Влияние основных факторов на качество меда: нагрев, загрязнения мёда

Производство экологически безопасной для человека продукции пчеловодства - важная социальная, медико-биологическая проблема, одна из основных актуальных и современных задач в отрасли.

Высокие требования, предъявляемые к качеству и безопасности продуктов пчеловодства, определяются особенностью их происхождения, своей специфичностью, массовым потреблением, основными задачами государственной политики в области здорового питания населения, особой программой «Детского питания», широким использованием в лечении и профилактике целого ряда заболеваний и серьезным ухудшением состояния окружающей среды.

В сложившихся экологических условиях существует угроза нормальной жизнедеятельности пчел и возможности загрязнения продукции пчеловодства. По данным НИИ общей и коммунальной гигиены РАМН содержание пестицидов и удобрений, элементов промышленных и транспортных выбросов в меду и прополисе более чем в 100 раз превышает их наличие в воздухе. Аналогично, мед, пыльца, перга и прополис загрязнены токсичными соединениями меньше, чем растения, с которых они собраны. Ученые установили, что пыльца растений и смолистые выделения их почек, служащие исходным сырьем для приготовления прополиса, в наибольшей степени подвержены загрязнению и более точно характеризуют уровень загрязненности среды. Так, радиоактивное загрязнение пыльцы и перги в 75 раз бывает выше, чем меда из той же семьи. Содержание тяжелых металлов в пыльце (обножке) в 2,5-3 тыс. раз выше, чем в меду из тех же семей.

В связи с принятием Правительством РФ «Положения о мониторинге качества, безопасности пищевых продуктов и здоровья населения» (№ 883 от 22 ноября 2000 г.) и Федерального закона о техническом регулировании (№ 184 ФЗ от 27 декабря 2002 г.) проблемы обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов приобретают еще большую значимость и актуальность.

Руководствуясь этими нормативными актами, в настоящее время регламентированы допустимые уровни содержания токсичных элементов для всех продуктов пчеловодства. Для производства продукции, отвечающей современным международным техническим требованиям, необходимо строго выполнять весь комплекс положений технологического регламента от содержания семей, их лечения до переработки продукции.

Основное загрязнение и снижение качества продукции пчеловодства происходит при нарушении следующих 5 норм и правил:

• содержания пчелиных семей в течение года;
• проведения профилактических и лечебных обработок пчел;
• размещения пчелиных семей на период главного медосбора без оценки экологической чистоты окружающей среды;
• использования удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве в каче­стве средств защиты растений;
• получения, консервирования и переработки продукции.

Научными исследованиями, выполненными в НИИ пчеловодства, убедительно доказано, что чистота продуктов пчеловодства зависит от времени их сбора, видового состава растений и места расположения пасеки (Русакова, Мартынова, 1999; Репникова, Кирьянов, 1999; Лебедев, Мурашова, 2003 и др.).

На качество продуктов пчеловодства оказывает влияние возраст сота и использование его пчелами под выращивание расплода и размещение перги.

Пчелиный воск с годами аккумулирует такие токсины, как тяжелые металлы и пестициды, которые оказывают отрицательное влияние на организм пчелы и качество всех продуктов (Санеферд, Хупингарнер, 1992). Соты, которые использовались на протяжении трех лет для выращивания расплода, загрязнены радиоактивным цезием больше в 9,4 раза по сравнению с сотами, в которых пчелы размещали лишь мед (Розанов, 1999). Свежеотстроенные соты содержат незначительное количество радиоизотопов цезия, в то время как в старых сотах его содержание достигает максимальных пределов (Алексемицер, Бондарчук, Кубайчук, 1997).

Установлены глубоко достоверные различия и в степени загрязнения различных продуктов пчеловодства (Русакова, Мартынова, 1999; Лебедев, Мурашова, 2002). Итак, мед, маточное молочко и пчелиный яд являются экологически самыми чистыми продуктами, а прополис, пыльца и перга наиболее загрязненными.

Мед из сотов магазинных надставок всегда содержит достоверно меньше токсичных металлов, чем мед, откачанный от тех же семей, но из гнездовых сотов, в которых пчелы выращивали расплод. Нами установлено, что мед, откачанный из темных сотов нижнего корпуса, где было до 60 % сотов с расплодом, содержал свинца 0,29±0,021, а кадмия - 0,019±0,004 мг/кг.

В меду от тех же семей, но откачанного в то же время из сотов магазинных надставок, в которых пчелы вовсе не выращивали расплода, свинца было в среднем 0,11 ±0,009, а кадмия - 0,004±0,0009 мг/кг, что меньше соответственно в 2,6 и 4,7 раза. Установленный факт указывает на необходимость получения товарного меда исключительно из сотов, в которых пчелы не выращивали расплода, шире используя для этого разделительные решетки. Так, впервые в мире П.И. Прокопович еще в 1874 г. предложил использовать разделительную решетку, исключающую выращивание расплода пчелами в магазинной части гнезда, что позволяло получать высококачественный мед в светлейших сотах, который длительное время не кристаллизовался.

