CN104381781A - 一种蜂蜜贮存和绿色加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蜂蜜贮存和绿色加工的方法。该方法先将将原料蜂蜜进行加热解晶，控制加热温度40～50℃，时间2～4h，使结晶的蜂蜜充分溶解；然后进行一级过滤、树脂脱色和二级过滤，再将处理的蜂蜜在无菌条件下采用降膜浓缩蒸发器进行浓缩到固形物质量含量为70～90％；真空蒸发温度控制在50℃～60℃，真空度为0.90MPa～0.10MPa；最后冷却包装。本发明采用绿色加工方法生产的蜂蜜具有较高的品质，具有较高的国际竞争力，低温度下加工不破坏蜂蜜中天然活性成分，羟甲基糠醛含量(<10mg/kg)远低于国家标准(<40mg/kg)，蜂蜜的色值低，生产过程节能环保，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种蜂蜜贮存和绿色加工的方法，具体而言涉及采用一种蜂蜜的充氮贮存和低温条件下加工蜂蜜的方法，以生产具有较高品质的蜂蜜产品。
背景技术
蜂蜜(bee honey)，是蜜蜂从开花植物的花中采得的花蜜在蜂巢中酿制而成，是一种高度复杂的糖类混合物，含有180多种不同的物质，主要成分是葡萄糖和果糖，占总糖份的85％～90％。近几年研究发现，蜂蜜具有抗氧化、抗菌、消炎、抗癌等多种生物活性成分，能为人类提供较为全面的营养，对病人也有一定的辅助治疗作用，可以改善亚健康人群的身体状况，提高人体的免疫调节能力，抗疲劳，延缓机体衰老，从而延长寿命，是大自然赐予人类的天然营养保健佳品，对于提高中国人的整体健康素质具有重要的作用。
我国是世界上最大的养蜂大国，蜂产品行业发展迅猛，近五年平均年增长超过15％，2007年全国蜂蜜产量达30万吨，位居世界第一，出口量位居世界第二。我国现有蜂群700万群，涉及30万户蜂农，养蜂业可以带动上百万农民脱贫致富。但是，由于蜂蜜的色泽、羟甲基糠醛(HMF)含量超标等原因，我国蜂蜜的国际市场价格均低于丹麦等欧洲国家。目前在蜂蜜的加工过程中，蜂蜜的贮存、解晶、灭菌及浓缩等热加工过程是造成蜂蜜质量问题的最主要原因。传统加工对蜂蜜进行热解晶、热灭菌、热浓缩等加工处理，然而蜂蜜的热加工处理不仅会破坏其中的维生素和生物活性成分，同时造成淀粉酶活性的降低和HMF含量的增加。而HMF是一种有难闻气味的黑色物质，它的存在会导致蜂蜜味道的改变和颜色的加深，从而影响蜂蜜的感官质量和内在品质，同时HMF的大量摄入具有潜在的致癌性。开发一种新型绿色加工技术替代传统热加工技术，开发高品质蜂蜜产品，对提高我国蜂蜜在国际市场上的竞争力，繁荣经济，加快农民脱贫步伐，解决“三农”问题具有重要意义。
发明内容
为克服现有产品存在的上述缺陷和加工过程中存在的难以解决的问题，本发明的目的是提供一种蜂蜜贮存和绿色加工的方法，以获得一种较高品质的高端蜂蜜产品，蜂蜜的HMF的含量低于10mg/kg，重金属含量远低于国标规定的量，不含菌落，霉菌,大肠杆菌，色值低。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种蜂蜜贮存和绿色加工的方法，包括如下步骤：
(1)解晶：将原料蜂蜜进行加热解晶，控制加热温度40～50℃，时间2～4h，使结晶的蜂蜜充分溶解；
