蜂花粉预处理技术

蜂花粉制品加工前的处理
蜂花粉在应用前需要进行去杂、灭菌、脱敏、破壳的处理。
(一)花粉去杂
脱粉器收集的原料花粉可能带有蜜蜂的肢体、沙粒、灰土。由于干燥后的花粉团粒大小和重量基本相似，一般采用下列两种方法去杂：
1．筛选法：选用比花粉团稍大些的筛网筛选，让花粉团通过，此花粉团的劣质如蜜蜂头、翅、肢等留在筛内去掉；再用比花粉团稍小的筛网，筛选除去比花粉团小的劣质，而得到均匀干净的花粉。
2．风选法：如同我国农村用“风斗”，将辗好的米壳分开的原理，将花粉置于风斗上，控制一定量花粉不断往下自由落体，在它的垂直侧南转过一股一定速度的风，比花粉轻的尘土、蜜蜂翅膀等被吹落得较远些，比花粉重的沙粒等落得近些。这样可将重量相差很大的劣质去掉。此外，在收集花粉后，人为的先将大些的劣质捡出，也有人主张用水漂流，分离去劣，但必须要快，否则花粉中水溶性的物质会损失。
(二)灭菌
前面讲过花粉营养丰富，很容易被微生物污染，甚至可能感染上大肠杆菌或其他致病菌。通常我国南方由于温暖湿润花粉含霉菌较多；北方气候干燥，花粉易干燥，含杂菌较少。为此花粉在加工前必须进行灭菌处理。目前常用的灭菌方法有以下几种。
1．紫外线消毒法：将花粉摊在台板上，厚度约为1厘米，用紫外线照射消毒60分钟。由于紫外线穿透能力差。所以时间上必须保证而且照射时每隔20分钟左右要翻动一次。
2．远红外线消毒法：应用远红外照射消毒，一般温度控制在50℃左右(不超过60℃)，照射10～15小时，可以起到干燥和灭菌双重作用。这种方法简便易行，但耗时过长，效率低，不适于加工厂使用。
3．微波消毒法：先按微波炉的转盘大小预备好干净牛皮纸垫。将花粉倒在炉盘的纸垫上，摊开，使花粉由中心向外围均匀地逐渐加厚，然后将微波炉的旋钮扭到最高挡，按动开关启动，30秒钟后，停机开门，翻动花粉散热2分钟，再次将花粉摊好，启动30秒钟，停机，再翻动花粉散热4分钟；再启动30秒钟，停机开门散热。当温度降到30℃以下时，即可装袋。注意短时间开动、勤翻动，以免局部过热、烧焦变色。这种方法，灭菌效果好，对花粉有效成分破坏较小。适宜小型家工厂和家庭使用。
4．酒精消毒法：将花粉置于混合机内，不断使花粉翻动，同时不断往花粉上喷洒一定浓度的酒精。也可将花粉摊在台板上，边翻动边喷洒，直到均匀湿润为止，然后将它装在塑料袋内，密封消毒24小时后，打开通风晾干酒精消毒的浓度是75％，使用时要考虑到花粉本身的含水量，而选用相应的酒精浓度。花粉中含水量和酒精含水量之和应为25％。例如花粉含水量为5％时，选用的酒精浓度应为80％。酒精消毒方法简便、易行，但消毒效果不彻底。
5．钴~(60)辐射消毒法：目前国内外已普遍应用于食品等方面的消毒灭菌。效果非常好。钴~(60)射线穿透力极强，可以将花粉包装好后再辐射，避免消毒后再包装时遭受污染。通常钴~(60)射线剂量用2 500伦琴。该法灭菌效果好，无污染，无放射性残留，且花粉有效成分不受破坏，成本低，效率高，安全可靠。一般只有在具备钴~(60)辐射源的地方才可使用。
上述介绍了几种花粉灭菌方法，各有特点，另外还有一些其他的消毒、灭菌方法，如高速电子流消毒法、环氧乙烷、氟里昂、高压灭菌法等，效果也较好。蜂花粉采用不同灭菌方法，其灭菌效果不同，但对其营养成分没有显著影响，在加工花粉中，可因时、因地采用对应方法灭菌。
(三)花粉脱敏
一般来讲，花粉过敏多为风媒花粉，由呼吸道吸入产生过敏，但某些过敏体质者对蜂花粉也会产生过敏，因而作为大众食品、营养品和化妆品，在加工时加以脱敏处理是有必要的。下面介绍三种花粉脱敏方法。
1．化学法：用适量的0.9％的氯化钠(食盐)溶液浸泡花粉在45℃条件下，搅拌2～3小时，把水分蒸发干后备用。
