iii ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA DE MÉIS DAS ABELHAS Apis Mellifera E Melipona Scutellaris 1 Adriana Evangelista-Rodrigues 2, Eva M. S. da Silva 3, Ennio Marcello Fernandes Beserra 4 1: Trabalho oriundo de parte da monografia para a conclusão do curso de graduação em zootecnia DZ/CCA/UFPB; 2: Professora Doutora do Departamento de Zootecnia/CCA/UFPB adrievan@terra.com.br; 3: Aluna graduanda em zootecnia CCA/UFPB moniq@bol.com.br; 4: Aluno graduando em zootecnia CCA/UFPB. RESUMO O mel de abelhas é um produto muito apreciado, no entanto, de fácil adulteração com açúcares ou xaropes. Desta forma, é necessário que haja algumas análises para a determinação da sua qualidade para que seja comercializado. Este trabalho teve como objetivo fazer a análise físico-química dos méis de abelha Apis mellifera e Melipona scutellaris para a comparação entre as espécies e entre as localidades do Brejo e do Cariri. Observou-se que o mel de abelha nativa apresenta um maior teor de água (umidade de 25,25%) quando comparado com o mel de abelha africanizada (18,76%), dificultando o seu armazenamento, pois o alto teor de água do produto diminui a sua vida útil de prateleira. Para as análises de HMF, valor mais alto foi para o mel produzido na região do Cariri, quando comparado com o mel produzido na região do Brejo, o que pode ser explicado pela diferença de temperatura, sendo mais alta no Cariri. Para os valores de ph obteve-se diferença significativa entre os méis, com o mel do Cariri apresentando valor mais baixo (3,8). Para Acidez Total, o mel de abelha africanizada do Brejo Paraibano apresentou 41,6 meq/kg de mel, enquanto o mel de abelha nativa apresentou 28,3 meq/kg de mel. Para os demais parâmetros estudados não houve diferença significativa entre os tratamentos. Conclui-se que os méis produzidos pelas abelhas africanizadas e pelas abelhas nativas na Estação Experimental do Cariri e da Chã-de-Jardim pertencentes ao CCA/UFPB estão qualificados para serem comercializados, de acordo com a Legislação Vigente.
iv Palavras-Chave: mel, análise, Apis mellifera,melipona scutellaris Analysis physicist-chemistry of the honey of bee (Apis mellifera e Melipona scutellaris). ABSTRACT The honey of bees is a product very appreciated, however, of easy adulteration with sugars or boiled musts. However, it is necessary that it has some analyses for the determination of its quality so that is commercialized for the consumer. This work had as objective to make the analysis physicist-chemistry of the honey of Apis mellifera and the honey of Melipona scutellaris for the matching between the species and enters the localities of the Brejo and the Cariri. With the gotten results, it was observed that the honey of native bee presents a bigger water text (25.25% humidity) when compared with the honey of africanized bee (18.76%), making it difficult its storage, therefore the high water text of the product diminishes its useful life of fermentation shelf. It had, as reply to the analyses of HMF, higher value for the honey produced in the region of the Cariri, when compared with the honey produced in the region of the Brejo, what it can be explained by the temperature difference, being higher in the Cariri. For the values of ph significant difference between the honeys was gotten, with the honey of the Cariri presenting lower value (3.8). For Total Acidity, the honey of bee africanized of the Brejo Paraibano presented 41.6 meq/kg of honey, while the honey of native bee presented 28.3 meq/kg of honey. For the too much studied parameters it did not have significant difference between the handlings. As conclusion of the work the Current law is had in accordance with that the honeys produced for the africanized bees and the native bees in the Experimental Station of the pertaining Cariri and the Soil-of-Garden to the CCA/UFPB are qualified to be commercialized.