(2)一级过滤：将解晶后的蜂蜜用过滤膜进行一级过滤除去杂质和大晶粒；
(3)树脂脱色：将步骤(2)所得蜂蜜加入水稀释到10～30波美度，泵入阴离子交换柱内，控制柱高与直径比为10:1～20:1，流速为25～100mL/min，循环2～5次；
(4)二级过滤：将步骤(3)处理后的蜂蜜用超滤膜进行二级过滤；
(5)浓缩：将步骤(4)中处理的蜂蜜在无菌条件下采用降膜浓缩蒸发器进行浓缩到固形物质量含量为70～90％；真空蒸发温度控制在50℃～60℃，真空度为0.90MPa～0.10MPa；
(6)冷却包装：将浓缩后的蜂蜜温度降低到20℃～30℃，然后无菌条件下进行分装，密封后冷藏保存。
为进一步实现本发明的目的：步骤(1)解晶前还包括对新采集的蜂蜜进行充氮贮存，所述充氮贮存是将新采集的蜂蜜转入开口的塑料储存罐中贮存，储存罐置于干燥密闭的储藏室内，然后在储藏室内充满氮气，2‐4周更换一次氮气，控制储存时间不超过12个月。所述的氮气纯度为99.99％。
所述步骤(3)中树脂为717阴离子树脂、大孔树脂D101、AB‐8、XDA‐7或C108。
所述步骤(2)一级过滤精度为10～20μm；步骤(4)二级过滤精度为0.22～0.45μm。
步骤(5)浓缩时，将蒸汽的冷却水回流用于蜂蜜加热解晶。
密封时用浓度75％的酒精擦拭瓶瓶口。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明采用低温热解晶，一级超滤除杂，环保型树脂脱色，二级超滤除菌，无菌条件下低温浓缩技术生产蜂蜜，与现有的技术组合不同，现有技术中常采用暖房解晶，过滤，沉淀池沉淀，高温浓缩，成品罐，高温灭菌，其过程多次对蜂蜜进行高温处理，而本发明在浓缩前先进行超滤除菌，然后在无菌条件下减压低温浓缩，这样减少了多次高温处理对蜂蜜的色泽及HMF生产的影响，而且通过严格的技术参数控制，生产了高品质的蜂蜜。
2、本发明采用真空降膜浓缩装置，真空蒸发温度控制在50～60℃，使蜂蜜蒸发成膜，避免了机械强制成膜时产生的气泡，减少了产品中的气泡，同时加热温度低，时间短，几乎不生成HMF，产品蜂蜜中HMF的含量远低于国家标准40mg/kg。由于本工艺在真空浓缩之前采用过滤精度较高的一级过滤和超滤处理蜂蜜，有效去除了蜂蜜中的杂质、微生物等，起到了灭菌作用，为后续采用较低温度的真空降膜浓缩提供了可行性，避免了传统工艺使用的高温长时间浓缩。
3、本发明采用充氮贮存技术，能够有效地将蜂蜜隔绝潮湿的空气，降低蜂蜜的发酵变质，极大地延长蜂蜜的保存期。
4、本发明采用环保型树脂对蜂蜜进行脱色，能够有效降低产品色值，提高蜂蜜的价值和市场竞争力。相对于传统工艺使用的普通过滤，本工艺采用的过滤精度较高的一级过滤，可有效除去蜂蜜中的杂质和大晶粒，减少了其对环保型树脂的污染和破坏，延长了树脂的使用寿命，最终提高了脱色效果。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中蜂蜜品质检测方法：
(1)色值检测：按照SN/T0852‐2000蜂蜜色值的测定方法，将不含气泡的样品倒入卜方特比色槽内，卜方特比色计读取色值。