2．加热法：将花粉在105℃烘箱中，烘烤3分钟，取出后迅速冷却至室温。
3．微生物发酵法：利用微生物将花粉进行发酵处理，既可脱敏，又可破壁；既可灭菌，又不破坏其营养成分。可谓一举多得。
(四)蜂花粉的破壁
花粉对人类的益处非常广泛，但人们服食花粉时，由于受花粉壁的阻碍而限制了吸收营养物质。因而花粉以破壁为宜。
成熟花粉有两层壁，分内壁、外壁。内壁主要是果胶质、纤维素、半纤维素及蛋白质，其壁较厚软而富有弹性。外壁主要成分是纤维素和孢粉素(是胡萝卜素和胡萝卜素酯的氧化多聚化的衍生物)其壁较厚、硬而缺乏弹性，去除花粉外壁也就是我们常说的花粉破壳。
花粉粒的外壁是非常稳定的物质，对于酸、碱和生物分解都有一定的抵抗力。又由于花粉粒很细小，大多数花粉粒的直径在15～50μm，一般的研磨技术很难将它们粉碎，因此去除花粉外壁需要一定的技术。现在去除花粉外壁的方式有两种：一种是脱壁；一种是破壁。脱壁就是将人们不能消化的孢粉素外壁脱去。脱壁后再经提纯，得到的是清除花粉外壁后的花粉内壁包容的全部花粉营养物质。
值得一提的是，花粉破壁可以略为提高人体对它的吸收率，但因为在整体消化中，花粉要通过唾液、胃液和肠液一系列的长时间连续消化过程，在胃中的酸性环境及胃蛋白酶素的消化作用下，原形花粉的萌发孔会开放，内容物会释放出来。所以吸收率并无明显差别，破壁花粉成分吸收比原形花粉快些。因此通常是否要破壁，取决于加工的制品剂型、包装的需求来定。
花粉破壁的定义，目前尚无一致解释，一般认为经过发酵、机械、变温处理或化学处理后，花粉的萌发孔处破裂，里面的物质自萌发孔外溢；花粉壁的其他部位破裂，内容物排出；花粉壁已经破碎、花粉粒已成碎块等现象，就可以认为花粉粒已经破壁，下面介绍几种常见的花粉破壁方法：
1．机械破壁法
利用机械方法使花粉壁破碎。目前我国生产的可用于花粉破壁的机械有三种：一是气流粉碎机，二是胶体磨，三是高速万能粉碎机。现分别简述一下。
(1)气流粉碎破壁法：用气流粉碎机使花粉破壁。其原理是利用压缩空气泵空气，产生高速气流，冲击花粉，使花粉随气流旋转，互相碰撞破裂，花粉的破壁率较高，但加工效率低，每小时只能粉碎2～3千克，而且噪音很大。
(2)胶体磨破壁法：胶体磨本来是用于精细化工、食品的超细度粉碎设备。现在也有用来将该磨加工精度调到小于花粉粒的直径进行花粉破壁。它只能湿磨，花粉经水浸泡后，花粉壁的纤维素吸水，增强了它的韧性，破壁率不高，但采用变温法处理后，再用胶体磨破壁，其破壁率大大提高。具体作法是：将花粉中加入等量蒸馏水调匀，在-15～-25℃冷冻20小时左右，然后取出迅速升温至50℃，再用胶体磨进行磨碎。破壁率大小与胶体磨的缝隙大小、花粉种类有关。总之胶体磨破壁率较低，如果需要提高破壁率，可重复冷冻、融化，再次研磨。
(3)高速机械破壁法：高速万能粉碎机对花粉进行破壁，充分利用该机高速产生高能量特点，使用这种粉碎机，花粉的破壁率和加工效率都比较理想。
2．变温破壁法
该法利用物体热胀冷缩原理，先冷后热，在温度急剧变化使其在机械力的作用下破壁。即先将花粉置于-20℃以下温度冷冻 24小时以上，然后取出，迅速加入90～100℃的热水中，并在高速搅拌机中搅拌50分钟后，可使花粉内部的物质自萌发孔溢出，立即冷却到40℃以下，在0℃下静置24小时，出现分层，取出上清液浓缩备用；下层沉淀物减压过滤、干燥备用。若将蜂花粉在0℃条件下存放后，再加入60℃的热水中，经过搅拌也能达到一定的破壁率。
3．水浸、减压破壁法
将蜂花粉研磨成细粒，用水浸泡，冷冻至0～30℃，再经减压至700mmHg15～20分钟，然后用匀浆器以3 000转／分左右速度处理4分钟左右，花粉液温小于10℃，这样水浸与减压反复几次即可得到较好的破壁效果。
