Estudio e identificación de características de composición ...

Estudio e identificación de características de composición y bioactividad propias de miel de

mielato de Apis mellifera

Magda Viviana Gamboa Abril

Zootecnista

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Agrarias, Programa Interfacultades

Bogotá, Colombia

Año 2014

Estudio e identificación de características de composición y bioactividad propias de miel de

mielato de Apis mellifera

Magda Viviana Gamboa Abril

Zootecnista

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Ciencias

Directora:

MSc., Microbióloga. Judith Figueroa Ramírez

Codirectora:

Ph.D., Ingeniera de alimentos. Amanda Consuelo Díaz Moreno

Línea de Investigación:

Ciencia y Tecnología de Alimentos

Grupo de Investigación:

Ciencia y Tecnología Apícola -AYNI-

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Agrarias, Programa Interfacultades

Bogotá, Colombia

Año 2014

Dedicatoria

En primer lugar a Dios y de manera especial

a las asociaciones de apicultores

ASOAPIGAR, ASOAPIBOY y ASOAPICOM;

Al Grupo de Ciencia y Tecnología Apícola de

la Universidad Nacional de Colombia -AYNI- y

a Fermín Chamorro.

Agradecimientos

Agradezco a Dios y a mi familia por su apoyo, esfuerzo y comprensión incondicionales y

por mostrarme el conocimiento y la educación como una herramienta necesaria para mi

superación personal. Jorge y Carolina por su ejemplo, esfuerzo, consejos y motivación.

A Mario por darme una nueva perspectiva y apoyarme en la culminación de mis metas.

A la profesora Judith, por su gran apoyo, sabiduría, comprensión, amistad y seguimiento

a mis metas. A la profesora Amanda Consuelo Díaz por su paciencia, sabiduría y apoyo.

A mis queridos amigos y colegas del grupo de Ciencia y Tecnología Apícola – AYNI, en

especial a Divian, Monse, Andres, Cesar y Carla.

Al Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos -ICTA- y al Laboratorio de Microbiología

de Medicina Veterinaria y de Zootecnia de la Universidad Nacional de Colombia, Sede

Bogotá por facilitar sus instalaciones y equipos para la realización de este trabajo.

A los integrantes del grupo de investigación de los productos de las abejas en el Instituto

de Ciencia y Tecnología de Alimentos –ICTA-, en especial a Carlitos, Carolina, Dayan,

Dany, Juana, Carlos e Ivonne.

Al Laboratorio de investigaciones en abejas – LABUN, por su iniciativa e interés en éste

proyecto y en especial a Fer, Diana, Paula y Angela por su compañerismo y apoyo.

A las asociaciones de apicultores y sus representantes: Asociación de Apicultores de

Boyacá (ASOAPIBOY), Asociación Apícola Comunera (ASOAPICOM) y Asociación de

Apicultores de García Rovira (ASOAPIGAR) por su interés y colaboración para el

desarrollo de éste trabajo y por las muestras suministradas para la realización del mismo.

A los apicultores Oscar Miguel Joya Arenales, Ramón Gálvis Rodríguez, Josue Joya

Arenales, José Tobias Villamizar Díaz, Edgar Duarte Casas, Raúl Correa, Javier Joya,

Josue Olinto Joya, Julio Bolivar, Ruth Tatiana Niño, Enrique Buitrago, Heriberto

Castellanos Vargas, Edgar Enrique Correa, María Antonia Joya Joya, Nelson Martín

Manrique, Maria Yesica Espinel Riaño, Gilberto Palacio Lozano, Baudilio Vilahona Joya,

Gregorio Parra Archilo y a todos aquellos que han unido sus esfuerzos para el

crecimiento del sector con su trabajo y su apoyo a la academia y la investigación.

VIII Estudio e identificación de características de composición y bioactividad propias de

miel de mielato de Apis mellifera

Al Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, a través del apoyo al programa de

Investigación: Estrategias para establecer la denominación de origen de los productos de

las abejas en Colombia.

Resumen y Abstract IX

Resumen

En Colombia, la miel de mielato proviene del corredor de bosques de roble (Quercus

humboldtti) localizados en la zona andina oriental donde las abejas Apis mellifera

colectan el mielato, producto de la extracción de la savia por parte del insecto

Stigmacoccus asper. Fueron colectadas 74 muestras de 20 municipios y se realizaron los

análisis de calidad microbiológica, perfil aromático, parámetros fisicoquímicos, capacidad

antibacteriana y antioxidante. El 73.5% de las muestras recolectadas fueron adecuadas

al control de calidad microbiológico. Los análisis de perfil aromático junto con parámetros

fisicoquímicos permitieron la identificación del 74% de las muestras como mieles de

mielato. Estas mieles presentaron una conductividad eléctrica de 10.3mS/cm,

16.61.4% de contenido de humedad, pH de 4.40.4, acidez total de 36.98.0meq/kg,

0.450.3% de cenizas, 0.030.01% de sólidos insolubles, rotación específica de (-0.7)(-

10.6), glucosa más fructosa de 69.311.9% color de 88.723.9mmPfund, actividad

diastasa de 25.628.1ND y 4.13.4mg/kg de hidroximetilfurfural. La capacidad

antibacteriana de las mieles de mielato completas sobre siete bacterias de referencia

ATCC se encontró en promedios entre 20 y 40% y sin actividad peróxido entre 40 y 80%.

La actividad antioxidante por el método TEAC fue de 75.154.1 mmol de Trolox/100g de

miel de mielato y el contenido de Fenoles Totales fue de 76.723.7mg/100g de miel de

mielato de roble.

Palabras clave: Quercus humboldtti, análisis fisicoquímico, perfil aromático, actividad

antibacteriana, actividad no peróxido, producto forestal no maderable.

X Estudio e identificación de características de composición y bioactividad propias de

miel de mielato de Apis mellifera

Abstract

In Colombia, honeydew honey is a beekeeping product from oak forests (Quercus

humboldtti) of the eastern Andes where the bees Apis mellifera collect the honeydew;

which is a result of the extraction of the sap by the insect Stigmacoccus asper. 74

samples were collected from 20 municipalities and the analysis performed on these

honeys corresponded to the microbiological quality, aromatic profile, physicochemical

parameters, and antibacterial and antioxidant capacity. 73.5% of the samples met the

microbiological quality control. The analysis of the aromatic profile along with the

physicochemical parameters allowed the identification of 74% of the samples as

honeydew honeys. These honeys presented an electrical conductivity of 10.3mS/cm,

16.61.4% of moisture content, pH of 4.40.4, total acidity of 36.98.0meq/kg, 0.450.3%

of ash, 0.030.01% of insoluble solids, specific rotation of (-0.7)(-10.6), 69.311.9% of

glucose plus fructose, color of 88.723.9mmPfund, diastase activity of 25.64.1 and

28.13.4mg/kg and 4.13.4mg/kg of hidroximetilfurfural. The antibacterial ability tested in

honeydew honeys with peroxide activity on seven ATCC reference bacteria was found in

averages between 20 and 40% and in the honeys without peroxide activity, between 40

and 80%. The antioxidant activity by the TEAC method was of 75.154.1 mmol of

Trolox/100g and the Total Phenols content was 76.723.7mg/100g of honeydew honey.

Keywords: Quercus humboldtti, physicochemical analysis, aromatic profile, antibacterial,

activity non-peroxide, non-timber forest product.

Contenido XI

Contenido

Pág.

Resumen ....................................................................................................................... IX

Lista de figuras ............................................................................................................. XIII

Lista de tablas .............................................................................................................. XV

Introducción .................................................................................................................. 17

1. Indicadores fisicoquímicos y sensoriales de Mieles de Mielato; un contexto mundial para su reconocimiento en Colombia ......................................................... 31

1.1 Resumen ....................................................................................................... 31 1.2 Introducción ................................................................................................... 33 1.3 Mielato ........................................................................................................... 34 1.4 Miel de mielato en el mundo .......................................................................... 36 1.5 Designación de la miel de mielato ................................................................. 37 1.6 Indicadores de calidad para miel de mielato .................................................. 37

1.6.1 Conductividad, Cenizas y minerales .................................................... 39 1.6.2 pH y Acidez ......................................................................................... 41 1.6.3 Color ................................................................................................... 42 1.6.4 Azúcares y Rotación específica .......................................................... 42 1.6.5 Humedad ............................................................................................ 45

1.7 Indicadores de mielato ................................................................................... 45 1.8 Evaluación Sensorial ..................................................................................... 46 1.9 Referencias ................................................................................................... 47

2. Miel de Mielato de Roble (Quercus humboldtti) de la Zona Andina Oriental de Colombia ...................................................................................................................... 55

2.1 Resumen ....................................................................................................... 55 2.2 Introducción ................................................................................................... 57 2.3 Materiales y Métodos ..................................................................................... 58

2.3.1 Muestras de miel ................................................................................. 58 2.3.2 Control de calidad microbiológico ........................................................ 59 2.3.3 Perfil aromático ................................................................................... 59 2.3.4 Análisis Fisicoquímicos ....................................................................... 60 2.3.5 Análisis Estadístico ............................................................................. 61

2.4 Resultados y discusión .................................................................................. 61 2.4.1 Control de calidad microbiológico ........................................................ 61 2.4.2 Perfil aromático ................................................................................... 63 2.4.3 Análisis Fisicoquímicos ....................................................................... 64

XII Estudio e identificación de características de composición y bioactividad propias

de miel de mielato de Apis mellifera

2.5 Referencias ....................................................................................................82

3. Valoración de propiedades bioactivas presentes en mieles de mielato de roble y mieles de origen floral de la región andina de Colombia .........................................89

