何晓丹超滤膜孔径对荔枝蜜加工特性及营养分析410

超滤膜孔径对荔枝蜜加工特性的影响及营养分析The ultrafiltration membranes pore size influence to the processing characteristic and the nutrition value of litchi honey何晓丹 章颖 梨子蔚（华南农业大学食品学院，广东广州，510642）摘要：本文对超滤技术在蜂蜜加工中的应用作初步探讨，通过测定荔枝蜜及其超滤产品的粘度、剪切力、热冷热稳定性，并对其营养成分进行分析。得到的超滤荔枝蜜热稳定性均加强，加热后无沉淀，色泽清澈，感官优于原蜜，各营养成分有较高的回收率；最适合蜂蜜加工的超滤膜孔径为30万分子截留量。关键词：荔枝蜜 超滤 分子截流量 加工特性 营养分析Abstract：Ultrafiltration(UF) technology in the honey processing was initial investigated in this paper.After analyzing the ultravioletvisible light absorbance ratio, color-difference, and determined the nutrition between the litchi honey and the UF products, the result shows that the UF honeys color was light and the appearance was better than the crude honey. All kinds of nutrients have a considerable recovery ratio.The optimal UF pore size in the honey processing was the three hundred thousand molecular interception.Key words：Litchi honey Ultrafiltration Molecular interception Processing characteristic Nutrition analyze荔枝蜜又称春蜜,气味芳香馥郁,是蜜中的上品。其产品中含有丰富的氨基酸及矿物质。研究证明，荔枝蜜所含的成份，对促进消化吸收，增进食欲，镇静安眠，提高人体免疫能力，促进幼婴儿的成长、发育有着积极的辅助作用。除此以外，荔枝蜜还有提高人体免疫功能、增强体质、消除疲劳、防止心血管疾病、抗衰老、抑制肿瘤和美容等功能。随着国民生活水平的不断提高及人们消费观念的变化，蜂产品以其独特的天然营养滋补价值和药疗作用，并且其价格相对偏低，适应范围较广，加上近年来新开发研制的各种蜂蜜保健品不断问世，迎合了不同层次消费者的需求，促使其销量逐年增长，有巨大的增长潜力【1】。可以预见，荔枝蜜及其制品的国内外市场前景将被一致看好。荔枝树，作为荔枝蜜的蜜源，主要分布在以广东、广西、福建等南方地区，种植面积超过100万公顷。【2】然而，由于对荔枝蜜加工特性不够了解，产品的技术含量不高，庞大的荔枝蜜产量却无法给农民带来较大的经济效益。目前，蜂蜜加工企业多数采用真空浓缩技术进行加工，无法去除加热后引起蜂蜜浑浊的大分子物质，风味和芳香气味易损失和破坏，严重影响了蜂蜜的质量。同时蜂蜜产品品种单调，附加值低，制约了蜂蜜深加工产品的开发和在食品、医药、化妆品等产业的应用，限制了蜂业的发展。超滤是一种过滤、提纯、浓缩食品及其他有机物的有效方法。近几年来，国外将超滤技术应用于蜂蜜的深加工中，经超滤的蜂蜜无色、无菌、低黏度、高度澄清透明，口感好，能获得价值较高的副产品，成为蜂蜜中的精品，可广泛应用于饮料、副食品、化妆品和药品等领域【3】。然而，超滤蜂蜜在国内少见报道。本文着重探讨超滤工艺对荔枝蜜的营养成分和加工特性的影响，选择超滤的最佳膜孔径，得到高品质的荔枝蜜产品和适合深加工的优质的荔枝蜜原料，为工业化生产提供可靠参数。1 材料与方法1.1 实验材料荔枝蜜，广州市从化谭新养蜂场提供。1.2 实验仪器BROOKFIELD黏度计：DV，昌信科学仪器公司。电子天平：JA2003A，上海精天电子仪器厂。上皿电子天平：FA2004,上海天平仪器厂。电热恒温水槽：DK-8D型，上海精宏实验设备有限公司。