優質蜂產品研發技術聯盟–打造台灣頂級蜂蜜供應鏈
廖英凱 | 特約文字編輯
宜蘭大學陳裕文教授團隊,左起依序為陳春廷(博士生)、游雅亘(助理)、             陳裕文教授、陳亮元(碩士生)、陳易成(碩士級助理)。
宜蘭大學陳裕文教授團隊,左起依序為陳春廷(博士生)、游雅亘(助理)、 陳裕文教授、陳亮元(碩士生)、陳易成(碩士級助理)。
「不純砍頭!」 是蜂蜜還是糖漿

      近年來食安事件頻傳,你是否懷疑過你吃的那溫潤醇厚的蜂蜜是大自然的恩賜還是化工香料色素與糖漿調和的黑心商品?你是否相信業者大聲疾呼「不純砍頭」的激情演出?抑或是聽過可以用蜂蜜水的泡沫來判斷蜂蜜的純度?2015年底,台北市衛生局稽查了15件標榜「天然」、「純正」、「100%」的蜂蜜,卻發現有3件不符國家標準CNS 1305,另有3件雖通過國家標準,但經碳同位素檢定後卻發現有摻糖或不夠純正的狀況。其實在過去幾年對蜂蜜稽查的案件中,不乏擁有各種認證或得獎的產品,被檢驗出有造假或不夠純正的問題。

      這些層出不窮的劣質蜂蜜訊息,打擊了蜂蜜的市場也警示了現有的認證規範確為不足。這樣的結果何以致之?我們可以從劣質蜂蜜的特性與製程來看其端倪。
     目前市面上的假蜜大致可分以下幾類:

1.      人造蜂蜜、調和蜂蜜:人造蜂蜜,亦稱調和蜂蜜,是利用玉米糖漿、焦糖色素與香精,調製而成。這樣的蜂蜜人的味覺難以分辨,且成本極低,每公升價格僅數十元。坊間教導民眾檢驗蜂蜜的偏方多是針對這種蜂蜜而言。例如將蜂蜜舉水稀釋十倍後搖晃,真實的蜂蜜會因為內含蛋白質而有大量泡沫,且這些泡沫持續時間可達數小時。但假蜜因不含蛋白質,產生之泡沫消散極快。雖然人造蜂蜜也可以透過添加蛋白酶以達到相同的成效,但因含有色素與香精的添加物,因此難以通過各種檢驗,僅流動於不直接面對一般消費者的食品材料通路之間。

2.      工廠混摻:這種劣質蜂蜜較難分辨,所謂「工廠混摻」就是將天然蜂蜜送到濃縮廠加工時,混入高果糖糖漿稀釋或是添加其他的便宜蜂蜜,再透過添加澱粉酶等天然蜂蜜的內含物,即可瞞混通過CNS-1305的國家檢驗標準。若不經由更進階的碳同位素檢驗法,則難以判斷其真偽。

3.     糖蜜殘留:這種劣質蜂蜜與蜜蜂養殖的產業特性有關。對於養蜂產業,每年三到五月是重要的產蜜期,因此有些養蜂人會在三月之前,在蜂箱中放置糖水餵食蜜蜂,把蜜蜂養壯。等到花開時節,蜜蜂產出的第一至一二批次的蜂蜜,就會含有較高的成分比例是餵食的糖,而非花蜜。然而,如果花期不穩或開花品質不理想時,養蜂人也會刻意餵食糖水來提高蜂蜜的產量。這樣所產出的蜂蜜雖然沒有額外加工或其他的添加物,對人體並無害,但因其並非來自植物的花蜜,也缺乏來自花朵的有機酸與酵素,更不符合今日對於蜂蜜應為「蜜蜂採集植物之花蜜或蜜露,經蜜蜂收集、混合自身特殊物質進行轉化、儲存、脫水到熟成之天然甜味物質。」的定義,因此也被歸類為劣質蜂蜜。

假蜜靠食品科學來解

 對於蜂蜜的檢測,多年來學界紛紛提出各種相關的技術,例如利用氣相層析法(gas chromatography, GC)與液相層析法(liquid chromatography, LC)來檢測蜂蜜中各種單醣的含量與比例;也可以利用高效陰離子交換層析-脈衝安培流檢測法(High-performance anion-Exchange chromatography with pulsed amperometric detection, HPAEC-PAD)來檢測蜂蜜中各種寡糖含量;或是利用近紅外光吸收光譜(Near Infrared Spectroscopy, NIRS)來比對蜂蜜攙偽後的成分改變。

  1.碳同位素分析 - 分辨蜂蜜與糖漿的利器

2012年起,宜蘭大學陳裕文教授團隊,建立了穩定碳同位素比例分析技術(Stable carbon isotope ratio analysis, SCIRA),這項技術是比較檢測物(蜂蜜)中,碳的同位素13C與12C的比率,來推定蜂蜜的成分或來源是否有造假或不純的可能。蜂蜜中碳同位素成分之所以會有差異,是因為不同種類的植物,會採用不同的光合作用機制,這些不同的機制將導致不同的碳同位素分化作用。例如玉米與甘蔗等作物,採用C4型的光合作用途徑,而擁有較高的13C同位素;而水稻、甜菜、樹薯、與多數蜜源植物則採用C3型的光合作用途徑,12C同位素比例則較高。又因假蜜糖漿多以玉米製成的高果糖糖漿或蔗糖轉化而成,因此藉由測量蜂蜜中12C與13C的碳同位素比例δ13C,就可以推測出摻假或不純的狀況。

