贵州蜂产品辐照技术应用前景

林 平 ，姚 丹万 炜丁 文，李国林 ，黎华君

（1. 贵州省农业科学院现代农业发展研究所，贵州 贵阳 550006；2.贵州金农辐照科技有限公司，贵州 贵阳 550006)

食品辐照技术是指利用放射性元素（如钴60） 产生的伽马射线照射食品，通过破坏食品中的微生物细胞结构，阻止微生物生理代谢，从而达到抑制微生物生长，保持食品新鲜度和品质，延长食品货架期的目的[1-2]。食品辐照技术又称为冷杀菌、冷加工技术，是一项新型的绿色加工技术。与传统热杀菌技术相比，辐照技术能最大程度地保留食品品质，且不破坏食品包装，无毒无残留，不会产生二次放射[3]。1980 年， 国际原子能机构（IAEA） 指出：“低剂量（低于10kGy） 辐照的食品，不会产生毒理学危害，不会引起特殊的营养学和微生物学问题”[4-5]，1983 年世界粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO） 也对辐照食品的安全性给予肯定[6]。此后，食品辐照技术在多国大力推广应用。然而，辐照技术在蜂产品上仍未进行产业化应用[1-7]。

1 辐照技术在蜂产品上的应用

蜂产品是指来源于蜜蜂的产品，如蜂蜜、王浆、花粉、蜂胶等。蜂产品含有丰富的营养成分和活性功能物质，具有独特的生理、药理功能，是一类药食两用的食品，兼具抑菌、消炎、抗氧化、促进消化等多种功效[8]。蜂蜜作为主要的蜂产品之一，在包装销售前，常常需要进行破晶融蜜、过滤、浓缩等一系列加工。热处理是生产上常规采用的加工方法[9]，高温可杀灭蜂蜜中的酵母菌及其它病菌，防止蜂蜜结晶和发酵，延长其保质期。然而，研究表明，过度热加工常常会产生美拉德反应和焦糖化反应[9]，不但会使蜂蜜颜色变褐变深，同时会导致蜂蜜在加工和保存过程中生成黑色有毒物质甲基糠醛（HMF），HMF 也因此成为国际贸易中一项必检的重要指标，用于衡量蜂蜜的新鲜度，判断蜂蜜是否经过高温处理[10-11]。此外，蜂蜜中含有的过氧化氢酶、蔗糖酶、淀粉酶等酶类物质对温度十分敏感，在温度超过40℃时即失去活性，而葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶受破坏后，直接影响蜂蜜的抑菌活性[9]。

蜂花粉辐照：蜂花粉是蜜蜂从蜜源植物花药中采集的花粉，加入花蜜和蜜蜂分泌物，混合成不规则的花粉团，是一种天然的高级保健食品和滋补药品[8]。花粉在蜜蜂采集、人工脱粉和加工的过程中易受污染，滋生各种细菌。研究表明[12-13]，利用10 kGy 以下的辐照剂量处理花粉，可有效杀灭花粉中的细菌、真菌、虫卵等有害微生物和致病菌，提高花粉食用安全性，延长其保质期。同时对花粉中的糖、蛋白质、氨基酸等营养成分无明显影响。罗志平等（2015） 采用6 kGy 的钴60 辐照茶花粉，其杀菌率达99%以上，且花粉色泽、气味、味道等感官指标无明显变化，表明食品辐照技术是一项安全高效的保存蜂花粉的实用技术。目前，国内外大宗蜂花粉的储藏保鲜开始采用这一技术。

