Caracterización fisicoquímica de mieles de espliego y tomillo de la Comunidad Valenciana

1 CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE MIELES DE ESPLIEGO Y TOMILLO DE LA COMUNIDAD VALENCIANA López Candel, Alberto; Juan Borrás, Marisol; Escriche Roberto, Isabel1 RESUMEN El objetivo del presente trabajo ha sido la caracterización físico-química de mieles de lavanda (Lavandula sp.) y tomillo (Thymus sp.), procedentes de la Comunidad Valenciana, desde el punto de vista de su contenido en HMF, humedad, conductividad, color, pH, Brix, aw y la evaluación del cumplimiento de la Normativa Nacional de calidad de la miel en relación a estos parámetros. Todas las mieles de espliego y tomillo analizadas, cumplieron con la Norma Nacional de Calidad en relación a los parámetros evaluados. La única excepción se observó para el HMF, ya que 2 muestras de miel de espliego y 2 de miel de tomillo sobrepasaron el límite de 40 mg/kg. Ambos tipos de miel fueron muy semejantes en relación a sus características fisicoquímicas estudiadas, como ha quedado demostrado al no observarse estadísticamente diferencias significativas entre ellas para ninguno de los parámetros analizados. Esto se puede atribuir al hecho de que ambos tipos de miel tienen el polen mayoritario perteneciente a la misma familia botánica (Labiadas). Al tratarse de mieles semejantes desde el punto de vista fisicoquímico pero con una componente organoléptica muy diferente sería interesante completar esta caracterización evaluando su fracción volátil. PALABRAS CLAVE: Miel de lavanda, miel de tomillo, caracterización fisicoquímica, hidroximetilfurfural, humedad, conductividad, color. RESUM L’objectiu del present treball ha sigut la caracterització fisicoquímica de mels de lavanda (Lavandula sp.) i timó (Thymus sp.), procedents de La Comunitat Valenciana, des del punt de vista del seu contingut en HMF, humitat, conductivitat, color, pH, Brix, aw i l’avaluació del compliment de la Normativa Nacional de qualitat de la mel en relació a aquests paràmetres. Totes les mels d’espígol i timó analitzades, van complir amb la Norma Nacional de Qualitat en relació als paràmetres avaluats. L’única excepció es va observar per al HMF, ja que 2 mostres de mel d’espígol i 2 de mel de timó van sobrepassar el límit de 40 mg/kg. Ambdós tipus de mel van ser molt semblants en relació a les seues característiques fisicoquímiques 1Instituto Universitario de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo (IUIAD), Departamento de Tecnología de Alimentos(DTAL), Universidad Politécnica de Valencia, Camino de Vera, s/n 46022 Valencia, España 2 estudiades, com ha quedat demostrat al no observar-se estadísticament diferències significatives entre elles per a cap dels paràmetres analitzats. Açò es pot atribuir al fet de que ambdós tipus de mel tenen el pol·len majoritari pertanyent a la mateixa família botànica (Labiades). En tractar-se de mels semblants des del punt de vista fisicoquímic però amb una component organolèptica molt diferent seria interessant completar aquesta caracterització avaluant la seua fracció volàtil. PARAULES CLAUS: Mel d´espigol, mel de timó, caracterització fisicoquímica, hidroximetilfurfural, humetat, conductivitat, color. ABSTRACT The aim of this work was the physicochemical characterization of lavender (Lavandula sp.) and thyme (Thymus sp.) honeys originated from the Valencian region. This characterization consisted of the analysis of the HMF content, moisture, conductivity, color, pH, ºBrix and aw. In addition to that the fulfillment of the Spanish National Regulation of honey in relation to these parameters was evaluated. All the lavender and thyme honeys analyzed complied with this regulation. The only exception was for HMF, because 2 lavender and 2 thyme honeys exceeded the limit of 40 mg / kg. Both lavender and thyme honeys were very similar with respect to their physicochemical characteristics, since no statistically significant differences were observed between them for any of the analyzed parameters. This can be attributed to the fact that in both types of honeys the majority of the pollen present belongs to the same botanical family (Labiades). Being both similar from the physicochemical point of view, but with very different sensory properties, it would be interesting to complement this characterization evaluating their volatile fraction. KEYWORDS: Lavender honey, thyme honey, physicochemical characterization, hydroxymethylfurfural, humidity, conductivity, color. 