Medus yra vienas labiausiai padirbinėjamų maisto produktų pasaulyje. Yra nustatyta, kad medaus padirbinėjimas yra trečioje vietoje, po pieno produktų ir alyvuogių aliejaus. Dažniausiai padirbinėjamas medus yra kiniškos kilmės. Taip pat yra klastojama jo kilmė. Tam naudojamas tikras medus, maišomas su Europos kilmės medumi, bet etiketėje to nenurodoma. Patikrinti ar medus nėra suklastotas yra sudėtingas. Lietuvoje buvo atliktas palyginamasis tyrimas su permaitintu cukraus sirupu ir natūraliu medumi. Buvo ištirtas fermentų aktyvumas, rūgštingumas, antioksidacinis aktyvumas, spalvos parametrai. Palyginamieji parametrai aptarti žemiau.
Dr. J. Kretavičius
1.1.1. Medaus botaninė-biologinė kilmė
Norint kuo tiksliau įvertinti ir išryškinti skirtingos biologinės kilmės medaus įvairius parametrus buvo atrenkamas monoflorinis medus. Pavasarį surinktas medus dažniausiai būna poliflorinis, kai pavyzdyje nei vieno augalo rūšies žiedadulkės neviršija 45%. Todėl kasmet į „pavasario“ medaus grupę buvo atrinkti tie pavyzdžiai, kurių tik pavasarį žydinčių augalų žiedadulkių bendra suma siekia 50% (5 pav.). Tokiu būdu buvo užtikrintas „pavasarinio“ medaus reprezentatyvumas. Matyti, kad pavasario meduje kiekvienais metais vyrauja rapsai ir blindės. Mėginyje 6P08 fizikocheminiais metodais (plačiau kituose skyriuose) buvo identifikuotas lipčius. Toks reiškinys lietuviškame pavasario meduje pasitaiko retai. Straigis (1987) nurodo, kad Kauno apylinkėse lipčiaus atsiranda apie birželio vidurį. Matyt šiltas ir ankstyvas 2008 m. pavasaris paankstino amarų dauginimąsi, todėl susidarė galimybė jį rinkti nuo augalų lapų. Kiti du mėginiai, kuriuose rasta lipčiaus: 17V08 ir 19M08. Abu jie surinkti miškingose vietose vasaros pabaigoje. Miškingose vietovėse, ypač amarai spygliuočiuose pasižymi geru lipčiaus išskyrimu liepos‒rugpjūčio mėn. (Straigis, 1987).
Rapsų medus visais metais pakankamai monoflorinis. Pavyzdžiui, 1R08 ir 3R09 rapsų žiedadulkių rasta atitinkamai 92 ir 88%. Čeksterytė (2000) nurodo, kad 1995–1996m. surinktas rapsų medaus grynumas siekė 95%. Pažymėtina, kad rapsų žiedadulkių rasta visuose mėginiuose, išskyrus vieną – 17V08. Mūsų manymu, toks medaus „užterštumas“ rapsų žiedadulkėmis pasireiškė dėl pastaruoju metu labai išplitusio rapso auginimo Lietuvoje. Grikių pasėlių plotų auginimas Lietuvoje taip pat didėja, todėl vežiojant bites, įmanoma surinkti pakankamai vienarūšį medų (5 pav.). Grikių medaus monofloriškumo laipsnis buvo mažesnis už rapsų atitinkamai 58,87% ir 78,8%. Tuo metu, kai žydi grikiai, rapsai jau būna peržydėję, tačiau jų žiedadulkių grikių meduje rasta daug. Matyt, bitės labai noriai lanko rapsų žiedus, o grikiai prastu oru blogiau išskiria nektarą. Pakankamai įdomus botanine sudėtimi mėginys 19M08. Jame bajorė ir austėja kartu sudaro 53%. Mokslinėje literatūroje apie lietuvišką medų nerasta duomenų apie panašios botaninės sudėties medų. Pavasario meduje 7P09 ir 8P10 kaštonai sudaro atitinkamai 11 ir 8%. Lyginamiesiems tyrimams perdirbto bičių cukraus sirupe rastos tik pavienės žiedadulkės.
