Ministerul Educaţiei din Republica MoldovaAcademia de Ştiinte din Republica Moldova

LICEUL ACADEMIEI DE STIINTE A MOLDOVEI

Conferinta Republicana al Elevilor ''Spre viitor'', editia a IV-a

Tema: “Studiul cantitativ ș i calitativ al mierii”

Autor:Șargarovschi Sergiu

Profesor: Martin Mariana

Chişinău 2010

CUPRINS

1 Introducere.....................................................................31.1În Evul Mediu, recunoscută oficial..............................31.2Mierea, taina stupului...................................................31.3Mierea - caracteristica generala. clasificare.................41.4Componentele mierii (constituienti majori, minori)....51.5Utilizarea......................................................................61.6Norme referitoare la compozitia si calitatea mierii......61.7Culoarea, gustul şi mirosul..........................................71.8Mierea de albine. Proprietăţi fizice şi chimice (STAS 748/2-89)...........................................................................81.9Depistarea falsificării mierii de albine.........................9Cum testăm dacă mierea este curată?...............................92.Partea experimentală....................................................10

Conținutul de substanțe minerale (cenușă)..................10Examenul organoleptic...............................................12Determinarea potențiometrică a conținutului de nitrați în miere.......................................................................12

Mierea de albine. Proprietăţi fizice şi chimice.............14Concluzie........................................................................15

Bibliografie.............................................................15Anexa..............................................................................16

1 Introducere

Miere-lichid siropos zaharat, produs de albine din nectar și depozitat în faguri ca hrană de rezervă. Are culoare variată, între galbenă-deschisă și brună închisă, gust dulce și aromă specifică florilor de la care a fosat cules nectarul. Mierea figurează în cele mai vechi documente ale istoriei, în tăblițele de argilă ale culturilor mesopotamiene, unele datînd din anul 2700 î.d.Hr., unde sumerienii precizau că mierea era folosită ca medicament. După un mileniu, în Egiptul faraonic, într-un papirus se aducea un elogiu rețetelor pe bază de miere și ceară de albine, consacrate drept medicamente.

Scopul lucrării: Revista literaturii de specialitate ce se referă la compoziția calitativă și cantitativă a mierii de diferite calități. Studiul experimental a trei probe de miere.

Obiective pentru îndeplinirea scopului:

- Determinarea experimentală a parametrilor calității ( culoare, gust, miros).- Analiza parametrilor care confirmă sau infirmă falsificării mierii.- Determinarea experimentală parametrilor cantitativi (pH, cenușă, aciditatea).-Compararea rezultatelor obținute cu parametrii stabiliți de STAS.

1.1În Evul Mediu, recunoscută oficial

Recunoasterea oficială a mierii ca medicament a avut loc abia în Evul Mediu. Începînd cu secolul al XVI-lea, mierea este inclusă în diferite preparate, distribuite în farmaciile acelor timpuri. Dar, în tratatele de chimie și farmacie de la începutul secolului XX, figurează doar două produse ale stupului: mierea și ceară. Mierea, folosită ca ingredient în 23 de preparate, iar ceara, fiind inclusă în compoziția a 42de unguente. Totuși, dupa cîteva decenii de cercetări intense ale medicilor, chimiștilor, farmaciștilor și biologilor din lumea întreagă asupra acestui miraculos izvor de sănătate care este stupina, produsele stupului și-au recăpătat locul în terapiile medicale din zilele noastre.

1.2Mierea, taina stupului

Categoric, mierea nu este un simplu îndulcitor. "Compoziția sa este tot atît de complexă ca și taina în care este învăluit stupul", spunea renumitul medic P.A.Weber. Cercetătorii au descoperit ca mierea este rodul muncii unei echipe de albine harnice, fiecare avînd un rol decisiv în procesul de "facere" a mierii. Albinele adună nectarul din mii de flori. În timpul transportului spre stup, acesta este depozitat in gușă, iar aici își schimbă consistența și structura. Cînd ajung la stup, albinele culegatoare sunt întampinate de cele tinere care au misiuni speciale: ele preiau dulcea povara și o depozitează în celulele fagurelui, dar numai pentru scurt timp.

