刘喜生 靳藜 张春香
(山西农业大学动物科技学院,030801)
蜂产品加工新技术及其应用
刘喜生 靳藜 张春香
(山西农业大学动物科技学院,030801)
本文分析了我国蜂产品加工行业的现状,综述了国内外关于蜂产品加工新技术的研究及其应用,并预测了蜂产品加工行业的发展趋势。
蜂产品;加工;新技术;发展趋势
我国是蜂产品生产大国,蜂产品产量和出口量均居世界第一位,其生产及加工已经成为带动农民就业、增加农民收入的特色行业。但由于蜂产品产业链具有复杂、动态的特点和生产中存在不良因素,直接或间接地造成了蜂产品存在质量问题,从而影响了我国蜂产品的出口和国内市场的效益。我国蜂产品加工产业发展缓慢的主要原因是蜂产品加工企业规模小、实力弱、组织化程度低,对源头产品的控制能力差,产品雷同,新产品研发的科技投入不足等。由于我国蜂产品加工技术水平较低,导致产品的科技附加值低,影响了蜂产品的竞争力。因此,开发、研究、推广新的蜂产品加工技术已成为提高蜂产品质量、增加蜂产品竞争力和蜂产品企业效益的重要手段。本文介绍了当前食品工业广泛使用的新技术,以及国内外蜂产品加工新技术的研究、应用,以起到对蜂产品加工行业发展具有一定的参考和指导作用。
真空冷冻干燥技术又称升华干燥,其原理是将被冻干物料在-10~-50℃下冻结成固态,然后在真空(1.3~13帕)下使其中的水分不经液态直接升华成气态,最终使物料脱水的干燥技术。该技术目前应用前景十分广阔。但是,由于近年来真空冷冻干燥技术在我国推广得非常迅速,相比之下,其基础理论研究相对滞后、薄弱,专业技术人员也不多。并且与气流干燥、喷雾干燥等其他干燥技术相比,真空冷冻干燥设备投资大,能源消耗及药品生产成本较高,从而限制了该技术的进一步发展。因此,在确保质量的同时,实现节能降耗、降低生产成本,已经成为真空冷冻干燥技术领域当前面临的主要的问题。
2.1 超临界流体萃取技术
超临界流体萃取过程是利用超临界流体为溶剂,从固体或液体中萃取可溶组分的分离新技术。超临界流体萃取是目前世界上最先进的物理萃取技术,它是利用超临界流体具有类似气体的较强穿透力和类似于液体的较大密度和溶解度,具有良好的溶剂特性,可作为溶剂进行萃取、分离单体的一种先进分离技术。常用超临界萃取技术有二氧化碳、乙烷、氨等,尤其二氧化碳具有超临界温度接近室温,对有效成分破坏少、无毒、廉价、无残留、绿色安全等优点,故应用最广。
2.2 膜分离技术
膜分离技术是指在分子大小的基础上,把含有各种粒径的混合物通过半透膜处理,实现不同物质机械分离的技术。用于膜分离技术的分离膜又称半透膜,是一种膜壁遍布微小孔洞、对不同粒径物质具有选择性通过的薄膜。半透膜可以根据孔径的大小分类,常见的有微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。膜分离技术比常规分离技术具有常温下操作、无相态变化、分离效率高、能耗低、绿色环保等优点。国内学者在安全高效蜂产品加工关键技术的研究及产业化示范中,将先进的膜分离技术应用到蜂花粉营养口服液中,解决了非生物性混浊和褐变问题。赵文华研究发现,经超滤后很容易除去蜂蜜中的酵母菌、细菌、霉菌和霉菌的孢子等微生物,可显著减少蜂蜜的腐败变质,增加蜂蜜的安全性。
3.1 高压杀菌
高压杀菌是一种新型灭菌方法,指将食品放入液体介质中,加100~1000MPa的压力作用一段时间后,如同加热一样,杀灭食品中的微生物的过程。高压杀菌的原理是高压破坏了食品中微生物的细胞壁结构,使蛋白质立体结构崩溃而发生变性使细菌失活,但也有人认为导致构成的生物体高分子物质或细胞膜受到超高压的影响,尤其是导致生物体膜破裂,从而使生物体的生命活动受到影响,从而达到灭菌的效果。这种处理方法避免了热处理而出现的影响食品品质的各种弊端,保持了食品的原有风味、色泽和营养价值。由于是液体介质的瞬间压缩过程,因而具有灭菌效果好,污染少,操作方便、安全、能耗低等优点。食品经高压处理后可大大延长保质期,同时又能解决冷冻保藏引起的色泽变化问题。
