ingredienti alimentari l ingrediente che fa la differenza aromi additivi semilavorati Maggio/Giugno 2011 anno 10 - numero 56

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1 ISSN aromi additivi semilavorati ingredienti alimentari Maggio/Giugno 2011 anno 10 - numero 56 Poste Italiane spa Sped. in A.P. - D.L.353/2003 (Conv. in L. 27/02/2004 no 46) art. 1, comma 1, DCB TO - N. 3/2011 l ingrediente che fa la differenza PINEROLO - ITALIA - TEL FAX info@chiriottieditori.it CHIRIOTTI EDITORI

2 Elena Arena* - Gabriele Ballistreri 1 - Filippo Tomaselli 2 Biagio Fallico 1 1 Dipartimento di Gestione dei Sistemi Agroambientali e Ambientali Università degli Studi di Catania - Via S. Sofia Catania - Italia 2 Dipartimento di Scienze delle Produzioni Agrarie e Alimentari Università degli Studi di Catania - Via S. Sofia Catania - Italia * earena@unict.it miele mieli uniflorali poco comuni come ingredienti alimentari: aspetti qualitativi Uncommon unifloral italian honeys as food ingredients: qualitative aspects Parole chiave: miele, indici di qualità, 3-DG, CIE L*a*b* Key words: honey, quality parameters, 3-DG, CIE L*a*b*parameters SUMMARY Italy had more than 30 different unifloral hones, some of them not always present on the whole national territory. Chemical characteristics of different unifloral honeys belonging to less common floral origins: forest, strawberry tree, sunflower, rhododendron, sulla, lime and thymu were evaluated by determinig abs at 420 nm, colours parameters, ph and total polyphenols. Moreover the ageing and/or thermal treatments were evaluated by HMF and 3-DG content. High correlation was found between lightness and total polyphenols. HMF ranges from 9.7 to mg/kg, if the legal limit of 40 mg/kg is considered, some honey samples exceed it. 3-DG ranges from 75.9 mg/kg to mg/kg. The forest honey had the highest level of 3-DG and total polyphenols and the lowest level of HMF. INTRODUZIONE Il miele è un prodotto dalle molteplici virtù terapeutiche: esplica attività antibatterica (1), ha proprietà prebiotiche e contribuisce ad una buona digestione (2, 3), e recentemente è stato riconosciuto come fonte di sostanze antiossidanti (4). Affinché il miele mantenga intatte la sue proprietà salutistiche deve essere sottoposto a blandi trattamenti termici e conservato in condizioni idonee. Gli indici utilizzati per valutare l entità del trattamento termico e/o il grado d invecchiamento di un miele sono il 5-idrossimetilfurfurale (HMF) e la diastasi. La Direttiva 2001/110/CE (5), recepita dal D.Lgs 179 del 24/5/2004 (6), stabilisce un limite di 40 mg di HMF per kg di miele, ad eccezione dei mieli di origine tropicale per i quali il limite è di 80 mg/kg e per i mieli a basso indice diastasico (3-8 unità Schade), il cui limite è di 15 mg/kg. L HMF è il prodotto principale della disidratazione degli zuccheri, in ambiente acido, mentre è uno dei molteplici prodotti di degradazione della reazione di Maillard, in ambiente neutro. In entrambe le reazioni il 3-deossiglucosulosio (3-DG) è un importante intermedio di reazione (7). Il 3-DG è un composto 1,2-dicarbonilico altamente reattivo noto per la sua citotossicità (8), responsabile insieme ad altri composti dicarbonilici della formazione degli advanced glycation products (AGEs) implicati nello sviluppo delle complicazioni del diabete (9). SOMMARIO L Italia vanta circa 30 diversi mieli uniflorali, non sempre presenti su tutto il territorio nazionale. Nel presente lavoro sono state valutate alcune caratteristiche chimiche di mieli commerciali appartenenti ad alcune floralità meno diffuse: bosco, corbezzolo, girasole, rododendro, sulla, tiglio e timo. Sono stati valutati il colore, il ph e i contenuto in polifenoli totali. Inoltre la qualità ed il grado d invecchiamento sono stati valutati mediante il monitoraggio del 5-idrossimetilfurfurale (HMF) del 3-deossiglucosulosio (3-DG). I risultati hanno evidenziato una buona correlazione tra la luminosità ed il contenuto in polifenoli totali; la concentrazione in HMF varia da 9,7 a 102,56 mg/kg e dunque alcuni campioni presentano un contenuto ampiamente superiore al limite legale. Il contenuto in 3-DG varia da 75,9 mg/kg nel miele di sulla a 684,6 mg/kg nel miele di bosco. Il miele di bosco presenta il più elevato contenuto in 3-DG ed in polifenoli totali, mentre possiede i livelli più bassi di HMF. Ingredienti Alimentari - X (2011) giugno - 19

