Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici
Diplomová práce
Lednice 2015
Bc. Marie Procházková
Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici
METODY HODNOCENÍ KVALITY MEDU Diplomová práce
Vedoucí diplomové práce
Vypracovala
Ing. Pavel Híc, Ph.D.
Bc. Marie Procházková
Lednice 2015
Čestné prohlášení
Prohlašuji, ţe jsem tuto práci: ............................................................................................................................................
vypracovala samostatně a veškeré pouţité prameny a informace jsou uvedeny v seznamu pouţité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s § 47b zákona č. 111/1998 Sb. o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědoma, ţe se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a ţe Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a uţití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 Autorského zákona. Dále se zavazuji, ţe před sepsáním licenční smlouvy o vyuţití díla jinou osobou (subjektem) si vyţádám písemné stanovisko univerzity o tom, ţe předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to aţ do jejich skutečné výše. V Lednici dne:
………………………………………………… podpis
Poděkování Děkuji Ing. Pavlu Hícovi, Ph.D. za odborné vedení a cenné rady při zpracování mé diplomové práce.
Seznam tabulek Tab. č. 1 Chemické sloţení medu Tab. č. 2 Smyslové poţadavky na med Tab. č. 3 Fyzikální a chemické poţadavky na med Tab. č. 4 Titrační kyselost jednotlivých vzorků medu
Seznam grafů Graf č. 1 Srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu metodou DPPH Graf č. 2 Srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu metodou FRAP
Obsah 1.
Úvod .......................................................................................................................... 8
2.
Cíl práce..................................................................................................................... 9
3.
Literární část ............................................................................................................ 10 3.1 Historický význam medu ...................................................................................... 10 3.2 Vznik medu .......................................................................................................... 12 3.3 Chemické sloţení medu ....................................................................................... 14 3.4 Současné právní poţadavky na kvalitu medu ...................................................... 16 3.5 Analytické moţnosti stanovení kvalitativních parametrů medu .......................... 19 3.5.1 Odběr vzorků ................................................................................................. 19 3.5.2 Smyslové zkoušky ......................................................................................... 20 3.5.3 Stanovení vody .............................................................................................. 22 3.5.4 Stanovení obsahu cukrů ................................................................................. 22 3.5.5 Titrační kyselost ............................................................................................ 23 3.5.6 Stanovení obsahu pevných látek ve vodě nerozpustných .............................. 25 3.5.7 Stanovení elektrické vodivosti ...................................................................... 25 3.5.8 Stanovení thixotropických vlastností medu................................................... 25 3.5.9 Stanovení obsahu hydroxymethylfurfuralu ................................................... 26 3.5.10 Fotometrické stanovení diastatické aktivity dle Schadeho .......................... 27 3.5.11 Důkaz stanovení obsahu prolinu ................................................................. 27 3.5.12 Stanovení izotopů uhlíku 13C/12C ................................................................ 27 3.5.13 Mikroskopická analýza medu s důrazem na pylovou analýzu .................... 28 3.6 Antioxidanty......................................................................................................... 30
4.
Materiál a metody .................................................................................................... 33 4.1 Pouţitý experimentální materiál a postupy .......................................................... 33 4.2 Chemikálie a reagenty .......................................................................................... 35 6
4.3 Přístroje ................................................................................................................ 35 4.4 Software ............................................................................................................... 36 4.5 Stanovení titrační kyselosti .................................................................................. 36 4.6 Stanovení antioxidační kapacity metodou DPPH ................................................ 36 4.7 Stanovení antioxidační kapacity metodou FRAP ................................................ 37 5.
Výsledky a diskuze .................................................................................................. 38
6.
Závěr ........................................................................................................................ 42
7.
Souhrn a Resumé, klíčová slova .............................................................................. 43
8.
Pouţitá literatura ...................................................................................................... 45
Přílohy............................................................................................................................. 48
7
1. Úvod
Med je od pradávna pro člověka něčím výjimečným. Jiţ více neţ deset tisíc let se tento sladký produkt konzumuje na celém světě jako výţivný a také léčivý prostředek. V současnosti lze med označit ve srovnání s ostatními produkty určenými ke slazení pokrmů za poměrně ţádanou a nákladnou surovinu. Jeho falšování je tedy pro osoby, které se ho dopouštějí, ekonomicky výhodné. Obvykle se jedná o nahrazení části původního obsahu méně hodnotnou sloţkou. Dle platné legislativy je med jednosloţkovou potravinou, do které výrobce nesmí přidat nic kromě jiného druhu medu. Není výjimkou, kdyţ nepoctiví výrobci mění metody falšování ve snaze komplikovat prokazování nezákonných praktik. Existuje však několik metod hodnocení kvality medu, kterými lze tyto nekalé praktiky odhalit. Státní zemědělská a potravinářská inspekce (SZPI), která je orgánem státního dozoru nad bezpečností, jakostí a řádným označováním potravin, vyuţívá poměrně sloţité nejmodernější analytické metody a přístroje ve vlastních laboratořích a v akreditovaných laboratořích v EU. Nejčastěji je med falšován přídavkem cukrů, škrobového sirupu či barviva amoniak – sulfitový karamel (E150d). Jen v minulém roce SZPI odebrala v maloobchodní síti 72 vzorků medu, z nich 42 vzorků bylo nevyhovujících. To odpovídá zhruba dvěma třetinám všech zkoumaných výrobků. V roce 2013 SZPI odebrala 79 vzorků medu a nevyhovující parametry vykázala více neţ polovina z nich. Tato čísla však nelze stáhnout na celou trţní síť, vzhledem k tomu, ţe jsou primárně odebírány vzorky, které jsou jiţ povaţovány za rizikové, například nevyhověly předchozím kontrolám. Tato práce vznikla na základě mého zájmu o problematiku falšování medu, se kterou jsem se setkala při účasti na odborné praxi v rámci Státní zemědělské a potravinářské inspekce.
8
2. Cíl práce Cílem práce je shrnout současné právní poţadavky na kvalitu medu. Popsat analytické moţnosti stanovení kvalitativních parametrů medu. U souboru vybraných vzorků medu změřit antioxidační kapacitu a sledovat vliv ohřevu na změnu antioxidační kapacity.
9
3. Literární část
3.1 Historický význam medu Historie lidstva je úzce spojena s včelím produktem, medem. Téměř ve všech kulturách je med nejen potravinou a léčebným prostředkem, ale také součástí rituálů. Nejstarší vyobrazení sklizně medu je staré 10 000 aţ 15 000 let a bylo nalezeno ve Španělsku. Od Vikingů víme, ţe si med brali na lodě jako zdroj rychlé energie a přidávali jej do pokrmů, Římané se medem posilňovali před bojem. Včelí produkt ale také velmi pouţívali ke konzervaci ovoce a uchování čerstvosti ryb. Kdoule, naloţené v medu, se nazývaly medová jablka. Řekové zase připravovali z ječné mouky, nastrouhaného sýru a medu posilující pokrm, jenţ nazývali kykeon. V Egyptě pekli medový chléb a připravovali medové pivo či medové víno. Také Germáni milovali včelí produkt, svařili vodu s medem a po vykvašení vznikla medovina. Ta byla po staletí jejich nejoblíbenějším nápojem a teprve ve středověku byla vytlačena vínem. Jak svědčí zápisky evropských kronikářů, kolem roku 1000 našeho letopočtu patřila k běţné stravě nejen medovina, ale také mléko s medem, sýr s medem a plástový med. Ve středověku byl med stejně cenný jako sůl a po staletí zůstával významným obchodním artiklem. V mnoha zemích se daně odváděly ve formě medu. Sběrači medu měli vlastní cech, těšili se privilegiím jako např. osvobození od cla a řídili se vlastním právním řádem. Ve starověku si lidé dlouho nedovedli vysvětit původ medu, současně ale uctívali včely. Mnohé národy povaţovaly med za pokrm bohů a jako takový se objevil v mnoha mýtech a obyčejích. Mayové pili při slavnostech a obřadech nápoj z kůry Lonchocarpus s medem. Řekové pekli na počest bohyně Artemis z medu a mouky rohlíčky, které měly symbolizovat měsíční srpek. V Římě byly medové koláčky cenou pro vítěze slavnostních her a dávaly se darem svatebním hostům. Na Nový rok se ve starém Římě dával darem med v bílých nádobách a 21. února na den Památky zesnulých, se na hrobech obětovalo mléko a med.
10
U mnoha dalších národů slouţil med jako velmi důleţitý obětní dar. Egyptský král Ramses III. ve 12. století před naším letopočtem daroval bohu řeky Nilu Hapimu patnáct sudů medu. Další zajímavostí je, ţe Mojţíš vedl svůj lid do země, „ve které proudí mléko a med“. Ve druhém století zavedli křesťané zvyk dávat pokřtěným mléko a med. Tato tradice se udrţela aţ do šestého století. Med také sehrál významnou roli v lidovém léčitelství, jiţ kolem roku 2500 před naším letopočtem se med pouţíval k hojení ran. V egyptských nástěnných malbách z doby kolem roku 1530 před naším letopočtem se zachovaly recepty obsahující med, určené k léčení ţaludečních a ţlučníkových potíţí, stavů slabosti a zácpy. Řecký lékař Hippokrates doporučoval med při horečce a ošetřoval jím zanícené rány. Aţ do pozdního středověku by med v Evropě jediným sladidlem. Obrat přišel s kříţovými výpravami, kdy se Evropané seznámili se sladkými nápoji a pokrmy arabské a indické kuchyně. Od 12. století přiváţeli benátští obchodníci cukr spolu s orientálním kořením. Cukr stál ale desetkrát tolik co med a dlouho se na něj pohlíţelo jako na luxus a lék. Větší mnoţství cukru se objevilo aţ po tom, co se Evropanům podařilo v jejich četných koloniích vybudovat plantáţe cukrové třtiny. Jeho cena však byla vysoká a tak zůstal výsadou šlechty a bohatých měšťanů. Konzumace cukru na panovnických dvorech a panských domech ovlivnila rozhodujícím způsobem kulturní vývoj v Evropě. Zejména v období baroka se povaţovalo za vznešené sladit nové exotické nápoje, jako byla káva, čaj a kakao. Na francouzském dvoře byl zaveden zvyk podávat k těmto nápojům sladké pečivo. Podávání kávy se stalo společenskou událostí a káva se později vyvinula v typické pohoštění návštěvy. Z těchto dob pochází také dnešní obvyklé pořadí chodů, končících moučníkem. Na konci 16. století med téměř vymizel z kuchyně vyšších vrstev. Třtinový cukr byl stále příliš drahý a tak se objevili pokusy získat cukr z jiných rostlin. Vysoká dovozní cla, kterými byl zatíţen import cukru ze zámoří, byla trnem v oku zejména pruskému králi Bedřichu Velikému. Podporoval výzkum moţnosti získávání cukru z bílé krmné řepy, která byla domácí plodinou. Uprostřed 18. století se podařilo získat cukr z řepy cukrové. V roce 1801 byl ve Slezsku otevřen první cukrovar na světě, ve kterém se vyráběl cukr právě z cukrové řepy. Denně se z 5000 kg řepy získávalo 200 kg krystalového cukru. Na konci 19. století pokročila úroveň techniky natolik, ţe mohla začít průmyslová a tudíţ ekonomicky výhodnější výroba a cukr si tak 11
mohlo dovolit stále více lidí. Velké oblibě se těšilo nejen cukroví a sladké pečivo, cukrem se ochucovaly také polévky či obilné kaše. Z luxusního zboţí se stal cukr lidovým pamlskem. V dnešní době, kdy je cukr produktem potravinářského průmyslu a medicína na vysokém stupni vývoje, se význam medu podstatně změnil. Vzhledem k výrazné chuti a lepkavě tekuté konzistenci med není příliš vhodný k výrobě jemného pečiva a cukrovinek. Med je draţší neţ cukr a počet jeho druhů mnohé spotřebitele mate. V době, kdy se méně vaří a příprava jídel musí být rychlá, připadá mnoha lidem práce s medem nepraktická. Staré recepty stále více upadají v zapomnění a v mnoha kuchařkách se uţ ani neobjevují. Avšak v domácnostech je med nezastupitelným sladidlem. V pekařském průmyslu se vyuţívá k přípravě sladkého pečiva díky své specifické chuti, trvanlivosti a schopnosti udrţovat pečivo vláčné. Dále se med pouţívá jako ingredience v kosmetických přípravcích, v medicíně samotné je však jeho uplatnění minimální. Otázka, jestli je med zdravý nebo ne a jakou roli sehrává ve stravě a v prevenci nemocí je dnes aktuálnější neţ kdykoliv jindy. Stále větší procento populace se zajímá o zdravou výţivu a přírodní léčitelství. Ještě před několika lety byl zájem vědců o přírodní produkty mizivý, mnohé výzkumné metody chyběly nebo byly nepřesné. Díky novým poznatkům vědy o výţivě a medicíny a přesnějších analytických metod je dnes moţné vysvětlit jevy, které dlouho zůstávaly hádankou (FRANK, 2010).