v Key Words: honey, Apis mellifera, analysis, Melipona scutellaris. INTRODUÇÃO A criação racional de abelhas, constitui-se em uma atividade em que se consegue obter bons resultados econômicos, ecológicos e sociais. Essa atividade, desenvolvida ao longo do tempo por pequenos e médios produtores, vem despertando o interesse de muitos criadores e instituições do Brasil. A produção depende da abundância e da qualidade das flores existentes no raio de ação das abelhas, desta forma, deve-se fazer um levantamento do potencial melífero existente na área Hoje, na criação de abelhas, existem duas grandes linhas de estudo: a Apicultura e a Meliponicultura. Dentro da Apicultura, o conhecimento sobre o mel, já vem sendo estudado em várias regiões do Brasil, no entanto na Meliponicultura, esses estudos são mais recentes, sendo desenvolvidos com as abelhas regionais. O Brasil possui reservas florais que podem proporcionar milhares de toneladas de saboroso mel, de primeira qualidade, aceito pelo mercado mais exigente do mundo (Wiese, 2000). O estado da Paraíba se apresenta com uma gama de possibilidades para estudo dos Meliponíneos, tendo em vista a grande diversidade de espécies nativas presentes neste estado. Comercialmente, os produtos das abelhas, sejam africanizadas ou nativas, têm ganhado cada vez mais espaço nas indústrias alimentícia, cosmético, farmacêutica, e outras, onde à procura de produtos de origem natural, estas indústrias investem na aquisição destes produtos como base para os produtos industrializados. O mel é basicamente uma mistura complexa de açúcares altamente concentrada. Sua composição química foi objeto de revisões bibliográficas como a realizada por Campos e Serrano et al., (citado por Vilhena e Murandian,1999), que sugeriram ser a composição do mel dependente de muitos fatores tais como: espécies colhidas, natureza
vi do solo, raça de abelhas, estado fisiológico da colônia, estado de maturação do mel, condições meteorológicas,etc. É sabido, no entanto, que o mel de abelha nativa (Meliponíneo) pouco é conhecido em termo de composição, muitas vezes, sendo associado às características do mel das abelhas africanizadas. Assim, necessário se faz estudar esse produto, porque como se sabe, os hábitos das abelhas nativas se diferenciam das abelhas africanizadas, podendo alterar também a composição do produto ( Nogueira-Neto,1997) O presente trabalho objetivou determinar a composição físico-química de 3 tipos de méis, sendo o mel de Apis mellifera obtido em 2 regiões distintas (Cariri e Brejo Paraibano) e o mel de abelha nativa Melipona scutellaris, obtido na região do Brejo Paraibano; visando a comparação das características entre os méis das diferentes espécies de abelhas como também a comparação entre as distintas regiões. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado na Universidade Federal da Paraíba, utilizando-se o Laboratório de Química e Bioquímica do Departamento de Ciências Fundamentais e Sociais e o Módulo de Apicultura e Sericicultura do Centro de Ciências Agrárias. Foram analisados três tipos de méis de origens diferentes: mel de Apis mellifera obtido na região do Cariri Paraibano, mel de Apis mellífera obtido na região do Brejo Paraibano, e mel de Melipona scutellaris (Uruçu) obtido na região do Brejo Paraibano. Foram utilizadas 30 amostras de cada tratamento, sendo 10 de cada tipo de mel, cujas denominações foram: T1 = mel de Apis mellifera da região do Cariri Paraibano; T2 = mel de Apis mellifera da região do Brejo Paraibano; T3 = mel de Melipona scutellaris da região do Brejo Paraibano. As análises físico-químicas desenvolvidas estão de acordo com Vilhena & Almeida-Muradian (1999) e são descritas a seguir:
vii Umidade Pela Legislação Vigente, o teor máximo de umidade permitido para méis de flores ou de melato é de 20%. O princípio deste método consiste na determinação do índice de refração do mel a 20 0 C que é convertido para o conteúdo de umidade através de uma tabela de referência, a qual fornece a concentração como uma função do índice de refração. Procedimento: pesou-se 5g de mel e colocou-se no refratômetro sendo anotado o valor dado chamado de índice de refração. Com o índice de refração auxiliado pelas Tabela de Chataway, calculou-se a umidade do mel. Hidroximetilfurfural (HMF) A pesquisa deste composto é feita no mel para se verificar a adulteração com açúcar comercial, estocagem inadequada ou superaquecimento. Procedimento: Pesou-se 5g da amostra em béquer, adicionou-se 25ml de água e transferiu-se para um balão de 50ml. Posteriormente, adicionou-se 0,50ml da solução de Carrez 1{15g de K4Fe(CN)6.3H2O em 100ml de H2O} e misturou-se; foi feito o mesmo com a solução de Carrez 2{30g de Zn(Oac)2.2H2O} e completou-se o volume com água destilada. Filtrou-se com papel de filtro a amostra e descartou-se os primeiros 10ml. Pipetou-se 5ml do filtrado em dois tubos de ensaio, adicionando-se no primeiro 5ml de H 2 O e no segundo 5ml de NaHSO 3 como referência. Mediu-se a absorbância da amostra, utilizando um espectrofotômetro nos comprimentos de onda de 284 e 336nm. Para o cálculo da quantidade de HMF, utilizou-se a fórmula: MgHMF/100g de mel = (A 284 -A 336 ) x 14,97 x 5 / peso da amostra, Sendo: Fator = 14,97 = (126/16,830) (1000/10) (100/5) onde: 126= Peso molecular do HMF; 16,830 = Absortividade molecular do HMF à 284nm; 1000 = mg/g 10 = centilitros/l; 100 = porcentagem de HMF;
viii 5 = peso teórico da amostra Cinzas Procedimento: Pesou-se 10g de mel liquefeito e transferiu-se para um cadinho de porcelana previamente tarado. Aqueceu-se a amostra no bico de bunsen até a mesma ficar carbonizada, para o mel não derramar. A seguir, a amostra foi para a mufla aquecida a 600?C onde permaneceu por 5 horas. O cálculo foi feito por: % de minerais (cinzas no mel) = diferença de peso no cadinho peso total da amostra utilizada Acidez Livre O método foi baseado numa titulação simples, utilizando um phmetro manual para acompanhar a medida de ph. Procedimento: Utilizando um phmetro manual diluiu-se 10g da amostra em 75ml de água livre de CO 2. Titulou-se com hidróxido de sódio (NaOH) 0,05N num fluxo de 5ml por minuto, interrompendo-se a titulação quando a solução chegou a um ph de 8,5. Para o cálculo da acidez livre utilizou-se a seguinte fórmula, conseguindo assim o resultado em miliequivalente/kg: Acidez livre = (ml de NaOH 0,05N utilizados na bureta - ml branco) x 50 Para o cálculo da acidez lactônica, após a solução alcançar o ph de 8,5 imediatamente pipetou-se 10ml de hidróxido de sódio 0,05N, e utilizando ácido clorídrico (HCl) 0,05N, fez-se uma titulação de retorno até ph 8,3 com a ajuda de uma bureta. Acidez lactônica = (10,00 - ml de HCl 0,05N utilizados na bureta) x 50 Acidez total = acidez livre + acidez lactônica
ix Sólidos Insolúveis em Água Procedimento: Pesou-se 20g de mel e diluiu-se com a mínima quantidade de água à 80 C e transferiu-se para um cadinho de vidro poroso previamente tarado. Após este procedimento, lavou-se com água destilada à 80ºC até a amostra ficar livre dos açúcares. Colocou-se o cadinho em uma estufa a 135 C durante 1 hora. Após este tempo, retirou-se da estufa, esperou-se que esfriasse e pesou-se. Para o cálculo, utilizou-se a fórmula: % de subst. Insolúveis em água = diferença de peso no cadinho / peso total da amostra utilizada Análise Estatística dos dados Para a análise estatística dos dados considerou-se como tratamentos os 3 méis de diferentes origens, ou seja T 1= mel de Apis mellifera Cariri, T 2 = Apis mellifera Brejo, T 3 =mel de Melipona scutellaris Brejo; sendo as 10 repetições as amostras de cada mel. Com isso, aplicou-se o Delineamento Inteiramente Casualizado, com o teste de médias pelo teste F ao nível de 1% de probalidade, pelo programa ASSISTAT 2000 (CCT/UFPB). RESULTADOS E DISCUSSÃO Com os dados obtidos para cada parâmetro, montou-se as Tabelas de número 2 a 7, e à partir destas tabelas, após efetuar-se a Análise Estatística, construiu-se a Tabela 1, com os valores das médias para os respectivos parâmetros analisados, apresentada a seguir: TABELA 1: Médias para os valores dos diferentes parâmetros Amostras Umidade % HMF ph Acidez Milieq/kg de Cinzas Sól.Insol.% Mg/g mel % T 1 18.06 b 23.90 a 3.85 c 41.66 a 0.01 a 0.01 a T 2 18.76 b 20.70 b 4.61 b 35.00 ab 0.02 a 0.01 a T 3 25.26 a 18.92 b 4.66 a 28.33 b 0.01 a 0.01 a? Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tuckey a 5% de probabilidade. Pelos valores obtidos no experimento, para umidade, verifica-se que pela Legislação Vigente para o mel de Apis mellifera (abelha africanizada), os dois tratamentos (T1 e T2) enquadram-se nos padrões de qualidade exigidos pelo mercado consumidor,
