Оптические свойства медов: методы ИК-Фурье спектроскопии и рефрактометрии

Методами инфракрасной спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения, рефрактометрии и биохимического анализа проведено исследование 115 образцов меда разного ботанического вида, географического происхождения и года сбора (2019–2021 гг.). Исследовались образцы исходных медов в жидком и закристаллизованном состоянии. В качестве вспомогательных веществ были использованы кристаллические препараты D-глюкопиранозы (глюкозы), D-фруктопиранозы (фруктозы), их 40%-ые растворы и инвертированный сахар. Методом биохимического анализа определено содержание глюкозы в выборке медов. На основании полученных данных установлена связь между результатами биохимического анализа и рефрактометрии (показатель преломления, содержание инвертированных сахаров, влажность). Получены уравнения, позволяющее оценить содержание глюкозы и фруктозы в медах по рефрактометрическому показателю. Исследование медов методом ИК-спектроскопии показало, что весь набор исследованных образцов медов, независимо от ботанического вида и географии их происхождения, может быть представлен тремя группами c преобладанием: I – глюкозы, II – фруктозы и III – переходная, с близким содержанием двух моносахаридов. Это позволило идентифицировать полосы, обусловленные α- и β-пиранозными формами глюкозы и фруктозы, а также оценить характер их изменения в зависимости от соотношения обоих моносахаридов в медах в результате их кристаллизации. Отмечено, что соотношение моносахаридов предопределяет не только устойчивость жидкокристаллической структуры медов и скорость кристаллизации, но и их оптические, биохимические, пищевые свойства, которые важны для предпочтительного использования медов в медицинской и фармакопейной практике, диетологии, косметологии.

1. Хорн Х., Люлльманн К. Все о меде. Производство, получение, экологическая чистота и сбыт / пер. с нем. М: АСТ; Астрель, 2011. 316 с.

2. Ахтямов Я. Х., Ахтямов Д. Я. Пчела на наскальном рисунке // Пчеловодство. 2004. N 5. С. 5.

3. Попов Е. Т. Чудесный дар природы // Пчеловодство. 2012. N 10. С.46–47.

4. Реуцкий И. А. Мед как лекарство. М.: Эксмо, 2010. 448 с.

5. Чепурной И. П. Мед и сердечнососудистые заболевания // Пчеловодство. 2000. N 3. С. 54–56.

6. Чепурной И. П. Мед и иммунные заболевания // Пчеловодство. 2001. N 1. С. 50–52.

7. Kwakman P. H. S., Zaat S. A. J. Antibacterial components of honey // IUBMB Life. 2012. Vol. 64, no. 1. P. 48–55. https://doi.org/10.1002/iub.578.

8. Асафова H. H., Орлов Б. Н., Козин Р. Б. Физиологически активные продукты пчелиной семьи: общебиологические и эколого-химические аспекты. Физиологическое обоснование практического применения. Н. Новгород: Изд-во Ю. А. Николаев. 2001, 368 с.

9. Кулаков В. Н., Бурмистров А. Н. Естественные медоносные угодья России // Пчеловодство. 2004. N 8. С. 22–24.

10. Сокольский С. С., Любимов Е. М., Бурмистрова Л. А., Русакова Т. М., Мартынова В. М., Харитонова М. Р. Качество продукции пчел и окружающая среда // Пчеловодство. 2012. N 9. С. 48–50.

11. Комлацкий В. И., Плотников С. А. Химический состав меда от пчел разных пород // Пчеловодство. 2006. N 2. С. 54–56.

12. Гробов О. Ф., Клочко Р. Т. Критерии оценки меда и продуктов пчеловодства – требования ВТО // Пчеловодство. 2004. N 8. С. 5–7.

13. Bogdanov S., Ruoff K., Oddo L. P. Physicochemical methods for the characterisation of unifloral honeys: a review // Apidologie. 2004. Vol. 35. Number Suppl. 1. P. S4–S17. https://doi.org/10.1051/apido:2004047.

14. Андрухова Т. В., Плотников В. А., Пупков К. С. Оптико-спектральный контроль качества меда // Пчеловодство. 2020. N 1. С. 56–59.

15. Svečnjak L, Biliškov N., Bubalo D., Barišić D. Application of infrared spectroscopy in honey analysis // Agriculturae Conspectus Scientificus. 2011. Vol. 76, no. 3. P. 191–195.

16. Lichtenberg-Kraag B., Hedtke C., Bienefeld K. Infrared spectroscopy in routine quality analysis of honey // Apidologie. 2002. Vol. 33, no. 3. P. 327– 337. https://doi.org/10.1051/apido:2002010.

17. Sotiropoulou N. S., Xagoraris M., Revelou P. K., Kaparakou E., Kanakis Ch., Pappas Ch., et al. The use of SPME-GC-MS IR and Raman techniques for botanical and geographical authentication and detection of adulteration of honey // Foods. 2021. Vol. 10, no. 7. P. 1671–1696. https://doi.org/10.3390/foods10071671.

18. Ruoff K., Luginbühl W., Künzli R., Iglesias M. T., Bogdanov S., Bosset J. O., et al. Authentication of the botanical and geographical origin of honey by mid-infrared spectroscopy // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2006. Vol. 54, no. 18. P. 6873–6880. https://doi.org/10.1021/jf060838r.

19. Tewari J. C., Irudayaraj J. M. K. Floral classification of honey using mid-infrared spectroscopy and surface acoustic wave based z-Nose sensor // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005. Vol. 53, no. 18. P. 6955–6966. https://doi.org/10.1021/jf050139z.

20. Буслов Д. К., Никоненко Н. А., Сушко Н. И., Жбанков Р. Г. Анализ структуры полос ИК-спектра β-D-глюкозы регуляризованным методом деконволюции // Журнал прикладной спектроскопии. 2006. Т. 69. N 6. С. 712–718.

21. Стоддарт Дж. Ф. Стереохимия углеводов / пер. с англ.; под ред. Ю. А. Жданова. М.: Мир, 1975. 304 с.