3.2 Vznik medu Med je nejznámějším a nejdůleţitějším včelím produktem. Zelené rostliny vyuţívají zachycenou sluneční energii k tomu, ţe z jednoduchých látek - vody a oxidu uhličitého – vyrábějí cukr. Roztok cukru pak rostliny nabízejí včelám. Tento nektar se změní poměrně sloţitým postupem v hustý, vonící a trvanlivý med teprve v plástech. Pro včely je med zásobní energetickou potravou, kterou potřebují pro svůj ţivot – na veškerý pohyb, létání i práci v úlu. Přeměna látek k výţivě včel i jejich potomstva či na tvorbu vosku a stavbu nových plástů je energeticky náročná, energii musí vynakládat i 12
na klimatizaci svého obydlí. Za horkých letních dnů musí včely chladit, v zimě a v noci topit, aby udrţely optimální teplotu v centru svého hnízda. Léčivé látky a antioxidanty obsaţené v medu chrání včely před většinou bakterií a dalšími nepříznivými vlivy. Všechny tyto blahodárné vlastnosti můţe vyuţít i člověk, který můţe při správné péči o včely část jejich medových zásob odebrat i pro sebe (TITĚRA, 2013). Vznik medu je velmi sloţitý proces, který je závislý na včelstvu jako celku. Jedna včela není schopna z nasátého nektaru či medovice sama med vytvořit. Právě tím se včelí produkty liší například od mléka. To je produktem mléčné ţlázy v zásadě plně ovládané samotným jedincem bez účasti ostatních členů stáda. Zásadní je také vliv rostlin, které poskytují včelám potravu. Včely z nich vytvářejí některé včelí produkty, jako je med, pyl a propolis přímo, bez přeměny skrze jejich metabolismus. Sloţení je proto přímo závislé na sloţení původního rostlinného zdroje. Sladké šťávy jsou včelami přenášeny v medném váčku do úlu, kde jsou předávány úlovým včelám, čímţ je sladina zařazena do koloběhu potravy v rámci celého včelstva. Donesenou kapku včela spolkne a znovu předá dál ještě několikrát, neţ můţe být jako řídký med uloţena do buňky plástu. Při tomto procesu se naplno rozbíhá chemicko-fyzikální proces. Dochází k obohacení o enzymy pocházející z hltanových a zřejmě i pyskových ţláz včel dělnic jako jsou invertáza, diastáza a glukooxidáza. Med také obsahuje kyselou fosfatázu a katalázu, které jsou rostlinného původu. Filtrovaný med obsahuje méně katalázy neţ med nefiltrovaný, coţ je důkazem, ţe část katalázy pochází i z pylu. Spolu s enzymy dochází také k obohacení o aminokyseliny. Med obsahuje zejména prolin, který má ţivočišný původ. Proč včely přidávají kromě enzymů do medu také velké mnoţství aminokyselin, ale není příliš známo. Existuje však hypotéza o tom, ţe prolin hraje důleţitou roli během spojení roztoků nektaru či medovice s roztokem enzymů. Rostliny, které trpí nedostatkem vody ať uţ z důvodu sucha či salinity půdy, reagují zvýšenou produkcí prolinu v cytoplazmě, čímţ se zvyšuje tlak ve vakuolách. V buňkách se díky tomu udrţí více vody a vzhledem k vyššímu osmotickému tlaku neţ v půdě, je zajištěn příjem ţivin. Prolin je rozpustný a pro tento fyziologický účel mimořádně vhodný, jeho roztok je téměř vţdy neutrální, má nízkou molekulární hmotnost a takový roztok má vysoký osmotický tlak. Jakmile dojde k hydrolýze cukrů 13
v doneseném nektaru či medovici, stávají se tyto roztoky silně osmotickými, přídavek další invertázy by tak bylo jen jejím plýtváním. Včely musí přidávat enzymy do medu v roztoku se stejným nebo vyšším osmotickým tlakem, neţ je roztok štěpených cukrů, aby mohlo dojít k vhodnému spojení roztoku enzymu s roztokem cukrů v nektaru či medovici a tím i k dostatečné hydrolýze. Tlak v roztoku enzymů je regulován právě koncentrací prolinu, který řídí vyuţití enzymu s minimálními energetickými nároky. Kromě enzymů a aminokyselin je řídký med obohacován o další látky, avšak pouze ve stopovém mnoţství. Jsou to tuky a vitamíny skupiny B. Během vzniku medu dochází k biochemickým změnám. Disacharidy a vyšší cukry jsou štěpeny na monosacharidy a niţší cukry. Dochází také k fyzikálním změnám. Zde je důleţitý proces zahuštění, který je nutný k vytvoření vysokého osmotického tlaku v medu tak, aby nedocházelo k mnoţení mikroorganismů. Tímto způsobem se med konzervuje na neomezeně dlouhou dobu. Včely plní buňky medem po okraj a poté je zavíčkují voskovými víčky. Zralý med se pozná podle toho, ţe je včelami zavíčkovaný a při trhnutí plástem nevystříkne. Proces tvorby medu je velmi sloţitý proces, přesto můţe včelstvo díky vysokému počtu dělnic nasbírat denně při běţné snůšce 1–2 kg nektaru či medovice, při vysoké snůšce aţ 10 kg a co nejdříve je zpracovat na med. Včelstvo má obrovskou moţnost produkce medu, ve světě se uvádí při téměř stálé snůšce i 200 kg medu od jednoho včelstva za sezonu. V České republice se maximální výnosy pohybují kolem 100 kg a to jen v některých mimořádných letech (PŘIDAL, 2013).
3.3 Chemické složení medu Med se skládá z několika hlavních sloţek a mnoha dalších látek, které jsou přítomny v nepatrném mnoţství. V posledních letech se díky rozvoji analytických metod podařilo popsat několik set specifických látek. Tyto často velmi sloţité látky organické povahy produkují rostliny (jsou obsaţeny v nektaru či medovici). Některé z nich jsou výsledkem vzájemných reakcí, jiné vznikají působením včelích enzymů. 14
Přestoţe u některých látek není přesně známo, k čemu jsou v organismu potřebné, existuje zde předpoklad, ţe je rostlina nesyntetizuje bezúčelně. Med se díky tomu zásadním způsobem odlišuje od řepného cukru. Tvoří totiţ kompozici stovek přírodních látek, zatímco řepný cukr je téměř čistá sacharóza. Z výţivového hlediska má med mnohem větší význam jako zdroj širokého spektra biologicky aktivních látek, na rozdíl od klasicky chápaného nutričního významu (TITĚRA, 2013). Chemické sloţení medu je odvislé od jeho původu. Sloţení nektarových či medovicových medů se tak liší. Botanický původ medu má na jeho sloţení menší vliv. Na sloţení medovicových medů se podílí také producenti medovice. V tabulce č. 1, kde jsou uvedeny průměrné hodnoty sloţení medu včetně rozpětí jednotlivých hodnot, lze v posledním sloupci nalézt rozdíly mezi oběma typy medu v obsahu dané sloţky. Cukry jsou kvantitativně nejdůleţitější sloţkou medu, protoţe zaujímají 95-99% sušiny medu. Hlavní podíl je tvořen jednoduchými cukry – glukóza a fruktóza. Ty zaujímají 85 – 95% sušiny všech cukrů. Převaha monosacharidů a zejména vysoký obsah fruktózy určují většinu fyzikálních a nutričních charakteristik. Med obsahuje v menším mnoţství také další cukry, a to disacharidy (sacharózu, maltózu a isomaltózu), několik trisacharidů (melecitózu) a medové oligosacharidy (dextriny) specifické právě pro med (PŘIDAL, 2013). Nejvíce je jich v medu medovicovém, ale menší mnoţství i v medu květovém. Jsou dvojího původu, primárně přímo z medovice a sekundárně vznikem z reverzního působení enzymů přímo v medu. Specifická rotace dextrinů kolísá od 119,9° do 157,0°. Medné dextriny jsou pro med samotný velmi specifické, mají niţší molekulární hmotnost neţ dextriny škrobové, coţ je dokladem jejich jednodušší skladby. Medné dextriny jsou stavěny zejména z molekul glukózy, fruktóza je zastoupena méně (TOMŠÍK, 1953). Voda je kvantitativně nejdůleţitější součástí medu. Její obsah je limitující pro skladování medu. Pouze medy s obsahem vody pod 18% lze povaţovat za medy, které lze skladovat i několik let bez rizika jeho moţnosti jeho zkvašení. Při vlastním výkupu je však moţné dodrţet hranici 20% obsahu vody. Medy s obsahem vody 21% a výše nejsou určeny ke skladování. Často se jedná o medy nezralé. Typické je to pro medy z intenzivních květových snůšek (především akátu). Konečný obsah vody v medu závisí na několika faktorech prostředí, ve kterém med vzniká (počasí a vlhkost uvnitř úlu), dále pak na technologii medobraní a následném skladování. 15
Organické kyseliny jsou zastoupeny minoritně. Nejvíce je v medu zastoupena kyselina glukonová, který vzniká při působení enzymu glukosidázy na glukózu, který ji štěpí na kyselinu glukonovou a peroxid vodíku. Ostatní kyseliny jsou zejména rostlinného původu. Kyselina levulová a kyselina mravenčí vzniká následným rozkladem hydroxymethylfurfuralu. Minerální látky jsou v medu zastoupeny také ve velmi malém mnoţství, přičemţ nejvíce je obsaţen draslík. V medech medovicových je obsah minerálních látek prokazatelně vyšší neţ v medech nektarových (PŘIDAL, 2013).
