相對(duì)濕度對(duì)破壁蜂花粉水分含量的影響

葉 坤　左 金　胡 濤　高 鵬

（中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心高速空氣動(dòng)力研究所，綿陽622762）

相對(duì)濕度對(duì)破壁蜂花粉水分含量的影響

葉 坤左 金胡 濤高 鵬

（中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心高速空氣動(dòng)力研究所，綿陽622762）

為了研究相對(duì)濕度對(duì)破壁蜂花粉水分含量的影響，在20～25℃室溫條件下，基于不同的空氣相對(duì)濕度，經(jīng)過分析破壁蜂花粉水分含量隨敞放時(shí)間的變化規(guī)律，獲得了蜂花粉的最佳加工環(huán)境。結(jié)果表明，空氣相對(duì)濕度為10%的條件對(duì)蜂花粉有著干燥的作用；當(dāng)周圍環(huán)境的相對(duì)濕度大于35%時(shí)，蜂花粉吸潮較為明顯，不利于生產(chǎn)、加工和貯藏；而當(dāng)相對(duì)濕度在30～35%之間時(shí)，綜合考慮各方面因素的影響，此為生產(chǎn)破壁蜂花粉最佳環(huán)境。

相對(duì)濕度；破壁蜂花粉；水分含量；敞放時(shí)間

吸潮是指粉體顆粒放置于大氣環(huán)境中，其內(nèi)部、外圍、中心部位的水分含量不一致，經(jīng)存放一段時(shí)間后，外圍通過與空氣中的水分接觸，導(dǎo)致水分從顆粒外圍向中心部位滲透直至顆粒內(nèi)外水分基本一致的過程。

蜂花粉是植物的雄性生殖器官，貯存著極為豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。但是由于蜂花粉具有一層耐酸、耐堿、耐腐蝕的堅(jiān)硬外壁，必須經(jīng)過破壁，才可以將其中的營(yíng)養(yǎng)成分釋放出來以利于人體吸收。蜂花粉破壁后具有很強(qiáng)的聚合效應(yīng)，粉體顆粒與空氣中的水分接觸面積較大，加之吸水性較強(qiáng)，在適當(dāng)?shù)臏亍穸葪l件下，很容易吸潮結(jié)塊；而且蜂花粉中還?；煊幸恍┯泻οx卵，蟲卵孵化成幼蟲，會(huì)將花粉蛀空；同時(shí)破壁蜂花粉質(zhì)地疏松濕潤(rùn)、容易散團(tuán)，久置后會(huì)變成糊狀物，無法食用［1］。破壁后的蜂花粉應(yīng)使其含水量在5%以下，一般被認(rèn)為是防止發(fā)霉變質(zhì)的安全點(diǎn)［2］。當(dāng)其含水量超過5%時(shí)，微生物尤其是霉菌和酵母菌會(huì)大量繁殖，從而造成蜂花粉中蛋白質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分受到嚴(yán)重破壞，并且許多霉菌的分泌物具有毒性，對(duì)人體危害較大［3］。

研究結(jié)果證實(shí)，蜂花粉在空氣中吸潮，微生物的數(shù)量會(huì)翻倍增加。濕度較高的環(huán)境下很適于霉菌繁殖，環(huán)境相對(duì)濕度越高，蜂花粉吸潮霉變的速度就越快。微生物對(duì)蜂花粉的質(zhì)量有很大的影響，蜂花粉中微生物含量高的主要原因，往往是水分含量過高造成的；而干燥的條件在一定程度上抑制了蜂花粉的呼吸作用，且不利于微生物的生長(zhǎng)，所以應(yīng)該在合適的濕度條件下對(duì)蜂花粉進(jìn)行生產(chǎn)、加工和貯藏，這樣可以有效抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖，防止蜂花粉由于水分含量過高造成霉變［4］。在蜂花粉的質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)多注意含菌總數(shù)和大腸桿菌含量，還應(yīng)格外注意檢查霉菌。

花粉的水分含量多少直接導(dǎo)致了最終產(chǎn)品的質(zhì)量好壞，而周圍環(huán)境的相對(duì)濕度在花粉的生產(chǎn)、加工和貯藏過程中均會(huì)影響到花粉含水量的變化，對(duì)此我國(guó)的科研人員已經(jīng)進(jìn)行了不少研究。例如文獻(xiàn)［5］的研究表明，花粉的貯藏過程中保持較低的相對(duì)濕度，能夠使花粉代謝受到抑制，酶的活性減弱，呼吸作用降低，在相同條件下，干燥保存的效果要優(yōu)于濕潤(rùn)保存；文獻(xiàn)［6］在室溫條件下，試驗(yàn)了相對(duì)濕度對(duì)于花粉貯藏效果的影響，得出了相對(duì)濕度越高，花粉的貯藏效果越差的結(jié)論。但是這些研究只是定性的給出了相對(duì)濕度對(duì)于花粉水分含量的影響，并沒有詳細(xì)的研究花粉含水量在不同相對(duì)濕度條件下的變化規(guī)律。關(guān)于破壁蜂花粉水分含量在不同空氣相對(duì)濕度條件下隨時(shí)間的變化規(guī)律，國(guó)內(nèi)外尚未見到相關(guān)文獻(xiàn)。隨著我國(guó)蜂產(chǎn)品市場(chǎng)的快速發(fā)展，研究環(huán)境相對(duì)濕度對(duì)破壁蜂花粉水分含量的影響規(guī)律顯得尤為重要。

