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物性学

简述蜂蜜的物性特征及质构评价

摘要3

1.蜂蜜的介绍及国内外研究进展3

2.蜂蜜的物理性质及组成结构4

2.1蜂蜜的物理性质4

2.2蜂蜜的组成结构5

3.蜂蜜的流变特性分析6

3.1基本概念6

3.2蜂蜜的流变学特性7

4.蜂蜜的质量评定9

4.1蜂蜜的感官评定9

4.2蜂蜜的仪器检验10

5.未来展望11

致谢11

参考文献11

简述蜂蜜的物性特征及质构评价

摘要:

蜂蜜为蜜蜂科昆虫中华蜜蜂或意大利蜂采集植物花蜜或分泌物,经过充分酿造而贮藏在巢脾内的甜物质，1千克的蜂蜜含有2940卡的热量。

此外，蜂蜜还有美容养颜的功效。

国内外有关蜂蜜的研究也逐步增多，现对蜂蜜的物性特征及质构评价作义简述。

关键字：

蜂蜜组成结构物性特征质构

一、蜂蜜的介绍及国内外研究进展

蜂蜜是蜜蜂从植物的花中采取含水量约为80%的花蜜或分泌物，存入自己第二个胃中，在体内转化酶的作用下经过30分钟的发酵，回到蜂巢中吐出，蜂巢内温度经常保持在35℃左右，经过一段时间，水份蒸发，成为水分含量少于20%的蜂蜜，存贮到巢洞中，用蜂蜡密封而得到的。

我国拥有丰富的蜜蜂资源。

年产蜂蜜20万吨，居世界第一位，蜂王浆2000吨，蜂花粉3000吨，蜂胶300吨，其他还有数量不定的蜂毒、蜂蛹、蜜蜂幼虫等。

美国年产蜂蜜10万吨左也，居世界第二位。

印度年产5万吨左右，居第三位。

蜂蜜是一种营养丰富的天然滋补品。

1.1蜂蜜中存在抗氧化剂

一些研究表明,酚类物质,如类黄酮和酚酸具有更强的抗氧化能力。

蜂蜜中含有一些抗氧化剂,包括Vc、Ve、酶（过氧化氢酶等）及一些酚类物质[4]。

国外对蜂蜜的化学组成研究报道较多,如总酚和总黄酮含量的测定,以及其抗氧化性的测定,而国内相对来说较少。

1.2蜂蜜酒

目前，许多科研机构及企业对蜂蜜酒进行了不断的研究开发并有很多国家专利。

纯蜂蜜发酵蒸馏酒以蜂蜜为原料经稀释发酵后澄清或不澄清液态蒸馏制得的中高酒精度饮料酒体无色透明。

蜂蜜配制酒以蜂蜜为原料添加酒精来制成的酒精饮料。

这类产品在市场上比较常见。

1.3有机蜂蜜

蜂蜜是我国传统的出口商品之一，面对当前国际市场上/绿色贸易壁垒的兴起，加上国内消费者出于对环境和自身健康的关注而对无污染、高品质且对环保有利的食品需求日趋强烈。

有机蜂蜜是指来源于有机农业生产体系包括蜜源和蜂群，采用相应的生产加工技术，包括蜂蜜的收获和初加工，并通过有机食品认证机构认证的蜂蜜有机农业和有机蜂蜜有相互促进的作用，有机蜂蜜与国内其它优质蜂蜜的最显著差别是前者在其产生和加工过程中绝对禁止使用化学药品!

化肥!