3 1. INTRODUCCIÓN La miel es la sustancia natural dulce producida por la abeja Apis mellifera a partir del néctar de plantas (miel de flores) o secreciones de partes vivas de plantas o de excreciones de insectos chupadores presentes en ellas (miel de mielada), que las abejas recolectan, transforman combinándolas con sustancias específicas propias, depositan, deshidratan, almacenan y dejan en colmenas para que madure (B.O.E., 2003; Directiva 2001/110/CE; L 10/47). Desde el punto de vista composicional, la miel es una solución acuosa concentrada de azúcares, especialmente de glucosa, fructosa y sacarosa, que contiene además, enzimas, aminoácidos, ácidos orgánicos, minerales, sustancias antioxidantes y aromáticas, pigmentos, cera y granos de polen (Belitz y Grosh,1988). La composición fisicoquímica y las características organoléptica de las mieles están directamente relacionados con las especies vegetales de las que proceden y de las condiciones climáticas y edafológicas del lugar de donde se recolectan (Díaz, 2003); así como las prácticas de manipulación llevadas a cabo por el apicultor durante su extracción y almacenamiento (Haydée,1989). La Comunidad Valenciana, es una de las principales productoras de miel en España con 7.233 Tm. Esta comunidad produce tanto miel de milflores como de diferentes tipos de mieles monoflorales. Estas últimas tienen especial importancia económica ya que al ser muy apreciadas por el consumidor, pueden reportar un mayor beneficio económico para apicultores y empresas envasadoras (Ministerio de agricultura, alimentación y medio ambiente, 2013). Una miel de flores se puede clasificar como monofloral cuando predomine en ella el polen de una determinada especie botánica, evaluado por microscopía óptica (Pérez-Arquillue et al.,1995; Rodriguez de la Cruz et al.,2013). El porcentaje requerido para clasificar una miel como monofloral de una determinada especie botánica varía en función de la especie de que se trate; desde un 10% para la mieles de azahar y romero hasta un 70% en las de eucalipto (Rodriguez de la Cruz et al., 2013). En el caso concreto de las mieles de espliego (Lavándula sp.), y tomillo (Thymus sp.), se suele exigir un porcentaje de polen entre 10-20%(Guyot-Declerck et al.,2002; Serrano et al.,2004). Conocer el origen botánico e incluso geográfico de una miel le aporta un valor añadido, por ese motivo, la caracterización fisicoquímica de las mieles es de gran interés en el mundo apícola (Acquarone, 2004). En este sentido, son muchos los estudios realizados para caracterizar diferentes mieles de España en base a su contenido polínico y parámetros fisicoquímicos: Madrid (Soria et al.,2004), Andalucía (Serrano et al., 2004), Granada (AldaGarcilope et al.,2012), Tenerife (Bentabol et al., 2014) y Portugal (Gomes et al., 2010). La Norma de Calidad de la miel (B.O.E., 2003) establece que las mieles que se comercializan deben cumplir una serie de requisitos en base a sus parámetros físico-químicos con la finalidad de: a) evaluar la alteración sufrida por la miel como consecuencia de los tratamientos térmicos y el 4 envejecimiento (HMF y actividad diastásica); b) caracterizar y diferenciar entre tipos de mieles, mono florales o mielada (conductividad eléctrica, acidez, color, pH, polen, azúcares, etc.); c) preveer fermentaciones durante su comercialización (humedad). Entre las mieles monoflorales más importantes producidas en la Comunidad Valenciana destaca las de azahar (Citrus sp.), y romero (Rosmarinus sp.).Sin embargo, aunque hay otros tipos de miel, como son las de espliego (o lavanda) (Lavandula sp.), y la de tomillo (Thymus sp.), que aunque de producción más limitada, son muy apreciadas por sus características organolépticas (Mateu, 2002). A pesar de ello, son muy pocos los estudios relacionados en relación a estas dos variedades de miel (GuyotDeclerereck et al.,2002; Alda-Garcilope et al.,2012; Pérez-Arquillue et al.,1995; Gomes et al., 2010; Soria et al.,2004). Por este motivo, el objetivo del presente trabajo ha sido la caracterización físico-química de mieles de lavanda (Lavandula sp.), y tomillo (Thymus sp.), procedentes de la Comunidad Valenciana, desde el punto de vista de su contenido en HMF, humedad, conductividad, color, pH, Brix, aw y la evaluación del cumplimiento de la Normativa Nacional de calidad (B.O.E., 2003) en relación a estos parámetros. 