3 Il colore del miele varia dal giallo paglierino, all ambra fino al marrone scuro (10) è caratteristico dell origine florale, e dipende dalla presenza dei minerali, di granuli di polline, dal contenuto in polifenoli (11) ed è influenzato dai metodi di lavorazione, dai tempi e/o temperature di riscaldamento e/o conservazione (12). I polifenoli presenti nel miele, oltre ad influenzarne il colore, sono responsabili dell attività antiossidante (13, 14, 15) dunque i mieli scuri possiedono una maggiore attività antiossidante rispetto ai mieli chiari (16, 17). Nonostante il colore del miele sia indicatore di origine e qualità la legislazione vigente non suggerisce alcuna metodologia per la valutazione di questo parametro. Lo scopo del presente lavoro è stato valutare la qualità di mieli commerciali appartenenti a floralità meno comuni: bosco, corbezzolo, girasole, rododendro, sulla, tiglio e timo, mediante le seguenti determinazioni analitiche: assorbanza a 420, parametri del colore CIE L*a*b*C h, ph e polifenoli totali. Il grado d invecchiamento, gli eventuali trattamenti termici, sono stati valutati sia attraverso il monitoraggio dell HMF, sia attraverso il contenuto in 3-DG. MATERIALI E METODI Campioni di miele I campioni di miele appartenenti alle floralità: bosco, corbezzolo, girasole, rododendro, sulla, tiglio e timo sono di provenienza italiana e sono stati acquistati presso tre diversi ipermercati in barattoli in vetro di capacità variabile dai 125 ai 400 g. Sui campioni di miele è stato valutato il ph, l assorbanza a 420 nm ed i parametri del colore, il contenuto in HMF e in 3-DG e i polifenoli totali. Tutte le determinazioni analitiche sono state condotte in triplo. La determinazione del ph è stata condotta secondo quanto previsto dal metodo ufficiale (All. II della Dir. 2001/110/CE). Determinazione dell assorbanza a 420 nm e dei parametri del colore CIE La determinazione dell assorbanza a 420 nm è stata condotta su soluzioni acquose al 25% di miele, previamente filtrate su filtri da 0,45 µm (18) mediante uno spettrofotometro Cary 1E (Varian). I parametri del colore L*, a*, b*, C e h sono stati determinati registrando lo spettro di assorbimento in trasmittanza nell intervallo di lunghezze d onda tra 380 e 780 nm mediante uno spettrofotometro e calcolati tramite il programma Color Calculations incluso nel software dello spettrofotometro Cary 1E, utilizzando l illuminante C/2 (12). Determinazione del contenuto in HMF e in 3-DG Il contenuto in HMF è stato determinato mediante un HPLC Shimadzu ClassVP LC-10ADvp munito di detector diode array SPD-M10Avp, su soluzioni acquose di miele (19). Il contenuto in 3-DG è stato determinato, dopo derivatizzazione con ortofenilendiammina (OPD) su una soluzione acquosa di miele, filtrata su filtri da 0,45 µm, ed addizionata di 0,6 ml di una soluzione allo 0,2% di OPD, posta in vial chiuse ermeticamente e lasciata al buio a temperatura ambiente per 12 ore (20). L analisi HPLC è stata condotta con uno strumento Thermo Electron Corporation, munito di detector Finningan Spectra System UV 6000 LP, di autocampionatore Spectra System AS 3000, di una colonna, Luna C18 (250 mm 4,6, 3 µm) (Phenomenex). Le condizioni cromatografiche utilizzate sono in accordo con quanto riportato da Weigel et al. (2004). Non essendo presente in commercio lo standard di 3-DG è stato previamente sintetizzato secondo (21). Determinazione dei polifenoli totali I polifenoli totali sono stati determinati su soluzioni acquose al 10% di miele mediante il reattivo di Folin-Ciocalteu. La lettura dell assorbanza a 760 nm è stata effettuata mediante uno spettrofotometro Cary 1 (Varian), utilizzando come bianco soluzioni modello contenenti glucosio e fruttosio (22) in concentrazione analoga a quella presente nei campioni di miele (23). La concentrazione dei polifenoli totali è espressa in mg equivalenti di acido gallico per kg di miele (mg GAE/kg). RISULTATI E DISCUSSIONE I valori dell assorbanza a 420 nm e i parametri del colore CIE (L*a*b*C ed h) dei mieli sono riportati nella tab. 1. I valori medi dell assorbanza a 420 nm decrescono nel seguente ordine: bosco 20 - Ingredienti Alimentari - X (2011) giugno

