Доповідь на тему “ Мед та його хімічні властивості»

1.      ХІМІЧНИЙ СКЛАД МЕДУ

     Хімічний склад меду складається з багатьох компонентів. У нім присутні: вуглеводи меду(70-80%), завдяки чому 100 г на 10% забезпечують добову потребу дорослої людини в енергії; вода (до 20%); білки (0,3-0,4%); амінокислоти і інші органічні, а також неорганічні кислоти; мінеральні речовини меду, вміст яких в 100 г меду невеликий, проте забезпечує добову потребу в міді і цинку на 4%, у калії, золоті, марганці на 6,6%, в кобальті на 25%; ферменти меду; декстрин; вітаміни А, В₁, В₂, В₃, В₆, Е, РР, Н, С; фітонциди, ароматичні речовини і безліч різних речовин. В цілому в ньому налічується 30-37 елементів. Вміст мінеральних речовин в меді вагається від 0,006 до 3,45%. Співвідношення між мікроелементами залежить від місцевості і квітів, з яких зібрано нектар. Вміст води вагається від 16 до 22%, в середньому 19%.

     Основні цукри меду – глюкоза, фруктоза і сахароза – складають близько 95% всіх сухих речовин. На долю інших речовин, а їх налічується понад 50, доводиться близько 5%.

     До складу меду входять ще декстрини – продукти неповного розкладання крохмалю. У хімічний склад меду включено кислоти, досить різноманітні за складом. Більш за все в меді органічних кислот, з них основна – глюконова кислота, виявлено ще молочну, винну, щавлеву, лимонну; містяться також кислоти, пов’язані з іншими хімічними сполуками; виявлені (правда в невеликій кількості) і неорганічні кислоти – фосфатна і соляна. Активна кислотність меду (рН) в середньому складає з,78 з коливанням  від 3,26 до 4,36. Отже, мед має явно кислу реакцію. Мінеральні речовини меду дуже різноманітні. Після спалювання його залишається зола, в якій містяться калій, натрій, кальцій, магній залізо, фосфор; у дуже малих дозах виявлені алюміній, мідь, марганець, свинець, цинк і інші речовини.

     Вміст мінеральних речовин складає від 0,006 до 0,830%. Фарбувальні речовини меду різноманітні і мало вивчені. Від них залежить його колір.

2.  ВЛАСТИВОСТІ МЕДУ

     Зрілий мед має 18-20% води, а звичайний цукор у ньому інвертований у суміш виноградного та фруктового. Такий мед густий, в’язкий і бджоли його запечатують.

     При тривалому зберіганні мед може дуже змінювати свою питому вагу, власну вагу, водність та об’єм. Таку властивість меду обов’язково потрібно знати пасічникам, а також людям, що відповідають за зберігання меду, працівникам торгівлі.

     Якщо мед зберігати в дуже сухому приміщенні у відкритому посуді, його водність може знизитись до 14%, а вага зменшитись на 4 – 5%. І навпаки: при зберіганні у вологому приміщенні мед здатний вбирати навколишню вологість з повітря. При відносній вологості повітря понад 60% зрілий мед починає водяніти, а в міру збільшення вологості, водяніє більше. Досліджено, що при 100% вологості повітря водність меду за тривалий час зберігання може досягти 55,2%. При цьому мед, як правило закисає.

     Мед має ще властивість кристалізуватись. Кристалізація меду – це його нормальний природний стан. Але кристалізація меду в стільниках шкідлива для бджіл. Щоб не допустити цього, потрібно стільники, в яких уже кристалізувався мед, 2-3 рази промити теплою водою (35-40⁰С) і просушити на сонці, а стільники, з яких мед відкачаний, перед зберіганням обов’язково дають бджолам для осушування.

     Мед може мати різні природні та засмічуючи домішки. До природних домішок належать зерна крохмалю, пилку, клітини водоростей, дріжджів та інші, які потрапляють у мед незалежно від пасічника. Засміченість меду може залежати від пасічника.

     Щоб очистити мед від різних домішок, на складах доводиться його підігрівати, проціджувати та відстоювати. Правда, при цьому він втрачає свої якості. А тому проціджувати та відстоювати мед потрібно зразу після відкачування, коли він ще теплий і не дуже в’язкий.