2. MATERIAL Y MÉTODOS 2.1 Muestras de miel El estudio fue realizado analizando 24 muestras crudas de miel (14 de espliego, Lavandula sp y 10 de tomillo, Thymus sp.) procedentes de diferentes zonas geográficas de la Comunidad Valenciana. 2.2 Análisis fisicoquímicos Los parámetros fisicoquímicos se analizaron siguiendo los métodos propuestos por la International Honey Commission (Bogdanov, 2002). Humedad y ºBrix. Se determinaron con un refractómetro (ATAGO 3T, Japón) termostatizado a 20ºC, el contenido en humedad se midió a partir del índice de refracción, y posterior conversión mediante la tabla de Chataway. Conductividad y pH. Se midieron en un conductímetro con control de temperatura (Seven Multi, Mettler Toledo). Hidroximetilfurfural. Se evaluó utilizando dos procedimientos: 1.Espectrofotómetría (Helios alpha, Thermo) midiendo la absorbancia a 284nm y 336nm. y 2. HPLC-UV (Agilent Compact 1200). Color. El color se determinó utilizando un colorímetro digital (HANNA C221) basado en la escala mm P-fund que mide la transmitancia de la luz. Actividad de agua (aw). Se llevó a cabo mediante un higrómetro (DEW POINT WATER ACTIVITY METER 4TE). 5 2.3. Análisis estadístico El tratamiento de los datos obtenidos, se realizó con ayuda del programa Statgraphics Centurion. Se evaluó la significancia de la variabilidad observada utilizando el ANOVA de un factor (tipo de miel). 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1. Clasificación botánica El primer paso en este estudio fue la clasificación botánica de todas las muestras de miel por medio del análisis polínico. Esta caracterización se llevó a cabo por personal de laboratorio de Control de Calidad de la miel del IUIAD de la UPV. Como ejemplo, la Figura 1 muestra dos imágenes correspondientes a los pólenes de las mieles caracterizadas en el presente estudio (Persano Oddo-y piro, 2004). Thymus sp. Lavandula sp. FIGURA 1.Imagen del polen de las mieles analizadas. La Tabla 1 muestra los valores de los parámetros fisicoquímicos obtenidos en los dos tipos de mieles analizadas. Para cada parámetro se detalla además el valor medio, desviación estándar, máximo y mínimo así como el resultado del ANOVA para el factor tipo de miel. Se observa que no existen diferencias significativas entre ambos tipos de miel en ningún parámetro analizado. La similaridad entre ambos tipos de miel se puede atribuir a que el polen predominante en ambas pertenece a la misma familia botánica “Labiadas”, aunque el género sea distinto. Para tener una visión global del comportamiento de cada parámetro analizado en todas y cada una de las muestras se han representado las Figuras 2 y 3. En ellas, mediante gráficos de barras, se observa más en detalle la variabilidad de los valores obtenidos para cada uno de los parámetros analizados en cada una de las muestras analizadas. 6 TABLA 1. Parámetros fisicoquímicos analizados en mieles de espliego y tomillo: valor medio, desviación estándar, máximo y mínimo así como el resultado del ANOVA para el factor tipo de miel Espliego Tomillo Parámetros fisicoquímicos Media(SD) Max-min Media(SD) Max-min F-Ratio P-Valor HMF-HPLC (mg/kg-1) 18.4 (30.6) 119.6-3.0 19.8 (0.2) 88.8-0.9 0.50 ns HMF-WHITE(mg/kg-1) 12.3 (19.7) 79.0-0.0 18.7 (23) 66.2-0.0 0.82 ns Humedad (%) 16 (2) 20-13 17 (1) 18-16 2.73 ns Conductividad (mS/cm) 0.34 (0.13) 0.6-0.2 0.4 (0.2) 0.64-0.16 1.46 ns Color (Pfund) 63.5 (17.0) 89-39 71 (11) 84-47 1.78 ns pH 4.01 (0.2) 4.4-3.8 4.1 (0.3) 4.8-3.8 0.26 ns ºBrix 82.2 (1.7) 84.3-78.7 81.7 (0.7) 82.5-80.3 2.16 ns aw 0.54 (0.04) 0.60-0.49 0.54 (0.04) 0.58-0.49 0.15 ns ns: Non significant; * p<0.05; ** p<0.01; ***p<0.001 7 FIGURA 2. Representación gráfica de los parámetros: HMF, humedad, conductividad y color analizados en cada una de las muestras de mieles de espliego y tomillo. 