x enquanto que, se for utilizada a mesma norma para o mel de abelha Melipona scutellaris (uruçu), verifica-se que não se enquadra dentro das exigências do mercado. Isto nos mostra a necessidade que há em se definir padrões diferentes para o mel de abelhas nativas, tendo em vista a diferença de umidade apresentada. Esta diferença deve-se, provavelmente, às diferentes plantas visitadas, o que já foi verificado por SILVA (2000), que observou que em plantas em que a Apis se faz presente na coleta de néctar, a Melipona não foi encontrada. Desta forma, como o mel é proveniente do néctar, pode-se sugerir que o néctar coletado pela abelha nativa talvez tenha em sua composição um teor maior de água. Outro ponto a ser discutido é o manejo utilizado para opercular o mel, ou seja, a abelha africanizada de uma maneira geral, só opercula o mel quando este já se encontra em ponto de coleta (17% -18% de umidade), o que pode ser diferenciado no caso de abelha nativa, a qual opercula os potes de mel com esses apresentando ainda uma umidade em torno de 24%. Com relação à abelha africanizada, Couto (1996) defende como valor máximo de umidade 18%, e dentro desta linha o mel do Cariri poderia ser armazenado por mais tempo, diminuindo o seu risco de fermentação. Algumas adulterações no mel são feitas com o emprego de xarope do milho, de beterraba e xarope invertido. O xarope invertido é obtido por hidrólise ácida do xarope do milho e contém teores altos de hidroximetilfurfural (HMF). O mel da abelha contém pequena quantidade de HMF, mas com o armazenamento prolongado em temperatura ambiente alta e /ou superaquecimento este teor se eleva. Caso isso ocorra, o mel terá seu valor nutricional alterado. O HMF servirá como um indicador da qualidade do mel pois quando este é formado, provavelmente, já poderá ter ocorrido perda de algumas enzimas, como por exemplo: glicose oxidase. A Legislação Vigente estabelece um máximo de 40mg de hidroximetilfurfural por 1kg de mel, para méis de flores. O teste de hidroximetilfurfural (HMF) foi feito através de espectrofotometria usando-se amostras diferenciais para comparar as medidas em absorbância das amostras de méis e como valores tem-se os dados apresentados na TABELA 3. Pelos resultados (Tabela 1), observa-se que para HMF houve diferença significativa entre os méis, com o mel da abelha africanizada do Cariri apresentando valor superior (23,90mg/g mel) ao mel da região do Brejo produzido pela abelha africanizada (20,70mg/g mel) e pela abelha nativa (18,92mg/g mel). Observa-se então que, tanto o local de origem como a espécie produtora do mel podem causar diferenças, embora, os três
xi tratamentos estão com valores dentro dos padrões exigidos pela Legislação Vigente. Sabese que a Legislação foi redigida para o mel de abelha africanizada, mas neste item, o mel de abelha nativa também pode se enquadrar, tendo em vista que o HMF apresentou valores abaixo de 40 mg/g de mel. O valor de 23,00 mg/ g de mel encontrado no mel oriundo do Cariri, pode ser explicado pela diferença de temperatura entre o Cariri e o Brejo, apresentando aquela localidade uma temperatura ambiente maior, o que pode influenciar o mel ainda no favo. Vale lembrar que os méis utilizados no experimento estavam armazenados no Módulo Didático de Apicultura no CCA (Brejo Paraibano), portanto, o valor mais alto de HMF para o mel do Cariri não se explica pelo armazenamento, mas provavelmente pelas alterações ocorridas ainda no favo, tendo em vista que o mel de abelhas contém uma pequena quantidade de HMF que pode alterar devido aos fatores já citados. De acordo com Walton, citado por Noronha (1997), atualmente não há indicação de análise de ph como