手提式压力蒸汽消毒器：YX-208，江阴滨江医疗设备厂。自动定氮仪：DDY-1C型，北京兴华真空仪表厂。8孔消化装置：KDN-HYP，上海纤检仪器有限公司 1.3 实验方法1.3.1 超滤处理将荔枝蜜稀释5倍，分别用分子截流量分别为3万、10万、30万和50万的滤膜进行超滤。将原蜜及四种超滤样品置于04冷库中储藏备用。1.3.2 吸收值的测定采用紫外-可见光分光光度计测定，测定200nm700nm波段的吸收值；1.3.3色差的测定采用美能达CM3500D色差系统测定，波长范围为400700nm。1.3.4可溶性固形物的测定采用手持糖度计测定。1.3.5总糖的测定采用蒽酮比色法测定【4】。1.3.6还原糖的测定采用直接滴定法测定【4】。1.3.7总氮的测定采用凯氏微量定氮法【4】。1.3.8游离氨基酸的测定采用茚三酮比色法测定【4】。1.3.9冷热稳定性的测定分别采用8530min、9010min和12125min加热，观察加热后外观的变化。置于冷库中冷藏1个月取出，对各样品的感官进行比较。1.3.10粘度的测定在26.8，转子型号40的相同条件下，用BROOKFIELD DV黏度计测定。 2 结果与分析2.1 原蜜及四种超滤后蜂蜜的粘度及剪切力比较图 1 粘度及剪切力测定结果由图1可知，在相同的转速下，稀释5倍后的原蜜无论是剪切力还是黏度均高于相同稀释倍数的超滤样品。剪切力越大，黏度越大。2.2原蜜及四种超滤后蜂蜜紫外可见光吸收值比较采用紫外-可见光分光光度计测定，得出200nm700nm波段的紫外可见光吸收值。图2原蜜及超滤蜂蜜紫外可见光吸收值比较由图2可以看出，各个样品的吸收值的趋势基本一致，在波长200nm处都有最大的吸收值，然后吸收值急速减少，在波长260nm280nm的范围有趋缓及稍有回升的趋势，然后缓慢减少，最后趋向于成一直线。比较各条曲线，在波长200400nm之间，原蜜样品的吸收值明显大于其它样品，波长400nm以后基本与其它样品数值趋于一致，共同降低到0.071；在波长200400nm之间，过滤后的样品的吸收值的大小50万30万10万5万，但各个样品之间吸收值的差值不大，约为0.030.05左右，波长400之后基本趋于一致2.3 原蜜及四种超滤后蜂蜜的营养分析2.3.1 糖的测定表1 可溶性固形物、总糖及还原糖的测定结果原蜜3万分子截留量样品10万分子截留量样品30万分子截留量样品50万分子截留量样品样本方差可溶性固形物（BRIX）/%90.4090.1090.1089.8090.250.04总糖含量/%87.9287.7387.5887.7387.270.02还原糖含量/%74.1072.6073.7073.7073.700.04采用方法2.3.42.3.6测定可溶性固形物、总糖及还原糖。由表1可以看出，原蜜的可溶性固形物比超滤后样品的稍大，而总糖和还原糖含量较超滤后的蜂蜜低，但均无显著差异。2.3.2 氮的测定表 2 总氮和游离氨基酸含量的测定结果原蜜3万分子截留量样品10万分子截留量样品30万分子截留量样品50万分子截留量样品样本方差总氮含量/%0.12300.08320.08660.09980.10810.000264游离氨基酸含量/%0.013990.0098050.010090.011500.012940.000003按照方法2.3.72.3.8测定总氮和游离氨基酸含量，结果见由表2。超滤前，原蜜的总氮含量为0.1230%，超滤后，经过滤膜分子量3万、10万、30万和50万的样品总氮量有所减少。滤膜的孔径越小，被滤去的蛋白质越多。超滤前后蜂蜜的游离氨基酸稍有减少，但减少程度不大。游离氨基酸在超滤过程中能够较好的保存，其含量大约在0.01%左右。2.4不同杀菌模式对蜂蜜感官的影响分别采用8530min、9010min、12125min三种模式进行杀菌。杀菌结束后取出，观察，超滤后的四种样品均无出现沉淀，而原蜜则呈少量沉淀。蜂蜜的颜色均较加热前深。将经杀菌后的原蜜及超滤样品至于04冷库冷藏一个月，样品变化如下表：表3 加热杀菌样品冷藏后感官比较外观沉淀风味原蜜黄褐色，略浑浊+有蜂蜜原有风味，甜，微酸3万呈淡黄色，清澈有蜂蜜原有风味，清甜，无酸味10万呈淡黄色，清澈有蜂蜜原有风味，清甜，无酸味30万呈淡黄色，清澈有蜂蜜原有风味，清甜，无酸味50万呈淡黄色，清澈+有蜂蜜原有风味，较清甜，微酸注：沉淀情况：表示无沉淀；+表示微量沉淀；+表示少量沉淀；+表示较多沉淀。