el sistema de puntos críticos en la actividad apícola...
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El sistema de Puntos Críticos
en la Actividad Apícola
Extracción y Beneficio de la miel
Ing. James Johnson
Octubre 2008
Introducción
La Organización Mundial para la Alimentación (FAO) dependiente
de Naciones Unidas, ha definido a la miel como "sustancia dulce
elaborada por Apis mellifera o por diferentes sub-especies, a partir
del néctar de las flores y de otras secreciones extraflorales, que las
abejas liban, transportan, transforman, combinan con otras
sustancias, deshidratan, concentran y almacenan en panales".
Toda esta definición sitúa a la miel como un producto natural que
tiene su origen en una secreción azucarada de las flores y de otras
partes extraflorales de un tipo específico de flora. En el primer caso,
la miel se denomina floral y en el segundo se llama miel de mielada.
La duración de la miel es el resultado complejo de una serie de
interacciones al interior de la colmena, que dependen del número de
abejas que intervienen, lo mismo que de la fortaleza de la colmena y
del volumen de néctar recolectado. A medida que es mayor el número
de abejas involucradas en la celda, mayor es el grado de
deshidratación o maduración que adquiere la miel y mayor es su
contenido de enzimas.
El néctar, cuando acaba de ser recogido de las flores, se compone
principalmente de una solución débil de azúcar en agua, fructosa y
dextrosa En un principio suele haber más sacarosa en el néctar que
fructuosa y glucosa, pero cuando este es transportado en el estómago
de las abejas, y posteriormente en la colmena. La enzima invertasa
actúa sobre los azúcares del néctar y durante el proceso de
maduración de la miel en el panal.
Debido a su facilidad de digestión, la miel es especialmente valiosa
para el consumo directo, su calidad depende de diversos factores,
entre los que se debe considerar no solo la flora sino su propia
composición. En la colmena durante la formación y maduración el
agua se evapora gradualmente hasta que desciende a un 17% de
humedad en el caso de mieles de origen estacional y hasta el 20–21%
en mieles tropicales donde el grado de africanización resulta
significativo.
Los azúcares mayoritarios corresponden en un 40% fructuosa, 34%
la glucosa y cerca de 2% o más. El 7% restante está constituido de
elementos tales como: hierro, calcio, sodio, magnesio, sílice, cloruros
potasio, fósforo, aminoácidos, restos de polen, manganeso, aluminio,
calcio, cobre, materiales albuminoides, dextrinas, ácidos, aminoácidos
y mas recientemente se han identificado fenoles, terpenos, aceites
esenciales y flavonoides, que le dan aroma y ciertas propiedades
medicinales.
Las abejas prefieren reunir el néctar de las flores de plantas que
crecen en el suelo fertilizado de modo natural y orgánico en lugar de
hacerlo en flores que crecen sobre suelos fertilizados químicamente.
Como cabe suponer, el tipo de flores de las que se recoge el néctar
tiene una gran influencia sobre el sabor y color de la miel, asi como
los minerales contenidos en ellas.
La presencia de vitaminas del complejo B y las hidrosolubles como la
C procede del polen de las flores o por formación durante la
maduración. Una miel con vitamina C, se asocia con un alto contenido
de polen, pero una que se ha sometido a filtración o se ha
sobrecalentado para remover el polen, pierde sus propiedades
haciendo que miel parezca turbia, atributo no apreciado entre los
consumidores.
Cuando una abeja esté recogiendo néctar normalmente se centrará
cada vez en una especie de flor. Elegirá una flor que abunde mucho
en el área que esté recorriendo, pues de ese modo ahorraría tiempo. Si
esa flor es muy abundante en la zona cercana a la colmena,
probablemente casi todas las abejas de ésta elegirán el mismo tipo de
flor y por tanto esa tanda particular de miel pertenecerá a una flor
reconocible.
El tipo de flor influencia a el color y el sabor de la miel, que pueden
variar considerablemente. Hay mieles que son más ligeras y delicadas,
mientras que otras son oscuras y muy fuertes.
La presencia de las abejas hace que el polen se extienda más
fácilmente, lo que significa mejores cosechas, que en tierras fértiles
puedan mejorar del 30% al 40%. En los actuales momentos en que se
vive escasez de alimentos y las condiciones de la distribución de
tierras ha generado problemas socioeconómicos además del
incremento de cultivos ilícitos en las zonas rurales del país.
