专利名称：：降低蜂蜜产品中的孢子含量的方法以及可通过该方法获得的蜂蜜产品的制作方法
技术领域：
：本发明涉及通过高温、短时间的热处理(该热处理产生的颜色和味道的变化最小)来减小蜂蜜产品中的致病厌氧细菌孢子的危害。该最小变化表示为产品中的HMF(羟甲基糖醛，见下文中的定义)含量增加不超过15mg/kg。技术背景蜂蜜用于工业中，并由许多消费者直接消费。应当知道，蜂蜜可包含肉毒杆菌孢子，该肉毒杆菌孢子可能由蜜蜂采集。在很多国家都不鼓励小于一岁的嬰儿食用蜂蜜，因为在婴儿体内，肉毒杆菌能够在肠内繁殖，并开始排泄毒素，该毒素使得嬰儿生病(婴儿肉毒中毒)。对于大于一岁的儿童以及进行抗生素治疗或患有肠道疾病的成年人，也同样可能如此。蜂蜜广泛用于伤口治疗。肉毒杆菌偶尔也可能在伤口中生长(伤口肉毒中毒)。欧洲科学委员会(EU，sScientificCommittee)已经研究了问题的复杂性和危害，并在文献"蜂蜜和微生物危险"("HoneyandmicrobiologicalHazard")(在2002年6月19-20日采用)中公开。在该文献中，还写到没有哪种方法能够消除蜂蜜中的孢子，且蜂蜜的选择不能通过化验来进行，因为蜂蜜中的肉毒杆菌孢子的发生率通常很低。而且还说明目前对蜂蜜的热处理在低温下(低于85。C)进行且持续时间相对较短(大约10秒)。这种热处理不能减少肉毒杆菌孢子和其它孢子的发生率，它的目的只是熔化蜂蜜中的晶体，并可以防止霉菌和真菌的生长。在热处理中，已知杀死肉毒杆菌和其它孢子需要在110。C以上的温度下保持相对较长时间(超过1秒)。根据食品微生物学(Adams&Moss)，sporogenes杆菌孢子(C.sporogenesspores)的大批死亡时间是在121。C(D121)下0.1-1.5分钟，而A&B类型的肉毒杆菌孢子是在D121T0.1-0.2分钟。因为sporogenes杆菌并不致病，且在形态上非常类似于肉毒杆菌，并有稍微更高的耐热性，因此，它是用于评估肉毒杆菌的杀死情况的合适测试有机物。它在处理工业中用于该目的为公知。还已知对于蜂蜜而言，在热处理温度超过IIO'C和保持时间相对较长(超过1秒)的情况下，蜂蜜的味道和颜色有相当大的变化。HMF(羟甲基糖醛)用作蜂蜜的热影响和储存变化的指示器。通过使蜂蜜在高于ll(TC下处理并超过l秒钟，HMF含量将增加超过每千克15mgHMF,味道和颜色明显变化(类似麦芽味道和变暗)。定义蜂蜜更专业的定义见2001年12月20日的EUCouncilDirective2001/110/EC,附件II。4艮多关于蜂蜜的总体定义见HoneyDirective。蜂蜜产品的意思是包括蜂蜜、蜂王精、蜂胶和/或蜂胶提取物的各种产品。蜂蜜蜂蜜的意思是由蜜蜂属的产蜜蜜蜂从植物的花蜜或者从植物活体质，该、花i、分泌物或排二物由蜜蜂收集:通过与蜜^^自身的^殊物质组合而转变、储存在蜂巢中并使它熟化。蜂王精从年轻蜜蜂的头顶的腺体分泌的分泌物，它用于喂养在幼虫阶段的开始2-3天的蜜蜂幼虫，且它作为蜂王幼虫在整个幼虫阶段的唯一食物。该分泌物具有很高的蛋白质、类酯物、配糖体、维生素、激素、酶和矿物质含量。蜂胶蜂胶的意思是由蜜蜂处理的、基于树脂的原始天然产品，它包含多种生物活性组分，这些生物活性组分的化学成分包括薛烯(terpens)、肉桂酸、咖啡酸和它们的酯、氨基酸以及类黄酮。蜂胶提取物利用水或乙醇提取的蜂胶的组分。HMF代表5-羟曱基糖醛。HMF值描述为mg/kg蜂蜜，是蜂蜜由于热处理而变暗的测量值，它根据DIN10751/1来确定。在用于人们消费的产品中使用的蜂蜜通常应当有最多20%的水含量，且HMF的含量必须最多40mg/kg。大批死亡值是大批死亡的数目的测量值。例如，大批死亡值2是数目减少99%，而大批死亡值3是数目减少99.9%。大批死亡时间是在特定温度下使存活数目减少90%或llog的时间。孢子是由特定微生物形成的抵抗体，它能够作为生长细胞而生长。厌氧孢子是能够在没有氧分子的情况下作为生长细胞而生长的孢子。它们由方法DRCM，5d，37。C来确定。无孢子是孢子水平最大为1cfu/g的产品。在蜂蜜中自然出现的厌氧孢子是根据在EU文献"蜂蜜和微生物危险，，("HoneyandmicrobiologicalHazards"(在2002年6月19-20日采用)中所述的数据而可能存在于蜂蜜中的厌氧孢子的数目。认为最大为10000cfu/g。