3.2 微波杀菌
微波是指频率在300~300GHz的电磁波。微波杀菌是微波热效应和生物效应共同作用的结果。其杀菌原理是微波对细菌膜断面的电位分布影响细胞膜周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透性能,细菌由此营养不良,不能正常新陈代谢,生长发育受阻碍死亡,起到对微生物的杀灭作用。微波杀菌与传统杀菌效果相比,具有灭菌速度快、受热均匀、处理时间短,能较好地保持食品的营养成分和风味等优点,被广泛应用于食品工业。
3.3 高压脉冲电场杀菌
是一种新型的食品冷杀菌技术(PEF)。其杀菌原理是在两个电极间产生瞬时高压脉冲电场作用,使微生物的细胞穿透性增加,减少了细胞膜的强度,导致细胞膜破裂,使细胞膜内物质流出膜外、细胞膜外物质流入膜内,最终导致细菌等微生物死亡。其基本过程是用瞬时高压处理放置在两极间的低温冷却食品,从而对食品具有杀菌作用。该杀菌方法解决了传统加热杀菌引起的蛋白质变性和维生素破坏等问题,故能最大程度地减少对食品营养素的破坏,具有重要的研究推广价值。
色谱分离技术是一种分离复杂混合物中各个组分的有效方法。它是利用不同物质在不同相态的选择性分配,当两相作相对运动时,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,从而使各物质达到分离。由于色谱法具有分离效率高、应用范围广、分析速度快、样品用量少和灵敏度高等优点,被广泛应用到食品安全检测中。
生物技术在食品工业中起着越来越重要的作用,是具有广阔前景的高新技术。无论是在选育良种提高农作物产量,还是在提高食品加工过程中产品质量、产品收率、降低能耗和减少环境污染等方面都得到了广泛的应用。国内学者用生物技术中的酶联免疫法检测蜂蜜中的氯霉素残留量,检测灵敏度能达到0.3pg/kg,基本满足了国际检测标准要求。与传统放射免疫法和液相色谱法相比,酶联免疫法更适合现场大量食品样品的快速筛查和检测。
目前,我国蜂产品加工、流通环节多,导致蜂产品质量不易控制,安全难以保证。要想提高蜂产品的质量,就必须采用先进的质量控制系统技术,保障蜂产品在各个环节的质量,把高质量的蜂产品送到广大的消费者手中。郭溪川在分析了我国蜂业生产的现状和存在问题的基础上,设计了一套蜂蜜安全质量追溯系统,详细介绍了该系统实现思路、设计方法和系统的一些基本功能;借鉴了当前的农产品生产的质量安全追溯体系的研究成果,通过分析农产品的供应链,找到了蜂产品追溯链上4个重要的质量控制点和关键控制要素,根据不同质量控制点上蜂蜜的特点,在各个环节上都建立了蜂蜜质量跟踪编码方案;在开发蜂蜜质量安全追溯系统过程中,用到了ASP.NET技术,选用了VisualStudio2005+SQL.Sever2005作为基础开发平台,并将此平台应用到蜂产品质量控制中。
绿色食品和有机食品将成为21世纪人类的首选食品,开发绿色蜂产品是提高我国蜂产品质量、突破非关税壁垒的重要途径。生产作为绿色食品的蜂产品,重要的是根据绿色食品的要求,重点抓好基地建设,改进蜜蜂饲养技术,从基地、养蜂用具到产品实行全程质量控制。总的要求是,遵守国家有关绿色食品生产的行业标准,根据养蜂业的特点,加强基地建设,提高饲养技术,使之符合绿色食品生产的要求。
综上对我国当前各种蜂产品加工技术的论述,对于了解国内外最新蜂产品加工技术的研究应用,对蜂产品加工行业具有一定的参考作用。未来的蜂产品加工行业的健康发展离不开新技术的开发应用,加工企业要不断把生物技术和新的食品加工技术应用到蜂产品加工中,才能提高蜂产品的附加值和竞争力,保证蜂产品加工行业健康有序地发展。