3.4 Současné právní požadavky na kvalitu medu
V této kapitole jsou popsány normované ukazatele chemicko – fyzikálních parametrů, které jsou ukotveny ve vyhlášce č. 76/2003 Sb. Ministerstva zemědělství ČR ze dne 6. 3. 2003, kterou se stanoví poţadavky pro přírodní sladidla, med, cukrovinky, kakaový prášek a směsi kakaa s cukrem, čokoládu a čokoládové bonbony (oddíl 2, § 7 § 10), kterou se provádí § 18 písm. a), d), j), a k) zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů, pro přírodní sladidla, med, nečokoládové cukrovinky kakaový prášek a směsi kakaa s cukrem, čokoládu a čokoládové cukrovinky. Jedná se o normu, která upravuje chemicko – fyzikální parametry medu v souladu s předpisy Evropské unie a zavádí jednotné názvosloví. Pro účely této vyhlášky se medem rozumí potravina přírodního sacharidového charakteru, sloţená převáţně z glukosy, fruktosy, organických kyselin, enzymů a pevných částic zachycených při sběru sladkých šťáv květů rostlin (nektar), výměšků hmyzu na povrchu rostlin (medovice), nebo na ţivých částech rostlin včelami (Apis mellifera), které sbírají, přetvářejí, kombinují se svými specifickými látkami, uskladňují a nechávají dehydrovat a zrát v plástech. Medem květovým (nektarovým) se rozumí med pocházející zejména z nektarů květů. 16
Medem medovicovým se rozumí med pocházející zejména z výměšků hmyzu (Hemiptera) sajícího z rostlin na ţivých částech rostlin a nebo ze sekretů ţivých částí rostlin. Medem pastovým se rozumí med, který byl upraven zvláštní technologií do pastovité konzistence a je tvořen směsí jemných krystalů. Vytočený med je med získaný z bezplodových odvíčkovaných plástů za pomocí odstředivé síly. Plástečkový med je med uloţený a zavíčkovaný včelami do bezplodových plástů čerstvě postavených na mezistěnách z potravinářského vosku a nebo bez nich. Vykapaný med je med získaný vykapáním odvíčkovaných bezplodových plástů. Lisovaným medem se rozumí med získaný lisováním bezplodových plástů při ohřevu do 45°C a nebo bez něj. Filtrovaný med je med, který byl po získání upraven odstraněním cizích anorganických nebo organických látek takovým způsobem, ţe dochází k významnému sníţení obsahu pylu. Pekařský (průmyslový) med je med určený výhradně pro průmyslové pouţití nebo jako sloţka do jiných potravin, můţe mít cizí příchutě a pachy, můţe vykazovat počínající kvašení či mohl být přehřátý. Dle platné legislativy se med označuje typem (květový, medovicový) a způsobem získávání (vytočený, plástečkový, lisovaný, vykapaný, med s plástečky, filtrovaný a pastový med). Dále se med označuje zemí původu, kde byl získán. Pokud jde o směs medu různých původů, lze jej označit jako: a) směs medů ze zemí ES, b) směs medů ze zemí mimo ES a c) směs medů z ES a mimo ES. S výjimkou filtrovaných a pekařských medů, je moţné údaje doplnit o regionální či místní označení původu, dále ve vztahu k botanickému původu (jednodruhový nebo smíšený), druhem rostlin, z nichţ pochází a specifickými kritérii jeho vlastnosti (např. splnění přísnějších normativů). Poţadavky na jakost definují, ţe do medu nesmí být přidány ţádné látky a ţádná z jeho sloţek nesmí být z něj odňata (neplatí pro příměsi dalších včelích produkt či jiných přírodních produktů, např. oříšky apod.). Za ochucení medu se nepovaţuje 17
filtrace medu, coţ musí být na etiketě uvedeno. Filtrovaný ani pekařský med nesmějí být příměsi medů jiných. Med nesmí: a) mít jakékoliv cizí příchutě a pachy, b) začít kvasit nebo pěnit, c) být zahřát do takové míry, ţe jeho přirozené enzymy jsou zničeny a nebo se stanou neaktivní, d) mít uměle změněnou kyselost. Smyslové, fyzikální a chemické poţadavky na jakost jsou uvedeny v příloze v tab. č. 1 a tab. č. 2. Podniková norma Českého svazu včelařů – „Český med“ (SN ČSV 1/1999), jejíţ součástí jsou ochranné známky – loga, byla připravena a schválena v souvislosti s přípravami vstupu České republiky do Evropské unie. Jedná se o normu, která má za úkol odlišit medy české provenience (existují i varianty moravský a slezský med) na trhu EU a zdůraznit tak jejich specifičnost a především jejich vysokou kvalitu. Podobné kroky byly zavedeny v sousedním Rakousku, coţ je další země, která u svých medů dosahuje výrazně lepší kvalitativní parametry, neţ stanovují předpisy EU. Norma Český med zpřísňuje tyto parametry a stanovuje následující doplňující kritéria:
obsah vody max. 18%;
obsah HMF max. 20 mg.kg-1;
sacharóza nejvýše 5%, včetně medu akátového, u kterého je povoleno měřit obsah; sacharózy nejdříve 2 měsíce po jeho vytočení;
geografický původ medu musí být na území ČR bez jakékoliv příměsi jiného medu;
za medovicové medy mohou být označeny jen ty, které vykazují kladnou polarizace před i po inverzi;
minimální kontaminace medu chemickými látkami, tj. rezidui léčiv, zajištěná celorepublikovou organizací léčení včel s vyloučením antibiotik a sulfonamidů;
do medu se nesmí při prvním vytáčení dostat v nadměrném mnoţství zimní zpracované cukerné zásoby a ani krmivo z podněcovacího krmení;
při ztekucování pouţívat teploty do 50°C.
Evropská komise se v současnosti snaţí pro med zpřísňovat zejména metody analýzy, coţ by mělo vést k úspěšnějšímu odhalování falšování medu. Stále větším problémem jsou rezidua antibiotik v medech, která se do něj dostávají v důsledku 18
antibiotické léčby moru včelího plodu v zahraničí. V souvislosti s nejrůznějšími metodami falšování medu zůstávají z hlediska jeho kvality nejspolehlivějším zdrojem medu právě čeští včelaři. Na obalech medů vyhovujícím zpřísněné normě Český med pouţívají ochranné známky (PŘIDAL, 2013).
3.5 Analytické možnosti stanovení kvalitativních parametrů medu
Tato kapitola vychází z metodik normy Harmonizované metody Evropské komise pro med (BOGDANOV et al., 1997). Metodika rozborů je zde uvedena v rozsahu popisující princip metod.
3.5.1 Odběr vzorků
Způsob odběru vzorků je třeba volit tak, aby vyhovoval konzistenci vzorkovaného medu a jeho uloţení. Při odběru musí být veškeré pomůcky suché a čisté. Dle konzistence vzorkované suroviny se volí vhodný vzorkovač. U tekutého medu se obsah důkladně promíchá a odebere se pomocí norné sondy (tyč dosahující aţ na dno) přiměřený vzorek. Doporučuje se med zahřát asi na teplotu 25 aţ 30°C, čímţ se usnadní promíchání vzorků. K odebrání vzorku z kašovitých a tuhých medů se pouţije ţlábková sonda, která má na konci ostrý hrot po délce podélný ţlábek, v němţ ulpí vzorek medu v celé výšce sloupce medu. Tím lze důkladně prověřit celý obsah nádoby, který nemusí být homogenní (u dna můţe být levnější med květový a nahoře draţší med medovicový). Zároveň lze zjistit, zda-li na dně nejsou nějaké cizorodé předměty, které mohou prodávající vkládat do nádob s cílem zvýšit hmotnost obsahu nádoby. Je-li zásilka nebo výrobní šarţe stejnorodá, bere se vzorek z 10% obalů. Jestliţe je obsah jednotlivých obalů různorodý, je nutno brát vzorek z kaţdého obalu zvlášť. Přiměřené podíly z jednotlivých obalů se shromaţďují v nádobě jako vzorek celkový, ze kterého se důkladným promícháním připraví vzorek průměrný. 19
U balení do 1 kg se bere na rozbor vţdy jedno celé původní balení. U velmi drobného balení (kelímků či tub) se odebírá několik vzorků tak, aby mnoţství stačilo ke komplexnímu rozboru. Obsah drobných obalů se zváţí a důkladně promíchá v průměrný vzorek. Z průměrného vzorku se odebere vzorek o hmotnosti 250 g do suché vzorkovnice.
3.5.2 Smyslové zkoušky
Vzhled, konzistence a barva medu se zjišťují v kádinkách o objemu 100 ml z bezbarvého skla o vnitřním průměru 40 mm. Posuzuje se barva v dopadajícím i procházejícím světle a čirost medu, popř. obsah přirozených i cizích nečistot. Med se posuzuje jak v krystalické podobě, tak i po jeho dekrystalizaci. Barva medu můţe být vodojasná se ţlutým nebo nazelenalý odstínem (typické pro akátové medy a také u ztekucených slunečnicových medů, kde je barva sytější) přes ţlutou, hnědou aţ po hnědozelenou a hnědočervenou, podle původu medu. Medy nektarové a smíšené jsou zpravidla barvy světlé, maximálně hnědé, medovicové vykazují tmavé barvy, hnědé, aţ hnědočerné, popřípadě s tmavě zeleným odstínem. Přehřáté medy bývají tmavší ve srovnání s původním nezahřátým vzorkem. Dochází k tomu vlivem vzniku HMF, který způsobuje při svých reakcích vznik různých barviv (proces karamelizace). Vzhled medu, pokud není zkrystalizovaný, je čirý s mírnou opalescencí. Opalescenci způsobují přítomná pylová zrna a jiné přirozené látky medu. Světle ţlutozelená opalescence je typická pro akátové medy, naopak tmavá opalescence je typická pro slunečnicový med. Větší mnoţství nečistot můţe signalizovat nevhodný způsob získávání medu či jeho následné uskladnění. Konzistence medu je po vytočení tekutá. Převáţná většina druhů medu po určité době krystalizuje, tvoří jemné nebo hrubé krystaly, coţ způsobuje řídce aţ hustě kašovitou nebo zcela vykrystalizovanou konzistenci, med tak můţe být tuhý. U krystalických konzistencí je třeba rozlišit stav přirozené krystalizace a formu 20
pastovaného medu. U medů, jejichţ botanický původ předurčuje rychlou krystalizaci a i přesto nezkrystalizují, dochází k podezření z falšování. Vůně se zjišťuje bezprostředně po otevření zkoušeného vzorku. Vůně a pachy medu jsou charakteristické podle původu. Specifickým pachem je moţné orientačně určit i další závady medu vzniklé např. dezinfekcí úlů či vadným skladování (nasátí pachů). Vůně intenzivněji vystoupí, zahřeje-li se med na 50°C. Dle chuti lze orientačně určit také původ medu či zjistit závady vzniklé nevhodným skladováním (styk s kovem) nebo technologii zpracování (např. přehřátí medu). V takových případech je charakteristická karamelová příchuť. Pro případ, ţe by vůně a chuť byla nevýrazná a přitom podezřelého charakteru, je lepší odebírat vzorek speciální, z povrchové části objemu medu. Med je totiţ hygroskopický a tak většina pachů a chutí nasátých z okolního prostředí jsou přítomny nejvíce ve vrchní části sloupce medu (PŘIDAL, 2013). Senzorické hodnocení potravin patří mezi nejstarší způsoby kontroly jakosti, které se i přes vysoký stupeň rozvoje objektivních, především analytických metod udrţely v praxi potravinářského průmyslu. Senzorická analýza je postavena na vědeckých základech. Ve světě je jiţ uznávanou disciplínou. V ČR si prozatím buduje své místo mezi metodami analýzy potravin, i kdyţ ji jiţ po staletí vyuţívají všichni producenti potravin. Vyuţívají ji i kontrolní orgány, je nepostradatelnou součástí hygienického dozoru při výrobě a distribuci potravin. Senzorickou analýzu nelze zobecnit, je pro kaţdý produkt jiná a má své specifické rysy (JŮZL, NEDOMOVÁ, 2009). Senzorické hodnocení probíhá následovně: kaţdý z degustátorů hodnotí max. 3 – 15 vzorků ve třech sériích. Vzorky jsou označeny pouze čísly, která jsou pro degustátora anonymní a v kaţdé sérii má konkrétní vzorek jiné číslo. Med je před konzumací třeba vytemperovat na pokojovou teplotu nejlépe ve vinných sklenkách se stopkou. Pomocí skleněné tyčinky se posuzuje chuť, konzistence a vůně, k výplachu úst se pouţívá čistá voda a neutralizační sousto ve formě bílého pečiva (např. rohlík tukový). Mezi sériemi se dělají přestávky, pro uklidnění buněk se pouţívá plátek sýra a stopka čistého alkoholu. K neutralizaci chuti se doporučuje konzumace mírně nakyslého nearomatického jablka. Mezi všeobecné zásady pro senzorickou analýzu patří předpoklad, ţe hodnotitel nebude před začátkem degustace kouřit, pít kávu, čaj nebo 21
alkoholické nápoje, pouţívat parfém. Místnost by měla být světlá, s 20°C a RV 60%. Při hodnocení vůně je třeba se velmi zhluboka a dlouze nadechovat, přitom si vjemy zapamatovat, odborné vjemy se tak lépe fixují.