发明内容目前已经惊讶地发现通过在超过110。C温度下对蜂蜜进行保持时间低于l秒的热处理，可以大批死亡孢子，同时蜂蜜的颜色、味道和HMF含量的变化很小。因此，通过在110-140。C的温度下进行热处理，可以4吏得加入蜂蜜中的厌氧孢子(sporogenes杆菌)的数量减小从1至81og。因此提供了一种方法，该方法能够减少在蜂蜜中天然出现的厌氧孢子，从而消除小于2岁的儿童由于摄入大量蜂蜜而引起嬰儿肉毒中毒的危险。而且，蜂蜜在不会引起伤口肉毒中毒危险的情况下用于伤口治疗。该方法还可用于处理蜜蜂的其它分泌物(蜂胶和蜂王精)或者由该分泌物制备的提取物和糖浆。已经知道，孢子能够通过在高于ll(TC温度下保持几秒或几分钟而减少，但是这将导致蜂蜜产品的味道和颜色产生较大变化，且HMF含量增加超过15mg/kg。由于非常短的保持时间，我们的产品保持它的天然颜色和味道，这由HMF的较小增量(最大15mg/kg)来表明。图1是UHT设备的草图；图2表示了HMF的形成(mg/kg);图3表示了在蜂蜜中的孢子杀死情况。具体实施方式本发明的目的是提供热处理过的蜂蜜产品，它没有天然出现的厌氧孢子，且HMF含量小于40mg/kg;该蜂蜜产品成蜂蜜或它的糖浆的形式；该蜂蜜产品成蜂胶或它的糖浆的形式；该蜂蜜产品成蜂王精或它的糖浆的形式；一种方法，其中，在液体蜂蜜和其它蜂蜜产品中，通过在超过iio。c的温度下热处理且保持时间低于l秒，对于厌氧孢子获得比由文献已知的大批死亡时间短得多的大批死亡时间；蜂蜜的处理，其中，所有自然出现的孢子可以通过热处理来消除(减少)，且HMF含量最多增加15mg/kg，对颜色、气味和"未道的影响最小；在超过110。C温度和保持时间低于1秒的情况下对蜂蜜进行热处理，其中，在处理后HMF低于40mg/kg,相对于热处理前在蜂蜜中的水平最多增加15mg/kg;对添加了蜂蜜或来自蜜蜂的其它产品(蜂王精、蜂胶等)或其提取物的糖浆在超过ll(TC的温度下保持时间低于1秒而进行热处理，目的是减少厌氧孢子的数目，并比通常使用的热处理更好地保留味道和物理-化学特性。因此，本发明涉及一种通过使蜂蜜产品在110。C-170。C下热处理0.001秒至1秒(即l-1000ms)而明显减少或消除蜂蜜产品中的肉毒杆菌孢子的自然出现含量，从而使得HMF含量不会明显增加的方法。HMF含量不会明显增加的意思是当蜂蜜用于消费目的时增量最多为15mg/kg。根据规定，不用于工业或面包房用途的蜂蜜的最大HMF含量为40mg/kg。因此，可以制备HMF含量低于40mg/kg的无孢子蜂蜜产品。明显减少或消除的意思是大批死亡数值为1-8(logl至1og8cfu/克)，即logl、1og2、1og3、1og4、1og5、1og6、1og7或1og8。在处理中使用的蜂蜜产品可以进行普通的预处理，例如过滤或在低温下进行热处理。处理温度可使用的温度有115。C、120。C、125。C、130。C、135。C、140。C、145°C、150°C、155°C、160°C、165。C或170。C。当使用更低温度时，通过较短处理时间不会使孢子减少或减少较差。可以使用甚至更高的温度，但是这时变色、味道和HMF含量变差的危险更高。热处理时间，也称为保持时间热处理时间从大约lms至大约1000ms。特别优选的保持时间为lms、2ms、3ms、4ms、5ms、6ms、7ms、8ms、9ms或10ms，但是也可以釆用20ms、30ms、40ms、50ms、60ms、70ms、80ms、90ms或100ms的更长保持时间。还有，保持时间可以直到大约1000ms,例如900ms、800ms、700ms、600ms、500ms、400ms、300ms或200ms。当然，目标是在较高温度下热处理较短时间。目前优选的处理是在130'C下持续0.01秒。处理可以在能够在超过100。