Rezumatul tezei de doctorat [621904]
1
Rezumatul tezei de doctorat
STUDII PRIVIND AUTENTIFICAREA ȘI CARACTERIZAREA PRIN
TEHNICI MODERNE A MIERII DE ALBINE DIN ROMÂNIA
Doctorand: [anonimizat] , 2012
UNIVERSITATEA ‘’DUNĂREA DE JOS ’’, GALAȚI
FACULTATEA DE ȘTIINȚA ȘI INGINERIA ALIMENTEL
2
Prezenta teză de doctorat a fost elaborată prin sprijinul financiar acordat
de către proiectul POSDRU/88/1.5/S/61445, Id proiect: 61445 – Eficientizarea
activității studenților din cadrul ciclului de studii doctorale -EFICIENT,
Universitatea "Dunărea de Jos", Galați. Perioada de implementare fiind: 1
octombrie 2009 – 30 septembrie 2012.
3
MULȚUMIRI
Dedic această lucrare mamei mele de care sunt legată nu doar prin legături de sânge
ci și prin legături de iubire și prin rădăcinile ancenstrale comune.
Doresc să -mi exprim gratitudinea față de persoanele care au avut impact în viața mea
profesională în ordine cronologică:
Îmi exprim recunoștința față de doamna profesoară Rodica Segal, fiind prima
călăuzitoare a pașilor mei pe cărarea cercetării în domeniul mierii de albine din anul II de
studii universitare. Vă mulțumesc!
Aș dori să -mi exprim mulțumirea față de doamna profesoară Luminița Anca
Georgescu care și -a consacrat timpul și energia, contribuind cu devotament și perseverență
la formarea mea profesională încă din timpul facultății. Mulțumesc din suflet!
Sunt recunoscătoare domnului profesor Petru Alexe, conducătorul științific al tezei
mele de doctorat, căruia îi mu lțumesc pentru că m -a acceptat și mi-a oferit toată încrederea
pe parcu rsul efectuării acestei lucrări.
Alese mulțumiri celor care mi -au fost alături pe perioada celor trei ani de studii
doctorale, persoane care au reprezentat un r eper pentru mine privind omenia și prietenia
sinceră, pe lângă colegialitatea de care au dat dovadă. Astfel, mulțumesc colegilor Livia
Patrascu, Ina Vasilean, Maricica Stoica, Ana Maria Simion, Loredana Dumitrașcu și Bria
Vasile.
Mulțumesc proiectului EFIC IENT POSDRU pentru susținerea financiară pe perioada
celor 3 ani de doctorat, lucru care a favorizat formarea mea profesională în timpul celor 8
luni de mobilitate externă petrecute în laboratoarele Facultății de Științe din Ourense,
Spania.
Quiero mostrar mi especial agradecimiento a Maria Carmen Seijo Coello que ha sido
para mí como un segundo tutor, por dedicarme tanto su tiempo como su paciencia ante mis
numerosas dudas, apoyándome en todo y confiar en mi desde el primer momento. Gracias
por el apoyo pr ofesional, financiero y también por tu sincera amistad.
A Olga Escuredo, mi compañera de laboratorio y de vivienda, por mostrar su interés
desde el primer día, por su ayuda, por sus palabras, por sus cafés.
4
Y por supuesto, a mi amiga y compañera Shantal Ro dríguez Pérez, por hacer que los
largos días de laboratorio no fuesen tan largos, por su sincera amistad, por el tiempo
compartido y las risas. Gracias!
Quiero dar las gracias a mis amigos dentro y fuera de la facultad: María, Montse,
Estefanía, José Donce l, José Manuel, Begonia, Sandra y a los padres de Shantal por el tiempo
compartido y el apoyo en mis días no tan buenas.
Gracias a todos, al resto de personas, que por algún motivo u otro en este momento
no recuerdo.
Alese mulțumiri prietenei mele de sufle t, Corina Afteni, pentru suținerea, sfaturile,
înțelegerea și iubirea necondiționată de care a dat dovadă în pofida distanței fizice existente.
Mulțumesc din suflet lui Bogdan Constantinescu, cuvintele fiind prea mici pentru a
exprima imensa mea recunoștin ță. Știu un singur lucru: creativitatea mea nu ar fi ajuns la
acest nivel fără prezența și susținerea lui necondiționată.
Vă iubesc!
5
OBIECTIVE ȘTIINȚIFICE ȘI JUSTIFICAREA ALEGERII TEMEI
Mierea de albine este unul din produsele cele mai complexe din punct de vedere
biologic, în compoziția căreia s -au descoperit substanțe foarte importante pentru organismul
uman. Acest fapt sporește mult importanța mierii în alimentația omului, comparativ cu alt e
produs e alimentar e valoroase din punct de vedere nutrițional . Compoziția chimică, precum
și importanța mierii pentru organism sunt determinate de n atura ei.
Teza de doctorat intitulată ”Studii privind autentificarea și caracterizarea prin
tehnici moderne a mierii de albine din România ’’ a vizat ca principal obiectiv studiul unor
diferite tipuri de miere (salcâm, tei, rapiță, floarea -soarelui, Prunus, mană și polifloră), sub
aspect melisopalinologic, fizico -chimic, biochimic, reologic și senzorial. Pentru autentificarea
mierii românești s -au utilizat diferite metode moderne cuplate cu tehnici de chemometrie.
Astfel , în cadrul planului de lucru din prog ramul doctoral au rezultat următoarele
obiective specifice:
Crearea unei bănci de mostre autentice de miere de albine din România din diferite
surse florale și zone geografice.
Autentificarea originii botanice și clasificarea pe tipuri de miere prin identi ficarea și
cuantificarea spectrului polenic bazat pe aplicarea metodei microscopice
(melisopalinologice ) cuplată cu metoda chemometrică de prelucrare statistică.
Caracterizarea fizico -chimică prin metode tradiționale și moderne (HPAEC -PAD), în
vederea iden tificării compușilor predominanți din miere (spectrul glucidic,
echipamentul enzimatic și etc.).
Studiul proprietăților biologic active ale diferitelor tipuri de miere prin determinarea
conținutului total de polifenoli, conținutului total de flavonoide, a capacității
antiradicalice dar și a indicelui de oxidare.
Evoluția în timp a comportamentului reologic al mierii de albine prin evaluarea
diferiților parametrii reologici.
Caracterizarea senzorială a probelor de miere prin evaluarea descriptorilor
organol eptici specifici.
Clasificarea și autentificarea mierii prin combinarea metodelor chemometrice
(Cluster ierarhic, Analiza Componenților Principali, Analiza Discriminantă Factorială,
Corelații canonice și Pearson) și crearea unei baze de date constituită din profilele
palinologice, fizico -chimice, biochimice și senzoriale ale mierii românești.
6
Prezenta teză de doctorat este structurată în două părți, astfel:
STUDIUL DOCUMENTAR
Capitolul 1, intitulat ’’Apicultura și importanța ei în România’’ este structura t în trei
subcapitole care descriu diferite considerații teoretice privind istoria apiculturii în țara
noastră, caracteristici ale albinei românești Apis mellifera Carpatica cât și potențialul
apiculturii și producția de miere de calitate din România .
Capi tolul 2, denumit ’’Baza meliferă’’ este structurat în două subcapitole alcătuite din
considerații teoretice privind vegetația meliferă a României, clasificarea plantelor melifere
cu impact și caracterizarea taxonomică a acestor plante.
Capitolul 3, intitul at ’’Melisopalinologia ca știință și preocupările ei moderne’’
cuprinde 2 subcapitole formate din considerente teoretice și stadiul actual al cercetării în
domeniu dar și rolul și importanța aplicării metodei palinologice , cât și structura morfologică
a gr anulei de polen cu importanță majoră în identificarea corectă a speciei unei plante
melifere.
Capi tolul 4, intitulat ’’Mierea de albine’’ , care este format din 5 subcapitole, prezintă
clasificarea mierii, tipurile de miere utilizate în prezentul studiu și caracteristicile sale,
caracteristicile fizico -chimice ale mierii, însușirile terapeutice dar și stadiul actual al
cercetărilor în domeniu.
PARTEA EXPERIMENTALĂ
Capitolul 5, intitulat ’’Identificarea spectrelor polenice diferitelor tipuri de miere din
România prin analiza melisopalinologică’’, prezintă rezultatele obținute pri n trasarea
spectrelor polenice pentru cele 54 de probe de miere analizate în urma aplică rii metodei
palinologice cantitative și calitative, identificarea tipurilor de miere luate în lucru dar și
clasificarea acestora în funcție de originea botanică.
Capitolul 6, denumit ’’Contribuții privind controlul calității mierii românești’’ prezintă
rezult atele obținute în urma identificării și cuantificării celor mai importanți parametrii ai
mierii precum: glucidele, proteinele, grăsimile, apa, echipament enzimatic, indicatori ai
prospețimii (HMF, invertaza, diastaza), valoare energetică.
Capitolul 7, inti tulat ’’ Evoluția în timp a comportamentului reologic al mierii de
albine ’’ prezintă profilele reologice ale tuturor tipurilor de miere analizate prin diferite teste
precum: testul de creștere progresică a deformării, testul de creștere progresivă a
frecven ței, testul de curgere în trepte și testul de creștere progresivă a temperaturii. În cea
de-a doua parte a acestui capitol a fost evaluat efectul temperaturii asupra vâscozității mierii
utilizând diferite modele matematice care descriu această influență. Î n urma analizei de
clusterizare ierarhică, în funcție de vâscozitatea probelor evaluate, s -a obținut gruparea
acestora pe tipuri de miere.
7
Capitolul 8, denumit ’’Studiul activității antioxidantente a mierii românești analizate ’’
prezintă rezultatele obținu te în urma evaluării potențialului antioxidant prin diferite metode:
estimarea conținutului total de polifenoli prin metoda Folin -Ciocâlteu, estimarea
conținutului total de flavonoide, estimarea activității antiradicalice (RSA -radical scavenging
activity) și estimarea indicelui de oxidare. Prin prelucrare statistică a rezultatelor s -au obținut
corelații canonice semnificative între diferitele metode de determinare a activității
antioxidante. De asemenea, în urma analizei de clusterizare ierarhică a fost pos ibilă
autentificarea originii botanice în funcție de capacitatea antioxidantă și discriminarea între
mierea florală și cea de mană.
În capitolul 9, intitulat ’’Evaluarea calității mierii românești pe baza analizei
senzoriale ’’ este prezentat profilul senzo rial al tipurilor de miere evaluate de un grup de
degustători specialiști (împreună cu autorul lucrării care a fost pregătit în acest sens), din
cadrul Institutului Técnica del Consejo Regulador Geogr áfica Protejida Miel de Galicia din
Spania. S-au stabili t, prin aplicarea analizei compentelor principale, atributele senzoriale care
discriminează puternic tipurile de miere precum și coeficienții de corelație Pearson pentru
acești descriptori organoleptici. De asemenea, în funcție de culoare și gustul dulce, este
posibilă autentificarea originii botanice a mierii aplicând analiza de clusterizare ierarhică.
Capitolul 10, intitulat ’’Autentificarea originii botanice a mierii românești bazată pe
combinarea analizelor fizico -chimice și chemometrice ’’ prezintă rezu ltatele obținute în urma
autentificării prospețimii mierii prin identificarea posibilelor fraude, autentificarea originii
botanice utilizând metode palinologice, fizico -chimice, biochimice și chemometrice. În partea
a doua este prezentat profilul fizico -chimic, biochimic, palinologic și senzorial caracteristic
fiecărui grup de miere evaluat.
În final, au fost prezentate contribuțiile originale ale actualei teze de doctorat, care
prezintă impact asupra dezvoltării cunoașterii în acest domeniu dar și viitoare le perspective
de continuare a cercetărilor și diseminarea rezultatelor pe perioada programului de studii
doctorale (01.10.2009 – 14.09.2012).
Realizarea activităților de cercetare care au respectat și îndeplinit obiectivele
științifice ale tezei de doctor at a avut loc în cadrul:
Laboratorului de Analize Fizico -Chimice și Microbiologice ale Alimentelor
acreditat RENAR al Facultății de Știința și Ingineria Alimentelor, Universitatea
Dunărea de Jos, Galați, România.
Laboratorului de Biologie Vegetală și Știin ța Solului din cadrul
departamentului de Apicultură și Biologie, Facultatea de Științe, Universitatea
de Vigo, Ourense, Spania.
8
5.2. MATERIALE ȘI METODE
Ca referință pentru identificarea diferitelor specii de polen studiate s -au utilizat
preparatele microscopice din palinoteca (biblioteca de polen) Departamentului de Biologie
Vegetală și Apicultură din cadrul Facultății de Științe din Ourense, Spania. În para lel s -au
folosit chei de identificare polenică.
Probele de miere supuse prezentului studiu (n=54) au fost achiziționate direct de la
apicultor care a garantat originea sa botanică și geografică, dar și de la Asociația
Crescătorilor de Albine din diferite l ocali tăți. Probele au fost obținute din 2 culturi (culesuri)
consecutive coresponzând anilor 2009 și 2010 (tabelul 5.1 și 5.2).
S-au utilizat în total 54 de probe de miere dintre care: 26 de probe din Moldova, 13
probe din Muntenia, 12 probe din Transilvan ia și 3 probe din Dobrogea (figura 5.1) .
Tabelul 5.1. Originea geografi că și botanică a probelor de miere conform declarației
producătorului
Tip de miere Număr probe Origine geografică (localitate)
Salcâm n=21 Argeș, Brașov, București, Galați, Ialomița, Iași,
Cluj-Napoca
Tei n=17 Argeș, Brașov, Tulcea, Bacău, Neamț, Galați,
Brăila, Iași
Rapiță n=4 Brăila, Slobozia, Vaslui, Galați, Bacău, Brașov,
București, Timișoara, Tulcea
Floarea -soarelui n=2 Vâlcea, București, Vaslui, Bihor
Pomi fructiferi (Prunus ) n=1 Brașov
Mană (brad, mană, fâneață) n=3 Brașov, Bacău, Galați
Polifloră n=5 Galați, Tulcea, București, Brașov, Oradea,
Timișoara
Păpădie n=1 Cluj-Napoca
Fiecare probă de miere a fost depozitată în recipiente de sticlă care au fost corect
etichetate și transportate la laboratorul din cadrul Facultății de Știința și Ingineria
Alimentelor pentru analizele ulteriore . Analizele p arametrilor de calitate au fost efectuate la CAPITOLUL 5. IDENTIFICAREA SPECTRELOR POLENICE A LE TIPURILOR DE
MIERE DIN ROMÂNIA PRIN ANALIZA MELISOPALINOLOGICĂ
9
data intrării în laborator a probelor de miere, restul fiind transferate în recipi ente sterile de
plastic păstrate în condiții de refrigerare .
Tabelul 5.2. Originea botanică și caracteristici apicole a probelor de miere conform
declarației producătorului
Origine botanică Număr
probe Nectar -Polen –
Mană Luna de înflorire Producția de
miere (kg/ha)
Salcâm n=21 N,P mai-iunie 1000
Tei n=14 N,P iunie -iulie 1200
Rapiță n=4 N,P mai-iunie 30-100
Floarea -soarelui n=2 N,P iunie -septembrie 35-100
Pomi fructiferi ( Prunus ) n=1 N,P martie -iunie –
Mană (brad, mană,
fâneață) n=3 mană aprilie -mai 20
Polifloră n=5 N,P aprilie –
septembrie 1200
Păpădie n=1 N,P aprilie –
septembrie 200
Reactivii, glicerină (87 %) și gelatină glicerinată Kaiser pentru microscopie, au fost
achiziționați de la Sigma -Aldrich Chemie (Steinheim, Germania) iar parafilmul și fuxina de la
Merck (Darmstadt, Germania).
5.2.2. Analiza palinologică calitativă
Numărul granulelor de polen specifice mierii monoflore se determină prin
examinarea microscopică a sedimentului obținut în urma centrifugării, iar procentul se
stabilește prin raportarea numărului respectiv la numărul total de granule de polen găsite pe
aceleași câmpuri microscopice. Prin această metodă se pot identifica diferitele tipuri
polenice prezente în miere, lucru care permite apoi stabilirea polenului dom inant ce
reprezintă un indicator botanic.
Pentru investigarea spectrelor polenice a le celor 54 probe de miere, extracția
polenului s -a realizat utilizând metodologia descrisă de Louveaux și colab. [6] cu mici
modificări adoptate în ceea ce privește durata de centrifugare .
10
Astfel 20 g miere au fost dizolvate în 45 mL de apă distilată (la o temperatură de
45C) până la dispariția cristalelor de zahăr. Apoi a avut loc centrifugarea acestora timp de
15 minute la 4500 rotații/minut. După ce s -a eliminat supernat antul din fiecare tub prin
înclinare ușoară, în așa fel încât să nu se disloce sedimentul, peste acesta s -au adăugat 45 mL
apă distilată, în scopul spălării sedimentului de impurități. Acestea au fost supuse apoi unei
centrifugări timp de 10 minute la 4500 rotații/minut, după care supernatantul a fost
îndepărtat din nou.
Examinarea a avut loc la un microscop optic ( NIKON OPTIPHOT II ) la grosismentul de
400x și 1000x , în funcție de dificultatea identificării polenului respectiv. S -au numărat și
identificat c irca 1000 granule de polen pentru fiecare spectru polenic .
Odată ce a fost identificat, polenul s -a clasificat în funcție de taxonomie în specie, gen
sau tip și familie. Se clasifică corespunzător unei spec ii atunci când polenul identificat are
caracteristici morfologice specifice acelei specii florale sau vegetale.
După obținerea acestor date , se calculează procentele relative fiecărui tip de polen și
se finalizează prin trasarea spectrului polenic al mierii supuse analizei palinologice.
Calcul și exprimarea rezultatelor:
GP=n/n 1·100 ( %)
În care:
GP- granule de polen (se nominalizează specia);
n- numărul granulelor de polen aparținând speciei florale studiate ;
n1- numărul total de granule numărate (specia studiată și celelalte specii).
