人工合成蜂蜜如何快速结晶 蜂蜜快速结晶技术的研究

作者：席景平，张世文（甘肃省养蜂研究所，甘肃 天水 741022）

摘 要： 蜂蜜结晶与所含的葡萄糖结晶核的数量、环境温度的高低、含水量多少、蜜源花种的不同有着某种密切对应的关系。试验研究证实：液相蜂蜜通过利用人工干预 （物理变化） 的方法，加入一定量和一定比例大小颗粒的研磨结晶蜂蜜，通过工艺改进、控制存贮环境的方式，使其结晶形态呈现一致性，达到快速结晶的目的。

在自然结晶的蜂蜜中分成两个相：晶相和液相。晶相蜜含水量低于 12％，液相蜜含水量超过 19％，液相蜜容易繁殖酵母而使蜂蜜发酵变质。用人工的方法使蜂蜜完全结晶，可使蜂蜜中水分均匀分布，有利于贮存、运输，并保持蜜的天然香味。其加工工艺大致分 3 个步骤： ①将预先加工的晶相蜂蜜制成细小、奶油状； ②将待加工的蜂蜜加热到 66℃使其全部融化，过滤除去蜡屑和其他有形杂质。加热时要不断搅拌，切忌过热和混入气泡。然后将其迅速冷却到24℃； ③在此温度下迅速加入 10％的晶相蜜，充分混合，贮存于 14℃的室内，直至完全结晶为止。结晶蜂蜜是纯正蜂蜜自然存在的一种状态。随着人们消费层次的多样化，晶态蜂蜜因其便于携带而消费呈上升态势。因此，如何利用蜂蜜的物理变化属性，研制出晶态一致、视觉美观、携带方便的晶态蜂蜜产品，满足消费者的不同需求，研究解决蜂蜜快速结晶技术具有重要的商业意义。

1 结晶研究技术

1.1 结晶原理

结晶是蜂蜜的属性，由于葡萄糖的不稳定性，过饱和葡萄糖液使葡萄糖析出，产生结晶。蜂蜜结晶的原因是多方面的，蜂蜜结晶与温度和水分，以及花粉颗粒和灰分有一定关系，更主要的是与自身的结晶核密切相关。如果温度高了，水分大了，葡萄糖的稀释度大了，蜂蜜中的葡萄糖就抑制析出，蜂蜜就延缓结晶；如果蜂蜜中花粉颗粒和灰分少，造成葡萄糖析出的着附点减少，蜂蜜也能延缓结晶；如果蜂蜜自身的结晶核少，蜂蜜自然就延缓结晶。纯净的洋槐蜂蜜和枣花蜂蜜一般是不会结晶的，油菜蜜、椴树蜜和荆花蜜很容易结晶。蜂蜜的结晶，实质上是葡萄糖从蜂蜜中析出被分离的一种现象和过程。从分子观点分析，蜂蜜中所含葡萄糖分子本来是不规则运动的，但在一定温度下，蜂蜜中所含葡萄糖超过了一定的溶解度，成为过饱和溶液时，就有一部分葡萄糖分子在蜂蜜中开始有规则的运动排列起来，形成一个微小的结晶核，更多的葡萄糖分子围绕它有规则地排列在周围，逐渐形成了较大的晶核，从蜂蜜中析出来，从而产生了蜂蜜的结晶。

1.2 蜂蜜晶体制作技术

蜂蜜结晶的快慢与所含葡萄糖结晶核的数量、环境温度的高低、含水量的多少和蜜源花种的不同有着对应的线型关系。通常情况下，结晶核的数量越多，结晶的速度就越快。

蜂蜜在常温常压下具有不同的物理状态，即液态、半晶态和晶态。一般情况下，蜂场刚分离出来的蜂蜜都是液态的，流动性良好，经过放置一段时间后，可能形成结晶。蜂蜜结晶由于结晶核大小不同，可分为大粒结晶、小粒结晶和均质结晶。结晶颗粒直径大于0.5 μm 为大粒结晶，小于 0.5 μm 为小粒结晶，结晶粒微小近乎均质的，称为均质结晶或油脂状结晶。

1.3 结晶蜂蜜生产工艺流程

原蜜 → 粗滤 → 预热、融蜜 → 精滤 → 真空浓缩、灭菌 → 浓缩蜜 →加结晶蜜、搅拌 → 装桶 → 自然降温 → 冷库结晶。

1.4 仪器设备

预热缸、搅拌缸 JBG- 300、过滤器、真空浓缩设备 NTX300、研磨机 YM2000、搅拌器、不锈钢桶、冷库。

1.5 结晶蜂蜜生产工艺

1.5.1 原蜜： 按不同花种、不同等级的蜂蜜分选。

1.5.2 除杂： 通过粗滤网，除去原蜜中的死蜂、幼虫、蜡屑等杂质。

1.5.3 融蜜： 在融蜜缸中用带有搅拌器的夹层锅水浴加热，温度控制在 40～55℃，时间不超过 30 min，使蜂蜜均匀受热。

1.5.4 粗滤： 根据不同情况，在双联过滤器中采用加压过滤、澄清等步骤除去杂质和气泡，并防止蜂蜡融入蜂蜜。

1.5.5 精滤： 温度升高至 44～55℃，降解蜂蜜黏稠度，进一步分离出细小的杂质和结晶核，控制蜂蜜芳香味散失。

1.5.6 真空浓缩、灭菌： 将蜂蜜通过管道吸入真空浓缩泵中浓缩，蜜温控制在 66℃左右半小时，同时进行灭菌处理，并通过光电折射仪监控，使蜂蜜波美度达到 41.5～42.5。

