Parámetro indicador de la calidad en Miel - HMF 2009

Parámetro indicador de la calidad en Miel:

HMF

Química y Bioquímica de los Alimentos

2009


Índice Introducción.............................................................................................................................. Introducción........................................................................ ...................................................... 3 Miel ............................................................................................... ........................................................................................................................................... ............................................ 4 Composición química de la miel ......................................................................... .............................................................................................. ..................... 6 Pardeamiento químico ...................................................................................................... ............................................................................................................. ....... 8 Reacción de Maillard Ma illard ............................................................................................................... ............................................................................................................... 9 1)

CONDENSACION: ...................................................................................................... ...................................................................................................... 9

2)

REORDENAMIENTO: ............................................................................................... ............................................................................................... 10

3)

DESHIDRATACION: ......................................................................................... ................................................................................................. ........ 10

4)

FISION Y DEGRADACION: ...................................................................................... ...................................................................................... 11

5)

POLIMERIZACION: ........................................................................................... ................................................................................................... ........ 12

Caramelización de los azúcares ............................................................................................ ............................................................................................ 13 Factores que influyen en el pardeamiento parde amiento .......................................................... ............................................................................. ................... 14 -

NATURALEZA DE LOS AZUCARES: ............................................................... ....................................................................... ........ 14

-

TEMPERATURA: ...................................................................................................... ...................................................................................................... 14

-

pH: ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 14

-

aw: .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 14

-

OXIGENO: ................................................................................................................. ................................................................................................................. 15

-

CATALIZADORES: ...................................................................... .................................................................................................... .............................. 15

Extracción de la miel ......................................................... .............................................................................................................. ..................................................... 16 Calentamiento ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ 16 Conservación y temperatura de almacenamiento ................................................................. ................................................................. 18 Parámetros de calidad ........................................................................................................... ........................................................................................................... 19 -

Color, Olor O lor y Sabor ................................................................................. .................................................................................................... ................... 20

-

Humedad ................................................................................................................... ................................................................................................................... 20

-

Índice de Diastasa ....................................................................... ..................................................................................................... .............................. 20

-

Hidroximetilfurfural (HMF) ........................................................... ......................................................................................... .............................. 21

Conclusión ..................................................................................................................... ............................................................................................................................. ........ 23 Fuentes de información ......................................................................................................... ......................................................................................................... 24 -

Bibliografía .............................................................................................. ................................................................................................................. ................... 24

-

Documentos en línea y páginas web ........................................................................ 24

Parámetro indicador de la calidad en Miel: HMF

Página 2 de 24


Introducción La miel, un alimento que se consume desde tiempos remotos, es una mezcla compleja constituida principalmente por agua, azúcares (glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa, azúcares superiores), ácido glucónico, lactona, proteínas, aminoácidos, aminoácidos, minerales y vitaminas. Es un producto natural que presenta grandes variaciones en su contenido y proporción de carbohidratos, pH, acidez, ácidos orgánicos, minerales, etc. debido principalmente a su origen geográfico y botánico, dependiendo sus principales características del origen floral del néctar recolectado por las abejas. El pardeamiento químico es un conjunto de reacciones muy complejas, que conducen en diversos alimentos a la formación de pigmentos oscuros, y se presenta durante los procesos tecnológicos o el almacenamiento. Se acelera con el calor y por lo tanto se pone en evidencia en la obtención de la miel ya que esta presenta puntos críticos de control durante el desoperculado y la decantación, decantación, así como también durante su conservación. conservación. El hidroximetilfurfural (HMF) es un intermediario en la formación de los pigmentos pardos producto del pardeamiento, y su aparición en la miel está directamente relacionada con alteraciones de color, desarrollo de sabores y olores extraños, y con la pérdida del valor nutritivo. El contenido de dicho aldehído es considerado uno de los parámetros indicadores de frescura y sobrecalentamiento de la miel. Además se determina el índice de diastasa y la humedad ya que están relacionadas indirectamente con el aumento del HMF. En este trabajo se analizará la influencia del procesamiento y conservación de la miel sobre el pardeamiento químico, y cómo éste influye sobre los parámetros de calidad exigidos por las normas.


Página 3 de 24


Miel Código Alimentario Argentino, Artículo 782 1: Con la denominación de Miel o Miel de Abeja, se entiende el producto dulce elaborado por las abejas obreras a partir del néctar de las flores o de exudaciones de otras partes vivas de las plantas o presentes en ellas, que dichas abejas recogen, transforman y combinan con sustancias específicas propias, almacenándolo en panales, donde madura hasta completar su formación.