obrigatória para a qualidade do mel, no entanto, o ph mostra-se como parâmetro auxiliar para a avaliação da acidez total. Os dados (Tabela 1), mostram que houve diferença significativa entre os tratamentos, com o mel do Cariri apresentando valor menor (3,85) de ph do que os demais tratamentos. Neste caso, Crane (1983) cita que o valor de ph pode estar diretamente relacionado com a composição florística nas áreas de coleta, uma vez que o ph do mel poderá ser influenciado pelo ph do néctar, além das diferenças na composição do solo ou a associação de espécies vegetais para a composição final do mel, que também estariam contribuindo para a variação de ph. Fica claro também, que houve diferença significativa entre os méis de espécies diferentes (abelhas africanizadas e abelhas nativas) sendo da mesma localidade, fator que poderia ser explicado pelas substâncias mandibulares que são acrescidas ao néctar durante o transporte do mesmo até a colmeia, que não se conhece se o ph dessas substâncias variam entre as espécies, mas sabe-se que esse é um fator bastante passível de alteração (Evangelista- Rodrigues, 2001-informação pessoal). Pelas médias (Tabela 1), podemos observar que houve diferença significativa entre os valores de acidez livre, notadamente entre o mel de abelha africanizada oriundo da região do Cariri apresentando valor mais alto (41,66meq/kg) e o mel de abelha nativa oriundo da região do Brejo apresentando o valor mais baixo (28,33meq/kg). Quando remete-se aos dados anteriores de ph, clarifica a afirmativa da influência do mesmo sobre
xii a acidez, pois o valor médio de ph para o mel de abelha africanizada oriundo do Cariri é 3,85 e o valor para o mel de abelha nativa oriundo do Brejo é 4,66 ficando este último mais próximo do valor de base. A origem da acidez do mel deve-se à variação dos ácidos orgânicos causada pelas diferentes fontes de néctar (Root, 1985), pela ação da enzima glicose-oxidase que origina o ácido glucônico (White Jr, 1989; Horn, 1996) pela ação das bactérias durante a maturação do mel (Ruiz-Arguesso & Rodrigues-Navarro, citados por White Jr, 1989) e ainda a quantidade de minerais presentes no mel (White Jr, 1989) citados por Noronha (1997). Pela Legislação Vigente o mel não deve ultrapassar o valor de 40 miliequivalentes de acidez/ kg de mel, e notando-se os dados apresentados, apenas o mel de abelha africanizada da região do Cariri não se enquadraria nas normas de qualidade para o mercado consumidor. Novamente, o mel de abelha nativa, apesar da legislação não ser diretamente válido para esta situação, ele se enquadra perfeitamente, podendo-se utilizar esta legislação, variando-se apenas alguns itens que são específicos do mel de abelha nativa, como por exemplo o caso da umidade. Um item interessante para se discutir é a diferença entre os valores médios de acidez entre o mel de abelha africanizada e o mel de abelha nativa, com esta última tendo valor menor de acidez (28,33meq/kg) do que o mel de abelha africanizada, tanto oriundo do Brejo (35,00meq/kg) como do Cariri (41,66meq/kg). Como a acidez influencia diretamente o sabor do mel, pode-se explicar aqui a notável preferência do consumidor pelo sabor do mel de abelha nativa. Através do método de determinação de cinzas é possível determinar algumas irregularidades no mel, como exemplo a falta de higiene e a não decantação e/ou filtração no final do processo de retirada do mel pelo apicultor. O método se baseia no princípio de que toda substância orgânica submetida a altas temperaturas se decompõe em gases, os quais se dissipam na atmosfera. Pela Legislação Vigente, o máximo permitido de cinzas no mel é de 0,6% em mel de flores. Pelos valores obtidos na Tabela 1, verifica-se que não houve diferença significativa entre os valores Cinzas, nem para os méis de diferentes regiões como também para os méis de diferentes espécies de abelhas. Pela Legislação Vigente, permite-se até 0,6% de cinzas na amostra de mel, qualificando-o ainda como mel para consumo. Desta forma, todas as amostras ficaram dentro do permitido, qualificando também neste parâmetro os diferentes méis estudados.