     При відкачуванні меду цідилко ставлять на відстійник, яким може бути звичайна липова діжка. Відстійник повинен мати великий кран, вправлений на 8-10 см вище дна. Бажано відстійник зсередини покрити воском або парафіном. При такій конструкції відстійника важчі домішки опускаються на дно, легші – спливають на поверхню, а найчистіша частина меду, в міру відкачування та відстоювання, випускається через кран у посуд для постійного зберігання.

3. Водність меду і його кристалізація

     Мед складається з води (16-21%) і сухих речовин, серед яких переважають цукри (до 75%). До цих цукрів належать глюкоза, фруктоза, сахароза.

      Глюкози в меді міститься до 35%. Вона слабо кристалізується, організмом людини засвоюється добре. Чим більше фруктози в меді, тим повільніше він кристалізується, і навпаки.

     Сахароза належить до дисахаридів. Вміст сахарози у зрілому меді не перевищує 7%. До складу меду входять також декстрини, білки, кислоти, ферменти, ароматичні та мінеральні речовини.

     При підвищеній вологості повітря і високій вологості мед закисає під дією дріжджів, які є в ньому, ферментів, які вони виділяють. При цьому медові цукри розщеплюються, утворюючи винний спирт і виділяючи вуглекислий газ. Під впливом бактерій проходить окислення винного спирту, і він перетворюється в ойтову кислоту. Під час зберігання незрілий мед найчастіше бродить при температурі 14-20⁰С. бродіння меду можна зупинити, якщо прогріти його протягом 30 хвилин до 60⁰С.

     Природне середовище багате на різноманітні кристали, які своїми удосконаленими, витонченими формами райдужним відблиском, так само, як і квіти, спроможні впливати на людину. Зразки прекрасного – неживі кристали – трапляються і в організмі людини. У такому випадку нам уже не до естетичних насолод, оскільки доводиться переносити біль, що викликається кристалічними речовинами, скажімо, солями щавлевої чи сечової кислоти або холестерином. Ці речовини мають жорстку структуру і знаходять собі пристановище в суглобах і сечових протоках, кровоносних судинах.

     Як не дивно, бджоли теж тісно пов’язані з кристалізацією. Одначе протягом короткого і динамічного життя в організмах комах не встигають нагромаджуватися речовини, які «кам’яними хворобами» затьмарюють зрілі роки людини. Життю і розвитку бджіл загрожують пришельці з «кристалічним обличчям», що, зрештою, позначається на кристалізації меду.

     Іншими словами, кристалізація меду в щільниках узимку – серйозна загроза бджолиній сім’ї, але слід пам’ятати, що кристалізуються не всі компоненти меду, а лише один – глюкоза, частка якої становить 30-40%. Утворюючи кристалічну решітку, глюкоза спроможна перетворити всю рідку масу бджолиних чарунок у суцільно затверділий продукт. Такий «осілий» мед у стільнику бджоли майже не можуть споживати, і забравши залишений між кристалами сироп (фруктозу), викидають кристали глюкози на дно вулика.

     Для того щоб не допустити кристалізації меду, пасічникам необхідно знати, що із сотень видів медодаїв є такі, які виділяють нектар з підвищеним вмістом глюкози. Мед, гарно закристалізований у тарі, не втрачає лікувальних властивостей.

4. Роль пероксиду водню у складі меду

     Пероксид водню – основний антибактеріальний компонент меду. Він ефективний при певних концентраціях, але неконтрольоване збільшення вмісту меду викликає руйнування клітин тканин через підвищення вмісту меду викликає руйнування клітин тканин через підвищення вмісту кисневих радикалів. Вивчення антисептичних властивостей пероксиду водню свідчить, що практично не існує такої його бактерицидної його концентрації, яка б не була токсичною для фібробластів(клітини, які відновлюють рани). Мінімальний вміст меду необхідний для зупинки росту і розвитку культури бактерій, припадає на проміжок від 0,12 до 5,9 моль/л.

     Важливим фактором відновлення і росту клітини у рані є гормон інсулін. Внутрівенне введення інсуліну або його аплікації на поверхню рани стимулюють ефективне загоєння. Через інсулінові рецептори він з’єднується з молекулами білків на зовні клітин, змінюючи їхню структуру, і «запускає» ряд молекулярних реакцій у клітині, що стимулює збільшення кількості глюкози і амінокислот.

5. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ ЯКОСТІ МЕДУ

     До фізико-хімічних методів дослідження відносяться: визначення вмісту води, кількості інвертного цукру, кислотність. Крім цих методів, які використовуються для визначення якості меду, застосовують спеціальні методи дослідження з метою виявлення фальсифікації меду.

     Для більшості лабораторних аналізів готують розчин меду у співвідношенні з водою 1:2. В більшу колбу зважують 60г меду і добавляють 120мл теплої (30-40⁰С) дистильованої води. Перемішують до повного розчинення меду, а потім охолоджують до температури 15⁰С. Розведений таким методом мед в практиці лабораторних досліджень називають «розчином меду».

     Для кількісних біохімічних досліджень готують 0,25-10%-ві розчини меду в перерахунку на сухі речовини. Розрахунок ведуть по формулах:

Х – кількість розчину меду заданої концентрації, в перерахунку на сухі речовини, мл;

М – наважка меду, г;

В – кількість сухих речовин в меді, %;

С – задана концентрація меду, %.

     5.1. Визначення вмісту води

     На ринках дозволяється продаж меду з вологістю до 21%. Підвищений вміст води може бути в меді незрілому, фальсифікованому водою або ж рідким цукровим сиропом. Такий мед в продаж не допускається, оскільки він швидко піддається бродінню. Кількість води в меді можна визначити одним із наступних способів: визначення водності аерометром. Метод оснований на визначенні питомої маси розчину меду в залежності від вмісту в ньому води. Чим більше в меді води, тим нижча його питома маса.

Хід визначення: Розчин меду (1:2) переливають в циліндр і з допомогою аерометра визначають його питому масу. Питома маса натурального меду у водному розчині не нижче 1.110. по питомій масі і таблиці Віндіша визначають сухий залишок в розчині меду, потім проводять перерахунок на мед нерозведений і встановлюють процент вмісту води.

Питома маса	Сухий залишок,%	Питома маса	Сухий залишок,%
1,101	23,91	1,114	26,71
1,102	24,13	1,115	26,92
1,103	24,34	1,116	26,13
1,104	24,56	1,117	26,35
1,105	24,78	1,118	26,56
1,106	24,99	1,119	26,77
1,107	25,21	1,120	27,98
1,108	25,42	1,121	28,19
1,109	25,64	1,122	28,40
1,110	25,85	1,123	28,61
1,111	26,07	1,124	28,68
1,112	26,28	1,125	29,03
1,113	26,50

    

 Наприклад, питома маса робочого розчину меду (1:2) при 15⁰С рівна 1,111, що відповідає 26,07% сухого залишку. Оскільки мед розведений в 3 рази, то сухий залишок нерозведеного меду складає: 26,07 3=78,21%. кількість води складає: 100%-78,21%=21,79%. На точність показників впливають температура розчину меду, наявність механічних домішок.

5.2 Визначення загальної кислотності

     Натуральний мед вміщує невелику кількість органічних (мурашину, яблучну, лимонну, щавелеву, молочну) і неорганічні (соляну, фосфорну) кислоти.

     Загальну кислотність прийнято виражати градусами – це кількість мілілітрів 0,1 н. розчину  їдкого натрію, який витрачений на титрування 100г меду.

     В колбу наливають 100 мл 10% розчину меду, добавляють 3-5 крапель 1% спиртового розчину фенолфталеїну і титрують 0,1 н розчином їдкого натру до появлення блідо-рожевого забарвлення, яке не зникає на протязі 10 сек. Титрування проводять два рази. Розходження в результатах паралельних визначень не повинно перевищувати ±0,05.

     Підвищений вміст кислот – показник закисання меду і накопичення оцтової кислоти або штучна інверсія сахарози в присутності кислот. Понижена кислотність може бути наслідком фальсифікації меду цукровим сиропом, крохмалем, при переробці бджолами цукрового сиропу.

