Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Определение качества меда по содержанию в нем пероксида водорода
ВАК РФ 06.02.05, Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

Автореферат диссертации по теме "Определение качества меда по содержанию в нем пероксида водорода"

На правах рукописи

Ярова Ольга Александровна

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА МЕДА ПО СОДЕРЖАНИЮ В НЕМ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА

06.02.05 - ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

7 НОЯ 2013

Москва-2013

005537182

Работа выполнена в лаборатории ветеринарной санитарии в пчеловодстве Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии).

Научный

руководитель: кандидат биологических наук, доцент

Сохликов Алексей Борисович, (ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии)

Официальные

оппоненты: доктор ветеринарных наук, профессор

Долгов Виктор Андреевич,

ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии, заведующий лабораторией ветеринарно-санигарной экспертизы мяса, рыбы и других пищевых продуктов

доктор биологических наук, профессор Маннапов Альфир Габдуллович, ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева, заведующий кафедрой пчеловодства и рыбоводства

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Московская государственная

академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВПО МГАВМиБ)

Защита состоится «04» декабря 2013 г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д.006.008.01. при ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гагиены и экологии» Россельхозакадемии по адресу: 123022, г. Москва, Звенигородское шоссе, д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии Россельхозакадемии.

Автореферат разослан «Л<Ру> 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук ' Крутько Н.С.

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. На протяжении многих веков натуральный пчелиный мед является основной продукцией пчеловодства. По данным некоторых исследователей, производство меда в России, в среднем, составляет 100 - 120 тыс. т в год (Заикина В.И., 2007, 2008; Залилова З.А., 2008; Кривцов Н.И., 2008; Бурмистрова Л.А., 2008; Пономарев A.C., 2003, 2005).

Из множества литературных источников известно, что натуральный мед - не только ценный пищевой продукт, но и лечебный продукт, широко используемый как в народной медицине, так и в фармакопее. Целебные свойства меда проявляются в повышении защитных свойств организма человека и способности подавлять жизнедеятельность различных микроорганизмов, поэтому его применяют для профилактики и лечения различных заболеваний (Еловикова Е.А. с соавт., 2006; Ивановский Ю.А., 2007; Уроженко O.A., 2003; ЧепурнойИ.П., 2000, 2001; Molan P.C., 2009).

О природе веществ, придающих меду антимикробные свойства, единой точки зрения нет. Одним из факторов ингибирующего действия меда на бактерии некоторые ученые считают пероксид водорода (IIB), который образуется в глюкозоокислительной системе под воздействием фермента глюкозооксидазы (Аганин A.B., 1985; Дустманн Я.Х., 1979; White J.W. et al., 1962, 1963).

Вместе с тем, мед - продукт, который очень часто подвергается фальсификации. При повышенном спросе недобросовестные пчеловоды под видом меда реализуют потребителю различные фальсификаты. Так, например, для увеличения массы продукта пчелам скармливают различные сахаристые вещества или сахарный сироп, что значительно ухудшает качество продукта. Фальсифицированный и некачественный мед не только не обладает целебными свойствами, но может представлять угрозу для здоровья человека (Заикина В.И., 1997, 2008, 2012; Ивашевская Е.Б. с соавт., 2007;

Кайгородов Р.В. с соавт., 2009; Клочко Р.Т., 2002; Смирнов А.М. с соавт., 2005; Хорт Хельмут, 2007; Чепурной И.П., 2002).

В настоящее время обнаружение некачественного меда и его фальсификатов основано на комплексной оценке по органолептическим и физико-химическим показателям, что требует материальных и временных затрат. Однако некоторые методы хотя и дают объективные результаты, но зачастую трудоемки в исполнении и дорогостоящи.

Таким образом, актуальным является применение новых, дополнительных показателей качества и натуральности меда, а также разработка методов их измерения.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучение возможности применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода в меде как показателя качества и натуральности этого продукта.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) изучить возможность применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода (ПВ) в меде;

2) сравнить чувствительность спектрально-йодометрического метода с чувствительностью метода, разработанного J.W. White с соавт.;

3) определить содержание пероксида водорода в меде различного ботанического и географического происхождения спектрально-йодометрическим методом;

4) определить содержание пероксида водорода в меде при различных сроках хранения в условиях, соответствующих и не соответствующих требованиям ГОСТа;

5) определить содержание пероксида водорода в меде, подвергнутом различным режимам термообработки;

6) изучить взаимосвязь содержания пероксида водорода с другими показателями качества меда;

7) установить возможность выявления некоторых фальсификаций меда по определению содержания в них пероксида водорода;

8) изучить влияшге пероксида водорода на бактерицидную активность меда разного ботанического происхождения.

Научная новизна. Изучена возможность применения спекгрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода (ПВ) в меде как показателя его качества и натуральности. Определено содержание ПВ в меде разного ботанического и географического происхождения и выявлена взаимосвязь между содержанием ПВ и ботаническим происхождением меда. Показана возможность использования содержания ПВ для обнаружения меда, подвергнутого различным режимам термообработки и хранения, а также для выявления фальсификаций меда. Изучено влияние содержания ПВ на бактерицидную активность меда разного ботанического происхождения.

Практическая значимость работы. Для практики предложен новый показатель качества и натуральности меда - пероксид водорода, количественно измеряемый спектрально-йодометрическим методом.

На основании проведенных исследований разработаны:

- Методическое пособие по определению пероксида водорода в меде спектрально-йодометрическим методом (утверждено Отделением ветеринарной медицины РАСХН 08.02.2012 г.), п.п. 7, 8;

- Патент РФ № 2477469 «Способ контроля качества меда». Заявка № 2012110097/15. Приоритет изобретения 16.03.2012. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.03.2013 г. Опубликован: 10.03.2013 г. Бюл. № 7;

- Патент РФ № 2477470 «Способ количественного определения пероксида водорода в натуральных медах и других продуктах пчеловодства». Заявка № 2012110098/15. Приоритет изобретения 16.03.2012. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.03.2013 г. Опубликован: 10.03.2013 г. Бюл. № 7.

Основные положения, выносимые на защиту:

- изучение возможности применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода в меде как показателя его качества и натуральности;

- определение ПВ в меде разного ботанического и географического происхождения спектрально-йодометрическим методом;

- выявление по содержанию ПВ меда, подвергнутого термообработке, а также меда, хранящегося при условиях, не соответствующих требованиям ГОСТа;

- выявление некоторых фальсификаций меда по содержанию ПВ;

- изучение влияния содержания ПВ на бактерицидную активность меда различного ботанического происхождения.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на: IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (г. Москва, ФГБОУ ВПО МГУПП, 2011 г.); Международной конференции «Повышение качества и безопасности продукции животноводства и кормов» (г. Москва, ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии, 2012 г.); Международной юбилейной научно-практической конференции, посвященной 45-летию ГНУ Прикаспийский зональный научно-исследовательский ветеринарный институт «Проблемы ветеринарной медицины в условиях реформирования сельскохозяйственного производства» (г. Махачкала, ГНУ ПЗНИВИ Россельхозакадемии, 2012 г.); заседании Ученого совета ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии (2012 г.); Международной научно-практической конференции «Обеспечение качества и безопасности продуктов животного происхождения» (г. Москва, ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии, 2013 г.); расширенном совещании ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии (2013 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, 4 из которых - в изданиях, входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ, и 2 Патента РФ.