4 > timo > corbezzolo > girasole > rododendro > tiglio > sulla. Il miele di bosco, dunque, è il miele che presenta il colore più bruno, mentre il miele di sulla è il più chiaro. I mieli di girasole presentano un valore medio di assorbanza a 420 nm di 0,425, inferiore rispetto al dato di 0,611 riportato da (18). L andamento del parametro L, che indica la luminosità del colore del miele, conferma che il miele di bosco è quello che possiede il colore meno luminoso al contrario del miele di sulla. Gli altri mieli possiedono luminosità intermedia. I parametri del colore dei mieli di girasole e rododendro sono in accordo con quanto riportato nelle schede di caratterizzazione dei mieli uniflorali italiani (www. apicoltura.org), mentre il miele di corbezzolo presenta dei valori di L* a* b* nettamente differenti da quelli riportati. Un elevato coefficiente di correlazione è stato riscontrato tra i valori dell assorbanza a 420 nm e i valori di L (-0,995), indicando che l assorbanza a 420 e la luminosità L variano in maniera inversamente proporzionale. Inoltre i valori dell assorbanza a 420 nm sono ben correlati sia con il parametro C (0,994) che con il parametro b* (0,995), confermando che il miele dal colore più scuro ed intenso è quello di bosco, seguito dai mieli di timo, girasole e corbezzolo. L andamento del parametro h conferma che il miele di bosco possiede una tinta più bruna (91.88) rispetto agli altri mieli (range da ). La tab. 2 riporta i risultati relativi al ph, al contenuto in HMF e in 3-DG. I mieli che presentano il più basso contenuto in HMF sono quelli di rododendro e di bosco, seguiti dai mieli di sulla, tiglio e girasole. I mieli di timo e di corbezzolo presentano un contenuto medio in HMF ampiamente superiore al limite legale di 40 mg/kg (5). Il miele di corbezzolo è un miele a basso contenuto in diastasi, talvolta anche inferiore a 3, limite minimo stabilito dalla Direttiva 110/2001/CE (5, 24), dunque secondo quanto previsto dalla legislazione vigente, il limite in HMF diviene 15 mg/kg. Tale miele, dunque, presenta un contenuto in HMF circa 7 volte superiore il limite legale (tab. 2). Un indagine condotta sui mieli commerciali (25) ha riscontrato valori sorprendentemente elevati in HMF (circa 553 mg/kg) e bassi in diastasi (< 1 unità Schade) nei mieli di corbezzolo. Questa tipologia di miele è caratterizzata dalla presenza dell acido omogen- Tabella 1 Assorbanza a 420 nm e parametri del colore dei mieli commerciali. Floralità abs 420 L* a* b* C H Bosco 0, Corbezzolo 0, Girasole 0, Rododendro 0, Sulla 0, Tiglio 0, Timo 0, La deviazione standard non eccede il 3%. Tabella 2 ph, contenuto in HMF (mg/kg) ed in 3-DG (mg/kg) dei mieli commerciali. Floralità ph HMF 3-DG Bosco 5,30 10,08 684,59 Corbezzolo 4,11 102,56 380,90 Girasole 4,40 26,80 213,42 Rododendro 4,67 9,17 220,25 Sulla 3,86 18,29 75,89 Tiglio 4,53 22,28 405,61 Timo 4,17 58,42 419,63 La deviazione standard non eccede il 5%. tisico (26) che crea interferenze nella determinazione dell HMF utilizzando il metodo ufficiale (27). Il metodo utilizzato in questo lavoro (19) permette di separare l HMF dall acido omogentisico. Infatti la presenza di questo acido è stata riscontrata nei nostri campioni, sebbene con un rapporto tra i picchi cromatografici relativi all HMF e all acido omogentisico, inverso rispetto a quanto riportato da altri Autori (28). Il basso contenuto in acido omogentisico nei mieli di corbezzolo analizzati, potrebbe essere indice di eventuali presenze di mieli di diversa origine floreale (26). Il ph è tra i fattori che maggiormente influenza la formazione dell HMF in mieli uniflorali (29); l analisi dei risultati evidenzia che i mieli aventi valori di ph > di 4,6 presentano i più bassi livelli di HMF, mentre i mieli più acidi sono caratterizzati da livelli di HMF più elevati, ad eccezione del miele di sulla. È importante considerare che tutti i campioni di miele presentano, al momento dell analisi, una shelf-life residua di 20 mesi secondo quanto dichiarato in etichetta. Se si considerano le cinetiche di formazione dell HMF nei mieli (29), anche i mieli aventi un contenuto inter- Ingredienti Alimentari - X (2011) giugno - 21