3.5.3 Stanovení vody Stanovení obsahu vody je metoda vhodná zejména z toho důvodu, abychom byli schopni odhadnout samoúdrţnost medu. Medy s obsahem vody vyšším neţ 20% mají sníţenou samoúdrţnost. Můţe jít dokonce o med jiţ kvasící. Jindy kvašení nemusí hrozit. Během manipulace s medem u zpracovatele totiţ můţe dojít k dalšímu zvýšení obsahu vody vlivem jeho hygroskopických vlastností. Proto si výkupci obvykle ponechávají minimálně 1% rezervu v obsahu vody. Stanovení obsahu vody je zaloţeno na principu refraktometrie, tj. zjišťování indexu lomu světla. Index lomu světla je bezrozměrná fyzikální veličina slouţící k zjišťování koncentrace roztoků. Refraktometrem se za známé teploty zjistí index lomu světla a k němu se vyhledá v příslušné tabulce odpovídající obsah vody po případné korekci na teplotu.
3.5.4 Stanovení obsahu cukrů
Obsah cukrů se stanovuje metodami specifickými či nespecifickými. Nespecifické metody odhadují obsah určité skupiny cukrů. Jde o klasickou metodu stanovení redukujících cukrů (zejména glukosy a fruktosy), kde tvoří zbytek tzv. zdánlivá sacharosa. Dále se stanovuje obsah zdánlivé sacharosy na základě rozdílu rotace před a po inverzi. Vţdy se totiţ do výsledků promítají i jiné cukry (maltosa, dextriny apod.). Z tohoto pohledu se můţe jevit metoda stanovení redukujících cukrů jako zastaralá metoda a je snaha ji nahradit metodami na stanovení obsahu konkrétních druhů cukrů. 22
Metody stanovující specifický obsah cukrů jsou výhodné z hlediska stanovení přesného obsahu určitých cukrů (fruktosy, glukosy, sacharosy, maltosy i melecitosy). I přesto, ţe se jedná o vysoce sofistikované - chromatografické metody HPLC včetně modifikace s pulsní ampérometrickou titrací a plynové chromatografie – je jejich pouţití nákladnější a pracnější. S ohledem na dobu, kdy falšování medu cizorodými cukry je čím dál tím rafinovanější, je dnes pouţití těchto metod nevyhnutelné. Cukry jsou stanovovány s cílem odhalit případné falšování medu přidáním exogenních cukrů během snůšky a nebo po vytočení medu. Falšování medu malým mnoţstvím sacharózového sirupu nemusí být vţdy odhalitelná vzhledem k perzistující aktivitě enzymů. Stanovení redukujících cukrů se provádí oxidoredukční titrací za pouţití Fehlingova roztoku a methylenové modři jako indikátoru. Vroucí alkalický roztok měďnaté soli se titruje medovým roztokem za vznikem oxidu měďnatého, aţ zmizí zabarvení titrovaného roztoku. Optická rotace se stanovuje z rozdílu přímé polarizace analyzovaného vzorku a polarizace po inverzi se zjišťuje mnoţství sacharosy. Metoda je vyuţívána jako orientační a zároveň se určuje optická aktivita medu (pravo- nebo levotočivost) před a po inverzi. Nektarové medy mají polarizace před i po inverzi vţdy zápornou. Oproti tomu medovicové medy jsou zásadně před a po inverzi pravotočivé. Smíšené medy jsou obvykle před inverzí pravotočivé a po inverzi levotočivé. Tato metoda můţe být nápomocná i při určování typu medu české provenience. Pravotočivé medy totiţ mývají obvykle vţdy převahu medovicového medu, ačkoliv ne vţdy musí být splněn limit pro elektrickou konduktivitu a obsah medovicových prvků.
3.5.5 Titrační kyselost
Titrační kyselost se zjišťuje několika způsoby. Při prvním způsobu je postupuje tak, ţe je med nejdříve rozpuštěn v destilované vodě prosté CO2 a ihned titrován
23
roztokem NaOH na indikátor fenolftalein do růţového zabarvení, které vydrţí 10 s. Titrace nesmí trvat déle neţ 1 min. Dále se kyselost zjišťuje potenciometrickou titrací za pouţití skleněné elektrody a elektromagnetické míchačky. Vzorek medu rozpuštěný ve vhodném mnoţství destilované vody se titruje roztokem NaOH do pH 8,4. Titrace musí být skončena během 1 minuty, neboť se v roztoku postupně uvolňují laktony, které s časem zvyšují kyselost. Kyselost se vyjadřuje jako miliekvivalent kyseliny na 1 kg medu. Kyseliny se v medu nevyskytují pouze vlivem mikrobiologické aktivity, ale jsou v medu přirozené. Proto mohou některé, zejména medovicové, medy vykazovat titrační kyselost, aniţ by však kvasily. Naopak některé medy s mírným kvašením jsou díky svým pufračním vlastnostem schopny neutralizovat kyseliny vzniklé kvašením medu. Zkouší se proto metody, které by kvašení medu měly prověřit ještě spolehlivěji. Jedná se o zhotovení mikroskopického preparátu odstředěním a následné počítání kvasinek. Obarvením preparátu a následným pozorováním obarvených kvasinek lze vystopovat, zda u medu nedošlo k prudkému zahřátí. Med, který vykazuje počáteční známky kvašení, bývá totiţ včelařem či zpracovatelem často prudce zahřátý s cílem kvašení zastavit. Jedná se tedy o metodu sledující přímo původce kvašení medu. Počítání kvasinek je však časově poměrně náročné. Proto se nabízí metoda stanovení obsahu glycerinu v medu. Tato metoda, na rozdíl od metody předešlé zjišťuje skutečnou aktivitu kvasinek v testovaném medu a nikoliv znečištění medu kvasinkami mrtvými. Během kvasného procesu vznikají alkoholy, těkavé kyseliny, ale i glycerin. Byl zjištěn fakt, ţe mezi obsahem glycerinu a počtem kvasinek v medu existuje velmi těsný kladný korelační vztah. Tento vztah se však podařilo prokázat pouze u květových medů. Pro medy medovicové zatím není k dispozici potřebné mnoţství údajů. Bylo zjištěno, ţe senzorické vlastnosti medu jsou mírně ovlivněné při obsahu 200 mg glycerinu na 1 kg medu, coţ představuje v průměru do 500 000 kvasinkových buněk v 10 g medu. Jako limitující mnoţství pro květový med se povaţuje 300 mg glycerinu na 1 kg medu. Při takovém obsahu glycerinu je počet kvasinek vţdy vyšší jak 500 000 kvasinek/10 g medu a dochází k zřetelné změně senzorických vlastností medu. Pouţití metody v praxi však vyţaduje další výzkum a rozbory medů z různých částí světa. 24
3.5.6 Stanovení obsahu pevných látek ve vodě nerozpustných
Metoda váţkově stanoví obsah pevných látek ve vodě nerozpustných. Odhaduje se tak mechanické znečištění medu vzniklé během medobraní a případně během jeho skladování. U medů lisovaných se povoluje větší znečištění. Hodnota 0,1%, stanovená normou je pro dnešní vyspělé technologie medobraní příliš vysoká a navrhuje se proto, aby došlo ke zpřísnění limitu na 0,05%. Výjimka pro lisované medy by však zůstala zachována.
3.5.7 Stanovení elektrické vodivosti Elektrická vodivost je závislá na mnoţství minerálních látek v medu. Čím jej jejich obsah vyšší, tím je vyšší i elektrická vodivost. Výsledky se vyjadřují v jednotkách Siemens (S). Specifická vodivost je převrácenou hodnotou specifického odporu. Jedná se o odpor, který klade průchodu elektrického proudu látka ve tvaru krychle s hranou 1 cm. Čím vyšší je vodivost medu, tím obsahuje vyšší podíl medu medovicového, který obsahuje více minerálních látek a nečistot. Tato metoda se doplňuje stanovením specifické rotace spolu s výsledky pylové analýzy. Elektrickou vodivost lze aplikovat i ke stanovení rozdílu botanického původu některých květových medů.
3.5.8 Stanovení thixotropických vlastností medu Ke stanovení thixotropie je vyuţívá Louveauxův test. Zkumavka o průměru 15 mm a délce min 100 mm se naplní do poloviny testovaným medem tak, aby nedošlo k potřísnění stěny zkumavky nad hladinou medu. Poté je med zahříván při 65°C po dobu 10 min., centrifuguje se při 3000 otáčkách za minutu. Po odstředění dochází k opakovanému zahřívání vzorku ve svislé poloze po dobu 12 hod při teplotě 65°C. Vzniklá pěna se odstraňuje tak, aby nedošlo k potřísnění stěny zkumavky. Po 24 25
hodinách při pokojové teplotě označíme na zkumavce úroveň hladiny medu a zkumavku nakloníme do zcela vodorovné polohy. V intervalu 5 minut sledujeme pohyb hladiny medu a vyjádříme v mm za minutu. Pokud nedojde během 5 minut ke ztékání medu, jedná se o med s thixotropickou vlastností (PŘIDAL, 2013).