激素等人工合成物质及基因和辐射技术。

后者则允许有限制地使用这些物质∀与其它有机食品相比较有机蜂蜜的生产要难得多需要建立全新的生产体系采用相应的病虫害防治技术。

1.4花粉蜜膏

中医眼科外用点眼膏剂以炼蜜作基质，在目前上报国家有关部门批准并批量生产的１０种中成药眼药膏剂制剂中，有６种选用炼蜂蜜做基质配制而成。

花粉与蜂蜜混合，经过酵母发酵和胶体磨研磨可制成花粉蜜，具有极高的营养价值、医疗性能、保健作用和美容效果，湖南省蜂产品研究中心，将中药南刺五加配人酶法处理了的花粉，制成南刺五加花粉蜜膏。

目前已申报保健食品批号的花粉保健品有２７个，其破壁加工工艺基本为物理破壁法、空气动力超微气流粉碎工艺等。

中国昆明保健制药厂用纯天然油菜花粉制成前列康片，作为老年前列腺增生和前列腺炎的首选药物，浙江康恩贝公司也生产前列康片。

二、蜂蜜的物理性质及组成结构

　2.1蜂蜜的物理性质

2.1.1外观：

在常温下，蜂蜜是透明或半透明的粘稠状液体，温度低时，出现部分结晶或全部结晶。

2.1.2色泽：

不同的蜂蜜颜色不同，从水白色到深棕色都有。

有的蜂蜜，就是同一个品种，在开花初期和开花末期蜜的颜色也有所不同。

根据有关分析报告，颜色深的蜂蜜比颜色浅的蜂蜜所含的矿物质元素要丰富。

此外，蜂蜜在贮存过程中，颜色也会逐渐加深。

2.1.3高密度：

蜂蜜是一种比重较大的液体。

彻底成熟的蜂蜜，在20℃时的比重为1.39～1.42。

蜂蜜的含水量不同比重也不同。

衡量蜂蜜的浓度常用波美计，我们常见的蜂蜜多为39波美度，其含水量为25％，比重为1.3689。

2.1.4高粘稠度：

蜂蜜是一种高粘稠度的物质，如果把蜂蜜装在瓶子里摇动时，蜂蜜在瓶壁上流动缓慢，出现挂壁现象。

2.1.5吸湿性：

蜂蜜具有吸湿性。

高浓度蜂蜜在湿度大的环境中，能从周围环境中吸收水分；如果环境湿度很小，蜂蜜能向周围释放出一定量的水分。

2.1.6光折射性:

蜂蜜是一种糖类物质，具有光折射性，因此，可以用光折射仪器（如糖度计、阿贝折光仪等）来测定蜂蜜的浓度。

2.1.7旋光性：

蜂蜜具有旋光性，且大多数是左旋的，只有极少数（如油菜等）是右旋的。

2.1.8结晶性：

在冬春低温季节，蜂蜜会出现结晶的现象。

蜂蜜的主要成分是果糖和葡萄糖，因而，蜂蜜中存在着大量的葡萄糖晶核。

当温度在13℃～14℃时，经过48小时后，蜂蜜中的葡萄糖晶核就会相互聚合，出现结晶。

因此，结晶是蜂蜜固有的一种物理特性，是一种正常的现象。

不同品种的蜂蜜结晶性不同，有的结晶很严重，如油菜蜂蜜、冬蜜等；有的结晶则很轻微，如洋槐蜂蜜、紫云英蜂蜜等。

此外，浓度高的蜂蜜比浓度低的蜂蜜容易结晶。

2.1.9发酵性：

蜂蜜中含有大量的耐糖酵母，在气温较高、蜂蜜的浓度较低时，酵母的生命活动加剧，其呼吸作用会产生大量的二氧化碳，就会产生发酵的现象。

2.1.10抗菌性：

蜂蜜具有较强的抗菌性。

其抗菌性主要有三方面作用，首先，蜂蜜是一种高渗透物质；其次，蜂蜜呈弱酸性；第三，蜂蜜含有溶菌酶和过氧化氢酶等，这些对细菌都有较强的抑制作用。

2.2蜂蜜的组成结构

蜂蜜是蜜蜂将采集的植物花蜜混以蜜蜂唾液腺的分泌物,经充分酿制而贮藏在蜂巢的甜性物质，蜂蜜是一种高度复杂的糖类饱和溶液,其中糖类约占3/4。

此外,蜂蜜中还含有蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素、有机酸、色素、芳香物质的高级醇、胶质物、蜂花粉、激素等。