"

Las denominaciones empleadas para distinguir los productos comerciales, según su origen u obtención deberán responder a las siguientes definiciones: 1) Según su origen: Miel de flores: es la miel que procede principalmente de los néctares de las flores. Miel de mielada: es la miel que procede principalmente de exudaciones de las partes vivas de las plantas o presentes en ellas. Su color varía de pardo muy claro o verdoso a pardo oscuro. 2) Según su obtención: Miel de panal: es la miel depositada por las abejas en panales de reciente construcción, sin larvas y comercializada en panales enteros operculados o en secciones de los mismos. Miel centrifugada: es la miel que se obtiene por centrifugación de los panales desorperculados y sin larvas. Miel prensada: es la miel que se obtiene por compresión de los panales sin larvas. Miel sobrecalentada: es la miel calentada que responde a las exigencias del Artículo 783 exceptuando el índice de Gothe y/o el contenido de hidroximetilfurfural que podrán ser menor de 8 y mayor de 40 mg/kg, respectivamente. Se rotulará: Miel sobrecalentada o Miel de abeja sobrecalentada, formando una sola frase con caracteres de buen tamaño, realce y visibilidad. Se autoriza su comercialización al consumidor directo hasta un plazo no mayor de 12 meses a partir de la vigencia de esta Resolución, transcurrido el cual toda miel que presente estas características deberá ser considerada y rotulada como: Miel para uso industrial. Miel para uso industrial: es la miel que responde a las exigencias del Artículo 783 exceptuando el índice de Gothe y/o el contenido de hidroximetilfurfural que podrán ser menor de 8 y mayor de 40 mg/kg respectivamente. Solamente podrá ser empleada en la elaboración industrial de productos alimenticios . "

Por lo tanto, la miel es un producto biológico muy complejo, que varía notablemente en su composición, como consecuencia de la flora de origen de la zona, de las condiciones climáticas y de las condiciones de obtención.

1

Código Alimentario Argentino. Capítulo X. Artículo 782 (Res 2256, 16.12.85).


Página 4 de 24


La diferencia entre una miel y otra, depende sobre todo de la calidad y cantidad de plantas, que florecen y producen el néctar en el mismo periodo. Aunque en muchos casos, hay una planta que predomina sobre las demás y confiere a la miel sus peculiares características, entonces se habla de mieles monoflorales. La fuente principal de la que se origina la miel es el néctar de las flores, que consiste en una solución de agua y azúcares, con pequeñas cantidades de otras sustancias, como aminoácidos, minerales, vitaminas, ácidos orgánicos, enzimas, aceites esenciales, etc. El néctar recolectado por las abejas, es mezclado con la saliva de estas, al pasar por la boca y antes de ser trasladado al buche, que contiene diversos ácidos, sales minerales, proteínas, proteínas, y una diastasa (la invertasa), que convierte a la sacarosa, en glucosa y fructosa. Las abejas al regresar con el buche lleno a su colmena, depositan el contenido en el panal o se lo pasan a una obrera que se encarga de la posterior transformación en miel. El néctar sufre diversas manipulaciones, en cuyo transcurso se deshidrata, y sufre un proceso de fermentación y sazonamiento. sazonamiento. El secado se prolonga unos cinco días en las celdas, por ventilación a través de corrientes de aire generadas por las abejas que ingresan aire exterior (seco) y extraen el interior (húmedo), hasta un contenido de agua del 17 al 20 %, que marca el fin de la transformación del néctar en miel. Una vez concluido todo este proceso, las celdas que contienen miel madura, son operculadas (cerradas con cera) por las obreras hasta su cosecha. Con este nivel de concentración de agua, ni los hongos, ni las levaduras encuentran un medio favorable para su desarrollo. Y además la conservación de la miel está asegurada por una infinita cantidad de inhibina, que impide la reproducción de bacterias.


Página 5 de 24


Composición química de la miel La miel es una solución concentrada de azúcares en donde predominan la glucosa y la fructuosa, que contiene además, una mezcla compleja de otros carbohidratos, enzimas, aminoácidos, ácidos orgánicos, minerales, pigmentos, cera y granos de polen. Se trata entonces de un producto biológico muy complejo cuya composición varía como consecuencia de dos factores fundamentales: la composición del néctar del que procede, y los factores externos, como las condiciones climáticas, la zona geográfica, la maduración y las prácticas de los apicultores en la extracción de la miel. La diferencia entre una miel y otra depende sobre todo de la calidad y cantidad de las plantas que florecen y producen néctar en el mismo período. Agua: El contenido de agua es una de las características más importantes porque influye en el peso específico, en la viscosidad, en el sabor, y condiciona la conservación, la palatabilidad, la solubilidad, por ende el valor comercial. Cuando el contenido en agua es superior al 18 %, la miel puede fermentar, cambiar el olor, el sabor y la apariencia, y tiende a cristalizar. Carbohidratos: Los azúcares representan aproximadamente el 80%. Los dos monosacáridos glucosa y fructosa constituyen entre 85 al 95 % de los azúcares totales; en la mayor parte de las mieles la fructosa predomina sobre la glucosa. El contenido de sacarosa es generalmente inferior al 3 %, mientras que los disacáridos reductores (de los que la maltosa es el principal componente) oscilan alrededor del 7%. Los polisacáridos superiores forman una porción insignificante con respecto a los demás carbohidratos. Ácidos: Todas las mieles tienen reacción ácida (pH medio 3.9) debido a la presencia de ácidos orgánicos (algunos volátiles), ácidos inorgánicos (clorhídrico y fosfórico), etc. El componente más importante es el ácido glucónico que se forma de la glucosa por acción enzimática. Prótidos: Son componentes escasamente representados representados y su presencia está ligada, en parte, a los granos de polen que se encuentran en la miel. El contenido aproximado en las mieles obtenidas por centrifugación es de 0,26% de proteínas. Sales minerales: Su contenido, varía notablemente con relación al origen botánico, a las condiciones edaficoclimáticas edaficoclimáticas y a las técnicas de extracción, y oscila entre 0,1 y 0,2 %. El elemento dominante es el potasio seguido de cloro, azufre, sodio, calcio, fósforo, magnesio, manganeso, silicio, hierro y cobre.