Tirtų medaus mėginių žiedadulkių botaninė sudėtis, %
Pirmas skaičius – eilės numeris, didžioji raidė – botaninė kilmė, dviženklis skaičius – medaus surinkimo metai, skliaustuose – surinkimo vietovė
1.1.1. Įvairų medaus rūšių antioksidantinės savybės
Maisto produktų, žmogaus kraujo serumo ir kitų biologiškai, biochemiškai aktyvių junginių AA tirti vieningo metodo nėra. Nesuporuotų elektronų neutralizacijai ir AA įvertinti dažniausiai naudojami FRAP, ABTS, DPPH, CUPRAC metodai (Benzie, Strain, 1996; Prior et al., 2005). Protonų (H+) donavimo ir AA nustatymui naudojamas ORAC metodas (Prior et al., 2005). Nepaisant metodų gausos, AA dažniausiai išreiškiamas vitamino C, vitamino E, trolokso, galo rūgšties ir kitų junginių mg ar μmol ekvivalentų tiriamojo objekto atžvilgiu (g, ml) (Apak et al., 2004; Ribeiro Tafulo et al., 2010). Medaus AA nustatyti rekomenduojama pasirinkti vieną ar keletą metodų iš šių: ABTS, DPPH, FRAP, ORAC (Alvarez-Suarez et al., 2009). Mūsų medaus AA ištirti buvo pasirinkta ABTS, DPPH, FRAP metodai. Ištyrę ir gavę preliminarius rezultatus nustatėme, kad FRAP metodas medaus AA nustatymui mažiausiai tinkamas dėl LR tirpalo susidrumstimo ir nuosėdų iškritimo, spalvinei reakcijai pasiekti reikalingos didelės medaus koncentracijos LR tirpale, reikalingo papildomo termostatavimo, mažo duomenų reprezentatyvumo.
Įvairių medaus rūšių: rapsų, pavasarinio, grikių, viržių, dobilų, o taip pat mišraus medaus ir bičių perdirbto cukraus sirupo mėginių AA, ištirtas DPPH ir ABTS metodais, bei BFK, nustatytas pagal Singleton et al., (1999), pateikiamas pav.
Įvairios biologinės kilmės medaus AA ir BFK
Iš paveikslo duomenų matyti, kad ABTS metodu gautos reikšmės apie 2,5 karto didesnės už DPPH metodo tam pačiam medaus kiekiui visoms medaus rūšims. Tai susiję su skirtingų junginių (turinčių AA), nevienodo intensyvumo reakcija su skirtingais LR.Tačiau akivaizdu, kad DPPH metodas visiškai nefiksuoja meduje esančio AA, nulemto kitų komponentų, kurie yra bičių biologinės kilmės. Taigi tiriant antioksidantinį aktyvumą DPPH metodu galima nustatyti medaus falsifikavimą.
Pavyzdžiui, cukraus sirupe fenolinių junginių nėra, nes šios medžiagos patenka į medų iš augalų. Jame AA DPPH metodu neaptiktas, o ABTS metodu aptiktas (6 pav.). Cukraus sirupe aptiktas visų pagrindinių medaus fermentų aktyvumas, tarp jų ir GOD, kuris nurodomas kaip medaus neaugalinės kilmės antioksidantas (Gheldof et al., 2002; Khalil et al., 2010). ABTS metodu AA reikšmės meduje žymiai aukštesnės, tame tarpe ir cukraus sirupe, kuriame nustatyta biologiškai aktyvių fermentų, galinčių įtakoti AA. Atsižvelgiant į tai, manome kad ABTS metodas meduje papildomai užfiksuoja AA nulemtą karotinoidų, fermentų, aminorūgščių ir kitų junginių.