3.5.9 Stanovení obsahu hydroxymethylfurfuralu Stanovení obsahu hydroxymethylfurfuralu se v současnosti provádí nejčastěji dvěma metodami. První metodou je stanovení dle Whita, druhou pak pomocí HPLC chromatografie. Hydroxymethylfurfural (HMF; 5-hydroxymethyl-2-furankarbaldehyd) se řadí mezi látky s mutagenní aktivitou, i kdyţ z hlediska zdravotního rizika pro lidský organismus názory na jeho moţné cytotoxické, genotoxické a karcinogenní působení doposud nejsou jednotné. Jisté však je, ţe tato velmi reaktivní sloučenina můţe vstupovat do dalších reakcí a tím sniţovat nutriční hodnotu medu degradací jeho labilních sloţek, případně ve vyšších koncentracích ovlivňovat barvu medu. Obsah HMF v čerstvém medu je velmi nízký aţ nulový, k jeho nárůstu dochází při zahřívání nebo při skladování. Vzhledem k výše uvedeným tvrzením je mnoţství HMF významným parametrem při hodnocení jakosti medu (GAGNOLLI, 1999; KUBIŠ a INGR, 1998). Obsah HMF v medu je v české legislativě limitován Vyhláškou č. 76/2003 Sb. hodnotou 40 mg.kg-1. Tato limitní hodnota je pro HMF v medu stanovena i v mezinárodní legislativě představované směrnicemi European Honey Directive (2002) a Codex Alimentarius (2001). I přesto, ţe je HMF povaţován za potencionální karcinogen, bylo zjištěno, ţe při obvyklé denní dávce kolem 1 mg.kg-1 tělesné hmotnosti nehrozí pro člověka nebezpečí. Škodlivý efekt nebyl pozorován aţ do dávky 80 mg.kg-1 tělesné hmotnosti (POTRAVINÁŘSKÉ AKTUALITY, 2001). Z toho vyplývá, ţe se není třeba obávat zdravotního rizika. Limitní hodnota HMF je v legislativě týkající se medu zakotvena 26
z jiného důvodu – jako indikátor neţádoucího tepelného ošetření a jiných způsobů porušení medu, protoţe jakékoliv tepelné ošetření není ţádoucí, ba naopak kaţdé tepelné ošetření sniţuje nutriční hodnotu medu (KALÁBOVÁ et al., 2004).
3.5.10 Fotometrické stanovení diastatické aktivity dle Schadeho Enzym diastáza rozkládá přidaný škrob. Čím je enzymu více, tím více se rozloţí škrobu a barevná reakce škrobu je tak slabší. Propustnost, zjištěná fotometricky tedy stoupá. Aktivita enzymu diastázy v medu je vyjadřována číslem Schadeho. Číslo udává počet 1% škrobového roztoku, které hydrolyzuje diastáza 1g medu za 1 hodinu při 40°C za hodnoty pH 5,3 (BOGDANOV et al., 1997).
3.5.11 Důkaz stanovení obsahu prolinu Touto metodou zjišťujeme vyzrálost medu a jeho případné porušení exogenních cukrů po vytočení medu. V Německu je med s obsahem prolinu pod hodnotu 180 mg.kg-1 povaţován za podezřelý z falšování. Metoda je zaloţena na předpokladu, kdy prolin tvoří po reakci kyseliny mravenčí s ninhydrinem barevný komplex. Po přídavku 2 - propanolu je měřena absorbance při vlnové délce 510 nm.
3.5.12 Stanovení izotopů uhlíku 13C/12C Většina rostlin, ze kterých vzniká med, má C3 typ fotosyntézy. Třtina spolu s kukuřicí a některé další rostliny spadají mezi C4 rostliny a současně přitom neprodukují nektar. Jejich cukry se mohou do medu dostat jedině zapříčiněním člověka. Cukry C3 a C4 rostlin se chemicky neliší. Zásadní rozdíl mezi nimi spočívá právě 27
v rozdílném poměru izotopů uhlíku, který vzniká na základě rozdílného metabolismu uhlíku C3 a C4 typů rostlin. Atmosferický CO2 obsahuje oba uhlíkové izotopy. Za standardní poměr se označuje poměr
13
C/12C ve vápenci. V závislosti na typu fotosyntetické fixace CO2 se
mění i poměr přijmu
13
C a
12
C rostlinami a tak i poměr obou uhlíků v organických
molekulách rostlin (sledujeme právě cukry rostlin – nektar či medovici). Ke stanovení se vyuţívá hmotnostní spektrofotometr, v němţ se zkoumaný vzorek v mnoţství 1 mg spálí při 1021°C. Vznikne tak H2O, CO2 a těkavé plyny. Dojde k odstranění H2O a těkavých plynů (pomocí plynové chromatografie) a následuje analýza poměru izotopů uhlíku ve zbývajících molekulách CO2. Je-li δ13C medu niţší neţ -22 ‰, je jisté tvrzení, ţe med neobsahuje více jak 13 % exogenních cukrů z C4 rostlin.
3.5.13 Mikroskopická analýza medu s důrazem na pylovou analýzu Pylová analýza za určitých okolností můţe dokonce rozpoznat některá porušení medu (např. cukerným sirupem). Nelze však pylovou analýzu ve smyslu porušení medu povaţovat za rozhodčí. Ta můţe pouze vzbudit podezření, které má vést analyzátora k provedení analýzy další – rozhodčí. Pylová analýza také metoda stanovení typu medu, tj. jedná-li se o med květový, medovicový či smíšený. Zvlášť velký význam má tehdy, pokud je vodivost medu v přechodných pásmech mezi jednotlivými normativy pro základní typy medu. Pylová analýza je významná zejména při exportu a importu medu. V některých státech je toto hledisko jedním z rozhodujících pří určování ceny medu a posouzení jeho případného porušení. Pylová analýza je soubornou metodou zahrnující kvalitativní a kvantitativní analytickou část. Jakékoliv závěry o typu medu, jeho botanickém či geografickém původu a eventuálně případném porušení lze provádět výhradně na syntézy výsledků z obou analýz. Je tomu právě proto, ţe určení botanického původu medu podle převaţujícího zdroje pastvy na základě mikroskopické analýzy, sledující zastoupení pylových zrn jednotlivých druhů rostlin je značně komplikované a nelze brát za určující pouhé 28
procentuální zastoupení jednotlivých druhů pylových zrn. Pylová zrna se do medu dostávají z kaţdé rostliny v různém poměru k jednotce objemu nektaru. Závisí to na mnoha okolnostech, zejména na polydárnosti dané rostliny a na vzájemné vertikální pozici prašníků a nektarií. Získaný med se podrobí kvantitativní pylové analýze a získaná hodnota odráţí skutečnou přirozenou bohatost nektaru na pylová zrna. Právě z těchto důvodů nelze pouze přepočíst procentický obsah jednotlivých druhů pylových zrn ve vzorku odstředěného roztoku medu a na základě toho usuzovat na poměr nektaru z jednotlivých zdrojů, z nichţ med vznikl. Více lze zjistit pouze kombinací kvalitativní a kvantitativní analýzy, kdy se procentický (relativní) obsah vztáhne ke skutečnému počtu pylových zrn v 1 g medu. Takto výpočtem získané hodnoty se porovnávají se standardní tabulkou experimentálně jednodruhových medů. I přesto se však musí brát v úvahu ještě moţnost druhotného znečištění medu, a to zvláště tehdy, sbírají-li včely medovici. Na ní ulpí mnoho výtrusů řas i hub (medovicové prvky), ale téţ pylová zrna, zvláště větrosnubných rostlin. Právě tím jsou pak medovicové medy charakteristické. Do skupiny medovicových prvků (indikátorů medovicového původu medu) řadíme: spory hub, jejich hyfy, řasy, částice sazí a prachu. Mluvíme-li o stanovení geografického původu medu, jsou tím obvykle míněny větší geografické celky – obvykle alespoň větší státy s charakteristickou flórou. Mnohem přesnější je to však při stanovení klimatických pásem či jednotlivých kontinentů. Obvykle totiţ postačí zjištění jen určitého pylového zrna, jehoţ přítomnost je limitována rozšířením jeho rostliny. V jiných případech se sleduje kvalitativní spektrum, které je pro jednotlivá území charakteristické. Jindy se uplatní pouhá kvalitativní analýza. Například medu ČR (a střední Evropy vůbec) mívají obvykle nanejvýš 10 000 pylových zrn v 1 g medu. Medy mediteránních a tropických oblastí, mívají tento obsah mnohem vyšší, tj. 15 000 – 20 000, ale nejsou výjimky přes 30 000 tisíc. V rámci České republiky bylo zjištěno, ţe pro jihovýchodní Moravu je typická přítomnost zrn ochmetu opadavého (Loranthus europaeus). Toto pylové zrno se jen zcela výjimečně objeví v medech východních Čech. Jinde v republice se nevyskytuje vůbec. Stejně tak v medech západní Evropy. Dnes se však ochmet rozšířil natolik, ţe tuto charakteristiku nelze pouţít pro mikrogeografické určení původu medu. Poměrně spolehlivé je stanovení typu medu spolu se stanovením vodivosti medu. Pylová analýza nachází uplatnění zejména tam, kde se výsledek vodivosti dostane do přechodného pásma 50 – 55 mS·m-1 či 90 – 105 mS·m-1 a je třeba určit 29
správně zařazení typu medu. Medy i s malou příměsí medovice mívají vyšší obsah různých nečistot, řas, hub apod. dosti typický pro medovicové medy je zvýšený obsah pylových zrn anemofilních rostlin (např. šťovíku), které se dostávají do medovice větrem. Tato zrna je třeba při analýze vyřadit z matematického vyhodnocení, jinak by zkreslila početnost i ostatních druhů pylových zrn, ze kterých, na rozdíl od anemofilních, med skutečně vzniknul. Předpokladem kvalitativní pylové analýzy je schopnost rozpoznat v mikroskopu druhovou, anebo alespoň rodovou příslušnost pylových zrn. V některých případech stačí označit pouze čeleď. K tomu je však zapotřebí dokonale zvládnout rozlišení diagnostických znaků, k tomu jsou na pracovištích pylové analýzy medů zhotovovány sbírky pylových preparátů. Během sezóny se sbírají pylová zrna z kvetoucích rostlin, coţ není vţdy snadné – zejména u rostlin s malými prašníky či rostlin s nízkou pylodárností. Mezi základní morfologické charakteristiky pylových zrn patří: -
symetrie, tvar a rozměr pylového zrna,
-
klíční otvory (apertury),
-
povrchové útvary (PŘIDAL, 2013).
3.6 Antioxidanty Existence volných radikálů přinutila ţivé organismy k vytvoření obranného mechanizmu, který zabezpečuje inaktivaci nebezpečných volných radikálů, a tak chrání před nekontrolovanou oxidací (LONNROT et al., 1996). Obrana organismů tak spočívá v tvorbě antioxidantů. Definice antioxidantů se často liší. Především podle toho, k čemu je konkrétně vyuţíváme nebo podle důvodu, proč je právě zjišťujeme. Velíšek (2002) definuje antioxidanty jako látky, které v nízkých koncentracích ochraňují potraviny před poškozením radikálů, a tak zvyšují jejich uchovatelnost. Tato definice platí především u potravin. Antioxidanty můţeme také definovat jako aditiva do plastických hmot, které slouţí k prodlouţení jejich ţivotnosti a proti ztrátě jejich ohybnosti. Z pohledu člověka jsou antioxidanty molekuly, které uţ v relativně nízkých koncentracích zabraňují 30
oxidačnímu
poškození
lidského
organizmu.