5.2.3. Analiza palinologică cantitativă
Pentru investigarea spectrelor polenice a celor 54 probe de miere, extracția polenului
s-a realizat utilizând metodologia descrisă de Louveaux și colab. [6] cu unele modificări
privind timpul centrifugării și viteza de cent rifugare .
Obținerea preparatului microscopic a avut loc în aceleași condiții ca în cazul analizei
calitative , cu modificarea că după îndepărtarea supernatantului din tubul de centrifugă (la
finalul celor două centrifugări) se dimentul se aduce la un volum d e 5 mL cu apă distilată și se
omogenizează cu ajutorul unui Vortex.
S-au identificat toate granulele de polen dar și indicatorii d e mană (spori, alge, hife)
din întreg preparatu l microscopic. Pentru aceasta s -a parcur s suprafața preparatului prin
deplasarea lamei pe distanțe egale cu diametrul câmpului microscopic.
11
Pentru exprimarea rezultatelor s -a utiliz at raportul HDE/P, în care HDE (honeydew
elements – elemente de mană) reprezintă numărul indicatorilor de mană iar P reprezintă
numărul total de granule de polen identificate.
5.2.4. Metode statistice de prelucrare și interpretare a rezultatelor
Analizele descriptive au fost efectuate pentru toate probele analizate . Cele mai
frecvente tipuri de polen au fost comparate ținând cont de tipul de miere cu ajutorul unei
analize de varianță (ANOVA) care determină prezența unor diferențe statistice semnificative
(p<0,05). Analiza componentelor principale (PCA) a fost efectuată în scopul determinării
unor similitudini între probe în funcție de originea botanica , iar analiza de clusterizare în
scopul clasificării /grupării acestora . Toate analizele statistice au fost efectuate cu
programele de calcul Centurion STATGRAPHICS XVI și SPSS Version 17.0 pentru Windows .
Determinările au fos t realizate în duplicat.
5.3. REZULTATE ȘI DISCUȚII
5.3.1. Evaluarea analizei cantitativ e
Determinarea cantitativă palinologică s -a realizat cu scopul obținerii densității
polenice pentru toate probele analizate. Probele de miere au fost incluse în următoarele
clase de polen conform clasificării lui Maurizio [5]:
Clasa I, < 2000 GP/g miere – 37,04% (20 probe de miere).
Clasa II, între 2000 -10000 GP/g miere – 59,26% (32 probe de miere).
Clasa III, între 10000 -50000 GP/g miere – 3,7% (2 probe de miere).
Clasa IV, între 50000 -100000 GP/g miere (0 probe ).
Clasa V, mai mult de 100000 GP/g miere (0 probe ).
12
Figura 5.3 . Distribuția probelor de miere în acord cu clasificarea lui Maurizio
Distribuția probelor de miere s -a realizat cu ajutorul clasi ficării lui Maurizio (figura
5.3). Rezultatele obținute indică faptul că probele de miere studiate au o densitate polenică
medie, mai mult de 50 % dintre probe situându -se în Clasa a II -a.
În cele ce urmează este reprezentată variația mediei densității polenice a fiec ărui
grup de miere în parte.
Figura 5. 4. Densitatea polenică medie a fiecărui grup de miere
37,04
59,26 3,7
Clasa I
Clasa II
Clasa III
Clasa IV
Clasa V
6766 5375 4044 2338 2083 1986 2254
0 2000 4000 6000 8000
Densitate polenică [GP/g miere ]
Salcâm (n=12)
Tei (n=14)
Mană( n=3)
Fl.-soarelui
(n=4)
Polifloră (n=9)
Prunus (n=1)
Rapiță (n=11)
13
Grupul mierii de salcâm (n=12) a înregistrat un minimum de 525 GP/g și un maximum
de 5475 GP/g, cu probe aparținând atât clasei I, cât și clasei a II-a, față de grupul rapiță
(n=11) cu valori semnificative și foarte varia te situate în intervalul 700 -19525 GP/g miere.
Anumite probe de rapiță (33 și 34) au aparținut clasei III, fiind singurele din toate probelor
analizate care se situează în clasa relativ bogată în polen (tabelul 1- Anexe).
Din figura 5.4 se poate observa variația densității polenice între cele 7 tipuri diferite,
care în cazul mierii de rapiță și Prunus este destul de ridicată comparativ cu mierea de mană
și cea de tei. Concentrația în polen scăzută în cazul mierii de mană se datorează prezenței în
compoziție în cea mai mare măsură a indicatorilor de mană și mai puțin a granulelor de
polen.
În cazul mierii de tei, polenul Tilia este hiporeprezentat, ceea ce admite denumirea
unei mieri ca fiind de tei , acesta fiind prezent cu un procent între 10 -20% [3,16].
În studiul de caracterizare a mierii monoflore, Persano Oddo și colab. [8] afirmă că în
cazul mierii de tei polenul aparținând genului Tilia poate chiar să fie absent datorită
sterilității multor va rietăți ale acestor plante cultivate. Acest fapt depinde , de asemenea , de
flora fiecărei regiuni.
Analiza indicatorilor de mană (spori, hife, alge, etc.) s -a realizat pentru toate probele
de miere, însa rezultate edificatoare a prezentat , în mod special , mierea de mană (3 probe
din regiunea Transilvania) (figura 5.5) .
Din clasa indicatorilor de mană întâlniți în probele de miere din România, fac parte
spori ai mucegaiurilor aparținând genurilor : Cladosporium (identificat în majoritatea
probelor de miere, nu doar în cele de mană), Aspergillus , Stemphylium , Alternaria , Pleospora
iar în unele probe au fost prezente algele verzi precum Chlorococcus (figura 5.5 ). Un studiu
recent din Spania bazat pe diferențierea mierii florale față de cea de mană confirmă, de
asemenea, prezența unora din indicatorii de mană identificați în mierea românească [26].
Mierea comercializată cu denumirea miere de munte a avut cea mai mică valoare a
HDE=175 pe gram de miere, fiind urmată de mierea de mană cu un HDE=275 pe gram de
miere. Însă mierea de brad a înregistrat cea mai mare valoare a HDE=300 pe gram de miere.
Aceste valori includ cele 3 probe de miere în categoria celor de mană, lucru dovedit ulterior
și de anumite analize fizico -chimice care le diferențiază de tipurile de miere florală.
5.3.2. Evaluarea analizei calitativ e
Rezultatele obținute în urma analizei palinologice calitative arată că din cele 54 probe
de miere, doar 9 intră în categoria mierii poliflorale , 3 sunt clasificate drept miere de mană
și 42 probe sunt mieri monoflorale.
În cadrul mierii monoflorale, 12 probe de miere au fost clasificate ca fiind de salcâm
(Robinia pseudoacacia ), 14 probe de tei ( tipul Tilia), 11 probe de rapiță ( tipul Brassica
napus ), 4 p robe de floarea -soarelui ( Helianthus annuus ) și o probă de Prunus (tipul Prunus ).
14
S-au remarcat diferențe între denumirea comercială pe care a avut -o produsul în
momentul achiziționării lui și clasificarea tipurilor de miere , obținută în urma examenului
palinologic. Astfel , din 21 probe de miere de salcâm, achiziționate cu această denumire, doar
12 sunt din punct de vedere palinologic salcâm ( Robinia pseudoacacia ), restul intrând în
categoria mierii de rapiță sau polifloră.
În cazul mierii de tei , a avut lo c același fenomen (din 17 probe doar 14 fiind de tei ),
identificându -se ca facând parte din acest grup o probă de floarea -soarelui și două
poliflorale. Mierea achiziționată cu denumirea de păpădie a prezentat un procent de numai
5% Taraxacum officinale , fiind inclusă ulterior în grupul mierii poliflore.
Proporția de polen considerată necesară pentru a putea denumi o miere monofloră,
utilizată în acest studiu pentru toate tipurile de miere este: pentru t ipul Brassica napus
(miere de rapiță) un procent >45 % din totalul spectrului polenic, pentru Helianthus annuus
(miere de floarea -soarelui) s -a ales un procent >45 %, pentru t ipul Prunus un procent mai
mare decât 44 %. Robinia pseudoacacia (miere de salcâm) și Tilia (miere de tei) fiind tipuri de
polen hiporepr ezentate s-au ales procente de minimum 5 % respectiv 29 %.
În prezentul studiu palinologic au fost identificate 77 tipuri polenice aparținând celor
35 de familii botanice corespunzătoare. Genul Brassica napus și Rumex prezintă o frecvență
de apariție de 100 % și respectiv 88, 9% în probele de miere lu ate în lucru.
15
Tabelul 5.3. Frecvența de apariție a tuturor tipurilor polenice prezente în peste 50 % din probe conform claselor de dominanță
Familie Specie de polen Frecvență de
apariție ( %) P (0-1%) R (1-3%) I (3-15%) A (15-45%) D >45%
Cruciferae Tipul Brassica napus 100,0 1,9 7,4 25,9 37,0 27,8
Polygonaceae Rumex 88,9 46,3 33,3 9,3 0,0 0,0
Rosaceae Prunus 87,0 29,6 24,1 24,1 9,3 0,0
Rosaceae Rubus 83,3 38,9 22,2 22,2 0,0 0,0
Fabaceae Tipul Trifolium repens 81,5 40,7 22,2 16,7 1,9 0,0
Plantaginaceae Plantago 81,5 48,1 25,9 5,6 1,9 0,0
Rosaceae Tipul Fragaria 81,5 37,0 37,0 7,4 0,0 0,0
Fabaceae Robinia pseudoacacia 77,8 33,3 5,6 31,5 5,6 1,9
Tiliaceae Tilia 77,8 22,2 14,8 7,4 14,8 18,5
Fagaceae Quercus 75,9 37,0 22,2 13,0 3,7 0,0
Rosaceae Tipul Crataegus monogyna 75,9 44,4 27,8 3,7 0,0 0,0
Rosaceae Filipendula 75,9 25,9 38,9 9,3 1,9 0,0
Asteraceae Tipul Taraxacum officcinale 74,1 57,4 14,8 1,9 0,0 0,0
Umbelliferae Tipul Daucus carota 64,8 53,7 9,3 1,9 0,0 0,0
Asteraceae Helianthus annuus 61,1 29,6 11,1 9,3 3,7 7,4
Boraginaceae Echium 61,1 40,7 13,0 3,7 3,7 0,0
Vitaceae Vitis vinifera 61,1 44,4 9,3 7,4 0,0 0,0
Chenopodiaceae Tipul Chenopodium 57,4 51,9 5,6 0,0 0,0 0,0
Urticaceae Tipul Urtica 57,4 51,9 5,6 0,0 0,0 0,0
Asteraceae Centaurea cyanus 53,7 44,4 7,4 1,9 0,0 0,0
Rhamnaceae Frangula alnus 51,9 38,9 9,3 3,7 0,0 0,0
Boraginaceae Tipul Symphytum oficcinalis 50,0 38,9 7,4 3,7 0,0 0,0
16
Studii privind autentificarea originii botanice a mierii din Cehia relatează apariția într –
o măsură semnificativă a polenului din genul Brassica , Tilia, Robinia , Helianthus , Pomum și
mici cantități de Phacelia , Taraxacum , Rubus și Trifolium . Este evidentă similaritatea
anumitor genuri de polen ce se găsesc în mierea cehă și cea românească, lucru demonstrat
de asemănarea florei celor două țări.
Familiile botanice cu frecvența de apariție cea mai ridicată sunt: Cruciferae,
Rosaceae, Fabaceae, Fagaceae, Umbelliferae, Boraginaceae, Chenopodiaceae și Poaceae. Cu
toate că procentul de apariție a polenului din familia Chenopodiaceae și Poaceae a fost de
peste 50 % din totalul probelor analizate, acestea au fost prezente în cantitați nesemnificativ
de mici, nef ăcând parte din grupul plantelor melifere.
Spectrul polenic al mierii monoflore prezintă între 12 și 42 tipuri polenice cu o
valoare medie de 26 pe fiecare spectru.
Pentru un studiu detaliat al analizei palinologice calitative , tipurile de miere luate în
lucru s -au împărțit în grupuri diferite , discutântu -se fiecare în parte.
5.3.10. Interpretarea rezultatelor prin metoda PCA și CA
Grupurile de miere (salcâm, tei, rapiță, Prunus , floarea -soarelui, mană și polifloră )
supuse anali zei de varianță ANOVA au înregistrat diferențe semnificative pentru p<0,005.
Pentru a demonstra grafic aceste diferențe , s-a recurs la aplicarea Analizei
Componentelor Principale (analiză discriminantă) în care s -a urmărit clasificarea grupuri lor
de miere în funcție de cele mai importante specii de polen: Robinia pseudoacacia , Tilia,
Brassica napus , Prunus și Helianthus annuus (figura 5.14 ). Procentele acestor tipuri polenice
au fost ulterior integrate în software pentru toate probele de miere monoflorală , dar și
pentru cea de mană.
Componentele principale sunt combinații liniare ale variabilelor originale (speciile de
polen) extrase pe criteriul maximizării varianței (varianța fiind o masură a cant ității de
informație reținută). Astfel, componenta 1 este reprezentată de Tilia și Helianthus annuus ,
componenta 2 de Tilia și Brassica napus iar componenta 3 de Robinia pseudoacacia , Tilia și
Prunus .
Scopul analizei a fost acela de a obține un număr mic de combinații liniare din cele 5
variabile introduse (tipur i polenice) , care să aibă putere a discriminatorie cea mai ridicată în
probele de miere. În acest caz, 3 componente au fost extrase, deoarece 3 componente au
avut valori proprii mai mare decât 1,0. Împreună, acestea reprezintă 78,76 % din
variabilitatea date lor originale.
În cazul clusterizării, problema constă în a grupa o colecție dat ă de probe
neetichetate în grupu ri semnificative.
17
Figura 5.1 4. Grupurile de miere formate în urma PCA (1-salcâm; 2 -tei; 3 -rapiță; 4 -floarea –
soarelui; 5 -Prunus ; 6- mană)
Astfel , dendograma formează 5 grupuri diferite de miere monoflorală în funcție de
variabilele cu putere discriminantă obținute în urma analizei componentelor principale
(figura 5.15 ).
Figura 5.1 5. Dendograma pentru gruparea probelor de miere în funcție de originea botanică
(1-salcâm; 2 -tei; 3 -rapiță; 4 -floarea -soarelui; 5 -Prunus; 6 – mană)
18
5.4. CONCLUZII
În cazul analizei palinologice cantitative distribuția probelor de miere s -a realizat cu
ajutorul clasificării lui Maurizio , probele de miere luate în lucru având o densitate polenică
medie, mai mult de 50 % din probe situându -se în Clasa a II-a (între 2000 și 10 000 GP/g de
miere).
Concentrația absolută de polen a tipurilor de miere analizate variază astfel: mierea de
rapiță> mi erea de Prunus > mierea polifloră> mierea de floarea -soarelui> mierea de salcâm>
mierea de mană> mierea de tei.
Evidențierea indicator ilor de mană (spori, hife, alge etc.) s -a aplicat tuturor probelor
de miere, însa rezultate edificatoare s -au înregistrat î n mod special în cazul a 3 probe din
regiunea de munte a României (declarate cu originea: brad, mană și fâneață) . Mierea de
brad a înregistrat cea mai mare valoare a HDE=300 pe gram de miere. Aceste 3 probe de
miere au fost incluse în categor ia celor de ma nă, lucru dovedit de anumite analize fizico –
chimice efectuate ulterior.
Spectrul polenic în cazul mierii de mană înglobează în special spori de mucegai
aparținând genurilor precum : Cladosporium (identificat în majoritatea probelor de miere, nu
doar în cele de mană), Aspergillus , Stemphylium , Alternaria , Pleospora , Leptosphaeria ,
Urediniospores iar în unele probe au fost prezente algele verzi ca Chlorococcus .
Rezultatele obținute în urma analizei palinologice calitative arată că dintre cele 54
probe de miere, doar 9 au fost poliflore, 3 clasificate ca miere de mană și 42 probe intrând în
categoria mierii monoflore.
În cadrul mierii monoflore , 12 probe de miere au fost clasificate ca fiind de salcâm
(Robinia pseudoacacia ), 14 probe de te i (tipul Tilia), 11 probe de rapiță (t ipul Brassica
napus ), 4 probe de floarea -soarelui ( Helianthus annuus ) și o probă de Prunus ( tipul Prunus ).
În prezentul studiu palinologic au fost identificate 73 tipuri polenice aparținând celor
35 de familii. Tipul Brassica napus și Rumex au fost prezente în 100 %, respectiv în 88, 9% din
totalul probelor de miere luate în lucru.
Singurul tip de polen prezent în toate cele 54 de probe (100 %) a fost Brassica napus
(rapița) , acesta fiind urmat de anumite tipuri polenice din familia Rosaceae ca: Prunus (aici
poate intra prunul, cireșul, vișinul, corcodușul, mălinul, porumbarul, migdalul pitic), Rubus ,
Fragaria și Filipendula .
Pe lângă Robinia pseudoacacia au fost prezente în toate probele de salcâm tipuri de
polen ca Brassica napus , Plantago , Rubus , Prunus , Fragaria , Filipendula , Rumex și Vitis
vinifera .
19
CAPITOLUL 6. CONTRIBUȚII PRIVIND CONTROLUL DE CALITATE AL MIERII
ROMÂNEȘTI
6.2. MATERIALE ȘI METODE
6.2.1. Material de studiu
S-au utilizat în total 54 de p robe de miere dintre care: 26 de probe din Moldova, 13
probe din Muntenia, 12 probe din Transilvania și 3 probe din Dobrogea.