Skirtingų medaus rūšių AA ir su juo susiję rodikliai pateikiami lentelėje.
lentelė. Skirtingos botaninės kilmės medaus AA, spalvos intensyvumas, HMF įtaka AA
| Medaus mėginio kodas | AA (ABTS)
TE, µmol g-1 medaus |
Spalvos intensyvumas (AV) | AA (ABTS), ∆TE µmolg-1 su HMF priedu (40mgkg-1) |
| 9G08 | 9,81±0,412 | 1,548±0,077 | 0,24±0,063 |
| 6P08 | 2,53±0,374 | 0,321±0,010 | nenustatinėta |
| 1R08 | 1,15±0,289 | 0,196±0,025 | 0,375±0,071 |
| 12G09 | 9,65±0,394 | 0,758±0,034 | nenustatinėta |
| 3R09 | 1,15±0,281 | 0,116±0,017 | nenustatinėta |
| 20CS08 | 0,93±0,137 | 0,0410±,012 | 0,305±0,068 |
Matyti, kad spalvos intensyvumas svyravo nuo 0,12 iki 1,5 AV atitinkamai rapsų ir grikių meduje. Literatūroje nurodoma, kad šviesus medus turi mažą spalvos intensyvumą ‒ apie 0,1AV, tamsus gali turėti >3 AV (White, 1992; Beretta et al., 2005) . Vadinasi, rapsų medus labai šviesus, tik 2 kartus intensyvesnė spalva už cukraus sirupo, kuris praktiškai bespalvis ir skaidrus. Grikių medaus AA apie 9,8TE, ir yra 8,6 kartus aukštesnis už rapsų, ir 3,8 kartus už pavasarinio. Iš lentelės duomenų matyti, kad 20CS08 (medaus falsifikatas) yra labai šviesus. Taigi ypač šviesus medus Lietuvoje neegzistuoja, galima įtarti falsifikavimą.
Medaus nenektarinės kilmės komponentų įtakojamo AA išaiškinti, buvo ištirta cukraus sirupo, pamaitinto bitėms 2008 m. rudenį, gebėjimas neutralizuoti LR. Tuo norėta patikrinti, kokį indėlį į AA įdeda bitės, nes AA gali turėti ir bičių kilmės baltymai, o taip pat jų išskiriamos organinės rūgštys (tarp jų gliukono rūgštis) (Bogdanov et al., 2008). Rapsų medus būna šviesus, net baltas. Cukraus sirupo ir rapsų medaus spalvinės charakteristikos pateiktos 8 lentelėje. Sirupo AA statistiškai nesiskyrė nuo rapsų medaus (p>0,05), kai ABTS reakcija trunka 30 min. Vadinasi, bičių perdirbto sirupo sudėtyje esančios organinės rūgštys (laktonas), GOD gali turėti AA, o rapsų meduje augalinės kilmės medžiagų yra mažai, galinčių stipriai pakeisti AA. Tarp vieno iš pagrindinio bičių išskiriamo baltymo (fermento) diastazės ir AA ryšio nenustatėme.
Medaus fizikocheminės savybės
Mes tyrėme šiuos fizikocheminius rodiklius meduje: pH, spalvos intensyvumą, elektros laidį, drėgnumą, rūgštingumą. Daugelis šių rodiklių pateikiama mokslinėje literatūroje, sprendžiant ir nagrinėjant su tyrinėjama problema nesusijusius parametrus. Mūsų tirto medaus pagrindinės fizikocheminės savybės pateiktos lentelėje.