Структура ii объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, практических предложений, списка использованной литературы и приложений. Диссертация изложена на 112 страницах компьютерного текста, содержит 9 таблиц и 8 рисунков. Список литературы включает 198 источников отечественных и зарубежных авторов.

2. Собственные исследования 2.1. Материалы и методы исследований

Работу проводили в период с 2011 но 2013 гг. в лаборатории ветеринарной санитарии в пчеловодстве ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии и на экспериментальной пасеке ВНИИВСГЭ (ОПХ «Милет»),

Определение органолептических и физико-химических показателей меда проводили в соответствии с ГОСТ 19792-2001 «Мед натуральный. Технические условия» в лаборатории ветеринарной санитарии в пчеловодстве ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии. Определение пероксида водорода в меде осуществляли на базе лаборатории фотобионики Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт химической физики им. H.H. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН). Определение содержания в меде редуцирующих Сахаров, сахарозы и гидроксиметилфурфураля осуществляли методом ВЭЖХ на базе Городской ветеринарной лаборатории «ГУ Мосветобъединение».

Объектами исследования были пробы меда, поступившие для реализации на Всероссийских ярмарках из разных регионов России.

Отбор и подготовку проб проводили в соответствии с ГОСТ 197922001 «Мед натуральный. Технические условия» в период проведения Всероссийских ярмарок меда, организованных Российским союзом пчеловодов - ярмарка «Царицыно» (август-сехггябрь 2011 г.), «Манеж» (февраль-март 2011 и 2012 гг.). Всего было изучено 226 проб меда.

2.2. Результаты исследований 2.2.1. Изучение возможности применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида

водорода (ПВ) в меде

На первом этапе исследований нами была изучена возможность использования спектрально-йодометрического метода определения содержания пероксида водорода (ПВ) в меде. В основу был положен метод, предложенный J. Premkumar, R. Ramaraj (1999) для выявления количества ПВ в водных системах. Нами была отработана пробоподготовка меда с целью получения из него аналитического водного раствора. Остальные этапы анализа проводились в соответствии с методом J. Premkumar, R. Ramaraj (рисунок 1).

Взвешивание 1 г образца меда 1

Добавление 2 мл дистиллированной воды 1

Помещение образцов на ролики типа Vortex для перемешивания до полного разбавления

I

Отбор 1 мл аналитического раствора I

Добавление к полученному аналитическому раствору 1 мл H2SO4 (0,2 моль/л)

i

Пропускание углекислого газа через аналитический раствор

I

Смешивание аналитического раствора с 2 мл обескислороженного 5%-го водного

раствора йодида калия i

Повторное пропускание углекислого газа через аналитический раствор

I

Выдержка готовых образцов при комнатной температуре в темноте в течение 1 сут

I

Запись электронного спектра образцов на спектрофотометре

I

Расчет количества пероксида водорода в мг/кг

Рис. 1. Схема определения содержания пероксида водорода в меде спектрально-йодометрическим методом.

Регистрацию выделившегося йода осуществляли с помощью спектрофотометра DR/4000 (фирма Hach, США). Измерения для каждого образца и отрицательных контролей проводили трехкратно, вычисляли

среднее арифметическое показаний прибора. Количество ПВ исчисляли в миллиграммах, содержащихся в 1 кг меда (мг/кг).

2.2.2. Сравнение чувствительности снектралыю-нодометрического метода с чувствительностью метода, разработанного J.W. White, Jr., М.Н. Subcrs, A.I. Schepartz

Нами было проведено сравнение чувствительности спектралыю-йодометрического метода с чувствительностью метода, разработанного американскими учеными J.W. White с соавт. (1962), и основанного на изменении цвета раствора меда за счет о-дианизидина (красящего вещества) и пероксидазы в присутствии пероксида водорода.

Данный выбор объясняется тем, что, как было установлено в результате литературно-патентного поиска, другие методы определения ПВ в меде в настоящее время не разработаны. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Из данных, представленных в таблице, видно, что полнота определения содержания ПВ в меде спектрально-йодометрическим методом больше, чем с использованием физико-химического метода, разработанного J.W. White с соавторами. Так, при определении ПВ в образцах гречишного меда чувствительность была больше в 2,05 раза, лотового меда - в 1,89 раза, донникового - в 2,04 раза и подсолнечников ого - в 2,02 раза.

Следует отмстить, что образцы меда одного и того же ботанического происхождения, но поступившие из разных регионов, по содержанию ПВ достоверно не различались. Так, для проб гречишного меда разница не превышала 0,08 мг/кг, липового - 0,22 мг/кг, донникового - 0,08 мг/кг, подсолнечникового - 0,15 мг/кг.

Таблица 1

Содержание ПВ, определяемое спектрально-йодометрическим методом, и

методом, разработанным J. W. White с соавт.

Исследуемые образцы меда Содержание ПВ, определенное по методу J.W. White с соавт., мг/кг Содержание ПВ, определенное спектрально-йодометрическим методом, мг/кг

Ботаническое происхож -дение Географическое происхождение Кол-во проб

Гречишный Курская обл. 5 4,52±0,02 9,23±0,01

Ростовская обл. 6 4,48±0,02 9,20±0,02

Липовый Саратовская обл. 5 5,72±0,03 10,75±0,01

Краснодарский край 6 5,76±0,02 10,77±0,01

Респ. Марий Эл 7 5,58±0,0 2 10,76±0,02

Донниковый Саратовская обл. 7 3,28±0,02 6,68±0,02

Ростовская обл. 6 3,27±0,03 6,62±0,03

Краснодарский край 5 3,25±0,03 6,65±0,02

Подсол- нечнико- вый Ростовская обл. 6 2,43±0,02 4,98±0,03

Волгоградская обл. 6 2,54±0,02 5Д0±0,02

Саратовская обл. 5 2,55±0,01 5,11±0,01

Примечание: г = 0,9

2.2.3. Определение содержания пероксида водорода в меде различного ботанического и географического происхождения спектрально-йодометрическим методом

На следующем этапе мы провели определение ПВ в свежеоткачанном меде различного ботанического и географического происхождения с целью установления возможной зависимости количества ПВ от вида меда и места его получения. Результаты исследований представлены в таблице 2.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что в образцах донникового, гречишного, липового и подсолнечникового меда содержится разное количество ПВ. Так, в образцах липового меда оно составило до 11,17 мг/кг, в пробах гречишного - до 9,70 мг/кг, донникового - до 7,14 мг/кг, а в образцах подсолнечникового не превысило 5,52 мг/кг. В образцах полифлорного меда отмечалось самое большое количество ПВ - от 11,70 до 12,14 мг/кг.