6.2.2. Determinarea parametrilor fizico -chimici
Analizele fizico -chimice care s -au utilizat în controlul de calitate al mierii (pH ,
umiditate, conductivitate electrică, cenușă, indice colorimetric) au fost în conformitate cu
metodologia oficială de analiză a mierii din Spania (standardul BOE- Boletín Oficial del Estado
nr. 186/5.08. 2003 ).
6.2.3. Determinarea parametrilor de prospețime ai mierii
Alți parametrii ce au fost evaluați privind calitatea mierii au fost: HMF și activitatea
invertazică și amilazică , care au fost determinați conform metodei propuse de European
Honey Commision și de AOAC.
6.2.4. Determinarea compoziției nutriționale a mierii
6.2.4.1. Determinarea spectrului glucidic
Glucidele din miere au fost determinate prin metoda cromatografică de schimb
anionic de înaltă performanță (HPAEC) cu un cromatograf ionic DIONEX ICS -3000 SP
(Sunnyvale, California, E.E.U.U.) ce prezintă un detector amperometric cu pulsuri (PAD).
Acest tip de cromatografie a fost dezvoltată pentru separarea glucidelor din diferite alimente
[116], profitând de caracterul slab acid al carbohidraților cu scopul obținerii de separări
extrem de sel ective la un pH ridicat, utilizând ca și faze staționare un schimbător de anioni
puternic. Detecția cantitativă și calitativă depind e de caracteristicile coloanei utilizate, tipul
detectorului și condițiile de lucru.
Pregătirea probei de miere pentru anali ză
S-a dizolvat 1 g miere în 100 mL de apă ultrapură obținând o concentrație a soluției
de miere de 10 mg/ L. Apoi s -a diluat 1 mL din această soluție , cu apă ultrapură , până la un
volum final de 100 mL, iar din aceasta s -au filtrat 5 mL cu ajutorul unui filtru cu diametrul
20
porilor de 0,45 μm, pentru a elimina orice posibilă impuritate sau granulă de polen care
poate interfera în testare.
Figura 6.1 . Cromatograma glucidelor standard, identificate și cuantificate cu cromatograful
DIONEX ICS-3000 SP . 1: trehaloza; 2: glucoza; 3: fructoza; 4: zaharoza; 5: melezitoza; 6:
maltoza
6.2.4.2. Determinarea lipidelor
Lipidele din miere provin în mare parte din plante și resturi de ceară , prezentând un
conținut relativ scăzut. Acest nutrient a fost determinat prin metoda Soxhlet conform AOAC ,
care cuantifică lipidele din materia uscată cu ajutorul unui extractor automatic ce utili zează
eter de petrol ca solvent.
6.2.4.3. Determinarea prote inelor
Conținutul de azot din miere provine majoritar din polen, chiar dacă și aminoacizii și
enzimele aduc un aport de azot mierii [54]. Pentru determinarea proteinelor din miere s -a
aplicat metoda Kjeldahl [117], care se bazează pe conversia azotului org anic, prezent în
proba de analizat, în sulfat de amoniu, care reacționează ulterior cu acidul sulfuric.
6.2.5. Determinarea valorii energetice
Prin val oarea energetica a unui aliment se înțelege potențialul nutrienților săi
calorigeni de a furniza energie. Aceasta energie latentă din aliment se transformă în corpul
uman în energie activă, pe care organismul o folosește în procesele sale (cr eștere,
21
metabolism, construcții etc.). În cazul mierii, principalele componente care furnizează
energie sunt glucidele. Pentru determinarea valorii calorice a mierii românești s -a ținut cont
de conținutul de proteine, lipide și carbohidrați .
6.2.6. Prelucrarea statistică a rezultatelor
În ceea ce privește prelucrarea statistică a rezultatelor obținute în urma analizelor
fizico -chimice s -au utililizat două metode chemometrice multivariate: Analiza
componentelor principale (PCA) și Analiza de clusterizarea ierarhică (Cluster analysis). Pen tru
a descrie posibile corelații între parametrii analizați s -a aplicat o analiză de corelație bivariată
Spearman.
6.3. REZULTATE ȘI DISCUȚII
6.3.1. Evaluarea parametrilor fizico -chimici de apreciere a calității mierii
Mierea destinată comercializării treb uie să îndeplinească norma de calitate conform
standardelor în vigoare. Calitatea mierii influențează compoziția sa, culoarea și aspectul,
criterii importante în vederea achiziționării unui astfel de produs.
Primul parametru care trebuie analizat este umid itatea. Mierea este un produs foarte
higroscopic iar conținutul său poate suferi modificări în timpul depozitării , cauzând o
creștere în cantitatea de apă în straturile superioare . Valoarea medie a umidității probelor
de miere analizate a fost de 18,7 %, cu un interval de variație între 14,9 – 24,5 %.
Un alt parametru analizat în prezentul studiu a fost pH -ul ,a cărei valoare medie
pentru cele 54 de probe analizate a fost de 4,1 variind în intervalul 3,3 – 5,7.
Pentru evidențierea grafică a diferențelor di ntre grupuri privind conductivitatea
electrică, s -au reprezentat într -o diagramă Box -Whisker medianele fiecărui grup de miere și
limitele maxime și mininime (figura 6.2 ).
În urma analizei ANOVA, a rezultat raportul F egal cu 15,8 , fiind raportul de estimare
între grupuri și în interiorul fiecărui grup. Deoarece p<0,005, există o dif erență statistică
semnificativă între cele 7 variabile, la nivelul de încredere de 95,0 %.
Este bine cunoscută corelația dintre conductivitatea electrică și cenușă în cazul mierii,
astfel , acești doi paramentrii analizați în prezentul studiu au prezentat valori medii de 0,5
mS/cm și respectiv 0,320 % iar coeficientul de co relație a fost de 0,903 (figura 6.3) . O relație
de linearitate între cei doi parametrii studiați este susținută și de Saxena și colab. [94],
obținând un coeficient de corelație egal cu 0,98. În cazul unor tipuri de miere produse în
Algeria, de asemenea, s -a obținut o corelație ridicată (0,92) între conținutul de cenușă și
conductivitatea electrică.
22
Figura 6.2 . Diagrama Box -Whisker pentru conductivitatea electrică a celor 7 grupuri
diferite de miere
În urma analizei ANOVA, a rezultat raportul F egal cu 15,8 , fiind raportul de estimare
între grupuri și în interiorul fiecărui grup. Deoarece p<0,005, există o dif erență statistică
semnificativă între cele 7 variabile, la nivelul de încredere de 95,0 %.
Este bine cunoscută corelația dintre conductivitatea electrică și cenușă în cazul mierii,
astfel , acești doi paramentrii analizați în prezentul studiu au prezentat valori medii de 0,5
mS/cm și respectiv 0,320 % iar coeficientul de co relație a fost de 0,903 (figura 6.3) . O relație
de linearitate între cei doi parametrii studiați este susținută și de Saxena și colab. [94],
obținând un coeficient de corelație egal cu 0,98. În cazul unor tipuri de miere produse în
Algeria, de asemenea, s -a obținut o corelație ridicată (0,92) între conținutul de cenușă și
conductivitatea electrică.
Este de remarcat conținutul ridicat de cenușă și respectiv al conductivității electrice în
cazul probelor de mană. Rezultatele conductivității electrice variind, în acest caz, între 1,2 și
1,4 mS/cm, a u clasat cele 3 probe ca fiind de mană. Valori destul de ridicate s -au obținut în
cazul mierii de tei și a mierii de Prunus , ceea ce confirmă conținutu l ridicat în săruri minerale
al acestor tipuri de miere.
Probele din grupul mierii de salcâm au înregistrat cele mai scăzute valori ale
conductivității , rezultat obținut și raportat într -un studiu recent și de către Mărghitaș și
colab. [4] pentru mierea românească.
Culoarea , în funcție de originea florală a mierii și de compozița sa , a avut o mare
variabilitate în probele de miere analizate , de la o tonalitate de galben transparent la maro.
Aceasta a fost , în principal , datorită diversității tipurilor de miere colectate din diferitele
regiuni ale României.
Cu ajutorul analizei ANOVA au fost identificate diferențe semnificate între tipurile de
miere în ceea ce privește culoarea la p<0,005 și F=27,11. Pentru evidențierea acestor
23
diferențe s-a utilizat diagrama Box -Whisker (figura 6.4 ). Din această diagramă rei ese că acest
parametru reprezintă un factor discriminant între mierea florală și cea de mană.
Figura 6. 4. Diagrama Box -Whisker pentru culoare a celor 7 grupuri diferite de miere
Mai mulți autori au luat în considerare influența granulelor de polen (morfologie și
culoare ), în ceea ce privește culoarea mierii , în timp ce intensitatea de culoare a mierii se
datorează pigmenților , cum ar fi carotenoizii și unele flavonoide .
Pentru evidențierea amănunțită a rezultatelor s -au calculat parametrii statistici
pentru fiecare tip de miere supus analizei (tabelul 6.7).
Conținutul de cenușă și conductivitate a electrică cel e mai ridicat e le-au avut mierea
de mană. Aceasta este cunoscut ă pentru spectrul său mineral vast, dar și pentru potențialul
antioxidant cel mai ridicat.
Valoarea medie a conductivității electrice în cazul mierii de salcâm (0,183 mS/cm) a
fost semnificativ mai mică (p<0,05) decât cea a mierii de mană (1,3 mS/cm).
Indicele colorimetric în cazul mierii românești de diferite origini florale a avut o
valoare medie de 28,5 mmPfund variind între 2 mmPfund (miere de salcâm) și 90 mmPfund
(miere de mană).
Conform analizei melisopalinologice a fost identificată o miere flor ală de Prunus.
Aceasta nu a fost reprezentată în tabel deoarece nu reprezintă un grup format din mai multe
probe. Aceasta a prezentat o umiditate relativ mare (20 %), un indice colorimetric destul de
ridicat (45 mmPfund) și un pH mediu (3,7). După mierea de tei, mierea de Prunus prezintă
cel mai ridi cat conținut de cenușă și conductivitate a electrică cea mai mare .
24
Tabelul 6.7. Analiza statistică descriptivă a parametrilor fizico -chimici studiați în diferitele tipuri de miere
Tip de
miere N Parametri
statistici Umiditate
(%) pH CE (mS/cm) Cenușă ( %) Culoare
(mm Pfund)
Salcâm 12 Medie ±DS 17,5 ± 0,9 3,8 ± 0,3 0,183 ± 0,05 0,05 ± 0,02 11 ± 0,4
Min-Max 16,5 -19,8 3,3 – 4,2 0,121 -0,331 0,03 – 0,1 2,0 – 28
Limită inf.(95 %) 17,2 3,7 0,17 0,04 9
Limităsup.(95 %) 17,7 3,9 0,19 0,055 14
Tei 14 Medie ±DS 18,2 ± 1,1 4,6 ± 0,4 0,7 ± 0,1 0,3 ± 0,05 33,5 ± 0,8
Min-Max 14,9 – 20 3,7 – 5,7 0,5 – 0,9 0,2 – 0,4 24 – 50
Limită inf.(95 %) 17,2 4,2 0,65 0,29 28
Limităsup.(95 %) 18,4 4,6 0,73 0,31 35
Rapiță 11 Medie ±DS 18,5 ± 1,1 4 ± 0,4 0,26 ± 0,1 0,09 ± 0,01 23 ± 0,9
Min-Max 14,9 – 20 3,5 – 4,9 0,115 -0,551 0,08 – 0,12 1,0 – 48
Limită inf.(95 %) 18 3,8 0,09 21
Limităsup.(95 %) 18,8 4,1 0,1 25
Floarea –
soarelui 4 Medie ±DS 22,4 ± 0,7 3,9 ± 0,2 0,454 ± 0,1 0,17 ± 0,02 31 ± 0,4
Min-Max 19,2 -24,5 3,6 – 4,1 0,210 -1,070 0,15 – 0,2 26 – 34
Limită inf.(95 %) 19,2 3,8 0,4 0,16 29
Limităsup.(95 %) 19,4 4 0,5 0,17 32
Polifloră 9 Medie ±DS 19,2 ± 0,1 4 ± 0,4 0,4 ± 0,02 0,14 ± 0,02 28 ± 0,9
Min-Max 16,9 -23,1 3,4 – 4,6 0,16 – 0,76 0,11 – 0,18 15 – 45
Limită inf.(95 %) 3,9 3,8 0,38 0,13 26
Limităsup.(95 %) 3,9 4,2 0,42 0,15 30
Mană 3 Medie ±DS 17,4 ± 0,9 4,4 ± 0,3 1,3 ± 0,05 1,2 ± 0,1 88 ± 0,7
Min-Max 15,8 -18,7 3,8 – 4,8 0,6 – 1,8 1 – 1,5 86 – 90
Limită inf.(95 %) 17 4,3 1 1 87
Limităsup.(95 %) 17,6 4,5 1,4 1,3 89
6.3.2. Evaluarea parametrilor de caracterizare a prospețimii mierii
Activitate a amila zică și conținutul de HMF sunt parametrii care sunt folosiți în
principal pentru a evalua gradul de prospețime al mierii .
Valoarea amila zei variază foarte mult între tipurile de miere analizate, normele
legislative permițând un minim de 8 pe scara Gothe . În cazul valorilor mai mici , poate fi
considerat că mierea a fost supusă unui tratament termic (cu excepția mierii cu un conținut
scăzut de enzime care permite un minim de 3 ID, cu condiția ca valoarea de HMF să fie mai
mică de 15 mg/kg).
25
Conținutul amil azei a fost mai mic decât 8 ID în cazul a 5 probe de miere, acestea
prezentând v alori ale HMF mai mari de 15 mg/kg ( salcâm, tei, rapiță, polifloră). Se presupune
că aceste probe au fost supuse unui tratament termic inadecvat.
Cele 3 probe de mană au înregistrat cele mai mari valori ale conținutului de HMF. În
cazul uneia din probele d e salcâm, aceasta a fost eliminată din grup datorită conținutului de
HMF de 56,2 mg/kg de miere , ceea ce depășește cu mult limita maximă admisă de
standardele în vigoare (atât la nivel național, cât și internațional). După eliminarea acestei
probe, grupul de salcâm a atins un conținut mediu de HMF de 3,8 mg/kg. După mierea de
mană s-a situat mierea de rapiță , cu un conținut mediu de HMF de 5,5 mg/kg. Acest lucru se
explică prin faptul că unele probe de rapiță au fost colectate în anul 2009 și implicit au un
conținut mai ridicat în HMF , fiind depozitate o perioadă mai mare de timp. În rest , după cum
se observă în grafice , conținutul de HMF s -a menținut constant , prezentând valori inferioare
lui 40 mg/kg, chiar apropiate de zero.
Valoarea medie a indicelui amil azic a celor 54 probe de miere luate în lucru a variat
între 3,5 Gothe și 19,4 Gothe. Media indicelui amilazic pe grupurile de miere a variat între
16,7 Gothe pentru mierea de Prunus și 9,5 Gothe pentru mierea de floarea -soarelui. Trei din
totalul prob elor au fost eliminate ca fiind suspecte de falsificare prin adaos de sirop de zahăr
dar supuse și unui tratament termic brutal, aceste a înregistrând valori nule (două probe de
tei și una polifloră).
O altă enzimă cuantificată în prezentul studiu a fost invertaza . Pentru ca o miere să
nu fie suspectă de falsificare, indicele invertazic poate lua valori în intervalul 4 – 26 IN, însă
International Honey Commission propune valori minime ale invertazei în cazul unei mieri de
calitate.
Toate grupurile de miere s -au încadrat în norma prevăzută de legislația în vigoare în
ceea ce privește activitatea invertaz ică, cu excepția a 2 probe ce au prezentat valori nule ale
activității acestei enzime.
În concluzie, șase probe de miere au prezentat valori aberante ale indic atorilor de
prospețime studiați și ca urmare acestea au fost eliminate din grupul de miere supuse
analizelor, suspectate ca fiind falsificate prin adaosuri ilicite și/sau supuse unor tratamente
termice brutale.
6.3.3. Evaluarea valorii energetice a mierii
6.3.3.1. Spectrul glucidic al mierii
S-au identificat și cuantificat prin metode cromatografice șase zaharuri: glucoza,
fructoza, zaharoza, maltoza, trehaloza și melezitoza. Zaharurile constituie componentul
principal al mierii iar valoarea medie a zaharur ilor totale pentru probele de miere analizate a
fost 76,5 %, intervalul variind între 53,2 % și 89,7 %.
26
Fructoza și glucoza reprezintă glucidele majoritare ale mierii de albine, fiind
întotdeauna peste 50 % din totalul zaharurilor. În cazul probelor de miere a nalizate ,
concentrația medie a fost de 73,2 %, având o valoare minimă de 48,8 % și cea maximă de
87,5 %. Restul zaharurilor precum maltoza, zaharoza, trehaloza și melezitoza constituie
glucidele minoritare ale mierii, acestea prezentând o valoare medie de 3,2 %. De subliniat
este faptul că melezitoza și trehaloza au fost identificate în foarte puține probe analizate.