8530min、9010min和12125min三种模式杀菌后，各蜂蜜样品的感官变化接近，有几乎相同的感官评价结果，但随着温度的升高和加热时间的增长，样品的黄色也略为加深。原蜜颜色与超滤后样品的颜色之间有较大的差别。原蜜的颜色呈黄色，且有少许混浊；经超滤的样品呈淡黄色，接近透明，无沉淀。原蜜在杀菌后出现了少量沉淀，经储藏后沉淀增多；通过滤膜为3万、10万和30万分子截留量的样品始终无出现沉淀；而通过滤膜为50万分子截留量的样品在冷冻储藏期间，随时储藏时间的延长出现少量沉淀物质。从口感来说，所有样品都有蜂蜜的甜味，但原蜜和通过滤膜为50万分子截留量的样品有微酸的味道，而其它样品则清甜，无酸味。2.5 原蜜及四种超滤后蜂蜜颜色的比较采用美能达CM3500D色差系统测定各样品经不同温度加热后的吸收值，所测波段为400nm700nm（为可见光区域），吸收值越大，颜色越深。图3 85 30min加热杀菌后各样品的吸收值比较图4 9010min加热杀菌后各样品的吸收值比较图5 12125min加热杀菌后各样品的吸收值比较由图2，3和4看出，经过85加热杀菌30min、90加热杀菌10min和121加热杀菌25min的各样品颜色均有所加深，其吸收值的比较都具有相近的特征。原蜜吸收值明显比其它超滤以后的样品的高；超滤的样品之间，过滤孔径的大小和吸收值之间没有明显的比例关系，但各吸收值相近。原蜜的颜色与超滤样品的颜色之间有较大的差别，原蜜的颜色较深、较黄且混浊，而经超滤的样品的颜色呈淡黄色，较浅且清澈。3讨论3.1 原蜜及四种超滤后蜂蜜粘度及剪切力分析超滤后的蜂蜜在不同的转速下黏度变化不大，而剪切力几乎不变。由此可以看出超滤后的蜂蜜与牛顿流体有相似的性质。产生这一变化是由于超滤后蜂蜜样品中的大分子物质如蛋白质、淀粉、高聚糖等胶体物被滤去。超滤后蜂蜜近似于牛顿流体的这一特性，更有利于产品的加工，在与其他食品配合使用时，不会产生黏腻的口感。3.2原蜜及四种超滤后蜂蜜紫外可见光吸收值结果分析肽健的强吸收峰为200225nm，而蛋白质的吸收峰为280nm。图2中，分别在波长为200nm和280nm附近出现两个峰值，可见样品本身存在一定量的大分子蛋白质。蛋白质的分子量由几万到几百万不等，用超滤的方法可将部分的蛋白质过滤除去，膜的分子截留量越小，除去的蛋白质越多。有研究表明蜂蜜的结晶与其存在的蛋白质有关。蛋白质作为结晶核，其含量越多，蜂蜜结晶沉淀就越多。由感官评价看出，经热杀菌后，原蜜出现了沉淀，为蛋白质发生不可逆的热变性所致，证实了蛋白质是导致沉淀结晶的物质之一【5】的说法。但冷藏1个月后，50万分子截留量的样品出现沉淀，可推测出除蛋白质外，还有其它的物质在低温的条件下引起蜂蜜的沉淀。有人认为可能为果胶类物质，但彭展芬潘建国等人在工作发现，蜂蜜中不能测出果胶类物质。【5】因此，除蛋白质以外，引起蜂蜜沉淀的其它物质还有待进一步研究。3.3 原蜜及四种超滤后蜂蜜糖测定结果的分析一般地，蜂蜜的含糖量在7080，还原糖的含量约占65%75%【5】，主要为葡萄糖、果糖和蔗糖。除此以外，蜂蜜中还含有2%4%的多糖成分，这些成分成为了影响糖分测定结果的主要原因【5】。糖是蜂蜜中的主要成分，而蜂蜜中的糖多为小分子物质，分子量都不足1000，理论上均可通过四种孔径的滤膜。但由于超滤过程中大分子物质在滤孔上出现“架桥”现象，使部分糖分子也不能通过，而浓差极化现象也对超滤有一定的影响。这两个因素的共同作用，使得超滤后蜂蜜的可溶性固形物及总糖的含量稍有下降，但无显著差异。3.4 原蜜及四种超滤后蜂蜜蛋白质及游离氨基酸测定结果分析蜂蜜中的含氮物质包括蛋白质和各种氨基酸、氨基态氮等，其中氨基酸、氨基态氮等物质的分子量较小，约为几百，因此可以通过实验中的四种滤膜。蜂蜜含氮物质中蛋白质的分子量较大，一般由几千到几十万甚至几百万不等，且其的含量也最高。实验中总氮的含量间接反映蛋白质的含量。经超滤后蛋白质的含量只是略为下降，是由于蜂蜜中的蛋白质分子量不大，只有那些分子量在5万以上的蛋白质大分子才能在超滤的过程中被滤去。而分子量在5万以下的蛋白质由于分子量较小，故未能成为结晶核形成沉淀。在超滤过程中，虽然有部分蛋白质被滤去，但最具有营养价值的游离氨基酸仍能较好的保存下来。因此超滤并未使蜂蜜的营养价值受到损害。3.5 最佳超滤膜孔径的选择在滤膜的选择上，由于50万分子截留量的滤膜仍不能完全除去能产生沉淀的物质，故不宜选用。3万及10万分