PSZCZELNICZE ZESZYTY NAUKOWE SKŁAD CHEMICZNY "SYROPÓW PSZCZELICH" WYPRODUKOWANYCH PRZEMYSŁOWO I W PASIECE

Transkrypt

1 PSZCZELNICZE ZESZYTY NAUKOWE ROK XXIV GRUDZIEŃ 1980 SKŁAD CHEMICZNY "SYROPÓW PSZCZELICH" WYPRODUKOWANYCH PRZEMYSŁOWO I W PASIECE Jerzy Klemarewski Oddział Pszczelnictwa ISiK WSTĘP I PRZEGLĄD LITERATURY Spadek produkcji rolniczej, lata wojen, nieurodzaju i klęsk żywiołowych, względy ekonomiczne, prewencja tzw. chorób cywilizacyjnych są powodem uruchamiania produkcji namiastek niektórych artykułów żywnościowych jak np. cukier, masło, kawa, czekolada. Stosunkowo wysoka cena i duża atrakcyjność miodu pszczelego spowodowały, że stał się on przedmiotem wielu prób otrzymywania produktu zastępczego. Pierwszy, zgłoszony w 1919 r. patent przewidywał inwersję sacharozy kwasem mlekowym (Hasterlik 1924). Otrzymany w ten sposób sztuczny miód posiadał wprawdzie zbliżony do miodu naturalnego skład cukrowców, różnił się jednak cechami organoleptycznymi oraz aktywnością enzymatyczną. W ciągu kilkudziesięciu lat na całym świecie opatentowano również wiele receptur na rozmaite produkty odżywcze lub lecznicze otrzymywane na bazie miodu pszczelego. Najczęściej były to mieszaniny miodu z surowcami owocowymi np. pulpą bananową (Pa te nt USA 1917), z masłem orzechowym (Pat e nt USA 1936), z produktami mleczarskimi (patent BRD 1957) lub z ekstraktami ziołowymi (Patent USA 1937). Inną grupę namiastek stanowią produkty otrzymywane na drodze pasiecznej. W latach pięćdziesiątych w Związku Radzieckim Jojrisz (1951) próbował popularyzować tzw. miody lecznicze, otrzymywane od pszczół karmionych syropem cukrowym z dodatkiem krwi, mleka,soków owocowych lub warzywnych, wyciągów ziołowych względnie substancji chemicznych o działaniu farmakologicznym. W RFN w 1957 r. opatentowano metodę produkcji miodu leczniczego na drodze podkarmiania pszczół w czasie pożytku syropem cukrowym z dodatkiem choliny (Patent BRD 1957). Podobne prace prowadzili w ostatnich latach badacze rumuńscy, wykazując lecznicze wartości "miodów ziołowych" otrzymywanych metodą pasieczną (Ciobanu, Munteanu 1976). Niedostateczna podaż miodu, szczególnie ostro cdczuwana w latach skąpych zbiorów jak również pomysłowość producentów sprawiły, że w naszym kraju od kilku lat w sprzedaży znajduje się nowy produkt pod nazwą "Miodowit". Technologia jego otrzymywania jest bardzo prosta. Polega na mieszaniu miodu wielokwiatowego w ilości 6010 z koncentratem owocowym w ilości. 40%. Ten ostatni nadaje smak charakte- 115

2 ryst yczny dla użytegu surowca owocowego. Produkt jest dodatkowo wzbogacony w witaminę C - znajduje to odbicie w jego nazwie. Ponadto podjęto próby wprowadzenia do obrotu handlowego syropów owocowych i syropów ziołowych zagęszczanych przez pszczoły metodą pasieczną. Mając na uwadze zarówno dobro konsumenta jak i ochronę pszczelarstwa podjęto przed kilku laty kompleksowe badania nad nowymi produktami o roboczej nazwie "fruktomiody" i "herbamiody". Zwrócono uwagę nie tylko na technologiczną stronę ale także na fizjologiczne skutki odżywiania pszczół syropem owocowym. Niniejsza praca przedstawia jedynie wąski wycinek