3.1 Resumen ........................................................................................................89 3.2 Introducción ....................................................................................................91 3.3 Materiales y Métodos .....................................................................................96

3.3.1 Muestras de miel .................................................................................96 3.3.2 Capacidad Antimicrobiana ...................................................................97 3.3.3 Preparación de extractos de miel para análisis de capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales ........................................................98 3.3.4 Capacidad Antioxidante y Contenido de Fenoles Totales ....................98 3.3.5 Análisis Estadístico ..............................................................................99

3.4 Resultados y discusión ................................................................................. 100 3.4.1 Capacidad antibacteriana de mieles de mielato con y sin la actividad del peróxido de hidrógeno ................................................................................ 100 3.4.2 Capacidad antioxidante en mieles de mielato de roble ...................... 107

3.5 Referencias .................................................................................................. 109

4. Conclusiones y recomendaciones .......................................................................... 111 4.1 Conclusiones ................................................................................................ 111 4.2 Recomendaciones ........................................................................................ 112

A. Anexo: Tipificación de mieles de mielato de roble (Quercus humboldtti) de Boyacá y Santander ..................................................................................................... 113

B. Anexo: “Miel de Roble” ........................................................................................ 119

C. Anexo: Articulo de Revisión en proceso de publicación en revista indexada, categoría B: Acta Agronómica .................................................................................... 145

D. Anexo: Matriz de análisis de perfil aromático mediante la utilización del equipo de nariz electrónica...................................................................................................... 157

E. Anexo: Matriz de análisis fisicoquímicos ............................................................ 159

F. Anexo: Matriz de análisis de capacidad Antimicrobiana ................................... 167

G. Anexo: Matriz de análisis de capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales ..................................................................................................................... 173

H. Anexo: Participación en evento científico .......................................................... 175

I. Anexo: Impacto en la cadena apícola nacional .................................................. 179

Bibliografía ................................................................................................................... 183

Contenido XIII

Lista de figuras

Pág. Figura 2-1: Análisis de componentes principales para los compuestos volátiles de

mieles examinados por nariz electrónica ........................................................................ 64

Figura 2-2: Conductividad eléctrica según el origen botánico y comparación con el

límite europeo para mieles de mielato ............................................................................ 65

Figura 2-3: Contenido de cenizas según el origen botánico y comparación con la

norma europea de calidad para miel de abejas .............................................................. 66

Figura 2-4: Contenido de minerales según el origen botánico de las mieles de la zona

andina .............................................................................................................. 67

Figura 2-5: Acidez lactónica y pH según el origen botánico de las mieles de la zona

andina .............................................................................................................. 68

Figura 2-6: Acidez libre y total según el origen botánico y comparación con el límite

europeo para mieles de mielato ..................................................................................... 69

Figura 2-7: Color en la escala Pfund de mieles de diferente origen botánico ........... 70

Figura 2-8: Color de acuerdo a las coordenadas triestímulo de CIELAB .................. 71

Figura 2-9: Contenido de glucosa, fructosa y sacarosa de según el origen botánico 72

Figura 2-10: Contenido de azúcares reductores y totales según el origen botánico y

comparación con el límite europeo para mieles de mielato ............................................ 73

Figura 2-11: Rotación específica de muestras de miel con diferente origen botánico 74

Figura 2-12: Contenido de humedad según el origen botánico y comparación con el

límite europeo para mieles. ............................................................................................ 75

Figura 2-13: Análisis de componentes principales para los análisis fisicoquímicos de

mieles según su origen botánico .................................................................................... 76


variables de peso Lambda de Wilks con diferencias significativas en el origen ......... 78

Figura 2-15: Análisis de componentes principales para los análisis fisicoquímicos y

análisis de compuestos volátiles por nariz electrónica ................................................. 79

Figura 3-1: Frecuencia relativa de mieles de mielato de roble con capacidad

bactericida con y sin actividad peróxido ........................................................................100

Figura 3-2: Frecuencia relativa de mieles de néctar con capacidad bactericida con y

sin actividad peróxido ....................................................................................................102

Figura 3-3: Capacidad antibacteriana de mieles completas de mielato de roble y de

néctar 105

XIV Estudio e identificación de características de composición y bioactividad propias


Figura 3-4: Capacidad antibacteriana de mieles de mielato de roble y mieles de

néctar sin actividad peróxido ......................................................................................... 106

Figura 3-5: Capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales ........................ 108

Figura 4-1: Capacitación y reconocimiento en campo del recurso mielato para los

apicultores de la asociación ASOAPIGAR en julio de 2010 .......................................... 179


apicultores de la asociación ASOAPIBOY en julio de 2010 ........................................... 179

Figura 4-3: Miel de mielato de roble de apicultores de ASOAPIGAR ...................... 180

Figura 4-4: Miel de mielato de roble comercial ....................................................... 181

Contenido XV

Lista de tablas

Pág. Tabla 1.1. Conductividad eléctrica, contenido de cenizas y minerales en mieles de

mielato ........................................................................................................................... 40

Tabla 1.2. pH y Acidez de mieles de mielato .................................................................. 41

Tabla 1.3. Color en mieles de mielato ............................................................................ 42

Tabla 1.4. Contenido de azúcares y rotación específica en mieles de mielato ............... 44

Tabla 1.5. Contenido de humedad en mieles de mielato ................................................ 45

Tabla 1.6. Indicadores de mielato ................................................................................... 46

Tabla 2.1. Número de muestras recolectadas y regiones de origen ............................... 59

Tabla 2.2. Grupo de compuestos asociados a los sensores de óxido metálico (MOS) de la

nariz electrónica ............................................................................................................. 60

Tabla 2.3. Parámetros fisicoquímicos y metodologías utilizadas para el análisis de mieles

....................................................................................................................................... 60

Tabla 2.4. Resumen descriptivo de la calidad microbiológica y el cumplimiento acorde

con la Resolución 1057 de 2010. ................................................................................... 62

Tabla 2.5. Clasificación de mieles de acuerdo a PLS-DA e indicador de Kirkwood. ....... 80

Tabla 2.6. Características fisicoquímicas de mieles de mielato de roble de la zona andina

oriental de Colombia....................................................................................................... 81

Tabla 3.1. Número de muestras recolectadas y regiones de origen ............................... 97

Tabla 3.2. Capacidad antibacteriana con y sin actividad peróxido de mieles de mielato de

roble ..............................................................................................................................101

Tabla 3.3. Capacidad antibacteriana con y sin actividad peróxido de mieles de néctar .103

Tabla 3.4. Tabla Post-Hoc para las diferencias significativas en la capacidad

antibacteriana de mieles de mielato de roble sin actividad peróxido y de mieles de néctar

con y sin actividad peróxido...........................................................................................104

Tabla 3.5. Capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales .................................107

Tabla 4.1. Resultados de análisis de perfil aromático ....................................................157

Tabla 4.2. Resultados de análisis fisicoquímicos ...........................................................159

Tabla 4.3. Resultados de análisis antimicrobianos ........................................................167

Tabla 4.4. Resultados de análisis antimicrobianos ........................................................174

Introducción

En la producción de miel, la fuente de recursos más comúnmente aprovechada es el

néctar de las flores; sin embargo existen otras fuentes de azúcares igualmente

importantes y aceptadas por las abejas, como el mielato; el cual para el caso de

Colombia se ha encontrado en los bosques de robles nativos (Quercus humboldtii) que

dominan las masas boscosas de la codillera oriental (Chamorro et al., 2011; Chamorro et

al., 2013) de Colombia y del Darien en Panamá. Este ecosistema se ubica entre los

1.100 y 3.400 metros de altitud (bosque subandino, andino y altoandino), formando

bosques homogéneos y mixtos conocidos como robledales en las vertientes inter e intra

andinas menos húmedas de las tres cordilleras y en especial en la cordillera Oriental

alcanzando una extensión de 128.000 ha. (Cuatrecasas, 1958; Espinal, 1964; Ega, 1964;

Lozano & Torres, 1974; Van der Hammen, 1974; Van der Hammen, 1989; Espinal, 1992;

Espinal, 1993; Pacheco & Pinzón, 1997; Kapelle et al., 1992; Hooghiemtra et al., 2002;

Fernández & Sork, 2002; Fernández & Sork, 2005; Galindo et al., 2003; Casas, 2004;

Solano, 2006; Paz & Palacio-Mejía, 2006; Palacio-Mejía & Fernández, 2006; Garavito,

n.d; González, Jarvis, & Palacio, 2006). El corredor de bosques de roble (Quercus

humboldtti) es una de las zonas ecosistémicas continuas más extensa en el país y juega

un papel primordial en la generación de bienes y servicios ambientales (Calderón &

Sánchez, 2011; Fundación Natura Colombia, 2006; Sáenz, 2008); como la estabilidad del

clima regional y de los flujos hidrológicos, la regulación de la escorrentía, control de

erosión y retención de nutrientes y sedimentos. Además, este recurso arbóreo para la

producción de mielatos, es una prioridad de conservación para el país debido a la

expansión de la frontera agrícola y de la explotación irracional que ha presentado como

especie maderable de fácil comercio durante aproximadamente 20 años.