Página 6 de 24


Vitaminas: Las vitaminas están presentes en cantidades mínimas y provienen esencialmente del polen. Enzimas: La miel contiene enzimas, tanto de origen vegetal como animal; las más importantes son la diastasa (amilasa) que hidroliza el almidón en glucosa, y la invertasa o sacarasa que hidroliza la sacarosa en glucosa y fructosa. Ambas son inestables al calor, sobre todo la invertasa, y se deterioran con el tiempo. Existe también una glucosaoxidasa que transforma la glucosa en ácido glucónico y agua oxigenada, una catalasa y una fosfatasa. El agua oxigenada acumulada en la miel es la responsable de su acción antibacteriana cuyo nombre es conocido como inhibina. El siguiente cuadro resume la composición media aproximada de la miel. COMPONENTES

Porcentaje

Carbohidratos

75-80%

Agua

17-20%

Proteínas y Aminoácidos

Hasta 0,40 %. Ácido glutámico, alanina, alanina, arginina, etc.

Ácidos

Apróx. 0,6%: Glucónico, cítrico, málico, succínico, fórmico, etc.

Minerales y Oligoelementos

Hasta 1%: Potasio, calcio, sodio, magnesio, silicio, hierro, fósforo, etc. Zinc, molibdeno, yodo, etc. Trazas. B2, ácido pantoténico, niacina, tiamina, B 6, C, K, ácido fólico, biotina.

Vitaminas

La composición de las mieles puede alejarse de los porcentajes presentes en el cuadro. Los azúcares y ácidos, le dan el sabor base a las mieles, pero el aroma y el gusto particular de cada una de ellas son atribuidas por productos volátiles.


Página 7 de 24


Pardeamiento químico Con la denominación de pardeamiento químico (o pardeamiento no enzimático) se designa a un conjunto de reacciones muy complejas, que conducen en diversos alimentos a la formación de pigmentos pardos o negros, así como a modificaciones modificaciones –favorables o no – en el sabor y aroma. Aunque muchos aspectos de estas reacciones no se conocen, se sabe que tres mecanismos distintos intervienen en el pardeamiento de los alimentos: la reacción de Maillard, la caramelización de los azúcares, y la degradación del ácido ascórbico. Los sustratos de estas reacciones son compuestos con grupos carbonilos libres, y en especial los azúcares reductores. También intervienen otros compuestos con funciones carbonilo como el ácido ascórbico, la vitamina K, aromas naturales como la vainilla, productos de la oxidación oxidación de los lípidos, lípidos, etc. Los aminoácidos aminoácidos y las proteínas proteínas participan y catalizan estas reacciones reacciones por intermedio intermedio de grupos amino libres libres (especialmente (especialmente el grupo amino de restos de lisina). Ya que estos azúcares y aminoácidos están diseminados en los alimentos, la reacción se presenta muy a menudo, y en especial en la miel, en la que los azúcares reductores están presentes en casi un 80%. Los cambios nutricionales y organolépticos provocados por el desarrollo del pardeamiento son de gran importancia en la industria de los alimentos. El pardeamiento químico se presenta durante los procesos tecnológicos y el almacenamiento de diversos alimentos. Se acelera con el calor y por lo tanto se evidencia en la miel cuando es sometida a calentamientos incontrolados incontrolados o a un mal manejo durante su transporte y almacenamiento. Esto produce un oscurecimiento de su color y la aparición de olores y sabores indeseables, con pérdida de valor nutritivo. A continuación se desarrollarán los dos mecanismos que tienen importancia en el pardeamiento de la miel: la reacción de Maillard y la caramelización de los azúcares.


Página 8 de 24


Reacción de Maillard La reacción de Maillard Maillard es la reacción de un grupo carbonilo carbonilo y un grupo amino. amino. Los métodos de detección de los productos de la reacción incluyen la observación de la formación de color amarillo a pardo por seguimiento colorimétrico (a 420 o 490 nm), la separación cromatográfica, y el análisis de los espectros en el ultravioleta (UV). La fase inicial de la reacción se caracteriza por la formación de una solución que no absorbe ni en el visible ni en el UV pero posee un incremento del poder reductor. Conforme progresa la reacción, la solución va adquiriendo un color amarillento, y manifiesta una creciente absorción en el UV cercano. Esto se corresponde con la deshidratación del azúcar a HMF, la ruptura de cadenas cadenas y la formación de compuestos

-dicarbonílicos -dicarbonílicos y una una

incipiente formación de pigmentos. Luego de los primeros pasos de la reacción, los compuestos resultantes pueden tomar distintos caminos para llegar a los compuestos coloreados, oscuros, con textura, aroma y sabor característicos. A continuación se describen los pasos de la reacción de Maillard. 1)

CONDENSACION: El primer paso es la condensación de un azúcar con el

grupo carbonilo libre y una amina primaria o secundaria principalmente, que da como producto una glicosilamina (aldosaminas o cetosaminas, dependiendo dependiendo del azúcar).

