ANALISI DEL MIELE - Lavoro di maturità di chimica di Sheila Gaggetta
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Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
ANALISI
DEL MIELE
Lavoro di maturità di chimica
di Sheila Gaggetta
prof. Michele Bernasconi
1 Liceo Cantonale di Locarno, anno 2007
Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
OH
O
OH HO
HO O
O
OH HO
OH
OH
HO
OH
O
O
PARTE
OH
TEORICA
Storia composizione e proprietà
del miele
2 Liceo Cantonale di Locarno, anno 2007
Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
PARTE TEORICA
Storia composizione e proprietà del miele
Indice
1. La storia del miele ...................................................................... 4
2. Composizione chimica ............................................................... 5
2.1 Introduzione ........................................................................... 5
2.2 Glucidi..................................................................................... 6
2.3 Acqua ...................................................................................... 8
2.4 Enzimi..................................................................................... 8
2.5 Acidi organici .......................................................................... 8
2.6 Sostanze azotate ..................................................................... 9
2.7 Vitamine ............................................................................... 10
2.8 Sostanze minerali ................................................................. 10
2.9 Sostanze volatili ................................................................... 10
2.10 Altre sostanze ....................................................................... 11
3. Proprietà fisiche .......................................................................12
3.1 Colore .................................................................................... 12
3.2 Viscosità ................................................................................ 13
3.3 Acidità ................................................................................... 13
3.4 Densità.................................................................................. 13
3.5 Indice di rifrazione ............................................................... 13
3.6 Conduttività elettrica ........................................................... 13
3.7 Rotazione specifica ............................................................... 13
3.8 Conservazione ...................................................................... 14
3.9 Cristallizzazione ................................................................... 14
3.10 Igroscopicità ......................................................................... 15
3.11 Proprietà antibatterica ........................................................ 15
4. Proprietà organolettiche ........................................................16
4.1 Analisi visiva ........................................................................ 16
4.2 Analisi olfattiva .................................................................... 17
4.3 Analisi gustativa .................................................................. 17
4.4 Analisi tattile........................................................................ 17
5. Proprietà fisiologiche ..............................................................17
5.1 Proprietà nutrizionali .......................................................... 17
5.2 Proprietà terapeutiche ......................................................... 18
6. Sitografia ....................................................................................18
3
Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
1. La storia del miele
Le prime arnie rudimentali costruite dall’uomo risalgono al neolitico, circa 7000-8000
anni fa. Tuttavia, non bisogna pensare che prima di allora l’uomo non si cibasse di
miele: esistono graffiti nelle grotte, risalenti al paleolitico, in cui sono raffigurati
uomini che vanno “a caccia di miele”.
Nel 3000 a.C. in Egitto gli apicoltori si spostavano
con le loro arnie lungo il Nilo per seguire la fioritura
delle piante. Gli egizi apprezzavano moltissimo il
miele, tanto da depositarlo nelle tombe dei faraoni.
Era contenuto in vasi ermeticamente chiusi e quando
essi sono stati aperti, più di 4000 anni dopo, si è
potuto constatare che il miele si era perfettamente
conservato e non aveva perso alcuna delle sue
proprietà organolettiche. Nell’Antico Egitto era molto
utilizzato in medicina per curare disturbi digestivi e
per creare unguenti da applicare su piaghe o ferite.
Una delle fonti principali che documenta l’alta
considerazione di cui godeva il miele nell’antichità è Figura 1: Raffigurazione
sicuramente la Bibbia, in cui sono presenti numerose dell’apicoltura su un
papiro dell'Antico
citazioni.
Egitto
Era molto popolare tra gli ebrei, i quali credevano che nella terra promessa scorressero
fiumi di miele.
Nel mondo islamico il miele rivestiva un ruolo così importante da essere citato perfino
nel Corano: "... il tuo Signore ha ispirato le api a costruire i loro alveari sulle colline,
sugli alberi e nelle abitazioni degli uomini. Dai loro corpi fuoriesce una bevanda di vari
colori, in cui c'è la salute per il genere umano". Da questo estratto si può dedurre che
era utilizzato anche per scopi terapeutici.
I sumeri ci hanno tramandato ricette in cui l’elemento base è il miele (creme di
bellezza, …).
I babilonesi lo utilizzavano molto in medicina e in cucina (per esempio per preparare
focaccine di farina, sesamo, datteri e miele), utilizzo che viene confermato dalle
numerose citazioni presenti nella letteratura babilonese. Nel famoso “Codice di
Hammurabi” (1792-1750 a.C.) tra i reati per i quali erano previste pene severe era
compreso il furto di miele dalle arnie. Da ciò possiamo dedurre che i babilonesi non si
limitavano alla ricerca del miele selvatico, ma praticavano l’apicoltura.
Nello stesso periodo, ma più ad oriente, gli Ittiti hanno inciso su tavolette d’argilla
informazioni fondamentali sul miele, giunte fino a noi. In particolare, dobbiamo a loro
il termine che utilizziamo ancora oggi per definire il miele: in ittito si parla per la
prima volta di “melit”.
Per i greci il miele ebbe molta importanza, dato che era considerato “cibo degli Dei”.
Secondo la mitologia greca le divinità olimpiche si nutrivano esclusivamente di
“nettare e ambrosia”, probabilmente preparati a base di mieli di diversa consistenza.
Per questa ragione era essenziale per compiere riti che prevedevano offerte agli Dei.
Perfino il poeta Omero, in alcune delle sue opere, ci parla della raccolta e della
conservazione in anfore del miele e Pitagora garantiva lunga vita a chi se ne cibasse.
Il popolo romano utilizzava il miele come conservante alimentare, dolcificante,
ingrediente di salse agrodolci e per la preparazione di bevande alcoliche, quali la birra
di miele o il vino di miele (più comunemente conosciuto con il nome di idromele). Oltre
che per uso alimentare, era utilizzato anche per curare e prevenire malattie. Veniva
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Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
utilizzato talmente tanto che la domanda superava la produzione, così i romani furono
costretti ad importarne grandi quantità da Creta, Cipro, Spagna e Malta (il cui nome
originale “Meilat” significa “terra del miele”). I romani ci hanno tramandato molte
conoscenze sulle api: infatti, alcuni tipi di alveari che utilizziamo oggi sono stati
inventati proprio da loro. Altri popoli, invece, praticavano l’apicoltura sugli alberi (per
esempio i germani e gli slavi).
I celti e i merovingi si dedicarono molto all’apicoltura ed essa ebbe una grande
importanza: in molte tombe dei loro re sono stati trovati dolci fatti a base di miele e
anfore contenenti il miele che servivano, come vuole la tradizione, come merce di
scambio per poter raggiungere l’aldilà.
In India il miele è molto apprezzato e viene perfino utilizzato nell'antichissima
medicina Ayurveda, che risale a più di tremila anni fa, secondi la quale il miele ha
un’azione purificante, afrodisiaca, dissetante, vermifuga, antitossica, regolatrice,
refrigerante, stomachica, cosmetica, tonica, leggermente ipnotica e cicatrizzante. Ogni
sintomo viene curato con un tipo di miele differente, che può essere di cereali, di
ortaggi, di frutti o di fiori.