Z chemického
hlediska
můţeme
antioxidanty definovat jako látky schopné inaktivovat volný elektron bez toho, aby se samy staly radikály. Antioxidanty v ţivých tkáních tedy chrání organismus před poškozením. Tato ochrana však není úplná, a proto k určitému poškození dochází vţdy (AMES et al., 1993). Jednotlivé druhy antioxidantů spolu mohou navzájem reagovat. Následkem moţných reakcí je jejich synergické či antagonistické působení. Účinek antioxidantů inaktivovat volné radikály či upravovat redoxní potenciál v ţivých organismech se příznivě projevuje na zdraví organismu. Výskyt mnohých onemocnění je podstatně sníţen i proto, ţe existuje mnoho způsobů, jak antioxidanty zabraňují poškození organismu (HÍC, 2012). Nejlepší formou pro doplnění antioxidantů nejsou lékové preparáty, ale přirozená pestrá strava bohatá na ovoce a zeleninu. Antioxidanty tělu dodává i čaj. Antioxidanty jsou obsaţeny také v medu, nové analytické studie v něm popsaly několik desítek různých antioxidantů. Mezi významné antioxidanty v medu patří i organické kyseliny a jejich estery, dále látky ze skupiny flavonoidů. Důleţitý je synergický účinek většího počtu různých antioxidantů (TITĚRA, 2013). Zahraniční zdroj (D´ARCY, 2003) uvádí, ţe antioxidační kapacita vykazuje lineární závislost na barvě medu a je závislá na botanickém druhu medu. Některé současné studie se zabývají analýzou jednotlivých látek v medu. Těchto látek jsou však desítky, moţná stovky a pro detailní analýzu často chybějí standardy. Jiným přístupem je měření antioxidační kapacity medu jako celku. Ve Výzkumném ústavu včelařském byla provedena studie zaměřena na obsah antioxidantů v českých a moravských medech. Ve zkoumaném souboru byla naměřena aktivita antioxidantů (tzv. celková antioxidační kapacita) kolem 2 mmol na kg medu, coţ je v souladu s výsledky zahraničních studií (TITĚRA, 2013). Med obsahuje takové mnoţství antioxidantů, jako například zelenina. Je ho ale moţné srovnávat s vínem, jehoţ obsah antioxidantů je ceněn a které se také nekonzumuje ve velkém mnoţství. Antioxidační kapacita medu je asi desetkrát vyšší, neţ u bílého vína a je srovnatelná s červeným vínem (ZELENÝ, 2004). Podstatnější neţ absolutní mnoţství je ale spektrum antioxidantů v medu, které vhodně doplňuje 31
antioxidanty z jiných potravin o další skupiny látek. Kombinací se účinek antioxidantů nesčítá, nýbrţ umocňuje. Proto jsou z hlediska antioxidačního účinku cenné zejména smíšené medy, pocházející z více druhů rostlin. Tyto medy mají nejpestřejší sloţení (TITĚRA, 2013).
32
4. Materiál a metody
4.1 Použitý experimentální materiál a postupy
Vstupním experimentálním materiálem byl soubor 35 vzorků medu. Jednotlivé vzorky byly zakoupeny na českém trhu, jak v obchodní síti, tak přímo od včelaře. Většina vzorků pochází z České republiky. Zastoupen byl med květový a medovicový. V případě vzorku č. 1 se jednalo o med květový z Medového sklípku v Miloticích nad Bečvou z roku 2014. Vzorek č. 2 byl med květový od manţelů Boturových ze Stráţnice z roku 2014. Vzorek č. 3, med květový, byl původem z Mikulova, vytočený roku 2014. Odpovídá vyhlášce 76/2003 Sb. a „normě jakosti ČSV č. 1/1999“. Nese tedy ochrannou známku ČSV Moravský med. Vzorek č. 4, med květový, od pana Dokoupila, včelaře z Grymova, byl vytočen roku 2014. V případě vzorku č. 5 se jednalo o med květový od výrobce MEDOKOMERC, s.r.o. z České republiky. Vzorek č. 6, med květový od pana Benče, včelaře z Velké Štáhle, byl vytočen v červnu roku 2014. Vzorek č. 7, med květový z Přítluk, byl vytočen v červenci roku 2014. V případě vzorku č. 8 se jednalo o med květový od výrobce MEDOKOMERC, s.r.o. z České republiky. Tento med pochází z jiné šarţe neţli vzorek č. 5. Vzorky č. 9 a č. 10, medy květové, jsou směsi medů ze zemí mimo EU a obsahují med z regionů s tropickým klimatem. Výrobcem je firma JGS med a.s. z Plzně. Tyto výrobky se odlišují šarţí. Vzorky č. 11 a č. 12, medy květové, směsi medů ze zemí ES a ze zemí mimo ES, vyrobeny pro PENNY Market, s.r.o., byly baleny v České republice. Vzorky se odlišují číslem šarţe. Vzorek č. 13, med květový, byl zakoupen v Tunisu. V případě vzorku č. 14 se jednalo o med květový z Horky nad Moravou. Med byl vytočen na jaře roku 2013. Vzorek č. 15, med květový z Horky nad Moravou, byl vytočen v roce 2005. Vzorek č. 16, med květový z Horky nad Moravou, byl vytočen v říjnu roku 2013. Tento med byl po vytočení z plástů upraven pastováním. Pastování medu je speciální postup mechanické úpravy medu do jemné, krémovité konzistence. V případě 33
vzorku č. 17, se jednalo o med akátový z roku 1998. Vzorek č. 18, med květový z roku 2014, byl od stejného včelaře jako vzorek č. 17. Vzorek č. 19, med smíšený s podílem medu květového a medu medovicového, směs medů ze zemí ES a ze zemí mimo ES, byl balen v České republice pro PENNY Market s.r.o. Vzorek č. 20, med smíšený s podílem medu květového a medu medovicového, byl vytočen na podzim roku 2013 ve Valašském Meziříčí. V případě vzorku č. 21 se jednalo o med medovicový z Jiţní Moravy. Med byl vytočen z plástů v červnu roku 2014. Vzorek č. 22, med lesní byl od pana Miroslava Koliby z Včelařské farmy v Mikulčicích. Vzorek č. 23, med květový smíšený je směs medů ze zemí ES a ze zemí mimo ES od firmy MEDOKOMERC, s.r.o. Vzorek č. 24, med květový z Horky nad Moravou, byl vytočen v roce 2003. Vzorek č. 25, med květový, byl vytočen z plástů v roce 2005 na Jiţní Moravě. Vzorek č. 26, med květový, byl vytočen v roce 2005 v Horce nad Moravou. Tento med byl po vytočení z plástů upraven pastováním. V případě vzorku č. 27 se jednalo o med květový z roku 2004 z Jiţní Moravy. Vzorek č. 28, med květový, je z České republiky od firmy JANKAR PROFI, s.r.o. z roku 2014. Vzorek č. 29, med květový, je z České republiky od firmy JANKAR PROFI, s.r.o. z roku 2014. Tento med byl po vytočení z plástů upraven pastováním. Vzorek č. 30, med květový, je z České republiky od firmy JANKAR PROFI, s.r.o. z roku 2014. Tento med pochází z jiné šarţe neţli vzorky č. 28 a č. 32. Vzorek č. 31, med květový, je med od výrobce Product Bohemia, s.r.o. z Nové Vsi u Chotěboře. Společnost je certifikována podle norem ISO 9001 a 14001. Med byl plněn do lahví dne 10. 12. 2013. V případě vzorku č. 32 se jednalo o med květový z České republiky od firmy JANKAR PROFI, s.r.o. z roku 2014. Tento med pochází z jiné šarţe neţli vzorky č. 28 a č. 30. Vzorek č. 33, med květový, je med od výrobce Product Bohemia, s.r.o. z Nové Vsi u Chotěboře. Tento med pochází z jiné šarţe neţli vzorek č. 31. Vzorek č. 34, med květový, je med od výrobce Product Bohemia, s.r.o. z Nové Vsi u Chotěboře. Med byl plněn do lahví dne 20. 3. 2014. Posledním zkoumaným vzorkem medu byl med květový od výrobce MEDOKOMERC s.r.o. Jedná se o směs medů ze zemí ES a ze zemí mimo ES. Minimální trvanlivost odpovídá datu 3. 7. 2016. Med byl prodáván pod značkou Clever v obchodním řetězci BILLA ČR.
34
Jako první byla u kaţdého vzorku zjišťována kyselost. Podrobný postup tohoto měření je uveden v podkapitole 4.5 Stanovení titrační kyselosti. Dále bylo provedeno stanovení antioxidační kapacity dvěma metodami, v prvním případě metodou DPPH, dále pak metodou FRAP. U obou uvedených metod byly vzorky měřeny nejdříve při teplotě 23°C a poté po zahřátí ve vodní lázni na 95°C po dobu 5 min. U vzorků medu bylo sledováno srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu při pouţití metodami DPPH a FRAP. Postupy měření oběma metodami jsou detailněji popsány v podkapitolách 4.6 Stanovení antioxidační kapacity metodou DPPH a 4.7 Stanovení antioxidační kapacity metodou FRAP. Naměřené hodnoty byly statisticky zpracovány za pouţití metody Analýzy rozptylu.
4.2 Chemikálie a reagenty
0,1 mol.l-1 roztok NaOH (Merck)
destilovaná voda ze zařízení Aqua Osmotic
trolox (Merck)
roztok DPPH (Sigma Aldrich)
kyselina octová (Merck)
octan sodný (Merck)
FeCl3 (Sigma Aldrich)
TPTZ (Sigma Aldrich)
HCl (Sigma Aldrich)
4.3 Přístroje
Kern EW N – přesné elektronické váhy
vařič 35
kombinovaná pH elektroda, firma inoLab
spektrofotometr Helios beta, firma Unicam
elektromagnetická míchačka IKA MS 3 digital, firma IKA
4.4 Software
Microsoft EXCEL 2007
STATISTICA 12 - metoda Analýzy rozptylu (ANOVA)
4.5 Stanovení titrační kyselosti
Kyselost byla zjišťována potenciometrickou titrací za pouţití skleněné elektrody a elektromagnetické míchačky. K naváţce 5 g medu bylo přidáno 20 g destilované vody. Poté se titrovalo roztokem 0,1 M NaOH do pH 8,4. Titrace byla skončena během 1 minuty, neboť se v roztoku postupně uvolňují laktony, které s časem zvyšují kyselost. Kyselost byla vyjádřena jako miliekvivalent kyseliny na 1 kg medu. Výsledek byl vyjádřen jako spotřeba NaOH, tj. kyselost medu. Spotřeba ml 0,1 M NaOH při titraci 5 g medu byla násobena dvaceti (PŘIDAL, 2013).