(2)羟甲基糠醛(HMF)的含量：采用HPLC法测量蜂蜜中HMF含量，实验条件：色谱柱(Diamonsil C18，250mm×4.6mm)；流动相：甲醇/水1:9(v/v)；流速：1.0mL/min；检测波长：285nm；柱温：30℃；进样量：10μL。甲醇为色谱级，购自Merck试剂公司，HMF标准品，购自Sigma-Aldrich试剂公司。
(3)蜂蜜的品质检测：参考GB/T 18796‐2005《蜂蜜》，检测项目包括重金属，菌落总数，大肠菌群，霉菌，酵母菌，致病菌，螨等含量。
实施例1
(1)将新采集的荔枝蜜进行热解晶，加热温度40℃，处理时间4h；
(2)将解晶后的蜂蜜立即用10μm过滤精度的膜进行一级过滤除去杂质和少量的较大粒晶体(粒径大于10μm)，过滤膜的孔径大小为10μm；
(3)将步骤(2)中蜂蜜加入水稀释到30波美度，泵入717阴离子树脂交换柱内，柱高与直径比为20:1，流速为100mL/min，循环处理2次；
(4)将脱色后的蜂蜜稀释液用0.22μm超滤膜进行二次过滤，除去蜂蜜中的细菌，大肠杆菌、霉菌及孢子等致病菌，其中超滤膜的孔径大小为0.22μm；
(5)将二级过滤的蜂蜜在无菌条件下，采用降膜蒸发器(DZF-20,陕西三原恒力机械有限公司)对其进行浓缩到固形物质量含量为70％，控制蒸发器温度为50℃,真空度为0.95MPa，同时将蒸汽的冷却水回流用于蜂蜜加热解晶。
(6)将浓缩后的蜂蜜迅速将温度降低到20℃，然后无菌条件下进行分装，密封并用浓度75％的酒精擦拭瓶瓶口后冷藏保存；
(7)检测蜂蜜的品质，包括色值，羟甲基糠醛含量，重金属和微生物含量。
经检测，本实施例的荔枝蜜的色值34，而未加工的荔枝蜜的色值25，低于市售的各类荔枝蜜的色值。
经检测，该工艺生产的蜂蜜的HMF的含量7.2mg/kg，远低于国家规定的标准40mg/kg。
经检测荔，枝蜜中重金属含量远低于国标规定的量，不含菌落，霉菌,大肠杆菌。
实施例2
(1)将新采集的金银花蜜进行热解晶，加热温度50℃，处理时间2h；
(2)将解晶后的蜂蜜立即用20μm过滤精度的膜进行一级过滤除去杂质和少量的较大粒晶体(粒径大于20μm)，过滤膜的孔径大小为20μm；
(3)将步骤(2)中蜂蜜加入一定的水稀释到10波美度，泵入717阴离子树脂交换柱内，柱高与直径比为10:1，流速为25mL/min，循环处理5次；
(4)将脱色后的蜂蜜稀释液用0.45μm超滤膜进行二次过滤，除去蜂蜜中的细菌，大肠杆菌、霉菌及孢子等致病菌；
(5)将二级过滤的蜂蜜在无菌条件下，采用降膜蒸发器(SJM-50,陕西三原恒力机械有限公司)对其进行浓缩到固形物质量含量为90％，蒸发器温度60℃,真空度为0.90MPa，同时将蒸汽的冷却水回流用于蜂蜜加热解晶；
(6)将浓缩后的蜂蜜迅速将温度降低到30℃，然后无菌条件下进行分装，密封并用浓度75％的酒精擦拭瓶瓶口后冷藏保存；
(7)检测蜂蜜的品质，包括色值，羟甲基糠醛含量，重金属和微生物含量。
经检测，本发明的金银花蜜的色值44，而未加工的金银花蜜的色值36，低于市售的各类金银花蜜的色值。
经检测，经检测该工艺生产的蜂蜜的HMF的含量为9.8mg/kg。
经检测，金银花蜜中重金属含量远低于国标规定的量，不含菌落，霉菌,大肠杆菌。
实施例3
(1)将未及时加工的枸杞蜜，置于干燥密闭的储藏室内，然后在储藏室内充满氮气，2周更换一次氮气，储藏时间不超过12个月；