27
Zaharuri Analize
statistice Salcâm
(n=12) Tei (n=14) Rapiță (n=11) Floarea –
soarelui
(n=4) Polifloră
(n=9) Mană (n=3) Valoarea
p*
Glucoză [%] Medie±DS 29,74±1,8 33,27±3,58 37,2±5,56 38,7±2.,0 32,83±2,21 28,22±6,9 0,000 Min – Max 27,26 -33,47 24,62 -37,26 28,81 -46,84 36,77 -41,68 29,05 -36,47 21,35 -35,18
Fructoză [ %] Medie±DS 40,37±2,8 38,70±3,08 41,13±1,84 39,49±3,05 41,63±5,22 37,66±5,45 0,054 Min – Max 19,33 -45,46 31,75 -45,52 38,53 -43,82 36,54 -43,63 33,5 -51,61 31,90 -42,73
Zaharoză [ %] Medie±DS 2,26±1,51 1,47±0,17 1,46±0,13 1,43±0,01 1,5±0,2 1,82±0,69 0,059 Min – Max 1,34 -5,41 1,33 -1,97 1,35 -1,80 1,43 -1,44 1,38 -1,97 1,41 -2,61
Maltoză [ %] Medie±DS 1,92±0,54 1,37±0,54 1,21±0,45 1,27±0,28 1,63±0,35 1,50±0,79 0,053 Min – Max 1,19 -3,02 0,77 -2,20 0,70 -1,81 1,10 -1,70 1,10 -2,16 0,9-2,39
Melezitoză
[%] Medie±DS 0 0 0 0 0 0,63±0,57 0,000
Min – Max 0 0 0 0 0 0-1,10
Trehaloză [ %] Medie±DS 0 0 0 0 0 0,33±0,58 0,003 Min – Max 0 0 0 0 0 0-1,0
G+F [ %] Medie±DS 70,11±5,20 71,97±6,03 78,32±5,06 78,19±4,79 74,46±6,24 65,88±12,34 0,002 Min – Max 48,76 -74,46 58,10 -81,41 70,79 -87,53 74,93 -85,31 62,55 -84,45 53,25 -77,91
Zaharuri
totale [%] Medie±DS 74,29 ± 5,2 74,81 ±5,95 81 ± 4,81 80,9 ± 5,08 77,6 ± 6,3 70,16 ± 5,1 0,004
Min – Max 53,19 -80,83 60,92 -83,66 73,97 -89,74 77,47 -88,45 65,3 -87,3 55,8 -81,03
F/G Medie±DS 1,36±0,15 1,17±0,11 1,13±0,20 1,02±0,06 1,27±0,15 1,36±0,14 0,005 Min – Max 0,66 -1,67 1,03 -1,49 0,87 -1,51 0,95 -1,08 1,07 -1,57 1,21 -1,49
G/Apă Medie±DS 1,7±0,13 1,81±0,31 2,03±0,4 1,74±0,18 1,74±0,25 1,62±0,36 0,058 Min – Max 0,45 -1,98 1,27 -2,41 1,41 -2,88 1,55 -1,92 1,26 -2,04 1,21 -1,88
Tabelul 6.7. Analizele descriptive ale glucidelor identificate
28
Următorul glucid ca pondere este glucoza care a prezentat variații importante,
prezentând o valoare medie de 33,2 %.
Mierea de salcâm a prezentat o valoare medie a acestor două zaharuri predominante
de 70,11 % cu o valoare medie a glucozei de 29,74 % și a fructozei de 40,37 %. În cazul unei
singure probe de salcâm zaharurile majoritare au prezentat cele mai scăzute valori: glucoza
fiind de 29,42 % și fructoza de 19,33 %. Această probă a fost singura care a înregistrat cea mai
mare valoare a maltozei și anume 3 %, iar conținutul de HMF a depășit limitele impuse de
normele în vigoare fiind de 56,2 mg/kg. Proba a fost supusă unui tratament termic brutal ,
fapt dovedit de concentrația foarte scăzuta în fructoză, care a fost transformată în HMF în
urma încălzirii la temperaturi ridicate (mai mari de 50⁰C), mai mult aceasta a fost falsificată
prin adaos ilicit de sirop de porumb, dovada fiind conținutul ridic at în maltoză.
Glucidele minoritare cuantificate (zaharoză, maltoză, trehaloză și melezitoză) au fost
prezente în mierea de salcâm într -o concentrație medie de 4,18 % – această valoare fiind cea
mai ridicată dintre toate tipurile de miere florală analizate. În cazul acestui tip de miere,
spectrul glucidelor a fost format din toate glucidele identificat e mai puțin melezitoză și
trehaloză. Conținutul mediu de zaharoză din mierea de salcâm a prezentat o valoare medie
de 2,26 % cu un minim de 1,34 % și un maxim de 5,41 %. Aceste valori clasează din nou mierea
de salcâm ca fiind mierea cu cel mai ridicat conținut de zaharuri minoritare.
Mierea cu cel mai ridicat conținut al zaharurilor predominante a fost reprezentat ă de
grupul rapiță. Valoarea medie a sumei dintre g lucoză și fructoză a fost de 78,33 % cu o
valoare medie a glucozei de 37,2 % și a fructozei de 41,13 %. În cazul unei probe de rapiță
care a prezentat cele mai ridicate valori, conținutul de glucoză a fost de 46,84 %, mult mai
mare decât conținutul de fructoză care a prezentat valoarea 40,69 %. Această probă, ca
majoritatea celor de rapiță, a prezentat fenomenul de cristalizare și consistență cremoasă
datorită dimensiunii mici a cristalelor. Concentrația maximă de glucoză detectată în urma
acestui studiu pentru mierea românească a fost prezentă în cazul unei mieri de rapiță având
valoarea 46,84% . Conținutul în glucide minoritare a fost relativ mediu , de 2,67 %.
Mierea ce a urmat celei de rapiță în ceea ce privește conținutul ridicat a l celor două
glucide majoritar e a fost mierea de floarea -soarelui. Valoarea medie a sumei dintre glucoză
și fructoză a fost de 76,19 % cu o valoare medie a glucozei de 38,7 % și a fructozei de 39,49 %.
Proba cu cea mai ridicată valoare în conținut glucidic predominant a prezentat o
concen trație a glucozei de 41,62 % și a fructozei de 46,84 %. În cazul acestui grup , cristalizarea
a avut loc în timp, însă cristalele formate au prezentat dimensiuni mari (peste 0,5 mm).
Concentrația glucidelor minoritare a avut o valoare medie de 2,7 %, similară cu cea a mierii
de rapiță studiată.
Mierea polifloră a urmat ca și valoare mierii de floarea -soarelui, concentrația medie a
glucozei și fructozei fiind de 74,46 %. Concentrația maximă de fructoză detectată în urma
acestui studiu pentru mierea românească a f ost prezentă în cadrul unei mieri poliflore ,
având valoarea de 51,6 %. Mierea polifloră a prezentat un conținut relativ ridicat față de
celelalte tipuri de miere în ceea ce privește conținutul de glucide minoritare , anume 3,13 %.
29
Mierea de mană a prezentat c ele mai scăzute valori ale glucidelor majoritare și cele
mai ridicate valori ale glucidelor minoritare. Acest tip de miere, față de mierea florală , a
prezentat în spectrul glucidic toate zaharurile analizate. Spre exemplu, melezitoza a fost
detectată doar în mierea de mană , prezentând o valoare medie de 0,63 %. Valoarea medie a
sumei dintre glucoză și fructoză a fost de 65,88 %, cu o valoare medie a glucozei de 28,22 % și
a fructozei de 37,66 %.
Figura 6. 7. Diagrama Box -Whisker pentru conținutul de zaharuri totale a celor 7 grupuri diferite de
miere
6.3.3.2. Conținutul în proteine și lipide
Conținutul mediu de proteine a l probelor de miere analizate a fost de 0,66 %
prezentând variații în intervalul 0,25 %, în cazul unei mieri de rapiță , și 1,3 %, aparținând unei
mieri de mană. Media conținutului proteic pe grup de miere a prezentat variații importante
după cum urmează: miere de mană (1,05 %), miere de tei (0,86 %), miere de Prunus (0,85 %),
miere de floarea -soarelui (0,72 %), miere polifloră (0,66 %), miere de salcâm (0,52 %), miere
de rapiță (0,42 %).
Conținutul proteic, deși este prezent în concentrații joase, a prezentat variații între
tipurile de miere analizate. Astfel , conform analizei de varianță ANOVA, mierea de mană a
prezentat diferențe semnific ative (p<0,05) față de tipurile de miere florală.
Conținutul de lipide din miere depinde în primul rând de urmele de ceară pe care
aceasta le poate conține . În orice caz, această valoare este întotdeauna foarte aproape de
zero.
În cazul mierii românești su puse analizei, conținutul lipidic a prezentat o valoare
medie de 0,03 %, cu un minim um de 0 (pentru majoritatea probelor) și un maxim um de
0,35 % (pentru o probă de rapiță). Lipidele au putut fi cuantificate în 11 % din totalul probelor
(6 probe). Nu s -au găsit diferențe semnificative pentru conținutul lipidic între tipurile de
miere analizate.
30
6.3.3.3. Valoarea energetică a mierii românești
Valoarea calorică a mierii se bazează pe conținutul de glucide , grăsimi și proteine , în
principal. Variațiile în compoziția mierii pentru acești compuși influențează în mod direct
valoarea energetică .
Valoarea calorică medie a fost de 309 kcal/100 g, cu valori minime și maxime
cuprinse în intervalul 214,1 și 360, 4 g kcal/100 g. Intervalul de încredere de 95% pentru
medie s-a situat între 280, 8 și 320, 8 kcal/100g.
Diferențe semnificative (p<0,05) pentru valoarea calorică au prezentat grupurile de
salcâm, Prunus și mană , cu cele mai scăzute valori medii față de mierea de rapiță ș i cea de
floarea -soarelui. Acest fapt este datorat conținutul ridicat de glucide din aceste două tipuri
de miere. Mierea de mană, față de mierea florală , a înregistrat cea mai mică valoare medie ,
de 284,8 kcal/100g, acest parametru putând discrimina mierea florală de cea de mană.
Tabelul 6.9. Valoarea energetică (Kcal/100g) calculată pentru tipurile de miere analizate
Valoare energetică (kcal/100g)
Tip miere N Medie DS Min Max Lim inf -lim sup
(95%)
Salcâm 12 299,4 0,9 214,1 325,2 290,2 -300,6
Tei 14 303,1 0,7 250,2 337,8 300,4 -308,4
Rapiță 11 326 0,6 297,1 360,4 320,8 -328,2
Floarea –
soarelui 4 326,5 0,6 311,7 356,5 321,4 -329,8
Prunus 1 287,1 – – – –
Polifloră 9 313,1 0,9 266,3 352,1 305,2 -316,6
Mană 3 284,8 1 227,8 327,1 278,8 -292,6
6.4. CONCLUZII
Mierea testată a prezentat un grad de prospețime și o calitate corespunzătoare . Doar
șapte probe au avut un conținut de umiditate de peste 20 %, care este limita stabilită de
către standardul de calitate de miere pentru acest parametru . Umiditatea fiind unul dintre
parametrii care oferă informații despre calitatea mierii, în special existența sau nu a unei
posibile fermentații. Un alt parametru important, care , de data aceasta, nu doar
caracterizează diferite tipuri de miere, ci informează asupra a utenticității sursei florale , este
conductivitatea electrică. Astfel , în cazul unei mieri monoflorale, conductivitatea electrică
are valori inferioare lui 0,8 mS/cm, în timp ce mierea de mană înregistrează doar valori mai
mari decât 0,8 mS/cm. Variația pH -ului s -a situat în intervalul 3,8 și 4,6, respectând cerințele
standardelor europene și internaționale.
31
Probele de mană (n=3) au înregistrat cele mai mari valori ale conținutului de HMF. Pe
locul al 2 lea, după mierea de mană, s -a situat mierea de rapiță c u un conținut mediu de
HMF de 5,5 mg/kg. În cazul uneia din probele de salcâm, aceasta a fost eliminată din grup
datorită conținutului de HMF de 56,2 mg/kg de miere , ceea ce depășește cu mult limita
maximă admisă de standardele în vigoare.
Toate grupurile de miere s -au încadrat în norma prevăzută de legislația în vigoare în
ceea ce privește indicele invertazic . Însă trebuie subliniat faptul că în cazul unei probe de tei,
valoarea indicelui invertazic a depășit cu mult limita legală fiind , de 33,6 IN (243 U/ kg). Acest
fapt a condus ulterior la eliminarea acestei probei din grupul de tei supus analizelor ,
considerându -se ca fiind supusă unui tratament termic brutal.
Media indicelui amilazic pe grupurile de miere a variat între 16,7 U Gothe pentru
mierea de Pru nus și 9,5 U Gothe pentru mierea de floarea -soarelui , respectând legislația în
vigoare. Trei din totalul probelor au fost eliminate ca fiind suspecte de a fi falsificate prin
adaos de sirop de zahăr dar și supuse unui tratament termic brutal, acestea înreg istrând
valori nule (doua probe de tei și una polifloră).
Carbohidrații sunt componentele majore nutritive care oferă cea mai mare valoare
energetică mierii, aceasta situându -se în intervalul 214,1 kcal/100g pentru proba de salcâm
suspectată de a fi falsificată și 360,4 kcal/100g pentru o miere de rapiță. Glucidele
cuantificate (fructoza, glucoza , zaharoza , maltoza , trehaloza și melezitoza ), ajung la o valoare
medie de 76,5 %. Mierea de mană a avut cel mai scăzut conținut de monozaharide , însă
aceasta a prezentat cel mai ridicat nivel de oligozaharide . Conținutul mediu de lipide este de
0,01 %, acesta nu prezintă nicio dependență față de originea botanică sau geografică.
Conținutul mediu al proteinelor prezente în mierea din România a fost de 0,66% .
CAPITOLUL 7. EVOLUȚIA ÎN TIMP A COMPORTAMENTULUI REOLOGIC AL
MIERII DE ALBINE ANALIZATE
7.2. MATERIALE ȘI METODE
În prezentul studiu s -au utilizat 54 de probe de miere de diferite origini florale dintre
care: 26 de probe din Moldova, 13 probe din Muntenia, 12 probe din Transilvania și 3 probe
din Dobrogea.
Tehnica de analiză
Proprietățile reologice dinamice și compor tamentul la curgere al probelor de miere
au fost determinate cu reometrul TA AR 2000 (TA Instruments Inc., New Cattle, DE, USA),
utilizând o geometrie paralelă cu diametrul de 40 mm și unghiul de 2⁰ iar distanța dintre cele
două plăci (geometrie și placa P eltier) a fost setată la 1000 µm. Temperatura a fost regl ată
cu ajutorul unei băi de apă recirculantă JULABO AWC100 și un sistem Peltier. Datele
32
experimentale ale măsurătorilor reologice au fost obținute cu ajutorul unui program de
calcul TA Data Analysis software V 4.8.3.
În prima parte a studiului s -au aplicat teste de dinamică oscilatorie, urmând ulterior
să fie evaluat comportamentul mierii de albine la curgere pentru diferite temperaturi și într –
un domeniu vast de viteze de deformare.
De obicei proprie tățile vâscoelastice ale unui material sunt independente de
deformare până la un nivel critic de deformare.
7.2.1. Testul de creștere progresivă a deformării (engl. Strain Sweep Test , baleiaj de
deformare)
7.2.2. Testul de creștere progresivă a frecvenței (engl. Frequency Sweep Test , baleiaj de
frecvență)
7.2.3. Testul de curgere în trepte (engl. Flow Step)
7.2.4. Testul de creștere progresivă a temperaturii
7.2.5. Metode statistice de prelucrare și interpretare a rezultatelor experimentale
Analiza de c lusterizare ierarhică (Cluster analysis)
Analiza de varianță dispersională ANOVA
7.3. REZULTATE SI DISCUȚII
Având în vedere importanța tot mai mare a calității în etape precum manipularea,
depozitarea, procesarea (centrifugarea fagurilor, filtrarea mierii), controlul de calitate și
analiza senzorială a mierii, s -a realizat evoluția în timp a comportamentului reologic prin
aplicarea a trei determinări.
Primul test reologi c aplicat a fost testul de baleiaj de deformare în urma căruia a fost
obținută amplitudinea parametrului tan δ (G''/G'), aceasta reflectând puterea forțelor
coloidale existente. În cazul în care tan δ este subunitar , se înțelege că particulele sunt
aglomer ate datorită forțelor coloidale iar sedimentarea poate apărea cu ușurință. În
prezentul studiu tan δ a înregistrat valori între 55 și 161, lucru ce demonstrează faptul că
particulele intermoleculare ale mierii sunt neasociate, fără posibile aglomerări sau
sedimentări, acest fapt fiind raportat și de către Franck , în cercetările sale.
Cu ajutorul celei de -a doua metodă, baleiajul de frecvență, s -au determinat valorile
lui G' și G'' și unghiul δ în funcție de frecvența aplicată. S -a utilizat o frecvență între 0,4775 –
47,75 Hz echivalentul lui 3 – 300 rad/s.
Modulul vâscos G'' (modul de pierdere a energiei) a înregistrat valori mult mai mari
decât cel elastic G' (modul de înmagazinare a energiei) determinând astfel caracterul fluid al
mierii, acestea clasându -se în categoria fluidelor vâscoase atât în cazul analizei aplicate în
2010 , cât și în 2011 , asupra acelorași probe de miere.
33
Se poate observa în figura 7.3 următoarea ordine descrescătoare în ceea ce privește
modulul de vâscozitate pentru fiecare grup de miere supus analizei în anul 2010: mană,
salcâm, rapiță, polifloră, floarea -soarelui și tei. De asemenea , este de remarcat
suprapunerea , ca și valori a lui G '', în cazul mierii de rapiță și ce a polifloră (3155 respectiv
3245 Pa). Valorile modulului de vâscozitate cele mai ridicate le -a înregistrat mierea de mană
(4220 Pa), în timp ce mierea de tei a avut cele mai scăzute valori (1217 Pa). La un prim
examen vizual, mierea de mană și cea de salcâ m au prezentat cea mai ridicată vâscozitate,
pe când cea de rapiță a prezentat fenomenul de cristalizare cu granule foarte fine. Se știe că
mierea de rapiță poate cristaliza direct în fagure dacă nu este extrasă la timp, acest fapt
datorându -se conținutulu i de glucide destul de ridicat (în cazul prezentului studiu , în medie
37,2 % glucoză și 41,13 % fructoză).
În cazul aceleiași analize , însă după un an și jumătate, s -au obținut rezultate
edificatoare care au confirmat faptul că mierea de albine este un alime nt viu. Se observă din
figura 7 .4 o creștere a modulului de vâscozitate de aproape 2 ori comparativ cu G'' al
probelor de miere analizate în anul 2010.
