.辽宁省微生物科学研究院，辽宁朝阳122000)

蜂蜜是一种粘滞流体，果糖和葡萄糖含量约计70%，可直接被人体吸收，对胃肠功能不良人群及老人儿童有较好的作用。蜂蜜中含有VB1、VB2、VB6、VC、尼克酸、泛酸、叶酸及钙、铜、铁、镁、锰、磷、钠、锌等微量元素，在含氮化合物中有蛋白质、胨、氨基酸以及酶类，并含乙酰胆碱。蜂蜜中存在的主要酶为蔗糖酶，可将蔗糖转化为葡萄糖和果糖。蜂蜜中的淀粉酶和葡萄糖氧化酶，在稀释的蜂蜜中从葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢［1］。近年来，临床实验证明蜂蜜对心脏病、肝脏病、高血压、肺病、眼病、糖尿病、痢疾、便秘、贫血、胃及十二指肠溃疡、关节炎、神经系统疾病、皮肤病、烫伤、冻伤等症都有不同程度的疗效。膜分离技术是一种运用机械阻隔原理分离液体与大分子的膜析法，在透过溶剂的同时，透过小分子溶质，截留大分子物质。膜分离技术已从一种实验规模的分离手段发展成为重要的工业单元操作技术，广泛应用于水处理、食品工业、医疗设备、化学工业、生物技术等许多领域［2］。蜂蜜加水稀释后，因其所含的大分子物质如蛋白质等可引起浑浊、沉淀［3］。作为商品蜂蜜饮品，要考虑产品外观、杀菌方式及保质期，本实验通过微孔滤膜超滤技术对蜂蜜饮品澄清度及除菌做初步研究。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原材料槐花蜂蜜:要求无杂干净，为稠厚的液体，白色至淡黄色;软化水;孔径为0.22、0.45、0.65、0.80 μm微孔滤膜;120目滤布。

1.1.2 仪器设备723分光光度计;阿贝折光仪;手提式高压灭菌锅。

1.2 方法

1.2.1 外观状态目测法。

1.2.2 澄清度分光光度计法。以透光率表示，在680 nm下测定样品的透光率(在680 nm下样品中存在的淡黄色对结果无干扰)。

2 结果与分析

2.1 蜂蜜用量对感观指标的影响

蜂蜜的人体保健服用量为10～50 g/d，如果按每人每天饮用蜂蜜饮品1 000 mL计算，则蜂蜜饮品中蜂蜜用量在1%～5%之间。实验方案及结果见表1。透光率是在样品经120目滤布过滤后测定。

表1 蜂蜜用量对感观指标的影响Table 1 Influence of the usage of bee-honey to perception

从表1看出，当蜂蜜用量为1%～3%时，口感及香气淡薄，而5%时用量过大。因此，4%为较适宜的蜂蜜用量。从外观状态及透光率来看，蜂蜜用量增加，样品的透光率减小，混浊程度随之增大。

2.2 不同孔径滤膜处理在加热前后对蜂蜜饮品澄清程度的影响

用软化水制备4%蜂蜜稀释液，分别通过不同孔径过滤，测定透光率;样品经100℃，20 min加热杀菌后冷却，再测定透光率。结果见表2。从表2看出，4%蜂蜜稀释液通过不同孔径过滤，在不加热情况下，从外观状态观察，在0.22、0.45、0.65 μm孔径滤膜过滤后澄清透明，而120目滤布过滤后较0.8 μm的混浊程度加重;从透光率来看，随着滤过孔径增大，透光率逐渐减小。0.65 μm以下孔径滤膜可滤掉蜂蜜中较大分子的蛋白质等影响样品澄清的物质。样品经100℃，20 min加热后，均出现不同程度的絮凝现象，且随着滤过孔径的增大，絮凝物增多，说明加热后蜂蜜中较小分子的蛋白质及其他热敏性物质受热凝固变性，表明蜂蜜饮品最好不要通过加热的方式进行杀菌，可有利于保持食品功能成分的生理活性，又减少营养成分的损失。随着滤过孔径增大，透光率逐渐减小，这与样品中的细小絮凝物逐渐增多相符合;但在120目滤过情况下，透光率较0.65 μm及0.8 μm增大，原因可能是120目的滤过样品中存在较多的较大分子蛋白质等物质，加热后形成较多的絮凝物结合成较大的絮凝团而沉淀，反而使样品澄清程度增大。因此初步确定膜分离所用滤膜孔径为0.22、0.45、0.65 μm。

表2 不同孔径滤膜处理在加热前后对蜂蜜饮品澄清程度的影响Table 2 Influence of clarity of bee-honey using different filter membrane before and after heating

2.3 不同孔径滤膜处理在保质期试验中对澄清度的影响

经不同滤膜过滤后的样品经辐照灭菌后，在37℃通过加速培养进行保质期试验，测定样品澄清度的变化，结果见表3。从表3看出，样品通过加速培养，保存至30 d时，0.22、0.45、0.65 μm孔径滤膜均能保持样品的澄清度，微生物学指标符合GB19297规定，结合辐照杀菌，样品保质期可达12个月。样品经0.65 μm孔径滤膜过滤，可滤掉大部分的细菌、霉菌孢子及酵母。生产过程可结合无菌灌装工艺，做到既滤掉了可引起混浊的大分子蛋白质等物质，又起到了膜除菌作用，使饮品的初始菌数极大减少，可降低灭菌成本，减少营养成分损失［4］。从生产成本及生产效率综合考虑，选择0.65 μm孔径的滤膜作为蜂蜜饮品生产用滤膜。

表3 不同孔径滤膜处理在保质期试验中对澄清度的影响Table 3 Influence of clarity of bee-honey using different filter membrane in the guarantee period

3 讨论

蜂蜜饮品在蜂蜜用量为4%时感观状态最好。通过保质期试验，0.65 μm孔径滤膜可滤掉蜂蜜中部分大分子的蛋白质等影响样品澄清的物质及蜂蜜中如花粉等致敏性物质，使蜂蜜饮品外观澄清，保证了食品的安全性，同时一定程度起到膜除菌的作用。为减少营养物质的损失，结合无菌灌装及非加热杀菌，产品保质期达12个月。通过膜过滤，饮品中的蛋白质含量会有所下降，而在生产过程通过膜过滤得到的蛋白质可回收利用，作为食品原料进行综合加工。

［1］ 石永峰，戴红霞.蜂蜜的特性及其在食品中的应用［J］.陕西粮油科技，1995，20(2):25-27.

［2］ 胡福良，詹耀锋，朱威.超滤蜂蜜的加工技术及市场前景［J］.蜂蜜杂志，2003，(12):26-27.

［3］ 彭展芬，潘建国.蜂蜜蛋白质含量及对饮料沉淀的影响［J］.食品科学，1994，(12):6-8.

［4］ 陈少洲，陈芳.膜分离技术与食品加工［M］.北京:化学工业出版社，2005.