1.3Mierea - caracteristica generala. clasificare

Mierea florală produsă din nectar de la flori ale unuia și acelaș fel de plante se numește monoflorală, cea produsă din nectar de la flori de mai multe specii de plante (tei, hrișcă, floarea soarelui)- miere poliflorală. Miere conține în medie 18% apă, 74 % monozaharide( glucoză și fructoză); 1,3% zaharoză; 7,4% dextrine; 0,45% compuși azotici; 0,2% substanțe minerale; 0,1% acizi organici; fermenți( diastază, catalază, invertază) vitamine din grupul B, vitamina C, substanțe aromatice. Caloricitatea este de 3150-3350 kcal/kg. Mierea are însușiri higroscopice, în timpul păstrării se cristalizează. Ea este un aliment valoros și dietetic, se folosește în indrustia produselor de cofetărie, ca mijloc curativ în bolile de piele, răni, ulcer stomacal și intestinal. Albinele prepară miere și din sucul de fructe, care este dăunătoare pentru ele. Mierea de mană este produsă de albine din secrețiile dulci de pe frunzele și tulpinile unor plante și din excrementele păduchilor de frunze. De cele mai multe ori mierea de mană este în amestec cu mierea florală, are gust neplăcut, nu este atît de dulce ca cea florală, se cristalizează slab, conține mai puțină apă, mai multe dextrine, substanțe azotate; ea nu poate servi drept hrană pentru plante în timpul iernii, deoarece provoacă diaree. Mierea artificilă este fabricată din zaharuri și porumb.

După provenienţă avem: o - miere de flori, (florală), provenită din prelucrarea nectarului şi polenului cules de albine

din florile plantelor melifere, o - miere de mană, (extraflorală), provenită de pe alte părţi ale plantei, în afară de flori;

poate fi de origine animală sau vegetală. După speciile de plante melifere de la care albinele au adunat nectarul:

o - miere monofloră, provenită integral, (sau în mare parte), din nectarul florilor unei singure specii: (salcâm, tei, floarea soarelui, mentă)

o - miere polifloră, provenită din prelucrarea unui amestec de nectar de la florile mai multor specii de plante.

După modul de obţinere: o - în faguri (se livrează în faguri), o - scursă liber din faguri , o - extrasă cu ajutorul centrifugii , o - obţinută prin presarea fagurilor , o - topită (fagurii sunt încălziţi).

După consistenţă: o - lichidă (fluidă), o - cristalizată (zaharisită).

După culoare: - incoloră, galben-deschisă, aurie, verzuie, brună sau roşcată. După aromă, diversele sorturi de miere, se apreciază prin miros şi degustare, indicându-se

denumirea speciei de plante din care provin.

La clasificare se mai poate lua în considerare şi: compoziţia chimică, puritatea, puterea calorică.

1.4Componentele mierii (constituienti majori, minori)

Mierea este o soluţie concentrată de glucide. Prin termenul de glucide sînt desemnate substanţele cu formulă generale Cn(H2O) de unde şi numele de hidraţi de carbon folosit adesea pentru a le desemna. Din punct de vedere chimic, se împart astfel :

Compoziţia chimică a polenului(după Louveaux şi Caillas)

H2O 3-4Zaharuri reducătoare 20-40Zaharuir ne-reducătoare 0-20Lipide 1-2Proteine 11-20Aminoacizi 10-45Cenuşă 1-7Vitamine Toate grupeleAntibiotice PrezenteFactor de creştere PrezentConţinutul de aminoacizi din polen(%)Arginină 4,5-5,7%Histidină 2-3,5%Izoleucină 4,5-5,8%Leucină 5,8-6,7%Lizină 5,9-7%Metionină 1,7-2,4%Fenilalanină 3,7-4,4%Treonină 2,3-4%Triptofan 1,2-1,6%Valină 5,5-6%Conţinutul de minerale şi oligoelemente din polen(%)K 20-45%Mg 1-12%Ca 1-15%Cu 0,05-0,08%Fe 0,01-0,3%Si 2-10%P 1-20%S 1%Cl 0,8%Mn 1,4%

Glucoze, zaharuri hidrolizabile care se împart în olozide şi heterozide. Cele mai importante dintre glucozide sînt zaharoză sau zaharul obişnuit, cu formula C12H22O11.