Prima di essere sostituito dallo zucchero di canna verso la metà del XVI secolo e da
quello di barbabietola all’inizio del XIX, il miele era l’unico alimento zuccherino
concentrato conosciuto. Con la scoperta del Nuovo Mondo arrivò sulle nostre tavole lo
zucchero di canna. Esso era ritenuto, a torto, un alimento con proprietà migliori
rispetto a quelle del miele. Inizialmente era molto costoso, ma con il clima favorevole
la produzione aumentò, con una conseguente diminuzione del prezzo e quindi aumentò
anche la sua diffusione nel nostro continente. Con la scoperta della possibilità di poter
estrarre lo zucchero anche dalle barbabietole, il fascino del miele crollò
completamente. Solo recentemente ci siamo resi conto del grande errore commesso;
infatti, ultimamente il miele sta riacquistando considerazione: inizia ad essere
riutilizzato come ingrediente culinario (soprattutto nella preparazione di dolci, ma
anche per antipasti, primi e secondi) ed è oggetto di diversi studi scientifici.
2. Composizione chimica
2.1 Introduzione
La composizione del miele è in stretta relazione con la sua provenienza botanica. Ad
esempio, il miele di castagno presenta un basso contenuto di saccarosio e percentuali
alte di isomaltosio; il miele di robinia (più conosciuto come miele di acacia) è
caratterizzato dalla presenza del trisaccaride erlosio e ha un tasso elevato di
saccarosio; il miele di girasole mostra un basso contenuto di disaccaridi; il miele di
timo presenta una bassa percentuale di saccarosio; i mieli di melata sono
caratterizzati da alte percentuali di trisaccaridi. Si parla di miele uniflorale quando
esso proviene principalmente da un’unica origine botanica, altrimenti viene
considerato miele millefiori. Questo non significa che i mieli millefiori sono da
considerare di qualità inferiore: infatti, in molte zone di produzione, i mieli millefiori
presentano caratteristiche esclusive e costanti di anno in anno, come i mieli uniflorali.
Esistono quindi prodotti regionali identificabili attraverso denominazioni di origine
geografica.
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Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
Il miele è una sostanza che le api ricavano dalla melata o dal nettare dei fiori (in
Svizzera quello di melata rappresenta i 2/3 della produzione, mentre il resto è miele di
nettare).
Il nettare è un liquido zuccherino secreto da particolari tessuti ghiandolari vegetali,
solitamente situati alla base dei petali. Essenzialmente è costituito da acqua e
zuccheri (i principali sono glucosio,
fruttosio e saccarosio), ma sono presenti
anche enzimi, sostanze aromatiche, acidi
organici, aminoacidi, vitamine, pigmenti e
sali minerali (sostanze che
successivamente si ritrovano nel miele).
La melata è una sostanza prodotta da
alcuni insetti, i quali succhiano la linfa
delle piante per nutrirsene, trattengono le
sostanze azotate ed eliminano il liquido in
eccesso, ricco di zuccheri. Le gocce di
melata rimangono sulla superficie delle
foglie o dei rami, in attesa che le api o altri
insetti le raccolgano. Come il nettare, Figura 2: Un’ape che succhia il nettare dal
anche la melata è composta calice di un fiore
principalmente da acqua e zuccheri, ma
presenta valori più alti di oligosaccaridi, che si formano per azione di enzimi secreti
dagli insetti produttori di melata. Oltre agli zuccheri contiene anche aminoacidi,
proteine, acidi organici, sali minerali, vitamine, enzimi, aromi, pigmenti. Le piante da
cui si può ricavare melata sono moltissime, tra cui si possono citare l’abete, il pino, la
quercia, il pioppo, l’acero, il castagno, la robinia e vari alberi da frutto.
La composizione del nettare e della melata può variare molto a seconda della specie
botanica di provenienza e determina le caratteristiche chimiche, fisiche e
organolettiche del miele (per approfondimenti vedi anche capitoli 3 e 4).
Una volta raccolti il nettare o la melata dalle api, vengono trasporti all’alveare, dove
subiscono due processi che segnano la loro trasformazione in miele: la concentrazione e
la trasformazione enzimatica degli zuccheri. La concentrazione avviene per
evaporazione dell’acqua contenuta nel nettare e nella melata, grazie all’aria secca e
calda dell’alveare e al continuo scambio della sostanza tra le api. L’evaporazione
termina quando il miele viene definito maturo, ossia ha un tenore d’acqua attorno al
18%, cosa molto importante per evitare fenomeni fermentativi (per approfondimento
vedi punto 3.8). La trasformazione enzimatica del nettare e della melata avviene
attraverso vari enzimi. Particolarmente importante è l’azione dell’invertasi, un enzima
contenuto nelle ghiandole salivari delle api, che trasforma quasi tutto il saccarosio
presente nel nettare e nella melata in glucosio e fruttosio. Attraverso la
trasformazione enzimatica avviene una standardizzazione della composizione degli
zuccheri; per questo motivo, mieli ottenuti da melate e nettari con concentrazioni
zuccherine molto diverse tra loro hanno una composizione di zuccheri molto simile.
2.2 Glucidi
Il miele è composto principalmente da zuccheri (75-80%), che rappresentano più del
95% della sostanza secca. Essi contribuiscono a caratterizzare numerose proprietà
fisiche del miele quali la viscosità, l’igroscopicità, lo stato fisico (liquido o cristallino), il
valore energetico e il potere dolcificante (per dettagli vedi capitolo 3 e punto 5.1). Gli
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Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
zuccheri principali sono il glucosio, con una percentuale media del 30%, e il fruttosio,
con una percentuale del 40%. Essi derivano direttamente dal nettare e dalla melata,
oppure si sono formati in seguito all’azione dell’enzima invertasi, il quale scinde il
saccarosio (presente nella melata e nel nettare) in glucosio e fruttosio (per
approfondimento vedi punto 2.4).
In quantità minori sono contenuti anche di-, tri- e oligosaccaridi (5-10%) di cui fino ad
ora, analizzando vari mieli, ne sono stati identificati oltre 20. La presenza di
saccarosio è dovuta al fatto che
l’enzima invertasi non idrolizza
tutte le molecole di saccarosio, ma glucosio
una minima quantità rimane nel fruttosio
miele. Il maltosio e l’isomaltosio acqua
sono altri due disaccaridi altri zuccheri
normalmente presenti nel miele. acidi organici
sostanze azotate
Altri zuccheri (come i trisaccaridi
sostanze minerali
erlosio e raffinosio) non sono altre sostanze
presenti nella melata o nel nettare,
ma sono il risultato di
Figura 3: Composizione media del miele
trasformazioni enzimatiche. Questi
zuccheri non influiscono sulle proprietà fisiche e organolettiche come il glucosio e il
fruttosio, ma possono essere utili per determinare l’origine botanica del miele. Ad
esempio, attraverso la presenza del polisaccaride melezitosio, si può stabilire se un
miele contenga della melata: se il valore di melezitosio è maggiore dello 0,5% è molto
probabile che contenga melata.