Таблица 2

Содержание ПВ в меде различного ботанического и географического

происхождения

Исследуемые образцы меда

Ботаническое происхождение Географическое происхождение Кол-во образцов Количество ПВ, мг/кг

Донниковый Саратовская обл. 10 7,12±0,02

Волгоградская обл. 10 7,10±0,02

Ростовская обл. 11 7,10±0,03

Краснодарский край 11 7,12±0,01

Гречишный Курская обл. 10 9,68±0,01

Воронежская обл. 12 9,67±0,02

Ростовская обл. 12 9,68±0,02

Липовый Саратовская обл. 8 И,15±0,02

Краснодарский край 8 11,14±0,01

Республика Марий Эл 7 11,15±0,02

Кировская обл. 7 11,16±0,01

Республика Адыгея 7 11,14±0,02

Воронежская обл. 8 11,15±0,01

Подсолнечниковый Ростовская обл. 10 5,50±0,01

Волгоградская обл. 9 5,48±0,02

Саратовская обл. 9 5,50±0,02

Республика Адыгея 10 5,49±0,03

Краснодарский край 9 5,50±0,01

Полифлорный мед (разнотравие): - гречиха, клевер, василек Курская обл. 4 11,85±0,02

- подсолнечник, липа, клевер Краснодарский край 5 11,71±0,01

липа, донник белый Саратовская обл. 4 12,13±0,01

- подсолнечник, гречиха Ростовская обл. 4 11,75±0,02

Примечание: Р<0,05

Разница в количестве ПВ в образцах меда одного ботанического происхождения, но поступивших из разных регионов России, для донникового меда не превышала 0,07 мг/кг, для гречишного - 0,04 мг/кг, для

липового - 0,05 мг/кг, подсолнечникового - 0,06 мг/кг, полифлорного - 0,44 мг/кг.

Таким образом, мед в зависимости от своего ботанического происхождения содержит разное количество ПВ. Больше всего ГШ содержится в полифлорном, липовом и гречишном меде, и меньше - в подсолнечниковом. Разница в содержании ПВ в образцах меда одного и того же ботанического, но разного географического происхождения была незначительной, что свидетельствовало об отсутствии зависимости количества ПВ в меде от региона, в котором он был получен.

2.2.4. Определение содержания пероксида водорода в меде при различных сроках хранения в условиях, соответствующих и не

соответствующих требованиям ГОСТа Нами было проведено определение количества ПВ в меде на различных сроках хранения с целью выявления возможных изменений в его количественном содержании. Образцы меда хранили в течение 12 мес и ежемесячно измеряли в них содержание ПВ. Условия хранения соответствовали требованиям ГОСТа 19792-2001. Изменения в содержании ПВ, произошедшие в процессе хранения образцов меда, представлены на рисунке 2.

Как видно из данных, представленных на графике, при хранении в меде происходило постепенное снижение количества ПВ. Наиболее интенсивное снижение количества ПВ во всех исследованных образцах начиналось на 5-м мес хранения. Так, в образцах липового меда количество ПВ с момента откачки до 5-го мес снизилось на 5,59%, а с 5-го по 12-й - на 36,21%; гречишного - на 4,65 и 44,32%, соответственно; донникового - на 6,46 и 50,84%, соответственно; подсолнечникового - на 7,27 и 57,64%, соответственно.

О -4-Т-,-,-.-,-,-,-т-т-1-I-Г-

0123456 789 10 11 12 Сроки хранения, мес

—•—Липовый мед —м—Гречишный мед

—Ar— Донниковый мед ......Подсолнечниковый мед

Рис. 2. Изменение содержания ПВ в меде при хранении.

Таким образом, на 12-м мес хранения содержание ПВ в меде уменьшилось на 41,80 - 64,91% в зависимости от его ботанического происхождения.

Далее нами были проведены исследования по изучению влияния на содержание ПВ режимов хранения меда, не соответствующих требованиям ГОСТа. Для этого образцы меда разного ботанического происхождения хранили при низких температурах (3 °С и —18 °С) и при воздействии прямых солнечных лучей (в люминостате КС-200) в течение 5 мес. Измерение количества ПВ проводили трижды - после 1, 2,5 и 5 мес хранения. Контрольные пробы меда хранили при температуре 16 °С в защищенном от прямых солнечных лучей месте.

Выбор указанных температур объясняется тем, что, некоторые пчеловоды, несмотря на запрет ГОСТа, осуществляют хранение меда при таких режимах.

Полученные данные показали, что количество ПВ во всех пробах меда, хранившихся при температуре 3 °С, снижалось незначительно и было на 0,02 - 0,09 мг/кг меньше, чем в контрольных образцах. Хранение образцов меда при температуре -1 8 °С привело к снижению в них содержания ПВ. Так,

после хранения проб в течение I мес его количество по отношению к контрольным образцам снизилось в 1,99 - 2,02 раза, после 2,5 мес - в 2,79 -2,90 раза, а после 5 мес - в 4,63 - 4,88 раза.

Хранение меда при воздействии прямых солнечных лучей также приводило к снижению содержания ПВ: после 1 мес оно уменьшилось в 1,59 - 1,63 раза по отношению к контрольным пробам, после 2,5 мес - в 2,80 -2,93 раза, после 5 мес - в 4,63 - 4,88 раза.

Таким образом, несоответствие условий хранения меда требованиям ГОСТа обусловливает резкое снижение в нем такого показателя, как количество ПВ, что можно использовать для выявления данных нарушений при проведении ветеринарно-санитарной экспертизы этого продукта. 2.2.5. Определение пероксида водорода в меде, подвергнутом различным режимам термообработки

Следующим этапом работы явилось изучение влияния термической обработки меда на содержание в нем пероксида водорода. С этой целью исследуемые образцы меда разного ботанического происхождения подвергали нагреванию при 60, 80 и 90 °С в течение 2 ч на водяной бане. Результаты представлены в таблице 3.

Из приведенных данных видно, что при нагревании образцов донникового меда при 60 °С количество ПВ снижалось в 3,4 раза, при 80 °С -в 4,2 раза, при 90 °С - в 5,3 раза. Термическая обработка образцов гречишного меда при 60 °С приводила к снижению в них количества ПВ в 4,2 раза, при 80 °С - в 5,3 раза, при 90 °С - в 6,7 раза. После нагревания липового меда при 60 °С происходило уменьшение ПВ в 4,1 раза, при 80 °С - в 6,3 раза, при 90 °С - в 7,8 раза. Прогревание образцов подсолнечникового меда приводило к уменьшению ПВ при 60 °С - в 4,4 раза, при 80 °С - в 9,6 раза, при 90 °С- в 24,4 раза.

