譚韓英，仇厚援，陳文學(xué)，張志恒，吳莉宇，王 強(qiáng)，*

(1.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南?？?71100;2.浙江省植物有害生物防控重點實驗室-省部共建國家重點實驗室培育基地，農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥殘留檢測重點實驗室，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，浙江杭州310021)

蜂王漿又稱為蜂皇漿、王漿或蜂乳，是哺育蜂舌腺和上顎腺共同分泌的乳白色或淡黃色、奶油狀的天然漿狀物，有著極強(qiáng)的保健功能和醫(yī)療作用。蜂王漿凍干粉，即通過真空冷凍干燥方法加工制成的脫水蜂王漿粉末［1］?，F(xiàn)代干燥技術(shù)中，真空冷凍干燥被公認(rèn)為是生產(chǎn)高品質(zhì)脫水食品的首選方法。在冷凍干燥過程中，物料預(yù)凍的最終溫度以其共晶點為依據(jù)。為保證物料完全凍結(jié)，預(yù)凍溫度要比物料的共晶點低5～10℃［2］。共晶點是凍干過程中的重要參數(shù)，而不同的凍干輔料對其影響各不相同［3］。李云飛等人采用電阻法研究的幾種物料共晶點，結(jié)果表明不同添加劑下物料的共晶點不一樣［4］。A.P 等人研究表明異丙醇的添加降低了頭孢唑林鈉的共晶點［5］。程建明等人研究表明氯化鈉、檸檬酸三鈉和PVP 對黃芪多糖共晶點影響較大，葡萄糖和乳糖的作用較弱［6］。本文研究不同的凍干輔料對蜂王漿共晶點影響的變化規(guī)律，以找到蜂王漿共晶點影響最大輔料，從而為縮短凍干時間，降低能耗，為凍干研究提供依據(jù)。目前，共晶點的測定方法主要有電阻測定法、熱差分析測定法、低溫顯微鏡直接觀察法和數(shù)字公式計算法等。電阻法是根據(jù)阿侖尼烏斯電離學(xué)說，即電解質(zhì)溶于水能不同程度地離解成正負(fù)離子，離解程度決定于物質(zhì)的性質(zhì)以及它們在溶液中的濃度，當(dāng)溶液溫度下降時，其電阻會隨著溶液結(jié)晶逐漸增大，溶液全部凝結(jié)為固體時，溶液中離子就會失去自由活動的能力，導(dǎo)致溶液電阻突然增大，此電阻值突變點所對應(yīng)的溫度即為共晶點［7］。電阻測定法具有測定步驟明了、測量范圍廣、測定準(zhǔn)確、便于實施等優(yōu)點，因此，本實驗采用電阻法對蜂王漿的共晶點進(jìn)行測定。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮蜂王漿 蜂之語提供的2012 年4 月份采集的;麥芽糊精、β-環(huán)狀糊精、阿拉伯膠 食品級。

DW-86L626 低溫冰柜 海爾;萬用表 CN60M/WNG-01;低溫溫度計 中西泰安;真空冷凍干燥機(jī) Labconco公司。

1.2 樣品制備

樣品制備參照文獻(xiàn)［8 -9］

1.2.1 蜂王漿 蜂王漿從冰箱中取出，置于室溫中，解凍待用。

1.2.2 麥芽糊精水溶液的配制 分別稱取7.5、10.0、12.5g 麥芽糊精于200mL 燒杯中，分別加入相應(yīng)質(zhì)量的蒸餾水，攪拌均勻，即得到7.5%、10%、12.5%麥芽糊精溶液。

1.2.3 β-環(huán)糊精水溶液配制 分別稱取0.5、1.0、1.5gβ-環(huán)糊精于200mL 燒杯中，分別加入相應(yīng)質(zhì)量的蒸餾水，攪拌均勻，即得到0.5%、1.0%、1.5%β-環(huán)糊精。

1.2.4 阿拉伯膠水溶液配制 分別稱取0.5、1.0、1.5gβ-環(huán)糊精于200mL 燒杯中，分別加入相應(yīng)質(zhì)量的蒸餾水，攪拌均勻，即得到0.5%、1.0%、1.5%阿拉伯膠溶液。

1.2.5 樣品液的配制 稱取1.2.1 蜂王漿50g 9 份于200mL 燒杯中，分別加入50g 1.2.2～1.2.4 所配制輔料溶液，攪拌均勻，待測定。另稱取1.2.1 蜂王漿50g 一份于200mL 燒杯中，加50mL 蒸餾水，攪拌均勻，待測定，作為對照。實驗重復(fù)三次。

1.3 實驗方法

設(shè)計如圖1，所示的實驗裝置來測定蜂王漿的共晶點，用萬用表作電阻計，低溫溫度計作測溫元件，凍結(jié)在冰柜中完成。實驗時把測溫探頭和電阻電極平行插入食品物料的中心位置，并保持一定的間距，用導(dǎo)線引出冷凍設(shè)備后接入測試系統(tǒng)［10］。在溫度變化過程中，通過萬用表和低溫溫度計同步讀取蜂王漿的電阻值和溫度。