OH OH OH OH
HO HO
O OH O
O O O O OH
HO HO
OH OH OH OH
HO OH HO O O
OH OH
OH OH HO
OH OH OH OH
α-D-glucopiranosil-β-D- 4-Ο-(α-D-glucopiranosil)-β-
α-D-glucopiranosio β-D-fruttofuranosio
fruttofuranoside D-glucopiranosio
(glucosio) (fruttosio)
(saccarosio) (maltosio)
OH
O OH OH
HO
OH O O O
HO O O OH OH HO
OH HO O O
OH OH
HO OH OH OH OH
OH
isomaltosio erlosio
OH
HO O
OH HO
O O
OH HO HO O
O O OH HO
HO O OH
HO
OH O OH
OH HO O O
OH
OH OH OH
HO
OH
raffinosio melezitosio
Figura 4: Strutture chimiche di alcuni glucidi presenti nel miele
7
Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
2.3 Acqua
La quantità d’acqua può variare dal 15% al 20%, con un valore ottimale attorno al
18%. Se il valore è troppo alto si verificano fenomeni fermentativi (per
approfondimento vedi punto 3.8), se invece è troppo basso si hanno problemi durante
la lavorazione del miele, in particolare durante la centrifugazione per l’estrazione dello
stesso.
2.4 Enzimi
Gli enzimi1 contenuti nel miele provengono dalle secrezioni ghiandolari delle api, dalla
melata, dal nettare e dagli insetti produttori di melata. Questi enzimi si degradano
progressivamente nel tempo o in seguito a trattamenti termici, quindi la quantità di
enzimi presenti nel miele è indice di freschezza.
Gli enzimi principali sono la glucoso ossidasi e l’invertasi (o saccarasi), secreti da una
specifica ghiandola delle api. La diastasi (o amilasi) è di origine in parte animale e in
parte vegetale. La catalasi deriva invece dal nettare e dalla melata.
La glucoso ossidasi, in presenza di acqua, provoca l’ossidazione del glucosio con
liberazione di acido gluconico e acqua ossigenata:
OH OH OH OH
O
glucoso ossidasi OH
OH + H2O O + H2O 2
HO OH
OH OH
OH
L’invertasi idrolizza il saccarosio in glucosio e fruttosio:
OH
HO OH HO
O O OH
O O
OH HO + H 2O invertasi
OH
+ HO
HO O
OH HO OH OH
OH OH OH
OH
La catalasi catalizza la conversione dell’acqua ossigenata in acqua e ossigeno:
2 H2O 2 catalasi 2 H2O + O2
La diastasi, in presenza di acqua, scinde gli oligosaccaridi (come ad esempio l’erlosio)
in composti più semplici:
OH OH OH OH
HO HO
O O O O O OH
O
OH OH HO + 2 H2O diastasi OH + OH + HO
HO O O HO OH HO OH
OH OH OH OH
OH OH OH OH
La quantità di diastasi presente nel miele (indice diastasico) viene utilizzata come
indice di freschezza e per determinare se un miele ha subito trattamenti termici.
Infatti, questo enzima si degrada con il trascorrere del tempo o se viene sottoposto a
temperature troppo elevate. L’indice diastasico, secondo la scala di Schade, non deve
essere inferiore a 8, anche se può variare a seconda dell’origine botanica (il miele di
agrumi è caratterizzato da un indice diastasico al di sotto del limite fissato).
2.5 Acidi organici
Nel miele si possono trovare vari acidi organici (0,1-1%) quali l’acido gluconico,
formico, piruvico, tartarico, lattico, malico, succinico e butirrico. L’acido gluconico è il
più abbondante e contribuisce a determinare l’aroma del miele. Esso si forma per
1 Università degli studi di Udine facoltà di agraria,
http://web.uniud.it/dial/documenti/tesine_degli_studenti/il%20miele/il_miele_dall_alveare_al_vasetto_P
ustetto_Helen.pdf
8
Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
l’azione dell’enzima glucoso ossidasi, che provoca l’ossidazione del glucosio con
formazione di acqua ossigenata. Gli altri acidi organici provengono dal nettare o dalla
melata oppure si formano durante l’elaborazione del miele per intervento delle api.
La presenza di questi acidi determina un pH compreso tra 3,4 e 4,5, ma si possono
anche trovare mieli con pH inferiore o superiore (ad esempio il miele di castagno ha un
pH compreso tra 5 e 6).
O
OH OH OH O
O HO
OH OH
H3C
O OH OH
OH HO
OH OH O
O
acido 2S,3S-
acido D-gluconico acido metanoico acido 2-ossopropanoico
diidrossibutandioico
(acido gluconico) (acido formico) (acido piruvico)
(acido tartarico)
CH3 O OH O
O
OH OH OH
HO HO
HO H3C OH
O O O
acido 2- acido 2S-idrossi-1,4-
acido 1,4-butandioico acido n-butanoico
idrossipropanoico butandioico
(acido succinico) (acido butirrico)
(acido lattico) (acido malico)
Figura 5: Strutture chimiche di alcuni acidi organici presenti nel miele
2.6 Sostanze azotate
Nel miele la presenza di sostanze azotate (aminoacidi liberi e proteine) è minima (0,2-
0,3%). Esse possono provenire dalle secrezioni ghiandolari delle api o essere già
presenti nella melata, e nel nettare, oppure provengono dai granuli di polline.
L’aminoacido presente in maggior quantità è la prolina. Essa viene secreta da alcune
ghiandole delle api e perciò è presente in tutti i mieli. Fino ad oggi, nel miele sono stati
identificati 20 aminoacidi, tra cui troviamo: prolina, arginina, istidina, leucina, lisina e
metionina. Le proteine contenute nel miele sono composte da tutti gli aminoacidi
essenziali, ossia aminoacidi che il nostro organismo non può sintetizzare e che quindi
devono essere assunti con il cibo. Alcune di esse sono: albumine, globulina, istoni e
protamine.
O
O NH2 O
H N
N OH
HO HN NH OH H 2N H
H2N H N
H
acido 2(S)-ammino-5- acido 2(S)-ammino-3-(4-
acido 2(S)-pirrolidincarbossilico
guanidilpentanoico imidazolil)propanoico
(prolina)
(arginina) (istidina)
O O O
H3C H2N S
OH OH H3C OH
H
H3C H2N H2N H H2N H
acido 2(S)-ammino-4- acido 2(S)-ammino-4-
acido 2(S),6-diamminoesanoico
metilpentanoico metilmercaptobutanoico
(lisina)
(leucina) (metionina)
Figura 6: Strutture chimiche dei principali aminoacidi contenuti nel miele
9
Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
2.7 Vitamine
La quantità di vitamine presente nel miele è scarsissima (siamo nell’ordine dei mg/kg):
il miele può contenere provitamina A (o carotene), alcuni gruppi della vitamina B,
vitamina C, D e E. Derivano dai granuli di polline che si trovano nel miele.
