Мед – это ценный природный продукт, содержащий важные питательные вещества, такие как углеводы, белки, минеральные соли, витамины, ферменты и другие, всего около 300 составляющих [5]. Мед характеризуется антибактериальными, фармакологическими, иммунологическими свойствами.
В России оценку качества подлинного пчелиного меда регламентируют требования ГОСТ 19792-2001 «Мед натуральный. Технические условия», которые идут на мед, собранный и реализуемый частными пчеловодами.
При исследовании меда пользуются органолептическими, микроскопическими и измерительными методами. Органолептическое исследование позволяет установить цвет, аромат, консистенцию, вкус, наличие посторонних веществ, брожение меда. Физико-химические методы определяют содержание воды, инвертированных сахаров, сахарозы, диастазы, кислотность, количество оксиметилфурфурола.
На рынках и магазинах города присутствует широкий ассортимент меда как местных производителей, так и собранный в других регионах (липовый, каштановый, барбарисовый, горный и другие). Стабильный высокий спрос часто приводит к фальсификации меда, обнаружить которую можно лишь лабораторными методами исследования.
Цель работы: исследовать физико-химические показатели качества меда различного географического и ботанического происхождения.
Задачи исследования:
1) установить ботаническое происхождение меда методом микроскопии;
2) провести сравнительный анализ физико-химических показателей качества меда различного ботанического и географического происхождения;
3) определить содержание оксиметилфурфурола в исследуемых образцах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
Материалы и методы исследования
Для оценки физико-химических показателей был отобран 21 образец меда с 7 разных частных пасек в период с июня по сентябрь 2015 года. Учитывая географическое положение баз пчеловодства, их поделили на 4 природные зоны, начиная с таёжной и заканчивая субтропической зонами (табл. 1).
Таблица 1
Климатические зоны баз пчеловодства
|
Образцы мёда |
Климатическая зона |
|
1 |
Субтропическая зона |
|
2 |
Лесостепная зона |
|
3 |
Лесостепная зона |
|
4 |
Таежная зона |
|
5 |
Зона степей |
|
6 |
Лесостепная зона |
|
7 |
Зона степей |
По ботаническим характеристикам исследуемые образцы были поделены на 3 вида: липовый, расторопшевый и разнотравье (табл. 2).
Физико-химические исследования меда проводились с использованием следующих методов:
1) рефрактометрический – позволил определить массовую долю воды (Рефрактометр ИРФ 454Б2М);
2) титриметрический – для определения сахарозы, инвертированного сахара, кислотности, диастазы;
3) хроматографический – определение оксиметилфурфурола методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ «ОРЛАНТ»);
4) микроскопический – для определения пыльцевых зерен и структуры кристаллов сахарозы и глюкозы (микроскоп «МИКМЕД-5»).
Результаты исследования и их обсуждение
Микроскопирование меда позволило установить ботаническое происхождение меда 3 видов – липовый, расторопшевый и разнотравье. Пыльцевое разнообразие наблюдалось в меде под номером 2, 3, 5 и 6. Мед под номером 7 преимущественно содержал пыльцу липы, расторопши и луговых трав (разнотравье).
Изучение кристаллизованного состояния меда показало, что мед с пасек 2 и 4 имеет в своем составе большое количество кристаллов сахарозы. Из чего можно сделать вывод, что меда этих пасек или были фальсифицированы сахарным сиропом, или же происходила подкормка пчел тростниковым сахаром [2].
Результаты органолептического метода исследования позволили определить наличие типичного медового запаха почти во всех исследуемых образцах меда разных регионов, за исключением меда под номерами 2 и 4. По консистенции все образцы, за исключением вышеуказанных, были севшими, т.е. либо уже закристаллизовались, либо этот процесс уже начался. По цвету мед с разных пасек был от светло-желтого сквозь янтарный до светло-коричневого. Вкус в основном был сладкий, сладко-кислый, с терпким и нежным, мягким привкусом.
Результаты физико-химических исследований показателей качества меда, выполненные в соответствии с ГОСТ 19792-2001 «Мед натуральный. Технические условия», представлены в табл. 3–6. Контрольным был взят район под номером пять.