C的温度和保持时间从2-1000ms的情况下对产品进行热处理的设备中进行。该设备可以根据灌注原理或者通过蒸气注入、蒸汽注入来工作。市场上的这种设备可以从例如Niro、GEA、APV和TetraLaval等公司而获得。保持时间4艮不容易确定，该保持时间根据设备中的多个物理条件来确定，包括保持室的尺寸、蒸气压力、阀位置和物理蒸气数据，它根据的原理例如由Niro的欧洲专利申请EP1047303A2(ULTRA-SHORTHEATTREATMENTMETHODFORALIQUID)可知。本发明还涉及可通过所述方法获得的蜂蜜产品。根据开始材料的HMF含量，获得的蜂蜜的HMF含量(mg/kg)可低于40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20，或者甚至更低的值，且大批死亡值为从llog至81og,还包括21og、31og、41og、51og、61og和71og。获得的结果在下面示出。同时，可以获得低于3%的水含量的最小增量。可以想象，通过例如处理新提取的蜂蜜，可以获得甚至更低的HMF含量(mg/kg),例如20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5。很难说明它能够有多低，因为蜂蜜已经有的HMF含量会增加。因此，高达15mg/kg的增量和高达40mg/kg的含量是可接受的。目标是使最终的蜂蜜中具有最小增量和最小HMF含量。根据本发明，在热处理之前进行预热时间的优化，例如在LSI设备中进行(见下文)。可以预计，HMF含量的最大增量可以降低至14mg/kg、13mg/kg、12mg/kg、llmg/kg、10mg/kg、9mg/kg、8mg/kg、7mg/kg、6mg/kg、5mg/kg、4mg/kg、3mg/kg、2mg/kg。在开始时，用于试验的蜂蜜具有28mg/kg的HMF含量，因为它预先已在供应商处进行普通的轻凝二热处理(通过70。C的热空气而熔化，并在过滤之前加热至54匸)，以便熔化可能有的晶体。当使用新提取的蜂蜜时，HMF含量可能低至l-5mg/kg。不同蜂蜜类型之间的自然含量可能变化。试验部分采用了以下确定方法厌氧孢子的减少(杀死)通过添加合适的厌氧孢子以及确定热处理之前和之后的孢子水平来评估厌氧孢子的减少。对于形态、物质转变和耐热性，Sporogenes杆菌都与肉毒杆菌非常类似。我们使用该有机物，因为它不会致病，因此通常用作测试有机物和代替肉毒杆菌。利用Sporogenes杆菌在大约l升生长介质中进行做种。介质放置在37'C下，且细菌在无氧状态下进行繁殖。当不再有营养物质和生长停止时，介质进行冷却。这时，生长细胞(vegetativecell)将采取孢子的形式。孢子含量通过显孩i镜计数和通过板发散方法进行培养而确定。目的是向蜂蜜添加最少lx105cfu/g。重要的是在孢子悬浮液中获得较高孢子浓度，以避免蜂蜜稀释太多。孢子悬浮液被充入3xl升的、具有螺紋帽的试瓶中(所谓的蓝帽)。这些蓝帽在接收后冷却储存。紧接使用之前，孢子溶液被加至预热的蜂蜜中并进行搅拌，且搅拌仔细进行。因为较高粘性和较短保持时间，因此并不期望孢子将在LSI设备(见后面)的平衡罐内在蜂蜜中沉淀。蜂蜜的渗透压将保证防止开始发芽，否则该发芽将降低孢子的耐热性。孢子含量的确定分析根据MPN(最可能数)方法来进行，并由杆菌和梭菌种类的细菌来检验需氧和厌氧孢子。方法是OXOID-Crossley奶MPN方法。使用Oxoid-Crossley奶介质-Oxoid0213。试样在80°C下热处理20分钟，以便杀死生长细胞和开始形成孢子。根据MPN原理进行一系列的稀释，并在3排3管中进行做种，该管有lml试样(或稀释液)。试样在加热箱中在37。C下培养4天。观察试样，且在介质的颜色变成紫色时得到确认。热处理温度热处理温度由FrodePedersenTermoelement类型K.No.061901-l确定，且接地焊点由AmetekDenmarkA/S提供。保持时间称为保持时间或保留时间的处理时间由保持室的容积、产品流量和使用的蒸气能级计算值来计算。