1.5.7 液体结晶蜂蜜： 将选用的合格结晶蜂蜜， 用自制搅拌器制成液态蜂蜜，调研磨机刻度为 0.5，倒入研磨 2 次，使其达到过 120 目筛的颗粒要求。

1.5.8 加结晶蜜、搅拌： 夹层锅水浴中加入冷水，使蜂蜜温度下降至 35℃以下，通过双联过滤器，吸入经处理过的液体结晶蜂蜜，比例为 5:1，在真空状态下翻动搅拌均匀，并使蜜温快速下降至 24℃左右。

1.5.9 装桶： 将浓缩泵内混合好的蜂蜜盛入经灭菌处理的不锈钢蜂蜜桶。

1.5.10 自然降温： 将盛有蜂蜜的不锈钢蜂蜜桶，放置在符合食品卫生条件的环境，静置 8～12 小时，蜂蜜温度自然下降至 15～20℃。

1.5.11 冷库结晶： 调节冷库温度至 12～14℃，放置48～72 h，达到蜂蜜完全结晶状态即可。

2 、结晶试验

选取洋槐、葵花、山花、油菜四种加工蜂蜜各500 g，同种蜜取两个批次，分别做不同温度、加入不同量合格结晶液态蜜；相同温度、加入不同量合格结晶液态蜜；相同温度、加入相同量合格结晶液态蜜等不同方案筛选试验，观察确定结晶最佳温度、结晶液态蜂蜜最佳比例、达到要求快速结晶蜂蜜的最佳时间。每隔 1 小时观察形态变化，直至达到人工可控的理想结晶状态。

2.1 、不同温度条件下，加入 15％等量液体结晶蜜试验效果

试验证明，加入同等液体结晶蜂蜜，搅拌混合，放置于 4℃、12℃、20℃三种温度环境下，达到全部结晶状态的最佳温度是 （12±4） ℃ （见表 2） 。

2.2 、在 12℃同等温度条件下，加入不同比例液体结晶蜜试验效果

试验结果表明：同等温度条件下，加入液体结晶蜜量越多，结晶速度越快。由于结晶处理工艺比较繁杂，时间长，需要合理的添加量。在一定条件下，液体结晶蜜中结晶体达到饱和后，添加量对结晶时间的影响减少 （见表3） 。

2.3 、同等温度条件下，加入相同比例液体结晶蜜试验效果

温度、加入液体结晶蜜同等条件下， 不同批次的产品，实验过程中达到完全结晶的时间不相同。分析认为加工工艺、包装材料的不一致也会影响蜂蜜的结晶时间 （见表 4） 。

2.4 、不同温度影响下蜂蜜形态试验

2.5 、不同比例液态结晶蜂蜜影响下蜂蜜形态试验

液体结晶蜜研磨后，蜂蜜物理形态呈膏状流体态，试验对比证明，颗粒直径小于 0.5 μm 小粒结晶，加入成品蜜搅拌混合，装瓶灌装，完全结晶后颗粒很小，呈细状结晶或油脂状结晶 （见表 5~6） 。

3 、结论分析

3.1 、蜂蜜的成分对结晶的影响

蜂蜜的成分主要包括水分、单糖、维生素、酶类。单糖占大部分，其中葡萄糖 26%～43%，果糖32%～46%，蜂蜜中的葡萄糖含量是引起蜂蜜结晶的主要因素。蜂蜜结晶是葡萄糖围绕结晶核形成颗粒，并在颗粒周围包上一层果糖、蔗糖或糊精的膜，逐渐聚结扩展，而使整个容器中的蜂蜜部分或全部形成松散的固态状，即蜂蜜结晶。因此，蜂蜜结晶是一种正常现象，对其营养成分和应用价值毫无影响，也不影响食用。

3.2 温度对蜂蜜结晶的影响

蜂蜜中含有大量的葡萄糖，蜂蜜在 13～14℃时最容易结晶，若低于此温度时，结晶反而迟缓。若高于此温度，蜂蜜的黏滞度降低了，但葡萄糖的溶解度却提高了，从而减少了溶液的过饱和程度，也使结晶变慢，甚至使结晶融化。

3.3 、蜂蜜结晶形态蜂蜜结晶的形态

有油脂状、细粒状、粗粒状之分。若结晶核的数量多且密集，在形成结晶的过程中很快形成油脂状；若结晶核稍少，结晶又快，就形成细粒状；如若结晶核数量少，结晶又慢， 就能形成粗粒状或块状结晶。

3.4 、加快蜂蜜结晶的因素

结晶蜂蜜，根据客户和消费者的需求，可以用生产工艺控制制作柔软细腻白色结晶蜂蜜和硬颗粒结晶蜂蜜，结晶蜂蜜吃起来口感更好，也方便，东北的椴树蜜，西北的葵花蜜，西南的油菜花蜜现在正盛行结晶蜜，被广泛认可。生产结晶蜜，也必须除去泡沫，防止卫生指标不合格，也就是说，先做到不结晶蜂蜜，再做到结晶蜜。人工添加液体结晶蜜，可以加快蜂蜜结晶速度，达到人为可控其结晶形态。结晶蜜按工艺研磨呈膏状流体态，颗粒直径小于 0.5 μm 小粒结晶，加入成品蜜搅拌混合，完全结晶后颗粒很小，呈细状结晶或油脂状结晶，市场化效果最为理想。利用蜂蜜结晶物理现象，通过改进研磨结晶蜜工艺，突破自然形成限制，通过人为干预，改变成品内在结晶核数量、温度、水分等诸多因素，使其快速结晶，呈细腻油脂状，使商品化产品统一标准，感观美观，符合消费者需求，可实现效益最佳化。

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