xiii O teor de mineral no mel está diretamente relacionado com o tipo de solo (Figueiredo, 1991 citado por Noronha, 1997) e verifica-se neste trabalho que apesar do mel ser oriundo de distintas regiões climáticas (Brejo e Cariri) deve haver, pelos resultados aqui obtidos, uma semelhança de solos, principalmente no que diz respeito à mineralização do mesmo. Para o teor de sólidos insolúveis o método determinará o teor de sólidos insolúveis em mel por gravidade. A Legislação Vigente determina o máximo de 0,1% de sólidos insolúveis em água no mel. Pelos resultados obtidos na Tabela 1, não houve diferença significativa para o parâmetro sólidos insolúveis e todas as amostras ficaram dentro dos padrões exigidos pela legislação (máximo de 0,1%), estando com seus valores bastante abaixo do limite exigido pela legislação, o que qualifica os três tipos de méis (mel de abelha africanizada oriundo do Cariri, mel de abelha africanizada oriundo do Brejo e mel de abelha nativa oriundo do Brejo) para o mercado consumidor. Pelos resultados obtidos, pode-se concluir que as características do mel variam de acordo com sua origem, devido ao tipo de solo e vegetação visitada pela abelha produtora; no entanto os méis produzidos pelas abelhas africanizadas na Estação Experimental do Cariri e da Chã-de-Jardim pertencentes ao CCA/UFPB estão qualificados para serem comercializados, de acordo com a Legislação Vigente. Conclui-se também que os méis de abelha africanizada e nativa diferiram nos parâmetros Umidade, ph, HMF e Acidez; REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COUTO, R.H.N, Apicultura: manejo e produtos. Jaboticabal: FUNEP, 1996.154p. ilust. CRANE, E. O Livro do Mel. São Paulo: Nobel, 1983. 225p.ils. EVANGELISTA-RODRIGUES, A. Informação pessoal, 2001. HORN, H. Intensive proctical cours on honey analysis. São Paulo: FFCLRP/USP, 1996. 43p. Dissertação (Mestrado em Entomologia). NOGUEIRA-NETO,P. Vida e criação de abelhas indígenas sem ferrão São Paulo: Nougeirapis, 1997. 445p.
xiv NORONHA, P.R.G. Caracterização de méis cearenses produzidos por abelhas africanizadas: parâmetros químicos, composição botânica e calorimetria. Fortaleza- CE:UFCE, 1997. 146p. Dissertação (Mestrado)Universidade Federal do Ceará. ROOT, A.I. ABC e XYZ de la apicultura; Enciclopedia de la cria cientifica y pratica de las abejas. Tradução por Virgínia Mecarmeck y Hugo Mecarmeck. Buenos Aires: Editorial Hemisfério Sul, 1985,723p. Tradução de: The ABC and XYZ of bee culture. SILVA, R.A. Fenologia e Forrageamento pelos Apidae em plantas do Módulo de Apicultura do CCA/UFPB/Campus III -Areia (Microrregião do Brejo Paraibano) Areia-PB: CCA/UFPB, 2000. 50p. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Zootecnia). Universidade Federal da Paraíba. VILHENA, F.; ALMEIDA-MURADIAN, L.B. Manual de análises físico-químicas do mel. São Paulo-SP: APACAME, 1999.16p. WIESE,H. Nova Apicultura,Guaíba-RS: Agropecuária,1993,493p.