Среднее значение массовой доли воды во всех образцах составляло 19,47 %, за исключением двух районов 2 и 4, показатели которых превышали допустимую влажность и варьировали от 22,9 до 27,3 % соответственно.
Водность мёда показывает его зрелость и обусловливает пригодность для долговременного хранения. На показатель водности меда могут влиять климатические условия в сезон качки, наличие инвертированного сахара и сахарозы, условий хранения [1, 2, 6, 7].
Таблица 2
Характеристика медоносов
|
Вид меда |
Медонос |
Характеристика |
|
Липовый |
Липа мелколистная (Tilia cordata Mill) |
Липа – один из лучших медоносов: 1 га сплошного древостоя дает около 800 кг меда |
|
Расторопшевый |
Расторо?пша пятни?стая (Silybum marianum) |
Хороший медонос, цветущий с июня по сентябрь |
|
Разнотравье |
Донник лекарственный (Melilotus officinalis), Кипре?й узколистный (Epilobium angustifolium), Душица обыкновенная (Origanm vulgare) |
Медонос отличается своим разнообразием, богатством пыльцевого состава |
Таблица 3
Определение массовой доли воды и сахарозы в исследуемых образцах меда
|
Районы |
Массовая доля воды, по ГОСТ 19792-2001 не более 21 % |
Массовая доля сахарозы, не более 5 % |
||||
|
Разнотравье |
Липа |
Расторопша |
Разнотравье |
Липа |
Расторопша |
|
|
1 |
20,46 ± 0,4 |
17,4 ± 0,52 |
16,4 ± 0,45 |
3,21 ± 0,11 |
4,53 ± 0,6 |
2,67 ± 0,11** |
|
2 |
23,56 ± 0,05* |
22,9 ± 0,37 ** |
25,26 ± 0,49 |
7,53 ± 0,49** |
12,5 ± 0,55** |
10,36 ± 0,53 |
|
3 |
17,7 ± 0,64 |
21,03 ± 0,59 |
19,4 ± 0,52 |
4,36 ± 0,12* |
4,86 ± 0,17 |
4,56 ± 0,08 |
|
4 |
23,3 ± 0,64* |
25,83 ± 0,13*** |
27,3 ± 0,46** |
10,46 ± 0,65** |
9,12 ± 0,17** |
8,03 ± 0,2** |
|
5 |
19,27 ± 0,79 |
19,36 ± 0,66 |
20,53 ± 0,44 |
3,55 ± 0,06 |
3,63 ± 0,31 |
4,72 ± 0,05 |
|
6 |
19,14 ± 0,6 |
20,43 ± 0,63 |
21,66 ± 0,67 |
4,26 ± 0,18 |
5,41 ± 0,37 |
5,25 ± 0,17 |
|
7 |
17,46 ± 0,48 |
21,53 ± 0,56 |
20,3 ± 0,46 |
4,7 ± 0,3 |
4,3 ± 0,11 |
4,11 ± 0,11* |
Примечания: * – достоверная разница с контрольным районом (5) – P ? 0,05; ** – P ? 0,01; *** – P ? 0,001.