Desde el punto de vista práctico la cantidad de agua formada es despreciable, aún en sistemas deshidratados. En el caso de una aldosa, la base de Schiff se isomeriza rápidamente en aldosilamina N-sustituida.


Página 9 de 24


La condensación de Maillard puede producirse con todos los azúcares reductores: aldosas, cetosas, disacáridos, etc. Las pentosas son más reactivas que las hexosas; las aldosas, más que las cetosas. En relación a los aminoácidos, la reactividad de la función amina es mayor cuanto más alejada esté del grupo carboxilo. Esta etapa se ve favorecida con medios parcialmente deshidratados, por la influencia de la ley de acción de masas sobre la reacción (b) de la figura. La dependencia del pH es la resultante de la acción separada del pH sobre las reacciones (a) y (b). La reacción (a) se inhibe a pH bajo, debido a la formación de grupos ionizados NH 3+ no reactivos, mientras que la reacción (b) se acelera por los iones H + (catálisis ácida). 2)

REORDENAMIENTO: se observa que, pasado un tiempo, las aldosaminas

se transforman en cetosaminas, llegando a una proporción en equilibrio, lo mismo sucede con soluciones puras de cetosaminas que pasan a aldosaminas. Los productos reciben el nombre de productos de reordenamiento de Amadori. Estas reacciones están catalizadas por la función carboxilo de los aminoácidos.

3)

DESHIDRATACION: la principal vía de descomposición de las cetosaminas

en los alimentos comienza por una enolización en posición 1-2, y prosigue según el esquema de la figura de la página 11. Luego del reordenamiento de Amadori, los productos se van haciendo cada vez más insaturados y más reactivos. Los compuestos que así se originan (compuestos dicarbonílicos insaturados) son potentes precursores del pardeamiento.


Página 10 de 24


Aunque las glucosilaminas pueden degradarse a furfural, lo hacen muy lentamente, por esto se estima que se unen a un azúcar, dando dicetoaminas, las cuales son inestables y al romperse por calor dan una monocetoamina y compuestos carbonílicos e insaturados (ej. furfural). Calentados en medio ácido, los compuestos dicarbonilo insaturados dan origen al 5-hidroximetil furfural (HMF). Luego de la formación del HMF se da la aparición de la coloración oscura.

Otro camino de degradación de las cetosaminas comienza por una enolización en posición 2-3 y conduce a la formación de reductonas; se ve favorecida en medio alcalino. Pero este mecanismo no se da en la miel debido a su pH ácido. 4)

FISION Y DEGRADACION: los aminoácidos se descarboxilan en presencia

de compuestos dicarbonílicos. Esta reacción se denomina degradación de Strecker. La reacción se da con osulosas, productos de reordenamiento de Amadori y reductonas. Los Parámetro indicador de la calidad en Miel: HMF

Página 11 de 24


productos son pigmentos pardos aminados, aldehídos y dióxido de carbono. Luego el aldehído puede condensarse con otro (aldosa, producto de reordenamiento de Amadori) y, mediante deshidratación, dar compuestos insaturados coloreados.

5)

POLIMERIZACION: los productos antes descriptos son reactivos y se

polimerizan polimerizan por condensación aldólica, principalmente, principalmente, catalizada por aminoácidos y al azar. Además pueden unirse a las proteínas por sus grupos amino libres. Los productos poliméricos son las melanoidinas, de alto peso molecular y estructuras desconocidas.


Página 12 de 24


Caramelización de los azúcares Los azúcares pueden sufrir pardeamiento en ausencia de compuestos aminados, aunque requieren temperaturas mayores. A pesar de que los azúcares puros caramelizan con bastantes rapidez a temperaturas superiores a 100ºC, varios compuestos actúan como catalizadores. Estos son los fosfatos, ácidos, álcalis y sales de ácidos carboxílicos. Por lo tanto en sistemas carentes de aminoácidos, el pardeamiento se da catalizado por ácidos. El siguiente esquema explica los fenómenos de caramelización debidos a la formación de HMF:

El HMF puede polimerizarse como tal, siendo además un aldehído muy activo que se combina con los compuestos aminados aunque se encuentren en cantidades muy escasas. En las curvas que se ven en la figura se representa el grado de pardeamiento y el contenido de HMF a diferentes valores de pH. La curva de la izquierda representa las reacciones de caramelización de los azucares, y la curva de la derecha, la reacción de Maillard. A pH entre 2 y 5 el pardeamiento va acompañado de la formación de HMF, que disminuye al aumentar el pH. El color es mínimo a pH 3, y se intensifica de manera gradual a medida medida el pH que aumenta. A pH 5-6 la formación de HMF se detiene, detiene, lo que se explica por el hecho de que dicha formación es superada por la velocidad de su polimerización o por su entrada a la reacción de Maillard. Al aumentar más el pH el pardeamiento debido al HMF se acompaña o se reemplaza por la reacción de Maillard.