通過研究不同空氣相對(duì)濕度條件下破壁蜂花粉水分含量隨敞放時(shí)間的變化，目的是找出相對(duì)濕度對(duì)蜂花粉含水量的影響規(guī)律，以期為加工、生產(chǎn)和貯藏破壁蜂花粉提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

以油菜花粉作為試驗(yàn)材料，花粉采自青海省高原地區(qū)，其海拔2700 m左右，年平均氣溫0℃上下，無工業(yè)污染。原料經(jīng)中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心高速空氣動(dòng)力研究所采用超微氣流粉碎機(jī)破壁，破壁后花粉的平均粒徑小于5μm，含水量小于4%。

1.2主要儀器

YD-HT818B溫濕度計(jì)，深圳市銀都科技有限公司生產(chǎn)；BS-110 g電子天平，上海友聲衡器有限公司生產(chǎn)。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1花粉放置方式

將若干破壁蜂花粉攤開后敞放于電子天平上置于空氣相對(duì)濕度RH分別調(diào)節(jié)為10%、30%、50%、70%的環(huán)境中，花粉堆積厚度約為1 cm，環(huán)境溫度為20～25℃。

1.3.2花粉水分含量變化的測(cè)定

通過觀察破壁蜂花粉的重量在不同相對(duì)濕度條件下隨敞放時(shí)間的變化情況，可以得到水分含量在不同相對(duì)濕度環(huán)境下的變化趨勢(shì)。

具體測(cè)定方法為：首先記錄下蜂花粉初始的重量值，隔上一段時(shí)間對(duì)電子天平的稱量值進(jìn)行觀察，記錄下當(dāng)前花粉的重量值?；ǚ鬯趾康淖兓梢酝ㄟ^花粉重量變化率Δ來體現(xiàn)，即

每次分別取三組樣品進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果采用三次試驗(yàn)的平均值。

2　結(jié)果與分析

在20～25℃室溫、敞放的條件下，當(dāng)空氣相對(duì)濕度RH分別為10%、30%、50%、70%時(shí)，破壁蜂花粉重量隨敞放時(shí)間的變化見圖1。

圖1　不同空氣相對(duì)濕度條件下蜂花粉重量隨敞放時(shí)間的變化對(duì)比

圖1表明，不同的空氣相對(duì)濕度條件下，在60 min的時(shí)間里，蜂花粉水分含量的變化最為明顯；超過了60 min以后，其含水量的變化減緩，說明敞放達(dá)到一定時(shí)間后，蜂花粉干燥或吸潮的狀態(tài)逐漸趨于飽和。

當(dāng)空氣相對(duì)濕度為10%時(shí)，隨著敞放時(shí)間的增加，蜂花粉的水分含量呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì)，在300 min的時(shí)間內(nèi)，其含水量的變化小于1%。

當(dāng)周圍環(huán)境的相對(duì)濕度≥50%時(shí)，蜂花粉的水分含量隨敞放時(shí)間的增加變化明顯。在測(cè)試時(shí)間里，相對(duì)濕度為50%時(shí)，含水量增加了約5%；RH為70%時(shí)，水分含量增大了10%左右。

當(dāng)相對(duì)濕度在30%時(shí)，隨著蜂花粉敞放時(shí)間的增加，其含水量增多，但是變化幅度不大，在300 min的時(shí)間里，蜂花粉的水分含量總共增加了不超過1%。

從以上的結(jié)果可以看出，當(dāng)RH為10%時(shí)，空氣對(duì)蜂花粉有著干燥的作用，說明在此種環(huán)境下生產(chǎn)、加工和貯藏蜂花粉較為有利，不怕蜂花粉吸潮。但是依據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)新規(guī)范2012版》的規(guī)定，操作人員在室內(nèi)進(jìn)行操作時(shí)，人體感覺比較舒適的室內(nèi)濕度在夏季為30～60%，冬季為40～70%。所以當(dāng)操作的環(huán)境濕度為10%時(shí)，操作人員應(yīng)該感覺到相當(dāng)不舒服。

而當(dāng)空氣的相對(duì)濕度≥50%時(shí)，蜂花粉的水分含量隨時(shí)間的增加變化十分明顯。在300 min的時(shí)間內(nèi)，其含水量增加了5～10%，蜂花粉容易吸潮霉變，這顯然是無法接受的。

當(dāng)環(huán)境的相對(duì)濕度在30%時(shí)，雖然隨著敞放時(shí)間的增加，蜂花粉的含水量呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)，但是其變化幅度較小，屬于可以接受的范圍。在此種環(huán)境條件下工作，雖然操作人員可能依然存在一些不舒適感，但是并不明顯。