蜂蜜辐照：蜂蜜是蜜蜂采集的花蜜、分泌物或甘露，与自身分泌物结合后，经充分酿造而成的天然甜味物质[8]。蜂蜜一般呈透明或半透明状，具有黏性，大多数蜂蜜会结晶，颜色从浅琥珀色至深琥珀色。蜂蜜的主要成分为糖（果糖和葡萄糖约占80%以上） 和水（20%以下）。蜜源植物种类、气候、蜂群群势、取蜜时间和方式都会直接影响蜂蜜中的水分含量。蜂蜜的采集、加工和包装销售过程中易受污染。当蜂蜜的含水量高于20%，酵母菌、霉菌等菌群超标时，蜂蜜易发酵变质。低剂量的辐照可有效杀灭蜂蜜中的各类菌群，提高其卫生指标，延长其货架期，同时可保持蜂蜜的色泽、状态、气味和口感。杨文超等[14]采用6 kGy 的剂量辐照三种蜂蜜，发现辐照后蜂蜜中的酵母菌为0，同时蜂蜜的游离酸、葡萄糖、果糖等理化指标无明显变化。黄志勇等[15]采用8 kGy 的剂量辐照油菜花蜜、莲花花蜜和油茶花蜜，同样未检出菌落总数、大肠杆菌、霉菌和酵母菌，蜂蜜的感官指标和理化营养指标变化也不大。但是，目前在生产上辐照处理蜂蜜的技术还未进行产业化应用。

目前，我国已开展蜂花粉辐照应用，2001年颁布了《花粉辐照杀菌工艺》，对辐照剂量进行了细化，明确规定辐照花粉额剂量范围为4-8 kGy，4 kGy 为最低有效剂量，8 kGy 为最高耐受剂量。但目前还没有颁布蜂蜜辐照的检测方法和辐照工艺，生产上采用电子自旋共振法、热释光法等辐照食品检测方法，检测辐照的蜂产品[7]。

2 蜂产品生产、 加工及销售现状

据贵州省养蜂学会与贵州省蜂产品协会统计[16]，2020 年，全省58 万群蜂年产蜂蜜2 500 000 kg，种蜂群2.5 万群，蜂花粉1 000 kg，蜂王浆50 000 kg，蜂胶500 kg， 蜂蜡60 000 kg，年总产值6.3 亿元。贵州省统计年鉴2020 年数据显示[17]，全省蜂蜜产量为4 018 000 kg，与贵州省养蜂学会和蜂产品协会统计数据差异1 518 000 kg，表明我省蜂群产量低，依靠外省采购，贴标销售的占比较大。总的来说，全省蜂产业结构是以中蜂为主（85%），导致蜂产品相对单一，以蜂蜜为主。

贵州省蜂企的规模和数量相对较小，目前无销售值过亿的企业。以夜郎蜂蜜、夫子蜂蜜等为代表的中小型蜂企主要采用传统的热加工方式，融蜜后统一杀菌、灌装。近年来，因产业扶贫发展起来的众多蜂企多由县平台公司负责运转，着力点在销售环节，而村一级养蜂合作社重在生产环节。基层因养殖人才和养殖技术缺乏，生产的中蜂蜂蜜成熟度不够，含水量相对较高。此外，蜂蜜采收和加工方式较传统，多数直接由摇蜜机摇出后，简单存放，或采用传统毁巢取蜜方式，简单过滤后灌装存放，两种取蜜方式都极易受污染。且由于蜂蜜含水量高，易发酵变酸，保质期短。

贵州省销售的蜂产品构成主要为中蜂蜂蜜（占比60%），蜂产品来源结构为自产（占比25%）、省内收购蜂产品（占比25%）、省外收购蜂产品（占比40%）、 其他渠道（占比10%）。贵州省蜂产品尤其是天然蜂蜜，2020年全年内销，无出口现象。由于市场对 “土蜂蜜” 的青睐，贵州蜂企业多以生产和销售中蜂蜂产品为主。中型蜂企主要通过网络平台、电视购物、VIP 客户群（专供产品） 几种方式销售蜂产品，传统的专卖店与超市销售量占比持续下降。县平台公司、小型蜂企、村级合作社和养蜂大户主要通过扶贫消费和朋友圈进行销售。因大部分产品未经过热加工，保质期短，普遍出现滞销现象，蜂农的养蜂积极性也因此大受打击。

3 食品辐照技术发展现状

贵州省金农辐照科技有限公司（简称“金农辐照”） 为全省唯一的一家辐照公司，也是全省唯一的辐照源，位于贵阳市花溪区，是以贵州省农业科学院为技术依托，融科研、辐照加工为一体的科技型企业。公司拥有设计装源量50 万居里的钴-60 伽马辐照装置（动态辐照装置） 一座，装置采用悬挂吊篮自动输送产品，日辐照加工产品可达30~100 t，具有自动化程度高、加工量大、辐照剂量均匀等特点。