Modificarea vâscozității în cazul probelor de mier e analizate în acest studiu la
diferență de 18 luni sugerează prezența unor transformări continue atât la nivel molecular
cât și structural , sub aspect fizico -chimic și biochimic .
Această afirmație este întărită științific prin studiul diferiților parametrii fizico -chimici
care au condus la această observa ție, cum ar fi: spectrul glucidic analizat prin tehnici
moderne cromatografice, dar și activitatea enzimatică ( amila zică, invertazică) a probelor de
miere.
Se observă ordinea descrescătoare , cu unele modificări privind G'' , a unor grupuri de
miere: mană, s alcâm, polifloră, tei, rapiță și floarea -soarelui.
Valorile lui G'' au fost cele mai ridicate în cazul mierii de mană (6990 Pa), pe când
mierea de floarea -soarelui , de această dată , a înregistrat cele mai scăzute valori (1645 Pa).
De asemenea la examenul v izual în ceea ce privește mierea de mană, vâscozitatea acesteia a
fost destul de crescută (fără prezența vreunui fenomen de cristalizare), pe când mierea de
floarea -soarelui cristalizase puternic , prezentând o granulație avansată.
Mierea de rapiță a prezen tat un comportament reologic special față de res tul
probelor de miere analizate, G'' s -a modificat în cazul acesteia de la o valoare maximă de
3155 Pa (în anul 2010) la o valoare maximă de 1737 Pa (2011). S-a observ at că mierea de
rapița este singura din g rupul celor studiate sub aspect reologic care a prezentat un modul
de vâscozitate mult mai scăzut , după un an și jumătate , comparativ cu celelalte grupuri , care
au prezentat o creștere semnificativă privind vâscozitatea.
În tot acest timp , au loc procese d e transformare continuă a zaharurilor, dar și a
enzimelor, fapt ce explică existența unei corelații între zaharuri și vâscozitate chiar și după 1
an și jumătate de la extragerea mierii din fagure. Grupul mierii de rapiță a fost singurul din
acest punct de vedere care a prezentat cele mai ridicate valori ale glucidelor identificate și
cuantificate prin HPAEC -PAD: glucoză, fructoză, zaharoză, maltoză, t rehaloză, melezitoză.
34
Valoarea medie a sumei dintre glucidele majoritare (glucoză și fructoză) în cazul mier ii de
rapiță , s-a situat între minimum 70,79 – maximum 87, 53%.
7.3.1. Profilul reologic al mierii de salcâm
În urma analizei denumită baleiaj de frecvență s -a observat valoarea destul de
ridicată a modulului vâscos G'' (cu un maxim de 3987 Pa în anul 2010 și 5545 Pa în anul
2011) , comparativ cu modulul de elasticitate care a înregistrat valori medii între 7,99 Pa
(anul 2010) și 72 Pa (cea mai mare valoare medie dintre t oate tipurile de miere analizate în
anul 2011). Prezența elasticității ridicate în cazul mierii de salcâm se poate datora unei
cantități aproape duble de fructoză (valoarea medie 42,3 %) comparativ cu glucoza (valoarea
medie 29,7 %). Acest fenomen apare pred ominant în cazul mierii de salcâm.
În cea de -a doua parte a studiului s -au trasat reogramele (curbe de curgere) probelor
de salcâm la diferite temperaturi: 10⁰C, 20⁰C, 30⁰C și respectiv 40⁰C , pentru anul 2011, iar
pentru anul 2010 , doar 20⁰C, 30⁰C și 40⁰C.
S-a observat ulterior că în cazul temperaturii de 10⁰C, structura moleculară a unor
probe de miere a fost distrusă la viteza de forfecare utilizată (care a crescut de la 0,1 la 500
forfecări/s).
Mierea de salcâm analizată în anul 2010 a prezentat comporta ment reologic
newtonian, dovada fiind reprezentată de suprapunerea curbelor de curgere la încărcare și
descărcare. Răspunsul materialului la gradientul de deformare aplicat cu o viteză de
forfecare de la 0,1 la 500 forfecări/s și viceversa a urmat același traseu, fapt ce confirmă
existența memoriei materialului studiat.
La temperatura de 20 ⁰C, valoarea maximă a tensiunii de deformare a fost de 3381 Pa
la încărcare și 4021 Pa la descărcare. În timp ce, la temperatura de 40⁰C , valoarea tensiunii
de deformare a scăzut până la 0,09 Pa la încărcare, respectiv 121,7 Pa la descărcare.
Atât vâscozitatea cât și tensiunea de deformare scad odată cu creșterea temperaturii
datorită unei dizolvări ale cristalelor de zahăr din miere.
Miere a de salcâm analizată în anul 2011 a prezentat comportament reologic diferit, și
anume nenewtonian dovada fiind apariția buclei de histerezis care confirmă prezența
fenomenul de tixotropie.
Comportarea tixotropă este evidențiată în figura 7.6, manifestându -se printr -o
descreștere izotermă a vâscozității la creșterea progresiva a vitezei de forfecare , ca urmare a
destucturării probelor analizate. La descreșterea progresiva a vitezei de forfecare are loc o
restructurare a mierii. Dar viteza de restructurare este mai mică decât cea de destructurare
motiv pentru care reogramele probelor de salcâm prezinta bucle de histerezis .
La temperatura de 20 ⁰C valoarea maximă a tensiunii de deformare a fost de 4256 Pa
la încărcare și 4195 Pa la descărcare. În t imp ce, la 40⁰C , valoarea tensiunii de deformare a
scăzut până la 0,1 Pa la încărcare, respectiv 0,19 Pa la descărcare.
35
În figurile 7.5 și 7.6 p oate fi observată diferența comportamentului reologic al mierii
de salcâm după 1 an și jumătate, fapt datorat sp ectrului polenic și spectrului glucidelor.
Acest mecanism de destructurare -restructurare a l mierii de salcâm este interpretat
de Smanalieva și Senge [22] ca fiind datorat solubilită ții mono – și dizaharidelor și gradului de
saturație al soluțiilor ce se formează în intervalul de temperatură la care au avut loc
analizele.
Juszczak și Fortuna [23] au studiat comportamentul reologic al unor tipuri de miere
(salcâm, tei, hrișcă, rapiță, polifloră și mană) din Polonia, și au conchis că toate probele de
miere a u manifestat comportament newtonian , fără apariția vreunui fenomen de tixotropie
sau dilatanță.
De asemenea, Lazaridou și colab. [21] au evaluat comportamentul reologic dar și
proprietățile termale ale mierii de albine (mană și florală). Din nou, s-a înreg istrat un
caracter newtonian specific tuturor probelor supuse analizei.
7.3.2. Profilul reologic al mierii de tei
Din acest grup au făcut parte 14 probe de miere de tei din diferite regiuni ale
României, predominând zona Moldovei.
În urma analizei denumită baleiaj de frecvență se observă valoarea destul de ridicată
a modulului vâscos G'' (cu un maxim de 1217 Pa în anul 2010 și 3925,4 Pa în anul 2011)
comparativ cu modulul de elasticitate care a înregistrat valori medii între 13,8 Pa (anul 2010)
și 33,3 Pa ( anul 2011).
Din reograma mierii de tei analizată în anul 2010 se observă prezența
comportamentului reologic newtonian, dovada fiind suprapunerea curbelor de curgere la
încărcare și descărcare. Răspunsul materialului la deformarea aplicată cu o viteză de
forfecare de la 0,1 la 500 1/s și viceversa a urmat același traseu, fapt ce confirmă existența
memoriei materialului studiat (atât în cazul mierii de tei , cât și a celei de salcâm).
La temperatura de 20 ⁰C, valoarea maximă a tensiunii de deformare a fost de 8 45,9 Pa
la încărcare și 845,4 Pa la descărcare (mult mai scăzută comparativ cu tensiunea de
deformare a mierii de salcâm). În timp ce, la temperatura de 40⁰C , valoarea tensiunii de
deformare a scăzut până la 0,03 Pa la încărcare, respectiv 0,04 Pa la descă rcare.
Mierea de tei analizată în anul 2011 a prezentat comportament reologic diferit, și
anume nenewtonian , formând buclă de histerezis.
Comportarea tixotropă a mierii păstrate 18 luni este evidențiată în figura 7.8,
manifestându -se printr -o descreștere i zotermă a vâscozității la creșterea progresiva a vitezei
de forfecare , ca urmare a destucturării probelor analizate (ca și în cazul mierii de salcâm). La
descreșterea progresiva a vitezei de forfecare are loc o restructurare a mierii.
36
7.3.3. Profilul reologic al mierii de rapiță
În urma analizei denumită baleiaj de frecvență s-a observat o valoare destul de
ridicată a modulului vâscos G'' (cu un maxim de 3155 Pa în anul 2010 și 1737 Pa în anul 2011)
comparativ cu modulul de elasticitate care a înregist rat valori medii între 222,9 Pa (anul
2010) și 16,5 Pa (anul 2011).
Mierea de rapiță analizată în anul 2010 a prezentat proprietăți reologice diferite față
de cele studiate anterior , fiind tipul de miere care a manif estat comportament nenewtonian.
Se poate observa prezența curbei de tixotropie formată la temperatura de 20⁰C, ceea
ce include mierea de ra piță în categoria fluidelor nen ewtoniene. Acest fapt poate fi explicat
atât din perspectivă palinologică , cât și a compoziției chimice. De exemplu, în prezen tul
studiu, în spectrele polenice ale mierii de rapiță, t ipul Brassica napus a fost hiper –
reprezentat, fiind prezent în concentrații foarte ridicate comparativ cu celelalte tipuri de
miere (80 -95%). Abundența polenului de rapiță a condus ulterior la conclu zia că densitatea
polenică influențează concentrația de zaharuri din miere, deoarece mierea de rapiță a
înregistrat cele mai ridicate valori ale zaharurilor , ajungând până la 90 %.
Mierea de rapiță analizată în anul 2011 s -a comportat ca un fluid nenewtonia n.
Prezența buclei de histerezis din figura 7.10 confirmă apariția fenomenului de tixotropie.
În acest caz însă, mierea de rapiță posedă un comportament diferit față de celelalte 5
tipuri de miere studiate. Se poate observa, cum la temperatura de 10 ⁰C atât la creșterea
progresivă a vitezei de forfecare cât și la descreștere, structura moleculară a mierii de albine
este distrusă, refăcându -se foarte lent. În acest caz , o viteză de forfecare mai mare de 180
1/s conduce la destructurarea totală a mierii de rapiță , în condiții similare.
În schimb , în cazul temperaturii de 20 ⁰C, probele de rapiță analizate prezintă o buclă
perfectă de histerezis , valoarea maximă a tensiunii de deformare fiind în acest caz de 1426
Pa la încărcare și 1385 Pa la descărcare (valori mult mai scăzute față de cele din anul 2010).
Aceste diferențe între valorile tensiunilor de deformare obținute în 2010 și 2011 ne
conduc la concluzia că deformarea mierii de rapiță, ca răspuns asupra unui efort aplicat din
exterior, scade odată cu trecerea timpului.
Comportamentul nenewtonian al mierii de rapiță a fost raportat de diferiți
cercetători în domeniu .
7.3.4. Profilul reologic al mierii de floarea -soarelui
În urma analizei de baleiaj de frecvență, s -a observat valoarea destul de ridicată a
modulului vâscos G'' (cu un maxim de 2510 Pa în anul 2010 și 1565 Pa în anul 2011)
comparativ cu modulul de elasticitate care a înregistrat valori medii între 13,8 Pa (anul 2010)
și 47,5 Pa (anul 2011).
Astfel în anul 2010, probele de floarea -soarelui a nalizate au prezentat la T=20⁰C bucle
de histerezis, însă cu o arie ne semnificativ de mică. În acest caz, acest tip de miere a fost
introdus în categoria fluidelor newtoniene.
37
După un an și jumătate, reogramele (f igura 7.12 ) evidențiază caracterul nenewton ian
a mierii de floarea -soarelui, manifestându -se prin apariția fenomenului de tixotropie atât la
10⁰C, 20⁰C și , foarte puțin vizibil , la temperatura de 30⁰C.
Acest tip de miere, a urmat mier ii de rapiță , cu cel mai mare conținut de zaharuri.
Diferența faț ă de mierea de rapiță este că mierea de floarea -soarelui a cristalizat ,
prezentând granulație avansată.
7.3.5. Profilul reologic al mierii poliflorale
În urma primei proceduri aplicate (baleiaj de frecvență), s -a observat valoarea destul
de ridicată a modulului vâscos G'' (cu un maxim de 3245 Pa în anul 2010 și 4820 Pa în anul
2011) comparativ cu modulul de elasticitate care a înregistrat valori medii între 60,4 Pa (anul
2010) și 29,5 Pa (anul 2011).
Astfel în anul 2010, probele de miere polifloră anali zate au prezentat la t=20⁰C
comportament newtonian .
După 18 luni , reogramele au evidențiat caracterul nenewtonian al mierii poliflorale,
manifestându -se prin prezența buclelor de histerezis la 10 ⁰C, 20⁰C și , foarte puțin vizibil , la
temperatura de 30⁰C .
De remarcat a fost faptul că în cazul mierii poliflore, tensiunea de deformare la 20⁰C a
prezentat valori apropiate pentru anul 2010 (cu o valoare medie de 1963 Pa pentru curba de
încărcare) și respectiv 2011 (cu o valoare medie de 2566 Pa la încărcare). Mie rea polifloră
analizată a prezentat un comportament nenewtonian în anul 2011, transformările ce au avut
loc la nivel molecular fiind destul de mici și implicit deformarea apărută în urma aplicării unei
forțe exterioare.
7.3.6. Profilul reologic al mierii de mană
În urma analizei melisopalinologice, di n întregul grup de probe, doar trei s -au dovedit
a aparține mierii de mană, datorită prezenței indicatorilor de mană (hife, alge etc) în
preparatele microscopice.
Acest tip de miere a prezentat cele mai ridica te valori ale modulului de vâscozitate
studiat prin procedura de baleiaj de frecvență. Astfel , modulul de vâscozitate a înregistrat o
valoare maximă de 4220 Pa în anul 2010 și 6990 Pa în anul 2011 comparativ cu modulul de
elasticitate , care a înregistrat v alori medii între 64 Pa (anul 2010) și 82,3 Pa (anul 2011).
Mierea de mană analizată în anul 2010 a prezentat co mportament reologic
newtonian (f igura 7.14). Răspunsul materialului la deformarea aplicată cu o viteză de
forfecare de la 0,1 la 500 1/s și vice versa confirmă, din nou, existența memoriei materialului
studiat (în cazul mierii de tei, salcâm și mană).
Mierea de mană analizată în anul 2011 a prezentat comportament reologic diferit, și
anume nenewtonian dovada fiind apariția buclei de histerezis care confirmă prezenț a
fenomenul de tixotropie (f igura 7.15 ).
38
De asemenea , la temperatura de 20 ⁰C valoarea maximă a tensiunii de deformare a
fost de 4523 Pa la încărcare și 4471 Pa la descărcare. În timp ce, la temperatura de 40⁰C ,
valoarea tensiunii de deformare a scăzut până la 663 Pa la încărcare, respectiv 663 Pa la
descărcare.
Diferența de vâscozitate dintre probele studiate a fost explicată prin următorii
parametrii: umiditate, temperatură, conținut polenic și zaharuri, grad de cristalizare.
7.3.8. Prelucrarea statistică a rezultatelor
Privind prelucrarea statistică a rezultatelor s -au utilizat două analize (Analiza de
varianță unifactorială ANOVA și Analiza de clusterizare ierarhică -metoda celui mai apropiat
vecin), în scopul obținerii unor diferențieri, respectiv clasificări , a tipurilor de miere de
diferite origini botanice.
Din figurile 7.19 și 7.20 se observă c lasificarea probelor de miere analizate în funcție
de valoarea vâscozității înregistr ate a fost observată. Inițial s -au obținut două clase
principale diferite în care clusterul împarte: în prima clasă – mierea de mană (deoarece
aceasta a înregistrat ce a mai mare valoare în anul 2010, 24,3 Pa.s), iar din cea de -a doua
clasă , mierea polifloră și cea monoflorală (Figura 7.19 ).
Mierea de floarea -soarelui a fost singura care nu a format un grup specific, valorile
acesteia aparținând mierii de salcâm și rapiță.
În funcție de această clasificare bazată pe algoritmii matematici ai metodei celui mai
apropiat vecin putem prezice originea botanică a mierii în funcție de vâscozitatea acesteia.
Figura 7.19 . Reprezentarea grafică a clusterului format în funcție de vâscozitatea înregistrată
de probele de miere analizate în anul 2010 ( 1-salcâm, 2 – tei, 3 -rapiță, 4 – floarea -soarelui, 5 –
polifloră, 6 – mană)
39
În figura 7.20 se observă clasificarea probelor de miere în funcție de vâscozitatea
obținută în anul 2011. Se remarcă , de această dată, o clasificare precisă în șase grupuri
diferite de miere.
Figura 7.20 . Reprezentarea grafică a clusterului format în funcție de vâscozitatea
înregistrată de probele de miere analizate în anul 2011 ( 1-salcâm, 2 – tei, 3 -rapiță, 4 – floarea –
soarelui, 5 -polifloră, 6 – mană)
De această dată , clusterul formează două clase, și anume:
Clasa 1 în care intră mierea de mană și cea polifloră.
Clasa 2 căreia îi aparțin doar tipurile de miere monoflorale.
Ordinea descrescătoare a vâscozității grupurilor de miere formate în dendogramă
este: mană, polifloră, floarea -soarelui, rapiță, salcâm și tei.
În aceleași condiții experimentale (procedură, parametrii utilizați, echipament), poate
fi identificată originea botanică a unei mieri în funcție de vâscozitatea acesteia. Pentru
verificarea acurateții rezultului obținut se poate recurge ult erior și la stabilirea spectrului
polenic a l mierii supuse analizei.