Ozone (C6H12O6)n care sînt polimeri ai ozelor dintre care amintim glicogenul din ficat, dextrina, amidonul din grîu, porumb, orez, cartofi, etc. Mierea conţine deci în medie 78% glucide constituie în cea mai mare parte din glucoză şi levuloză, conţinutul în zaharoză fiind mic. După MAURIZIO conţinutul de zaharoză poate atinge 9-10 % în anumiţi ani. Cantitatea poate chiar depăşi 10 % atunci cînd recoltarea se face repede sau cînd mierea a fost stocată mult timp. MUTTELET semnalează de asemenea că mierea de munte conţine 10% zaharoză. Glucoza şi levuloza sînt zaharuri direct asimilabile de către organismul nostru. Levuloza este depozitată în ficat sub formă de glicogen şi restituită ulterior organismului la nevoie sub formă de glucoză. Prin conţinutul său ridicat de glucide, mierea constituie un produs energic de prim rang.

Toţi ceilalţi hidraţi de carbon din alimentaţia noastră ( zaharoza sau zahărul obişnuit, amidonul din pîine, cartofi, orez, etc.) sînt transformaţi în glucoză şi levuloză de către diastazele din secreţiile noastre digestive.

1.5Utilizarea

Specialiștii consideră mierea ca fiind unul dintre alimentele cu o valoare energetica foarte mare, revigoreaza organismul - fizic și psihic - prelungind viața. Mierea se asimilează repede și, în funcție de sortiment, nutriționiștii o recomandă în combaterea a peste 50 de afecțiuni: de la bolile de inimă, ficat, rinichi, plămîni, digestive, ORL, stări depresive, ciroze, otrăviri alimentare cu ciuperci sau substanțe toxice, alcoolism și insomnii. Ca uz extern, se adaugă efectul cicatrizant în arsuri, cosuri și răni, refacerea florei microbiene naturale după tratament cu atibiotice etc. În funcție de nectarul adunat de albină culegatoare, mierea, de diferite sortimente, este benefică în tratarea diverselor afecțiuni: mierea de salcîm (recomandată în special în astenie și nevroze); mierea de tei (pentru insomnie, nevroze, bronșite, raceala, tuse); mierea de castan comestibil dulce (în boli ale venelor, în descongestionarea ficatului și prostatei); mierea de cimbrișor (boli digestive și pulmonare); mierea de mentă (dischinezii biliare, indigestii și balonari); mierea de levanțică (astm bronșic și enfizem pulmonar), mierea de rozmarin (în boli ale aparatului respirator); mierea de brad (în afectiuni pulmonare); mierea din flori de cîmp, poliflora (este recomandată în special în anemii); mierea de mar (este tonicî și antidiareică); mierea din flori de munte (se recomandă pentru actiunea sa antimicrobiană, calmantă și expectorantă în boli de plămîni, respiratorii și stări febrile).

1.6Norme referitoare la compozitia si calitatea mierii

Mierea are un aspect curat, omogen, fără impurităţi, fără spumă.

Consistenţa: diferă în funcţie de sort şi de calitate, după cum urmează: mierea de salcîm, calitate superioară, masă fluidă, vîscoasă, omogenă. miere de salcîm, calitatea I - se admite cristalizarea incipientă, cu menţinerea consistenţei fluide,

fără depuneri de cristale. miere de mană- masă fluidă vîscoasă, cleioasă sau cristalizată, cristalizarea poate fi incipientă sau

parţială, iar cristalele fine, potrivite sau grosiere. în cazul celorlalte sorturi de miere de albine, produsul este în stare fluidă, văscoasă sau cristalizată.

Cristalizarea poate fi incipientă parţială sau totală iar cristalele fine, potrivite sau gosiere.