如果蜂蜜來源是來自於甘蔗或玉米等C4植物糖漿,δ13C值應為 -9到 -15‰;但若是蜜源植物的純蜂蜜,則δ13C值應為 -23到 -28‰。因此,若測量數值介於這兩者之間,就很有可能是添加了糖漿稀釋或讓蜜蜂刻意餵食糖水所產生的蜂蜜。

為得到更準確的結果,陳裕文教授研究團隊再將蜂蜜的蛋白質,以國際分析化學家協會的指定方式分離(AOAC Official Method 998.12, 2005),再次計算蜂蜜蛋白與蜂蜜δ13C的差值%Adulteration,據過去研究指出,如果兩項差值大於1.0‰,即有可能是摻入人工糖漿的蜂蜜。由於天然蜂蜜蛋白與蜂蜜的來源相同,因此若以人工C4糖漿作為比較基準(δ‰(sweetener) = -9.7)。如果%Adulteration 大於7%,即代表被檢測的蜂蜜中摻有過多的糖漿,或主要蜂蜜來源並非花蜜而是糖水所致。陳裕文教授團隊以此抽驗市售62件蜂蜜,發現即有32件有摻假的嫌疑。

  2.GS-IMS氣相層析 - 刻畫蜂蜜味道的獨特指紋

 SCIRA的技術,可以準確地抓出混摻有蔗糖或玉米糖漿,以及過度或刻意餵食蜜蜂糖水的劣質蜂蜜。然而不肖業者仍可以利用樹薯澱粉所製作的人工C3糖漿,或是進口其他國家較便宜的蜂蜜混入來牟取不當利益。因此,建立產地鑑定的食品資料庫也成了蜂蜜品質把關的關鍵。

如同品茶、品酒一般,不同產地、蜜源、蜜蜂品種所產出的的蜂蜜也有不一樣的風味,這些風味來自成分上的差異。為能更精確量化各產地蜂蜜的特徵,陳裕文教授團隊使用了「氣相層析離子泳動光譜分析儀(Gas Chromatograph coupled to Ion Mobility Spectrometer, GC-IMS)」來建立各地蜂蜜成分的資料庫。

 GC-IMS的原理,是先將蜂蜜加熱,加熱後所揮發出來的揮發性有機物( Volatile Organic Compound, VOCs)內因有不同質量的分子團,導致揮發過程的擴散距離不一,又因氣相的擴散係數遠大於液相,因此能迅速將蜂蜜中的不同分子團給分離。分離的同時可再利用氚(3H)撞擊分子團,氚會發生β衰變放出電子而使分子團離子化帶有電性。再將這些離子通過電場,由於不同離子在電場中的遷移速率不同,因此可藉由離子飄移的時間,來對複雜成分的物質分離定性之。

 在GC-IMS的檢驗成果中,我們可以看到台灣蜂蜜和泰國蜂蜜在成分圖譜上確有顯著的差異。顯然的,這個技術在食安檢驗的應用與落實,將有助於遏止不肖業者造假產地或以便宜進口蜂蜜混摻造假的行為。

優質蜂產品研發技術聯盟      

 各種技術的研發當然都能有助於提升我國蜂蜜的品質。然而這些技術在今日的市面上仍不夠普及與受重視。以我國針對蜂蜜的CNS 1305國家標準來看,在成份上只針對水分、蔗糖、葡萄糖與果糖、水不溶物、酸度與反應蜂蜜是否新鮮與加工品質的羥甲基糠醛(HMF)含量等作規範,但這個標準對於高果糖糖漿來說都可以輕易通過,遑論是蜂蜜產品。而針對澱粉酶的活性規範,也可以在高果糖糖漿中格外添加澱粉酶來通過檢驗。顯然目前的國家標準,已無法藉以判定蜂蜜的品質以作為把關的依據,使得消費者需要依賴更多的標章、認證機制與對優質廠商的信賴,來幫助自己選擇良好品質的蜂蜜。

因此,陳裕文教授在宜蘭大學成立了「優質蜂產品研發技術聯盟」,除了更積極與嚴格地運用食品科學技術以辨識蜂產品的真偽外,更希望能帶動整體產業的提升。目前,以宜蘭大學蜜蜂與生技保健產品中心為核心,往供應鏈的上游尋找優質蜂蜜供應商合作,同時也向銷售端媒合各類通路。並由宜蘭大學與台灣SGS檢驗科技公司提供人工糖漿、農藥殘留、抗生素等的產品檢驗,並訂定了較CNS 1305更為嚴苛的標準。

此外,宜蘭大學蜜蜂與生技保健產品中心也肩負起從蜂蜜的採樣、檢驗,到最終的裝瓶、封條。針對採樣的蜂蜜,更有專人在採樣後以封條封存確保檢體的確實無誤。通過檢驗後的蜂蜜,也由宜蘭大學負責裝瓶、封條與封裝。每一瓶封裝完成的蜂蜜,均給予各自的流水編號與QRCode,消費者可以輕易追蹤每一瓶蜂蜜的產銷履歷與檢驗數據。從蜂蜜源頭的農產輔導,產品檢驗的食品科學到銷售通路的推廣與媒合,「優質蜂產品研發技術聯盟」正重新打造頂級蜂蜜的完整供應鏈,讓蜂蜜能擺脫食安的疑慮,重現其珍貴價值。

註:陳裕文教授研究團隊獲科技部102年度「產學技術聯盟合作計畫」補助(計畫名稱:優質蜂產品研發技術聯盟(2/3),執行期間:2016/02/01~2017/01/31)。科技部推動「產學技術聯盟合作計畫」之目的,係為促使大專校院及學術研究機構有效運用研發能量,以其已建立之核心技術與相關之上中下游業界建構技術合作聯盟,以協助產業界提昇競爭能力及產品價值。