wymienionych badań. Jej głównym celem było porównanie składu chemicznego produktów otrzymanych metodą pasieczną z produktami otrzymanymi przez mechaniczne wymieszanie wysoko słodzonego soku owocowego z miodem. MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ SYROPÓW PSZCZELICH, NAZYWA- NYCH DALEJ "FRUKTO - I HERBAMIODAMI" Próbki do badań uzyskano następującymi metodami: l) Około 50% roztwory sacharozy w różnych sokach z dodatkiem 10% i 20% miodu, zagęszczano w wyparce próżniowej w temperaturze 38~C w ciągu 10 godz. Próbki zostały wyprodukowane w OSP Poznań (tab. 1). 2) Około 60% roztwory sacharozy w różnych sokach mieszano mechanicznie z 1O~;, i 20% dodatkiem miodu. Następnie mieszaniny te inkubowano w temp. 20C i 3YC przez okres 6 tygodni (tab. 2). Próbki wyprodukowano w Oddziale Pszczelnictwa w Puławach. 3) Rodziny pszczele w okresie od lipca do połowy września podkarmiano słodzonymi sokami, przy czym soki porzeczkowe podawano w dwóch stężeniach a mianowicie z dodatkiem 40% i 50% sacharozy. Gotowe produkty w tabeli 3 oznakowano umownie jako I i II miodobranie. Próbki te uzyskano w pasiece ART w Olsztynie i AR we Wrocławiu. Wszystkie próbki do chwili wykonania analiz przechowywano w zamkniętych słoikach szklanych typu Twist-Off w lodówce. Oznaczenia chemiczne wykonano według następujących metod: zawartość wody, cukrów redukujących, sacharozy i RMF wg PN-75/A "Miód pszczeli" (1976), pr, kwasowość całkowitą 'i zawartość laktonów wg. Hadorna i Ziirchera (1963), liczbę diastazową i aktywność inwertazy wg Ha dor na i Ziirchera (1973), zawartość popiołu metodą zalecaną w normie FAO; /WHO (1970), kwas askorbinowy i dehydroaskorbinowy metodą kolorymetryczną TilImansa (Iwińska 1974). WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA Woda. Porównując otrzymane produkty z miodem naturalnym stwierdzono, że blisko połowa analizowanych próbek nie spełnia wymagań normatywnych ustalonych dla miodu w zakresie tego podstawowego wskaźnika. W przypadku "fruktomiodów" otrzymywanych w wyparce próżniowej (tab, 1) lub przez mieszanie miodu ze słodzo- 116

3 Skład chemiczny "fruktomiodów" i "herbamiodów" wyprodukowanych w wyparce próżniowej Chemische Zusammensetzung der Bienensirupe im Vakuurnverdampfer hersgestellten Tabela 1 ilość dodatek kwaso- prómiodu popiół cukry sacha- wość laktony Surowiec do produkcji syropu bek H,O wit. C Asche HMF Rohstoff fur HersteJlung des Honig- Saure- Pro- o' reduk. roza ph mval/ lo Ol mg % mg/kg Sirupes zusatz /0 o; Ol grad benkg ol kw-ts 10 zahl x-arny inwerlaza taza Gryka ,0 0,17 52,3 23,6 1,4 Buchweizen ,9 0,15 64,3 9,6 1,3 4,5 1,1 4,0 1,6 Jarzębina ,4 0,09 58,3 13,8 4,5 0,8 4,2 1,5 0,2 6,3 Ebereschenbeere ,8 0,14 59,4 10,3 4,8 0,5 4,1 3,7 0,2 14,6 Malina ,4 0,23 32,9 41,2 1,7 Himbeere ,8 0,16 31,2 44,6 1,6 3,3 14,5 0,3 3,3 10,8 0,3 Wymagania wg PN "Miód pszczeli" max min max max max min Anforderungen gernass ,3 PN "Bienenhonig" 7,9 4,5 I-" I-" -l

