不同機(jī)械破壁法對(duì)山茶蜂花粉破壁率的影響

龔 薇，李淑瓊

（1.云南省農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650212；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，云南 昆明 650205）

山茶花蜂花粉是蜜蜂采集茶花植物花朵雄蕊花粉并經(jīng)其加工成的，是蜜蜂蛋白質(zhì)和脂肪的主要營(yíng)養(yǎng)源。蜂花粉富含多糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、不飽和脂肪酸、維生素、礦物質(zhì)、核酸、酶、酚酸、黃酮類化合物以及微量營(yíng)養(yǎng)素等多種生物活性物質(zhì)[1,2]。

花粉粒的結(jié)構(gòu)分為外壁、內(nèi)壁、萌發(fā)孔、原生質(zhì)。由纖維素、花粉素、角質(zhì)等很致密的物質(zhì)所構(gòu)成的內(nèi)壁，能抗壓、抗高溫，不易被人體消化吸收?；ǚ燮票谑菍⒒ǚ奂?xì)胞壁（包括外壁和內(nèi)壁） 或者萌發(fā)孔進(jìn)行破壞，使其內(nèi)含物流出[3,4]。目前國(guó)內(nèi)外主要的花粉破壁方法分為物理破壁法、生化破壁法[5-8]。開(kāi)發(fā)蜂花粉飲料時(shí)，需要使用破壁蜂花粉的提取物作為原料，為了避免酶解法或溫差法破壁對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分造成的影響，探索兩種機(jī)械破壁方法的最佳條件，為蜂產(chǎn)品加工和開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

山茶花蜂花粉，由普洱蜜林生物科技有限公司提供，干燥至恒重后經(jīng)人工挑選和顯微鏡觀察確定其純度為98.8%。

生物顯微鏡，重慶奧特光學(xué)儀器有限公司；中藥粉碎機(jī)，浙江溫嶺市林大機(jī)械有限公司；超聲波清洗機(jī)，昆山市超聲儀器有限公司；膠體磨，廣州旭眾食品機(jī)械有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

工藝流程：茶花蜂花粉的烘干→材料的制備→機(jī)械法破壁→取破壁花粉用顯微鏡鏡檢→計(jì)算破壁率→數(shù)據(jù)分析。

1.2.1 超聲波破壁法

將制備好的蜂花粉水溶液放入超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行超聲波破壁，調(diào)整其時(shí)間、功率、溫度。經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)，選擇以下條件作為單因素實(shí)驗(yàn)的主要條件：

選擇1 min、2 min、3 min、4 min 和5 min，溫度30℃對(duì)茶花蜂花粉進(jìn)行超聲波破壁。

選擇30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70℃，3 min 對(duì)茶花蜂花粉溶液進(jìn)行超聲波破壁。

選擇功率為50 W、60 W、70 W、80 W 和90 w，3 min 對(duì)茶花蜂花粉溶液進(jìn)行超聲波破壁。

對(duì)溶液進(jìn)行制片并鏡檢，記錄和計(jì)算破壁率。依據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定最佳破壁工藝。

1.2.2 中藥粉碎機(jī)破壁法

將蜂花粉倒入中藥粉碎機(jī)中，將蜂花粉進(jìn)行粉碎，調(diào)整粉碎時(shí)間和花粉的量。

選擇60 s、90 s、120 s、150 s 和180 s 作為時(shí)間變量，蜂花粉100 g 進(jìn)行中藥粉碎機(jī)破壁。

選擇10 g、30 g、100 g、200 g 和300 g 的蜂花粉作為變量，破壁150 s。

將破壁后的蜂花粉制片，鏡檢。記錄并計(jì)算破壁率，依據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定最佳破壁工藝。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

破壁率轉(zhuǎn)化成小數(shù)后經(jīng)過(guò)開(kāi)平方和反正旋轉(zhuǎn)換后，用SPSS 進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波破壁法

