Химический состав мёда

Мед состоит из углеводов, из относительно небольшого количества воды и огромного множества второстепенных компонентов. В нём присутствуют: углеводы мёда (70—80%), благодаря чему 100 г пчелиного мёда, на 10% обеспечивают суточную потребность взрослого человека в энергии; вода (до 20%); белки (0,3—0,4%); аминокислоты и другие органические, а также неорганические кислоты; минеральные вещества мёда, содержание которых в 100 г мёда невелико, однако обеспечивает суточную потребность в меди и цинке на 4%, в калии, железе и марганце на 6,6%, в кобальте на 25%; ферменты мёда; декстрины (углеводы, образующиеся при ферментативном расщеплении крахмала); витамины В1 В2, В3, В6, РР, Н, С; фитонциды, ароматические вещества и множество других различных веществ. В общей сложности в нем насчитывается 30—37 элементов. Содержание минеральных веществ в меде колеблется от 0,006 до 3,45%. Соотношение между микроэлементами зависит от местности и цветов, с которых собран нектар. Содержание воды в меду колеблется от 16 до 22%, в среднем 19%.

Углеводы в составе мёда

Сахара — это компоненты меда, которые составляют около 95% в пересчете на сухой вес. Основными сахарами выступают моносахариды (гексозы) фруктоза и глюкоза, которые являются продуктами гидролиза дисахарида сахарозы. Кроме того, было обнаружено около 25 других Сахаров. В цветочном меде преобладают следующие дисахариды: сахароза, мальтоза, тураноза, эрлоза. Падевые меды, помимо этого, содержат также трисахариды мелицитозу и раффинозу. Также было выделено незначительное количество тетра- и пентасахаридов. Относительное содержание двух моносахаридов фруктозы и глюкозы используется для классификации монофлерных цветочных медов. С другой стороны, спектр второстепенных Сахаров отличается в разных видах цветочных медов незначительно. Это связано с тем, что олигосахариды являются продуктами действия инвертазы меда. Существуют значительные различия в спектрах Сахаров цветочного и падевого медов: последний содержит большое количество олигосахаридов, главным образом трисахариды мелицитозу и раффинозу, которые отсутствуют в цветочных медах (см. таблицу выше).

Между видами падевого меда установить различия сложно. Была сделана попытка классифицировать виды падевого меда, полученные с участием различных тлей, путем определения специфических олигосахаридов. Мед Metcalfa, новый тип падевого меда, который производится в Италии, можно отличить от других падевых медов, так как он богат мальтотриозой и содержит особенно большое количество олигомеров, называемых декстринами. Состав Сахаров может быть определен различными хроматографическими методами, среди которых наиболее широко используется высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ).

Кислотность и уровень водородного показателя рН в мёде

Содержание кислот в меде относительно низкое, но оно важно для вкусовых качеств меда. Большинство кислот добавляется в мед пчелами. Основной кислотой является глюконовая, продукт окисления глюкозы глюкозооксидазой. Однако эта кислота присутствует в виде внутреннего сложного эфира, лактона, и не вносит вклад в активную кислотность меда. Кислотность меда определяется путем титрования и выражается в миллиэквивалентах на килограмм. Следующие кислоты: муравьиная, уксусная, лимонная, молочная, малеиновая, яблочная, щавелевая, янтарная и пироглутаминовая были обнаружены в небольших количествах. Большинство медов являются кислыми, то есть значение рН меньше 7 (у цветочного меда рН колеблется в пределах от 3,3 до 4,6). Исключение составляет каштановый мед с относительно высоким значением рН от 5 до 6. Падевые меды, в связи с их высокой минерализацией, имеют более высокие значения рН, которые находятся в интервале от 4,5 до 6,5. Мед является химическим буфером, и его рН не изменяется при добавлении небольших количеств кислоты или основания. Буферная способность обусловлена содержанием фосфатов, карбонатов и других минеральных солей.

Аминокислоты и белки содержащиеся в мёде

Содержание аминокислот и белков относительно низкое, не более 0,7% (см. таблицу выше). Мед содержит почти все физиологически важные аминокислоты. Основная аминокислота пролин является индикатором зрелости меда. Обычно содержание пролина в меде составляет более 200 мг/кг. Значение ниже 180 мг/кг означает, что мед, вероятно, был фальсифицирован добавлением сахара. Белками в меде в основном являются ферменты. Пчелы добавляют различные ферменты в процессе созревания меда. Диастаза (амилаза) относительно устойчива к нагреванию и хранению, превращает крахмал в мальтозу. Инвертаза (сахараза, а-глюкозидаза) главным образом катализирует превращение сахарозы в глюкозу и фруктозу, а также многие другие превращения Сахаров. Два других основных фермента, глюкозооксидаза и каталаза, регулируют образование перекиси водорода Н₂O₂, одного из антибактериальных факторов меда. Диастаза и инвертаза играют важную роль в оценке качества меда и используются как индикаторы свежести продукта. В Кодекс Алиментариус и Европейской директиве о меде установлено минимальное значение диастазы — 8 единиц. Активность ферментов снижается при хранении и нагревании меда. Инвертаза более чувствительна к таким процессам и используется в некоторых странах в качестве индикатора чистоты и свежести меда. Предполагается, что свежие и чистые меды должны иметь не менее 10 единиц инвертазы Хадорна или 64 международные единицы, в то время как меды с низкой активностью фермента имеют не менее 4 единиц. Активность диастазы и инвертазы широко варьирует в зависимости от ботанического происхождения меда и, следовательно, возможность определить свежесть по уровню их содержания ограничена. В этом отношении лучшим критерием качества является содержание гидроксиметилфурфурола.