4．膨化破壁法
利用普通谷物膨化机处理花粉，由于膨胀力的作用，使花粉内容物冲破花粉壁而迸出，可达到破壁效果。
5．冷冻破壁法
将蜂花粉在-10℃以下冻结，再用液氧浸渍，送入回转叶片或粉碎机，叶片末端转速约100米／秒，机内温度在-30℃以下，破碎后的细粉由分离器分出，破壁率较高。
6．超声波破壁法
将充分干燥后的花粉用微粉机打碎，过150mm筛，取细粉加入5～10倍体积的蒸馏水。在温度为40～50℃，真空度为30目Hg容器中，以10～30kHz的超声波振荡15～30分钟，可使花粉内容物自萌发孔处溢出。
7．发酵酶解破壁法
花粉发酵酶解是一种既可破壁、脱敏、灭菌，又不破坏其营养成分的较为理想的方法。发酵法是应用较为广泛的一种破壁方法。其破壁机理是由于菌类产生的酶使花粉内容物分解，体积膨胀，花粉壁胀裂；或由于酶的作用使花粉壁上的某些成分分解而导致破壁；也可能上述两种情况同时存在。
不同的菌种可产生不同的酶，有的一种菌可产生多种酶。菌种不同，产生酶的数量和活性强度也不一样。通常采用的花粉发酵酶解破壁法如下：
(1)间接发酵法：又称酵素液发酵法，其工艺流程大体可分为以下四个步骤：制备培养基——制备发酵液——花粉发酵——干燥处理。
(2)直接发酵法：该法不需要通过人工培养制备发酵液，而是直接利用花粉本身所具有的酶类物质和微生物来使花粉达到发酵破壁的目的。其方法简单，效果与间接发酵法相同。但是直接发酵法的花粉及沾附在花粉上的微生物必需具有淀粉酶、果胶酶、过氧化氢酶、细胞色素和曲酶。并且水分的调整和发酵温度的控制要求较严格。该法的工艺流程大体可分为三个步骤。①调整花粉含水量：新采集的鲜花粉，含水量较高，极易腐败变质，均应立即进行干燥处理。一般含水量为5％～10％。花粉发酵的最适宜湿度是14％～30％。为此需调整花粉含水量。②花粉发酵：将调整好含水量的花粉摊放在培养盘上，厚度为2～4cm。然后放进培养室中，温度严格控制在36～38℃，每隔10～12小时将花粉翻动一次，培养50小时左右，即可成破壁花粉。③干燥处理：发酵后的花粉要及时进行干燥处理。以防腐败和变质。经干燥后的花粉即为粉末状的破壁花粉。
(3)仿“蜂粮”发酵法：这种方法是模仿蜜蜂在巢房内制作“蜂粮” 使花粉发酵的方法，利用蜂巢中的蜂粮做酶素，对花粉破壁、脱敏有一定的效果。其具体操作步骤是：①调整花粉含水量：用2％的30～35℃的温蜜水将花粉含水量调至18％～20％。②混拌蜂粮：取出巢房中的“蜂粮”。将“蜂粮”与调整好含水量的花粉混合均匀。③发酵：将拌匀的花粉装入容器内，轻轻夯实，放在36～38℃的培养室内，培养3～4天即可成。④干燥处理：将发酵后破壁花粉用热通风、冷冻干燥等方法干燥，即得破壁花粉。
(4)酶化物理破壁法：利用酶法多次酶化，促使花粉细胞壁软化变薄，再行低温干燥，易于为机械所粉碎从而达到破壁目的。
(5)酶制剂酶解破壁法：酶制剂是由菌类经培养发酵所产生的酶，经过分离，提纯制得。可直接使用酶制剂处理花粉。20％的花粉悬浮液，添力纤维素酶0.03％、果胶酶0.03％、蛋白酶0.03％，调pH2～3，温度保持在37～38℃，并加搅拌10～12小时即可达破壁目的。
酶制剂酶解破壁法，操作简单，效果好，避免了菌种消耗花粉营养成分，减少了杂菌的污染机会。
花粉破壁技术很多，可根据条件进行。花粉的破壁方法不同，其用途也不完全一样，并且花粉破壁虽然可以略为提高人体对它的吸收率，但花粉破壁后，将降低各种营养素的稳定性，特别是花粉的活性成分失去花粉壁的保护，给花粉及其制品的贮存带来困难。为此生产花粉制品是否破壁，不能一概而论。一般生产花粉化妆品主要用于皮肤营养，由于皮肤缺乏消化液和消化酶，所以以破壁为宜，而一些花粉糕片等可不必进行破壁处理。