Таким образом, после нагревания проб меда разного ботанического происхождения в них происходило резкое снижение количества ПВ. Так, в случае нагревания меда при 60 °С содержание пероксида водорода

снизилось, в среднем, на 75,63%, при 80 °С - на 84,60%, при 90 °С - на 89,14%.

Таблица 3

Изменение количества ПВ в образцах меда после термической обработки

Исследуемые образцы меда Количество пероксида водорода, мг/кг

Ботаническое происхождение Географическое происхождение Кол-во проб

до термообработки (контроль) после термообработки

при 60 °С при 80 °С при 90 °С

Дошга-ковый Ростовская обл. 11 б,65±0,02 2,00+0,02 1,54±0,02 1,26±0,01

Саратовская обл. 10 6,58±0,02 1,92±0,01 1,60*0,03 1,24±0,02

Краснодарский край 11 6,52±0,03 1,85±0,03 1,55±0,03 1,20±0,03

Гречишный Курская обл. 10 9,23±0,01 2,18±0,02 1,82±0,02 1,40±0,02

Воронежская обл. 12 9Д5±0,02 2,10±0,01 1,80±0,01 1,31±0,01

Ростовская обл. 12 9,25±0,02 2,28±0,02 1,85±0,02 1,42±0,03

Липовый Краснодарский край 8 10,97±0,01 2,70±0,01 1,81±0,01 1,50±0,02

Республика Марий Эл 7 10,60±0,01 2,60±0,01 1,77±0,03 1,20±0,02

Кировская обл. 7 10,52±0,02 2,50±0,02 1,50±0,02 1,42±0,02

Подсол- нечни- ковый Волгоградская обл. 9 4,90±0,03 1,10±0,02 0,60±0,02 0,21±0,03

Республика Адыгея 10 4,86±0,01 1,09±0,03 0,45±0,02 0,19±0,01

Ростовская обл. 10 4,89±0,02 1,15±0,02 0,50±0,02 0,20±0,02

Примечание: Р < 0,05 по сравнению с контролем.

Официальными методами выявления меда, подвергнутого нагреванию, являются качественный и количествешшй анализы содержания в нем ОМФ. Нами была показана возможность использования в качестве дополнительного

исследования определение содержания ПВ спектрально-йодометрическим методом. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4

Содержание ОМФ и ПВ в меде до и после нагревания

№ пробы п/п Содержание ОМФ, мг/кг Содержание ПВ, мг/кг

до нагревания после нагревания при 60 °С

качествен -ная реакция количественный анализ качественная реакция количественный анализ До нагрева -ния после нагревания при 60 °С

Липовый мед

1 - 3,45 + 20,72 10,52 2,50

2 - 1,76 + 11,01 10,97 2,70

3 - 1,65 + 10,11 10,60 2,60

Гречишный мед

4 + 8,67 + 52,11 9,23 2,18

5 - 6,54 + 38,91 9,15 2,10

6 + 6,95 + 40,98 9,25 2,28

д онниковый мед

1 + 7,56 + 45,22 6,52 1,85

8 - 4,22 + 25,20 6,58 1,92

9 - 4,48 + , 26,61 6,65 2,00

Подсолнечниковый мед

10 + 7,06 + 41,85 4,86 1,09

11 - 6,78 + 40,55 4,90 1,10

12 - 4,76 + 28,50 4,89 1,10

Примечание: + положительная реакция; - отрицательная реакция.

Как видно из данных таблицы, до термической обработки пробы меда №№ 4, 6, 7, 10 дали положительную реакцию на ОМФ. Количество ОМФ в них составило от 6,95 до 8,67 мг/кг, что в 3 - 4 раза меньше предельно допустимого уровня, установленного ГОСТом (25,0 мг/кг).

При нагревание образцов при 60 °С все пробы меда дали положительную реакцию на ОМФ. Содержание ОМФ в них оказалось в 6 раз выше, чем до нагревания. Однако в пробах №№ 1, 2 и 3 его предельно

допустимая концентрация превышена не была. Количество ПВ после нагревания меда при 60 °С снизилось в 3,4 - 4,4 раза во всех образцах.

Таким образом, выявление меда, подвергнутого термической обработке при температуре 60 °С, по анализу содержания в нем ОМФ не дало объективных результатов, в то время как с помощью определения содержания ПВ это нарушение было обнаружено.

2.2.6. Изучение взаимосвязи содержания пероксида водорода с другими показателями качества меда

Нами были проведены исследования, направленные на выявление взаимосвязи между содержанием ПВ и физико-химическими показателями качества меда (влажностью, содержанием Сахаров, диастазным числом, общей кислотностью, количеством ОМФ и каталазной активностью) с целью установления влияния изменения этих показателей на количество ПВ.

Для этого в образцах меда разного ботанического и географического происхождения в процессе хранения определяли динамику изменения не только количества ПВ, но и других показателей качества меда. Данные измерения проводили трижды - в начале хранения (в свежеоткачанном меде), в середине (на 5-м месяце) и в конце - на 12-м месяце храпения. Выбор 5-го, а не 6-го месяца в качестве середины срока хранения образцов объясняется тем, что, как ранее было показано, наиболее резкое изменение содержания ПВ происходило именно в этот временной период. Результаты отражены в таблице 5.

Полученные данные показали, что содержание ГШ находится во взаимосвязи с такими показателями меда, как процентное содержание глюкозы и количество каталазы. В процессе хранения меда происходит постепенное снижение количество глюкозы и ПВ (продукта ее распада), уменьшается и каталазная активность, но до уровня, достаточного для расщепления ПВ до более простых соединений, что обусловливает уменьшение его содержания в меде.