H3C
H3C CH3 CH3 CH3 O
NH2
CH3 CH3 H3C CH3 N
CH3
β,β-carotene niacina
(provitamina A) (Vitamina B3)
H3C CH3
CH3 H
CH3
CH3
HO
O HO
O CH3 CH3 CH3
HO H
H3 C O CH3
HO OH CH3
CH2 CH3
HO
acido L-ascorbico colecalciferolo α-tocoferolo
(Vitamina C) (Vitamina D3) (Vitamina E)
Figura 7: Strutture chimiche di alcune vitamine presenti nel miele
2.8 Sostanze minerali
Il miele contiene poche sostanze minerali (0,003-1%). Il minerale che si riscontra in
maggior quantità è il potassio (costituisce circa la metà o i ¾ dei minerali presenti),
ma il miele contiene anche zolfo, sodio, calcio, fosforo, magnesio, silicio, ferro, rame e
manganese. I minerali provengono dal terreno: vengono assorbiti dalle piante e
raggiungono il nettare e la melata attraverso la linfa. I sali minerali caratterizzano la
colorazione del miele: quelli scuri sono solitamente ricchi di sali minerali, mentre
quelli chiari ne sono poveri.
2.9 Sostanze volatili
Le sostanze volatili contribuiscono a definire l’aroma del miele, il quale subisce
notevoli variazioni con l’invecchiamento o a causa di trattamenti termici troppo
drastici. Si tratta di composti chimici diversi: alcoli, acidi grassi, aldeidi, chetoni,
esteri, eteri e altre sostanze ancora. Essendo sostanze volatili e termolabili si
degradano e si trasformano con facilità. Quindi, risulta difficile identificarle con
precisione, ma grazie alla gas-cromatografia sono stati rilevati da 120 a 150 composti
volatili.
O O O O
R OH R C OH R C H R C R' R C OR' R O R'
acidi
alcoli aldeidi chetoni esteri eteri
carbossilici
Figura 8: Struttura chimica generale di alcune sostanze volatili contenute
nel miele. I simboli R e R’ indicano un qualsiasi gruppo alchilico
10Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
2.10 Altre sostanze
L’idrossimetilfurfurale2 (HMF) è indice di freschezza. È praticamente assente nel
miele appena estratto, aumenta proporzionatamente con l’invecchiare del miele e
cresce molto rapidamente se il miele è stato sottoposto a trattamenti termici a
temperature elevate. Si forma in ambiente acido per degradazione degli zuccheri, in
particolare per l’ossidazione del fruttosio. Il limite massimo di HMF è stato fissato a
40 mg/kg, anche se è un valore altissimo: mieli di buona qualità presentano valori
attorno ai 20 mg/kg.
Il miele ha un contenuto di lipidi praticamente nullo. I pochi lipidi presenti sono
dovuti a qualche traccia di cera derivata dall’estrazione del miele.
Tra pigmenti vegetali contenuti nel miele si trovano, carotenoidi, flavonoidi, antociani
e xantofille. Sono componenti tuttora poco conosciuti, ma si è a conoscenza che
contribuiscono, alla determinazione della colorazione del miele. Questi pigmenti sono
prodotti dalle piante e arrivano al miele tramite il nettare e la melata raccolti dalle api.
Nel miele si trovano sostanze, ancora poco conosciute, dette inibine. A esse viene
attribuita parte della proprietà antibatterica del miele (per dettagli vedi punto 3.11).
Attraverso la melissopalinologia (lo studio
del polline nel miele), si può determinare la
provenienza botanica di un miele, in quanto
ogni polline originato da piante diverse, ha
una sua forma che lo caratterizza. La
quantità di granuli di polline presenti nel
miele può variare molto a seconda della
specie botanica: il miele di acacia è molto
povero di polline (10 grammi contengono
mediamente 9'200 granuli), mentre quello di
castagno ne è ricco (10 grammi presentano
288'000 granuli). Generalmente la quantità
di polline in 10 grammi di miele può variare
Figura 9: Pollini di girasole, campanella
da meno di 10'000 granuli fino a più di un turchina, giglio, primarosa, e
milione, con una media attorno ai 75’000 ricino al microscopio elettronico
granuli pollinici. Il polline è composto per il
16% da acqua, il 37% da monosaccaridi (glucosio, fruttosio e lattosio), il 30% da
proteine, il 22% da aminoacidi (principalmente aminoacidi essenziali) e il 5% di altre
sostanze quali grassi, pigmenti, enzimi, acidi organici, vitamine.
Il miele può contenere tracce di propoli, una resina che le api
raccolgono da gemme e cortecce di varie piante per utilizzarla
come materiale da costruzione all’interno dell’arnia. La propoli
viene impiegata per stuccare fessure, costruire barriere di
difesa contro eventuali nemici esterni e restringere l’apertura
dell’alveare qualora le condizioni climatiche lo richiedessero.
Normalmente la composizione è di circa il 30% di cera, il 50-
Figura 10: Un’ape
55% di resine e balsami, il 10-15% di oli essenziali, il 5% di
raccoglie polline e il 5% di sostanze organiche e minerali. È stato
la propoli provato, grazie a ricerche scientifiche, che la propoli agisce da
antibiotico naturale, antinfiammatorio, antivirale e potenzia le
2Sezione di Apicoltura di Roma dell’Istituto Sperimentale per la Zoologia Agraria,
http://www.apicoltura.org/mieli/html/1_3_7_altro.html
11Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
difese organiche immunitarie del nostro organismo.
Il miele può contenere residui di sostanze utilizzate dall’apicoltore per combattere il
parassita Varroa destructor3, un acaro che si nutre dell’emolinfa delle api fino a
causarne la morte. Tra le sostanze utilizzate per combattere la varroa troviamo l’acido
ossalico, l’acido formico, l’acido lattico (acidi organici normalmente presenti nel miele)
e timolo. Per tutelare il consumatore, l’agenzia Europea deputata alla valutazione dei
medicinali (EMEA) è stata chiamata a stabilire un limite massimo dei residui (MRL).
L’EMEA ha stabilito che l’acido formico, lattico e ossalico non necessitano di un MRL.
Anche per il timolo non è stato stabilito un MRL in quanto, essendo un olio essenziale,
non presenta un pericolo per il consumatore e quindi è superfluo stabilire una soglia
massima.
CH3
O
O
OH HO H3C
O OH
O HO CH3
5-(idrossi-metil)-2-furaldeide acido etandioico 5-metil-2-(1-metiletil)fenolo
(idrossimetilfurfurale) (acido ossalico) (timolo)
Figura 11: Strutture chimiche di sostanze varie presenti nel miele
3. Proprietà fisiche
Le proprietà fisiche sono in stretta relazione con la composizione chimica: ad esempio,
l’acqua e gli zuccheri determinano l’indice di rifrazione, l’igroscopicità, la
cristallizzazione. I sali minerali condizionano invece la conduttività elettrica e,
insieme ad alcuni derivati degli acidi, pigmenti vegetali e aminoacidi, contribuiscono a
determinare la colorazione.