Таблица 4
Физико-химические показатели проб меда (диастазное число и общая кислотность)
|
Общая кислотность, 12–40° Тернера |
Диастазное число по ГОСТ 19792-2001 не менее 10 ед. Готе |
|||||
|
Разнотравье |
Липа |
Расторопша |
Разнотравье |
Липа |
Расторопша |
|
|
1 |
32,4 ± 0,52* |
37,46 ± 0,67** |
23,3 ± 0,63 |
15,53 ± 0,23 |
14,57 ± 0,04** |
13,46 ± 0,52** |
|
2 |
50,36 ± 0,55** |
58,46 ± 0,34*** |
62,43 ± 0,44*** |
6,29 ± 0,02*** |
5,73 ± 0,12*** |
6,6 ± 0,39*** |
|
3 |
27,36 ± 0,55** |
26,46 ± 0,46** |
30,4 ± 0,34** |
20,76 ± 0,31** |
17,94 ± 0,14** |
23,82 ± 0,63** |
|
4 |
63,43 ± 0,43** |
68,26 ± 0,63*** |
51,46 ± 0,49*** |
5,34 ± 0,05*** |
6,83 ± 0,04*** |
7,13 ± 0,03*** |
|
5 |
39,5 ± 0,4 |
32,46 ± 0,64 |
22,46 ± 0,74 |
15,44 ± 0,25 |
21,73 ± 0,33 |
18,32 ± 0,03 |
|
6 |
27,28 ± 0,51** |
41,34 ± 0,51** |
33,53 ± 0,61** |
23,35 ± 0,38** |
25,35 ± 0,49* |
21,95 ± 0,23** |
|
7 |
37,33 ± 0,43 |
24,06 ± 1,72* |
28,43 ± 0,49** |
25,44 ± 0,28** |
25,93 ± 0,85* |
22,1 ± 0,26** |
Примечания: * – достоверная разница с контрольным районом (5) – P ? 0,05; ** – P ? 0,01; *** – P ? 0,001.
Как видно из табл. 3, показатели сахарозы в основных группах исследования не превышали допустимую норму содержания не более 5 %, за исключением районов 2, 4 и 6, где массовая доля сахарозы составляла от 5,52 до 12,13 %.
Натуральный мед содержит небольшое количество органических и неорганических кислот (табл. 4). Увеличение их количества свидетельствует о повышенной кислотности меда или искусственном его происхождении. Низкая кислотность может быть результатом фальсификации меда сахарным сиропом, крахмалом, желатином или сахарным медом [2,5].
По результатам исследования установлено, что общая кислотность в образцах меда 1, 3, 7 находится в пределах нормы от 12–49 °Т. Кислотность меда в группах 5 и 6 находится на верхней границе нормы и составляет 39,5° и 41,34 °Т соответственно. Образцы исследуемых групп 2 и 4 имели высокие значения общей кислотности (от 50,36° до 68,26° Т), из чего можно сделать вывод о том, что мёд из этих районов был собран незрелым или имел в своем составе тростниковый сахар.
Наибольшие значения кислотности отмечались в липовом и расторопшевом меде степной и лесостепной зоны, низкие показатели, но в пределах нормы отмечались в образцах субтропической зоны.
Следующим достоверным критерием оценки качества меда было определение диастазного числа. Диастаза чувствительна к нагреванию, что позволяет использовать этот показатель в качестве индикатора тепловой обработки меда и условий хранения [2, 3]. Средние значения диастазного числа в исследуемых образцах составляло 17,5 единиц Готе, что соответствует критериям ГОСТ 19792-2001 не менее 10 ед. Готе.
Из данных табл. 4 видно, что диапазон диастазного числа значительно колебался от минимальных значений 5,34–7,13 единиц Готе в образцах 2 и 4, до максимальных от 23,35 до 25,93 единиц Готе в образцах 3, 6 и 7. При этом высокие показатели диастазного числа в указанных образцах сопровождались хорошими органолептическими свойствами меда: закристаллизованным строением, соломенным цветом, медовым, мягким вкусом, явным цветочным приятным ароматом. Это свидетельствовало о том, что условия медосбора были благоприятными, медоносы высокого качества и пчелиная семья – сильная.
Образец меда под номером 1 имел средние значения диастазного числа, но при этом обладал хорошими органолептическими показателями. Это может быть обусловлено очень знойными условиями медосбора (при высоких температурах диастаза снижается), нарушением процесса добычи и хранения меда (возможно длительное пребывание меда на солнце), качеством медоносов или слабой пчелиной семьей.
Проведенное исследование позволило установить зависимость диастазной активности от ботанического и географического происхождения меда. Так, для липового меда характерна высокая ферментативная активность диастазы 25,93 единиц Готе. Это свидетельствовало о том, что нектар, из которого пчелы готовят мед, содержит в себе большое количество моносахаров, именно поэтому диастаза, поступающая из слюнных желез пчелы для переработки нектара, не тратится, а накапливается в меде. Достоверное повышение показателя диастазы на 10 единиц Готе отмечалось в образцах меда степной и лесостепной зон.