Таблица 5

Результаты определения физико-химических показателей и количества ПВ в меде в процессе ею хранения

Образцы меда

Масс, доля воды, %

Содержание Сахаров, %

Физико-химические показатели

Общая

Глюкоза

кислотность

1

см

Кол-во ОМФ, м г/кг

Катал аза, мм'1 О)

"1

Кол-во ПВ. мг/кт

Липовый (п=10)____

]>чишный_(п~10)_ Донниковый (n—10) Подсол нечниковый (п-10)______________________

16.8±0,2

16,6±0,1

16,2±0,3 16,8±0,1

___ ^вежеоткачанный мед (0 мес) - контроль

39,25±1,05 i 39,45±3,20

35,20^1,75 138,85^0,98

31.98±1,05 134,56±1.00

29,89±1,02 |35,25±1,02

2,52±0,35

2,20±0,40

2,19±0,45

12,4±0.2 2,15±0,15

45,2±0,2 I 2,15±0,15

2,45*0,52 ' 2,32±0,45

330±3,0_ ]_ 11,15±0j02_ 495±2,0 V 9,68±0.<)1

17,0*0.3 2,55±0,30 2,35±0,45 i 550+2,0

2,10±0,45 | 11,5±0,1 2,52±0,25

2,44±0,55 870±4,0

7,12±0,02

Липовый (п=10) I Гречишный (п= 10)

J 7,0±0,2 33,27±1,87

Донниковый (п-10) Подсолнечниковый (п=10)

' 17.2 :.0.2 ;37.03-й,02*~40,58±3,50 f40,Ï6±0,75

35,82±1,02

16,8±0,2 30,45±1.52 17,0±0,1 !27,92±1,03*

5 мес

3,30±0,401 11,5*0,2*

JjJUM^W |

29^.30!

,97±030! 42,3±0.1 * 2,65±0,45 H~5ϱb,2* '

2,54±0,50

!,60±0.15 160+0,15

з.ооьоДо"

4.45±0,50*

295±2,0* 46_5±2,0*

10,8±0,2»

Липовый (п=10) ; 17^4*0^1

17,2±0,1 \U-V.2

Г^ечмяный (n=10) Донниковый (п=)0) Подсолнечниковы й (п=10)

17,3±0,1

34,25±l_j05*j41,65±3,50 30.10vl.8Q 41,OSrO.95

28,54±1,50 37,85*1,05

25,40+1,02*136,77*1,02

12 мес _

3,96*0,25~| Ж±±0Д*

3.25*0,30 j 40,1*0,2*

3,00*0,25

1Т2±0"15*" З.КЫШ*

4,48 ±0,30* 4:76±0,50*

522±3,0*

5,50±0,02

10,75*0,01* 9,2Ы).()1 * '

6,67*0,02* ;

835*3,0* 5,№±0,02*

3.53+0.30*

3.05x0.50 ! 13,5x0,2*

2,90±0,50 i 9,2*0,2* | 3,51*0,25*

12,06*0,50*

11,55*0,65*

11,50*0,55*

257*2,0* ! 6,49*0.02*

440*4.0* i 4,94*0,01*

495*3,0*

12,34*0.55* I 812*4,0*

Примечание: *Р < 0,05 по сравнению с контролем.

3,04±0,02*

1,93*0,02*

J

2.2.7. Установление возможности выявления некоторых фальсификаций меда по определению содержания в них пероксида водорода

На данном этапе работы было проведено определение содержания ПВ в меде, полученном путем ферментативного гидролиза сахарозы, и в меде, полученном в результате подкормки пчел сахарным сиропом в период слабого медосбора. Для этого была проведена комплексная оценка, которая включала определение органолептических (цвет, аромат, вкус) и физико-химических (качественная реакция на ОМФ, диастазная активность, количество пыльцевых зерен и содержание сахарозы) показателей. После чего в образцах измерили количество ПВ. Контролем служили образцы натурального липового, гречишного и подсолнечникового меда.

Результаты исследований показали, что по органолелггическим показателям образцы меда, получешюго путем ферментативного гидролиза сахарозы, соответствовали требованиям ГОСТа, а по физико-химическим -нет. Так, во всех десяти пробах были выявлены: положительная качественная реакция на ОМФ, низкое диастазное число (менее 7 ед. Готе), отсутствие пыльцевых зерен и содержание сахарозы на 0,2 - 0,5% больше допустимого уровня.

Количество ПВ в пробах меда, полученного путем ферментативного гидролиза сахарозы, составило от 0,09 до 0,19 мг/кг, что в 57 раз меньше, чем в натуральном меде, в котором, в зависимости от ботанического происхождения, содержалось от 4,81 до 11,02 мг/кг ПВ.

Оценка образцов меда, полученного в результате подкормки пчел сахарным сиропом в период слабого медосбора, показала их соответствие требованиям ГОСТа по органолептическим и физико-химическим показателям. Однако в пробах было выявлено малое количество пыльцевых зерен (не более 3 шт. в 10 полях зрения).

Определение количества ПВ показало его низкое содержание во всех исследуемых образцах фальсификата (от 1,35 до 1,85 мг/кг), что в 5 раз меньше, чем в натуральном меде.

Таким образом, определение содержания ПВ в меде спектрально-йодометрическим методом можно применять для выявления перечисленных выше фальсификаций.

2.2.8. Изучение влияния содержания пероксида водорода на бактерицидную активность меда разного ботанического происхождения На заключительном этапе нами было изучено влияние ПВ на бактерицидную активность липового, донникового, гречишного и подсолнечникового меда и приготовленных из него растворов с концентрацией 10, 20, 30, 40 и 50% в отношении Escherichia coli 1257 и Staphylococcus aureus 209 P.

При изучении бактерицидного действия на Е. coli 1257 и S. aureus 209 Р нативных (неразведенных) образцов меда было установлено, что образцы липового меда, содержащие 10,75±0,01 мг/кг ПВ, образовывали зону задержки роста Е. coli 1257 и S. aureus 209 диаметром 35 - 45 мм, гречишного (9,23±0,01 мг/кг ПВ) - 35 - 40 мм, донникового (6,67±0,02 мг/кг ПВ) - 25 - 30 мм, подсолнечникового (5,10±0,02 мг/кг ПВ) - 15 - 20 мм, что свидетельствовало о наличии взаимосвязи между количественным содержанием ПВ и степенью бактерицидной активности меда.

Испытание бактерицидного действия разбавленного меда показало, что на S. aureus 209 Р бактерицидное действие оказывает 20%-ный раствор меда, а на Е. coli 1257 - раствор 50%-ной концентрации. При этом было отмечено, что диаметр зоны задержки роста микроорганизмов вокруг лунок с растворами, приготовленными из меда разного ботанического происхождения, неодинаковый и составляет от 15 до 30 мм для Е. coli 1257 и от 20 до 35 мм для S. aureus 209 Р.

Таким образом, наибольшей бактерицидной активностью в отношении Е. coli 1257 обладал липовый и гречишный мед (диаметр зоны задержки роста 30 мм); средней - донниковый мед (диаметр зоны задержки роста 20 мм) и низкой - подсолнечниковый мед (диаметр зоны задержки роста 15 мм). Та же тенденция прослеживалась и в отношении S. aureus 209 Р, однако диаметры зон задержки роста были на 5 мм больше.

На основании полученных данных нами была выявлена взаимосвязь между содержанием ПВ в меде разного ботанического происхождения и степенью бактерицидной активности - чем больше ПВ содержится в меде, тем выше его бактерицидная активность.

Выводы

1. Установлена возможность применения спектр ально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода в меде. Минимальный порог чувствительности метода - 0,09 мг/кг.