A pesar de la ausencia de una designación clara como miel de mielato de roble, 10 años

atrás en áreas boscosas con presencia de roble (Cárdenas et al., 2000) fue reportada la

producción de miel y se había evaluado la viabilidad de implementar la apicultura en

paisajes andinos con robledales como sistema productivo y de conservación (Joja-

18 Estudio e identificación de características de composición y bioactividad propias


Sánchez & Daza-Pérez, 2010; Chamorro García, 2011). Más adelante, la miel y el polen

provenientes de los bosques de roble fueron identificados como productos forestales no

maderables de los bosques de roble dentro del Programa de investigación “Estrategias

para la denominación de origen de los productos de la colmena”, financiado por el

Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural y desarrollado por la Universidad Nacional de

Colombia, sede Bogotá. Dentro de éste programa, el grupo de investigación en abejas

(LABUN) del Departamento de Biología identificó igualmente al insecto productor del

mielato, Stigmacoccus asper de la familia Stigmacoccidae (orden Hemíptera). Este

insecto extrae la savia y produce una sustancia dulce (mielato), que luego es colectada

por las abejas que visitan los troncos para alimentar sus colmenas. La miel generada por

abejas Apis mellifera y recolectada por algunos apicultores presentes en la cordillera

oriental, actualmente recibe el nombre de miel de mielato de roble y representa un

recurso importante para el país debido a su origen.

A nivel mundial, este tipo de mieles son objeto de numerosos estudios, lo cual ha

permitido su catalogación y la determinación de la autenticidad, garantizando a los

consumidores la información pertinente para diferenciar el producto. Con el interés en

ésta novedosa miel en el país; generar conocimiento sobre las características únicas de

este producto se convierte en una oportunidad comercial para los apicultores de las

regiones de Boyacá y Santander.

Miel de Mielato de Roble (Quercus humboldtti) de la Zona Andina Oriental de

Colombia

19

Objetivos

Objetivo General

Caracterizar mieles originarias de los mielatos colectados por Apis mellifera en el

corredor de bosques de roble nativos de Colombia.

Objetivos Específicos

Valorar la calidad higiénica de las mieles de mielato procedentes de bosques de

roble mediante la determinación de los grupos indicadores, mesófilos aerobios,

coliformes, hongos y levaduras y búsqueda de patógenos específicos.

Determinar el perfil aromático de mieles procedentes de bosques de robles

nativos de roble, como criterio de diferenciación, mediante la utilización del equipo

de nariz electrónica.

Evaluar parámetros fisicoquímicos de mieles procedentes de bosques de robles

nativos.

Evaluar las propiedades bioactivas antioxidantes y antimicrobianas de las mieles

de roble, mediante la determinación del contenido de fenoles totales, de la

capacidad antioxidante y antibacteriana.

Utilizar herramientas de estadística multivariada para analizar y diferenciar los

mielatos procedentes de bosques de roble y mieles de otros orígenes botánicos.

Para determinar la calidad microbiológica de las mieles se realizaron recuentos

microbiológicos de los grupos indicadores: mesófilos, mohos y levaduras, coliformes y

anaerobios sulfito reductores bajo metodologías ICMF 2000. Así mismo se realizaron

recuentos de Staphylococcus sp., como indicadores de contaminación por contacto

directo con el manipulador y se estableció la presencia de los patógenos específicos

Salmonella sp., Escherichia coli, Clostridium perfringens y Staphylococcus aureus (ICMF

2000).

Durante el estudio fue requerida la estandarización y validación de las metodologías de

evaluación en laboratorio. Estas metodologías correspondieron a la determinación de los



parámetros fisicoquímicos: contenido de humedad por el método de refractometría

(969.38 A.O.A.C., 2012); pH mediante potenciometría, (Bogdanov et al., 1997), acidez

libre y lactónica por volumetría, (962.19 A.O.A.C., 2012); cenizas por medio del método

de gravimetría (920.18 A.O.A.C., 2012) y minerales (Na, K, Ca, Fe, Mg, Cu, Zn) mediante

espectroscopia de absorción atómica, (968.08 A.O.A.C., 2012); contenido de

carbohidratos por cromatografía líquida (979.21 A.O.A.C., 2012) azucares reductores por

titulación (920.183 A.O.A.C., 2012); rotación específica mediante polarimetría (920.182

A.O.A.C., 2012); conductividad eléctrica por conductimetría (Bogdanov et al., 2002); color

mediante fotometría (Fattori, 2004) y mediante la determinación de las coordenadas

triestímulo del espacio CIELAB (CIE,1986; Díaz, 2009); sólidos insolubles según método

recomendado en la NTC 1273, hidroximetilfurfural mediante espectrofotometría (980.23

A.O.A.C., 2012) y el índice de diastasa por espectrofotometría (958.09 A.O.A.C., 2012).

El perfil aromático se realizó mediante el uso de una nariz electrónica PEN 3 (Airsense

Analytics GmbH, Schwerin, Alemania), de acuerdo a la metodología estandarizada por el

Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos -ICTA- (Zuluaga et al; 2011).

Por otra parte la bioactividad fue evaluada teniendo en cuenta el contenido de fenoles

totales Folin-Cicalteau con algunas modificaciones (Buratti, 2007) la capacidad

antioxidante TEAC (Actividad Antioxidante de equivalente de Trolox) (Barrios, 2009). La

actividad antibacteriana fue medida mediante microdiluciones de mieles sin actividad del

peróxido de hidrógeno por la técnica de Concentración mínima inhibitoria (Tan et al.,

2009), teniendo en cuenta 7 microorganismos de referencia para valoración de

antibióticos, según Farmacopea Americana; dentro de las cuales se evaluaron

Escherichia coli, ATCC 31617; Salmonella enterica sp. enterica serovar Typhimurium,

ATCC 14028; Klebsiella pneumoniae sp. pneumoniae, ATCC 700603; Pseudomonas

aeruginosa, ATCC 10145; Kocuria rhizophila, 9341; Staphylococcus aureus sp. aureus

Rosenbach, ATCC 6538 y Bacillus subtilis sp. spizizenii, ATCC 6633.

El análisis estadístico se realizó de manera descriptiva para los resultados de calidad

microbiológica y de actividad antimicrobiana mediante tablas y gráficos de frecuencia.

Para la identificación de mieles de mielato se tuvo en cuenta el índice de Kirkwood

(Kirkwood et al., 1960; Kirkwood et al., 1961; Vargas, 2006) y las variables fisicoquímicas

y perfil aromático con mayor influencia en las muestras de acuerdo a las variables

lambda de Wilks, principalmente considerando la conductividad eléctrica, debido a que es


Colombia

21

un parámetro de importancia, descrito ampliamente en la literatura para este tipo de

mieles con un valor superior a 0.8mS/cm, incluso como un parámetro de calidad y

autenticidad (Bogdanov & Martin, 2002; Council of the European Union, 2002;

International Honey Commission, 2008). Para la clasificación de mieles de mielato dentro

del grupo de muestras se realizaron análisis de componentes principales y métodos

estadísticos supervisados de clasificación, al igual que la comprobación de hipótesis

mediante análisis estadísticos paramétricos (t-student) y no paramétricos (Mann-Withney,

Kruskal Wallis). En la determinación de las propiedades funcionales de las mieles de

mielato se realizaron correlaciones lineales entre el contenido de fenoles totales y

capacidad antioxidante.

Los análisis de acuerdo a las metodologías aplicadas permitieron la catalogación y

diferenciación de la miel de mielato de roble frente a mieles de tipo floral, lo cual genera

un impacto y agrega valor en la tradición de productos autóctonos, posicionamiento

comercial y de ingreso para los apicultores, beneficiarios del estudio; quienes

actualmente comercializan en el mercado la miel con el nombre de miel de mielato,

mielato de roble y miel de rocío de bosques de roble con sus características

composicionales definidas y por ende con un precio comparativamente mayor frente a

otros tipos de mieles.

Los resultados fisicoquímicos de las mieles mostraron compatibilidad composicional con

mieles de mielato a nivel mundial (White, 1980; Mateo & Bosch-Reig, 1997; Mateo &

Bosch-Reig, 1998; Campos et al., 2000; Council of the European Union, 2002; Terrab et

al. 2003; Soria, 2004; Persano Oddo & Piro, 2004; Bogdanov & Gfeller, 2006; Bentabol et

al., 2011) como se describe a partir del segundo capítulo en éste documento, donde se

presentan las características propias de la miel de mielato de roble comparadas con

referencias y normativas internacionales.

Actualmente en la Norma Técnica Colombiana -NTC 1273- y la resolución 1057 de 2010

definen las mieles de mielato y mielada como mieles de recursos extraflorales y sugieren

como requisito para éste tipo de mieles, un contenido aparente de azúcar reductor,

calculado como azúcar invertido de mínimo 45%; no obstante, es el único parámetro

planteado para éste tipo de mieles y no es específico para la miel de mielato de roble de

Colombia. Debido a la novedad del producto, éste no se reconoce en los documentos



normativos nacionales, razón por la cual, la tipificación de éste tipo de mieles es un

aporte a su reconocimiento en cuanto a su composición y propiedades funcionales por

parte de los actores de la cadena productiva de las abejas y la apicultura.

Marco de referencia

Miel como alimento

La miel es un alimento dulce y viscoso producido principalmente por las abejas melíferas

(Apis mellifera) a partir del néctar de plantas diferentes flores y secreciones de plantas o

insectos chupadores, el cual gracias a sus propiedades naturales continua siendo

utilizado como edulcorante y como una sustancia terapéutica alternativa para el

tratamiento de enfermedades en el hombre y los animales a lo largo de la historia de la

humanidad (Bonet, 1994; Llambrich, 1996; Sánchez, 2007; Pohl, 2009). En Colombia

acuerdo con la Resolución 1057 de 2010 del Ministerio de Protección Social, en la

definición de la miel indica además la transformación por combinación con sustancias

específicas propias de las abejas; depositada, deshidratada, almacenada y colocada

dentro de las celdillas del panal para su madurez.