8 FIGURA 3. Representación gráfica de los parámetros: pH, ºBrix y aw analizados en cada una de las muestras de miles de espliego y tomillo. 3.2. HMF El HMF ó 5-(hidroximetil-) furan-2-carbaldehido es un aldehído cíclico que se produce por degradación espontánea y natural de los azúcares, principalmente fructosa en medio ácido (Díaz, 2003). Para la determinación del HMF, el método oficial (B.O.E., 1986) describe el método de White, por espectrofotometría. Sin embargo, algunos autores afirman que con el método espectrofotométrico, para algunas mieles, pueden aparecer interferencias debidas a la presencia de aldehídos (variable según su origen floral) o de los productos resultantes de acondicionamiento o almacenamiento de las mismas (Zappalà et al., 2005).La técnica de HPLC, permite separar el HMF de otros componentes interferentes, por ello en el presente trabajo se realizó la determinación de este compuesto aplicando las dos técnicas, espectrofotométrica y cromatográfica. De esta forma se evaluó de forma indirecta la presencia de interferentes en estas mieles. 9 En la Tabla 1, se observa que en las muestras de miel de espliego el HMF varió entre 0.0 y 79.0 mg/kg (método White) y (3.0-119.6 método HPLC). En la miel de tomillo los valores oscilaron entre 0.0 y 66.2 mg/kg (método White) y 0.9-88.8 (método HPLC). En general se aprecian valores algo mayores mediante la técnica de HPLC. Concretamente, 4 de las 24 muestras analizadas (2 de espliego y 2 de tomillo) no cumplieron el criterio establecido para el HMF por la Norma Nacional de Calidad (máximo 40 mg/kg) (BOE, 1986). Estas 4 mieles no tenían la frescura apropiada, bien porque habían sido calentadas en exceso o porque había transcurrido mucho tiempo desde su recolección. Es de destacar que en tres de estas cuatro muestras se superó este límite independientemente de la técnica utilizada para la determinación (White o HPLC). Sin embargo, en el caso concreto de la “muestra 4” de espliego la discrepancia observada es importante ya que según White la muestra cumpliría la legislación (aproximadamente 20 mg/kg) y según el HPLC no (supera 40 mg/kg). Esta diferencia entre los resultados obtenidos por ambas técnicas puede ser debido a la presencia en esta muestra en concreto de algún interferente, tal y como anteriormente se ha comentado. En este caso en concreto el resultado de 20 mg/kg obtenido por espectrofotometría se consideraría erróneo y esta muestra no cumpliría la legislación vigente para ser comercializada en España. 3.3. Humedad El contenido en agua influye decisivamente en la conservación de la miel, ya que es en la fase acuosa donde se llevan a cabo la mayoría de las reacciones de transformación y alteración. Se considera que un contenido de humedad inferior al 17 % dificulta la fermentación de las mieles; por el contrario con concentraciones de humedad superiores, especialmente por encima de 20%, pueden fermentar por favorecer el crecimiento de levaduras osmófilas (Belitz y Grosch, 1988). La humedad de la miel depende de las condiciones climáticas, estación del año, humedad original del néctar, así como de las buenas prácticas llevadas a cabo por el apicultor, ya que si éste la deja madurar el tiempo suficiente en la colmena tiene un contenido de humedad apropiado (White,1975; Pérez-Arquillué et al.,1995). En este trabajo la miel de espliego presentó un contenido medio de humedad de 16±2, con valores que oscilaron entre 13 y 20% y la de tomillo un contenido medio de 17±1, oscilando entre 16% y 18%(Tabla 1).El ANOVA demostró que no existieron diferencias significativas entre ambos tipos de miel. Todas las mieles analizadas cumplieron el requisito establecido en la Norma de Calidad de la miel (inferior a 20%), aunque una miel de las mieles de espliego presentó un valor cercano a este límite (Figura 2). Los valores medios obtenidos en ambos tipos de miel son similares a los reportados por otros autores en otras variedades; 17% en Citrus sp., Eucalyptus sp. (Serrano et al., 2004), limón y naranjo (Kadar et al., 2011); 17 y 18% en miel de sauce (Salix sp.), pipirigallo (Onobrychis viciifolia), pamplina (Hypecium sp.), crucífera (Brassica sp.), frutal (Prunus sp.), viborera (Echium sp.), arveja (Vicia sativa L.). (Pérez-Arquillué et al., 1995).