3.1 Colore
La colorazione del miele può variare molto: si
possono trovare mieli con colorazioni sul giallo,
altri incolori, ambrati, rosati, beige, marroni,
perfino verde scuro tendente al nero. Il colore è
molto legato all’origine botanica: ad esempio, il
miele di robinia è di colorazione ambrato chiaro,
mentre quello di abete ha una colorazione rosso-
bruna, talvolta con una lucentezza verde.
Le sostanze responsabili del colore del miele sono
in parte ancora sconosciute. Tuttavia, si sa che
alla colorazione contribuiscono alcuni derivati
degli zuccheri, alcuni pigmenti vegetali, Figura 12: Varie colorazioni del miele
aminoacidi e sali minerali.
Con l’invecchiamento solitamente il colore diventa più scuro. Può anche variare a
causa di interventi dell’apicoltore (come la lavorazione a temperature troppo elevate) o
per le modalità di immagazzinamento (se esposto a luce o calore).
3Stazione di ricerca Agroscope Liebefeld-Posieux,
http://www.alp.admin.ch/themen/00502/00515/index.html?lang=it
12Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
3.2 Viscosità
La viscosità, ossia l’attrito interno dei fluidi, è generalmente molto alta a causa
dell’elevata concentrazione zuccherina. Può variare a seconda della quantità di acqua
contenuta e della temperatura: infatti, maggiore è la quantità d’acqua, minore è la
viscosità. La viscosità diminuisce anche aumentando la temperatura, ma si stabilizza
a temperature superiori di 40°C circa.
3.3 Acidità
L’acidità del miele è dovuta principalmente alla presenza di vari acidi organici, come
ad esempio l’acido gluconico, l’acido formico, l’acido malico. Il pH, influenzato
dall’origine botanica, è compreso tra 3,4 e 6,1 (con una media di 3,9), ma può variare a
causa di sostanze aggiunte, come ad esempio acidi organici utilizzati per la lotta contro
la varroa (acido ossalico, formico e lattico).
Le direttive europee fissavano il limite massimo di acidità a 40 meq/kg
(milliequivalenti di acidi organici contenuti in 1 kg di miele), ma dato che alcuni mieli
(per esempio quello di trifoglio) presentano valori superiori a 40 meq/kg per naturali
caratteristiche di composizione (senza indicare una bassa qualità), il limite è stato
alzato a 50 meq/kg.
3.4 Densità
La densità di una sostanza è il rapporto tra la sua massa e il suo volume e solitamente
si esprime in g/cm3 (corrispondenti a kg/L). La densità del miele, a 20°C, è compresa
tra 1,39 e 1,44 g/cm3, con una media attorno a 1,422 g/cm3.
3.5 Indice di rifrazione
Passando da un mezzo a un altro, un raggio di luce subisce una deviazione e una
variazione della velocità. L’indice di rifrazione di un mezzo è il rapporto tra la velocità
di propagazione della luce nell’aria e la velocità di propagazione nel mezzo considerato.
Nel miele liquido, a parità di temperatura, l’indice di rifrazione varia in modo lineare
a seconda del contenuto di acqua: diminuisce con l’aumentare dell’acqua contenuta,
quindi è inversamente proporzionale alla percentuale di acqua. Per questo motivo,
l’indice di rifrazione viene utilizzato per determinare la quantità di acqua presente nel
miele.
3.6 Conduttività elettrica
La conduttività elettrica (CE) di un liquido è dovuta a sostanze ionizzabili in grado di
condurre corrente elettrica e viene espressa in milli Siemens (mS) per centimetro.
La CE del miele è determinata dall’acidità e soprattutto dai sali minerali (per questo
motivo la determinazione della conducibilità elettrica può essere utilizzata per
determinare la quantità di sali minerali presenti). Più un miele è acido o contiene sali
minerali, maggiore sarà la conduttività elettrica. La CE dei mieli di melata deve
essere almeno di 0,8 mS/cm, mentre i mieli di nettare presentano CE non superiore a
0,5 mS/cm.
3.7 Rotazione specifica
La rotazione specifica è la proprietà di una sostanza otticamente attiva di deviare un
piano di luce polarizzata a destra o a sinistra.
Gli zuccheri sono molecole chirali, quindi presentano attività ottica. Nel miele l’angolo
di rotazione dipende dalla somma matematica dell’angolo di deviazione dei singoli
13Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
zuccheri. La rotazione specifica caratterizza i mieli di melata, i quali presentano una
rotazione destrogira. Per mieli di nettare, invece, non vi è una rotazione specifica
caratteristica.
3.8 Conservazione
Il miele è considerato un alimento a lunga conservazione: basti pensare ai mieli
ritrovati nelle tombe dei faraoni, che si sono conservati per più di 4000 anni senza
subire variazioni nelle proprietà organolettiche. Tuttavia, se il miele non viene
conservato al fresco (a temperature inferiori ai 20°C), al riparo dalla luce e in un
recipiente ermetico, potrebbe deteriorarsi molto presto. Però il sistema di
conservazione del miele non è l’unico fattore che può determinare un peggioramento
della sua qualità: anche la composizione chimica gioca un ruolo determinante. Per
esempio, se la percentuale d’acqua risultasse superiore al 20%, si potrebbero verificare
fenomeni fermentativi. La fermentazione avviene a causa di alcuni lieviti che,
trovandosi in condizioni favorevoli al loro sviluppo, si moltiplicano a scapito del
glucosio, provocando danni irreversibili. Tuttavia, il contenuto d’acqua non è l’unico
fattore che determina la fermentazione (seppure sia il più determinante), ma concorre
anche la temperatura di conservazione del miele. Le temperature critiche si situano
attorno ai 30°C, mentre sotto i 15°C e sopra i 35°C la fermentazione viene inibita. Il
miele fermentato presenta un sapore leggermente acidulo ed è irrimediabilmente
perso, in quanto non è più commerciabile per uso diretto (come miele da tavola), non
perché sussistano problemi sanitari, ma in quanto è un prodotto degradato e instabile,
quindi di qualità inferiore. È tuttavia permesso il suo utilizzo nelle industrie per
produrre prodotti trasformati.
3.9 Cristallizzazione
La cristallizzazione, insieme al colore, è la caratteristica fisica più importante per il
commercio. Molti ritengono che il miele cristallizzato non abbia le stesse proprietà di
quello liquido, ma ciò non è vero. Gli unici cambiamenti consistono nell’aspetto e nel
sapore, che diventa leggermente meno dolce. Dato che il miele liquido si vende più
facilmente, alcuni apicoltori trattano il miele che si è cristallizzato a temperature
molto alte per farlo ritornare liquido, ma questo procedimento fa perdere alcune delle
sue proprietà fisiche e fisiologiche. Quindi, acquistando del miele cristallizzato, si
hanno meno probabilità che sia stato riscaldato e si dispone comunque di un prodotto
genuino.