Pentru a evalua diferențele statistice între diferitele tipuri de miere a fost utilizată
metoda ANOVA , la un nivel de încredere stabilit la 95 %. Diferențele au fost considerate ca
semnificative statistic la o valoare p<0,05.
Analiza furnizează o testare a ipotezei că fiecare grup de miere este derivat din
aceeași distribuție de probabilitate de bază față de ipoteza că distribuția de probabilitate de
bază nu este aceeași pentru toate eșantioanele.
40
7.4. CONCLUZII
În urma evoluției în timp a comportamentului reologic , probele de miere analizate au
prezentat un modul de vâscozitate (G'') mult mai mare decât modulul de elasticitate (G').
Acest fapt cla sează mierea de albine în categoria fluidelor vâscoase (comportament obținut
pentru probele de miere analizate atât în anul 2010 , cât și în 2011).
Ordinea descrescătoare a probelor de miere supuse analizei în anul 2010 , în funcție
de G'' , a fost: mană, sal câm, rapiță, polifloră, floarea -soarelui și tei. Mierea de mană a
înregistrat valoarea maximă pentru modulul de vâscozitate, pe când mierea de tei a
prezentat cea mai joasă valoare.
În cazul aceleiași analize , însă după un an și jumătate , s-a observat o creștere dublă a
modulului de vâscozitate comparativ cu G'' al probelor de miere analizate în anul 2010.
Ordinea descrescătoare privind G'' a fost: mană, salcâm, polifloră, tei, rapiță și floarea –
soarelui.
Modificarea vâscozității în cazul probelor de mi ere analizate la diferență de 1 an și
jumătate sugerează prezența unor transformări continue la nivel molecular și structural , sub
aspect fizico -chimic și biochimic ce au loc în miere. Această afirmație este întărită științific
prin studiul unor diferiți p arametri fizico -chimici care au condus la această observație, cum
ar fi: conținutul de apă, spectrul glucidic analizat prin tehnici moderne cromatografice, dar și
activitatea enzimatică ( amila zică, invertazică) a probelor de miere.
În cea de -a doua parte a studiului au fost evaluate curbele de curgere la diferite
temperaturi. Astfel , în urma analizei aplicate în anul 2010 toate tipurile de miere au
prezentat comportament newtonian , cu excepția probelor de rapiță și floare -soarelui (au
prezentat fenomenul de tixotropie). Acestea s -au comportat precum fluidele ne newtoniene,
fapt datorat concentrației ridicate de zaharuri din compoziție dar și a unor procente mari de
polen în spectrul lor polenic (t ipul Brassica napus , respectiv Helianthus annuus ). În cazul
tipurilor de miere care au manifestat un comportament newtonian ace sta s -a datorat
vâscozității. Datorită vâscozității iau naștere forțe de frecare internă care interzic
deformarea; în timp , s-a stabilit un echilibru între forțele de solicitare exterioară și forțele
interioare de frecare vâscoasă, ceea ce a determinat curgerea cu reopantă constantă.
În urma evaluării reogramenlor după un an și jumătate de la prima analiză , se
observă prezența comportamentului nenewtonian al tuturor probelor de miere luate în
lucru.
Mierea de floarea -soarelui care a prezentat comportament nenewtonian atât în anul
2010, cât și în anul 2011, a avut cel mai ridicat conținut de zaharuri, după mierea de rapiță,
iar în anul 2011 probele erau cristalizate cu granule de dimensiuni mari (peste 0,5 mm).
Structura mierii fiind deja modificată, glucoza cristalizând la un nivel foarte avansat, s-a
demonstrat existența corelației dintre: tipul polenic, compoziția chimică (spectrul glucidelor,
dar și al enzimelor) și comportamentul reologic.
Factorii care conduc la același comportament reologic ca al mierii de floarea -soarelui,
pentru mierea de rapiță , sunt: cristalizarea (în cazul mierii de rapiță are loc o cristalizare
timpurie, uneori chiar în fagure, dar cu granule fine prezentând o consistență cremoasă),
conținutul ridicat în zaharuri (în special glucoză), procentajul tipului de polen dominant
ridicat, conținutul de apă.
41
S-a remarcat prezența unei scăderi a vâscozității și a tensiunii de deformare odată cu
creșterea temperaturii (10⁰C, 20⁰C, 30⁰C și 40⁰C). Pentru a demonstra corelația dintre
vâscozitate și temperatură s -a recurs la aplicarea modelel or matematice (Arrhenius și
Herschel Bulkley).
Creșterea vâscozității mierii în timp a prezentat următoarea evoluție: în anul 2010 ,
valoarea maximă a vâscozității a fost înregistrată de mierea de mană, pe când în anul 2011 ,
această valoare a crescut destul de mult în cazul mierii poliflorale.
În urma aplicării analizei Cluster bazată pe algoritmi matematici a putu fi prezisă
originea botanică a tipurilor de miere în funcție de vâscozitate.
Prin aplicarea analizei statistice multivariate (Cluster analysis), s-au format 6 grupuri
diferite de miere în funcție de vâscozitatea acestora. Probele de miere analizate au fost
clasificate după metoda celui mai apropiat vecin în funcție de distanțele euclidiene calculate
cu ajutorul software -ului. Astfel , ordinea grupur ilor formate a fost: mană, polifloră, floarea –
soarelui, rapiță, salcâm și tei.
Pentru a verifica diferențele existente între grupurile formate de miere s -a aplicat
analiza de varianță dispersională (ANOVA). S -a constatat că valoarea lui p a testului F –
statistic a fost mai mică de 0,05 , astfel a existat o diferență semnificativă între grupurile de
miere formate în ceea ce privește vâscozitatea acestora , la un nivel de încredere de 95,0 %.
8.2. MATERIALE ȘI METODE
8.2.1.Material de lucru
În prezentul studiu s -au utilizat 54 probe de miere de diferite origini florale dintre
care 3 probe de miere de mană, de pe teritoriul României. Probele au fost achiziționate
direct de la apicultori sau de la ACA care au garantat pentru originea lor botanică.
8.2.2. Determinarea conținutului total de polifenoli prin metoda Folin -Ciocâlteu
Conținutul de polifenoli totali s -a determinat pe baza metodei Folin -Ciocâlteu
propusă de Singleton și Rossi [19] și adoptată ulterior de Singleton și colab. [20].
Ținând cont de cantitatea de miere luată în lucru, rezultatele s-au exprimat în mg acid
galic /100g miere.
CAPITOL 8. STUDIUL ACTIVITĂȚII ANTIOXIDANTE A MIERII ROMÂNEȘTI
ANALIZATE
42
Tabelul 8.2. Ecuația dreptei etalon trasată cu acid galic pentru determinarea polifenoli lor
totali
Ecuația dreptei etalon
(acid galic) R2 Interval de concentrații
(mg/ mL)
A = 84,64C + 0, 0152 0,998 0,02 -0,2
A-Absorbanță (nm), C -concentrație (mg/ mL)
8.2.3. Determinarea conținutului total de flavonoide
Pentru trasarea dreptei etalon cu quercetină s-au utilizat diferite volume ( mL) de
soluție standard de quercetină .
Conținutul total de flavonoide s -a determinat prin metoda propusă de Dowd și
adaptată ulterior de Arvouet -Grand și colab. [23]. Conținutul de flavonoide s -a exprimat în
mg quercetină/100g miere.
Tabelul 8.4. Ecuația dreptei etalon trasată cu quercetină la determinarea flavonoidelor
Ecuația dreptei etalon
(quercetină) R2 Interval de concentrații
(mg/ mL)
A = 73,66C + 0, 0009 0,999 0,00008 -0,008
A-Absorbanță (nm), C-concentrație (mg/ mL)
8.2.4. Determinarea activității antiradicalice cu DPPH-
Activitatea antiradicalică a mierii de albine a fost determinată cu ajutorul metodei de
decolorare a reactivului DPPH. Această metodă implică măsurarea capacității antiradicalice a
antioxidanților din miere p rin captarea radicalului liber, stabil 2,2 -difenil -1-picrylhydrazyl,
prezentând o intensă culoarea violet [24,25].
Modul de calcul utilizat a fost:
RSA%= (A B-AP)/A B x 100
În care
AB reprezintă absorbanța probei martor măsurată la 520 nm după 30 minute,
AP reprezintă absorbanța probei de miere citită la 520 nm după 30 minute,
RSA- activitatea de îndepărtare a radicalilor liberi.
8.2.5. Determinarea indicelui de oxidare
Indicele de oxi dare (IO) reprezintă timpul de decolorare, în secunde, a unei soluții de
permanganat de potasiu 0,1 N, prin acțiunea compușilor antioxidanți ai mierii. Pentru
43
determinarea indicelui de oxidare s -a utilizat metodologia propusă de Bedascarrasbure [26]
pentru propolis , cu unele modificări.
8.2.6. Tehnici statistice
În ceea ce privește prelucrarea statistică a rezultatelor obținute în urma
determinărilor s -au utililizat două metode statistice precum: ANOVA și Clusterizarea
ierarhică (Cluster analysis). Pentru a descrie posibile corelații între metodele diferite de
determinare a activității antioxidante s -a aplicat o analiză de corelație bivariată canonică, iar
pentru a evidenția diferențele dintre grupurile de miere s -au utilizat reprezentările grafice
Box-Whis ker.
8.3. REZULTATE ȘI DISCUȚII
8.3.1. E valua rea conținutului total de polifenoli
Conținutul de polifenoli în probele de miere analizate a înregistrat o variație
semnificativă. Cel mai scăzut conținut de polifenoli l -a prezentat un a din probele de rapiță
(4,5 mg /100g miere), iar cel mai ridicat conținut a aparținut une i mieri de mană (98,1
mg/100g miere).
Grupul mierii de salcâm a reprez entat tipul de miere cu cel mai scăzut potențial
antioxidant, acesta înregistrând valori minime de 9,7 mg /100g miere și maxime de 31,4
mg/100g miere. Studii recente prezintă rezultate similare în ceea ce privește mierea de
salcâm produsă în Slovenia , obținute de către Bertoncelj și colab. [9].
Grupul mierii de floarea -soarelui și de rapiță reprezintă tipuri d e miere cu o
capaci tate antioxidantă relativ scăzută , cu valori medii ale conțin utului de polifenoli de 20,5
mg/100g miere, respectiv 21,9 mg /100g miere.
Figura 8.1. Diagrama Box -Whisker pentru conținutul total de polifenoli a l celor 7 grupuri de
miere
44
Dintre toate tipurile de miere florală din România, cel mai ridicat conținut polifenolic
l-a înregistr at mierea de tei , cu valori cuprinse între 23,7 și 57,2 mg /100g miere.
De asemenea, mierea ce a prezentat cea mai ridicată valoare medie a concentrației
de polifenoli din compoziție a fost cea de mană, conținutul total de polifenoli al mierii de
mană fiind de 5 ori mai mare față de cel al mierii de salcâm.
Cu ajutorul analizei de varianță dispersională ANOVA au fost identificate diferențe
semnificate între tipurile de miere , în ceea ce privește conținutul de polifenoli la p<0,005 și
F=22,56. Pentru evidențierea acestor diferențe s-a utilizat diagrama Box -Whisker (figura 8.1).
Din această diagramă reiese că polifenolii reprezintă un factor discriminant între
mierea florală și cea de mană.
8.3.2. E valu area conținutului total de flavonoide
Rezultatele obținute (tabelul ul 8.6) evidențiază diferența între tipurile de miere
analizate în ceea ce privește con ținutul total de flavonoide (mg quercetină /100g miere).
În tabelul 8.6 sunt prezentate rezultatele medii, minime, maxime dar și alți parametri
statistici descriptivi pentru conținutul total de flavonoide din probele de miere analizate (pe
grupuri).
Utilizând ecuația dreptei de calibrare cu quercetină (R2 = 0,999), conținutul total de
flavonoide al probelor de miere anal izate a variat între 0,6 -2,5 mg /100g miere pentru mierea
de salcâm, 2,4 -5,5 mg /100g miere pentru mierea de tei, 1,0 -4,0 mg /100g miere p entru cea
de rapiță, 2,6 -3,8 mg /100g pentru mierea de floarea -soarelui. Probele de salcâm analizate au
prezentat valori mai ridicate față de cele obținute de Meda și colab. [7].
Figura 8.2. Diagrama Box -Whisker pentru conținutul total de flavonoide a celor 7
grupuri de miere
45
Un conținut ridicat de flavonoide a prezentat mierea de mană , variind între 5,5 -6,9
mg/100g miere dar și în cazul mierii poliflorale s -au înregistrat valor i destul de mari: 1,4 -4,9
mg/100g miere.
Ordinea crescătoare în care a variat conținutul total de flavonoide pentru cele 7
grupuri diferite de miere este următoarea: Salcâm < Rapiță < Polifloră < Floarea -soarelui <
Tei < Mană < Prunus. Cele mai ridicate valori au fost obținute pentru mierea de Prunus și cea
de mană, fapt confirmat și de alți autori [5,9,12].
Cu ajutorul analizei de varianță dispersională ANOVA au fost identificate diferențe
semnificate între tipurile de miere în ceea ce privește conținutul de flavonoide la p<0,005 și
F=18,46. Pentru evidențierea acestor diferențe s -a utiliz at diagrama Box -Whisker (figura 8.2).
8.3.3. Evaluarea procentului de RSA ( engl. radical scavenging activity )
Cea mai mică valoare a RSA a înregistrat -o mierea de salcâm (cu o valoare medie de
10,5 %), în timp ce mierea de mană a avut cea mai mare valoare (cu o valoare medie de
62,3 %).
Cu ajutorul analizei de varianță dispersională ANOVA au fost identificate diferențe
semnificate între tipurile de miere în ceea ce privește procentul de inhibiție a radicalului
DPPH pentru p<0,005 și F=21,24. Pentru evidențierea acestor diferențe s-a utilizat diagrama
Box-Whisker (figura 8.3).
Figura 8.3. Diagrama Box -Whisker pentru activitatea antiradicalică (RSA) a celor 7 grupuri de
miere
Din această diagramă reiese că activitatea antiradicalică reprezintă un factor
discriminant între mierea florală și cea de mană.
46
8.3.4. E valuarea indicelui de oxidare
Timpul mediu de decolorare a unei soluții de permanganat de potasiu 0,1 N de către
antioxidanții din mierea analizată a fost de 9 s, cu o valoare minimă de 1 s (pentru o probă
de mană ), și o valoare maximă de 20 s (pentru o probă de salcâm ).
Grupurile de salcâm, rapiță, floarea -soarelui și polifloră au prezentat cele mai ridicate
valori ale indicelui de oxidare ceea ce se explică prin activitatea antioxidantă relativ mică a
acestor probe de miere analizate.
Figura 8.4. Diagrama Box -Whisker pentru indicele de oxidare a celor 7 grupuri de miere
Tabelul 8.9. Mărimile statistice ale corelațiilor canonice între cele 4 metode de determinare
a activității antioxidante
Corelații Valoare
proprie Corelații
canonice Wilks
Lambda Chi-
Square D.F. p
Polifenoli –
Flavonoide 0,6 0,800 0,359 52,757 1 0,0000
Polifenoli –
RSA 0,7 0,817 0,331 56,789 1 0,0000
Flavonoide –
RSA 0,4 0,664 0,557 30,050 1 0,0000
Indice de
oxidare -RSA 0,3 0,603 0,636 23,285 1 0,0000
Din nou, cele mai scăzute valori ale timpului de decolorare le -au prezentat probele de
tei și mană. Grupul de tei a prezentat o valoare medie a indicelui de oxidare de 5 s, luând
valor i în intervalul 1-9 s. Grupul de mană a înregistrat cea mai m ică valoare dintre toate
grupurile de miere studiate (valoare medie de 3 s), ceea ce confirmă încă o dată potențialul
antioxidant cel ma i puternic.
47
Cu ajutorul analizei de varianță dispersională ANOVA au fost identificate diferențe
semnificat ive între tipurile de miere în ceea ce privește timpul de decolorare pentru p<0,005
și F=10,29. Pentru evidențierea acestor diferențe s-a utilizat diagrama Box -Whisker (figura
8.4).
Pentru a observa interdependența celor 4 parametrii studiați ce stabilesc activitatea
antioxidantă a mierii s -a recurs la reprezentarea tabelară (tabelul ul 8.9) și grafică (figura 8.5)
a corelațiilor canonice , pentru toate cele 7 grupuri de miere analizate.
Cele mai semnificative corelații identificate au fost între conținutul total de polifenoli
și activitatea antiradicalică (0,817), conținutul total de flavonoide și polifenoli (0,800) dar și
între activitatea antiradicalică și conținutul total de flavonoide (0,664).
Cu ajutorul clusterizării ierarhice în funcție de cei mai importanți parametrii ce
stabilesc capacitatea antioxidantă, s -au format 2 grupuri distincte (figura 8.9) . Unul din tre
grupuri a fost repre zentat de mierea de mană (care a prezentat cel mai puternic potențial
antioxidant), iar celălalt grup , de cea florală. În funcție de centroizii fiecărei probe și de
distanța euclidiană calculată cu ajutorul software -ului Statgraphics Centurion XVI, unele d in
probele de miere monoflorală au fost grupate (salcâm -1, tei -2, rapiță -3, fl-soarelui -4).
Figura 8.9. Reprezentarea grafică a clusterului format în funcție de conținutul total de
polifenoli, de flavonoide și RSA ale probelor de miere analizate ( 1-salcâm, 2 – tei, 3 -rapiță, 4 –
floarea -soarelui, 5 -polifloră, 6 – mană)
8.4. CONCLUZII
În ceea ce privește conținutul total de polifenoli , cele mai ridicate valori au fost
obținute pentru mierea de mană, mierea Prunus și cea de tei , conținutul fenolic al m ierii de
48
mană fiind de 5 ori mai mare față de cel al mierii de salcâm. Aceeași situație a fost
înregistra tă și în cazul conținutulu i total de flavonoide.