На качество продуктов пчеловодства значительно влияет удаленность семьи от источника загрязнения.

Для изучения данного фактора провели специальный эксперимент. Две группы пчел, в каждую из которых входили по пять семей-аналогов, в одно и то же время собирали пыльцу (обножку) преимущественно с одуванчика. Первую группу разместили на расстоянии 150 м от оживленной автомагистрали Москва - Самара, вторую - в 1 км от нее. Из отобранных проб механически (по цвету) отделили пыльцу одуванчика и исследовали. В продукте, собранном пчелами в 150 м от автомагистрали, содержание свинца было в среднем 1,56±0,031 мг/кг, а в 1 км - всего 0,03±0,0067 мг/кг, то есть в 52 раза меньше (разница высоко достоверна, Р>0,999). После 10 сут. эксперимента отобрали пробы пчел, возвращавшихся с поля с обножкой и определили количество свинца в их телах. Различия также оказались значительными - 3,22±0,092 и 0,21±0,017 мг/кг, соответственно (разница высоко достоверна, Р>0,999).

В соответствии с санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.3.2.2354-08 от 23.05.2008, пчелиные семьи должны размещаться таким образом, чтобы все хозяйства в радиусе 6 км от места нахождения пасеки отвечали требованиям санитарных норм. Допускается нахождение в этом радиусе хозяйств, которые не представляют собой опасности загрязнения радиоактивными, химическими, биологическими веществами и их соединениями, микроорганизмами и другими биологическими организмами, представляющими опасность для здоровья нынешнего и будущих поколений, и в которых не используются пестициды.

Соты можно отбирать из ульев, если 1/3 ячеек в них запечатана восковыми крышечками, а незапечатанные ячейки нижней части доверху залиты медом - это гарантирует полную зрелость меда с влажностью менее 20%. Незрелый мед (с влажностью более 22%) отбирать нельзя, он закисает, начинает бродить и служит средой для развития микроорганизмов.

Известно, что значительная, вероятнее всего, основная часть потребителей отдают явное предпочтение меду, который находится в жидком состоянии (без кристаллов).

Он имеет прекрасный товарный вид, и значительная часть потребителей именно такой мед считают натуральным. Мировой опыт указывает на то, что мед в жидком состоянии более востребован. Так, за рубежом для сохранения меда в состоянии жидкой консистенции, его пропускают через систему сит: сначала нейлоновых или металлических, затем для освобождения от самых мелких примесей фильтруют с помощью кремнеземного песка, измельченного гранита, через плотную ткань или фильтровальную бумагу под давлением.

Во многих странах (Америка, Италия, Канада, Франция, Испания, Дания) проводят пастеризацию меда (уничтожение неспорообразующих бактерий, ферментов, способствующих закисанию меда) и растворение первичных зародышевых кристаллов (Кривцов, Кирьянов, 1985).

Так, широко известный технолог переработки меда доктор М. Гоне (Франция) рекомендует проводить пастеризацию меда путем его нагревания до 78°С в течение всего 5 мин с последующим охлаждением.

В США для предотвращения кристаллизации меда проводят отфильтровывание зерен пыльцы (Билаш, 1977). Рабочий орган фильтра представляет собой металлический параллелепипед (примерно 45x45x80 см), 32 секции которого наполняются диатомитом и отделяются друг от друга листом фильтровальной бумаги, а затем жестко прижимаются друг к другу с помощью специальных устройств. Фильтры меняют ежедневно. Фильтрация осуществляется под давлением в 20-30 фунтов. Перед фильтрацией мед разогревается до 80-82°С в течение не более 5 мин.

На вторичную кристаллизацию меда существенное влияние оказывают условия его обработки, температура, длительность прогревания и хранения (Чудаков, 1979; Чепурной, 1984; Русакова, 1986; Шаповалов, 2003). Установлено, что прогревание меда при температурах 55-60°С в течение 12 ч наиболее существенно влияет на накопление оксиметил фурфурола (более чем в 2 раза) и снижение диастазного числа, особенно 44- часовое прогревание меда. Кроме того, эти меда расслаиваются при хранении в условиях нерегулируемых температур.

Исследований по изучению влияния на качество меда его разогрева на короткое время (не более 5 мин) при температуре до 820С в России проведено не было. По этой причине перед фасовкой мед распускается в течение 24 ч до полужидкого состояния при температуре не более плюс 40°С в условиях водяной ванны (Шаповалов, 2003). Перед фасовкой мед не подвергается тщательной фильтрации. Мед, обработанный по такой технологии, быстро и равномерно кристаллизуется по всему объему тары.