1.7Culoarea, gustul şi mirosul: Pentru sorturile de miere prezentate, culoare, gustul şi mirosul sint descrise în tabel(extras din STAS 748/2-89)

Sortul Calitatea Culoare Gust şi mirosMiere de salcîm superioară Aproape incoloră, la

o nuanţă gălbuieGust pronunţat, dulce, cu aromă discretă, specificăI Galben deschis-la

galben pronunţatMiere de tei I Galben deschis, la

galben pronunţatGust dulce, aromă pronunţată de tei

Miere de zmeură

I Galbenă cu nuanţă verzuie, roşcată sau maronie

Gust dulce, cu aromă de zmeură

Miere de fl. Soarelui

I Galbenă aurie la galbenă portocalie

Gust dulce,plăcut cu aromă specifică de floare soarelui

Miere de izmă I Galbenă cu nuanţă portocalie

Gust dulce, cu aromă de izmă bine pronunţată

Miere poliformă I Galben deschis la brun cu nuanţe verzuie

Gust dulce, cu aromă bine pronunţată

Miere de mană superioară Brună, nuanţă verzuie, roşie pînă la neagră

Gust specific, plăcut, moderat dulce, cu aromă caracteristică

I Brună deschis, nuanţă verzuie, roşietică

1.8Mierea de albine. Proprietăţi fizice şi chimice (STAS 748/2-89)

Caracteristici Miere de salcîm Miere mană altelesuperioară I superioară IApă, % max 20 20 20 20 20Cenuşă,%max 0,5 0,5 1,0 1,0 0,5Aciditate, cm3 NaOH soluţie la 100 g miere max.

4 4 5 5 4

Zahăr reducător, exprimat în zahăr invertit, %, min

70 70 60 60 70

Zahăr uşor hidrolizabil, exprimat în zaharoză, %, max.

5 5 10 10 5

Indice diastazic, min. 6,5 6,5 13,9 10,9 10,9Hidroximetilfurfural (HMF), mg la 10 g miere, max

1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Indice colorimetric,mm Max 12 Max.

18 Min. 65 Min. 55 -------

Conductibilitate electrică, microsiemens* 102, min

------- ------- 7 6 -------

Substanţe insolubile în apă, %,max 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1

Zahăr invertit artificial, glucoza industrială sau alt hidrolizat de amidon, gelatină, clei, făină de cereale sau alte produse de amidon, culori de anilină

Lipsă

1.9Depistarea falsificării mierii de albine

Identificarea hidroximetilfurfurolului (HMF) prin reacţia Fiehe( STAS 748/3-89)

Principiul metodei: hidroxilmetilfurfurolului formează cu rezorcină în mediu de acid clorhidric un complex colorat în roşu intens

În miere pH-ul este cuprins între 4-7, pH-ul mic favorizând activitatea invertazei, iar pH-ul mare, pe cea a amilazei.

Cum testăm dacă mierea este curată? Fiecare dintre noi dorește să consume miere curată, de calitate și nu contrafăcută. Cei mai mulți apicultori ne-au recomandat urmatorul procedeu drept un test sigur în acest sens. Se încalzesc doua linguri de miere într-un vas de sticlă; apoi, adaugăm șase linguri de alcool, amestecînd bine totul. Dacă la fundul

vasului apare o substanta alba, mierea este cu sigurantă falsificată. În cazul în care mierea se dizolvă complet în alcool, fără să se depună o substanță tulbure pe fundul vasului, avem certitudinea că mierea este curată. Dacă ne referim la calitate, sa optăm pentru mierea de culoare aurie sau albă, cu aromă, de consistența smîntînii și cît mai transparentă la culoare. Mai există și o alta metodă de testare a mierii curate, destul de simplă: introducem o linguriță în borcanul cu miere și apoi o ridicăm, lăsînd sa curgă mierea. Dacă aceasta curge continuu, mierea este naturală; cînd curge sub forma de picaturi, mierea este contrafacută.

Atenție! Zaharisirea nu este un semn că mierea este falsificată decît în cazul mierii de salcîm pură, care nu se zăhărisește. În rest, la diferite temperaturi, orice tip de miere se poate zaharisi. Ea nu trebuie încalzită pe foc pentru a deveni fluidă, deoarece se transforma chimic și își pierde multe dintre calități. Din acelaș motiv, mierea nu se pune în ceaiul fierbinte. Mierea zaharisită însa e la fel de bogata în substanțe hrănitoare ca cea originală și poate fi folosită cu încredere.