Debido a su dulzor, color y sabor, la miel a menudo es también utilizada a como un

ingrediente o un conservante natural de alimentos manufacturados. Es igualmente un

alimento muy energético, con valores nutritivos e incluso profilácticos gracias a su

composición química comprendida principalmente por azúcares simples. Dependiendo de

el origen botánico y la composición química del néctar de la miel que producen plantas o

de las secreciones obtenidas por las abejas, la miel contiene mezcla de diferentes

carbohidratos, incluyendo fructosa, glucosa, maltosa, sacarosa, proteínas, aminoácidos,

compuestos fenólicos, ácidos orgánicos, pigmentos, vitaminas y minerales (Abu-Tarbush

et al., 1993; Przybylowski, 2001; Belitz et al., 2004; Hernández et al., 2005; Rodríguez et

al., 2006; Osman et al., 2007; Pohl 2009). La composición de la miel varía de acuerdo a

la flora colectada, la dinámica enzimática y procesamiento de la fuente botánica por parte

las abejas y a las condiciones ambientales, de cosecha envasado y almacenamiento

(Crane, 1980; Wilson et al, 1932).


Colombia

23

La miel puede ser considerada como una fuente esencial de metales en la dieta diaria.

Sin embargo, la ingesta de metales a partir de la miel es baja debido a que se consume

en pequeñas cantidades. Por lo general, contribuye con los requerimientos dietarios de

muchos metales mayores y menores.

En Colombia el consumo promedio aparente de este producto apícola fue en 2007 de

1.600 toneladas, correspondientes a un consumo estimado per cápita de 35 gramos

(FAO, 2008). La demanda la miel ha sido registrada para consumo directo y, en mayor

medida, como medicamento para enfermedades respiratorias y gripales. Por otra parte la

producción en 2010, fue de 2089 toneladas (Restrepo Salazar 2011), representando el

0,1% de la producción mundial total. La miel de abejas en el país se comercializa a un

mayor valor en el mercado interno en comparación con mercados externos. Sin embargo,

cuando se trata de mieles reconocidas internacionalmente y con ciertas propiedades,

estas se comercializan a valores más altos. En el país, existe una escasa cultura de

consumo de miel de abejas y de otros productos apícolas, sin embargo la demanda de

los productos apícolas supera considerablemente la oferta brindada, de tal forma se han

creado inconvenientes en esta cadena productiva tales como la adulteración (Martínez

Anzola 2006). Entre los factores más importantes que explican esta situación, están la

falta de seguridad que el consumidor tiene sobre la autenticidad de los productos y la

percepción sobre los mismos. Por lo mismo, es importante promover y publicitar los

productos apícolas, con el propósito de generar un cambio gradual en los hábitos de

consumo en el país, para aumentar significativamente el consumo a corto plazo (Laverde

Rodríguez et al. 2010)

Experiencias de otros países han demostrado que la diferenciación de los productos y el

cumplimiento de los estándares de calidad internacionales generan valor agregado a los

productos de las abejas y facilitan su posicionamiento comercial (Devillers et al., 2004;

Finola et al., 2007; Guyot‐Declerck et al., 2002; Mendes et al., 1998; Zuluaga Domínguez

2010).



Conductividad eléctrica, cenizas y minerales

Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica de un producto como la miel puede definirse como la

capacidad que tiene de conducir corriente eléctrica y su expresión varía de acuerdo a los

sólidos que contenga en solución, además del voltaje aplicado, del tipo, número, carga, y

movilidad de los iones presentes; de la viscosidad del medio en el que éstos han de

moverse y de la temperatura al momento de su medición. Este parámetro es un indicador

del contenido de ácidos y cenizas en la miel y entre mayor sea su contenido, mayor será

la conductividad (Bogdanov et al., 1997). Tambien es un buen criterio para determinar el

origen de mieles como lo ha sido reportado y muchas veces es usado como una

herramienta de rutina para el control de calidad (Mateo y Bosch‐Reig, 1997, 1998; Mateo

et al., 1992; Zuluaga Dominguez, 2010).

Este parámetro es determinado tradicionalmente mediante un potenciómetro y la unidad

de medición utilizada comúnmente es en Siemens/cm (S/cm), en millonésimas de

unidades, es decir microSiemens/cm (μS/cm), o en milésimas es decir miliSiemens/cm

(mS/cm). Generalmente para realizar mediciones comparativas, la temperatura estándar

es de 20 ºC ó 25º C y específicamente para la miel es recomendada la técnica descrita

por los métodos armonizados de la Comisión Europea (Bogdanov, 2002; Bogdanov,

Martín et al., 1997).

Cenizas

Las cenizas son el resultado de la descomposición de la materia orgánica por

calcinación de la miel y es un parámetro de calidad que se considera adecuado para

identificar el origen botánico de la miel de abejas debido a que las mieles florales poseen

un contenido de cenizas menor que las mieles de mielato (Vorwohl, 1964).

Minerales

La concentración de metales en la miel deriva principalmente del suelo; estos son

transportados a las plantas a través de la raíz, pasan al néctar y por último a la miel

mediante el pecoreo realizado por las abejas. Por consiguiente, la composición y el

contenido de los metales en miel como sodio, potasio, calcio, magnesio, hierro, cobre y

zinc, entre otros elementos químicos, se ven afectados por la composición del suelo


Colombia

25

(origen geográfico), la fuente de néctar, la densidad floral y composición del néctar y

polen (origen botánico). La evaluación de la concentración de metales en la miel

entonces es útil para la clasificación de la miel según sus orígenes botánico y geográfico

(Lachman y Kolihová, 2007; Pohl, 2009; Zuluaga Dominguez, 2010). La composición

mineral es también considerado un parámetro adecuado para identificar mieles

adulteradas, porque la composición mineral de la melaza que usualmente se emplea

para ello, es diferente a la de la miel (Fattori, 2004; Felsner & Cano, 2004), o se presenta

una disminución en el contenido de minerales cuando la miel es adulterada por dilución

con agua y adición de jarabe de glucosa (Fernández‐Torres & Pérez‐ Bernal, 2005;

Zuluaga Dominguez, 2010).

pH y acidez

La miel presenta una reacción acida característica condicionada por el contenido de

ácidos orgánicos y sales minerales (en especial potasio; sodio y calcio). Sin embargo su

apreciación queda en segundo plano, enmascarada por el dulzor de sus componentes

mayoritarios; los carbohidratos (Piana et al, 1989; Díaz, 2009). La acidez y el pH de la

miel son parámetros que también permiten clasificar a la miel de acuerdo con su origen

geográfico y botánico. La elevada acidez de la miel contribuye en gran medida a su sabor

característico y puede ser responsable de sus propiedades antisépticas y estabilidad

contra el desarrollo microbiano.

La acidez libre de la miel proviene de todos los ácidos en estado libre, en tanto la acidez

lactónica puede considerarse como una reserva potencial de acidez ya que la reserva en

lactonas origina ácidos cuando la miel se alcaliniza. Las lactonas están constituidas

básicamente por las glucolactonas, que están en equilibrio con el acido gluconico

formado por acción de la glucosa oxidasa (Estupiñan et al., 1998; Cavia et al., 2007;

Díaz, 2009)

El principal ácido es el glucónico (Stinson et al., 1960), que se forma por acción de la

glucosa oxidasa (de la abeja) sobre la glucosa. Este ácido se genera a partir del néctar

por acción de las abejas, durante el proceso de transformación del néctar a miel (Fattori,

2004; Zuluaga Dominguez, 2010). Otros ácidos orgánicos (algunos volátiles), que



contribuyen a la acidez de la miel son: málico, butírico, cítrico, tartárico, maleico y

succínico, fórmico y oxálico.

Color

El color es la percepción de la luz de una cierta longitud de onda reflejada por un objeto.

Se incluye dentro de las propiedades ópticas de la apariencia que dependen de las

modificaciones cromáticas y geométricas de la luz en la interacción con el alimento,

forma física y modo de presentación (Hutchings, 1977; Zandamela, 2008). El color es una

característica de tipo organoléptico asociado a la presencia de pigmentos como

carotenos, xantofilas y a compuestos fenólicos, como flavonoides, que se encuentran en

el néctar de las flores y es uno de los atributos de calidad que puede determinar el

rechazo o aceptación de la miel (Huidobro et al., 1984; Díaz, 2009). La presencia de color

en la miel puede justificarse también sobre la base de la reacción de Maillard que ocurre

por condensación de azúcares con grupos aminos libres, aminoácidos y proteínas

(Persano et al., 1988; Zuluaga Dominguez, 2010). La naturaleza del color como

parámetro discriminante del origen botánico y geográfico de las mieles, permite

complementar otras propiedades y factores de calidad como el contenido de minerales,

polifenoles, actividad diastásica, aminoácidos libres de hidroximetilfurfural (Salamanca &

Serra Belenguer, 2002; Bertoncelj et al., 2007).

El color de las mieles es una propiedad física que puede variar del blanco a tonos pardos

y oscuros casi negros, pasando por tonalidades amarillo, ámbar, ámbar rojizo, verdoso y

marrón. Algunas mieles tienen la propiedad de emitir fluorescencia al ser iluminadas por

la luz ultravioleta. Por otro lado existen diferencias entre mieles claras y oscuras,

observándose en las primeras, ausencia de tirosina y triptófano, que por el contrario

aparecen en las segundas (Barderán et al., 1994).

Azucares y Rotación especifica

Azucares

La miel de abejas es una de las más complejas mezclas de carbohidratos producida en la

naturaleza. Estos son los compuestos mayoritarios de la miel y representan

aproximadamente el 80% de los componentes totales y el 95 % al 99% de los sólidos


Colombia

27

totales. En consecuencia son responsables de propiedades fisicoquímicas como

viscosidad, higroscopicidad, poder rotario, propiedades térmicas, etc. Además las

propiedades antibacterianas dependen de su concentración (Huidobro y Simal, 1984).