蒸气能级由减压阀上测定的压力和阀的特征来计算。压力损失根据2个标定数字压力计确定。产品流量通过磁流量计来确定。这些数据通过数据记录而连续地收集。特别对于小型设备，该方法有点不准确，但是所有保持时间都估计低于1秒。对于大型设备，可以使用精确的蒸气计，这增加了计算出的保持时间的精确度。不过，该计算值用于确定孢子的杀死动力学。HMF的确定在HonninginstituttetDr.C.Lullmann,Bremen进行夕卜部分析。方法根据DIN10751第一部分，称为Winkler并4吏用p-甲苯胺和光度计确定。热处理设备UHT处理在引导UHT设备上利用称为LSI的直接蒸气注入进行。LSI设备是NiroA/S(现在是GEA)Gladsaxevej305，Soborg，Denmark公司的商标，但是市场上有其它合适的设备能够进行很短保持时间(低于2秒)的热处理，例如IvensysAPV公司的InstantInfusion。4吏用的设备的能力为100kg/小时。设备设计成在超过100。C的温度下在极低保持时间(小于l秒)下工作。这通过供给过量蒸气来进行，该过量蒸气使产品非常快地从保持室排出。设备设置有数据记录，主要工作数据可由动态热计算来计算。图l表示了UHT设备的示意图。图中标记的意思如下11=供给罐。Fh闪蒸罐。Kl二冷凝器。P^压力计。Tl二温度计。Pl-供给泵P-2—欠回泵。P-3-真空泵。LS^LSI单元。R-孔。Vl-蒸气减压阀V2-吸入阀。V3-取样橡胶隔膜。V4-取样抽头。Hl-保持室LSI的操作在NiroA/S的附随文献中说明。这种方法可以在其它制造商的相应UHT设备中进行。实例蜂蜜中的孢子减少做种利用Sporogenes杆菌在大约1升生长介质中进行。介质布置在37'C，且细菌在无氧状态下繁殖。当不再有营养物且生长停止时，介质进行冷却。这样，生长细胞将采取孢子形式。孢子含量通过显微镜计数和通过板发散方法进行培养而确定。目的是向蜂蜜添加最少1xl05cfu/g。重要的是在孢子悬浮液中获得较高孢子浓度，以避免蜂蜜稀释太多。孢子悬浮液被充入3xl升的蓝帽。这些蓝帽在接收后冷却储存。45kg的蜂蜜储存在储罐中，且将外套加热至50。C。重要的是外套中的水温不超过55。C,因为当温度太高或加热时间太长时，HMP含量将增加。此后添加3升Sporogenes杆菌悬浮液。仔细进行搅拌。取出具有孢子的蜂蜜试样进行分析。LSI设备在水上起动，并设置成140匸的LSI温度和55。C的闪蒸蒸气温度。当设备开始稳定运行时，使得供给罐中的水液面完全降低，且添加包含孢子悬浮液的蜂蜜。蜂蜜在设备中加热至140。C温度，并保持该温度小于l秒，并闪蒸冷却至55°C。当设备稳定运行时在闪蒸冷却后取出蜂蜜试样。试样在热处理之前和之后对Sporogenes和HMF进行分析。可在其它温度重复该试验，例如150、130、120和110。C。蜂王精糖浆中的孢子减少制备30kg糖浆，这通过称量出9kg的水和在水池中将它加热至55。C进行。然后加入18kg果糖，该果糖溶解于水中。该溶液添加3kg的冻干蜂王精。该蜂王精糖浆添加至孢子悬浮液中，并与蜂蜜类似地在LSI上进行处理。在LSI处理之前和之后同样采取试样。蜂胶糖浆中的孢子减少制备30kg糖浆，这通过称量出9kg的水和在水池中将它加热至55。C进行。然后加入18kg果糖，该果糖溶解于水中。该溶液添加3kg的来自Proph的冻干蜂胶提取物(PWE-13)。该蜂胶糖浆添加至孢子悬浮液中，并与蜂蜜类似地在LSI上进行处理。在LSI处理之前和之后同样采取试样。通过使用大约60%的果糖糖浆，将获得自保存效果，因为酵母菌和细菌不能在较高渗透压下生长。通过使用果糖，还将避免结晶。当产品表面气体为惰性气体(例如氮气或二氧化碳)时，将能够安全地储存产品，因为这样细菌、酵母菌和霉菌的生长都能够防止。结果通过使用上述基本方法，将获得以下结果。表2:蜂蜜的测定<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>在图2中表示了与温度和保持时间相比较的HMF(mfZkg)形成。