2.Partea experimentală

Determinarea potențiometrică a conținutului de nitrați în miere

Principiul metodei într-o primă fază are loc extragerea nitraţilor din materialul analizat cu soluţie de alaun de aluminiu şi potasiu. Urmează apoi măsurarea concentraţiei nitraţilor în extractul apos cu ajutorul unui electrod ionselectiv. La introducerea electrodului în soluţia cercetată între suprafaţa membranei şi soluţiei are loc un schimb de ioni, care conduce la apariţia unei diferenţe de potenţial, proporţională cu mărimea pNO3 a soluţiei cercetate. Sensibilitatea metodei este de 6 mg/dm3 în soluţia de analizat. Limita minimă de detecţie a nitraţilor în proba este de 30 mln -1/mg/kg. Eroarea metodei este de 12 %.

Reactivi: Alaun de aluminiu şi potasiu, AlK(SO4)* 12H2O; Clorulă de potasiu Azotat de potasiu Apă distilată.

Modul de lucru:

Pregătirea probei pentru experienţă : probele pentru analiză se mărunţesc pînă la obţinerea unei mase uniforme. Culturile verzi 0,5 -1,0 se mărunţeşte de mărimea de 0,5-1,0 cm.

Prepararea soluţiei de extracţie (10g/l) 10 g de alaun se cîntăresc cu precizie de 0,01 g se trec într-un balon cotat de 1000cm3, se dizolvă în apă distilată şi aduce la cotă soluţia se păstrează într-un vas de sticlă pînă la un an.

Prepararea soluţiei de azotat de potasiu cu concentraţia (KNO3)=0,1 mol/l, 100ml; celelalte soluţii se prepară prin diluţii succesive (pentru prepararea soluţiilor se foloseşte soluţie de alaun).

Se măsoară potenţialul soluţiilor etalon şi conform datelor obţinute se construieşte curba de etalonare E (mV)=f(pNO3).

Se cîntăreşte 10 g probă cu precizia de 0,1 g se introduce în paharul omogenizatorului; se adaugă 50 cm3 de soluţie de extracţie şi se omogenizează timp de 30 minute.

Se măsoară potențialul în soluția de miere cu alaun, iar din graficul de etalonare se determină concentrația nitraților.

Conținutul de substanțe minerale (cenușă)Cenuşa este produsul combustiei unui material, compus de substanţe anorganice ne-combustibile, ca săruri minerale. Rămân ca reziduri sub formă de praf depozitat în locuri unde s-au ars combustibili ( lemn, gunoi, etc) şi altă parte poate să fie expulzată în aer ca parte a fumului. Deasemenea se cunoaşte ca cenuşă, la analiza alimentelor, partea mineralelor care nu ard sau se evaporă. După calcinare este mai uşor de analizat fiecare mineral în parte.

Determinarea cenușei se face prin intermediul încălzirii mierii pînă la transformarea acesteie în cenușă. Aceasta se cîntărește cu ajutorul unui cîntar analitic și se compară rezultatul cu STAS, pentru a determina calitatea produsului.

Determinarea acidității

Principiul metodei: proba de analizat , dizolvată în apă se titrează cu soluție de NaOH de 0,1 n în prezența fenolftaleinei.Întrun pahar de laborator se cîntăresc 40 g din proba de miere. Se dizolvă în apă caldă și se trece cantitativ într-un balon cotat de 200 cm3. Se răcește, se aduce la cotă cu apă distilată, se omogenizează. Soluția astfel preparată are concentrația de 20g/cm3. Se măsoară cu pipeta 100cm3 din soluția pregatită și se introduce într-o capsulă de porțelan. Se titrează cu soluție de hidroxid de sodiu în prezența fenolftaleinei, pînă la apariția colorației roz, care persistă timp de un minută.

V-volumul soluției de hidroxid de sodiu 0,1n folosit la titrare. [l]40- masa probei luată pentru analiză [g]

Un grad de aciditate reprezintă volumul, exprimat în cm3, de soluție de hidroxid de sodiu 0,1n, necesar pentru neutralizarea acizilor liberi din 100 g produs.

pH-ul se determină cu ajutorul unui pH-metru, electrozii se imersează în soluție ce conține proba de miere.

3 Analiza rezultatelorAu fost analizate 3 probe de miere: de mai, de floarea soarelui, de vară. Pentru ele au fost determinați mai mulți parametri calitativi și cantitativi, iar rezultatele sunt expuse mai jos.