4 CXl Skład chemiczny "fruktomiodów" otrzymywanych przez wymieszanie miodu z syropem owocowym Chemische Zusammensetzung der Bienensirupe durch Mischen Fruchtsirupe mit Honig hergesteilten Tabela 2 Przechowy- Ilość wanie kwapró- dodatek Aufbewah- lakcukry sacha- wit. C HMF sowość Surowiec do produkcji syropu bek miodu % rung H.O popiół tony ee-amy- inwer- Saure- Rohstoff fur HersteIlung des Sirupes Pro- Honig- 0/ red. roza mg Asche mg! ph /0 mval! łaza taza O( 0/ Oi!kg grad Ol ben- zusatz tygod-, o /0 /0 temp. /0 kg kwas. zahl nie Woche Temp ,6 0,27 44,1 23,8 10,6 4,8 4,1 9,8 0,2 4,0 2, ,6 52,2 14,3 8,5 9,6 3,6 9,8 0,4 O O Jarzębina ,5 52,8 17,3 9,6 5,5 3,6 9,9 0,5 0,6 O - Ebereschcnbcere ,3 0,29 44,9 24,0 10,3 4,8 4,0 10,1 0,2 4,9 6, ,3 55,1 11,7 8,4 8,8 3,8 9,4 0,4 O ,2 53,9 15,3 10,1 5,1 3,6 9,6 0,4 0,9 O ,5 0,30 25,2 43,5 17,6 0,2 4,0 7,9 0,3 3,1 2, ,5 31,4 32,5 9,7 1,4 3,7 8,1 0,2 O O. Malina ,5 29,2 37,3 10,0 0,4 3,7 7,9 0,4 0,7 O Himbeere ,0 0,37 29,7 32,7 15,6 0,3 4,1 7,5 0,3 4,5 4, ,0 42,5 23,7 9,1 1,8 4,0 7,6 0,2 O O ,3 37,4 31,4 10,2 0,3 3,7 7,5 0,3 2,2 O ,0 0,42 65,7 10,3 9,6 30,7 4,0 6,1 0,1 2,6 2, ,0 69,9 6,8 6,6 40,0 3,7 5,9 0,1 O O Wiśnia ,9 70,5 7,7 7,4 40,0 3,7 6,2 0,1 0,5 O Sauerkirsche ,6 0,49 65,9 9,9 8,0 38,4 4,1 6,0 0,1 3,7 4, ,6 70,8 6,3 6,2 40,0 3,6 5,9 0,2 O O ,5 71,7 6,8 7,4 40,0 3,7 6,1 0,2 0,9 O

5 nyrni sokami (tab. 2) należy to w głównej mierze przypisać wadliwemu zaprogramowaniu doświadczenia. Dokładniejszego wyjaśnienia wymaga znaczne zróżnicowanie procentowej zawartości wody, występujące we "fruktomiodach" porzeczkowych z I i II wariantu doświadczenia pasiecznego. W bezpośrednich obserwacjach stwierdzono, że słodzone soki były dość niechętnie pobierane przez pszczoły. W drugim wariancie doświadczenia zanotowano, że syrop w podkarmiaczkach szybko ulegał zafermentowaniu, plastry pozostały nieposzyte do momentu wirowania. Można założyć, że produkty fermentacji zniechęciły pszczoły do dalszego zatężania syropu, do stanu warunkującego trwałość produktu. ~ Popiół. Zawartość składników mineralnych w poszczególnych gatunkach owoców jest dość stała, dlatego też wskaźnik ten mógłby stanowić w pewnym stopniu sprawdzian przestrzegania receptury i technologii przez producenta. Dowodem tego mogą być potwierdzone statystycznie istotne różnice w zawartości popiołu między próbkami I i II miodobrania. Syrop użyty do podkarmiania pszczół w I wariancie posiadał niższą zawartość cukrów. Dla osiągnięcia tej samej zawartości suchej masy w gotowym produkcie, pszczoły musiały pobrać więcej syropu, a tym samym bardziej niż w II wariancie "zatężyły" ilość popiołu. Cukry redukujące i sacharoza. Prawie wszystkie próbki w zakresie tych składników wykazują znaczne odstępstwo od normy na miód, co w dużej mierze pokrywa się z uprzednimi badaniami Curyły (1973). Wyjątkiem o niskiej zawartości sacharozy jest "herbamiód" owsiany (tab. 3), uzyskany w okresie pożytku lipowego. Na podstawie cech organoleptycznych można sądzić, że otrzymany produkt jest raczej normalnym miodem lipowym, a nie "herbamiodem owsianym". "Fruktomiody wiśniowe" charakteryzowała stosunkowo niska zawartość sacharozy 9,9 0 ;,. W trakcie otrzymywania ogrzano je do zbyt wysokiej temperatury - w rezultacie nastąpiła kwasowa hydroliza sacharozy, potwierdzona wytworzeniem się znacznych ilości