Гидроксиметилфурфурол и мёд

Гидроксиметилфурфурол (ГМФ) — это продукт распада фруктозы. В свежем меде он присутствует только в незначительном количестве, и его содержание увеличивается при хранении и длительном нагревании меда. Процесс выработки ГМФ зависит от уровня рН, в более кислом цветочном меде он вырабатывается с большей скоростью, чем в темных медах с более высоким уровнем рН. Краткосрочная термообработка, даже при высокой температуре, лишь немного увеличивает содержание ГМФ, в то время как при хранении меда происходит устойчивое увеличение ГМФ в зависимости от температуры. В соответствии с Кодексом Алиментариус и европейскими стандартами максимальное содержание ГМФ 40 мг/кг, в то время как меды из тропиков и смеси с ними должны содержать не более 8о мг/кг. Пчеловодческие организации ряда стран, например, Германии, Италии, Финляндии, Швейцарии, установили максимальное количество ГМФ не более 15 мг/кг для медов, специально помеченных знаком качества или чистоты. Образование ГМФ (5) из фруктозы (1):

Минералы и микроэлементы в составе мёда

Цветочные меды содержат минеральные вещества, в основном в количестве от 0,1 до 0,3%, в то время как их содержание в падевых медах может достигать 1%. Еще недавно минеральный состав считался критерием качества меда. В настоящее время этот критерий заменен на определение электропроводности. Мёд содержит различные количества минеральных веществ в пределах от 0,02 до 1,03 г в 100 г меда. Основным элементом, присутствующим в меде, является калий, который составляет в среднем около одной трети от общего содержания минеральных веществ. Помимо этого обнаружен широкий спектр микроэлементов (см. табл. ниже). Исследования показали, что содержание микроэлементов в меде зависит главным образом от его ботанического происхождения, их содержание в светлых цветочных медах ниже по сравнению с темными, например падевым, каштановым и вересковым. Определение различных микроэлементов дает возможность устанавливать виды монофлерных медов.

Таблица. Микроэлементы в мёде

* — элементы, которые считаются токсичными, могут быть частично антропогенного происхождения.

Ароматические соединения и фенольные смолы в составе мёда

Летучие вещества в меде формируют медовый аромат. Исследование летучих веществ в меде началось в начале 1960-х гг. В последнее время при изучении летучих соединений, извлеченных из цветка (медоноса) и из соответствующего монофлерного меда, было обнаружено, что большинство летучих соединении, вероятно, происходит из растений, но есть и такие, которые добавлены пчелами. До настоящего времени было описано около 600 соединений, содержащихся в различных медах. Так как монофлерные меды отличаются по их органолептическим свойствам, вполне вероятно, что анализ летучих соединений позволит их классифицировать.

Действительно, во многих монофлерных медах были обнаружены типичные летучие вещества, и анализ этих веществ может быть использован для подтверждения ботанического происхождения меда. Фенольные кислоты и полифенолы являются вторичными метаболитами растительного происхождения. Эти соединения были использованы как хемотаксономические маркеры в систематике растений. Они были предложены в качестве возможных маркеров и для определения ботанического происхождения меда.

Были обнаружены значительные отличия в составе и содержании фенольных соединений между различными монофлерными медами. Установлено, что меды темного цвета содержат больше производных фенольных кислот, но меньше флавоноидов по сравнению со светлыми медами. Было показано, что большинство из 9 исследованных европейских монофлерных медов можно отличить по их типичному профилю флавоноидов. Образцы меда также содержат разное количество выделенных в прополисе фенольных соединений, которые мешают установлению ботанического происхождения. В целом определение флавоноидов важно для классификации некоторых, но не всех монофлерных медов.

