ИДЕНТИФИКАЦИЯ УГЛЕВОДНОГО СОСТАВА И ДИАСТАЗНОГО ЧИСЛА МЁДА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

АННОТАЦИЯ

 Мёд натуральный вызывает большой интерес с точки зрения идентификации и выявления фальсификата, так как он является продуктом, обладающим высокой биологической ценностью. B статье приводятся результаты анализа углеводного состава и диастазного числа мёда, с помощью которых можно судить о натуральности меда.

ABSTRACT

From the point of view of identification and identification of counterfeit products, natural honey is of particular interest. Honey has a high biological value and is a popular food product. The article presents the results of the analysis of the carbohydrate composition and diastase number of honey, with the help of which it is possible to judge the naturalness of honey.

Ключевые слова: мед натуральный, физико – химические  показатели, диастазное число, содержание углеводов, ВЭЖХ.

Keywords: natural honey, physicochemical indicators, diastase number, carbohydrate content, HPLC.

ВВЕДЕНИЕ. Мед натуральный является ценным источником биологически активных соединений. Он содержит много макро- и микроэлементов, богат разнообразными витаминами, в нем имеются фенольные соединения [1]. Основную часть меда составляют сахара (глюкоза, фруктоза, мальтоза, трегалоза, сахароза и др.), общее содержание которых достигает 80%.

Большое количество энергии, которое необходимо для жизненный процессов, выделяется при сложном расщеплении глюкозы и фруктозы[2].

Глюкоза и фруктоза занимают большую часть в созревшем меде, до 80–90% от суммы всех сахаров. Это содержание сахаров является конечным в серии ферментативных процессов растительных и пчелиных карбогидраз. Доля каждого вида сахара зависит от активности ферментов, состава и происхождения сырья, из которых создается мед, зрелости меда. Мальтоза синтезируется в процессе созревания меда, и ее количество может достигать 6–9%. Сахароза гидролизуется под действием фермента инвертазы, и после созревания меда ее содержание колеблется от 0 до 1–1,5%, в падевом — до 3%.

В сахарном созревшем меде содержание сахарозы составляет всего 1–3%. В несозревших медах содержание сахарозы может достигать 13–15%, особенно при обильных сборах нектара с липы мелколистной, в нектаре которой преобладает данный сахар. Хранившийся мед обычно содержит меньше сахарозы, чем свежеоткаченный[3].

Моносахариды (фруктоза и глюкоза) образуются их сахарозы под действием ферментов, содержащихся в пчелиной слюне.

Рисунок 1. Образование глюкозы и фруктоза из сахарозы под действием ферментов

Содержание сахарозы и редуцирующих (фруктоза и глюкоза) сахаров в меде строго регламентировано [4].

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Объектами исследования были выбраны два образца меда полученные у пасечников: Образец 1- мёд 2020 года сбора полученный из гармалы обыкновенной и Образец 2 – мёд 2019 года сбора, полученный из хлопчатника.

Пробу меда массой 200 г. размягчили в термостатируемой водяной бане при температуре 40 °С, поскольку она была закристаллизована. Потом довели до комнатной температуры. Закристаллизованный мед продавили через сито шпателем. Пробу мёда интенсивно и тщательно перемешали в течении 3 минут.

Сущность метода. Метод основан на растворении испытуемой пробы в воде, хроматографическом (ВЭЖХ) разделении сахаров меда, их регистрации с помощью рефрактометрического детектора и количественном определении по методу внешних стандартов.

Для лабораторного анализа, в конической колбе на 250 см смешала 80 см ацетонитрила и 20 см воды. Раствор элюента пропустила через устройство для фильтрации и дегазации.

Фруктозу массой 2,0 г, глюкозу массой 1,50 г, сахарозу массой 0,2500 г растворила в воде в одной мерной колбе вместимостью 100 см.  Добавила 25 см метанола. Объем раствора в колбе довела до метки водой, перемешала. Полученный раствор профильтровала через нейлоновый фильтр.

Приготовление раствора меда. В стакан вместимостью 50 см взвесила навеску меда массой 5,0 г. К навеске добавила 10 см дистиллированной воды, мед тщательно растирала стеклянной палочкой и перенесла жидкость в мерную колбу вместимостью 100 см. Обработку пробы повторила три раза до полного растворения меда, затем стакан несколько раз обмыла небольшими порциями дистиллированной воды, которые также слила в мерную колбу, до достижения 2/3 объема колбы. Добавила 25 см метанола. Объем раствора в колбе довела до метки дистиллированной водой, перемешала. Полученный раствор профильтровала через нейлоновый фильтр.

Проведение испытаний. Стандартный раствор и раствор меда последовательно хроматографировала в следующих условиях хроматографического анализа [5]:

- температура колонки (30,0±0,1)°С;

- скорость потока 1мл/мин;

- подвижная фаза - элюент ;

- объем вводимого раствора 0,020 см;

- рефрактометрический детектор.

Значения времен удерживания сахаров в ВЭЖХ-спектрах приведены в таблице 1.