Página 13 de 24


Factores que influyen en el pardeamiento Las condiciones del medio influyen no sólo en la velocidad de reacción sino también en los productos obtenidos. Los factores que influencian influencian estas reacciones son: -

NATURALEZA DE LOS AZUCARES: Las pentosas, y más concretamente la

ribosa, son los azúcares reductores más reactivos; las hexosas (glucosa, fructosa) son un poco menos reactivos y los disacáridos (lactosa, maltosa) aún menos. La sacarosa, que carece de función carbonilo libre, no afecta al pardeamiento químico, salvo en los alimentos ácidos donde se hidroliza progresivamente progresivamente en glucosa y fructosa. -

TEMPERATURA: A bajas temperaturas puede retardarse el pardeamiento, y por el

contrario a temperaturas elevadas aumenta fuertemente, aun en ausencia de catalizadores aminados. -

pH: Los efectos del pH son complejos porque cada reacción que interviene en el

pardeamiento tiene su propio pH óptimo. La velocidad máxima de reacción se da entre pH 6 – 8 para la condensación de Maillard, en la reestructuración de Amadori está próximo a 7, para la degradación de cetosaminas por enolización es 5,5. Esto se da porque se necesita un pH alto para tener los grupos amino no protonados pero los reordenamientos reordenamientos se catalizan por ácidos. Igualmente los pH extremos aceleran fuertemente la reacción, llevando la velocidad a un mínimo a pH intermedios. En alimentos en que los valores de pH están entre 2,5 y 3,5 la reacción de Maillard se da débilmente, y la reacción responsable del pardeamiento es la caramelización de los azúcares.

-

aw: La velocidad de la reacción de Maillard es máxima entre 0,6

– 0,7. El contenido

de humedad es otro factor importante, ya que a mayor concentración de solutos más rápida es la reacción, pero muy por debajo de la monocapa de BET los alimentos no se pardean, así es que la velocidad de reacción pasa por un máximo a muy bajo contenido de humedad y a actividades acuosas cercanas a 1 el agua se vuelve inhibidor de la reacción. Esto se explica por lo siguiente: con un contenido de agua muy bajo, está frenada la difusión de especies químicas entre sí; la adición de agua facilita esta difusión y aumenta la velocidad


Página 14 de 24


de pardeamiento; como es de suponer cantidades adicionales de agua bajan, por dilución, la concentración de sustancias reactivas en solución y reducen, de acuerdo a la ley de acción de masas, la velocidad de reacción; así, de acuerdo con esta ley, un aumento del contenido de agua se opone a las reacciones de deshidratación, entre ellas la condensación de Maillard. -

OXIGENO: El oxígeno no tiene casi influencia en la reacción de Maillard. CATALIZADORES: Existen catalizadores de la reacción de Maillard como lo son

algunas sales de fosfato y carboxilato, mientras que algunos elementos como el estaño (Sn en pH bajo) son retardadores por sus propiedades antioxidantes. Durante la obtención y la conservación de la miel, estos parámetros no siempre se mantienen dentro del rango en donde se evita el pardeamiento, por lo que la calidad muchas veces se ve afectada. Las etapas que presentan puntos críticos respecto al control de la temperatura de operación son el desoperculado y la separación de la miel y la cera luego de la extracción. El incorrecto almacenamiento de los tambores con miel deteriora también la calidad, ocasionando modificaciones físicas y químicas. Los principales parámetros indicadores de calidad que se utilizan en el comercio de la miel son, además de sus características sensoriales (olor, color y sabor) y la humedad, el contenido de HMF y el índice de diastasa, siendo éstos últimos fuertemente influenciados por el sobrecalentamiento durante la obtención y, el tiempo y condiciones de almacenamiento de este producto. A continuación se realizará un análisis sobre cómo las operaciones aplicadas a la obtención de la miel influyen sobre el pardeamiento y por consiguiente en su calidad.


Página 15 de 24


Extracción de la miel En la época de primavera, cuando la vegetación es más abundante, la abeja produce más cantidad de miel, para almacenarla, logrando de este modo tener alimento para su reina durante las épocas de menor temperatura. Y en esta etapa es donde los apicultores deben aprovechar para cosecharla. Una vez que las abejas llenaron y opercularon todo el panal, este es llevado a la sala de extracción, cuya función es extraer la miel de los cuadros de las alzas de producción, mediante el empleo de una máquina centrífuga. Esta consta de varias etapas para obtener el producto deseado. La primera es el desoperculado, que es la extracción de la capa de cera que la abeja produce sobre el total de la superficie del panal lleno de miel madura. Con el desoperculado se ayuda a la extracción y también a que la miel fluya con total libertad. A este desoperculado se lo puede lograr a través de diferentes modos, mediante el empleo de un cuchillo que contiene a su alrededor una resistencia, que debido al calor que desprende, puede derretir a la capa de cera, o mediante una máquina desoperculad desoperculadora, ora, la cual consta de cuchilla, por donde pasa a través de una cinta transportadora el cuadro, eliminando el material no deseado. El cuadro sale por el otro sector de la máquina, listo para entrar a la centrífuga, donde se extraerá la miel. La miel extraída puede almacenarse en tambores o se la puede decantar, para extraer restos de cera u otras sustancias. El sistema de desoperculado más difundido es mediante calor. Su empleo incorrecto a altas temperaturas, produce graves alteraciones en la calidad de la miel, elevando los niveles de HMF y el color. La cera de abejas funde a 63ºC, por esto no es necesario aplicar temperaturas superiores. Para la separación de la miel se recomienda el uso de separadoras centrífugas, centrífugas, que trabajan en frío.