Зная о востребованности жидкого меда, пчеловоды-практики очень часто проводят его декристаллизацию путем размещения емкостей на открытое пламя газовой плиты. Вследствие этого в нижней части емкости он разогревается до состояния кипения и длительное время находится в этом состоянии. Такой мед в последующем всегда расслаиваются при хранении, и этот показатель указывает на его сильный перегрев.

В связи с этим, мы поставили задачу изучить влияние различных способов обработки меда на скорость его кристаллизации, загрязненность тяжелыми металлами и качество (см. таблицу).

Таблица. Влияние разных способов обработки меда на скорость его кристаллизации и загрязненность тяжелыми металлами, n = 12, 2003-2004 гг.

С этой целью сразу же после откачки меда из сотов его подвергали различным способам обработки, которые широко используются в практическом пчеловодстве:

• без процеживания меда через фильтры, но после отстаивания его в закрытых емкостях в течение 4 сут. в помещении с температурой 20-24°С;
• процеживание меда через 2-секционный металлический фильтр сразу после откачки;
• процеживание меда через 2-секционный металлический фильтр и отстаивание его в закрытых емкостях в течение 4 сут. в помещении с температурой 20-24°С;
• нагрев уже закристаллизованного меда на водяной бане до 42()С, процеживание через 2-секционный фильтр и отстаивание в емкостях в течение суток;
• нагрев процеженного и закристаллизованного меда до 78°С в течение 5 мин. (по методике М. Гоне) и фильтрация через нейлоновое сито;
• нагрев процеженного и закристаллизованного меда до 80-82°С в течение 5 мин. (по методу, который используют переработчики меда США) и фильтрация через фильтровальную бумагу.

После этого отбирали по 12 проб меда, обработанного различными способами, и определяли в нем содержание пыльцевых зерен, тяжелых металлов и качество на соответствие ГОСТу.

Одновременно каждую пробу меда заливали в стеклянные (200 мл) герметично закрывающиеся цилиндры и хранили в одинаковых условиях, чтобы оценить продолжительность кристаллизации (отмечали ее начало и конец).

Различные способы обработки откачанного меда не оказали заметного влияния на время первичной его кристаллизации.

Процеживание меда через 2-секционный металлический фильтр, его отстаивание в течение суток не приводит к существенным (достоверным) изменениям в содержании зерен пыльцы, продолжительности кристаллизации и в уровне загрязненности тяжелыми металлами.

Разогрев меда до 42°С и отстаивание в течение суток приводит к уменьшению его вязкости перед фильтрованием и отстаиванием. Это в свою очередь приводит к уменьшению в нем зерен пыльцы, небольшая часть которой дополнительно отцеживается, а часть выпадает в осадок (разница в 17% достоверна), и достоверному уменьшению времени его кристаллизации. Продолжительность кристаллизации меда возрастает не только за счет уменьшения в нем зерен пыльцы, которые служат первичными зародышевыми кристаллами, но и за счет расплавления уже имеющихся в нем зародышевых кристаллов моно- и дисахаридов. К достоверному же снижению уровня содержания тяжелых металлов в меду этот способ обработки также не приводит.

Нами установлено, что разогрев меда до 78°С в течение 5 мин. (по способу М. Гоне) с последующей его фильтрацией через капроновое сито и охлаждением на 90,8% уменьшает содержание пыльцевых зерен в нем (разница высокодостоверна, Р > 0,999). Уменьшение до минимума пыльцевых зерен в меду увеличивает время его кристаллизации в 8 раз. Практически такой мед не кристаллизуется до года, хотя на время кристаллизации меда и оказывают очень сильное влияние два фактора: наличие зародышевых кристаллов и количество пыльцевых зерен. Вместе с тем, на процесс кристаллизации меда существенное влияние оказывает и вид растения, с которого собран нектар. От вида растения зависит соотношение фруктоза/глюкоза и время его кристаллизации. Поэтому меда с крестоцветных, подсолнечника и др. после таких обработок, как правило, кристаллизуются менее интенсивно в 1,5-2 раза, т.е. в течение полугода.

Кроме решения проблем кристаллизации меда, тщательное отцеживание пыльцевых зерен обеспечивает высокодостоверное (Р> 0,999) снижение уровня его загрязнения тяжелыми металлами.

Установленный факт еще раз убедительно доказывает, что загрязнение меда тяжелыми металлами и радионуклидами определяется, главным образом, количеством зерен пыльцы в нем и уровнем их загрязнения.