La cristallizzazione è un processo naturale nel miele, in quanto è una sostanza
sovrassatura di zuccheri, cioè ne contiene più di quelli che potrebbero stabilmente
rimanere in soluzione. Avviene quindi che questi
zuccheri in eccesso (soprattutto il glucosio, essendo
meno solubile in acqua rispetto al fruttosio)
precipitano sotto forma di cristalli. I mieli ricchi di
glucosio come il miele di colza, di girasole o di
tarassaco cristallizzano molto velocemente, mentre
in quelli poveri di glucosio e ricchi di fruttosio, come
ad esempio il miele di castagno, di melata o di
acacia, la cristallizzazione si sviluppa più
Figura 13: A destra miele liquido
e a sinistra lo stesso
tardivamente e in maniera incompleta. In generale,
miele cristallizzato si può dire che se il tenore di glucosio supera il 28%,
i cristalli si formeranno molto rapidamente.
14Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
Il miele cristallizzato è più facilmente soggetto a fenomeni fermentativi: infatti, con la
cristallizzazione, gli zuccheri si disidratano e quindi viene liberata acqua, che
costituisce un fattore determinante per la proliferazione dei lieviti, organismi
responsabili della fermentazione.
Il miele che presenta una quantità d’acqua compresa tra il 15 e il 18% cristallizza in
modo ottimale. Se la quantità d’acqua è superiore o inferiore, la cristallizzazione
avverrà con più difficoltà o sarà quasi assente.
La cristallizzazione è influenzata anche dalla temperatura: nel miele stoccato in luoghi
freschi (tra i 10 e i 18°C, con una temperatura ottimale di 14°C) essa viene favorita,
mentre a temperature troppo elevate o troppo fredde viene inibita. Infatti sopra i 25°C
il processo rallenta, poiché i cristalli iniziano ad essere distrutti. A 78°C la distruzione
è completa e quindi il miele non può più cristallizzare. Invece, a temperature sotto i
4°C la viscosità aumenta e ciò limita i movimenti delle molecole che compongono il
miele, quindi il processo di cristallizzazione subisce un rallentamento. I cristalli, se
formati lentamente, saranno più grossi rispetto a quelli formatisi velocemente, che
tenderanno ad essere molto più piccoli.
I cristalli tendono a formarsi dove trovano un “appiglio”, ossia un nucleo di
condensazione da cui far partire la reazione di cristallizzazione, come il fondo o le
pareti del vaso, oppure una piccolissima sostanza solida, come ad esempio un granello
di polline o una microbolla d’aria.
La cristallizzazione è quindi un processo naturale influenzato dalla quantità di
zuccheri, dal tenore di acqua, dalla temperatura e dalla presenza di piccole sostanze e
non intacca in alcun modo le proprietà del miele.
3.10 Igroscopicità
Il miele, avendo una concentrazione zuccherina molto alta, è una sostanza molto
igroscopica. L’igroscopicità è la capacità di una sostanza di assorbire molecole d’acqua
presenti nell’ambiente circostante per mantenere uno stato di equilibrio igrometrico.
In ambiente umido, il miele tende ad assorbire acqua, mentre in ambiente secco la
cede (anche se con più difficoltà) per cercare di mantenere questo equilibrio.
È quindi molto importante conservare il miele che non si trova in contenitori ermetici
in ambienti che non superino l’60% di umidità, per evitare una variazione del tenore
d’acqua, che determina importanti proprietà (come ad esempio la conservazione, la
cristallizzazione).
3.11 Proprietà antibatterica
La proprietà antibatterica del miele non può essere ricondotta ad una sola causa, ma
ci sono molti fattori da prendere in considerazione. Uno di questi è la concentrazione
di zuccheri: se è molto elevata, gli agenti patogeni vengono privati dell’acqua
(elemento vitale) per osmosi. Un altro fattore da considerare è il pH acido compreso fra
3,4 e 4,5, il quale impedisce la riproduzione batterica. Tuttavia, il miele di castagno e
di melata hanno un pH che varia tra 5 e 6, e il miele liquefatto ha una concentrazione
di zuccheri relativamente bassa, ma impediscono comunque la proliferazione degli
agenti patogeni. Di conseguenza, la proprietà antibatterica non è riconducibile solo
all’elevata concentrazione zuccherina o al pH acido.
Nel miele sono state identificate delle sostanze, dette inibine4, che svolgono un ruolo
determinante in questo ambito.
4Stazione di ricerca Agroscope Liebefeld-Posieux,
http://www.alp.admin.ch/themen/00502/00503/00505/index.html?lang=it
15Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
L’acqua ossigenata è considerata la principale inibina del miele e viene prodotta dalla
seguente reazione:
OH OH OH OH
O
glucoso ossidasi OH
OH + H 2O O + H2O 2
HO OH
OH OH
OH
L’enzima glucoso ossidasi, in presenza di acqua, provoca l’ossidazione del glucosio con
formazione di acido gluconico e acqua ossigenata. La glucoso ossidasi è un enzima
prodotto da una ghiandola specifica delle api. Il suo antagonista è l’enzima catalasi, il
quale trasforma l’acqua ossigenata in acqua e ossigeno:
2 H2O 2 catalasi 2 H2O + O2
La concentrazione di acqua ossigenata presente nel miele dipende dall’attività di
questi due enzimi. L’azione della glucoso ossidasi è inibita dalla presenza di luce o
calore, ed inoltre la produzione di acqua ossigenata può avvenire solo in soluzione
acquosa. Il miele maturo presenta una concentrazione di acqua troppo bassa e di
conseguenza la reazione è bloccata (può avvenire solo nel miele immaturo, più ricco di
acqua). Di conseguenza, la concentrazione di acqua ossigenata nel miele maturo è
sufficiente a malapena ad impedire la proliferazione batterica.
Per spiegare la proprietà antibatterica del miele maturo si devono prendere in
considerazione le inibine non perossidi, suddivise nei seguenti gruppi: acide, basche,
neutre e volatili. La loro importanza e la loro provenienza sono al centro di accesi
dibattiti e inoltre, non si è ancora in grado di stabilire con certezza la loro
composizione. Diversi studi hanno dimostrato che alcune inibine non perossidi sono di
origine vegetale, ma non è da sottovalutare l’importanza delle api, che svolgono un
ruolo determinante. Le inibine non perossidi sono poco sensibili alla luce e al calore
rispetto all’acqua ossigenata, quindi rivestono un ruolo di maggiore importanza
nell’attività antibatterica del miele.
4. Proprietà organolettiche
Le proprietà organolettiche sono proprietà che si identificano attraverso i nostri sensi.
Su un campione di miele da esaminare si possono eseguire diverse analisi sensoriali
quali l’analisi visiva, olfattiva, gustativa e tattile. I risultati che si ottengono da queste
analisi contribuiscono a dare molte informazioni riguardanti il miele, come ad esempio
se è soggetto a cristallizzazione o fermentazione, l’origine botanica, la qualità.
4.1 Analisi visiva
Attraverso l’analisi visiva si può verificare se il campione di miele contiene impurità
quali cera, schiuma, piccoli insetti o altre sostanze estranee. Si riesce, inoltre, a
determinare se un miele è liquido, viscoso, omogeneo, limpido, fluido o cristallizzato.
Infine, si identifica il colore, che può variare molto a seconda della composizione. Esso
può essere color panna, ambrato, rosato, paglierino, ma bisogna anche tener conto
delle diverse tonalità, ossia se è tenue, brillante, pesante, intenso.
16Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
4.2 Analisi olfattiva
Per mezzo dell’analisi olfattiva, si percepisce l’odore del miele, che può essere fruttato
(per esempio se odora di mela, uva), floreale (di lavanda), vegetale (di malto, cacao),
animale (di cuoio), nullo, debole o intenso. Inoltre è possibile, per alcuni tipi di mieli,
determinarne l’origine botanica.
4.3 Analisi gustativa
Tramite l’analisi gustativa si percepiscono i quattro sapori fondamentali (amaro,
acido, salato e dolce) e le loro diverse combinazioni. Inoltre, ci sono altre percezioni
quali acre, astringente, rinfrescante, piccante e altre ancora. Anche il retrogusto è da
prendere in esame e ciò può avvenire quando le sensazioni che rimangono in bocca
dopo la deglutizione sono diverse da quelle provate inizialmente.
4.4 Analisi tattile
Attraverso l’esame tattile di un miele cristallizzato si è in grado di determinare se è
cremoso, pastoso, compatto, duro, asciutto o gelatinoso. Anche la dimensione dei
cristalli è importante per poter stabilire se la cristallizzazione è avvenuta velocemente
(in questo caso i cristalli saranno molto fini) o lentamente (i cristalli saranno invece
grossi). Se il miele è liquido si definisce la fluidità del miele, ovvero se è molto fluido,
fluido, normale, denso o filante.
5. Proprietà fisiologiche
5.1 Proprietà nutrizionali
Il miele è un alimento che fornisce molta energia: è stato calcolato che 100 grammi di
miele forniscono tanta energia quanta ne forniscono 4 uova o 250 grammi di carne,
ossia circa 1340 kJ. Ciò è dovuto all’alta concentrazione di monosaccaridi (glucosio e
fruttosio), i quali determinano anche una facile digeribilità. Il glucosio non deve subire
alcun processo digestivo, perciò può entrare immediatamente nella circolazione
sanguigna attraverso le pareti intestinali. Il fruttosio viene consumato più lentamente,
perché prima di essere assimilato dal nostro organismo deve essere convertito in
glucosio dal fegato. Questo processo è abbastanza lento, quindi il glucosio (derivato dal
fruttosio) viene messo in circolo molto lentamente. Di conseguenza, un miele con
un’alta concentrazione di glucosio rispetto a quella di fruttosio (come il miele di acacia)
è più indicato per chi necessita un notevole e immediato apporto energetico per
particolari prestazioni fisiche come lo sport o lo studio. La facilità con cui il miele viene
digerito non è da attribuire solo al fatto che è composto essenzialmente da zuccheri
semplici, ma anche alla presenza di molte sostanze organiche, sali minerali e enzimi,
che non devono subire particolari processi digestivi e quindi non appesantiscono lo
stomaco.
Il miele presenta un alto potere dolcificante, superiore a quello dello zucchero da
cucina (saccarosio). È dovuto principalmente al fruttosio, che presenta un potere
dolcificante molto alto: infatti, ponendo a 100 il potere dolcificante del saccarosio, in
paragone avremo a 173 quello del fruttosio e a 74 quello del glucosio. Inoltre 100
grammi di saccarosio forniscono circa 1670 kJ, contro i 1590 kJ del miele. Quindi
17Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
utilizzando il miele al posto dello zucchero da cucina, si ha un piccolo risparmio
calorico, cosa positiva per persone che desiderano fare una dieta ipocalorica.
5.2 Proprietà terapeutiche
Il miele viene utilizzato per uso domestico con lo scopo di curare vari disturbi
dell’apparato respiratorio, circolatorio, digestivo e per molti altri usi terapeutici.
Tuttavia la reale efficacia del miele per curare queste patologie non è ancora stata
provata, anche se è innegabile che apporti un certo beneficio.
Alla fine degli anni ’70 il miele era molto utilizzano anche negli ospedali a scopo
terapeutico, tanto da essere perfino inserito nella farmacopea degli ospedali britannici.
È questo il periodo a cui risalgono i primi test clinici per stabilire l’effettiva efficacia
del miele come cura per infezioni insorte in seguito ad ustioni o amputazioni, ulcere da
decubito ed altre lesioni traumatiche. Nel corso dei decenni, molti medici hanno curato
i loro pazienti con miele e zuccheri invece dei soliti metodi convenzionali e i risultati
sono stati sorprendenti: diminuivano le complicazioni, la percentuale di guarigione
aumentava, diminuiva molto il periodo di degenza e inoltre i pazienti curati con questo
trattamento non dovevano essere sottoposti a interventi di chirurgia plastica. Questo
grazie ad alcuni tipi di zuccheri, che ritardano la formazione del collagene, una
proteina che forma il tessuto connettivo e viene prodotta in eccesso dai tessuti
cicatriziali.
Le cellule che si trovano a contatto con una soluzione sovrassatura di zuccheri si
disidratano a causa della pressione osmotica. Se queste cellule sono sane, e quindi
collegate a una vasta rete di vasi sanguigni e linfatici, reagiscono a questa carenza
d’acqua assorbendone da altre parti del corpo. Soltanto quelle danneggiate oppure
isolate (come per esempio i batteri) si disidratano a tal punto da morire. Quindi,
medicando ferite con miele e zuccheri, le cellule morte vengono distrutte e la ferita
rimane pulita e sterile.
6. Sitografia
La consultazione di questi siti è avvenuta tra febbraio e luglio 2007.
Stazione di ricerca Agroscope Liebefeld-Posieux, http://www.alp.admin.ch
Unione Nazionale Associazioni Apicoltori Italiani, http://www.mieliditalia.it
Apicoltura on line, http://www.apicolturaonline.it
Sezione di Apicoltura di Roma dell’Istituto Sperimentale per la Zoologia Agraria,
http://www.apicoltura.org
Confederazione italiana agricoltori Lombardia, http://www.cialombardia.org
Osservatorio nazionale della produzione e del mercato del miele,
http://www.osservatoriomiele.org
Assessorato dell'Agricoltura e Risorse Naturali, http://www.regione.vda.it
Enciclopedia libera, http://it.wikipedia.org
18Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
Università degli studi di Udine facoltà di agraria,
http://web.uniud.it/dial/documenti/tesine_degli_studenti/il%20miele/il_miele_dall_alve
are_al_vasetto_Pustetto_Helen.pdf
Associazione produttori Agripiemonte miele, http://www.mielalpi.it
Wellness Gourmet, http://www.cibo360.it/index.shtml
Azienda biologica Apicoltura Calabria Pierino,
http://www.apicolturabio.it/index2_ita.html
Apicoltura Vastola di Giugliano Carmela, http://www.vastapi.it
Evoluzione Telematica s.r.l., http://www.ricetteonline.com/index.php
Apicoltura Biologica Perona Marco, http://www.apibioperona.it
19Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
PARTE
SPERIMENTALE
Alcune analisi del miele
20
Liceo Cantonale di Locarno, anno 2007Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
PARTE SPERIMENTALE
Alcune analisi del miele
Indice
1. Campioni analizzati .................................................................22
2. Contenuto di acqua ..................................................................22
2.1 Procedimento di base ........................................................... 22
2.2 Variazioni ............................................................................. 22
2.3 Materiale .............................................................................. 22
2.4 Procedimento ........................................................................ 22
2.5 Spiegazioni teoriche ............................................................. 23
2.6 Risultati e conclusioni .......................................................... 23
3. Determinazione degli zuccheri riducenti...........................24
3.1 Procedimento di base ........................................................... 24
3.2 Variazioni ............................................................................. 24
3.3 Materiale e sostanze ............................................................ 24
3.4 Procedimento ........................................................................ 24
3.5 Spiegazioni teoriche ............................................................. 25
3.6 Risultati e conclusioni .......................................................... 25
4. Determinazione dell’acidità ...................................................26
4.1 Procedimento di base ........................................................... 26
4.2 Variazioni ............................................................................. 26
4.3 Materiale e sostanze ............................................................ 26
4.4 Procedimento ........................................................................ 26
4.5 Spiegazioni teoriche ............................................................. 27
4.6 Risultati e conclusioni .......................................................... 28
5. Bibliografia ................................................................................29
6. Sitografia ....................................................................................29
7. Ringraziamenti .........................................................................29
21Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
1. Campioni analizzati
Per svolgere il lavoro sperimentale ho utilizzato due campioni di miele dello stesso
apicoltore. Le arnie sono situate a Riazzino e le api trovano le varie componenti del
miele nella regione circostante.