經(jīng)過以上的數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)RH在30～50%之間時(shí)，蜂花粉的水分含量隨時(shí)間的增加增大的幅度較小，在此種環(huán)境下生產(chǎn)和加工蜂花粉較為有利。

對(duì)30～50%之間的相對(duì)濕度進(jìn)行更進(jìn)一步的詳細(xì)試驗(yàn)，所得結(jié)果如下：

表1　不同環(huán)境相對(duì)濕度條件下花粉重量隨敞放時(shí)間的變化率Δ%

表1的數(shù)據(jù)結(jié)果表明，當(dāng)RH在30%～35%之間時(shí)，蜂花粉水分含量隨時(shí)間的變化幅度較??；當(dāng)空氣的相對(duì)濕度超過35%以后，其含水量的變化明顯增大。

綜合以上的數(shù)據(jù)分析可以看出，相對(duì)濕度為10%的環(huán)境雖然對(duì)生產(chǎn)和加工蜂花粉較為有利，但是考慮到操作人員的身體狀況，并不是最合適的加工條件。而相對(duì)濕度＞35%時(shí)，蜂花粉吸潮則會(huì)變得較為明顯，不利于蜂花粉的生產(chǎn)、加工和貯藏。當(dāng)空氣相對(duì)濕度在30～35%之間時(shí)，雖然蜂花粉的水分含量有所增加，但是增加的幅度并不大，在可以接受的范圍內(nèi)，而且在此種環(huán)境下，操作人員的身體不會(huì)有明顯的不舒適感，同時(shí)通過在人體皮膚上涂抹保濕乳等護(hù)膚用品，可以降低操作人員的不舒適感，所以30～35%的環(huán)境濕度為最佳的操作環(huán)境條件。

3　結(jié)論

在室溫20～25℃條件下，基于不同的空氣相對(duì)濕度，對(duì)破壁蜂花粉水分含量隨敞放時(shí)間的變化趨勢(shì)進(jìn)行了試驗(yàn)和對(duì)比，結(jié)果表明：

（1）不同的相對(duì)濕度條件下，敞放時(shí)間在60 min以內(nèi)，破壁蜂花粉水分含量的變化最為明顯；超過了60 min以后，其變化減緩。

（2）空氣相對(duì)濕度為10%的環(huán)境對(duì)破壁蜂花粉有著干燥的作用。

（3）當(dāng)操作環(huán)境的相對(duì)濕度＞35%時(shí)，隨著敞放時(shí)間的增加，蜂花粉的水分含量呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。隨著空氣相對(duì)濕度的增加，蜂花粉的吸潮速度加快，當(dāng)RH超過70%以后，蜂花粉含水量增大的速度十分明顯。

（4）綜合考慮各方面因素的影響，當(dāng)空氣相對(duì)濕度在30～35%之間時(shí)，雖然蜂花粉的含水量隨敞放時(shí)間的增加有所增大，但是變化的幅度并不大，此為破壁蜂花粉的最佳操作環(huán)境條件。

［1］李常站.蜂花粉的干燥與貯存［J］.中國(guó)蜂業(yè)，2007，58（7）: 32-35.

［2］李致賢，劉泊.蜂花粉及其制品的質(zhì)量控制［J］.中國(guó)蜂業(yè)，2008，59（7）:40.

［3］俞少勇，陳彤，江月仙，等.微生物對(duì)蜂花粉質(zhì)量影響的研究［J］.衛(wèi)生研究，1989（2）:30-33.

［4］支崇遠(yuǎn)，詹金星，徐信.蜂花粉質(zhì)量與保存的關(guān)系［C］.第十一屆全國(guó)花粉資源開發(fā)與利用研討會(huì)論文集，2010.

［5］尹佳蕾，趙惠恩.花粉生活力影響因素及花粉貯藏概述［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005（4）:110-113.

［6］汪玲，張紹鈴.貯藏溫度和濕度對(duì)豐水梨花粉生活力的影響［J］.中國(guó)果樹，2006（4）:18-20.

Effect of the relative humidity on water content of wall-broken bee pollen

Ye Kun，Zuo Jin，Hu Tao，Gao Peng
（China Aerodynamics Research and Development Center，High speed Aerodynamic Research Institute Mianyang，622762，China）

Based on 20～25℃room temperature，the effects of relative humidity on water content of wall-broken bee pollen were investigated to get the change law rule between spreading time and water content.And the optimal production conditions were obtained.The research results show that，10%relative air humidity would dry bee pollen.When the relative humidity of surroundings is greater than 35%，the absorption of moisture of bee pollen is obvious，and it does not benefit the production，procession and preservation.Considering the various factors，when the relative humidity is between 30%and 35%，it is the optimal conditions for the production of wall-broken bee pollen.

relative humidity；wall-broken bee pollen；water content；spreading time

國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：51327804）

葉坤（1976-），男，博士研究生，工程師，研究方向?yàn)榉洚a(chǎn)品加工研究。E-mail:yekun2008313@163.com