Разогрев меда, по технологии, которая широко используется в США, до 80-82°С в течение 5 мин с последующей фильтрацией через фильтровальную бумагу и охлаждением, также снижает содержание пыльцевых зерен на 91,4% (разница высокодостоверна, Р > 0,999). Выявлено также, что эти факторы улавливают даже микроскопические частицы пыльцы. Все это обеспечивает увеличение длительности кристаллизации меда в 8,5 раз по сравнению с контролем.

Тонкая фильтрация меда обеспечивает минимальную его загрязненность. По всем учитываемым тяжелым металлам установлено достоверное их снижение в меду и обеспечение его максимальной чистоты.

Разогрев меда до 42°С в течение 24 ч не оказывает заметного (достоверного) влияния на его качество.

После обработки и фасовки мед отвечал всем требованиям ГОСТ 19792-2001 Мед натуральный. Технические условия.

В ряде случаев проводят купажирование - смешивание разных видов меда для получения продукта желаемого качества. Обычно купажируют мед со слабым ароматом и мед с острым вкусом и сильным ароматом; мед, отличающийся по цвету и влажности. Не купажируют низшие сорта меда с высококачественными монофлорными сортами. Для купажировании меда следует применять современные гомогенизаторы - аппараты с механической мешалкой.

Для сохранения органолептических свойств и высокого качества меда большое значение имеют условия его хранения. Оптимальная влажность воздуха в помещении должна быть около 60%, температура - не выше 10°С. Мед следует хранить в стеклянной, пластмассовой и эмалированной посуде, герметически закрытой. Нельзя хранить мед рядом с продуктами, обладающими сильным запахом, который легко ему передается и таким образом снижает его качество. Мед натуральный по органолептическим и физико-химическим показателям должен отвечать требованиям ГОСТ 19792-2001 к меду натуральному.

Пчеловоды должны строго выполнять ряд совершенно обязательных санитарно-ветеринарных требований по содержанию пчелиных семей:

• соблюдать санитарно-гигиенические нормы на всех этапах получения, консервации и хранения продуктов пчеловодства, все части оборудования, соприкасающиеся с медом, должны быть изготовлены из нержавеющей стали или покрыты пчелиным воском;
• обязательным является правило, что пасеки, на которых идет заготовка продуктов пчеловодства, должны быть благополучны по таким заболеваниям пчел, как сальмонеллез (паратиф), гафниоз, колибактериоз, аспергиллез и гнильцы; кроме того, при отборе пыльцевой обножки пчелиные семьи должны быть свободны от таких возбудителей, как Bacillus larvae, Streptococcus pluton и Ascosphaera apis.
• больные семьи должны быть исключены из состава пасек; в случае использования антибиотиков, больная семья должна быть изолирована, а мед от нее не может считаться экологически чистым;
• для лечения и профилактики болезней пчел, санитарной обработки и дезинфекции пчеловодного инвентаря, сотов рекомендуется использовать только экологически безопасные для пчел и человека препараты;
• соблюдать меры по охране пасек от заноса возбудителей инфекционных и инвазионных болезней пчел.

Литература

• Алексемицер М.Л., Боднарчук Л.И., Кубайчук В.П. Продукты пчеловодства – биоиндикаторы // Пчеловодство. 1997. № 3. С .6-7.
• Лебедев В.И., Мурашова Е.А. Экологическая чистота продуктов пчеловодства // Пчеловодство. 2003. № 4. С. 42-44.
• Репникова Л.В., Кирьянов Ю.Н. Качество восковой продукции и содержание в ней радиоактивных веществ / Сб. «Проблемы экологии и развития пчеловодства в России». Мат. науч.-практ. конф. 25-27 августа 1999 г. Рыбное: НИИП, 1999. С. 25-26.
• Русакова Т.М., Мартынова В.М. Влияние окружающей среды на качество продуктов пчеловодства / Сб. «Проблемы экологии и развития пчеловодства в России». Мат. науч.-практ. конф. 25-27 августа 1999 г. Рыбное: НИИП, 1999. С. 23-25.
• Туников Г.М., Кривцов Н.И., Лебедев В.И., Кирьянов Ю.Н. Технология производства и переработки продукции пчеловодства. М.: Колос, 2001. 175 с.
• Чепурной И.П. Заготовки и переработка меда. М.: Агропромиздат, 1987. 80 с.
• Чудаков В.Г. Технология продуктов пчеловодства. М.: Колос, 1979. 160 с.
• Шаповалов Г.А. Научно обоснованные технологии промышленной переработки продуктов пчеловодства. – Коломна, 2003. 160 с.

Лебедев В.И., директор ГНУ НИИ пчеловодства РАСХН, г. Рыбное

Мурашова Е.А., доцент Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева, г. Рязань