hydroksymetylofurfuralu (HM F) (tab. 2). HMF. Poza omówionymi próbkami "fruktomiodów" wiśniowych, wszystkie pozostałe cechuje niska zawartość HMF, w granicach wymagań normy dla miodów naturalnych. Witamina C. Najwięcej witaminy C stwierdzono we "fruktomiodach" z czarnej porzeczki (tab. 3). Należy liczyć się jednak ze stratami tej witaminy w związku z niszczącym działaniem askorbinazy - enzymu wydzielanego przez gruczoły gardzielowe pszczół. Kwasowość, ph i zawartość laktonów. Wartość ph badanych próbek mieściła się w granicach 3,3-4,6. Ta cecha upodabnia "fruktomiody" do miodów pszczelich. Kwasowość całkowita, determinowana zawartością kwasów w użytym do produkcji surowcu, w większości przypadków znacznie przekraczała ustalony dla miodu górny poziom 4 kwasowości. W skrajnych przypadkach "fruktomiody" porzeczkowe posiadały kwasowość 20. W czasie fermentacji, stwierdzonej w czasie przebiegu II wariantu doświadczenia mogły, jak podaje Meloy (1967), wytworzyć się dodatkowo kwasy, które obniżały ph i spowodowały dalsze przemiany fermentacyjne. Niska kwasowość (I - 1,6) stwierdzona w "herbamiodach" gryczanych (tab. 1) znalazła również odbicie organoleptyczne - próbki te odznaczały się zdecydowanie mdłym smakiem. Ilość laktonów, będąca w pewnej mierze wskaźnikiem aktywności enzymu gluko- 119

6 ... ~ o Skład chemiczny "fruktomiodów" i "herbamiodów" wyprodukowanych w pasiece Chemische Zusammensetzung der Bienensirupe am Bienenstand hergestellten Tabela 3 Ilość kwas 0- pró- Miodo- cukry sachawit. C HMF ph ec-amy- inwer- wość laktony Surowiec do produkcji syropu bek branie H 2 0 popiół o,' red. roza Rohstoff fur Heerstellung des Pro- Honig- Asche o' Saure- mval 10 mg lo mg/kg laza taza o' n' grad kg 0' lo, o Binensirupes ben- ernte lo kwas. zahl Czarna porzeczka 6 I 16,2** 0,55** 48,6* 20,8* 31,6 0,74 3,7* 11,8* 0,5 30,7** 10,5** Schwarze Johannisbeere 6 II 22,1** 0,41** 35,8* 32,3* 29,8 0,44 4,2* 17,6* 0,5 0** 0** Czerwona porzeczka 6 I 18,0** 0,53** 47,7** 20,1** 17,4 0,34 4,1 12,9 0,5 21,3** 6,6* Johannisbeere 6 II 22,0** 0,36** 31,0** 37,9** 14,2 0,26 3,8 14,4 0,3 5,4** 1,2* Gryka 6 16,1 0,39 65,7 11,1 5,5 0,09 3,6 3,7 0,4 39,4 16,5 Buchweizen Jarzębina + sosna l 16,7 0,14 ó5,3 9,7 3,9 1,65 3,8 2,5' 0,3 17,0 7,5 Kiefer + Ebereschenbeere Malina 6 17,5 0,17 53,9 21,5 6,0 0,41 3,8 6,8 0,3 21,9 11,8 Himbeere --- Owies l 15,8 0,26 74,9 2,1 4,5 0,58 4,0 3,7 0,5 42,8 18,.1 Hafer -- Średnie z I i II miodobrania różniące się: istotnie oznaczono symbolami * - p = 0,05 - p = 0,01 Mittlere Werte aus I II Honigernte, diewesentliche Differenzen aufwciscn, bezeichnet wurden * - p = 0,05 ** - p = 0,01

7 zooksydazy, we wszystkich próbkach była zdecydowanie niższa od stwierdzanej zazwyczaj w miodach pszczelich (H a d o r n, Z li r c h e r 1963). Aktywność enzymatyczną "fruktomiodów" i "herbamiodów" oceniono oznaczając a-amylazę oraz inwertazę. a -amylazę badano głównie ze względu na jej tradycyjne uwzględnianie w normach na miód pszczeli w wielu krajach. Natomiast inwertazę, wydzielaną przez gruczoły gardzielowe pszczół, oznaczario ponieważ spełnia ona istotną rolę w procesie rozpadu sacharozy na