2. Показано, что чувствительность спектрально-йодометрического метода количественного определения пероксида водорода в меде в 1,89 -2,05 раза выше чувствительности физико-химического метода, разработанного J.W. White с соавторами.

3. Установлено, что в зависимости от ботанического происхождения мед содержит разное количество пероксвда водорода: в полифлорном меде его количество максимально составляет 12,14 мг/кг; в липовом меде - 11,17 мг/кг, в гречишном меде - 9,70 мг/кг, в донниковом меде - 7,14 мг/кг, в подсолнечниковом меде - 5,52 мг/кг. Зависимость содержания пероксида водорода в меде от его г еографического происхождения не установлена.

4. Выявлена зависимость содержания пероксида водорода в меде от сроков хранения. При хранении меда в условиях, соответствующих требованиям ГОСТа, в течение 12-и мес происходит снижение количества пероксида водорода па 41,80 - 64,91% в зависимости от ботанического происхождения. Хранение меда в условиях, не соответствующих

21

требованиям ГОСТа (при температуре -18 °С и при воздействии прямых солнечных лучей), в течение 5 мес приводит к снижению содержания пероксида водорода в 4,63 - 4,88 раза.

5. Выявлена зависимость содержания пероксида водорода в меде от режимов термообработки. При нагревании меда разного ботанического происхождения при 60 °С содержание пероксида водорода снизилось, в среднем, на 75,63%, при 80 °С - на 84,60%, при 90 °С - на 89,14%.

6. Установлено, что содержание пероксида водорода в меде находится во взаимосвязи с содержанием глюкозы и активностью каталазы: в процессе хранения меда происходит снижение количество глюкозы и ПВ (продукта ее распада), также уменьшается кат&тазная активность.

7. Показана возможность выявления таких фальсификаций, как мед, изготовленный путем ферментативного гидролиза сахарозы, а также мед, полученный в результате подкормки пчел сахарным сиропом, по определению содержания в них пероксида водорода.

8. В результате экспериментальных исследований на тест-культурах Е. coli 1257 и S. aureus 209 Р установлена взаимосвязь между степенью бактерицидной активности меда различного ботанического происхождения и количеством пероксида водорода - чем больше пероксида водорода содержится в меде, тем выше его бактерицидная активность.

Предложения для практики

1. Для выявления меда, подвергнутого термообработке, долгохранящегося меда и хранящегося в не соответствующих требованиям ГОСТа условиях, а также фальсифицированного меда, предложен новый показатель - содержание пероксида водорода, определяемое спектрально-йодометрическим методом.

2. По результатам исследований разработано и утверждено для использования в научно-исследовательских учреждениях и лабораториях «Методическое пособие по определению пероксида водорода в меде

22

спектрально-йодометрическим методом» (утверждено Отделением ветеринарной медицины РАСХН 08.02.2012 г.), п.п. 7, 8.

3. Разработан и зарегистрирован Патент РФ № 2477469 «Способ контроля качества меда». Заявка № 2012110097/15. Приоритет изобретения 16.03.2012. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.03.2013 г. Опубликован: 10.03.2013 г. Бюл. № 7.

4. Разработан и зарегистрирован Патент РФ № 2477470 «Способ количественного определения пероксида водорода в натуральных медах и других продуктах пчеловодства». Заявка № 2012110098/15. Приоритет изобретения 16.03.2012. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.03.2013 г. Опубликован: 10.03.2013 г. Бюл. № 7.

Список опубликованных работ

1. Ярова O.A. Метод контроля качества меда И «Пчеловодство». - 2013. - № 7. - С. 56-57.

2. Ярова O.A., Лобанов A.B. Применение метода определения содержания пероксида водорода для ветеринарно-санитарной оценки меда // Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии». - 2012. - № 1(7). - С. 28-30.

3. Ярова O.A., Лобанов A.B. Выявление термически обработанного меда по содержанию оксиметилфурфурола и пероксида водорода И Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии», М.: 2012 - № 2(8) - С. 12-14.

4. Ярова O.A., Сохликов А.Б., Лобанов A.B. Спектрально-йодометрический метод выявления фальсификации меда // Научно-теоретический журнал «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук». - 2012. 6. - С. 51-52.

5. Ярова O.A., Светличкин В.В., Лобанов A.B. Пероксид водорода как показатель безопасности меда // Сборник материалов IX международной

23

научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения». - М., МГУПП. - 2011. - С. 257-259.

6. Ярова O.A., Лобанов A.B. Контроль качества и безопасности меда на основе анализа содержания пероксида водорода // Тезисы докладов Международной юбилейной научно-практической конференции, посвященной 45-летию ГНУ Прикаспийский зональный научно-исследовательский ветеринарный институт «Проблемы ветеринарной медицины в условиях реформирования сельскохозяйственного производства». -Махачкала: ГНУ ПЗНИВИ. - 2012. - С. 310-315.

7. Пат. 2477469 Российская Федерация, МПК G01N33/02. Способ контроля качества меда [Текст] / Лобанов A.B., Апашева Л.М., Комиссаров Г.Г., Кулинич A.B., Ярова O.A., Смирнов A.M., Сохликов А.Б.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. H.H. Семенова Российской академии наук (ИФХ РАН) (RU). - № 2012110097/15; заявл. 16.03.2012; опубл. 10.03.2013, Бюл. №7.-7 е.: 4 табл.

8. Пат. 2477470 Российская Федерация, МПК G01N33/02. Способ количественного определения пероксида водорода в натуральных медах и других продуктах пчеловодства [Текст] / Лобанов A.B., Апашева Л.М., Комиссаров Г.Г., Кулинич A.B., Ярова O.A., Смирнов A.M., Сохликов А.Б.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. H.H. Семенова Российской академии наук (ИФХ РАН) (RU). - № 2012110098/15; заявл. 16.03.2012; опубл. 10.03.2013, Бюл. №7.-5 е.: 4 табл.

Подписано в печать 24.10.13 г. Усл.печ.л.1.0. тираж 80 экз., заказ 441/3 ГНУ ВНИИВСГЭ 123022, Москва, Звенигородское ш., д.5.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Ярова, Ольга Александровна, Москва

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии

На правах рукописи

04201364794

Ярова Ольга Александровна

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА МЕДА ПО СОДЕРЖАНИЮ В НЕМ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА

06.02.05 - ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент

Сохликов А.Б.