保持时间高于1秒的试样通过在水池中加热来制备，在该水池中，温度保持所述分钟数。在温度120。C-140。C下，LSI处理使HMF含量增加高达IOHMFmg/kg。在110。C时似乎对HMF含量没有影响。因为较长保持时间，加热至80。C和90。C似乎使HMF含量大大增加。在80。C和90。C保持时间为300和1800秒时，没有测量到孢子的任何减少(结果未示出)。对于经LSI处理的蜂蜜，对蜂蜜标准(HMF含量最多40mg/kg)指令的遵守似乎没有问题。表3:试验的结果和孢子计算值<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表3以曲线图表示了获得的结果。结论如图3所示，本发明的方法可以在小于1秒的计算保持时间下非常高效地减少Sporogenes杆菌孢子。我们已经在110。C下获得大约llog的减少，并在140。C下增加至81og的减少。这样高效杀死情况将产生良好的Dt值(大批死亡时间)。根据文献，Sporogenes杆菌的D121值在0.1-1.5分钟之间，通常为1分钟。通过本方法，在120。C下获得令人惊讶的8.59*10-5分钟的Dm值，即比表中的值缩短11000-12000倍的杀死时间。目前还不能解释该巨大效果的原因，但是瞬时加热和冷却将可能有某种楔子效果(chockeffect),这产生比普通热处理(更长时间)明显更高的杀死效果。杀死曲线、D121、Dt值在很多文献中都经常介绍，例如Palczar、Reid和Chan的Microbiology,1977或PoulErnerAndersen&JorgenRisum的"Indtroduktiontillevnedsmiddelteknologien，，，1989。HMF含量在加热过程中增加，但是在UHT处理时比在低温下延长加热时的增加更少。因此，在UHT处理蜂蜜时将成功遵守最大40mgHMF每kg的指示标准。权利要求1.一种经热处理的蜂蜜产品，它没有自然出现的厌氧孢子，且HMF含量低于40mg/kg。2.根据权利要求1所述的蜂蜜产品，其中该产品是蜂蜜或它的糖浆。3.根据权利要求1所述的蜂蜜产品，其中产品是蜂胶或它的糖浆。4.根据权利要求l所述的蜂蜜产品，其中产品是蜂王精或它的糖浆。5.—种制备如前述任意一个权利要求所述的产品的方法，它在明显减少或消除天然蜂蜜产品中自然出现的肉毒杆菌孢子含量的情况下，通过在110。C-17(TC在保持时间为0.001秒至1秒之间的情况下对它进行热处理，且HMF水平的增加不超过15mgHMF每kg,且在处理后产品中的HMF含量低于40mgHMF每kg。6.根据权利要求5所述的方法，其中蜂蜜产品在110°C-140°C下热处理0.001秒至1秒。7.根据权利要求5所述的方法，其中蜂蜜产品在至少120°C-130。C下热处理0.001秒至1秒。8.根据权利要求5所述的方法，其中蜂蜜产品在至少125。C下热处理0.1秒。9.根据权利要求5所述的方法，其中蜂蜜产品在至少130。C下热处理0.01秒。10.根据权利要求5至9中任意一个所述的方法，其中蜂蜜产品是蜂蜜或它的糖浆。11.根据权利要求5至9中任意一个所述的方法，其中蜂蜜产品是蜂胶或它的糖浆。12.根据权利要求5至9中任意一个所述的方法，其中蜂蜜产品是蜂王精或它的糖浆。13.根据权利要求5至12中任意一个所述的方法，其中该方法在UHT设备中进行。14.一种蜂蜜产品，通过前述权利要求5至13中任意一个所述的方法而获4寻。15.根据权利要求14所述的蜂蜜，其中HMF含量低于40mg/kg，且大糸匕死亡值为1-8(llog至81ogcfu/g)。全文摘要本发明涉及减少蜂蜜产品中的孢子含量的方法以及通过该方法获得的蜂蜜产品。通过在高温下热处理蜂蜜产品非常短时间，将在不会使产品变坏的情况下获得很大程度的大批死亡效果。文档编号A61L15/28GK101132704SQ200580038957公开日2008年2月27日申请日期2005年11月15日优先权日2004年11月15日发明者S·H·彼得森申请人:阿尔拉食品公司