I mieli contengono prevalentemente nettare o melata di
castagno, ma anche una quantità importante di robinia.
Il campione A proviene dalla smielatura avvenuta
all’inizio del mese di agosto del 2006, mentre il campione
B è miele più fresco e proviene dalla smielatura dell’anno
successivo.
I campioni sono stati conservati in un ambiente luminoso
e a temperatura ambiente. Figura 14: Il campione A
Dalla figura 14 si può notare che il campione A è in parte (sinistra) e B
(destra)
cristallizzato, mentre il campione B è fluido e più scuro.
2. Contenuto di acqua
2.1 Procedimento di base5
Circa 2 g di miele sono pesati in una capsula di porcellana piatta insieme a una
bacchetta di vetro ed a 10-20 g di sabbia lavata e calcinata. Si aggiungono 5 cm3 di
acqua distillata rimescolando bene con la bacchetta e si mette la capsula a bagnomaria
bollente, continuando a mescolare. Quando questa operazione diventa difficile, si
mette la capsula in stufa ad acqua finché la massa diventa costante. La pesata deve
essere fatta rapidamente; moltiplicando per 50 la perdita di massa, che corrisponde
alla quantità di acqua contenuta nel miele, si ottiene la percentuale di acqua presente
originariamente nel miele.
2.2 Variazioni
Il procedimento descritto sopra è molto complesso e richiede troppo tempo. Per
determinare il contenuto d’acqua, basta mettere il miele in un forno; in questo modo
l’acqua evapora e questo comporta una diminuzione di massa. Inoltre, la sabbia serve
unicamente ad aumentare la superficie di contatto del miele con l’aria; si ottiene lo
stesso effetto spalmando uno strato molto sottile di miele su una capsula.
2.3 Materiale
Per questa esperienza ho utilizzato due capsule, un forno e una bilancia analitica al
decimillesimo di grammo (10-4 g).
2.4 Procedimento
Per la determinazione del contenuto di acqua si procede essiccando il miele e
determinando la perdita di massa, che corrisponde alla quantità di acqua evaporata.
Si pesa accuratamente una capsula di vetro e successivamente si aggiungono 1-2 g di
miele. Per aumentare il più possibile la superficie di contatto e garantire quindi la
5Fonte: Prof. Dr. G. Vittorio Villavecchia, “Chimica analitica applicata”, Volume II, editore Ulrico
Hoepli Milano, 1966
22Sheila Gaggetta Lavoro di maturità anno 2007
massima evaporazione dell’acqua è necessario rendere lo
strato di miele il più sottile possibile: ad esempio, facendo
pressione sullo strato di miele utilizzando il fondo piatto
di un bicchiere o di un’altra capsula. Successivamente, si
pesa di nuovo la capsula per poter ricavare la massa
esatta del miele aggiunto (la pesata va effettuata
rapidamente). In seguito, si mette il tutto in un forno a
60°C per 15 ore circa e poi si pesa di nuovo (anche in
Figura 15: Il campione A e
questo caso il più rapidamente possibile, per evitare che il il campione B
miele assorba umidità dall’aria). La diminuzione di massa essiccati
corrisponde alla quantità di acqua presente nel miele.
2.5 Spiegazioni teoriche
È molto importante cercare di aumentare il più possibile la superficie di miele che si
trova a contatto con l’aria. Infatti, in questo modo si accelera l’evaporazione, si
aumenta la quantità di acqua che riesce ad evaporare e quindi i risultati ottenuti
saranno più precisi. Però, in questo modo, c’è il rischio che dell’acqua evapori prima
che il miele venga pesato; per questo motivo, è importante non lasciare il miele
spalmato sulla capsula a contatto con l’aria per troppo tempo prima che venga pesato.
La pesata del miele essiccato va effettuata rapidamente, poiché il miele, essendo una
sostanza igroscopica, tende ad assorbire facilmente umidità dall’aria e questo potrebbe
alterare i risultati dell’esperienza. Per questo motivo è molto importante conservare il
miele essiccato in un essiccatore se non c’è la possibilità di pesarlo subito dopo averlo
tolto dal forno.
2.6 Risultati e conclusioni
Ho raccolto i risultati intermedi dell’esperienza nella tabella seguente (figura 16). Da
questi dati si vede che il campione A presenta una quantità d’acqua del 16,20%,
mentre il campione B del 14,96%. I
campione A campione B
risultati sono leggermente più bassi
rispetto alla media: ciò potrebbe PRIMA
dipendere da due fattori. Il primo è capsula 45,3902 50,9108
l’evaporazione di un po’ d’acqua capsula con miele 46,7224 52,4064
dalla lamina di miele (prima della miele 1,3322 1,4956
pesata): in questo caso, la quantità DOPO
di acqua che si misura con la capsula con miele 46,5066 52,1827
bilancia è inferiore alla quantità miele 1,1164 1,2719
originale e quindi il risultato finale è
più basso rispetto alla realtà. Questo variazione 0,2158 0,2237
riguarda soprattutto il campione B, percentuale 16,20% 14,96%
che è rimasto a contatto con l’aria
per molto più tempo rispetto al Figura 16: Risultati intermedi (espressi in grammi)
campione A. Ciò potrebbe spiegare il valore così basso del campione B.
Il secondo fattore da considerare è l’igroscopicità del miele: l’umidità assorbita dal
miele essiccato prima della pesata ne aumenta la massa, rendendo la percentuale di
acqua ottenuta più bassa della realtà. Questo fattore è quello che ha influenzato meno
i risultati, poiché il miele essiccato è stato pesato rapidamente.
Dunque, è molto importante pesare il miele il più rapidamente possibile per evitare
che questi due fattori possano alterare i risultati.
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