5 Fig. 1 - Contenuto in polifenoli totali dei mieli commerciali. medio in HMF potrebbero superare il limite di 40 mg/kg alla data di scadenza. Il contenuto in 3-DG (tab. 2) varia da 75,9 mg/kg nel miele di sulla a 684,6 mg/kg nel miele di bosco. I mieli di girasole e di rododendro presentano un contenuto medio di circa 200 mg/kg, mentre i mieli di corbezzolo, tiglio e timo presentano un contenuto medio intorno ai 400 mg/kg. Alcuni Autori (20) hanno riscontrato fino a circa mg/kg di 3-DG in mieli millefiori. Il 3-DG è un precursore dell HMF sia nella reazione di disidratazione degli zuccheri che nella reazione di Maillard, sebbene con meccanismi di reazione e condizioni differenti. Ciò nonostante nessuna correlazione è stata riscontrata tra il contenuto in HMF e quello in 3-DG. Particolarmente interessante è il dato riscontrato per il miele di bosco che possiede un elevatissimo contenuto in 3-DG, e tra i più bassi livelli in HMF. Il contenuto in polifenoli totali dei mieli commerciali (Fig. 1) è elevato, in accordo con altri Autori (15). I mieli di bosco, timo, corbezzolo e girasole sono i più ricchi in polifenoli, seguiti dai mieli di rododendro e di tiglio. Il miele di sulla è quello avente il più basso livello in polifenoli totali. La correlazione tra il contenuto in polifenoli totali e i valori del parametro L ha fornito un coefficiente di correlazione di -0,999, quindi i mieli più luminosi sono quelli con un contenuto in polifenoli totali più basso. Dunque poiché è stato dimostrato che il contenuto in polifenoli influenza l attività antiossidante di un miele, il consumo di mieli più intensamente colorati da un apporto in proprietà antiossidanti superiori rispetto a mieli più chiari. Ricevuto il 14 febbraio 2010 BIBLIOGRAFIA 1. J.W. White, M.H. Subers, A. Schepart. The identification of inhibine, the antibacterial factor in honey, as hydrogen peroxide and its origin in honey glucose-oxidase system. Biochimica et Biophysica Ada, 73, 57-70, (1963). 2. Z. Ustnol, H. Gandhi. Growth and viability of commercial bifidobacterium spp in honey sweetned skim milk. J. Food Protection, 64, , (2001). 3. S. Kajiwara, H. Gandhi, Z. Ustnol. Effect of honey on the growth and acid production by human intestinal Bifidobacterium spp: an in vitro comparison with commercial oligosaccharides and inulin. J. Food Protection, 65, , (2002). 4. The National Honey Board Honey-Health and therapeutic qualitites. 390 Lashley Street Longmont DIRETTIVA 2001/110/CE del 20 dicembre 2001 concernente il miele L 10/ D.Lgs n.179 del 21 maggio Attuazione della direttiva 2001/110/ CE concernente la produzione e la commercializzazione del miele. (GU n. 168 del ). 7. H.D. Belitz, W. Grosch, P. Schieberele. Carbohydrates Chemical reactions and derivatives, In: Food Chemistry 3rd edition. Springer Verlag. ISBN , (2004). 8. A. Wieslander. Cytotoxicity of peritoneal dialysis fluid - is it related to glucose breakdown products?. Nephrol. Dial. Transplant, 11, , (1996). 9. H. Vlassara, M.R. Palace. Diabetes and advanced glycation end products. J. Int. Med., 251, , (2002). 10. A. Terrab, M.L. Escudero, M.L. Gonzàlez-Miret, F.J. Heredia. Colour characteristics of honey as influenced by pollen grain content: a multivariate study. J. Sci. Food Agric., 84, , (2004). 11. M.L. Gonzalez-Miret, A. Terrab, D. Hernanz, M.A. Fernandez-Recamales, F.J. Heredia. Multivariate correlation between color and mineral composition of honeys and by their botanical origin. J Agric Food Chem, 53, , (2005). 12. A. Pereyra Gonzales, L. Burin, M. Pilar Buera. Color changes during storage of honeys in relation to their composition and initial color. Food Res. Int., 32, , (1999). 13. M. Al-Mamary, A. Al-Meeri, M. Al- Habori. Antioxidant activities and total phenolics of different types of honey. Nutrition research, 22, , (2002). 14. M. Blasa, M. Candiracci, A. Accorsi, M.P. Piacentini, M.C. Alberini, E. Piatti. Raw Millefiori honey is packed full of antioxidants. Food Chem, 97, , (1996). 15. A. Meda, C.E. Lamien, M. Romito, J. Millogo, O.G. Nacoulma. Determination of the total phenolic, flavonoid and proline contents in Burkina Fasan honey, as well as their radical scavenging 22 - Ingredienti Alimentari - X (2011) giugno

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