Rezultate comparative obținute privind evaluarea capacității antioxidante clasează
diferitele tipuri d e miere analizate , din acest punct de vedere, în următoarea ordine
crescătoare: salcâm < floarea -soarelui < rapiță < polifloră < tei < Prunus < mană.
CAPITOLUL 9. EVALUAREA CALITATIVĂ A MIERII ROMÂNEȘTI PE BAZA
ANALIZEI SENZORIALE
9.2. MATERIALE ȘI METODE
9.2.1. Material e
S-au utilizat în total 54 de probe de miere din diferite regiuni ale României, obținute
din 2 culturi consecutive (2009/2010). Probele de miere au fost achiziționate direct de la
apicultor care a garantat originea lor botanică și geografi că și de la Asociația Crescătorilor de
Albine (ACA).
9.2.2. Mediul ambiant
Sala în care au avut loc degustările a prezentat următoarele caracteristici:
izolată fonic ,
lipsită de mirosuri străine,
temperatura de aproximativ 20⁰C,
umezeala relativă a aerului de aproximativ 60 %,
foarte luminoasă,
culoarea pereților albă (neutră).
9.2.3. Grupul de degustători
Grupul de degustători a fost format din 8 paneliști specializați care profesează în acest
domeniu în cadrul institutului Técnica del Consejo Regulador Geográfica Protejida Miel de
Galicia, Spania.
Au fost îndeplinite anumite norme de igienă:
nu s -a fumat, nu s -au consumat: cafea, băuturi alcoolice sau băuturi ce conțin
substanțe aromatice puternice înainte cu o oră de începerea analizei senzoriale,
nu s-au utilizat săpunuri puternic parfumate, deodorante sau parfumuri,
49
nu s -au degustat mai mult de 7 probe de miere per sesiune (între degustări s -au
consumat pâine fără sare și apă).
9.2.4. Pregătirea probelor
Recipientele cu miere au fost anonime pentru degustători , primind doar coduri specifice: 1A,
2A…1B…7C. Masa de miere utilizată pentru fiecare recipient a fost de 30-40 g, iar în cazul în
care aceasta a prezentat fenomenul de cristalizare, transferul a avut loc cu grijă pentru a
păstra intactă str uctura produsului.
Probele astfel pregătite au fost duse în sala de degustare înainte cu două ore de începerea
sesiunii pentru ca mierea să fie în echilibru cu temperatura mediului.
9.2.5. Tehnica de lucru
Degustarea se efectuează în trei faze succesive: e xamen vizual, olfactiv și gustativ.
În cadrul examenului vizual se ține cont de o serie de atribute precum:
Culoare: (pe o scală de la 1 la 10): incolor, alb, galben pai, galben foarte deschis,
galben deschis, galben, galben închis, galben -brun, brun, brun închis.
Fluiditate: (pe o scală de la 1 la 10): foarte fluid (atunci când umiditatea evaluată
vizual este mai mare decât 19 %), fluid (atunci când umiditatea este mai mică decât
19%), prezența cristalelor fine, medii și groase.
Turbiditate: pură, turbidita te slabă, turbiditate importantă.
Omogenitatea conținutului
Pentru mierea fluidă : foarte omogenă, omogenă, slabă prezență a straturilor de
diferite culori, prezența abundentă a straturilor de diferite culori (poate fi
menționeată existența bulelor de aer î n masa de miere).
Pentru mierea cristalizată: cristalizare incompletă, fracționată, separare în două faze
(peliculă fină și lichidă la suprafață, strat gros important la suprafață).
Examenul olfactiv care are loc prin inspirarea lentă a probei timp de câte va secunde
subliniază unele aspecte importante precum:
Caracteristici generale: vegetal, floral, fructat, animal.
Intensitatea mirosului ( pe o scală de la 1-10).
Persistența mirosului ( pe o scală de la 1-10).
Defecte: miros de fum, saci vechi, prezența fermentației.
Examen gustativ: cu ajutorul unei lingurițe de plastic de unică folosință se introduc 1 -2 g de
miere în cavitatea bucală și se menține câteva secunde până la mestecare. Se urmăresc
următoarele atribute senzoriale:
50
Caracteristici generale: veg etal, floral, fructat, animal.
Intensitate ( pe o scală de la 1-10).
Persistență ( pe o scală de la 1-10).
Gust dulce ( pe o scală de la 1-10).
Gust acid ( pe o scală de la 1-10).
Aftertaste: intensitate și persistență
Astringență: intensitate și persistență.
Defecte: gust de fenol, migdală amară, miere încălzită (caramel), aciditate ridicată
(fermentație), arome străine.
9.2.6. Prelucrarea statistică a rezultatelor
Datele senzoriale obținute au fost prelucrate cu software -ul statistic StatGraphics
Centurion V ersiunea XVI pentru Windows. La interpretarea rezultatelor s -au folosit metode
precum: Analiza clusterizării/clasificării ierarhice (Cluster Analysis), Analiza componentelor
principale (PCA), corelații Pearson și diagrame radar.
9.3. REZULTATE ȘI DISCUȚII
9.3.1. Grupul mierii de salcâm
Paneliștii specializați au evaluat pentru fiecare probă 17 atribute senzoriale
prezentate în partea de ’’Tehnică de lucru’’ .
Culoarea mierii de salcâm a variat de la incolor la galben pai, unele probe prezentând
fluiditate de stul de ridicată (minim um 3 – maxim um 7), iar intensitatea mirosului a înregistrat
valori destul de scăzute față de celelalte tipuri de miere analizate. Atributul caracteristic
acestui grup de miere a fost reprezentat de gustul dulce. Acesta a prezentat o valoare medie
de 6,7 cu un minim de 6 și un maxim de 7 (figura 9.1). Niciuna din probele supuse analizei
senzoriale nu a prezentat astringență.
51
Figura 9.1. Diagrama radar a descriptorilor senzoriali pentru grupul mierii de salcâm
9.3.2. Grupul mierii de tei
Cele mai edificatoare atribute senzoriale evaluate sunt prezentate în diagrama radar
(figura 9.2).
Figura 9.2. Diagrama radar a descriptorilor senzoriali pentru grupul mierii de tei
Se observă intensitatea culorii mult mai proeminentă față de cea a mierii de salcâm
(galben deschis – galben -galben închis) , dar și intensitatea flora lă a mirosului care a prezentat
0246810Culoare
Fluiditate
Miros Intensitate
Miros Persistență
Gust dulce
Gust acidGust IntensitateGust PersistențăAftertasteAstringențăGrupul de salcâm (n=12)
0246810Culoare
Fluiditate
Miros Intensitate
Miros Persistență
Gust dulce
Gust acidGust IntensitateGust PersistențăAftertasteAstringențăGrupul de tei (n=14)
52
valori între 5 și 7. Mierea de tei prezintă un miros specific și puternic datorită compușilor
aromatici, volatili din compoziție.
De asemenea , acest tip de miere a prezentat aftertaste cu valori cuprinse în intervalul
5-6.
9.3.3. Grupul mierii de rapiță
Figura 9.3. Diagrama radar a descriptorilor senzoriali pentru grupul mierii de rapiță
Acest tip de miere a prezentat intensități scăzute ale culorii (alb -galben deschis) , fiind
în general cristalizată cu dimensiunea granulelor mică, cristalizare care a avut loc în toată
masa produsului , prezentând o structură cremoasă (figura 9.3). Acest fapt este explicat de
existența unei fluidități rela tiv scăzute. De remarcat însă intensitatea puternică a gustului
dulce care a variat între 7 și 8. Acest tip de miere a prezentat în compoziție cele mai ridicate
concentrații de zaharuri identificate , ajungând în unele probe până la 90 %.
Majoritatea degustătorilor au evidențiat un gust dulce mentolat relativ persistent în
timp.
9.3.4. Grupul mierii de floarea -soarelui
Patru probe au făcut parte din componența acestui tip de miere, identificarea
botanică bazându -se pe tehnicile melisopalinologice efect uate în prealabil.
0246810Culoare
Fluiditate
Miros Intensitate
Miros Persistență
Gust dulce
Gust acidGust IntensitateGust PersistențăAftertasteAstringențăGrupul de rapiță (n=11)
53
Figura 9.4. Diagrama radar a descriptorilor senzoriali pentru grupul mierii de floarea -soarelui
Acest tip de miere , ca și mierea de tei , a prezentat o intensitate a mirosu lui și gustului
relativ ridicată datorită compușilor volatili din compoziție. S-a observat din nou, ca și în cazul
mierii de rapiță prezența gustului dulce percepută de degustători ca fiind destul de ridicată
(cu valori cuprinse între 7 -8). Aceste probe au prezentat , de asemenea , un gust acid relativ
mediu. Degustărt orii au identificat un gust specific, puțin uleios, în unele cazuri chiar originea
botanică ( Helianthus annuus ).
9.3.5. Mierea de Prunus
Aceasta a fost singura miere identificată astfel în urma analizei palinologice dar
etichetată cu denumirea: miere de po mi fructiferi, achiziționată din zona Clujului.
0246810Culoare
Fluiditate
Miros Intensitate
Miros Persistență
Gust dulce
Gust acidGust IntensitateGust PersistențăAftertasteAstringențăGrupul de floarea -soarelui (n=4)
54
Figura 9.5. Diagrama radar a descriptorilor senzoriali pentru mierea de Prunus
Această miere a prezentat o structură cristalizată cu dimensiunea granulelor foarte
mare (figura 9.5). Majoritatea degustătorilor au caracterizat această mier e ca prezentând un
gust dulce, de cireș. Intensitatea gustului acestei mieri a fost relativ ridicată, lăsând senzația
de astringență în cavitatea bucală la finalul examenului gustativ.
9.3.6 . Grupul mierii poliflo re
Figura 9.6. Diagrama radar a descriptorilor senzoriali pentru mierea polifloră
0246810Culoare
Fluiditate
Miros Intensitate
Miros Persistență
Gust dulce
Gust acidGust IntensitateGust PersistențăAftertasteAstringențăMierea de Prunus (n=1)
0246810Culoare
Fluiditate
Miros Intensitate
Miros Persistență
Gust dulce
Gust acidGust IntensitateGust PersistențăAftertasteAstringențăGrupul polifloră (n=8)
55
În componența acestui grup intră 9 probe de miere, din care o probă a fost respinsă
datorită prezenței unei fermentații avansate care au făcut -o neconform ă din punct de
vedere senzorial.
Intensitatea culorii este similară cu cea a mierii de floarea soarelui și Prunus, luând
valori în intervalul 5 -6. Gustul dulce predominant ridicat a prezentat o valoare medie de 7. În
majoritatea cazurilor , gustul detectat a fost cel floral și uneori fructat, iar 2 probe au
prezentat un defect , mai precis o fermentație ușoară care s -a corelat cu gustului acid.
9.3.7. Mierea de mană
Trei probe din cele 53 analizate au intrat în categoria mierii de mană prezen tând
caracteristici specifice acestui grup , obținute în urma analizei melisopalinologice dar și a
unor studii fizico -chimice.
De remarcat este intensitatea culorii acestui tip de miere (brun, brun -închis). După
cum bine se știe , această culoare este caract eristică mierii de mană alături de o
conductivitate electrică ridicată, implicit un conținut în săruri minerale , și nu în ultimul rând ,
cea mai puternică activitate antioxidantă față de tipurile de miere florală studiate .
Figura 9.7. Diagrama radar a descriptorilor senzoriali pentru mierea de mană
Degustătorii au evidențiat , pentru toate probele , un gust pregnant de caramel,
prezentând cea mai ridicată persistență în cavitatea bucală (aftertaste).
Gonzalez și colab. [22] au evaluat atributele senzoriale ale mierii de diferite origini
florale din Madrid. În cazul mierii poliflorale , aceștia au detectat, ca și în prezentul studiu , o
0246810Culoare
Fluiditate
Miros Intensitate
Miros Persistență
Gust dulce
Gust acidGust IntensitateGust PersistențăAftertasteAstringențăGrupul de mană (n=3)
56
aromă intens fructată dar și un gust picant la finalul testării organoleptice. Intensitatea de
aroma și g ust fiind similare cu cele obținute pentru mierea românească.
9.3.8. Combinarea tehnicilor chemometrice cu analiza senzorială
Grupurile de miere supuse analizei de varianță ANOVA au înregistrat diferențe
statistice pentru p<0,005. Pentru a demonstra grafic aceste diferențe s -a recurs la aplicarea
Analizei Componentelor Principale (analiză discriminantă).
Astfel, în figura 9.8 sunt evidențiați cei mai importanți descriptori senzori ali:
intensitate gust și miros, culoare, fluiditate, gust dulce și aftertaste , în funcție de care
probele de miere s -au clasificat.
Figura 9.8. Diagrama analizei componentelor principale clasificând probele în funcție de
atributele senzoriale cele mai edificatoare
În acest caz, 2 componente au fost extrase, deoarece 2 componente au avut v alori
proprii mai mare decât 1 . Împreună, acestea reprezintă 54,27 % din v ariabilitatea datelor
originale.
După ce analiza componentelor principale a identificat atributele senzoriale cele mai
edificatoare pentru analiza organoleptică a mierii românești, s -au aplicat corelațiile Pearson
între acești descriptori senzoriali (tabelul 9.2).
Se remarcă din tabel ul 9.2 că cele mai semnificative corelații au fost obținute între:
intensitate gust -culoare, intensitate gust și aftertaste ( p<0,01 ). Alte corelații obținute au fost
între intensitate gust și gustul dulce , dar și între fluiditate și culoare ( p<0,05 ).
57
Tabelul 9.2. Coeficienții de corelație Pearson pentru descriptorii senzoriali ai mierii
românești
Descriptori
senzoriali Culoare Fluiditate Intensitate
miros Gust dulce Intensitate
gust
Culoare
Fluiditate 0,2696*
Intensitate miros 0,1701 0,0532
Gust dulce 0,0619 0,1762 0,1143
Intensitate gust 0,3338** 0,2503 0,3759** 0,2747*
Aftertaste 0,2423 -0,1610 0,1840 -0,0662 0,3736**
Nivel de semnificanță: * p<0,05; ** p<0,01
Următoarea analiză aplicată datelor obținute în urma analizei senzoriale a fost analiza
de clusterizare (”clustering”).
Figura 9.9. Reprezentarea grafică a clusterului format în funcție de culoare obținută în urma
analizei senzoriale ( 1-salcâm, 2 – tei, 3 -rapiță, 4 – floarea -soarelui, 5 -Prunus, 6 – mană, 7 –
polifloră)
Astfel , dendograma formează grupuri diferite de miere monoflorală în funcție de
variabilele cu putere discriminantă obținute în urma analizei componentelor principale
culoare și gust dulce
58
Figura 9.10. Reprezentarea grafică a clusterului format în funcție de gustul dulce obținut în
urma analizei senzoriale ( 1-salcâm, 2 – tei, 3 -rapiță, 4 – floarea -soarelui, 5 -Prunus, 6 – mană, 7 –
polifloră)
Se poate observa din diagrame formarea unor grupuri de miere. Grupurile formate se
remarcă în cazul mierii de salcâm, tei, r apiță, polifloră și floarea -soarelui. În cazul
reprezentării grafice a clusterului în funcție de culoare , de subliniat este discriminarea dintre
mierea de mană și cea florală.
9.4. CONCLUZII
Cele mai apreciate tipuri de miere au făcut parte din grupul de t ei și cel de rapiță , sub
aspect structural și organoleptic. Mierea care a prezentat gustul cel mai dulce identificat de
paneliști (dar demonstrat și prin analiza spectrului glucidic) a fost cea de floarea -soarelui.
În prezentul studiu s-a realizat trasarea profilelor senzoriale clasificând atributele
organoleptice specifice mierii românești analizate.
Prin aplicarea analize i componentelor principale ( PCA) s -au stabilit cei mai importanți
descriptori senzoriali (intensitate gust, miros, culoare, flu iditate, gust dulce și aftertaste ) care
discriminează puternic între tipurile de miere evaluate.
Prin clusterizare ierarhică în funcție de atributul evaluat în cadrul examenului vizual
(culoare), s -a obținut o grupare/diferențiere între mierea florală și c ea de mană.
59
CAPITOLUL 10. AUTENTIFICAREA ORIGINII BOTANICE A MIERII ROMÂNEȘTI
BAZATĂ PE COMBINAREA ANALIZELOR FIZICO -CHIMICE ȘI CHEMOMETRICE
10.2. MATERIALE ȘI METODE
Materialul de lucru utilizat în prezentul studiu a constat în 54 probe de miere de
diferite origini florale și geografice. Probele au fost obținute direct de la apicultori sau de la
ACA- care au garantat pentru originea lor botanică și geografică.
În vederea identificării parametrilor cu putere discriminantă mare , care să ajute la
autentificarea originii botanice a mierii , s-a apelat la aplicarea diferitelor tehnici
chemometrice bazate pe diverse modele matematice. Astfel , s-au folosit:
10.2.1. Analiza componentelor principale ( engl. Principal Component Analysis , PCA)
10.2.2. Analiza discriminantă lineară (Linear Discriminant Analysis , LDA )
10.3. REZULTATE ȘI DISCUȚII
10.3.1. Autentificarea prospețimii mierii românești analizate
Această autentificare presupune identificarea posibilelor tratamente nepermise
aplicate asupra probel or evaluate în acest studiu. S -au avut în vedere compușii cu ajutorul
cărora se stabilește prospețimea mierii precum: hidroximetilfurfuralul (HMF), activitatea
enzimatică măsurată prin cuantificarea conținutului de amilază, respectiv invertază . Aceste
două enzime fiind sensibile la temperatură vor conduce la rezultate edificatoare în cazul
identificării de tratamentelor termice folosite, dar și a conservării mierii în condiții
necorespunzătoare.