Las abejas son buenas para el mejoramiento de la agricultura, sino
que esta industria puede significar el principio para una mejor
alimentación de los grupos económicos más bajos.
Se conocen diversos tipos de miel, que se diferencian por una serie de
cualidades que dependen principalmente de su origen floral,
geográfico o tecnológico. Por esas cualidades, dependientes de las
fuentes que suministran el néctar a las abejas.
Se conoce la miel monofloral, extraída solamente del néctar de una
sola especie de las planta melífera, las poliflorales extraída del néctar
de plantas melíferas diferentes y las mieles de mielada recogidas a
partir de plantas con nectáreos extraflorales y exudaciones de las
plantas.
En este trabajo se presentan los criterios básicos para el control en la
optimización del proceso de extracción y beneficio de la miel de Apis
mellifera.
Características de los tipos de miel
Por su carácter tecnológico, es decir, por el procedimiento que se ha
aplicado para su extracción y elaboración se conoce la miel en panal y
la centrifugada. La miel en panal es completamente estéril y la
centrifugada se obtiene con el monoextractor.
La calidad se determina por su aspecto, olor y sabor. Por el color,
aroma y sabor se puede determinar la variedad de que se trate. Existe
la miel clara, semiclara y obscura, muchas clases no sólo se
diferencian por su color fundamental sino que también por sus
propiedades fisicoquímicas.
La miel se extrae principalmente mediante operaciones de
centrifugación, pero en ocasiones se hace mediante prensado
manual, éste procedimiento es abordado por apicultores que no
disponen de materiales y equipos y a los cuales no se les ha prestado
asistencia técnica.
El sistema de puntos críticos
Un punto critico de control (PCC), dentro cualquier actividad puede
ser considerado como un procedimiento donde se establecen criterios
específicos que permitan el aseguramiento de calidad de cada uno de
los productos que intervienen en el proceso de transformación. En la
extracción de la miel tales controles deben seguir un estricto manejo
de los cuadros y del producto en general de manera que se eviten los
riesgos de fermentación y perdida de calidad del producto.
Ha de entenderse que la calidad final de la miel debe mantenerse
dentro de los criterios de control de calidad, como una actividad
industrial que persigue el mantenimiento de la calidad del producto a
niveles óptimos y que satisfaga las exigencias del consumidor,
mejorando la rentabilidad del producto.
El concepto de análisis de riesgos (HAZARD), de alguna manera esta
determinado por las buenas practicas de manofactura, que en el caso
de las mieles debe converger a cero defectos. En el caso de los PCC
donde se pueden controlar una serie de problemas determinados se
hace necesario discriminar entre los puntos de aseguramiento que
asegura el control de un riesgo peligroso PCC1 o que conduce a
reducir al mínimo un riesgo, sin que asegure su control PCC2.
En las condiciones de extracción de mieles en países de América, se
hace a partir de cuadros de 44.8x16.2x 3.5 cm completamente
operculados, dispuestos con miel madurada, con una humedad
cercanas al 20 %. Los cuadros descritos son típicos del sistema
definido por Langstroh.
El aseguramiento de la calidad del producto extraído, comienza con la
selección de los cuadros que se encuentran completamente
operculados, por lo que se hace necesario controlar los niveles de
humedad de los cuadros y asegurar niveles óptimos en la humedad
del producto madurado, evitando la extracción de miel a partir de
cuadros con cría, acción realizada por apicultores que se interesan
solo en la venta del producto y no en la calidad final de la misma
Mieles con humedad superior al 22% generan fermentaciones
indeseables y perdida final del producto en condiciones de
almacenamiento prolongado, con posibles nucleasiones y formación
de hidroximetil furfural e incremento en la actividad del agua con
elevación del contenido en levaduras hongos y mohos entre otros, por
ello este es un punto critico del tipo PCC1 cuadros que no cumplan
esta condición deberán ser retornados a la colmena hasta lograr la
maduración de la miel.
Los cuadros se transportan hasta las pequeñas plantas de
beneficio, donde se somete al procedimiento que se describe a
continuación:
1. En el área de almacenamiento se reciben los cuadros
conteniendo la miel, para luego entrar al proceso de
extracción. Este lugar de almacenamiento por lo general es de
alta ventilación y protegido con mallas para evitar tanto la
entrada de insectos como los desperdicios de la miel.