Calentamiento Calentar la miel para envasarla no es absolutamente necesario. Sin embargo, facilita su manejo, al igual que destruye levaduras que podrían causar problemas de fermentación luego de envasada, sobre todo si ésta tiene un contenido de humedad que supera el 17%. Otra razón para calentar la miel es disolver los cristales de azúcar que podrían iniciar un proceso no deseado de granulación.


Página 16 de 24


El calentar la miel facilita el manejo de la misma en la planta de extracción, aunque es importante prestar atención a la combinación temperatura-tiempo. Cuando se sobrecalienta la miel, ocurren varias cosas; (1) aumenta su contenido de HMF, (2) se oscurece y (3) disminuye el contenido de diastasa e invertasa. (1) La presencia de HMF en cantidades sobre el valor promedio estándar aceptado por las normas (40 mg/kg) indica una miel de calidad inferior. El efecto del calor es acumulativo, el mantener un tambor de 300 kg por 5 días en un cuarto caliente a 48°C 48°C (para licuarla y facilitar facilit ar su manejo) duplica su contenido de HMF. Aún las recomendaciones de calentar la miel por 30 min a 63°C aumenta el contenido de HMF. Si hay que calentar la miel, se calentará a la menor temperatura posible, por la menor cantidad de tiempo posible, y se enfriará lo más rápido posible. (2) El que se torne más oscura oscura también muestra un deterioro deterioro en su calidad, calidad, y juega un papel importante en las preferencias del público consumidor, ya que existe una tendencia a preferir la miel más clara. Sin embargo, un color oscuro en una miel recién cosechada no necesariamente evidencia el pardeamiento, sino que puede deberse a su origen botánico. (3) Una miel con un contenido de diastasa e invertasa muy bajo se considera de menor calidad. Una disminución de estos últimos valores puede llevarse a cabo por calentamiento excesivo o período de almacenamiento prolongado, debido a la inactivación de las enzimas producida por el calor. Una coloración marcada, pérdida de sabor y aroma serán el resultado de aplicar calor directo al calentar la miel. La única manera viable de calentar la miel es mediante un sistema de calentamiento indirecto. Existen muchas variantes a este principio, puede ser tan sencillo como un recipiente de agua caliente y dentro de éste se coloca otro con la miel a calentarse o tan sofisticado como los intercambiadores de calor. Si se cuenta con un sistema comercial de calentamiento y enfriado como los intercambiadores de calor de placa, se puede calentar la miel a 70°C y luego enfriarla antes de que transcurra media hora, o a 80°C por no más de 6 minutos. De no contar con este sistema, es recomendable que la miel no sea calentada sobre los 37°C por más de 1 día.


Página 17 de 24


Conservación y temperatura de almacenamiento La capacidad de conservación de la miel es casi ilimitada a través del tiempo. Pero un procesado inadecuado y un almacenamiento prolongado bajo condiciones no adecuadas, deterioran la calidad y disminuyen su tiempo de vida útil. La conservación en buenas condiciones depende fundamentalmente de la temperatura, la humedad y las características del recipiente que la contiene. Si la humedad está por encima del 20 %, se incrementa la acidez y con ello se inicia la actividad de las levaduras presentes en la miel (que se percibe por un aroma a alcohol) con el posterior deterioro, debiéndosela descartar para su consumo directo. La acción de los rayos de sol y el calor aumentan la temperatura del recipiente dando lugar a las reacciones de pardeamiento, aumentando el contenido de HMF. A mayor temperatura, menor será el tiempo para llegar a valores altos de HMF que superan los estándares comerciales. Se recomienda que la miel sea almacenada por debajo de los 11°C o sobre los 21°C. El intervalo del medio es el más favorable para la fermentación. En mieles maduras, la fermentación no se lleva a cabo sobre los 26°C. Sin embargo, hay que tener precaución de no exponer la miel a temperaturas muy elevadas, pues se tendrían otros problemas como los ya mencionados, la coloración, cambios en sabor, aroma y aumentos en el HMF. Mieles claras almacenadas a 21°C se oscurecen 1.0 grado en la escala Pfund cada 4 meses. A 71°C la mitad de la invertasa se destruye en 40 min, la mitad de la diastasa en 4,5 horas y en 5 horas se ha formado suficiente HMF como para que la miel sea rechazada por los comerciantes.