4.6 Stanovení antioxidační kapacity metodou DPPH
K naváţce 5 g medu bylo přidáno 20 g destilované vody. Vzorek medu byl tedy ředěn 5x. Do kyvety se pipetuje 1900 µl směsi radikálového roztoku DPPH v metanolu s koncentrací 0,1 mmol.l-1 a 100 µl naředěného vzorku. Potom se obsah kyvety míchá na třepačce 10 sekund. Po 30 minutách od začátku reakce se měří absorbance na 36
spektrofotometru v 10 mm kyvetě při vlnové délce 515 nm. Původní tmavofialové zbarvení roztoku se odbarvuje. Dochází k poklesu absorbance. Jako standard se pouţívá trolox. Koncentrace základního roztoku troloxu je 0,5 mmol.
4.7 Stanovení antioxidační kapacity metodou FRAP
K naváţce 5 g medu bylo přidáno 20 g destilované vody. Vzorek medu byl tedy ředěn 5x. Stanovení probíhá v prostředí octanového pufru s pH 3,6 (4 ml koncentrované kyseliny octové s 0,775 g octanu sodného v 250 ml odměrné baňce). Připraví se směs FeCl3.6 H2O (0,081 g rozpustit v 25 ml vody) a komplexu TPTZ (2,4,6-tris (2-pyiydyl) -s-trianzin) v HCl (0,078 g TPTZ rozpustit v 25 ml baňce s vodou okyselenou 0,08825 ml HCl). Reakční směs vznikne smícháním roztoku FeCl3.6 H2O, TPTZ a pufru v poměru 1:1:10. Při měření se do kyvety pipetují 2 ml reakční směsi a 25 µl naředěného vzorku. Potom se obsah kyvety míchá na třepačce 10 sekund. Absorbance se měří po 10 minutách od začátku reakce na spektrofotometru v 10 mm kyvetě při vlnové délce 593 nm. Jako standard se pouţívá trolox. Koncentrace základního roztoku troloxu je 0,5 mmol.
37
5. Výsledky a diskuze Výsledky stanovení titrační kyselosti u jednotlivých vzorků medu je uvedena v tabulce č. 4. Maximální povolená hodnota kyselosti medu je dle platné legislativy nejvýše 50 mekv.kg-1 a to jak u medu květového, tak i medovicového. Z celkového počtu 35 vzorků medu limitu vyhovělo 32 vzorků. Z tohoto počtu jeden vzorek odpovídal přesně hranici 50 mekv.kg-1. Jednalo se o vzorek č. 5, med květový od výrobce MEDOKOMERC, s.r.o. z České republiky. Nadlimitní obsah kyselin byl naměřen celkově u třech vzorků. Prvním z nich byl vzorek č. 1, med květový z Medového sklípku v Miloticích nad Bečvou. Limitní hodnota byla v tomto případě překročena o 3,8 mekv.kg-1. Druhým z nich byl vzorek č. 21, med medovicový z Jiţní Moravy, vytočený v červnu roku 2014. Limitní hodnota byla u tohoto vzorku překročena o 3 mekv.kg-1. Třetí a poslední vzorek, u kterého byl naměřen nadlimitní obsah kyselin, vzorek č. 7, med květový z Přítluk, vytočený v červenci roku 2014. Jeho kyselost měla hodnotu 59,6 mekv.kg-1. Tato hodnota byla zároveň nejvyšší ze všech sledovaných vzorků. Naopak nejniţší hodnota 10,4 mekv.kg-1 byla naměřena u vzorku č. 11, med květový, směs medů ze zemí ES a ze zemí mimo ES, vyroben pro PENNY Market, s.r.o., balen v České republice. Srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu při pouţití metody DPPH je znázorněno na grafu č. 1. U vzorku č. 22 nedošlo k prokazatelné změně antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu. Jedná se o med lesní od pana Miroslava Koliby z Včelařské farmy v Mikulčicích. U ostatních vzorků k prokazatelné změně antioxidační kapacity došlo. U vzorků č. 17, med akátový z roku 1998 a č. 18, med květový z roku 2014, došlo prokazatelně ke sníţení antioxidační kapacity vlivem záhřevu na teplotu 95°C po dobu 5 minut. Zajímavostí je, ţe oba vzorky pocházejí od totoţného včelaře. U zbylých vzorků naopak došlo prokazatelně ke zvýšení antioxidační kapacity vlivem záhřevu. Jedná se o vzorky č. 13, 20, 33, 7, 9, 24, 31, 35, 32, 12, 8, 34, 10, 27, 28, 30, 1, 2, 5, 3, 16, 14, 26, 29, 25, 19, 15, 6, 4, 11, 23 a 21. Pořadí vzorků je uvedeno chronologicky od nejmenšího po nejvyšší rozdíl hodnot, o které při zvýšení antioxidační kapacity došlo.
38
Lze tedy shrnout, ţe v případě metody DPPH nedošlo k prokazatelné změně antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu u jednoho vzorku medu. U zbylých 34 vzorků z k prokazatelné změně antioxidační kapacity došlo. Z tohoto počtu celkově dva vzorky vykazovaly prokazatelné sníţení antioxidační kapacity vlivem záhřevu na teplotu 95°C. U zbylých 32 vzorků naopak došlo prokazatelně ke zvýšení antioxidační kapacity vlivem záhřevu. 23°C
95°C
2250 2000
µmol Trolox · l-1
1750 1500 1250
1000 750 500 250 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819 2021222324252627282930 3132333435
Číslo vzorku
Graf č. 1 Srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu metodou DPPH
Srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu při pouţití metody FRAP je znázorněno na grafu č. 2. U vzorků č. 19, 24 a 30 nedošlo k prokazatelné změně antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu. V prvním případě se jednalo o smíšený med s podílem medu květového a medu medovicového, směs medů ze zemí ES a ze zemí mimo ES, balený v České republice pro PENNY Market s.r.o. V druhém případě o med květový 39
z Horky nad Moravou z roku 2004. Třetím a posledním vzorkem, u kterého nedošlo k prokazatelné změně antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu, byl med květový z České republiky od firmy JANKAR PROFI, s.r.o. z roku 2014. U zbývajících 32 vzorků k prokazatelné změně antioxidační kapacity došlo. U vzorků č. 31, 2, 35, 29, 4, 25, 33, 34, 7, 5, 31, 3, 10, 8, 28, 6, 9, 27, 14, 26, 22, 23, 13, 20, 12 a 17 došlo prokazatelně ke sníţení antioxidační kapacity vlivem záhřevu na teplotu 95°C po dobu 5 minut. Pořadí vzorků je uvedeno chronologicky od nejmenšího po nejvyšší rozdíl hodnot, o které při sníţení antioxidační kapacity došlo. U zbylých osmi vzorků se naopak antioxidační kapacita vlivem záhřevu prokazatelně zvýšila a to u vzorků č. 32, 16, 18, 15, 1 a 21. Pořadí vzorků je uvedeno chronologicky od nejmenšího po nejvyšší rozdíl hodnot, o které při zvýšení antioxidační kapacity došlo. Lze tedy shrnout, ţe v případě metody FRAP nedošlo k prokazatelné změně antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu u tří vzorků medu. U zbylých 32 vzorků z k prokazatelné změně antioxidační kapacity došlo. Z tohoto počtu celkově 26 vzorků vykazovalo prokazatelné sníţení antioxidační kapacity vlivem záhřevu na teplotu 95°C. U zbylých šesti vzorků naopak došlo prokazatelně ke zvýšení antioxidační kapacity vlivem záhřevu.
40
23°C
95°C
2500 2250
µmol Trolox · l-1
2000 1750 1500 1250 1000
750 500 250 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819 2021222324252627282930 3132333435
Číslo vzorku Graf č. 2 Srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu metodou FRAP
Porovnáme-li výsledky obou metod, u metody DPPH došlo vlivem tepelného záhřevu spíše ke zvýšení antioxidační kapacity. U metody FRAP byl počet vzorků, u kterých došlo ke sníţení či zvýšení srovnatelný. Při srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu, měřených metodou FRAP, s jinými autory lze tvrdit, ţe výsledky měření vybraného souboru 35 vzorků se shodují s výsledky měření, prováděných za stejných podmínek, včetně vybraného počtu vzorků (ŠARIĆ et al., 2013). Více autory byl také potvrzen fakt, ţe vliv ohřevu na změnu antioxidační kapacity ve vybraných vzorcích medu můţe nastat, či naopak nemusí (WANG et al., 2004; ŠARIĆ et al., 2013).
41
6. Závěr
Diplomová práce se zabývala problematikou metod hodnocení kvality medu. Experimentální část zahrnuje soubor 35 vzorků medu, u kterých bylo provedeno stanovení titrační kyselosti při teplotě 23°C. Dále bylo provedeno stanovení antioxidační kapacity dvěma metodami, jednalo se o metodu DPPH a FRAP. U obou uvedených metod byly vzorky měřeny nejdříve při teplotě 23°C a poté po zahřátí na 95°C po dobu 5 min. Bylo sledováno srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu při pouţití metody DPPH a FRAP. Analýzou rozptylu bylo zjištěno, ţe v případě metody DPPH nedošlo ke statisticky prokazatelné změně antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu u jednoho vzorku medu. U zbylých 34 vzorků z k prokazatelné změně antioxidační kapacity došlo. Z tohoto počtu celkově dva vzorky vykazovaly prokazatelné sníţení antioxidační kapacity vlivem záhřevu na teplotu 95°C. U zbylých 32 vzorků naopak došlo prokazatelně ke zvýšení antioxidační kapacity vlivem záhřevu. V případě metody FRAP bylo analýzou rozptylu zjištěno, ţe nedošlo ke statisticky prokazatelné změně antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu u tří vzorků medu. U zbylých 32 vzorků z k prokazatelné změně antioxidační kapacity došlo. Z tohoto počtu celkově 26 vzorků vykazovalo prokazatelné sníţení antioxidační kapacity vlivem záhřevu na teplotu 95°C. U zbylých šesti vzorků naopak došlo prokazatelně ke zvýšení antioxidační kapacity vlivem záhřevu. Porovnáme-li tedy výsledky obou metod, u metody DPPH došlo vlivem tepelného záhřevu spíše ke zvýšení antioxidační kapacity. U metody FRAP byl počet vzorků, u kterých došlo ke sníţení či zvýšení srovnatelný.
42
7. Souhrn a Resumé, klíčová slova
Metody hodnocení kvality medu
Diplomová práce na téma Metody hodnocení kvality medu byla řešena na Ústavu posklizňové technologie zahradnických produktů Zahradnické fakulty v Lednici Mendelovy univerzity v Brně v letech 2013 aţ 2015. Literární část práce zahrnuje současné právní poţadavky na kvalitu medu a popis analytických moţností stanovení kvalitativních parametrů medu. Experimentální část popisuje soubor 35 vzorků medu, u kterých bylo provedeno stanovení titrační kyselosti při teplotě 23°C. Dále bylo provedeno stanovení antioxidační kapacity dvěma metodami, jednalo se o metodu DPPH a FRAP. U obou uvedených metod byly vzorky měřeny nejdříve při teplotě 23°C a poté po zahřátí na 95°C po dobu 5 min. Bylo sledováno srovnání změn antioxidační kapacity vlivem tepelného záhřevu při pouţití metody DPPH a FRAP. Po srovnání výsledků změn antioxidační kapacity oběma metodami bylo zjištěno, ţe u metody DPPH došlo vlivem tepelného záhřevu spíše ke zvýšení antioxidační kapacity. U metody FRAP byl počet vzorků, u kterých došlo ke sníţení či zvýšení srovnatelný.