lentelė. Pagrindinės medaus fizikocheminės savybės
| Medaus
šifras |
pH | Spalvos
intensyvumas (AV) |
Elektros laidis (mS) | Drėgmė (%) | Rūgštingumas (mekv kg-1) | ||
| laisvas | laktoninis | bendras | |||||
| 1 R 08 | 3,70 | 0,19 ± 0,030 | 0,37 | 16,3 | 13,8 | 8,4 | 22,2 |
| 2 R 08 | 3,97 | 0,45 ± 0,040 | 0,44 | 15,6 | 26 | 16 | 42 |
| 3 R 09 | 3,47 | 0,12 ± 0,013 | 0,34 | 18,0 | 18 | 10 | 28 |
| 4 R 09 | 3,80 | 0,26 ± 0,002 | 0,36 | 16,6 | 18 | 18 | 36 |
| 5 R 10 | 3,82 | 0,18 ± 0,146 | 0,30 | 15,6 | 13,6 | 22,4 | 36 |
| 6 P 08 | 4,50 | 0,32 ± 0,003 | 1,99 | 17,2 | 21,8 | 16,4 | 38,2 |
| 7 P 09 | 3,98 | 0,21 ± 0,087 | 0,70 | 17,1 | 22 | 36 | 58 |
| 8 P 10 | 4,02 | 0,47 ± 0,056 | 0,65 | 16,4 | 20 | 30 | 50 |
| 9 G 08 | 3,60 | 1,55 ± 0,059 | 0,54 | 18,4 | 26,8 | 29,2 | 56 |
| 10 G 08 | 3,67 | 1,07 ± 0,070 | 0,59 | 17,6 | 36 | 38 | 74 |
| 11 G 08 | 3,67 | 1,21 ± 0,016 | 0,63 | 17,0 | 38 | 36 | 74 |
| 12 G 09 | 3,60 | 0,75 ± 0,004 | 0,56 | 17,7 | 36 | 36 | 72 |
| 13 G 09 | 3,66 | 1,20 ± 0,015 | 0,60 | 16,7 | 36 | 36 | 72 |
| 14 G 09 | 3,40 | 2,91 ± 0,110 | 0,62 | 17,8 | 24 | 28 | 52 |
| 15 G 10 | 3,79 | 1,13 ± 0,004 | 0,79 | 16,2 | 24 | 34 | 58 |
| 16 G 10 | 3,75 | 0,54 ± 0,090 | 0,77 | 16,5 | 31,2 | 28,8 | 60 |
| 17 V 08 | 4,05 | 0,73 ± 0,027 | 1,13 | 17,2 | 27,8 | 28,2 | 56 |
| 18 D 08 | 3,87 | 0,81 ± 0,102 | 0,80 | 17,3 | 20 | 32 | 52 |
| 19 M 08 | 3,82 | 0,78 ± 0,141 | 0,89 | 16,2 | 17 | 37,9 | 54,9 |
| 20 CS08 | 3,84 | 0,06 ± 0,010 | 0,36 | 15,9 | 14 | 12 | 26 |
Spalvos intensyvumas didžiausias grikių meduje, mažiausias rapsų. Panašūs duomenys pateikiami daugelio tyrėjų, išvardintų ankščiau. Kaškonienė et al. (2009), lenkiškame meduje nustatė, kad tamsiausias viržių ir grikių, šviesiausias rapsų. Cukraus sirupas buvo skaidrus ir bespalvis. Spalvos intensyvumas priklauso nuo BFK, mineralų, geležies, baltymų kiekio, melanoidinų (White, 1992; Brudzynski et al., 2011a‒d).
Fermentų aktyvumas
Svarbiausi, turintys praktinę reikšmę medaus biochemijai fermentai yra α ir β gliukozidazės, GOD. Šiame skyriuje pateikti mūsų nustatyti įvairių medaus rūšių fermentų aktyvumai: α-amilazės (diastazės) ‒ , α-gliukozidazės (invertazės) ‒., gliukozės oksidazės (GOD) ‒.
Diastazė
Diastazė yra reglamentuota daugelio valstybių medaus standartuose. ES standarte reikalaujama minimali jos vertė yra 8 Gotės vienetai (DN). Šio fermento įtraukimas į medaus standartą kai kurių autorių kritikuojamas nuo seno, dėl to, kad jį tiriant, apie medaus falsifikavimą, terminį apdorojimą ir kokybę mažai ką galima pasakyti (Laurenčikas, 1987; White, 1994). Šia ribą atitinka visos mūsų tirtos medaus rūšys, tame tarpe ir cukraus sirupas, kuriame jos aktyvumas siekė 12,1±1,45DN. Diastazės aktyvumas meduje svyruoja 13–137 DN, vidurkis 46,21 DN Ozcan et al. (2006) nurodo meduje esantį aktyvumą 10,9 DN, o cukraus sirupe 8,3 DN.
Rapsų meduje diastazė buvo žemiausia 27,0±4,64 DN, aukščiausia grikių – 62,84±13,234DN.