Examenul organoleptic

MiereaParametru Mai Vară Floarea

soareluiCuloarea Galben deschis Aurie Roșcată

MirosulCu aromă plăcută bine evidențiată

Cu aromă de floarea soarelui

Consistență Consistență fluidă

Consistență fluidă

Consistență fluidă

Gust Gust dulce, pronunțat Gust dulce Gust dulce

Concluzie: Parametrii depistați organoleptic coincid cu cei indicați în STAS.

Determinarea potențiometrică a conținutului de nitrați în miereTabelul 1 Dependența potențialului electrodului NO3

- selectiv de concentrația ionilor de nitrat

y = 50,5x + 90,11

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 1 2 3 4 5 6

-lg C(NO3)

E, m

V

Figură Curba de calibrare a electrodului nitrat-selectiv

Ex miere de vara = 332 mV[ NO3

-]miere=10-x

10 g (produs) conține 0.05146 mg[NO3-]

[ NO3-]= 5.15 ppm

Admis= 60 ppm

Exact după acelaș procedeu a fost determinat conținutul de nitrați în celelalte doua probe, iar rezultatele sunt prezentate în tabelul de mai jos:

C, mol/l 0,1045 0,01045 0,001045 0,0001045 0,00001045

E, mV 142 186 240 295 340

-lgC 0,98 1,98 2,98 3,98 4,98

Tabelul 2 Conținutul de nitrați în probele de miere analizate

Miere de mai Miere de floarea soarelul Miere de varăNO3, ppm (mg/Kg) 20,10 5,85 5,15

Concluzie: în nici o probă de miere conținutul de nitrați nu depășește limita admisibilă.

Mierea de albine. Proprietăţi fizice şi chimice

Caracteristici Miere de mai Miere de vară Miere de floarea soarelui

pH 5,23 3,4 4,47Cenuşă,%max 1,15 1,32 1Aciditate, cm3 NaOH soluţie la 100 g miere max.

6,5 12,4 9

Reacția cu alcoolul etilic Precipitat alb - -

Reacția cu rezorcină Culoare roșie intensă

- -

Concluzie: datorită cantității mari de NaOH cheltuit pentru titrarea probelor de miere se poate spune că aciditatea este ridicată, acest lucru explicîndu-se prin prezența grupelor cu caracter acid în substanțele organice prezente în miere. În mierea de mai a fost adăugat zahăr invertit artificial deoarece reacția cu alcoolul etilic a fost însoțită de formarea unui precipitat alb, iar reacția cu rezorcină a colorat soluția în roșu intens.

Concluzie

Mierea este un aliment sănătos, natural şi energetic, cu calităţi multiple. Mierea de albine nu are doar calităţi nutritive ci, în urma studiilor, s-a demonstrat că are şi o acţiune terapeutică eficientă, datorită prezenței substanțelor care exercită acțiune atât asupra afecţiunilor digestive, cât şi în afecţiunile hepato-biliare, cardio-vasculare, respiratorii, afecţiuni ale sistemului nervos, ale aparatului urinar, în bolile de nutriţie şi cele infecţioase, în afecţiunile sanguine şi în cele cutanate. Mierea conține o gama largă de specii ionice și substanțe organice folositoare. În miere am depistat o cantitate infimă de nitrați, fiind un produs ecologic dar . Examenul organoleptic a demonstrat că mierea se încadrează în normele stabilite de STAS.

Cu toate calităţile sale preţioase, mierea are şi contraindicaţii pentru pacienţii care suferă de obezitate, diabet zaharat, tulburări glicoregulatorii, insuficienţă pancreatică exocrină şi pentru pacienţii gastrectomizaţi, cât şi în anumite tulburări alergice.

Bibliografie

1.C. Vornicu, Stefan Lazar, Apicultura, Alfa 2007

2.Apicultura Moderna 2007

3.ESM ( enciclopedie) Chisinau, 1974

4.www. wikipedia.org

5.www.mierealbine.ro/ 

6.www.sanatate.ele.ro/.../Mierea-un-aliment-valoros-pentru-sanatate

7.www.miere-de-albine.dcs-ktech.net

Anexa

(Determinarea acidității prin metoda titrimetrică)

( ionomerul folosit pentru determinarea [NO3]-)