Таблица 1

Значения времен удерживания сахаров в ВЭЖХ-спектрах

Путем сравнения значений времен удерживания в ВЭЖХ-спектрах стандартного раствора и раствора меда провела идентификацию определяемых сахаров.

Массовую долю сахара Х, %, рассчитывают по формуле

,                                                 (4)*

________________

* Нумерация соответствует оригиналу. –

Примечание изготовителя базы данных.

где А₁ - площадь или высота пика соответствующего сахара в растворе меда, в м или м;

V₁ - общий объем раствора меда, см;

m₂ - масса сахара, содержащаяся в общем объеме стандартного раствора , г;

A₂ - площадь или высота пика соответствующего сахара в стандартном растворе, в м или м;

V₂ - общий объем стандартного раствора, см;

m₁ - проба меда, г.

Вычисление проводила до второго десятичного знака.

За результат испытаний приняла среднеарифметическое значение двух параллельных определений, полученных в условиях повторяемости.

Аппаратура. Хроматограф Agilent Technologies серии 1200 с RID детектором, Колонка: Zorbax SB RRHT C18, 2,1 мм x 50 мм, 1,8 мкл, скорость потока 1мл/мин., производства фирмы Agilent) и соответствующей предколонкой; разделение органических кислот проводили в градиентном режиме элюирования, компонент А подвижной фазы – 98 % (0.1 % фосфорная кислота, 10 мм КН₂РО₄, раствор в воде) + 2 % ацетонитрил, компонент Б – ацетонитрил. Подвижная фаза: (ацетонитрил : вода) = (80 : 20), объемн.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ

Рисунок 1. Хроматограмма стандартного образца фруктозы

Рисунок 2. Хроматограмма стандартного образца глюкозы

Рисунок 3. Хроматограмма стандартного образца сахарозы

Хроматограммы исследумых образцов были сравнены с выше приведенными хроматограммами  стандартных образцов и сделаны подсчеты.

Рисунок 4.Хроматограмма образца № 1

Рисунок 5. Хроматограмма второго образца меда

Данные исследования методом определения массовой доли фруктозы, глюкозы, сахарозы с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) показывают содержание углеводов, приведенных в табл.2

Таблица 2

Результаты количественного определения содержания углеводов в исследуемых образцах меда

Также были исследованы диастазное число, характеризующее активность ферментов. У меда с белой акации — не менее 5 ед. Готе, для всех остальных видов меда — не менее 7 ед. Готе. Общая кислотность всех видов меда нормируется не более 4,0 см³. Физико-химические показатели меда приведены в таблице 2. Как видно из данных, приведенных в таблице 4. Диастазное число характеризует количество ферментов в составе продукта. И, следовательно, его лечебные свойства.

Таблица 3.

Физико-химические показатели образцов пчелиного мёда

Что касается показателя массовой доли влаги, результаты исследования которой приведены в табл.3., то высокое содержание влаги свидетельствует о том, что мед забродит быстро, а диастазное число затем будет разрушаться. В незрелом мёде, который рано откачали, наблюдается повышенное содержание воды. Высокое содержание влаги было в образце №1. Общая кислотность меда при превышении нормы также указывает на то, что мёд может в скором времени забродить[6].

ВЫВОДЫ. Из проведенных исследований можно получить следующие выводы:

1. Образцы №1 и №2 по суммарному содержанию редуцирующих сахаров соответствуют требованиям. Для более точного определения натуральности мёда были взяты результаты углеводного состава по отдельности.
2. Образец №1 не соответствует требованиям нормативных документов по содержанию в нём сахарозы-11,27 % от общей доли редуцирующих сахаров (в ГОСТе норма для цветочного мёда указана не более 5% ), что говорит о его фальсификации путем добавления сахарного сиропа или вскармливания пчёл сахаром.
3. Образец №2 имеет в своем составе 0,18% сахарозы от общей доли редуцирующих сахаров, что соответствует требованиям нормативных документов.
4. О фальсификации образца №2 говорит и исследования его по диастазному числу, что показывает низкие значения.

Список литературы:

1. Тихонов А.И. Мед натуральный в медицине и фармации. М.-2010., с-9
2. Сайфуллаева З.С. Хасанова Д.Ю., Хамракулов Г. Республиканский межвузовский сборник научных трудов “Актуальные вопросы в области технических и социально-экономических наук”. Ташкент 2020 С.255-256
3. Заикина В.И. Экспертиза мёда и способы обнаружения его фальсификации. М.-2012., с-30
4. Межгосударственный стандарт ГОСТ 19792-2017. Мед натуральный. Технические условия.
5. Межгосударственный стандарт ГОСТ 32167-2013. Мёд. Методы определения сахаров. Honey. Method for determination of sugars
6.  Sayfullayeva Z.S., Khamrakulov G., Khasanova D., Djumaniyazova M.. Research of natural honey by sensor and physico-chemical methods. ISJ Theoretical & Applied Science, 11 (91), 571-576.