Diastazės aktyvumas (DN) skirtingose medaus rūšyse ir cukraus sirupe (CS)
Mėginio 11G08 aktyvumas buvo neįprastai aukštas – 137±2,45Gotės vnt. Duomenų apie tokio aukštą diastazės aktyvumą literatūroje nerasta. White (1992) ištyręs 292 mėginius nurodo ribas 2,1‒62,1, vidurkis 20,8; Sanz et al. (2004) 27 mėg. 8,81‒52,64, vidurkis 36,21; Oddo et al. (1999) iš 499 mėginių – 0,0‒50,0 Got. vnt ir nurodo, kad aktyviausia α-amilazė buvo čiobrelių ir lipčiaus meduje; Serrano et al. (2007) 49 mėg. 3,99‒49,42, vidurkis 20,48 Got. vnt. Mūsų tirtame dobilų meduje rasta 30 Got. vnt, tuo tarpu Balžekas (1985) nurodo, kad dobilų medaus diastazės aktyvumas tesiekia 5 Got. vnt. Čeksterytė (1999) didžiausią aktyvumą rado viržių meduje – 71,3 Got. vnt, tuo tarpu mūsų tirtame 17V08 mėginyje 58±1,48 Got. vnt. Galima teigti, kad tirto medaus diastazės aktyvumas atitinka daugelio autorių pateiktus aktyvumus, tačiau dalis mėginių išsiskyrė ypatingai aukštu fermento aktyvumu.
Invertazė
Invertazės aktyvumas svyravo 90,6‒294,6 IU kg-1ribose, vidurkis 164,95IU kg-1, cukraus sirupe 19,05IU kg-1. Matyti, kad invertazės aktyvumas cukraus sirupe 5 kartus mažesnis už žemiausio natūralaus medaus invertazės aktyvumą. Žemiausi rodikliai rapsų – 113,5±7,71, geriausi grikių meduje – 221,0±22,64 IU kg-1. Sanz et al. (2004) 27 mėg. nustatė 11,11‒275,4, vidurkis 150,67IU kg-1; Oddo et al. (1999) 499 mėg. nurodo 2,94‒224,74IU kg-1, aktyviausia lipčiaus meduje; Serrano et al. (2007) 49 mėg. 8,81‒270,28IU kg-1, vidurkis 90,63IU kg-1, aktyviausia invertazė eukaliptų meduje; Sanchez et al. (2001) 57 mėginiuose nurodo 48‒251IU kg-1, vidurkis – 163,9IU kg-1, didžiausias aktyvumas lipčiaus meduje.
Invertazės aktyvumas (IU kg-1) skirtingose medaus rūšyse ir cukraus sirupe (CS)
Literatūros šaltinių duomenys rodo panašius vidutinius duomenis, kaip ir mūsų tirtame meduje. Mėginys 11G08 išsiskyrė maksimaliu invertazės aktyvumu taip pat kaip ir diastazės aktyvumu. Bogdanov et al. (2001) nurodo, kad išskirtinės kokybės meduje invertazės aktyvumas turi būti ne mažesnis kaip 73,5 IU kg-1. matyti, kad visi lietuviško medaus mėginiai atitiktų išskirtinės kokybės reikalavimus, o sirupas ‒ ne. Invertazės aktyvumo tyrimas galėtų leisti padėti identifikuoti medaus falsifikatą.
Bendras angliavandenių kiekis nustatytas 73,13‒81,87%, daugiausia rapsų, mažiausia viržių meduje. Matyt, viržių meduje likusią procentinę dalį sudaro įvairios nenustatytos medžiagos. Sacharozės meduje rasta 0,00–1,49%. Bičių perdirbtame cukraus sirupe sacharozės rasta 11,57%. Tai neatitinka ES medaus reikalavimų, kur sacharozės kiekis meduje negali viršyti 5%.
Apibendrinant galima teigti, kad medaus falsifikavimą cukraus sirupu galima įtarti ištiriant sacharozės kiekį, spalvos intensyvumą, invertazės aktyvumą. Šie rodikliai labiausiai išskyrė medų nuo falsifikato.
Publikaciją parengė V. Juraitis, VšĮ ,,Žemės trauka”