     Обладнання і реактиви: колба конічна на 100 мл, піпетка, бюретка на 25 мл, 0,1 н. розчин їдкого натрію, 10% спиртовий розчин фенолфталеїну, вага хімічна. На точність визначення впливає рН дистильованої води, нормальність розчину лугу. При довгому зберіганні в бюретках нормальність лугу змінюється.

6. ВИЗНАЧЕННЯ ФАЛЬСИФІКАЦІЇ МЕДУ

6.1 Визначення домішок штучного інвертного меду

     Для визначення в меді домішок штучного інвертного цукру користуються реакцією, основаною на тому, що при перетворенні тростинного (бурякового) цукру в інвертний посередником кислот частина левульози (плодового цукру) руйнується, при цьому утворюється оксиметилфурфулол, розчинний у воді, який в присутності концентрованої соляної кислоти і резорцину дає вишнево-червоне забарвлення.

     В фарфорову ступку беруть 4-6 г меду, додають 5-10 мл ефіру і старанно розтирають, ефірну витяжку зливають в фарфорову чашку, і добавляють

5 – 6 кристалів резорцину. Ефір випаровують при кімнатній температурі. Потім на сухий залишок наносять 1-2 краплі концентрованої соляної кислоти.

     Облік реакції.

     1)зелено-брудний або жовтий колір – від’ємна;

     2)оранжева або слабо-рожева – слабо позитивна (спостерігається при підігріванні меду);

     3)червоний, вишнево-червоний, оранжевий, швидко переходить в червоний – позитивна (мед вміщує суміш штучного інвертного цукру).

6.2 Визначення сахарози

     В колбу на 200 мл відміряють 5 мл 10% розчину меду і 45 мл води. В колбу вставляємо термометр і поміщаємо її у водяну баню, яку попередньо нагріваємо до 80⁰С. доводять температуру вмістимого колби до 68-70⁰С, швидко добавляють 5 мл соляної кислоти в розведенні 1:5, перемішуємо встряхуванням, витримуємо при цій температурі 5 хвилин і зараз же охолоджуємо до 16-18⁰С. Перед вийманням термометра із колби його попередньо споліскують дистильованою водою. Інверт нейтралізують 10% розчином їдкого натрію при індикаторі метилоранжі до оранжево-жовтого забарвлення. Об’єм інверта доводять до 200 мл і трьохразовим перевертанням колби перемішують одержаний 0,25% розчин меду.

     Визначення інвертного цукру в даному розчині проводять по методиці визначення інвертного цукру.

     Вміст сахарози в меді вираховують по формулі:

С = (Х-У)  0,95

С – вміст сахарози в меді, %;

Х – вміст інвертного цукру після інверсії;

У - вміст інвертного цукру до інверсії, %.

6.3 Визначення домішок крохмальної меляси

     Додавання в мед крохмальної меляси викликає в ньому ті ж зміни, що і є фальсифікація цукровою мелясою. Для визначення цієї суміші використовують якісні реакції.

     Реакція з хлористим барієм. При технологічній обробці крохмальної меляси для нейтралізації сульфатної кислоти використовують вуглекислий кальцій. Залишкові кількості його, які містяться в мелясі, реагують з хлористим барієм. В пробірку наливають 5 мл профільтрованого розчину меду (1:2) і приливають по краплям 10% розчин хлористого барію. Біле помутніння і білий осад, який появився після добавлення перших крапель реактиву, вказує на наявність в меді крохмальної меляси.

6.4 Визначення суміші муки та крохмалю

     Муку або крохмаль добавляють в мед для утворення видимості кристалізації.

     Хід визначення. в пробірку наливають 3-5 мл розчину меду (1:2), нагрівають його до кипіння, охолоджують при кімнатній температурі і добавляють 3-5 крапель гоголівського розчину. Поява синього забарвлення вказує на домішок до меду муки або крохмалю.

   

6.5 Визначення суміші желатину

     Желатин добавляють в мед для підвищення густини. При цьому погіршується смак і аромат меду, знижується діастазна активність і вміст інвертного цукру, кількість білка підвищується.

Хід визначення.  В пробірці змішують 5 мл розчину меду в розведенні 1:2 і 5-10 крапель 5% розчину таніну. Утворення білих пластівців говорить про наявність в меді желатину. Помутніння оцінюється як від’ємна реакція на желатин.