Los principales azucares son fructosa y glucosa resultantes de la hidrólisis de la sacarosa

del néctar por acción de la invertasa de las abejas.

Los azucares reductores son definidos como el total de azucares reducidos por el

reactivo de Fehling bajo condiciones especificas. La sacarosa es el principal disacárido

no reductor. Entre los disacáridos reductores se encuentran (además de la maltosa) la

isomaltosa , la maltulosa, la turanosa, la nigerosa, la kojibiosa, la melibiosa, b- gentibiosa,

la trehalosa, etc., Entre los trisacáridos se pueden mencionar: rafinosa, erlosa,

melesitosa, maltotriosa, etc. (Fattori, 2004; Diaz, 2009)

La tendencia a la granulación de la miel depende directamente de ciertos parámetros de

sensibilidad (o índices de cristalización), entre ellos la glucosa, la relación glucosa/agua

(D/W), glucosa-agua/fructosa (D-W/L), fructosa/glucosa (L/D) y la melesitosa; que al

mismo tiempo dependen ampliamente de la fuente del néctar el origen geográfico.

De modo específico, la miel suele cristalizar, rápidamente, cuando contiene más de 28-

30% de glucosa (Phillips, 1929; Kodounis, 1962; Bogdanov, 1993), cuando la relación

D/W es de 2,1 e incluso más (Austin, 1953; Jamieson, 1954; White, 1962, 1975;

Kodounis, 1962), cuando la relación D-W/L tiene un valor alto (Jackson Y Silsbee, 1924),

cuando la relación L/D<1,14 (Jamieson, 1954; Kodounis, 1962; White, 1975), y el

contenido de melesitosa es superior al 10% (Bogdanov, 1993).

Rotación especifica

La rotación específica [α] D 20°C se define como la rotación de la luz polarizada

producida por 1 gramo de sustancia seca ópticamente activa en 1 mL de solución, en un

tubo de 1 dm de paso óptico, a 20 °C y a la longitud de onda correspondiente a la línea D

del sodio (Fattori, 2004; Zuluaga Dominguez, 2010).

La miel de abejas es una de las más complejas mezclas de carbohidratos producida en la

naturaleza. Los carbohidratos principales encontrados son glucosa y fructosa, los cuales

conforman de 65 a un 75 % de los sólidos solubles totales en miel. La presencia de estos



carbohidratos le confiere a la miel la propiedad de desviar el plano de polarización de la

luz polarizada. Dentro de los monosacáridos, la fructosa es el carbohidrato que se

encuentra en mayor proporción lo que convierte a la miel de néctar en una solución de

azucares levorrotatorios.

La medición de la actividad óptica y posterior determinación del valor de la rotación

específica, orienta sobre el origen de la miel y ayuda en la detección de adulteraciones

con jarabe de glucosa, ya que pueden volverse dextrorrotatorias dependiendo del

porcentaje de adulterantes.

La rotación angular depende de distintos factores:

1. Concentración de azúcar (sobre todo si se trata de glucosa o azúcar invertido).

2. Solvente, si la medición no se realiza en solución acuosa debe aclararse.

3. Otras sustancias disueltas como por ejemplo sales

4. Mutarrotación.

5. Temperatura.

6. Longitud del tubo de medición.

Humedad

El contenido acuoso de la miel es un parámetro cuya determinación es importante porque

de él depende notablemente su conservación, tendencia de cristalización, además de

indicar su nivel de maduración y facilitar la identificación de posibles adulteraciones

(Fattori, 2004; Zuluaga Dominguez, 2010). La miel es higroscópica, debido a su baja

actividad de agua (Aw) con respecto al medio ambiente (Aw=0.55) y de tal forma tiene

gran tendencia a captar agua. La humedad y por lo tanto la densidad y el contenido de

sólidos solubles en la miel dependen de la humedad relativa de la atmósfera, de la

ventilación de la colmena y del tiempo de la recolección (Díaz, 1966). El contenido de

agua es uno de los parámetros más importantes porque influye en el peso específico,

viscosidad, sabor, y condiciona por ello la conservación, palatabilidad, solubilidad y en

definitiva el valor comercial (Piana et al., 1989; Diaz, 2009). Cuando el contenido en agua

es superior al 20 %, la miel puede fermentar, cambiar el olor, sabor y aumentar la

tendencia a cristalizar. Cuando la humedad es inferior al 15 %, la miel tiene una

viscosidad demasiado elevada lo cual dificulta su manejo durante la comercialización y


Colombia

29

puede ocasionar la cristalización de la misma en una masa excesivamente dura. El grado

de humedad en la miel, puede ser empleado como parámetro para determinar el

adecuado procesamiento del producto, su autenticidad, e incluso su origen floral (Diaz,

2009).

Sólidos insolubles

Los sólidos insolubles son por lo general partículas de cera, insectos, material vegetal y

polen. El contenido de sólidos insolubles es un parámetro de gran importacia para

detectar el grado de impurezas en la miel (Bogdanov, 2002) durante la obtención por su

influencia sen la calidad de la miel (Zandamela, 2008). El contenido máximo de sólidos

insolubles es de 0.1% para mieles normales y de 0.5% para mieles prensadas

(ICONTEC, 2007)

Actividad Diastasa

Las enzimas digestoras de almidón en la abeja, por una parte alfa-amilasa, divide las

cadenas de almidón al azar, produciendo dextrinas, en tanto enzima beta-amilasa, divide

la azúcar reductora maltosa de los terminales de las cadenas de almidón. La actividad de

diastasa es un excelente indicador de la calidad de una miel, debido a que puede estimar

si la miel ha sufrido procesos como el sobrecalentamiento. Mientras mayor sea el

contenido de esta enzima, mayor es su calidad. Por lo general ésta se expresa en

gramos de almidón hidrolizados por hora a 40°C por cada 100 g de miel. Sobre los 27°C

(80.6°F) la actividad de diastasa va disminuyendo según aumenta el tiempo de

almacenaje (Diaz, 2009)

Hidroximetilfulfural

El hidroximetilfurfural es un producto intermedio en la reacción de Maillard y en el caso

de productos como la miel, ricos en carbohidratos, se produce mediante la deshidratación

de las hexosas catalizadas por ácido. El contenido de HMF, junto con otros parámetros

fisicoquímicos ayuda a concluir si una miel ha sido mal procesada (sobrecalentada) o

adulterada (Zappalà et al., 2005; Zuluaga Dominguez, 2010). La cantidad de

hidroximetilfurfural (HMF) aumenta según aumenta la temperatura y el tiempo a la que

esté la miel expuesta a calentamiento o a almacenamiento prolongado. Como valor

promedio se ha adoptado el de 3 mg/100g de miel, cualquier valor sobre éste será



tomado como indicación de miel de calidad inferior. Las mieles recién cosechadas, no

calentadas arrojan valores de 1 a 5 mg/1000gr de HMF. Como dato curioso el HMF no es

tóxico para los humanos, pero lo es para las abejas. Alimentar las abejas con miel sobre

calentada o miel muy vieja pudiese ser tóxica para ellas. El almacenar la miel a una

temperatura de o mayor de 20 °C aumentará el HMF por ±1 mg/1000g por mes. Sólo la

fructosa se convierte en HMF por lo que la razón de fructosa a glucosa de la miel

afectará la razón a la que se genera el HMF. Adulterar la miel con azúcar invertida

aumenta drásticamente los niveles de HMF (Diaz, 2009)

1. Indicadores fisicoquímicos y sensoriales de Mieles de Mielato; un contexto mundial

para su reconocimiento en Colombia

Physico-Chemical and Sensory Indicators of Honeydew Honey; a worldwide

context for its recognition in Colombia

M. Viviana Gamboa Abril, Zootecnista

Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. [email protected]

1.1 Resumen

A nivel mundial las características propias de la miel de mielato, incluyendo los recursos

botánicos y entomológicos que la originan, han sido ampliamente estudiados

favoreciendo argumentos para sustentar la autenticidad de este tipo de miel. El objetivo

de éste trabajo fue revisar estudios de 16 países sobre las características fisicoquímicas

y sensoriales típicas de las mieles de mielato. Los parámetros fisicoquímicos que

diferencian estas mieles, son la conductividad eléctrica con valores superiores a

0.86mS/cm, rangos de acidez total (7 - 62.71 meq/kg) y pH (3.6 - 6.91); contenido de

cenizas (0.002 - 6.47%), alto contenido de minerales y oligosacáridos, rotación específica

((-7.8) - 30) y color (28.89-150 mmPfund); otros valores reportados son glucosa (13.5 -

40.7%), fructosa (22.1 - 42.9%), glucosa más fructosa (35.7 - 79.3%), melecitosa (0 -

21.46%) y contenido de prolina (123 - 689mg/kg). Dentro de las propiedades sensoriales

de las mieles de mielato se destacan los colores oscuros, alta densidad, sabor a

caramelo intenso, olores y sabores resinosos. A partir del establecimiento de parámetros

de calidad representativos en este tipo de miel se han determinado indicadores de

mielato como el índice de kirkwood, teniendo en cuenta el contenido de polen y micelas e



hifas de hongos (43.58 - 70.77). Las características propias de estas mieles permiten

clasificarlas, tipificarlas y categorizarlas como mieles provenientes de mielato.