(2)将储藏的枸杞蜜进行热解晶，加热温度45℃，处理时间3h；
(3)将解晶后的蜂蜜立即用15μm过滤精度的膜进行一级过滤除去杂质和少量的较大粒晶体(粒径大于15μm)，过滤膜的孔径大小为15μm；
(4)将步骤(2)中蜂蜜加入一定的水稀释到20波美度，泵入大孔树脂D101交换柱内，柱高与直径比为15:1，流速为50mL/min，循环处理3次；
(5)将脱色后的蜂蜜稀释液用0.22μm超滤膜进行二次过滤，除去蜂蜜中的细菌，大肠杆菌、霉菌及孢子等致病菌；
(6)将二级过滤的蜂蜜在无菌条件下，采用降膜蒸发器(SJM-50,陕西三原恒力机械有限公司)对其进行浓缩到固形物质量含量为80％，蒸发器温度55℃,真空度为0.91MPa，同时将蒸汽的冷却水回流用于蜂蜜加热解晶；
(7)将浓缩后的蜂蜜迅速将温度降低到25℃，然后无菌条件下进行分装，密封并用浓度75％的酒精擦拭瓶瓶口后冷藏保存；
(8)检测蜂蜜的品质，包括色值，羟甲基糠醛含量，重金属和微生物含量。
经检测，蜂蜜采用充氮储藏技术，在储藏期间水分和色泽基本不发生变化，无异味。本发明的枸杞蜜的色值77，而未加工的枸杞蜜的色值65，低于市售的各类枸杞蜜的色值。
经检测，经检测该工艺生产的蜂蜜的HMF的含量为7.7mg/kg。
经检测，枸杞蜜中重金属含量远低于国标规定的量，不含菌落，霉菌,大肠杆菌。
实施例4
(1)将未及时加工的荔枝蜜，置于干燥密闭的储藏室内，然后在储藏室内充满氮气，4周更换一次氮气，储藏时间不超过12个月；
(2)将储存的荔枝蜜进行热解晶，加热温度45℃，处理时间2h；
(3)将解晶后的蜂蜜立即用20μm过滤精度的膜进行一级过滤除去杂质和少量的较大粒晶体(粒径大于20μm)，过滤膜的孔径大小为20μm；
(4)将步骤(2)中蜂蜜加入一定的水稀释到25波美度，泵入大孔树脂AB‐8交换柱内，柱高与直径比为15:1，流速为70mL/min，循环处理4次；
(5)将脱色后的蜂蜜稀释液用0.45μm超滤膜进行二次过滤，除去蜂蜜中的细菌，大肠杆菌、霉菌及孢子等致病菌；
(6)将二级过滤的蜂蜜在无菌条件下，采用降膜蒸发器(DZF-20,陕西三原恒力机械有限公司)对其进行浓缩到固形物质量含量为75％，蒸发器温度55℃,真空度为0.97MPa，同时将蒸汽的冷却水回流用于蜂蜜加热解晶；
(7)将浓缩后的蜂蜜迅速将温度降低到25℃，然后无菌条件下进行分装，密封并用浓度75％的酒精擦拭瓶瓶口后冷藏保存；
(8)检测蜂蜜的品质，包括色值，羟甲基糠醛含量，重金属和微生物含量。
经检测，蜂蜜采用充氮储藏技术，在储藏期间水分和色泽基本不发生变化，无异味。本发明的荔枝蜜的色值34，而未加工的枸杞蜜的色值26，低于市售的各类荔枝蜜的色值。
经检测，经检测该工艺生产的蜂蜜的HMF的含量为6.8mg/kg。
经检测，荔枝蜜中重金属含量远低于国标规定的量，不含菌落，霉菌,大肠杆菌。