Página 18 de 24


Parámetros de calidad El Código Alimentario Argentino en el Artículo 783 2 establece las características que deben presentar las mieles: “…a) Consistencia fluida, viscosa o cristalizada total o parcialmente; color variable

desde casi incolora hasta pardo oscuro; sabor y aroma propio. b) Agua, por refractometría, Máx.: 18,0%. c) Cenizas a 550-600°C: Miel de flores, Máx.: 0,6%

Miel de mielada y mezcla de miel de mielada y miel de flores, Máx.: 1,0%. d) Azúcares reductores (calculados como Azúcar invertido). Miel de flores: Mín.: 65% Miel de mielada y mezcla de miel de mielada y miel de flores, Mín.: 60% e) Sacarosa aparente. Miel de flores, Máx.: 8% Miel de mielada y mezcla de miel de mielada y miel de flores, Máx.: 10% f) Sólidos insolubles en agua, excepto en miel prensada, Máx.: 0,1% Sólidos insolubles de agua de miel prensada, Máx.: 0,5% g) Acidez, Máx.: 40 miliequivalentes/kg. h) Índice de diastasa (Escala de Gothe), Mín.: 8. i) Hidroximetilfurfural, Máx.: 40 mg/kg. j) Dextrinas totales. Miel de flores, Máx.: 3% En mieles con contenido natural bajo de enzimas, como mieles de cítricos, se admite: Indice de diastasa (Escala de Gothe): Mín: 3, siempre que el contenido de hidroximetilfurfural no sea mayor de 15 mg/kg. k) no deberá contener mohos, insectos, restos de insectos, larvas, huevos, así como substancias extrañas a su composición. l) no presentará signos de fermentación ni ser efervescente. m) La acidez de la miel no deberá ser modificada artificialmente. n) no deberá contener ningún aditivo...”

2

Código Alimentario Argentino. Capítulo X. Artículo 783 (Res 2256, 16.12.85).


Página 19 de 24


Los principales parámetros de calidad que se utilizan en el comercio internacional de la miel son sus características sensoriales (olor, color y sabor), la humedad, el contenido de HMF y el índice de diastasa, siendo estos últimos fuertemente influenciados por el calentamiento y el tiempo de almacenamiento de este producto. -

Color, Olor y Sabor

El color es un atributo que permite juzgar la calidad sensorial de la miel creando condiciones para la aceptación o rechazo del producto. El parámetro en mieles recién cosechadas se correlaciona con la madurez o la concentración de alguno de sus componentes ligados al origen botánico y geográfico. No ocurre lo mismo durante el almacenamiento donde se observa un incremento del color que se manifiesta por las reacciones de pardeamiento. En general, el olor y el sabor de la miel dependen del origen botánico de esta, y se ven afectados por el calentamiento a altas temperaturas. Esto se debe a que los compuestos y pigmentos pardos formados durante el pardeamiento tienen sabores y olores desagradables. -

Humedad

El máximo de humedad permitida es de 20%, este valor puede ser superior si la miel se cosecha antes que las abejas retiren el exceso de humedad en los panales. Cuando la miel tiene menos del 20% la abeja opercula los panales y la almacena para su uso posterior. Por lo tanto, cuanto mayor sea el número de celdas operculadas, más seguro se estará de cosechar una miel con reducido porcentaje de humedad. Si las condiciones de almacenamiento post-cosecha son inadecuadas, también podría incrementarse el porcentaje de humedad, debido a la alta higroscopicidad del producto. Cuando la miel tiene un porcentaje de humedad superior al 20%, no es comercializable, pues tiene tendencia a fermentar debido a la presencia de levaduras. Por esto generalmente suele aplicarse calor para reducir el agua, mediante distintos métodos. Hay que tener en cuenta que tanto la temperatura t emperatura como el tiempo de exposición exposición de la miel a ésta deben ser controlados, porque como ya se vio, influyen directamente al pardeamiento de la miel. -

Índice de Diastasa

Las enzimas son componentes minoritarios de la miel, pero su actividad es fundamental para la transformación del néctar en miel, ya que modifica azúcares complejos en simples. El Código Alimentario Argentino contempla la determinación de la actividad Diastásica como una forma de valorar la calidad, no por su importancia dietaria, sino por su Parámetro indicador de la calidad en Miel: HMF

Página 20 de 24


sensibilidad al calor e inactivación por envejecimiento de la miel. Se considera a la miel con una actividad de diastasa baja, como miel que ha sido sobrecalentada y por lo tanto no apta para consumo de mesa. Mientras mayor sea el contenido de esta enzima, mayor es su calidad. -

Hidroximetilfurfural (HMF)

El HMF es un aldehído cíclico (C 6H6O3) que se produce por degradación de los azúcares, principalmente a partir de la deshidratación de la fructosa y de la glucosa en medio ácido, sobre todo cuando se eleva la temperatura.