Palabras Clave: autenticidad, oligosacáridos, cenizas, sensorial, Kirkwood

Abstract

Globally, honeydew honey characteristics and its botanical and entomological origin have

been extensively studied, favoring arguments to support the authenticity of this type of

honey. This review includes studies from 16 countries regarding physicochemical and

sensory characteristics of honeydew honeys. This type of honey can be differentiated by

physicochemical parameters of electrical conductivity values over 0.86mS/cm, total acidity

ranges between seven and 62.71 meq/kg and pH of 3.6-6.91; ash content of 0.002-

6.47%, richness in minerals and oligosaccharides; values of specific rotation from -7.8 to

30 and color between 28.89 and 150 mmPfund; other values reported are: glucose (13.5-

40.7%), fructose (22.1 - 42.9%), glucose plus fructose (35.7 - 79.3%), melecitosa (0-

21.46%) and proline content (123 - 1689mg/kg). Within the sensory properties of

honeydew honeys highlights dark colors, high density, intense caramel flavor, resinous

odor and taste. According to quality parameters of this type of honey, honeydew

indicators have arisen, like the Kirkwood index with values between 43.58 and 70.77, this

index is determined by the content of melisopalinological profile and physicochemical

factors such as sugar content. The parameters presented in this paper allow the

recognition of the authenticity of honeydew honeys.

Keywords: Authenticity, oligosaccharides, ashes, Kirkwood.


Colombia

33

1.2 Introducción

La miel de mielato es un producto que las abejas obtienen principalmente en épocas

secas a partir la colección del mielato, el cual es una sustancia rica en azúcares,

minerales y otros componentes que resultan de la extracción de partes vivas de las

plantas por insectos chupadores denominados fitófagos (Hemíptera) (Sternheimer, 1977;

Crane, 1980; Aparna & Rajalakshmi, 1999; Council of the European Union, 2002;

ICONTEC, 2007; Bentabol et al., 2011).

Debido a la importancia de la diferenciación y categorización de este producto por su

origen, los parámetros fisicoquímicos son utilizados en la generación de índices y perfiles

fisicoquímicos, (White, 1980; Persano Oddo & Piro, 2004) que correlacionados con los

indicadores melisopalinológicos, aumentan la efectividad en la diferenciación (Prodolliet &

Hischenhuber, 1998; Campos et al. 2003).

Históricamente la investigación ha planteado características sensoriales como: colores

oscuros, (Piana et al., 2004) altas densidades, muy lenta cristalización (Campos et al.,

2003) o no cristalización en algunos casos (Manikis & Thrasivoulou, 2001; Vargas, 2006),

olores y sabores resinosos y de caramelo intenso. En cuanto estudios realizados sobre

esta miel con respecto a la composición de la miel de mielato, demuestran que el

contenido de azúcares es mucho más complejo que en mieles de néctar (Ortiz, 2005); así

mismo sucede con otros parámetros y niveles de concentración de compuestos como:

oligosacáridos, minerales, elementos volátiles, ácidos orgánicos alifáticos, aminoácidos,

ácidos fenólicos, éteres y proteínas (Anklam, 1998; Soria, 2004; Sanz et al., 2005). Estas

características han sido ampliamente exploradas con diferentes enfoques, haciendo

correlaciones y análisis para establecer parámetros de clasificación y diferenciación

(Terrab et al., 2003; Soria, 2004; Bentabol et al., 2011); permitiendo determinar la

autenticidad de la miel de mielato en diferentes latitudes.

En general estas mieles presentan parámetros fisicoquímicos diferentes a los de la miel

de néctar como por ejemplo, valores superiores de conductividad eléctrica (Campos et

al., 2000; Council of the European Union, 2002; Persano Oddo & Piro, 2004; Bogdanov &

Gfeller, 2006), acidez, pH, cenizas y oligosacáridos; valores positivos de rotación

específica (White, 1980) y valores bajos de monosacáridos. (Mateo & Bosch-Reig, 1997;



Mateo & Bosch-Reig, 1998; Campos et al., 2000; Bogdanov & Gfeller, 2006; Bentabol et

al, 2011). De acuerdo a las normativas y los estudios realizados en 16 países para las

diferentes mieles de mielato, a continuación se presentan los indicadores para la

autenticidad de éste producto.

1.3 Mielato

El hecho de que la miel provenga de insectos fue mencionado como posible en 1696 por

Van Leeuwenheok, en tanto Ehrenfels (Ehrenfels, 1829) pensaba que era una exudación

de las plantas. Luego Stern (Stern, 1841), Stoehr (Stoehr, 1842), Noerdlinger

(Noerdlinger, 1854), y Buechen (Buechen, 1891) afirmaron que el mielato provenía

exclusivamente de los insectos, áfidos; sin embargo hasta la década de 1960, algunos

apicultores europeos no creían o no querían creer que la miel podría tener ésta

procedencia (Pechhacker, 2008; International Honey Commission, 2008). A partir de su

reconocimiento, los apicultores en el continente europeo se han familiarizado con el

concepto de miel de mielato y su origen, donde hay un flujo importante, especialmente en

las zonas alpinas (Europa Central). Posteriormente han sido identificados en América,

principalmente en Brasil, la miel negra de bracatinga (Mimosa scabrella) e Inga (Inga

uruguensis) (Campos et al. 2003).

El mielato es una sustancia azucarada consumida por muchos organismos, gracias a que

se produce en grandes cantidades en relación con el tamaño en escala del insecto; lo

cual permite el aumento de la biodiversidad cuando se dispone de éste, ya sea cuando

se encuentra fresco o cristalizado. Esta ventaja natural es importante en países con

estaciones al comienzo de la primavera y el otoño con ambientes que carecen de

densidad y diversidad de poblaciones.

El insecto productor del mielato con su aparato bucal utiliza unas piezas adaptadas para

perforar las partes tiernas de la planta, llegando hasta los vasos conductores y

succionando por tanto las sustancias azucaradas del floema, esto es, la savia elaborada.


Colombia

35

La savia generalmente presenta un alto contenido de carbohidratos derivados de la

fotosíntesis y un bajo contenido de aminoácidos esenciales, proteínas y productos

secundarios de la planta en pequeñas cantidades (Grant & Beggs, 1989; Molyneux et al.,

1990). El contenido de aminoácidos en la savia puede variar de acuerdo a la especie de

la planta, la parte de la planta de donde se extrae y al momento del día en que se obtiene

la savia (Fisher, 1983, 1987; Fisher & Gifford, 1986; Hendrix & Salvucci, 1998; Sandstrom

et al., 2000). La savia contiene glucosa, fructosa, maltosa y en mayor proporción, sucrosa

(Zimmermann & Ziegler, 1975; Wäckers, 2000). Un estudio en el 2002 indica que el

contenido de la savia puede cambiar de acuerdo a la época del año pero el del mielato

no (Yao & Akimoto, 2002; Woola et al, 2006).

Actualmente el mielato más que un exceso de azúcar, se reconoce como una sustancia

metabolizada por los insectos y su producción es un reflejo de las necesidades

metabólicas (Crane, 1975; Rhodes et al., 1996). El procesamiento es realizado gracias a

la ayuda de la simbiosis con una bacteria intestinal que ayuda al áfido a obtener los

aminoácidos suficientes para su crecimiento, que pueden no encontrarse en la savia

(Wilkinson et al., 1997; Dixon, 1998; Sandstrom & Moran, 1999).

La concentración osmótica de la savia se reduce a través de la dilución y la conversión

de azucares complejos; como resultado, el mielato excretado es nutricionalmente distinto

de la savia con la incorporación de los azucares sintetizados y aminoácidos balanceados

por el áfido (Baker, n.d.).

El intestino de los insectos chupadores de savia está provisto de unas cámaras filtrantes

que retiran cualquier líquido en exceso durante la digestión, sin necesidad de cruzar todo

el intestino y en el tubo digestivo las moléculas de azúcar son fraccionadas y después

recombinadas según nuevas disposiciones.

El mielato es una sustancia que comprende además de los azucares aportados por la

savia, azucares como melesitosa, elrosa (fructomaltosa), rafinosa, trealosa, manitol,

sorbitol, melobiosa y xylosa (Wäckers, 2000; Leroy et al., 2009); aminoácidos no

esenciales (78% de los aminoácidos totales) como asparagina, glutamina, glutamato y

otros como alanina, arginina, cisteína, glicina, histidina, isoleucina, leucina, metionina,

fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptófano, valina. Los dos primeros son

aminoácidos típicamente encontrados en varios de los insectos productores de mielato

(Sasaki et al., 1990; Douglas et al., 1992).



El contenido de azucares se ha reportado por encima del 5% de glucosa, con

proporciones variables de fructosa y sucrosa y oligosacáridos del 30% y hasta del 80%

en algunos insectos. Mielatos como aquellos producidos por insectos en Nueva Zelanda

contienen pequeñas cantidades de nitrógeno y grandes cantidades de azucares de bajo

peso molecular que son consumidos fácilmente (Grant & Beggs, 1989; Beggs et al.,

2005)

La producción de mielato y la composición variable de su contenido depende entonces

de la especie y dinámica del insecto, de la planta huésped y de las condiciones del medio

(Cloutier, 1986; Malcolm, 1990; Bristow, 1991; Hendrix et al., 1992; Völkl et al., 1999; Yao

et al., 2001; 2002; Faria et al., 2007; Leroy et al., 2009).

