Влияние температуры и срока хранения меда на содержание гидроксиметилфурфураля

Гидроксиметилфурфураль (ГМФ, полное название — 5-оксиметил-2-фуральдегид) представляет собой водорастворимый альдегид С6Н603, который быстро окисляется под воздействием воздуха и дневного света. ГМФ образуется из гексоз и дисахаридов, способных обезвоживаться и создавать циклические соединения при их нагревании с органическими кислотами.

Присутствие в натуральном свежем меде незначительного количества ГМФ обусловлено распадом моносахаридов, в большей степени фруктозы, с отщеплением молекул воды. Это результат действия комплекса органических кислот, содержащихся в меде. Следовательно, наличие ГМФ в меде предопределяется его природным составом. Образование ГМФ — естественный процесс при созревании меда и зависит от многих факторов: происхождение меда, общая кислотность, рН, первоначальное количество ГМФ, содержание минеральных солей (особенно железа) и других [7].

Уровень ГМФ повышается при нагревании и хранении меда, а также при добавлении пищевой глюкозы или инвертного сахара, получаемого при промышленном гидролизе сахарозы. Таким образом, по количеству ГМФ можно судить о степени перегрева меда и добавлении к нему посторонних продуктов [2]. О.Н.Машенков отмечает, что скорость образования ГМФ связана с воздействием на мед кислоты при недостаточной промывке воска, из которого изготовлена вощина, а также при обработке пчелиных семей и сотов от варроатоза кислотами и парами уксусной кислоты. По мнению автора, мед с большим содержанием фруктозы намного быстрее накапливает ГМФ [3].

 

В соответствии с требованиями ГОСТ Р 54644-2011 «Мед натуральный. Технические условия» уровень ГМФ в продукте не должен превышать 25 мг/кг. Превышение максимально допустимого содержания ГМФ свидетельствует о том, что мед подвергался нагреванию при температурах выше допустимых значений или длительному хранению в нерегулируемых условиях. Следует отметить, что в Германии, Бельгии, Италии, Австрии и Испании допустимое количество

ГМФ ограничено 10-15 мг/кг. Требования, зафиксированные в общих положениях Codex Alimentarius CODEX STAN 12-1981, а также требования Всемирной торговой организации для всех типов медов, кроме кондитерских, регламентируют более высокую границу содержания ГМФ — не более 40 мг/кг, для меда из зоны тропического климата (и смеси с ним) — не более 80 мг/кг [1].

Определение ГМФ в меде чаще всего проводят фотометрическим методом (метод Винклера). Недостаток данного метода заключается в том, что паратолуидин — ядовитый химикат. Кроме того, существует ряд хроматографических методов, например с использованием жидкостной и газовой хроматографии. Они безопасны и предоставляют более объективные результаты.

В организме человека при потреблении ГМФ в составе пищи в процессе метаболизма образуется 5-гидроксил-2-карбокси-фурановая кислота, выводящаяся с мочой.

Немецкий технолог-исследователь Х.Хорн при проведении в лабораторных условиях тестов in vitro и опытов на крысах установил, что в процессе метаболизма ГМФ может появиться некоторое количество очень активного 5-сульфоксиметилфурфураля. Он способен образовать прямое соединение с ДНК или белками и вызывать мутации, что предполагает потенциальную канцерогенность ГМФ [5].

Для человека корреляция между употреблением ГМФ и заболеваниями не выявлена. По данным Б.А.Угриновича и А.С.Фарамазяна, ученые Института питания РАМН в 1975 г. установили, что ежедневное поступление в организм с пищей 2 мг ГМФ на 1 кг массы человека не опасно для здоровья [4]. При этом необходимо подчеркнуть: по мнению С.Богданова, мед благодаря наличию ГМФ приобретает противоопухолевые свойства, тем самым теоретически компенсируется потеря его качества при нагревании [8].

Разработаны ориентировочные показатели времени и температуры, при которых в меде образуется допустимое количество ГМФ (табл.) [6].

Данные таблицы показывают, что образование 25 мг/кг ГМФ зависит не только от уровня температуры, но и от продолжительности ее воздействия на мед.

Образование 25 мг/кг ГМФ в зависимости от температуры и времени нагревания меда (по М.Гоне)

*Этот показатель указан в часах.

Как установили немецкие технологи, если мед в течение года хранится при температуре от 12 до 14°С, то количество ГМФ в нем составит примерно 3-5 мг/кг. В первые месяцы накапливающийся ГМФ разрушается ферментами до более простых веществ, поэтому в свежем меде наличие этого вещества преимущественно невелико, но со временем активность энзимов снижается [8].

Влияние температуры на содержание ГМФ мы определяли в аккредитованной лаборатории ФГБНУ «ФНЦ пчеловодства» по ГОСТ 31768-2012 «Мед натуральный. Методы определения гидроксиметилфурфураля (методом Винклера)». Для этого образцы меда в трех повторностях подвергали различным по уровню и продолжительности температурным воздействиям.

Согласно нашим исследованиям, в образцах свежего меда из Рязанской области ГМФ в среднем обнаружено 4,1 мг/кг (пределы колебаний 1,1±6,5). Поскольку органические и неорганические кислоты в меде составляют 0,33%, кислая среда продукта (рН = 3,5) способствует образованию ГМФ при частичном распаде глюкозы и фруктозы. В свежих медах, полученных в регионах с более жарким климатом, уровень ГМФ может быть выше. Однако в свежем меде присутствует незначительное количество ГМФ, поэтому данное вещество служит индикатором свежести и оптимальных условий хранения продукта.

Образцы меда подвергали следующему температурному воздействию: 40°С— 1 сут, 50°С — 12 ч; 75°С — 5 мин; 5...8°С — 30 сут; -18°С – 30 сут.

Прогревание меда

Прогревание меда при 40°С способствовало тому, что за 1 сут уровень ГМФ увеличился в 6,4 раза. Под воздействием температуры 75°С содержание ГМФ за 5 мин возросло в 5,8 раза. Самое высокое количество ГМФ оказалось у меда, прогревавшегося при 50°С в течение 12 ч, которое повысилось в 8,3 раза по сравнению с исходным. Хранение меда в течение 30 сут при 5...8°С способствовало незначительному повышению ГМФ — в 0,8 раза, при -18°С — в 1,1 раза (рис.). Это связано с тем, что низкая температура снижает активность ферментов меда, в основном инвертазы.

Полученные результаты подтверждают сведения о влиянии температуры и продолжительности хранения на образование ГМФ в меде. Длительное воздействие высокой температуры стимулирует количество ГМФ. Наиболее значительный уровень первоначального количества ГМФ повысился при хранении меда при 50°С в течение 12 ч. Воздействие низкой и отрицательной температуры существенно не повлияло на содержание ГМФ.

Л.А.БУРМИСТРОВА, Т.М.РУСАКОВА,
О.В.СЕРЕБРЯКОВА
ФГБНУ «ФНЦ пчеловодства»
ж-л «Пчеловодство» №9, 2018 г.