Москва-2013

г

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................................................................9

1.1. Определение и классификация меда....................................................................9

1.2. Химический состав и физические свойства меда....................................14

1.3. Биологическая активность меда..............................................................................23

1.4. Антимикробные свойства меда................................................................................26

1.5. Показатели качества меда..............................................................................................28

1.6. Основные способы фальсификации меда........................................................32

1.7. Заключение..................................................................................................................................37

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................................................................39

2.1. Материалы и методы..........................................................................................................39

2.1.1. Отбор и подготовка проб меда для исследования..............................40

2.1.2. Органолептические методы анализа меда................................................40

2.1.3. Физико-химические методы исследования меда..................................41

2.1.4. Метод определения пероксида водорода в водных системах

по J. Premkumar, R. Ramaraj....................................................................................................44

2.1.5. Метод определения пероксида водорода в меде

по J.W. White, Jr., М.Н. Subers, A.I. Schepartz........................................................46

2.1.6. Метод определения бактерицидной активности меда

по A.B. Аганину................................................................................................................................47

2.1.7. Метод приготовления рабочих растворов меда разной концентрации по A.B. Аганину..........................................................................................48

2.1.8. Метод определения содержания каталазы в меде

по A.B. Аганину................................................................................................................................49

2.1.9. Статистическая обработка результатов........................................................49

2.2. Результаты исследований................................................................................................50

2.2.1. Изучение возможности применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения

пероксида водорода (ПВ) в меде............................................ 50

2.2.2. Сравнение чувствительности спектрально-йодометрического метода с чувствительностью метода, разработанного J.W. White, Jr., М.Н. Subers, A.I. Schepartz........... 51

2.2.3. Определение содержания пероксида водорода в меде различного ботанического и географического происхождения спектрально-йодометрическим методом.................................. 53

2.2.4. Определение содержания пероксида водорода в меде при различных сроках хранения в условиях, соответствующих

и не соответствующих требованиям ГОСТа.............................. 55

2.2.5. Определение пероксида водорода в меде, подвергнутом различным режимам термообработки...................................... 60

2.2.6. Изучение взаимосвязи содержания пероксида водорода с другими показателями качества меда...................................... 65

2.2.7. Установление возможности выявления некоторых фальсификаций меда по определению содержания в них пероксида водорода.......................................................... 69

2.2.8. Изучение влияния пероксида водорода на бактерицидную активность меда разного ботанического происхождения.............. 72

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.................. 78

4. ВЫВОДЫ............................................................................ 91

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИКИ........................................ 93

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................... 94

7. ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................... 112

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. На протяжении многих веков натуральный пчелиный мед является основной продукцией пчеловодства. По данным некоторых исследователей, производство меда в России, в среднем, составляет 100 - 120 тыс. т в год (45, 46, 48, 63, 64, 87, 88).

Из множества литературных источников известно, что натуральный мед - не только ценный пищевой продукт, но и лечебный продукт, широко используемый как в народной медицине, так и в фармакопее. Целебные свойства меда проявляются в повышении защитных свойств организма человека и способности подавлять жизнедеятельность различных микроорганизмов, поэтому его применяют для профилактики и лечения различных заболеваний (41, 50, 103, 124, 125, 166).

О природе веществ, придающих меду антимикробные свойства, единой точки зрения нет. Одним из факторов ингибирующего действия меда на бактерии некоторые ученые считают пероксид водорода (ПВ), который образуется в глюкозоокислительной системе под воздействием фермента глюкозооксидазы (5, 40, 190-192).

Всеми вышеперечисленными полезными свойствами обладает мед, полученный пчелами из нектара цветковых растений или пади. Именно нектар при переработке его пчелами обеспечивает содержание в меде легкоусвояемых моносахаров, а пыльца, которая попадает в мед вместе с нектаром, - наличие микроэлементов и биологически активных веществ (2, 66, 85, 143).

Вместе с тем, мед - продукт, который очень часто подвергается фальсификации. При повышенном спросе недобросовестные пчеловоды под видом меда реализуют потребителю различные фальсификаты. Так, например, для увеличения массы продукта пчелам скармливают различные сахаристые вещества или сахарный сироп, что значительно ухудшает качество продукта. Фальсифицированный и некачественный мед не только не

обладает целебными свойствами, но может представлять угрозу для здоровья человека (44, 46,47, 51, 55, 60, 95, 109, 126).

В настоящее время обнаружение некачественного меда и его фальсификатов основано на комплексной оценке по органолептическим и физико-химическим показателям, что требует материальных и временных затрат. Однако некоторые методы хотя и дают объективные результаты, но зачастую трудоемки в исполнении и дорогостоящи.

Таким образом, актуальным является применение новых, дополнительных показателей качества и натуральности меда, а также разработка методов их измерения.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучение возможности применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода в меде как показателя качества и натуральности этого продукта.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) изучить возможность применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода (ГТВ) в меде;

2) сравнить чувствительность спектрально-йодометрического метода с чувствительностью метода, разработанного J.W. White с соавт.;

3) определить содержание пероксида водорода в меде различного ботанического и географического происхождения спектрально-йодометрическим методом;

4) определить содержание пероксида водорода в меде при различных сроках хранения в условиях, соответствующих и не соответствующих требованиям ГОСТа;

5) определить содержание пероксида водорода в меде, подвергнутом различным режимам термообработки;

6) изучить взаимосвязь содержания пероксида водорода с другими показателями качества меда;

7) установить возможность выявления некоторых фальсификаций меда по определению содержания в них пероксида водорода;

8) изучить влияние пероксида водорода на бактерицидную активность меда разного ботанического происхождения.

Научная новизна. Изучена возможность применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода (ПВ) в меде как показателя его качества и натуральности. Определено содержание ПВ в меде разного ботанического и географического происхождения и выявлена взаимосвязь между содержанием ПВ и ботаническим происхождением меда. Показана возможность использования содержания ПВ для обнаружения меда, подвергнутого различным режимам термообработки и хранения, а также для выявления фальсификаций меда. Изучено влияние содержания ПВ на бактерицидную активность меда разного ботанического происхождения.

Практическая значимость работы. Для практики предложен новый показатель качества и натуральности меда - пероксид водорода, количественно измеряемый спектрально-йодометрическим методом.

На основании проведенных исследований разработаны:

- Методическое пособие по определению пероксида водорода в меде спектрально-йодометрическим методом (утверждено Отделением ветеринарной медицины РАСХН 08.02.2012 г.), п.п. 7, 8;

- Патент РФ № 2477469 «Способ контроля качества меда». Заявка № 2012110097/15. Приоритет изобретения 16.03.2012. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.03.2013 г. Опубликован: 10.03.2013 г. Бюл. № 7;

- Патент РФ № 2477470 «Способ количественного определения пероксида водорода в натуральных медах и других продуктах пчеловодства». Заявка № 2012110098/15. Приоритет изобретения 16.03.2012. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.03.2013 г. Опубликован: 10.03.2013 г. Бюл. № 7.