圖1 蜂王漿共晶點測定裝置簡圖Fig.1 Diagram of royal jelly eutectic point measuring equipment

2 結(jié)果與分析

按照1.3 方法進(jìn)行測定，以溫度為橫坐標(biāo)，電阻為縱坐標(biāo)，得到物料的溫度與電阻變化曲線。一般將物料的凍結(jié)過程分成晶核形成階段、冰晶成長階段和共晶區(qū)階段這三個階段［11］。在晶核形成階段，物料剛從流體的狀態(tài)慢慢變成凝固的狀態(tài)，內(nèi)部還有大量可以自由移動的正負(fù)離子，因此電阻變化并不明顯;在冰晶成長階段，物料的表面已經(jīng)出現(xiàn)冰晶，且隨著溫度的下降，內(nèi)部冰晶的數(shù)量也在增加，這將導(dǎo)致能自由移動帶電離子數(shù)目減少，因此，在第二階段，物料的電阻會逐漸增大;在共晶區(qū)階段，物料被徹底凍結(jié)，帶電離子運(yùn)動停止，電阻值發(fā)生突變，一般將電阻突然增大時的溫度定為共晶點溫度［12-13］。

由圖2 可以看出，在0～-12℃之間，電阻的變化很緩慢，說明蜂王漿中還存在大量可以自由移動的帶電離子，-12～-20℃之間，冰晶體不斷形成，溶質(zhì)析出，溶液基本固化，電阻逐漸增大。根據(jù)前面所描述的共晶點確定條件，得出對照蜂王漿的共晶點-22℃。

圖2 對照蜂王漿溫度與電阻變化曲線Fig.2 Curves of the control royal jelly resistance values changing with temperature

圖3 是添加不同濃度的麥芽糊精的蜂王漿與對照蜂王漿的溫度電阻變化曲線圖。從圖中可以看出，在0～-22℃之間，在相同溫度下，添加12.5%麥芽糊精的蜂王漿所對應(yīng)的電阻大于其他處理的。但在共晶區(qū)，不同處理的電阻突變區(qū)不一樣，添加麥芽糊精的蜂王漿比對照蜂王漿其電阻突然增大時所對應(yīng)的溫度較高。

圖3 對照蜂王漿與添加麥芽糊精的蜂王漿溫度與電阻變化的曲線Fig.3 Curves of the control royal jelly and royal jelly added maltodextrin resistance values changing with temperature

圖4 是添加不同濃度的β-環(huán)糊精的蜂王漿與對照蜂王漿的溫度電阻變化曲線圖。從圖中可以看出，在共晶區(qū)，添加0.5%、1%的β-環(huán)糊精的蜂王漿的電阻突變區(qū)幾乎一樣，且這兩個處理的突變點很明顯，添加1.5%β-環(huán)糊精的蜂王漿變化趨勢比較平緩。

圖4 對照蜂王漿與添加β-環(huán)糊精的蜂王漿溫度與電阻變化的曲線Fig.4 Curves of the control royal jelly and royal jelly added β-cyclodextrins resistance values changing with temperature

圖5 是添加不同濃度的阿拉伯膠的蜂王漿與對照蜂王漿的溫度電阻變化曲線圖。從圖中可以看出，在共晶區(qū)，添加0.5%、1%的阿拉伯膠的蜂王漿的電阻突變區(qū)幾乎一樣，與對照蜂王漿相比，添加阿拉伯膠的蜂王漿其共晶點更低。

圖5 對照蜂王漿與添加阿拉伯膠的蜂王漿溫度與電阻變化的曲線Fig.5 Curves of the control royal jelly and royal jelly added gum arabic resistance values changing with temperature

根據(jù)圖2～圖5，由公式計算得出添加不同輔料及其不同濃度時所得共晶點，結(jié)果如表1。

表1 添加不同輔料的共晶點測量結(jié)果Table 1 The result of royal jelly added excipients eutectic point

由表1 可以發(fā)現(xiàn)，三種添加劑對蜂王漿共晶點均有影響，其中麥芽糊精會提高其共晶點;隨添加濃度的增大而提高，阿拉伯膠會降低其共晶點，但隨著添加濃度的增大共晶點有所提高。β-環(huán)糊精濃度在0.5%時，會提高其共晶點，而隨著β-環(huán)糊精濃度的增大，蜂王漿共晶點會降低。

3 結(jié)論

除了制冷溫度影響外，影響凍結(jié)程度最主要的就是溶液的性質(zhì)，物料共晶點是常作為凍結(jié)最終溫度的判斷依據(jù)。在凍結(jié)過程中，隨著溫度的降低，其不同溶質(zhì)的水溶液溶解度也發(fā)生變化。阿拉伯膠是阿拉伯半乳糖寡糖、多聚糖和蛋白糖的混合物，β-環(huán)糊精是環(huán)狀低聚糖，麥芽糊精是介于淀粉和淀粉糖中的多糖，其不同性質(zhì)對蜂王漿共晶點影響不同。本實驗研究表明，不同的凍干輔料對蜂王漿共晶點影響各不相同，為蜂王漿凍干工藝提供一定的依據(jù)。在凍干過程中，了解物料的共晶點為節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益有巨大作用。

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