Klíčová slova: med, kvalita, antioxidační kapacita.
43
Methods of honey quality assessment
Diploma thesis „Methods of honey quality assessment“ was made at the Department of Post-Harvest Technology of Horticultural Products of Horticultural Faculty at Mendel University in Brno in the years of 2013 – 2015. Theoretical part of the thesis includes todays legal requirement for honey quality and description of the analytical possibilities of honey qualitative parameters assessment. Experimental part describes 35 honey samples in which the determination of volumetric acidity at 23°C was analyzed. Furthermore, the assessment of antioxidant capacity was made by two methods - DPPH and FRAP. The samples were measured at 23°C and then at 95°C for 5 minutes in both methods. Comparison of antioxidant capacity changes owing to warming was made in both methods DPPH and FRAP. It was found, that the antioxidative capacity after warming increased in DPPH method. In FRAP method, the number of samples, in which decrease or increase occured was comparable.
Key words: honey, quality, antioxidant capacity.
44
8. Použitá literatura
AMES, B. N., SHIGENAGA, M. K., HAGEN, T. M. Oxidants, antioxidants and degenerative diseases of aging. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1993, 90, p. 7915-7981.
BOGDANOV, S., MARTIN, P., LŰLLMAN, C. Harmonised methods of the European Honey Commission. Apidologie, Extra issue, 1997, p. 1 - 59.
D´ARCY, B. Antioxidants in Australian Floral Honeys. Australian Government, RIRDC publication, 2005, 05/040, [online] [cit. 8. 3. 2015].
Dostupné z:
http://www.rirdc.gov.au/reports/HBE/05-040sum.htm.
FRANK, R. Zázračný med. Líbeznice: Víkend, 2010, 124 s. ISBN 978-80-7433-024-7.
GANGOLLI S. (ed.) (1999): The dictionary of substances and their effects. Cambridge, The royal society of chemistry.
HÍC, P. Stúdium antioxidačnej kapacity. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2012. Disertační práce. Zahradnická fakulta v Lednici, Ústav posklizňové technologie zahradnických produktů.
JŮZL, M., NEDOMOVÁ Š. Sborník souhrnů sdělení XXXV. semináře o jakosti potravin a potravinových surovin "Ingrovy dny". V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2009. ISBN 978-80-7375-281-1.
45
KALÁBOVÁ,
K.,
VORLOVÁ,
hydroxymethylfurfuralu
v
medu
L.,
BORKOVCOVÁ
[online]
[cit.
3.
7.
I.
Dynamika
2015].
tvorby
Dostupné
z:
http://www.toxi.szm.com/Rf2004/028_Kalabova.pdf.
KUBIŠ I., INGR I. (1998): Effects inducing changes in hydroxymethylfurfural content in honey. Czech J. Anim. Sci., Vol. 43, p. 379-383.
LONNROT, K., METSA-KETELA, T., MOLNAR, G., AHONEN, J. P., LATVALA, M., PELTOLA, J., PIETILA, T., ALHO, H. The effect of scorbate and ubiquinone supplementation on plasma and CSF total antioxidant capacity. Free Radical Biology and Medicine, 1996, 21(2), p. 211-217.
POTRAVINÁŘSKÉ AKTUALITY – výţiva, trendy v potravinářství, legislativa. 0/2001, p. 11, vydavatel Ústav zemědělských a potravinářských informací Praha.
PŘIDAL, A. Vznik, získávání, zpracování a kontrola medu: odborný kurz: další vzdělávání pedagogických pracovníků Středních odborných škol. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2013, 89 s. ISBN 978-80-7375-737-3.
ŠARIĆ, G., MARKOVIĆ, K., VUKIČEVIĆ, D., LEŢ, E., HRUŠKAR, M., VAHČIĆ N. (2013): Changes of antioxidant activity in honey after heat treatment. Czech J. Food Sci., 31, p. 601–606.
TITĚRA, D. Včelí produkty mýtů zbavené: med, vosk, pyl, mateří kašička, propolis, včelí jed. Vyd. 2. Praha: Brázda, 2013, 175 s., [24] s. obr. příl. ISBN 978-80-209-03983.
46
TOMŠÍK, B., SVOBODA, J. Včelařství. 2. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1953, 212 s.
VELÍŠEK, J. Chemie potravin. Vyd. 2., upr. Tábor: OSSIS, 2002, xii, 343 s. ISBN 8086659-02-x.
WANG, X. H., GHELDOF, N., ENGESETH, N. J. (2004): Effect of processing and storage on antioxidant capacity of honey. Journal of Food Science, 69, p.96–101.
ZELENÝ, T. Chemiluminiscenční stanovení antioxidační kapacity vína. Univerzita Palackého, Olomouc, 2004.
Vyhláška č. 76/2003 Sb. Ministerstva zemědělství ČR ze dne 6. 3. 2003, kterou se stanoví poţadavky pro přírodní sladidla, med, cukrovinky, kakaový prášek a směsi kakaa s cukrem, čokoládu a čokoládové bonbony (oddíl 2, § 7 - § 10), kterou se provádí § 18 písm. a), d), j), a k) zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů, pro přírodní sladidla, med, nečokoládové cukrovinky kakaový prášek a směsi kakaa s cukrem, čokoládu a čokoládové cukrovinky.
Zákon č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů.
47
Přílohy Tab. č. 1 Chemické sloţení medu Průměr
Směr. odchylka
Rozsah
voda [%] fruktóza [%]
17,2 38,2
1,5 2,1
13,4-22,9 27,2-44,3
glukóza [%]
31,3
3,0
22,0-40,7
sacharóza [%] maltóza [%]
1,3
0,9
0,2-10,1
7,3
2,1
2,7-16,0
obvykle méně
obvykle více
-
-
0,0-15,0
chybí nebo jen stopy
vţdy přítomná
1,5
1,0
0,1-12,5
niţší
vyšší
(jako kys. glukonová, ost. kys. jen stopy)
0,57
0,20
0,17-1,17
popel [%] protein [%] prolin [mg.kg-1] tuk [%] pH
0,169 0,208 521 0,015 3,91
0,15 0,087 276 -
0,020-1,028 0,071-0,786 154-1514 3,42-6,10
Složka
(redukující sacharidy v medu se vyjadřují jako maltóza)
melecitóza [%] dextriny [%] (+ ost. vyšší cukry) kyseliny celkem [%]
48
Obsah v medu nektarovém medovicovém bývá vyšší bývá niţší součet součet obsahu obsahu G a F G a F bývá bývá vyšší niţší obvykle více obvykle méně
bez významných rozdílů niţší výrazně vyšší niţší vyšší niţší vyšší bez významných rozdílů bez významných rozdílů
Tab. č. 2 Smyslové poţadavky na med Med
Konzistence a vzhled
Chuť
Barva
Květový
mírně aţ silně viskózní, tekutý, částečně aţ plně krystalický
výrazně sladká aţ škrablavá
vodově čistá aţ s nazelenalým nádechem, slabě ţlutá aţ zlatavě ţlutá
medovicový
mírně aţ silně viskózní, tekutý, částečně aţ plně krystalický
sladká, popřípadě kořeněná aţ mírně škrablavá
tmavohnědá s nádechem do červenohněda
Dle vyhlášky č. 76/2003 Sb. Ministerstva zemědělství ČR ze dne 6. 3. 2003, kterou se stanoví poţadavky pro přírodní sladidla, med, cukrovinky, kakaový prášek a směsi kakaa s cukrem, čokoládu a čokoládové bonbony (oddíl 2, § 7 - § 10), kterou se provádí § 18 písm. a), d), j), a k) zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů, pro přírodní sladidla, med, nečokoládové cukrovinky kakaový prášek a směsi kakaa s cukrem, čokoládu a čokoládové cukrovinky.
49
Tab. č. 3 Fyzikální a chemické poţadavky na med Druh medu Požadavek součet obsahů fruktózy a glukózy (% hmot. nejméně) obsah sacharózy (% hmot. nejvýše) obsah vody (% hmot. nejvýše)3) kyselost (mekv.kg-1 nejvýše) hydroxymethylfurfural (mg.kg-1 nejvýše)4) obsah ve vodě nerozpustných látek (% hmot. nejvýše)2) elektrická vodivost (mS.m-1)5) aktivita diastázy (stupňů podle Schadeho nejméně)6)
květový
medovicový
pekařský (průmyslový)
60,0
45,0
-
5,0 1)
5,0
-
20,0
20,0
23,0
50,0
50,0
80,0
40,0
40,0
-
0,10
0,10
-
nejvýše 80,0
nejméně 80,0
-
8,0
8,0
-
1) U medu květového jednodruhového akátového z trnovníku akátu (Robinia pseudoacacia), z tolice vojtěšky (Medicago sativa), z banksie (Banksia menziesii),
z kopyšníku
(Hedysarum),
z blahovičníku
(Eucalyptus
camadulensis), z Eucryphia lucida, z Eucryphia milliganii, z citrusů (Citrus spp.), můţe být obsah sacharózy nejvýše 10%; u levandulového medu (Lavandula spp.) a u medu z brutnáku lékařského (Borago officinalis) můţe být obsah sacharózy nejvýše 15%. 2) U medu lisovaného se připouští nejvýše 0,50% hmotnostních ve vodě nerozpustných látek. 3) U vřesového (Calluna) medu a medu průmyslového můţe být obsah vody nejvýše 23%; u medu z vřesu (Calluna) určeného pro průmyslové účely můţe být obsah vody nejvýše 25%.
50
4) U medů deklarovaného původu z regionů s tropickým klimatem a směsi těchto medů můţe být obsah hydroxymethylfurfuralu nejvýše 80 mg.kg-1. 5) Výjimky: planika (Arbutus unedo), vřesovec (Erica), blahovičník (Eucalyptus camadulensis), lípa (Tilia spp.), vřes obecný (Calluna vulgaris), Leptospermum, Melaleuca spp. 6) U medu s přirozeně nízkým obsahem enzym (citrusové medy) a obsahem hydroxymethylfurfuralu niţším neţ 15 mg.kg-1
můţe být aktivita diastázy
nejméně 3.
Dle vyhlášky č. 76/2003 Sb. Ministerstva zemědělství ČR ze dne 6. 3. 2003, kterou se stanoví poţadavky pro přírodní sladidla, med, cukrovinky, kakaový prášek a směsi kakaa s cukrem, čokoládu a čokoládové bonbony (oddíl 2, § 7 - § 10), kterou se provádí § 18 písm. a), d), j), a k) zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů, pro přírodní sladidla, med, nečokoládové cukrovinky kakaový prášek a směsi kakaa s cukrem, čokoládu a čokoládové cukrovinky.
51
Tab. č. 4 Titrační kyselost jednotlivých vzorků medu Číslo vzorku 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Titrační kyselost [mekv . kg -1] 53,8 17,0 36,4 31,2 50,0 14,6 59,6 18,4 12,0 11,2 10,4 35,2 33,2 17,6 22,8 32,0 11,8 30,4 15,4 37,2 53,0 29,8 18,8 35,6 11,2 24,2 25,0 27,2 25,8 29,6 29,0 37,0 27,2 44,2 18,8
52