Загрязняющие вещества и токсичные соединения в мёде

Мед, как и любая другая пища, может быть загрязнен веществами, поступающими из окружающей среды, например тяжелыми металлами, пестицидами, антибиотиками и т.д. Как правило, обнаруженные уровни загрязнения не представляют опасности для здоровья. Основной проблемой сегодня является загрязнение антибиотиками, которые используются против болезней расплода пчел. В Европейском союзе антибиотики запрещены к использованию, и, следовательно, меды, их содержащие, на рынок также не допускаются. Некоторые растения выделяют нектар, содержащий токсичные вещества. Существуют две основные группы токсинов: дитерпеноиды и алкалоиды пиразолидина. Некоторые растения семейства Ericacea, принадлежащие к подсемейству Rhododendron, например, Rhododendron ponticum, содержат токсичные полигидроксилированные циклические углеводороды или дитерпеноиды. Вещества из другой группы токсинов, алкалоиды пиразолидина, содержатся в различных видах меда, и потенциальная интоксикация этими веществами уже описана. Случаи отравления медом упоминаются в литературе крайне редко и в основном касаются следующих регионов: Кавказ, Турция, Новая Зеландия, Австралия, Япония, Непал, Южная Африка и разные страны Северной и Южной Америки. Симптомы, которые встречаются при отравлении медом: рвота, головная боль, боль в животе, потеря сознания, бред, тошнота, ослабление зрения. Ядовитые растения, как правило, пчеловодам хорошо известны, поэтому меды, которые могут содержать ядовитые вещества, в продажу не поступают. Для минимизации рисков в странах, где произрастают растения с ядовитым нектаром, туристам советуют покупать мед в магазинах, а не у частных пчеловодов.

Микробиологический состав

Бактерии в мёде

Мед — это сильно концентрированный раствор Сахаров с высоким осмотическим давлением, что делает невозможным рост любых микроорганизмов. В нем содержится меньше микроорганизмов, чем в других натуральных продуктах питания. Мед содержит бактерии Bacillus, которые могут стать причиной опасных болезней пчел, но для человека они не токсичны. Именно поэтому, во избежание нанесения вреда пчелам, такой мед не следует располагать в открытых местах, где он может быть доступен для других пчел. Однако бактерии в меде все же присутствуют, большинство из них безвредно для человека. В последних обширных обзорах сообщается об основных аспектах микробиологии меда и возможных рисках. Наличие спор Clostridium botulinum в меде впервые было отмечено в 1976 году. С тех пор было проведено множество исследований во всем мире. Некоторые исследователи не обнаружили Botulinum, а другие обнаружили споры в нескольких видах меда. Теоретически, в меде, который не содержит токсин Botulinum, споры могут образовать токсин после переваривания пищи у младенцев до одного года. Случаев детского ботулизма после употребления меда в последнее время было зафиксировано очень немного, и они были связаны с присутствием в меде спор С. botulinum. Эти исследования привели к тому, что органы здравоохранения в некоторых странах (США, Великобритания) стали прописывать на этикетке, что мед не следует давать младенцам до одного года. В большинстве стран считается, что в таком уведомлении необходимости нет. Действительно, мед — не единственный источник спор С. botulinum, и они могут быть обнаружены в любой натуральной пище. В 2002 году Управлением по здоровью и правам потребителей Европейской комиссии было проведено экспертное исследование на тему «Мед и микробиологические риски», в котором сделан следующий вывод:

«Хотя детский ботулизм является серьезным заболеванием, смертность от него очень низкая. В общем, в Европе, риск детского ботулизма является крайне невысоким. Большинству детей, пострадавшим от ботулизма, давали мед. Уровень и частота загрязнения меда спорами С.botulinum оказываются обычно на низком уровне, но было проведено лишь ограниченное количество микробиологических исследований. Пути, которыми споры С.botulinum попадают в мед, точно не определены.

Несмотря на то, что для некоторых географических регионов мира характерен определенный тип С. botulinum в почве, определение стран, производящих мед с высоким риском содержания С. botulinum, не представляется возможным. С. botulinum может выжить в меде в виде спор, но не может размножаться и выделять токсины благодаря свойствам меда, сдерживающим этот процесс. В настоящее время не существует процедуры, которая может применяться для удаления или нейтрализации спор С. botulinum в меде без ущерба для качества продукции. Микробиологическое тестирование не является эффективным вариантом контроля детского ботулизма, в связи со спорадическим возникновением и низким уровнем С. botulinum в меде».

Дрожжи в мёде

Мед содержит различные по природе осмоустойчивые дрожжи, которые могут вызвать нежелательное брожение. Особенно осмоустойчивые дрожжи могут развиваться в меде с повышенным содержанием влаги. В 1933 году Локхед обобщил исследования о взаимосвязи содержания влаги и брожения на 319 образцах меда следующим образом:

Эти выводы, хотя и основываются на старых исследованиях, были подтверждены практически. Некоторые виды меда, например рапсовый, подсолнечниковый, а также меды тропических стран, имеют более высокое содержание осмоустойчивых дрожжей и менее устойчивы к брожению, чем меды с обычным содержанием дрожжей. Брожение меда нежелательно. Самым простым способом контроля является сбор меда с низким содержанием влаги. Кроме того, продукт должен храниться в герметичных сосудах. Контроль брожения осуществляется путем определения количества дрожжевых клеток и содержания этанола и глицерина. Мед должен соответствовать следующим критериям качества:

• Количество дрожжевых клеток, максимальное 500 000/10 г.
• Глицерин, максимальное содержание: 300 мг/кг.
• Этанол, максимальное содержание 150 мг/кг.

Источник: журнал «Её величество пчела», №4, 2011. 

Автор: доктор философии, основатель международной комиссии по мёду, Стефан Богданов