2. Área de desoperculado. En esta sección se procede a eliminar los
opérculos de cera contenidos en los cuadros, para facilitar
posteriormente su por centrifugación que se efectúa a
temperaturas entre los 28 y los 30ºC para facilitar la separación
de los desperdicios.
3. El área de centrifugación se dispone de tal manera que facilite la
apertura de la llave de la guillotina, y pudiendo hacerse encima del
colador o pasándola directamente a un recipiente odecantador.
La miel extraída se deja en un recipiente sin tapa para que salga la
humedad que contiene.
4. En el área de almacenamiento los pisos deben ser lavables y
presentar condiciones de frescura y sequedad
5. Una vez terminada la extracción, los estanques y extractores son
lavados con agua caliente. La miel es colada en frío lo que exige
más tiempo, aunque resulte mejor colarla tibia y todavía mucho
mejor caliente pero a una temperatura no mayor a 50ºC porque en
tales condiciones sufre transformaciones que la desvalorizan.
6. En el proceso de filtrado y decantado se busca que las burbujas e
impurezas suban a la superficie, buscando la eliminación de la
capa superior, para que la miel quede limpia y lista para ser
envasada. El Proceso toma entre 6 y 7 días, una vez filtrada se
procede con el envasado.
La línea de trabajo en la mayoría de los sistemas se lleva bajo estricta
vigilancia y conforme al diagrama de la figura 1, siguiendo
condiciones de control a través del sistema de puntos críticos tal como
se muestra en el diagrama de la figura 1
La miel debe ser envasada en buenas
condiciones para su comercialización, esto es
que haya sido cosechada y perfectamente
filtrada y colada; si la miel ha sido envasada
sin permitir la evaporación del agua que
contiene en el momento de extraerla se
cristaliza o se fermenta, sucediendo lo mismo
cuando las botellas son colocadas en sitios
húmedos y expuestos a los rayos solares. En
algunos casos no se lleva acabo todo el proceso
y esto puede ser causa de contaminación.
El equipamiento necesario para la atención de todas las actividades
apícolas implica una serie de materiales de protección compuesto por
overol, careta, guantes media caña; mientras que el equipo de manejo
consiste en espátula o palanca, cepillo barredor, ahumador (tan
necesario en sistemas altamente africanizados). El equipo
complementario va desde el desoperculador, hasta el extractor de
centrifuga y tanque de sedimentación, todo ello en la proporción del
sistema que se maneja.
Los criterios de calidad del producto final han de ser evaluados
dentro de las normativas nacionales a fin de garantizar no solo la
naturaleza del producto sino la certificación de su origen botánico y
geográfico. Las pautas que se consignan en el siguiente cuadro
permiten tipificar este importante producto de la colmena.
El néctar como se sabe consiste fundamentalmente de una solución de
varios azúcares. Los ácidos orgánicos, vitaminas, pigmentos y
sustancias aromáticas durante el periodo de maduración de la miel
marcan las propiedades finales del producto
Por lo general el néctar presenta un pH ácido entre 2.7 y - 6.4. En
condiciones de flora diversa las abejas prefieren mezclas de diferentes
azúcares a soluciones de uno de los componentes a la misma
concentración. Es posible que en la selección del tipo de flor, las
abejas se encuentren influenciadas no solo por la cantidad sino
también por el espectro de azucares que de alguna manera fijan la
evolución de los ácidos totales y la acidez lactónica en las mieles
cosechadas.
El espectro de azúcares del néctar no es uniforme, como tampoco lo es
el proceso de maduración desde la concentración hasta el operculado
final, el contenido de azúcares en el néctares de algunas especies de
plantas es como sigue: Bidens pilosa (24%), Caesalpinia sepiaria
(>50%) Caesaria silvestris (36%), Citrus sinensis (34-35%), Coffea
arabiga (25-37%), Eucalyptus sp (15 – 35%) y Persea americana (26-
44%) entre otras
La determinación del contenido de aminoácidos en mieles es frecuente
y en este sentido la prolina permite establecer la naturaleza y
autenticidad del producto. Las enzimas son uno de los componentes
más importantes en la miel, no por su significado nutricional para el
hombre, sino por el papel indispensable que desempeñan en la
transformación de néctar a miel, donde se ha comprobado la
presencia de invertasa, diastasa, glucosa oxidasa, catalasa y fosfatasa.