1.4 Miel de mielato en el mundo

Las mieles de mielato más conocidas a nivel mundial son aquellas originarias del

continente europeo, a partir de abetos en Grecia, Alemania, Francia, Turquía, Italia,

Suiza, Eslovaquia y Polonia; de pinos en Turquía, Grecia, Suiza e Italia; de robles en

Croacia, Serbia, Macedonia, Bulgaria, Italia, Francia, Grecia, Polonia y Colombia. Dentro

de estos países, los mayores productores de miel de mielato son Turquía a partir del

recurso Pinus brutia por el insecto escama Marchalina hellenica (Bacandritsos et al.,

2004; Nicolaos Bacandritsos & Saitanis, 2006); Grecia con miel de pinos y abetos de

Abies cephalonica y Alemania con abeto Abies alba por los insectos Cinara pectinatae y

Cinara confinis. Otros recursos de mielato se han encontrado en África donde se han

observado abejas, incluso en el frijol, trébol y trigo (Pechhacker, 2008; International

Honey Commission, 2008). Igualmente en Australia y Sudamérica (Chile, Brasil), las

abejas recogen mielato de varios insectos y árboles. En Brasil producen miel negra de S.

paranaenses (Hodgson et al., 2007), de “Caule da bracatinga” (Leguminosae

Mimosoideae Mimoso sp.) (Campos et al., 2002) o de ingá (Inga uruguensis) (Campos et

al., 2003; Vargas, 2006) y en México donde la miel es un producto de importancia

económica, el mielato de Stigmacoccus sp. no se utiliza como un recurso de forrajeo en

las abejas domésticas Apis mellifera (Hodgson et al., 2007).

Desde 1841 el origen de la miel de mielato ha sido considerado a partir de los insectos

fitófagos y su ecosistema, sin embargo en países en proceso de consolidación de la


Colombia

37

apicultura como Colombia, en el 2011 fue reconocida la producción de miel de mielato de

insectos Stigmagoccus asper (Kondo, 2001) en el corredor de bosques de roble nativos

Quercus humboldtti (Chamorro, 2011).

1.5 Designación de la miel de mielato

Aunque su reconocimiento es mundial, en la denominación del producto se presentan

designaciones como miel de mielato, miel de roció o miel de mielada y otros nombres

como miel de bosque, miel negra, miel de selva negra o miel del recurso del que

proviene, como por ejemplo, miel de pino o miel de abeto (Crozier, 1981; Gürel, Karkacier

et al., 1998; Campos et al., 2003; Sanz et al., 2005; Bacandritsos et al., 2006; Bogdanov

& Gfeller, 2006; González-Paramás et al., 2006; Bobis et al., Marghitas et al., 2008;

International Honey Commission, 2008; Primorac et al., 2009; Bentabol et al., 2011). Es

importante hacer distinción de sus nombres puesto que tanto para el productor como

para el consumidor es menos preciso su reconocimiento. Cabe mencionar que el término

mielada en países como Argentina es utilizado para referirse al momento de una floración

masiva que produce un gran ingreso de néctar (Díaz, 2004) y en general la miel de

mielada se reconoce como una fuente extra floral que puede involucrar o no la savia

extraída por insectos fitófagos; sin embargo la norma técnica colombiana NTC 1273 hace

aclaración al respecto, indicando que el producto que involucra la intervención de estos

insectos es denominado como miel de mielato (ICONTEC, 2007).

1.6 Indicadores de calidad para miel de mielato

Dentro de la gran diversidad de recursos botánicos y entomológicos originarios del

mielato, existen parámetros de común denominación para la distinción de estas mieles

frente a aquellas provenientes del néctar de las flores dentro de los cuales se incluyen

métodos fisicoquímicos, melisopalinológicos y sensoriales. (Accorti et al., 1989; Persano

et al. 1995; Salinas et al, 1995; Latorre et al, 1999; Soria, 2004; Serrano et al, 2004;

Corbella & Cozzolino, 2006; Conti et al., 2007). A partir de los parámetros fisicoquímicos,

en la Comunidad Económica Europea han establecido metodologías y normatividad para

este producto; el cual se caracteriza principalmente por conductividad eléctrica superior a

0.8 mS/cm (Bogdanov et al. 1995; Persano Oddo & Piro, 2004); alto contenido de



cenizas, usualmente superior al 1%, sin embargo la Comunidad Económica Europea

exige que cualquier tipo de miel se encuentre por debajo de éste valor (Hernández et al.,

2005; Pisani et al. 2008; Pohl, 2009); alto contenido de minerales en orden descendente

de potasio, calcio, magnesio, sodio, sulfuro y fósforo (Lachman et al., 2007; Pawel et al.,

2009); valores de pH mayores a 4.5 y alta presencia de acidez, especialmente de acidez

libre con valores medios de 33.5 meq/kg (Kirkwood et al., 1960; Karkacier et al., 1998-

1992; Bogdanov et al., 2000; Fattori, 2004; Bogdanov et al., 2009); altos niveles de

oligosacáridos, especialmente melecitosa superior a 0.5 g/100 g (Maurizio, 1975;

Lombard et al. 1984; Foldhazi, 1994; Weston et al., 1999; Sanz et al., 2004; De la fuente

et al., 2007; Bogdanov, 2008); mayores valores de sacarosa aparente, menor contenido

de glucosa, fructosa, glucosa+fructosa, >45g/100g (Foldhazi, 1994; Weston et al. 1999;

Bogdanov et al., 2000; Council Of The European Union, 2001; Ivanov, 2008;

Thrasyvoulou, 2008); valores positivos de rotación específica (Kirkwood et al, 1960;

Kirkwood et al, 1961; Sacchi et al., 1963; Battaglini et al., 1973; Piazza et al, 1991;

Persano Oddo et al. 1995, Persano Oddo et al., 1997) y humedad con contenidos

usualmente bajos registrados a partir de un 14% (Bacandritsos et al., 2006; Marghitas et

al., 2008).

Las diferencias entre mieles de mielato con respecto al contenido de sacarosa, agua,

acidez total y hidroximetilfurfural (HMF), son causadas aparentemente por: el insecto

productor del mielato, la planta y finalmente las condiciones climáticas (temperatura,

humedad relativa, velocidad y dirección del viento) durante colección de mielato. De

igual manera Maurizio (Maurizio, 1976) confirma que la composición del mielato varía de

acuerdo al insecto.

En general no se presenta un solo parámetro capaz de diferenciar entre mieles de

mielato y mieles florales, para ello la combinación de parámetros fisicoquímicos en forma

de índice puede ser una forma más precisa de identificación; no obstante para las mieles

suizas, por ejemplo, el parámetro que probablemente ha logrado este efecto ha sido el

oligosacárido, melecitosa. (Bogdanov et al., 2006).


Colombia

39

1.6.1 Conductividad, Cenizas y minerales

Uno de los parámetros fisicoquímicos más importantes y más común en la diferenciación

de mieles de mielato es la conductividad eléctrica por presentar valores superiores con

respecto a las mieles provenientes del néctar; sin embargo también pueden presentarse

mieles florales con alta conductividad eléctrica (Talpay et al, 1985; Mateo et al., 1992,

Bogdanov, 1995; Mateo et al., 1997, Mateo et al., 1998; Campos et al., 2001; European

Economic Community, 2002; Persano Oddo & Piro, 2004; Sanz et al., 2005; Bogdanov,

2009; Bentabol et al., 2011;), usualmente por encima de 1mS/cm (Accorti et al., 1986;

Bogdanov, 2002; Tsigouri et al. 2004). Haciendo las respectivas aclaraciones la

Comunidad Económica Europea en la norma para la miel lo presenta como un factor

diferenciador, el cual para la miel de origen floral es menor de 0.8 mS/cm, en tanto la

miel de mielato puede estar por encima de éste valor (Tabla 1.1).

Esta medida está relacionada fundamentalmente con el contenido de sales minerales,

ácidos orgánicos, proteínas y posiblemente con compuestos como azúcares; permitiendo

estimar su origen (floral o de mielato) y orientar cual ha sido la fuente de néctar (Crane,

1975). Mayor sea el contenido de cenizas y acidez que se encuentren en la miel, mayor

es el valor de conductividad eléctrica (Bogdanov et al., 1997; Bogdanov et al. 2000).

Inicialmente el contenido mineral se determinó como un criterio de calidad de la miel. Hoy

en día, esta medición, en términos de calidad, generalmente se sustituye por la

determinación de conductividad eléctrica (Codex, 2001; Bogdanov et al., 2007;

Bogdanov, 2009).

Las cenizas y la proporción de minerales: sodio, potasio, calcio, magnesio, hierro, cobre y

zinc, son componentes menores, presentando gran variabilidad en la frecuencia y

concentración en cada tipo de miel (Tuzen M., 2007); por ello pueden ser considerados

como parámetros complementarios en la denominación de origen (Feller-Demalsey,

1990; Nozal Nalda et al., 2005; Lachman & Kolihová, 2007; Bogdanov, Haldimann, et al.

2007) y como indicadores ambientales (Uren et al., 1998; Przybylowski et al., 2001).

Usualmente se encuentra que las mieles oscuras y en particular las mieles de mielato,

son más ricas en minerales (Vorwohl 1989; Pohl, 2009). El contenido típico en estas

mieles suele ser mayor al 1%, diferente a las mieles de néctar con 0.1–0.3% (Lachman et

al., 2007; Bogdanov, Haldimann, et al. 2007; Pisani, 2008; Pohl 2009; Bogdanov 2009).



Valores entre 1.07 y 4023 mg/kg han sido reportados para minerales como Na, Mg, K,

Ca, Fe, Mn, Zn y Sr, en tanto para Ba, Co, Ni, As, Cd, Sb, Pb, Th, U, se reportan valores

entre 1 y 5900 ug/kg. (Hernández et al., 2005; Pisani, 2008; Pohl 2009). Minerales como

Al, Cr, Se y Tl normalmente no son detectables, sin embargo para mieles de mielato

estos elementos pueden llegar a ser cuantificables (Pisani et al. 2008). Según la

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura -FAO-, en la

revisión del año 2000 del Codex Alimentarius, indica que la miel de mielato posee mayor

contenido de potasio, tal como se observa en lista (Tabla 1.1). Este elemento es seguido

por calcio, magnesio, sodio, azufre y fósforo (Lachman 2007; Pohl 2009). Por otra parte

en estudios comparativos con distintas mieles, han encontrado mayores concentraciones

de calcio en mieles de néctar que en mieles de mielato (Lachman J., 2007).