cukry proste. W próbkach otrzymanych na drodze mechanicznego mieszania surowców użyto miodu spadziowego o niskiej aktywności enzymatycznej. Dlatego też w inkubowanym materiale działalność enzymów bardzo szybko zanikała. Zgodnie z badaniami innych autorów (Renner, Duisberg 1968), w wyższej temperaturze inkubacji (+35) następował szybszy spadek aktywności enzymatycznej niż w temperaturze 20C. (tab. 2). Na przykładzie próbek otrzymanych w wyparce próżniowej (tab. l) potwierdzono, wykazaną przez wymienionych badaczy, większą termolabilność inwertazy w porównaniu z a-amylazą. W produktach otrzymanych w pasiece stwierdzono znaczną dyspersję aktywności a-amylazy, bo od O do 50 jednostek, przy czym uwidoczniła się wysoce istotna różnica między fruktomiodami z I i II miodobrania. Różnice takie wystąpiły również dla aktywności inwerrazy, Oczekiwano raczej niskiej aktywności enzymów (stwierdzonej zresztą w II miodobraniu). Zastanawia przeto wysoka aktywność enzymatyczna "fruktomiodów" porzeczkowych z I miodobrania. Być może wiąże się to ze zróżnicowanym przerobem syropu w rodzinie pszczelej. W okresie I miodobrania (lipiec) na jednostkę surowca przypadało stosunkowo dużo pszczół, które w trakcie przerobu wzbogaciły produkt w enzymy. Natomiast w okresie II miodobrania pogorszyła się zarówno siła biologiczna rodzin pszczelich jak i warunki pogodow~ (koniec sierpnia, wrzesień). Ponadto proces fermentacji, zwiększona kwasowość, podwyższona zawartość wody, zgodnie z badaniami Gontarskiego (1960) i Mcloya (1967) przyspieszają tempo inaktywacji enzymów. UWAGI KOŃCOWE I WNIOSKI Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że otrzymane produkty różnią się od miodów naturalnych pod względem właściwości organoleptycznych, fizykochemicznych oraz biochemicznych, natomiast zacierają się różnice między produktami otrzymywanymi metodami pasiecznymi i przemysłowymi. Przedstawione wyniki nie wyczerpują całości zagadnienia. Nie wypowiedziano się np. na temat właściwości bakteriostatycznych czy leczniczych przypisywanych niektórym,,herbamiodom" ziołowym (Ciobanu i Munteanu 1976). Pominięto również aspekt ekonomiczny, ważny zarówno dla producenta jak i konsumenta nowych produktów spożywczych. Wnioski wynikające z pracy można ująć następująco: l. "Fruktomiody" i "herbamiody" wyprodukowane bez udziału pszczół oraz uzyskane w pasiece zarówno pod względem składu chemicznego jak i cech organoleptycznych nie różnią się istotnie. 2. W produktach uzyskanych bez udziału pszczół szybkość odbudowy sacharozy zależy niewątpliwie od temperatury i czasu inkubacji, kwasowości soku oraz aktywności enzymów miodu. 121

8 3. Skład fizykochemiczny i aktywność enzymatyczna "syropów pszczelich" otrzymanych w pasiece może być bardzo zróżnicowana w zależności od zastosowanej technologii i terminu otrzymywania. LITERATURA Ciobanu R., Munteanu P. (1976) - Honigsorten mit Heilwert. Neues in der Aphitherapie. Apimondia-Verlag. Bukarest Curylo J. (1973) - Charakterystyka polskich miodów pszczelich i ich namiastek "syropów pszczelich sokowych". Pszczelno Zesz. Nauk, (XVII) Gontarski H. (1960) - Fermentbiologische Studien