花蜜是如何轉(zhuǎn)化成蜂蜜的 ？
2021-01-04
蜂蜜是蜜蜂采集植物花蜜或植物活體分泌物或在植物活體上吮吸蜜源昆蟲排泄物等生產(chǎn)的天然甜味物質(zhì)，與其自身分泌的特殊物質(zhì)結(jié)合轉(zhuǎn)化、沉積、脫水、貯藏并留存于蜂巢中直至成熟。蜂蜜含有糖、酚類化合物、蛋白質(zhì)、酶等對身體健康有益的化合物。
蜂蜜的生產(chǎn)過程是及其復(fù)雜的生物轉(zhuǎn)化過程，花蜜轉(zhuǎn)化為蜂蜜的機(jī)制，既是蜂蜜生產(chǎn)的起點，又直接反應(yīng)其真實性的途徑，故明確蜂蜜成熟過程中物質(zhì)變化十分必要。
花蜜是植物特定的蜜腺分泌的含糖液體，可作為傳粉者的獎勵，對許多開花植物的成功繁殖至關(guān)重要，花蜜中除了糖以外，還含有氨基酸、蛋白質(zhì)、脂類和酚類化合物等。
研究表明，花蜜中糖類物質(zhì)的產(chǎn)生涉及諸多與淀粉代謝相關(guān)酶的調(diào)控，首先，植物光合作用產(chǎn)生的葡萄糖最終以蔗糖的形式經(jīng)韌皮部從源組織(葉片等主要光合組織)運輸?shù)綆旖M織(幼葉、根、花、蜜腺等)，隨后運輸?shù)矫巯僦械恼崽菑膸於隧g皮部篩管一伴胞復(fù)合體輸出，進(jìn)入庫細(xì)胞后與腺普二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合成酶和分支酶作用形成淀粉。
當(dāng)植物開花時，植物為了吸引傳粉者，將蜜腺中的淀粉分解為二磷酸尿苷葡萄糖(UDP-葡萄糖)和果糖一6一磷酸，隨后UDP-葡萄糖和果糖-6-磷酸在蔗糖合酶，蔗糖磷酸合酶， SPS和其他酶的作用下重新合成蔗糖這些蔗糖分子被蔗糖轉(zhuǎn)運體運輸?shù)矫巯賰?nèi)部的細(xì)胞間隙，在這里，蔗糖又被細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶(CWINV4 )水解成果糖和葡萄糖。
最后，這些糖類物質(zhì)和水一起通過蜜腺表面開放的氣孔被分泌到蜜腺外部，形成花蜜。昆蟲吸食植物的花蜜作為食物，同時也達(dá)到了植物授粉的目的。蜜蜂作為傳粉者，對植物的成功繁殖起到關(guān)鍵的作用，蜜蜂所釀造的蜂蜜對人類的健康生活也帶來諸多益處。
蜜蜂釀造蜂蜜要經(jīng)過二個截然不同的過程:即物理過程和生化過程。物理過程主要是通過除去花蜜中的多余水分來實施。蜜蜂蜜囊細(xì)胞負(fù)責(zé)吸收花蜜中部分水分，然后通過血淋巴從馬氏管進(jìn)入直腸排泄到體外。被采回巢箱內(nèi)的花蜜則分散地貯于許多巢房中，這樣可以擴(kuò)大蒸發(fā)面，此外，蜜蜂還通過在巢門口振動翅膀扇風(fēng)，引起空氣對流，以加速濃縮并將水分降到20%左右，最終便形成高濃度蜜，以抑制各種微生物的生長。生化過程主要是蜜蜂在采集花蜜時分泌a-葡萄糖苷酶和淀粉酶等并將其混入花蜜內(nèi)，而采回的花蜜可以被蜜蜂成功吮入蜜囊，并在口器中反復(fù)多次后，再將蜜汁移入另一巢房。
目前對于蜂蜜的蜜源鑒別等大多集中在最終產(chǎn)物—蜂蜜，然而蜂蜜的生產(chǎn)過程是一種復(fù)雜的生物轉(zhuǎn)化過程，花蜜轉(zhuǎn)化為蜂蜜的機(jī)制，既是蜂蜜生產(chǎn)的起點，又直接反應(yīng)其真實性的途徑，故研究從花蜜到成熟蜂蜜的轉(zhuǎn)化過程是十分有必要的。
據(jù)報道，Svecnjak等人利用傅里葉變換紅外光譜結(jié)合理化參數(shù)分析溫州蜜柑花蜜、蜜囊蜜和蜂蜜的光譜，結(jié)果表明蜂蜜轉(zhuǎn)化過程中蜜囊蜜中化學(xué)成分與蜂蜜和花蜜中存在明顯差異，且糖物質(zhì)變化顯著，對洋槐花蜜和蜂蜜的理化參數(shù)及糖物質(zhì)進(jìn)行測定，結(jié)果表明洋槐蜂蜜的次生代謝產(chǎn)物的含量高于花蜜，且洋槐蜂蜜比花蜜具有更強(qiáng)的抗氧化性。
南昌大學(xué)采用高效液相色譜-蒸發(fā)光散射對6種蜂蜜成熟過程中糖的變化及油菜盛花期花蜜不同時間段糖類物質(zhì)的組成進(jìn)行檢測，建立了標(biāo)準(zhǔn)品結(jié)合HPLC-ELSD分析蜂蜜中糖類物質(zhì)的方法，采用建立的HPLC-ELSD方法，分別以油菜和洋槐的花蜜、蜜囊蜜、水蜜和成熟蜜為實驗材料，研究其成熟過程中糖的變化規(guī)律。HPLC-ELSD從中測出了果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、海藻糖和未知，這些糖的總含量在成熟過程中呈現(xiàn)上升的趨勢。
在洋槐花蜜中蔗糖含量高達(dá)52.14 g/100g，隨著蜜蜂分泌的α-葡萄糖苷酶等消化酶的加入，蔗糖不斷被轉(zhuǎn)化為果糖和葡萄糖，所以蔗糖含量由52.14g/100g逐漸降低至1.39 g/10.0g，果糖和葡萄糖含量由18.33 g/100g逐漸升高至72.79 g/100g。
油菜蜜和洋槐蜜的變化趨勢一致，在蜂蜜成熟過程中糖物質(zhì)越來越豐富，其不同的是油菜花蜜中果糖和葡萄糖含量較高，分別為11.68g/100g和11.16g/100g，而蔗糖含量較低，為1.2 g/100g，這是由于植物為了適應(yīng)訪花者的覓食喜好而產(chǎn)生的生物進(jìn)化，但單糖:蔗糖的比值仍能說明蔗糖不斷被水解為果糖和葡萄糖。
臍橙、蜜桔、椴樹和油茶蜂蜜成熟過程中除了檢測到果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和海藻糖，還檢測到蜜二糖，其變化趨勢與洋槐蜂蜜成熟過程的變化趨勢一致。上述結(jié)果均表明成熟蜜中的糖物質(zhì)具復(fù)雜性及多樣性，成熟蜜更優(yōu)質(zhì)。
利用HPLC-ELSD首次明確了歐洲油菜花蜜中糖的日變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，隨著時間的延長，花蜜的含水量從92.15%到37.84%顯著下降；14:00點之前僅檢測到果糖和葡萄糖，二者含量依次為:6.81 g/100g、15.23 g/100g、16.2 g/100g 和 17.45 g/100g，而從16:00開始，開始從花蜜中檢出蔗糖。