Основные положения, выносимые на защиту:

- изучение возможности применения спектрально-йодометрического метода для количественного определения пероксида водорода в меде как показателя его качества и натуральности;

- определение ПВ в меде разного ботанического и географического происхождения спектрально-йодометрическим методом;

- выявление по содержанию ПВ меда, подвергнутого термообработке, а также меда, хранящегося при условиях, не соответствующих требованиям ГОСТа;

- выявление некоторых фальсификаций меда по содержанию ПВ;

- изучение влияния содержания ПВ на бактерицидную активность меда различного ботанического происхождения.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на: IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (г. Москва, ФГБОУ ВПО МГУПП, 2011 г.); Международной конференции «Повышение качества и безопасности продукции животноводства и кормов» (г. Москва, ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии, 2012 г.); Международной юбилейной научно-практической конференции, посвященной 45-летию ГНУ Прикаспийский зональный научно-исследовательский ветеринарный институт «Проблемы ветеринарной медицины в условиях реформирования сельскохозяйственного производства» (г. Махачкала, ГНУ ПЗНИВИ Россельхозакадемии, 2012 г.); заседании Ученого совета ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии (2012 г.); Международной научно-практической конференции «Обеспечение качества и безопасности продуктов животного происхождения» (г. Москва, ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии, 2013 г.); расширенном совещании ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии (2013 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, 4 из которых - в изданиях, входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ, и 2 Патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, практических предложений, списка использованной литературы и приложений. Диссертация изложена на 112 страницах компьютерного текста, содержит 9 таблиц и 8 рисунков. Список литературы включает 198 источников отечественных и зарубежных авторов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Определение и классификация меда Попытки по формулированию наиболее точного определения понятия «мед» исследователи начали предпринимать еще в конце XIX — начале XX вв. Так, например, Н.Г. Бахман (1916 г.) медом называл «сахаристое вещество, собранное пчелами исключительно с цветов, переделанное пчелами и ими запечатанное в сотах, не измененное в составе и свойствах чем или кем бы то ни было» (5, 14).

В 1955 г. В.А. Темнов дал более полную формулировку. По его мнению, «Мед - это сладкое вещество большой вязкости, состоящее, главным образом, из простейших Сахаров - виноградного (глюкозы) и плодового (фруктозы)». Ученый выделял три вида меда — натуральный или цветочный (выработанный пчелами из собранного ими нектара с цветов и сложенный в ячейки сотов), падевый (выработанный пчелами из пади -сладких испражнений растительной тли или других сосущих насекомых) и мед, полученный из сахарного сиропа и сладких фруктовых соков (101).

A.B. Аганин (1985 г.), проанализировав существующие определения этого продукта пчеловодства, сформулировал следующее: «Мед — это продукт жизнедеятельности различных растений и насекомых, получаемый в результате сбора и соответствующей обработки нектара, пади, медвяной росы и пыльцы медоносной пчелой (Apis mellifera L.), а затем откладываемый для созревания и хранения в восковые соты» (5).

В настоящее время существует несколько определений понятия «мед». Так, в ГОСТ Р 52001-2002 «Пчеловодство. Термины и определения» мед определяется как продукт, произведенный пчелами из нектара цветов, выделений живых частей растений или паразитирующих на них насекомых, а в ГОСТ 19792-2001 даны следующие определения: «Мед цветочный - мед, выработанный медоносными пчелами из нектара цветков растений», «Мед смешанный — естественная смесь цветочного и падевого меда», «Мед

центрифугированный — мед, извлеченный из сотов путем центрифугирования», «Мед прессовый - мед, полученный прессованием сотов при умеренном нагревании или без него» (31, 34).

И.П. Чепурной характеризует мед как «продукт переработки медоносными пчелами нектара или пади, представляющий собой сладкую, ароматичную, сиропообразную жидкость или закристаллизованную массу» (126).

Наиболее распространенная и точная формулировка, используемая рядом исследователей, следующая: «Мед - это продукт пчеловодства, вырабатываемый пчелами из нектара цветков, пади (медвяной росы) или смеси этих сахаристых жидкостей, и содержащий пыльцу, которая попадает в мед вместе с нектаром» (3, 6, 16, 18, 27, 89).

В основу существующей классификации меда рядом исследователей положены следующие наиболее важные признаки - ботаническое происхождение, способ получения, угодья, регион произрастания растений, практическое использование и др.

Ботаническое происхождение. Ботаническая классификация цветочного меда дает представление о растениях, с которых собран нектар. По своему ботаническому происхождению цветочный пчелиный мед подразделяется на монофлорный и полифлорный (4, 38).

Монофлорный мед. Основная масса монофлорного меда состоит из нектара какого-либо одного вида растений в массе 20 - 60% от общего объема продукта. Этот мед получают с определенных видов медоносов, произрастающих на отдельных массивах. Установить ботаническое происхождение монофлорного меда дают возможность наличие пыльцы, а также некоторые физико-химические критерии (кислотность, концентрация водородных ионов, массовая доля воды, электропроводность, анализ Сахаров, минеральных веществ, ферментов). В этот комплекс может быть включен и цвет, так как он напрямую зависит от того, с каких растений собран мед (20, 32,38, 65, 82, 102, 169-171).

И.П. Чепурным были проведены исследования, показавшие, что ботаническое происхождение меда можно определить следующими способами - по составу Сахаров (фруктозы, а- и ß-глюкозы, сахарозы, мальтозы, целлобиозы и др. моно- и дисахаридов), по составу свободных аминокислот (аланина, валина, лейцина, пролина, гистидина, серина, треонина, метионина, фенилаланина, глутаминовой кислоты, глутамина, лизина, тирозина, аспарагина и др.), по составу душистых веществ {спиртов, карбонильных соединений, эфиров, терпенов, нормальных углеводородов, душистых комплексов и циклических производных душистых комплексов), а также по некоторым потенциометрическим и спектрофотометрическим показателям (111, 116, 119, 120, 122, 123, 126).

По мнению K.M. Богомолова, А.Н. Бурмистрова, В.А. Никитиной и JI. Балиашвили, существенное значение для характеристики меда с ботанической точки зрения имеют также период сбора, органолептические показатели (вкус, аромат, кристаллизация и консистенция), пыльцевой анализ, который основан на том, что мед в своем составе всегда содержит пыльцу тех растений, с которых он собран (13, 17, 22).

Различают следующие виды монофлорного меда - гречишный, донниковый, липовый, подсолнечниковый, бело-акациевый, клеверный, рапсовый, фацелиевый, багульниковый, сурепковый, кипрейный, крушинный, вересковый, ивовый и др. (5, 13, 22, 47, 126, 183).

Полифлорный мед. По сведениям В.И. Заикиной, JI.H. Бородиной, Н.И. Кривцова, R. Rebane, К. Herodes, полифлорный мед является сборным и состоит из нектара различных видов растений. Встречаются следующие виды полифлорного меда — полевой, луговой, лесной, плодовый и каменный (20, 47, 62, 176).

Падевый мед. Кроме цветочно