an Honigen. Zeitschr. f. Bienenforsch. (5) Hadorn H., Ziircher K. (1973) - Forrnolzahl von Honig. Mitt, Geb. Lebensmitteluntersuch. Hyg. 54 (4), Hadorn H., Ziircher K. (1973) - Methode zur Bestimmung der Diastasezahl. Apidologie 4 (1), Ha st er lik A. (1924) - Der Bienenhonig und seine Ersatzmittel. Kartlebens Verlag Iwińska l. i inni (1974) - Badanie i ocena jakości produktów spożywczych. PWE Warszawa. Jojrisz J. P. (1951) - Produkty pczelowodstwa w miedicinic. Izdanije Wserosijskogo Obszczestwa Prirody. Moskwa. Meloy R. (1967) - Das Produkt Honig. XXI Inter. Bienenziichterkongres (niem) Patent BRD (1957) nr Patent USA (1917) nr Patent USA (1936) nr Patent USA (1937) nr PN "Miód pszczeli" 75/A Recommended european regional standard for honey. (1970).' Bee World 51 (2), Renner E., Duisberg H. (1968) - Uber den Zusammenhang zwischen einigen Qualitatsmerkmalen des Honigs und dessen Naturbelassenheit. Zeitschr, Lebensmittel-Untersuch, li. Forsch. (136), 3, XIo1MIo14ECKIo1V1COCTAB "n4eiihhbix CI1POnOB" BbIPA&OTAHHbIX npomblwjlehho H HA naceke E. K n e M a p e B c K H Pe310Me CpaBHHBaHO xhmh4eckhm COCTaB MeAoBblX cypporeroa Bblpa60TaHHblx lla60patophblm cnoc060m (cmewhbahhe cppyktoboro cxpcne c 10 HnH 20% y4acthem MeAa) co 3aMe- HHTellJłMH nony4ehhblmh Ha necexe, nytem noakopmkh n4ellhhblx cemem cppyktobblmh chponamh. KpOMe 0603Ha4eHH cornachblx c nh "MeA n4enhhblm" HccneAoBaHo akthb- HOCTb HHBepTa3bl H COAep>KaHHe BHTaMHHbl U, naktohob H aonsr. He 06Hapy>KeHO cyu\ectbehhblx pa3hh4 B XHMH4eCKOM COCTaBe cpabhhbahhblx cypporetos. OAHaKO 4eTKO 0603Ha4Hll0Cb BnHIIHHe Hcn01130BaHHoro cppyktoboro CHpona Ha COCTaB nony4ehhoro npoaykta. Oxono nonoaaae HCClleAOBaHHblX CHponOB ofinerene 4pe3- MepHblM COAep>KaHHeM BOAbl (casuue 20%) H yka3blbana CKnOHHOCTb K 6pO>KeHHIO. Pe3yllbTaTbl noaeanmor npeanono>khtb, 4TO Hel.\enecoo6pa3HO ahra>khpobatb n4enbl K npoaykl.\hh MeAOBoro cvppore r e. MO>KHO ero nony4htb 60nee npoctblm H 3KOHOMH4ec- KHM MeTOAoM nytem MeXdHH4eCKoro CMeW"1BaHHiI cppyktobblx CHponOB c MeAOM o BbICO- KOM dkthbhocth HHBepTa3~. 122

9 CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG DER "BIENENSIRUPE" INDUSTRIELL UND AM BIENENSTAND HERGESTELLTEN Jerzy Klemarewski Zusammenfassung Es wurde chemische Zusammensetzung der Honigersatzen, die im Labor (durch rnischen Fruchtsirupe mit 10% und 20~o Honiganteil) und am Bienenstand (durch Futterung der Bienen mit gezuckerten Saften) hergestelit waren, vergleicht. Aussen Analysen gernass Polnischer Norm fur Honig, wurden noch Vitamin C, Laktone, Asche und Inwertaseaktivitat bestimmt. Keine wesentliche Differenzen in den phisikalisch-chemischen Eiggenschaften vergleichenden Honigersatzen festgestelit wurden, dagegen deutlich bemerkt sich Einfluss der gebrauchten Obstrohstoffe auf Zusammensetzung der Endprodukte. Fast Halfte untersuchten Proben zeigten erhohte Wassergehalt (uber 20%) und Neigung zur Garung, Ergebnisse lassen vermuten, dass Bienensirupeproduktion im Bienenstock unzweckmassig scheint. VieI leichter und sparsamer kann man Honigersatze durch mechanische Mischung verdicerten Obstsafte mit enzymreichem Honig herstellen.