El origen proporción en que se encuentran las enzimas ha sido
ampliamente estudiada. Se ha determinado que mieles de flujo
rápido, generadas en colonias con intensa actividad en el pecoreo
presentan bajos contenido de enzimas respecto de las mieles
colectadas por abejas en condiciones de bajo flujo de néctar.
Los néctares de alto contenido de azúcares necesitan menos
manipulación por parte de las abejas para ser convertidos en miel que
los néctares más diluidos. Por lo tanto las mieles procedentes de
néctares más concentrados tienen menor nivel de enzimas. Se ha
encontrado también que la miel obtenida alimentando las abejas con
sacarosa sin diluir tienen un nivel más alto de enzimas ya que las
abejas deben humedecer con saliva la sacarosa antes de almacenarla.
La fracción de azucares en la miel por lo general representan niveles
que oscilan entre 95 al 99% de los sólidos totales, otorgándole a cada
tipo de miel propiedades físicas entre las que vale mencionar el índice
de refracción, la actividad de agua, higrospicidad, tendencia a la
granulación, lo mismo que su poder rotatorio.
Los azúcares mayoritarios de la miel corresponden a la fructuosa que
puede alcanzar niveles hasta del 38 % de una parte y glucosa de otra
en proporción del 31 %. Otros azucares compuestos denominados
minoritarios han sido motivo de investigación
La composición en azucares es útil para valorar el grado de pureza de
la miel. Durante mucho tiempo se pensó que la fracción de azucares
estaba compuesta básicamente por glucosa y fructosa, con algo de
sacarosa y dextrina en cantidades menores. Sin embargo, los nuevos
métodos de análisis y separación de azucares han puesto en evidencia
la presencia de mas de 30 azúcares diferentes.
Varios autores han encontrado una correlación entre la composición
en azúcares y el origen botánico de la miel, pero la gran variedad de
los métodos analíticos empleados hace difícil la comparación directa
de los resultados.
En general los azúcares mayoritarios son fructosa y glucosa que
representan el 85 al 95% del total, estando la fructosa en mayor
concentración en un 38% por término medio y la glucosa con un
31%. Solo algunas excepciones como la miel de diente de león
(Leontodon autommalis), de colza (Brassica napus) presentan un
contenido en glucosa mayor que en fructosa..
La composición en azúcares puede ser usada para diferenciar mieles
de flores de las de mielada y sus mezclas. La concentración de la
sacarosa es muy variable, dependiendo del tipo de miel y de su estado
de maduración. Altos contenidos en sacarosa pueden ser debidos a
una maduración inadecuada, presencia de mielatos o alimentación
artificial de las abejas con jarabe de sacarosa durante mucho tiempo.
Los niveles de glucosa y la fructosa en las mieles de Apis mellifera, lo
mismo que las condiciones ácidas del medio p.H (3.6-4.8), por lo
general resultan ser un excelente medio en la evolución de productos
de b -deshidratación, acompañadas de reacciones de enolización. Los
protones del medio condicionan la formación de compuestos de fácil
desproporción, que convergen hasta análogos estructurales de furano
tales como 2-hidroxiacetilfurano(2HAF),3-hidroxi-2-metilpiran-4-ona
(Maltol) y 2-Acetil-3-hidroxifurano (Isomaltol).
La presencia de hidroximetil furfural (HMF), en miel, es el resultado
de las condiciones de manipulación y manejo del producto en la fase
posterior a su extracción y almacenamiento. La normas de calidad
para la miel destinada al consumo nacional en Colombia no admite la
presencia de HMF, pero las normas de control para mieles en otros
países han reglamentado los niveles máximos hasta en 40 mg Kg-1 y
como un criterio en el nivel de frescura.
La recolección de néctar o polen por lo general depende de las
necesidades específicas de la colonia y de las condiciones
predominantes en el tiempo. El análisis polínico es un procedimiento
de control habitual. El estudio del polen como guía de la calidad de la
miel desde el punto de vista botánico es frecuente, pero se ha
intensificado con el uso de nuevas herramientas analíticas de trabajo
tales como la microscopia electrónica y la microscopia de barrido.