2.2.1糖分：

蜂蜜的化学成分以还原糖为主,主要来源于花蜜中的蔗糖,通过蜜蜂分泌的转化酶的作用而产生,占蜂蜜总成分的65%以上。

它赋予蜂蜜的甜味、吸湿性和触变性等特性。

2.2.2酸类化合物：

蜂蜜中的酸类化合物包括有机酸、无机酸和氨基酸。

其中有机酸主要是柠檬酸和葡萄糖酸;无机酸包括磷酸、硼酸、碳酸和盐酸等。

蜂蜜中的氨基酸含量为0.1%~0.78%,主要是组氨酸、精氨酸、苏氨酸等17种。

由于蜂蜜中的酸类化合物种类多,故呈酸性,pH为4~5。

2.2.3酶类化合物：

酶和生物活性物质在有机体的生命活动中是不可缺少的物质,蜂蜜中的

酶是蔗糖酶（转化酶）和淀粉酶。

蔗糖酶能将蜂花粉中的蔗糖转化为具有旋光性的单糖。

淀粉酶的含量可能会失去一半,所以,淀粉酶的高低,可表示蜂蜜的新鲜度和成熟度。

由于淀粉酶易于测定,故以淀粉酶多少作为蜂蜜质量的重要指标之一。

2.2.4维生素：

蜂蜜中的维生素以B族维生类含量种类含量多，其次是VC,如下表所示。

蜂蜜中维生素的含量（ug∕100g）

种类

含量

种类

含量

硫胺素（VB1）

2.1∽9.1

泛酸（VB5）

25∽190.0

核黄素（VB2）

35.0-145.0

叶酸

3.0

抗坏血酸（VC）

0.5-6.5

烟酸

63.0-590.0

吡哆醇（VB6）

227.0∽480.0

2.2.5矿物质:

蜂蜜中的矿物质种类和含量与人体血液中的矿物质十分相近,因此,用蜂蜜代替蔗糖使人体摄取更多的矿物质,从这一角度而言,蜂蜜具有很高的营养价值。

三、蜂蜜的流变特性分析

流变学是研究物质的流动和变形的科学，主要研究作用于物体上的应力和产生的应变的规律，是力、变形和时间的函数。

3.1基本概念：

3.1.1剪切应力：

是作用于单位面积上的力，记作σ=F∕A

3.1.2剪切速率：

表示剪切应变速度就是液体的应变速率，即剪切速率，记作ε。

ε=dv／dx

剪切应力与剪切速率满足的关系式：

σ=η·ε

3.1.3黏度：

黏度是物质的固有性质，上述关系式中的比例系数η即为黏度。

3.1.4牛顿流体：

剪切应力不随剪切速率的变化而变化，即η为一个定值。

3.1.5非牛顿流体：

流体的黏度不是常数，它随剪切速率的变化而变化，剪切应力与剪切速率的关系式为：

σ=K·εn

3.1.6假塑性流体：

当0

3.1.7胀塑性流体：

当1

3.2蜂蜜的流变学特性

3.2.1蜂蜜黏度与剪切速率、剪切应力的关系图

由蜂蜜黏度与剪切速率、剪切应力的关系图可看出，剪切应力（σ）与剪切速率（ε）逐渐增大的过程中，ηα<η0,其黏度逐渐减小，是一个剪切变稀的的过程。

得出蜂蜜属于假塑性流体。

3.2.2蜂蜜的黏度与剪切速率的关系图

由蜂蜜的黏度与剪切速率的关系图可看出，在剪切速率（ε）逐渐增大的过程中，ηα逐渐减小，也是一个剪切变稀的过程。

3.2.3.剪切稀化的机理

当流速增大，剪切力随之增大，缠绕在一起的固形物或者聚集在一起的固形物会发生解体或者变形，从而降低流动阻力。

表现出剪切稀化的现象。

可从其图中看到。

四、蜂蜜的质量评定

4.1蜂蜜的感官评定

感官检验的方法有很多，包括差别检验，阈值检验，排列检验，分级检验四种方法，本实验采用的是分级检验法中的加权评分法。

蜂蜜的权重打分统计表

因素

评委

总分

色泽

气味

风味

组织

合计

240

将各项因素所得分数除以全部因素总分之和并进行归一化处理便得权重系数

X=[0.296,0.283,0.283,0.168]

将蜂蜜评定的权重给出如下分值：

色泽（20分）、气味（30分）风味（30分）、组织（20分）。

经评审员评审后各项指标的得分分别是：

色泽83分，气味81分，风味81分，组织状态82分。

该批蜂蜜的总分为：

P=∑4i=1=20／100×83+30／100×81+30／100×81+20／100×82=81.6

若评定标为一级（91-100分）、二级（81-90分）、三级（61-70分）、四级（61-70分）、五级（51-60分）。

由评定结果可得出该批蜂蜜为二级。

4.2蜂蜜的仪器检验

鉴别蜂蜜的有很多种方法，可利用蜂蜜挥发出的化合物进分析，常用的方法有气相色谱法（GC）、气质联用法（GC／MS）及电子鼻（E—nose）法，现主要对电子鼻法进行分析。

电子鼻法

4.2.1电子鼻法测定蜂蜜的种类

电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统.电子鼻技术具有响应时间短、检测速度快、重复性好、不需要复杂的预处理过程，并且能避免人为误差的特点；可对8种不同种类的植物来源的蜂蜜和5个不同产地的阿拉伯蜂蜜进行了分析研究，以确定它们的植物来源和产地.利用电子鼻获得的数据和主成分分析（PCA）、聚类分析（CA）以及ANN相结合，结果显示ANN对蜂蜜的植物来源和产地的确认正确率可以达到95%。

4.2.2电子鼻法对蜂蜜的掺假识别

对蜂蜜的掺假进行了研究.电子鼻是一种尖端的新型化学分析仪器，它以超速气相色谱分析（FGC）和声表面波（SAW）检测器联用为基础，将气味的化学色谱转化成高分辨率的可视化嗅觉图像（VaporPrint或称指纹气味），然后根据这些嗅觉图像来识别不同的气味.通过采用传感器阵列和模式识别技术对分析对象进行分类.可用电子鼻得到真蜂蜜和掺假蜂蜜的VaporPrint，由于真伪蜂蜜的化学组成不同，产生的芳香气味不同，该法将电子鼻取得的数据用PCA和典型辨别分析（CDA）相结合，对15到16种真假蜂蜜的分类正确率到达了94%.还可用电子鼻结合一个改进的ANN方法对6种不同的蜂蜜进行了分类研究，用10种不同的半导体气体传感器获取蜂蜜的气味数据，然后用改进的神经网络及标准BP神经网络方法对比进行蜂蜜分类研究，结果显示改进的神经网络分类正确率达到99.6%。

五、未来展望

蜂蜜的评价有感官评价和质构分析两种，采用感官评价会因为人为因素产生误差，而且评价时所用时间较长，而采用电子鼻可以节约时间，不仅可以鉴别蜂蜜的种类还可以对蜂蜜的掺伪进行鉴别，可谓是一举两得，它还有用时少、精密的特点，未来电子鼻等先进质构分析仪的应用一定会逐渐加大。

致谢

本篇论文能够顺利完成，首先要感谢的是我的学校能够提供一个平台，让我图书馆和相关网站查阅资料。

其次是我的指导老师武老师，在休息时间对我的论文作指导。

也感谢一起陪伴我的同学们。

参考文献

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