2015 年以前，金农辐照以药品、医疗器械等为主要辐照对象。进入 “十三五” 以后，公司建立了贵州省唯一的“农产品辐照加工技术开放性研发平台”，着力开展农产品/ 食品领域的科研和生产技术服务。先后围绕陈酿酒、肉制品、发酵食品、果蔬等开展了辐照保鲜与加工技术研发，成功延长蓝莓、大樱桃保质期30 天以上，有效抑制了大蒜、生姜等根式蔬菜发芽，抑制了红酸汤、盐酸菜等传统食品发酵，加速了酒的陈酿。目前，金农辐照在蜂蜜杀菌、氯霉素降解等方面开展前期探索，积极做好蜂产品辐照技术储备。现有研究结果表明，采用低剂量辐照技术处理蜂蜜，不仅可提高蜂蜜卫生指标，还可降低氯霉素、羟甲基糠醛等有害物质含量[18-19]，可为贵州蜂企提高蜂产品卫生指标、抑制蜂蜜发酵、延长蜂蜜货架期和储存期提供技术服务。

4 蜂产品特点及辐照技术应用前景

贵州特殊的地形地貌决定了省内立体气候明显，蜜源植物多样，蜂蜜种类多，但产量有限。此外，亚热带气候特点决定了贵州降水丰富，空气湿度大，使得蜂蜜，尤其是春蜜的含水量高。以4 月的蓝莓蜜为例，蓝莓花期为3月至4 月，阴雨天偏多，未封盖的蓝莓蜜水分含量高达25%~27%，封盖3 天后，可降至20%。低温高湿的天气，加之蓝莓花期仅25天，蜂农基于快速脱手、转场的考虑，一般未封盖或刚封盖就取蜜，使得含水量在20%以下的蓝莓蜜较少。而4 月至5 月，天气逐渐炎热，未经加工处理的蓝莓蜜很容易发酵，极大降低了蓝莓蜜的品质。采用食品辐照技术可快速杀灭蜂蜜和花粉中的酵母菌，从而抑制蜂蜜发酵变质，在保持蜂蜜品质的前提下延长了蜂蜜的保质期，为贵州打造全国蓝莓蜜之乡提供技术保障。

此外，“十三五” 以来，贵州蜂业快速发展，全省蜂群数量以5.6 万群/ 年的速度扩增。基层一线对养蜂科技需求较大，但技术人员的数量远远跟不上产业发展。贵州蜂业整体面临引种混乱、病虫害高发、单产低、优质蜂产品品牌少等挑战，这些现实问题导致贵州蜂蜜生产成本高，优质蜂产品种类少，市场竞争力不足。传统的蜂蜜采集、过滤、分装、储存和销售方式，也决定了蜂蜜易受污染。以传统的毁巢取蜜为例，虽然 “土蜂蜜” 的光环赋予了它较高的价格，但土蜂蜜的生产环境和取蜜方式都决定了其产品中的大肠杆菌和菌群总数超标，未经任何方法处理销售易引起食品安全问题。采用低剂量辐照快速杀灭蜂蜜中的各种病菌，降低羟甲基糠醛的含量，有效提高蜂蜜卫生指标，保障其食用安全性。

作为一项能保持蜂蜜原有的感官品质，不改变其营养成分，不产生二次污染，无毒无残留的物理处理方法，辐照技术在蜂产品的应用上前景广阔。但需要认识到其中的一些具体困难，一是辐照会降低蜂蜜中的维生素含量，维生素作为一类对伽马射线敏感的物质，在辐照处理下易分解； 二是辐照虽然可以大批量处理蜂产品，但蜂产品需运输至辐照场地进行处理，运输费用也相对偏高；三是辐照食品的安全性宣传不到位，尽管WHO 在20 世纪80 年代就明确指出，辐照食品安全无毒，但消费者仍然对辐照食品的接受度不高。辐照成本和消费者的接受度是制约贵州蜂产品辐照加工的主要原因。