Analiza componentelor principale utilizând variabilele alese (conținutul de glucoză,
HMF, invertază și amilază), a condus la formarea unui grup omogen detașat de celelalte
probe care au depășit limitele admise pentru respectivii parametrii analizați (figura 10.1).
Analiza componentelor principale a format două componente din cei 4 parametrii
introduși la rularea programului, care împreună discriminează cu un procent semnificativ de
80,6% între probele de miere naturală și cele falsificate.
Astfel, graficul arată cum cele 6 probe de miere (o probă de salcâm, două de polifloră
și trei probe de tei), sunt în afara grupului omogen format, acestea fiind respinse în urma
examenului de calitate, fapt demonstrat ulterior și de analiza senzorială.
Pentru două probe de tei (T 15 și T 1), conținutul de amilază a prezentat valori nule,
ceea ce demonstrează faptul că acestea au fost supuse unui tratament termic brutal.
60
Figura 10.1. Diagrama probelor de miere obținută în urma analizei componentelor principale
(PCA)
Celelalte patru probe (S 13, S17, T7, T9), au prezentat un conținut de hidroximetilfurfural
mult peste limita admisă, de 40 mg/kg. Aceste probe au prezentat turbiditate și stadiu
avansat de fermentație, fapt semnalizat și de către degustători în urma examenului
organoleptic. În cazul mierii de salcâm (S17), care a prezentat o valoare medie a 3 determinări
a HMF, de 56,2 mg/kg, a înregistrat valori aberante ale zaharurilor (glucoză: 29,4%, fructoză:
19,33%, zaharoză: 1,4% și maltoză: 3%). Este singurul caz, mai ales în cadrul grupului de
salcâm, în care o probă prezintă valori ale fructozei mult mai mici decât ale glucozei, de
remarcat fiind și conținutul destul de ridicat al maltozei. Această probă fiind suspectă și de
falsificare prin adaos de apă, glucoză, dextroză și amidon iar apoi supusă unui trata ment
termic la temperaturi de peste 60 C.
10.3.2. Autentificarea originii botanice a mierii românești bazată pe tehnici palinologice
Analizele statistice multivariate au condus la clasificări și chiar autentificări ale originii
botanice între diferite tipu ri de miere.
În literatura de specialitate există date care arată că analiza discriminantă lini ară a
În prezentul studiu, pentru interpretarea statistică a datelor, s -a utilizat frecvența
relativă a speciilor semnificative de polen: Robinia pseudoacacia , tipul Brassica napus , tipul
Prunus , tipul Tilia și Helianthus annuus .
61
Figura 10.3. Diagrama probelor de miere obținută în urma analizei discriminante liniare
(LDA)
Pentru o clasificare cât mai precisă a probelor de miere în funcție de originea florală,
s-a aplicat analiza discriminantă liniară (figura 10.3), în care s -au introdus doar datele
tipurilor de miere monoflorală și de mană, eliminând grupul de miere polifloră care prezintă
un spectru vast de specii polenice. Această analiză a condus la formarea a 6 grupuri
corespunzătoare celor 6 tipuri de miere evaluate: Prunus, salcâm, rapiță, tei, floarea -soarelui
și mană.
Utilizând variabilele anterior specificate, procentul de clasificare corectă a diferitelor
tipuri de miere a fost de 93,33%.
Cel mai scăzu t procent de clasificare l -a prezentat grupul de salcâm (75 %). Din acest
grup 9 probe de salcâm au fost clasificate corect (conform originii botanice: Robinia
pseudoacacia ), două din probe intrând în grupul de mană și una în grupul de rapiță datorită
preze nței speciei Brassica napus în concentrații ridicate în probele de salcâm.
Celelalte tipuri de miere au fost corect clasificate în funcție de originea florală ,
prezentânt un procent de 100 %.
10.3.3. Autentificarea originii botanice a mierii românești baz ată pe metode fizico -chimice
și biochimice
În cea de -a treia parte de autentificare a originii botanice , prin utilizarea parametrilor
fizico -chimici și biochimici determinați, au fost definit e și evaluat e patru profile alcătuite din
diferite variabile.
62
Scopul prezentului studiu a fost de identificare a profilului compus din variabile fizico –
chimice și biochimice care să discrimineze cel mai puternic între tipurile de mieri , dar și ca
raportul dintre clasificare corectă – consum de timp -consum de reactivi -necesit atea
echipamentelor performante să fie optim.
Astfel , s-a urmărit obținerea profilului cel mai avantajos din diferite puncte de vedere
(anterior amintite) , care să prezinte cea mai ridicată precizie pentru autentificarea originii
botanice a mierii r omânești. În acest studiu s -au utilizat doar probele de miere cu
caracteristici de calitate superioare, cele ce au fost evaluate și au prezent at urme de posibile
fraude fiind eliminate.
Profilul I a fost compus din următoarele variabile: conținut de glucoz ă, fructoză,
zaharoză, maltoză, trehaloză, melezitoză, suma dintre glucoză și fructoză, conținutul de
zaharuri totale, raportul dintre fructoză și glucoză (tabelul ul 10.2) . Spectrul glucidic trasat
pentru fiecare probă prin cromatografie de schimb ionic a fost utilizat pentru discriminarea
dintre tipurile diferite de miere.
În acest caz , procentul de clasificare corectă a probelor a fost de 71,11 %.
Conform acestor date utilizate , singurul grup clasificat corect 100 % a fost reprezentat
de mierea de Prunus. Un procent de clasificare ridicat a fost înregistrat de mierea de salcâm
(90,9 %) datorită conținutului mare de fructoză și , implicit , a raportului ridicat F/G. Astfel,
aceasta a discriminat semnificativ față de restul tipurilor de miere.
Din 11 probe de te i doar 9 au fost corect clasificate (81,8 %), celelalte două fiind
redistribuite în grupul mierii de rapiță și floarea -soarelui. Grupul de rapiță (n=11) a prezentat
cel mai scăzut procent de clasificare ( 54,55 %) în funcție de spectrul glucidic, 5 probe intr ând
în grupuri precum: salcâm, tei și floarea -soarelui.
Următorul profil , profilul II , utilizat a fost alcătuit din parametrii fizico -chimici:
conținutul de apă, conductivitatea electrică, pH, HMF, indicele amilazic și conținutul de
zaharuri totale
Utiliz ând variabilele anterior specificate, procentul de clasificare corectă a tuturor
probelor de miere a crescut, fiind de 81%.
De această dată, mierea de salcâm și mierea de Prunus au fost corect clasificate, cu
un procent de 100%.
Mierea de rapiță, din nou, a înregistrat cel mai scăzut procent de clasificare în funcție
de parametrii fizico -chimici, 4 probe din 11 fiind distribuite în grupul mierii de salcâm, tei și
rapiță.
În urma datelor obținute în funcție de cele două profile, s -a recurs ulterior la
întreg irea variabilelor fizico -chimice cu scopul obținerii unor procente de clasificare mult mai
ridicate, în ceea ce privește autentificarea originii botanice a mierii românești.
Profilul III a fost compus din următorii parametri: densitate polenică, conținut d e
apă, conductivitate electrică, pH, indice colorimetric, HMF, indice amilazic, indice invertazic,
conținutul de zaharuri totale, raportul F/G și raportul glucoză/apă (tabelul ul 10.4).
63
Putem observa că patru grupuri (mierea de salcâm, floarea -soarelui, Pru nus și mană ),
din cele șase grupuri supuse discriminării cu variabilele specificate anterior au fost corect
clasificate în procent de 100 %
Profilul IV a fost alcătuit pe lângă parametrii fizico -chimici (pH, conductivitate
electrică, indice colorimetric, conținut de zaharuri totale, raportul F/G), din parametri
biochimici precum: conținutul total de polifenoli și RSA ( radical scavenging activity ).
Însă f ață de 11 variabile din cât a fost alcătuit profilul III care până acum a prezentat
cel mai mare procent de clasificare al probelor, profilul IV a fost compus din 7 parametri,
reducând astfel numărul de analize ce vor conduce la autentificarea originii bot anice a mierii
românești (tabelul ul 10.5).
Tabelul 10.5 . Procentul de clas ificare prin LDA în funcție de P rofilul IV al probelor de miere
monoflorale și de mană
Procent de clasificare ( %)- Profilul IV
N Salcâm Tei Rapiță F-soarelui Prunus Mană
Salcâm 11 11 0 0 0 0 0
(100,00) (0,00) (0,00) (0,00) (0,00) (0,00)
Tei 11 0 10 0 1 0 0
(0,00) (90,91) (0,00) (9,09) (0,00) (0,00)
Rapiță 11 2 1 6 2 0 0
(18,18) (9,09) (54,55) (18,18) (0,00) (0,00)
F-soarelui 4 0 0 0 4 0 0
(0,00) (0,00) (0,00) (100,00) (0,00) (0,00)
Prunus 1 0 0 0 0 1 0
(0,00) (0,00) (0,00) (0,00) (100,00) (0,00)
Mană 3 0 0 0 0 0 3
(0,00) (0,00) (0,00) (0,00) (0,00) (100,00)
Procentul total al cazurilor corect clasificate: 86,36 %
În urma rulării datelor din acest profil în analiza discriminantă , s-a obținut cel mai
ridicat procent de clasificare corectă a probelor de miere în funcție de originea lor botanică
(86,36 %).
Astfel , a fost validat un profil alcătuit dintr -un număr relativ mic de variabile atât
fizico -chimice cât și biochimice , care conduce la o clasificare precisă a probelor de miere din
România și implicit la autentificarea botanică a acestora.
10.4. CONCLUZII
Analiza componentelo r principale în funcție de indicatorii de prospețime ai mierii
(HMF, indice amil azic și indice invertazic), a separat șase din cele 54 de probe, acestea fiind
respinse datorită unui conținut de HMF și diastază în afara limitelor admise de Codex
Alimentariu s și International Honey Commission .
64
Astfel, în funcție de cele mai semnificative specii polenice a avut loc autentificarea
originii botanice a probelor de miere evaluate în urma analizei discriminante lineare pentru
care a fost obținut un procent de clasi ficare a probelor foarte ridicat.
Pentru obținerea unei autentificări precise folosind parametrii fizico -chimici și
biochimici s -a recurs la optimizarea unui profil alcătuit din variabile ce caracterizează mierea
și care au prezentat o putere discriminantă ridicată între tipurile diferite evaluate. Astfel, din
patru profile care au fost rulate, cel ales pentru validare a fost alcătuit din 7 variabile (pH,
conductivitate electrică, indice colorimetric, conținut de zaharuri totale, raportul F/G,
conținutul to tal de polifenoli și RSA), acesta conducând la o clasificare precisă a probelor de
miere din România (86,36%) și implicit la autentificarea botanică a acestora.
CONCLUZII GENERALE
Clasificarea tipurilor de miere din prezentul studiu a avut loc în urma anal izei
melisopalinologice în care spectrele polenice au fost trasate pentru fiecare probă.
Au fost identificate 73 tipuri (specii) polenice aparținând la 35 de familii
corespunzătoare. Tipul Brassica napus a fost prezent în diferite concentrații în toate
cele 54 probe supuse analizei.
În urma autentificării originii botanice prin tehnicile palinologice, probele de miere au
fost clasificate astfel: salcâm – Robinia pseudoacacia (n=12), tei – tipul Tilia (n=14) ,
rapiță – tipul Brassica napus (n=11), floarea -soarelui – Helianthus annuus (n=4), Prunus
(n=1), polifloră (n=9) și miere de mană (n=3).
Pe baza controlului de calitate , 6 probe din cele 54 au fost eliminate deoarece
prezentau cantități în afara limitelor a dmise ale HMF, activității invertazice și
amilazice . Aceste probe au fost suspectate ca fiind falsificate prin diferite adaosuri
ilicite, supuse unor tratamente termice brutale și /sau păstrate în condiții
necorespunzătoare.
Spectrul glucidic , înglobând pes te 90 % zaharuri din materia uscată a mierii , a fost
trasat utilizând metode c romatografice de schimb ionic cu detector amperometric.
De asemenea , a fost studiată evoluția în timp ( anii 2010 și 2011) a comportamentului
reologic , obținându -se o valoare a com ponentei vâscoase (G ′′) mult mai mare decât
componenta elastică (G ′), mierea analizată fiind clasată în categoria fluidelor
vâscoase.
În urma evaluării comportamentului la curgere ( anul 2010) toate tipurile de miere au
prezentat comportament newtonian , cu excepția mierii de rapiță și de floarea –
soarelui care au dovedit a fi fluide nen ewtoniene datorită prezenței în structură a
unui fenomen de cristalizare avansată. După un an și jumătate ( anul 2011), toate
probele au prezentat caracter reologic ne – Newtonia n, modificarea vâscozității
sugerând existența transformărilor continue la nivel molecular și implicit structural.
Prin aplicarea analizei de clusterizare ierarhică bazată pe algoritmi matematici a fost
posibilă prezicerea originii botanice a mierii în fun cție de vâscozitatea determinată la
10C.
65
S-a evaluat activitatea antioxidantă a mierii prin aplicarea a 4 metode diferite,
ordinea crescătoare a potențialului antioxidant obținut fiind: salcâm, floarea -soarelui,
rapiță, polifloră, tei, Prunus, mană.
Core lațiile canonice au stabilit interdependeța dintre metode le aplicate , iar prin
analiza de clusterizare ierarhică în funcție de conținutul total de polifenoli și
flavonoide a fost pos ibilă discriminarea dintre mierea florală și de mană, cea din
urmă având un potențial antioxidant foarte ridicat.
De asemenea, în prezentul studiu, s-a realizat trasarea profilelor senzoriale de către o
echipă de paneliști specializați în Spania, și s -au stabilit atributele organoleptice de
majoră importanță pentru mierea românească.
În scopul unei autentificări precise a originii botanice , a fost identificat și optimizat un
profil alcătuit din 7 variabile fizi co-chimice și b iochimice caracteristice mierii
analizate, care a condus la o discriminare optimă între probe , procentul de clasificare
corectă a probelor în urma rulării programului fiind de 86,36 %.
De remarcat , importanța metodelor melisopalinologice (ce identifică și trasează
spectrele polenice) la autentificarea originii botanice a mierii, dar și a combinării
dintre acestea și tehnicile moderne chemometrice care joacă un rol important în
clasificarea acestor mieri (prin robustețea și precizia modelelor ș i algoritmilor
matematici utilizați).
Concluzionând , aducem în prim plan impactul deosebit de important pe care l-au
prezentat caracteristicile palinologice, fizico -chimice, biochimice combinate cu cele
chemometrice, asupra autentificării origin ii botanice a mierii românești.
DISEMINAREA REZULTATELOR CERCETĂRII
Diseminarea rezultatelor cercetării din actuala teză de doctorat a fost vizibilă după cum
urmează:
Articole științifice:
ISI
Irina Dobre, Petru Alexe, Olga Escuredo, Maria Carmen Seijo, 2012. Palynological
study of selected honeys from Romania, Grana , (acceptat ).
Irina Dobre , Luminita Anca Georgescu, Petru Alexe, Olga Escuredo, Maria Carmen
Seijo, 2012. Rheological behavior of different honey types from Romania , Food
Research International , (acceptat ).
Irina Dobre and Maria Carmen Seijo, 2012 . Evaluation of several Romanian honeys
based on their palynological and biochemical profiles, International Journal of Food
Properties , (revizie minoră ).
BDI
Irina Dobre , Georgiana Gâdei, Livia Patrascu, Alina Mihaela Elisei, Rodica Segal, 2010.
The antioxidant activity of selected Romanian honeys, The Annals of the University
Dunarea de Jos of Galati, Fascicule VI -Food Technology , 34 (2) , 7. (publi cat).
66
Lucrări comunicate la conferițe/simpozioane internaționale (doar prezentări orale)
Escuredo Olga, Dobre Irina , Rodríguez -Flores M. Shantal & Seijo M. Carmen, 2012 .
Sugar composition and crystallization tendencies of different types of unifloral
honeys, II International Symposium on Bee Products – Annual meeting of the
International Honey Commission , Bragança, Portugal.
Irina Dobre, Ecaterina Brajdes, Valentina Serea, Vizireanu Camelia, Petru Alexe, 2012 .
Évaluation et classification des differents types de miel sur la base des analyses
palynologiques et biochimiques, 7ème Colloque Franco -Roumain de Chimie Appliquée
(COFrRoCA), Bacau, Romania .
Irina Dobre , Petru Alexe, Olga Escuredo Perez, Maria Carmen Seijo Coello, 2011 .
Authentication of botanical origin of Romanian honeys based on melissopalynological
and physico -chemical analysis, International Conference Enviromental capacity
building , Bucharest, Romania .
Irina Dobre , Petru Alexe, Olga Escuredo Perez, Maria Carmen Seij o Coello, 2011 .
Multicriterial classification of Romanian honeys by palynological and physico –
chemical parameters, 5th International Euro -aliment Symposium , Galați, Romania .
Irina Dobre , Petru Alexe, Olga Escuredo Perez, Maria Carmen Seijo Coello, 2011 .
Preliminary contribution to the evaluation of Romanian honeys based on
palynological data, Symposium conjoint APLF -APLE Palynologie et Diversites ,
Meudon -Bellevue, Paris, France .
Dobre Irina , Patrascu Livia, Flores M. Shantal Rodriguez, Escuredo Olga, Co ello M.
Carmen Seijo, 2011 . Comportamiento reologico de mieles de Rumania, Congresso
Iberico de Apicultura , Castelo Branco, Portugalia .
Irina Dobre , Livia Patrascu, Petru Alexe, 2010 . The rheological behaviour of selected
honeys, 7th International Conferen ce of Chemical Societies from South -East European
Countries , Bucharest, Romania .
Irina Dobre , Georgiana Gadei, 2009 . The antioxidant activity by modern techniques
of honey, International Symposium Fundatia pentru alimentatie sanatoasa ,
Bucharest, Romania.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Rezumatul tezei de doctorat [621904] (ID: 621904)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