La miel recién extraída con buenas prácticas de manipulación contiene un pequeño porcentaje de HMF (5 a 7 mg/kg), que se incrementa con el envejecimiento de la miel y es más pronunciado si la miel es muy ácida. Por esto el HMF es utilizado en el mercado como un parámetro indicador de la frescura y el sobrecalentamiento de la miel. Por lo visto anteriormente, durante la obtención y envasado de la miel, es sometida en algunas ocasiones a calentamientos temporales controlados en intercambiadores de calor, con diversos fines. Sin embargo, este calentamiento, así como el incremento de su temperatura debido al mal manejo durante su transporte y almacenamiento, puede producir incrementos en su contenido de HMF. La determinación de HMF no sólo indica o podría indicar las temperaturas de proceso, sino también indirectamente puede alertar sobre una posible adulteración. Durante la producción de jarabe de glucosa o jarabe de alta fructosa, con lo que se suele adulterar la miel, se forma HMF en cantidades superiores a las que naturalmente posee. Por tal motivo una miel fresca con alto contenido de HMF puede dar un indicio de adulteración. En las curvas que se ven en la figura se representa el grado de pardeamiento y el contenido de HMF a diferentes valores de pH. La miel, con un pH promedio de 3,9, está situada en el intervalo que se marca con el rectángulo de color amarillo, en donde se da la formación de HMF por los dos mecanismos del pardeamiento antes desarrollados, predominando la caramelización de los azucares.


Página 21 de 24


Aunque no se da a ese pH una coloración marcada, esta puede verse intensificada por el tiempo, las malas condiciones de almacenamiento y un calentamiento excesivo en las etapas de la extracción.


Página 22 de 24


Conclusión La aplicación de métodos adecuados durante la extracción de la miel en el campo es indispensable para obtener un producto de buena calidad y valor agregado, sin embargo, un manejo deficiente la disminuye. Para mantener la calidad óptima de la miel, la principal variable a controlar es la temperatura durante su procesamiento y almacenamiento. Un aumento incontrolado de esta influye directamente sobre el pardeamiento debido a que el pH de la miel es bastante ácido y se darían así las condiciones para que aumente el contenido de HMF, siendo este el parámetro indicador de frescura y sobrecalentamiento de miel utilizado en el mercado. A su vez un aumento de HMF se relaciona directa o indirectamente con los demás parámetros de calidad que son utilizados para valorar la miel: color, olor, sabor, disminución del índice de diastasa, humedad. El deterioro en el color, sabor y olor está directamente relacionado debido a que un aumento en el HMF muy posiblemente esté seguido por la formación de pigmentos pardos y compuestos que poseen olores y sabores no deseables. El índice de diastasa se relaciona indirectamente por la sensibilidad de la diastasa a la temperatura. A un aumento en el HMF le acompaña una disminución en el índice de diastasa. En el caso de la humedad se relaciona también indirectamente debido a que un contenido de humedad superior al 20% puede llevar al apicultor a aplicar calor para disminuirlo, aumentando así el contenido de HMF.


Página 23 de 24


Fuentes de información -

Bibliografía

BRAVERMAN, J. Introducción a la bioquímica de los alimentos. Ediciones Omega S.A. 2º edición. Barcelona, 1978. CHEFTEL, J. y CHEFTEL, H. Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Volumen I. Editorial Acribia. Zaragoza, 1976. Código Alimentario Argentino. Capítulo X: Alimentos Azucarados. Artículo 782 - (Res 2256, 16.12.85). Artículo 783 - (Res 2256, 16.12.85). COULTATE, T. P. Alimentos. Química de sus componentes. Editorial Acribia. Zaragoza, 1984. FAYLE, S.E. y GERRARD, J.A. Reacción de Maillard. Editorial Acribia. Zaragoza, Z aragoza, 2002. FENNEMA, O. R. Química de los alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza, 1993. PIANA, G. y otros. La miel. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, 1989. TAMAÑO, G. y otros. Determinaciones de hidroximetilfurfural e índice de diastasa como parámetros indicadores de buenas prácticas de manipulación en los procesos de extracción de miel de eucalipto (Eucaliptus sp.) Facultad de Cs. de la Alimentación. Universidad Nacional de Entre Rios.

-

Documentos en línea y páginas web

Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca, y Alimentos. Dirección de Industria Alimentaria – Área Apícola. Boletín Apícola Nº23. [En línea] http://www.alimentosargentinos.gov.ar/03/apicola/01_info/b_boletin/023.pdf Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca, y Alimentos. Dirección Nacional de Alimentación. Programa Nacional Apícola. Guía de Buenas Prácticas Apícolas y de Manufactura. [En línea]. http://www.inta.gov.ar/Chubut/info/documentos/apicultura/pdfs/ Guia_BPM_Apicola.pdf Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca, y Alimentos. Dirección de Industria Alimentaria – Área Apícola. La miel. [En línea] http://www.alimentosargentinos.gov.ar/03/apicola/01_info/e_consumidor/ LA_MIEL.pdf SUBOVSKY, M. y otros. Evaluación del contenido de hidroximetilfurfural en mieles del NEA. Facultad de Ciencias Agrarias - UNNE. [En línea] http://www.unne.edu.ar/Web/cyt/cyt/ 2002/05Agrarias/A-031.pdf http://academic.uprm.edu/dpesante/5355/lamieldeabejas.PDF http://www.cuencarural.com/granja/apicultura/frescura-calidad-y-adulteraciones-de-la-miel/ http://www.culturaapicola.com.ar/apuntes/miel/66_seguridad_produccion_miel.pdf


Página 24 de 24

Parámetro indicador de la calidad en Miel - HMF 2009

Recommend Documents