不同時(shí)間經(jīng)過(guò)超聲波處理茶花蜂花粉后花粉破壁率見(jiàn)表1，不同時(shí)間的破壁率存在明顯差異（F=47.073,df=4,10,P=0.000＜0.01），1 min 與2 min 處理后的花粉破壁率有顯著差異，2 min 和3 min 處理后的花粉破壁率存在顯著差異，其他處理時(shí)間對(duì)花粉的破壁率沒(méi)有影響。所以時(shí)間的最佳破壁條件為3 min。即正交選擇2 min，3 min，4 min。

表1 超聲時(shí)間對(duì)破壁率的影響

不同溫度經(jīng)過(guò)超聲波處理蜂花粉后花粉破壁率見(jiàn)表2，不同溫度的破壁率沒(méi)有明顯差 異（F=0.705，df=4,10；p=0.631＞0.05），所以30 ℃與40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃時(shí)的破壁率沒(méi)有明顯的差異性，所以溫度的最佳破壁條件為30℃。

表2 溫度對(duì)破壁率的影響

不同功率經(jīng)過(guò)超聲波處理茶花蜂花粉后花粉破壁率為表4，不同功率時(shí)的破壁率沒(méi)有明顯差異，（F=0.350，df=4，10；p=0.873＞0.05)，所以50 W與60 W、70 W、80 W、90 W 的破壁率沒(méi)有明顯的差異性，所以功率的最佳破壁條件為50W。

表3 超聲功率對(duì)破壁率的影響

由上述分析可知，超聲波法無(wú)需做正交實(shí)驗(yàn)，并且可知超聲波法破壁率的最佳條件為3 min、30℃、50 W。

2.2 中藥粉碎機(jī)破壁法

不同時(shí)間粉碎茶花蜂花粉后花粉破壁率為表4，不同時(shí)間的破壁率存在明顯差異，（F=109.033，df=4,10；p=0.000＜0.05），說(shuō)明不同時(shí)間時(shí)的破壁率存在明顯差異，150 s 與60 s、90 s、120 s 時(shí)的破壁率之間有明顯差異，而150 s 與180 s 的破壁率沒(méi)有明顯差異，所以時(shí)間的最佳破壁條件為150 s。即正交選擇120 s、150 s、180 s。

表4 粉碎時(shí)間對(duì)破壁率的影響

不同物料量粉碎茶花蜂花粉后花粉破壁率見(jiàn)表5，不同物料量時(shí)的破壁率沒(méi)有明顯差異（F=1.573，df=4，10；p=0.255＞0.05），10 g 與30 g、100 g、200 g、300 g 時(shí)的破壁率沒(méi)有明顯的差異性，所以物料量無(wú)需做正交實(shí)驗(yàn)。

表5 物料量對(duì)破壁率的影響

由上述分析可知，中藥粉碎機(jī)法破壁條件無(wú)需做正交實(shí)驗(yàn)，并且可知中藥粉碎機(jī)法破壁率的最佳條件為150 s。

3 討論

超聲波法、中藥粉碎機(jī)法減少了以前的生化法等對(duì)山茶花蜂花粉營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，最佳破壁條件：聲波最佳破壁條件為3 min，30℃，50 W；中藥粉碎機(jī)的最佳破壁條件為150 s。研究結(jié)果可為山茶蜂花粉的開(kāi)發(fā)提供參考。

破壁前后蜂花粉在氣味方面沒(méi)有顯著差異,都有濃郁的花粉清香味。破壁后花粉的營(yíng)養(yǎng)成分更容易析出[4]，有利于開(kāi)發(fā)飲料類等蜂花粉制品。但是破壁后的蜂花粉更甜,油膩感更強(qiáng)，且在口腔中更潤(rùn)滑。采用機(jī)械破壁法對(duì)蜂花粉進(jìn)行破壁，不會(huì)對(duì)其營(yíng)養(yǎng)、氣味、微生物等理化指標(biāo)產(chǎn)生不良影響。