Инвертированный сахар характеризует содержание в меде простых углеводов, которые в основном представлены глюкозой и фруктозой. При этом ботаническое происхождение меда показало: высокие значения инвертированного сахара имеют расторопшевый и мед из разнотравья. По географическому положению мед из субтропической зоны имел достоверно низкое значение инвертированного сахара, до 68,33 % (табл. 5).
Определение содержания оксиметилфурфурола позволило выявить натуральность меда и степень сохранности его природных качеств, а также обнаружить его фальсификацию (табл. 6).
Образование оксиметилфурфурола происходит при длительном хранении меда при температуре 21–26 °С и при нагревании от 55 °С в результате распада фруктозы и глюкозы. Значение оксиметилфурфурола не должно превышать 25 мг/кг [2].
Таблица 5
Содержание инвертированного сахара в исследуемых образцах меда (от 65 до 79 %)
|
Районы |
Ботаническое происхождение меда |
||
|
Разнотравье |
Липа |
Расторопша |
|
|
1 |
75,3 ± 0,6 |
67,26 ± 0,55 |
71,9 ± 0,55 |
|
2 |
68,33 ± 0,55* |
56,43 ± 0,464** |
64,46 ± 0,62* |
|
3 |
60,36 ± 0,6** |
58,26 ± 0,49** |
50,53 ± 0,49** |
|
4 |
78,96 ± 0,4* |
63,53 ± 0,56* |
75,46 ± 0,54* |
|
5 |
65 ± 0,4** |
58,43 ± 0,55** |
61,34 ± 0,55** |
|
6 |
78,24 ± 0,43 |
68,83 ± 0,67 |
71,46 ± 0,04 |
|
7 |
78,33 ± 0,61 |
71,47 ± 0,5* |
67,26 ± 0,56* |
Примечание. * – достоверная разница с контрольным районом – P ? 0,05; ** – P ? 0,01.
Таблица 6
Содержание оксиметилфурфурола в исследованных образцах меда (мг/кг)
|
Ботаническое происхождение меда |
|||
|
Районы |
Разнотравье |
Липа |
Расторопша |
|
1 |
19,4 ± 0,26 |
20,5 ± 0,66 |
23,4 ± 0,52 |
|
2 |
27,86 ± 0,27** |
29,13 ± 0,55** |
36,03 ± 0,46** |
|
3 |
12,6 ± 0,17* |
21,53 ± 0,31 |
18,56 ± 0,56 |
|
4 |
26,97 ± 0,11** |
29,1 ± 0,25** |
32,53 ± 0,44** |
|
5 |
17,47 ± 0,62 |
22,16 ± 0,6 |
22,24 ± 0,94 |
|
6 |
16,72 ± 0,19 |
22,66 ± 0,12 |
18,89 ± 0,11 |
|
7 |
17,31 ± 0,18 |
22,56 ± 0,63 |
21,7 ± 0,23 |
Примечание. ** – достоверная разница с контрольным районом P ? 0,01.
Исследование показало, что только образцы меда в 2 и 4 районах имели положительную реакцию на оксиметилфурфурол. Остальные образцы обладали отрицательной реакцией на оксиметилфурфурол, что подтверждало натуральность пчелиного меда.
Выводы
1. Качество натурального пчелиного меда зависит от органолептических, микроскопических и физико-химических показателей. В пяти из семи исследуемых районов данные показатели соответствовали нормам ГОСТ 19792–2001 «Мед натуральный. Технические условия». Данные образцы меда можно охарактеризовать как качественный продукт с приемлемыми вкусо-ароматическими свойствами.
2. Мед двух районов исследования, 2 и 4, не соответствовал требованиям стандарта по многим показателям и характеризовался низким диастазным числом, повышенной массовой долей сахарозы, положительной реакцией на оксиметилфурфурол, что доказывает его фальсификацию.