本发明采用真空降膜浓缩装置，真空蒸发温度控制在50～60℃，使蜂蜜蒸发成膜，避免了机械强制成膜时产生的气泡，减少了产品中的气泡，同时加热温度低，时间短，几乎不生成HMF，产品蜂蜜中HMF的含量远低于国家标准40mg/kg。由于本工艺在真空浓缩之前采用过滤精度较高的一级过滤和超滤处理蜂蜜，有效去除了蜂蜜中的杂质、微生物等，起到了灭菌作用，为后续采用较低温度的真空降膜浓缩提供了可行性，避免了传统工艺使用的高温长时间浓缩。为实现蜂蜜贮存和加工目的，本发明最重要的是采用新的技术组合克服现有技术的缺点。具体而言，本发明采用低温热解晶，一级超滤除杂，环保型树脂脱色，二级超滤除菌，无菌条件下低温浓缩技术生产蜂蜜，与现有的技术组合不同，现有技术中常采用暖房解晶，过滤，沉淀池沉淀，高温浓缩，成品罐，高温灭菌，其过程多次对蜂蜜进行高温处理，而本发明在浓缩前先进行超滤除菌，然后在无菌条件下减压低温浓缩，这样减少了多次高温处理对蜂蜜的色泽及HMF生产的影响，而且通过严格的技术参数控制，生产了高品质的蜂蜜。通过上述实施例已经证实，本发明生产的蜂蜜在储藏期间水分和色泽基本不发生变化，无异味，低于市售的各类同类蜜的色值，尤其是蜂蜜的羟甲基糠醛含量(<10mg/kg)远低于国家标准(<40mg/kg)，重金属含量远低于国标规定的量，不含菌落，霉菌,大肠杆菌。本发明采用绿色加工方法生产的蜂蜜具有较高的品质，具有较高的国际竞争力，低温度下加工不破坏蜂蜜中天然活性成分，蜂蜜的色值低，生产过程节能环保，生产效率高。
Claims (7)
1.一种蜂蜜贮存和绿色加工的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)解晶：将原料蜂蜜进行加热解晶，控制加热温度40～50℃，时间2～4h，使结晶的蜂蜜充分溶解；
(2)一级过滤：将解晶后的蜂蜜用过滤膜进行一级过滤除去杂质和大晶粒；
(3)树脂脱色：将步骤(2)所得蜂蜜加入水稀释到10～30波美度，泵入阴离子交换柱内，控制柱高与直径比为10:1～20:1，流速为25～100mL/min，循环2～5次；
(4)二级过滤：将步骤(3)处理后的蜂蜜用超滤膜进行二级过滤；
(5)浓缩：将步骤(4)中处理的蜂蜜在无菌条件下采用降膜浓缩蒸发器进行浓缩到固形物质量含量为70～90％；真空蒸发温度控制在50℃～60℃，真空度为0.90MPa～0.10MPa；
(6)冷却包装：将浓缩后的蜂蜜温度降低到20℃～30℃，然后无菌条件下进行分装，密封后冷藏保存。
2.根据权利要求1所述的一种蜂蜜贮存及绿色加工的方法，其特征在于，步骤(1)解晶前还包括对新采集的蜂蜜进行充氮贮存，所述充氮贮存是将新采集的蜂蜜转入开口的塑料储存罐中贮存，储存罐置于干燥密闭的储藏室内，然后在储藏室内充满氮气，2‐4周更换一次氮气，控制储存时间不超过12个月。
3.根据权利要求2所述的一种蜂蜜贮存及绿色加工的方法，其特征在于，所述的氮气纯度为99.99％。
4.根据权利要求1所述的一种蜂蜜贮存及绿色加工的方法，其特征在于，所述步骤(3)中树脂为717阴离子树脂、大孔树脂D101、AB‐8、XDA‐7或C108。
5.根据权利要求1所述的一种蜂蜜贮存及绿色加工的方法，其特征在于，所述步骤(2)一级过滤精度为10～20μm；步骤(4)二级过滤精度为0.22～0.45μm。
6.根据权利要求1所述的一种蜂蜜贮存及绿色加工的方法，其特征在于，步骤(5)浓缩时，将蒸汽的冷却水回流用于蜂蜜加热解晶。
7.根据权利要求1所述的一种蜂蜜贮存及绿色加工的方法，其特征在于，密封时用浓度75％的酒精擦拭瓶瓶口。
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