El análisis polínico de las mieles de Apis mellifera tiene interés pus
permite identificar los tipos de plantas visitadas por las abejas, al
mismo tiempo informar sobre su pureza o sobre posibles causas de
toxicidad pero mas sobre sus condiciones fitogeograficas.
Como producto de origen natural las mieles de Apis mellifera,
presentan una flora microbiana propia, al igual que el resto de los
productos alimentarios, pero con un comportamiento microbiológico
característico.
La flora microbiana se puede dividir en dos grupos, que en principio
reúnen a los microorganismos propios de las mieles y en segunda
instancia a los microorganismos secundarios ocasionales o
accidentales. En este orden, en la miel se encuentran bacterias del
género Bacillus, que se presentan en estado esporulado, aunque en
mieles recientes se pueden encontrar formas vegetativas.
Se trata de microorganismos que no tiene acción negativa sobre la
miel y no son peligrosos para la salud humana. Bajo algunas
circunstancias pueden encontrarse algunos patógenos para las abejas,
como Bacillus larvae, responsable de la Loque americana, y Bacillus
alvei, agente relacionado con la Loque europea.
Los mohos que se encuentran en algunas mieles, pertenecen a los
géneros Penicillium y Mucor, se han reportado casos de
contaminación con Bettsya alvei o moho del polen, se encuentran en la
miel en forma de esporas, pero no crean problemas a no ser que la
miel gane humedad en su superficie, por un mal almacenamiento,
pudiendo entonces desarrollarse y alterar el producto.
Existe la posibilidad de contaminación de la miel a partir de
hongos del tipo Acosphaera apis (Orden Acosphaerales ), además de la
acción de Acosphaera major.
Las levaduras, son del tipo osmófilo, pertenecientes al género
Saccharomyces, responsables de la fermentación de la miel, cuando las
condiciones de humedad lo permiten. Dentro de este género las
especies más frecuentes son Saccharomices bisporus variedad mellis,
Saccharomices rouxii, Saccharomices bailii variedad osmophilus.
También se pueden encontrar levaduras banales; Esta flora propia de
la miel es introducida por la abeja en la colmena, con el néctar, polen
o mielato, o por las mismas abejas durante las operaciones de
limpieza, al vehicularlos sobre o dentro de su organismo.
Otros microorganismos considerados como ocasionales o accidentales,
es introducida en la miel de manera fortuita o por manipulaciones
poco higiénicas durante la extracción o procesado de la miel. Si estas
manipulaciones se realizan con higiene, no estarán presentes en la
miel, y si aparecen en niveles muy bajos o despreciables.
Las fuentes de esta contaminación reside en la manipulación
incorrecta de la miel, el uso de material con deficientes
procedimientos de desinfección, locales no apropiados incidencia del
viento, presencia de insectos y permanencia de animales de
compañía..
Entre estos microorganismos existen diferentes géneros,
pertenecientes a la familia Enterobacteriaceae y algunos otros
patógenos de las abejas.
La carga microbiana de la miel, en principio, se puede considerarla
baja, si se compara con otros productos de origen animal como la
leche por ejemplo.
Al ser un medio hostil, que se opone a la proliferación de los
microorganismos debido a su concentración de sólidos, aunque
pueden permanecer bajo la condición de viables durante largo
tiempo, desarrollándose bajo circunstancias favorables.
La miel de por sí no es un medio estéril, es susceptible de
contaminación al manipularse sin observar las normas de higiene.
Algunos estudios han demostrado que determinados géneros de
Salmonella, son capaces de resistir 34 días en la miel, cuando ésta se
mantiene a 10º C, con lo que existiría un riesgo si el producto
contaminado se emplea como ingrediente en la industria alimentaria o
en el hogar.
En la Norma de Calidad para la miel destinada al mercado en España y la
Unión Europea, se hace referencia a la Norma microbiológica aplicable a
mieles, especificándose la condición máxima de 1.104 col g-*1 para el
recuento de colonias aerobias mesófilas (31 1º C) y ausencia para
Enterobacteriaceae total, específicamente ausencia en 25 g de miel para el
caso de Salmonella – Shigella, mientras que en el caso de los mohos un
máximo de 1.102 UFC g