Tabla 1.1. Conductividad eléctrica, contenido de cenizas y minerales en mieles de

mielato

Parámetro

Rango

Parámetro

Rango Límite

Europeo Contenido

de minerales mg/kg

Contenido de minerales mg/kg

K 333-4506.9

Sr 1.59-2.01

Ca 3.72-409

Ni 0.028–1.966

Cl 148.9-396.1

Ba 0.026-1.294

Na 8.51-255.37

Pb 0.012-0.89

P 255 (3.52)

Cd 0-0.103

Mg 1.48-150

Co 0.0391- 0.0566

B 1.03–54.9

Cr 0.001-0.026

Al 5.14–46.7

As 0.00797-0.07

S 46.1 (0.81)

U 0-00958-0.0148

Zn 0.669-39.7

Sb 0.00663-0.00924

Mn 0.429-13.8

Th 0.00104-0.00294

Fe 0.386-13.7 Br 11.2

Conductividad mS/cm 0.22-2.41 >0.8

Cu 0.228–3.317

Contenido de cenizas % 0.002-6.47 Máximo 1%

Referencias: Fernandez 1994; Persano et al., 1995; Mateo & Bosch-Reig, 1997; Gürel et al., 1998; Mateo et al., 1998; Bogdanov et al., 2000; Persano et al., 2000; Bacandritsos, 2002; Campos et al., 2003;

Bacandritsos et al., 2004; Dinkov, 2003; Lazaridou et al.,2003; Sabatini & Barbattini, 2003; Terrab et al., 2003; Sahinler & Gul, 2004; ; Persano Oddo & Piro, 2004; Tsigouri et al., 2004; Meda et al, 2005; Vorlová et al., 2005; Vargas, 2006; Bogdanov et al., 2007; Conti et al., 2007; Lachman et al.,2007; Bobis et al., 2008; Bogdanov et al., 2008; Georgiev et al., 2008; Pisani et al., 2008; International Honey Commission, 2008;

Marghitas et al., 2008; Mića et al., 2008; Golob & Plestenjak, 2009; Pisani et al., 2009; Primorac et al., 2009; Pohl, 2009; Primorac et al., 2009; Chudzinska & Baralkiewicz, 2010; Gallina et al., 2010; Pisani et al., 2010;

Bentabol et al., 2011; Vanhanen et al., 2011; Kasperová et al., 2012; Serap, 2012; Fermo, 2013; Kędzierska-Matysek et al., 2013


Colombia

41

1.6.2 pH y Acidez

El pH y la acidez de la miel son datos que de igual forma permiten clasificar a la miel de

acuerdo a su origen geográfico y botánico (Zuluaga Domínguez, 2010); por ende son

considerados como parámetros diferenciadores entre mieles de mielato y mieles florales

(Crane, 1983; Campos et al., 2001; Suarez-Luque, 2002; Sanz et al., 2005). De acuerdo

a Salinas et al. 1994, la acidez es una de las fuentes de mayor variación en las mieles

(Maurizio, 1985), puesto que las mieles ricas en cenizas (mielatos) muestran

generalmente valores altos de pH (Persano et al., 1995; Bogdanov, 2009) y de acidez

total (Karkacier et al., 1992; Persano et al., 1995; Karkacier et al., 1998; Sanz et al., 2005;

Pérez et al. 2007; Vela et al. 2007; González Lorente, De Lorenzo Carretero, & Pérez

Martín, 2008; Bentabol Manzanares et al., 2011); sin embargo, en mieles de origen floral

éste último parámetro presenta generalmente un mayor contenido (Gürel et al., 1998;

Primorac, Angelkov, Mandić, et al., 2009). Algunas mieles de mielato pueden presentar

valores bajos de acidez libre (Ruoff, 2006).

El pH de la miel en general está comprendido entre 3.5 y 4.5 (Fattori, 2004), en tanto la

acidez presenta valores menores a 50 meq/1000 g (Bogdanov et al, 2000). Teniendo en

cuenta éstos valores, a continuación se observan las diferencias para las mieles de

mielato.

Tabla 1.2. pH y Acidez de mieles de mielato

Parámetro Rango Limite Europeo

pH 3.6-6.91

Acidez Libre meq/kg

14.2-52.5 <50

Acidez Lactónica meq/kg 0-9.7

Acidez Total meq/kg 7-62.71 <50

Persano et al., 1995; Gürel et al., 1998; Aparna & Rajalakshmi, 1999; Golob & Plestenjak, 1999; Bogdanov et al., 2000; Persano et al., 2000; Bogdanov et al., 2002; Campos et al., 2003; Bacandritsos et al., 2004;

Lazaridou et al.,2003; Sabatini & Barbattini, 2003; Terrab et al., 2003; Sahinler et al., 2003; Persano Oddo & Piro, 2004; Sahinler & Gul, 2004; Sanz et al., 2005; Vorlová et al., 2005; Bacandritsos et al., 2006; Bogdanov et al., 2006; Vargas, 2006; Bacandritsos et al., 2006; Lazariduo et al., 2006; Ruoff., 2006; Conti et al., 2007;

Bobis et al., 2008; Bogdanov et al., 2008; Pisani et al., 2008; Conti et al., 2007; International Honey Commission, 2008; Marghitas et al., 2008; Bogdanov, 2009; Primorac et al., 2009; Bogdanov, 2009; Primorac

et al., 2009; Bentabol et al., 2011



1.6.3 Color

Generalmente ha sido correlacionado con la madurez, contenido de minerales, polen y

compuestos fenólicos (Bertoncelj et al., 2007). De acuerdo con Anklam (Anklam 1998),

Fernández-Torres (Fernández-Torres et al., 2005) y Kasperová (Kasperová et al., 2012),

las mieles más oscuras poseen un mayor contenido de minerales. En general estas

mieles presentan un amplio rango de tonos ámbar, desde el amarillo hasta casi negro

(Tabla 1.3). En Croacia por ejemplo, visualmente el color de las muestras varía de ámbar

a tonos rojizos, verdosos (abeto blanco suizo) y marrón rojizo (Primorac et al, 2009), en

tanto muestras de Macedonia varía de color ámbar brillante a marrón y marrón oscuro

con sombras (Bogdanov, et al. 2008). Gracias a éstas diferencias aportadas por el color,

aparte del sabor y el aroma, éste parámetro sirve para indicar el origen botánico (Terrab

et al. 2004).

En el método de CIELAB, según Lomas (1996) indica las magnitudes relacionadas con la

respuesta visual, estas son: L* (claridad), C* (cromaticidad), hab* o tono, que es el

atributo de una sensación visual a los colores percibidos como rojo, amarillo, verde o

azul, donde a* representa la oposición visual rojo-verde y b* representa la oposición

visual amarillo-azul (Díaz Moreno, 2009). Con respecto a éste método se indican

mayores valores para a*,b* y Cab* (Ortiz Valbuena, 2005; Terrab et al., 2003).

Tabla 1.3. Color en mieles de mielato

Parámetro Rango

Color mm Pfund 28.89-150

CIE (L*a*b*) L* 4.455-39.39 a*0.17-23.28

b* -4.79-36.06

Persano et al., 1995; Persano Oddo & Piro, 2004; Tsigouri et al., 2004; Vargas, 2006; Bentabol et al., 2011; Kasperová et al., 2012

1.6.4 Azúcares y Rotación específica

La miel de mielato, contiene menores cantidades de glucosa (Siddiqui, 1970; Doner

1977; Moreira et al., 2001) y fructosa y mayores niveles de oligosacáridos, principalmente

melecitosa y erlosa (Foldhazi 1994; Weston et al. 1999). Tseko Ivanov en el 2008

confirma mayores valores de sacarosa aparente, menor contenido de glucosa, fructosa,

glucosa + fructosa (Thrasyvoulou, 2008), azúcares reductores y contenido aparente de

azúcares totales, así como menor actividad de la enzima glucosa oxidasa. Debido a una


Colombia

43

composición con menor contenido de la suma de glucosa mas fructosa en éstas mieles

los estándares europeos fueron modificados de un mínimo de 60g a 45g/100g, en tanto

las mieles florales se mantienen en un mínimo de 60g. (Council of the European Union

2001).

La miel a partir generada a partir de éste recurso, dentro de sus altos niveles de

oligosacáridos presenta alrededor del 5% más que la miel de néctar, en particular de los

trisacaridos melecitosa y rafinosa (Lombard et al. 1984; Maurizio, 1975, Weston et al.

1999; Foldhazi 1994). Así mismo han encontrado altas concentraciones, hasta de 6.57%

de melecitosa, en muestras españolas y la cantidad de erlosa encontrada por estos

autores es el mismo que el de varias mieles monoflorales de 2.35%. Gracias a los

frecuentes reportes del trisacárido melecitosa, éste ha sido propuesto como un indicativo

de la miel de mielato (Sanz et al. 2004). Así, el porcentaje de melecitosa en bajas

concentraciones indica entonces la ocurrencia de mieles de néctar y un contenido

superior a 0.5/100 g, puede admitirse como una miel que contiene mielato (Bogdanov et

al., 2008).

Muestras evaluadas en Croacia han sido reportadas como mieles que presentan una

variedad de azúcares con un mayor contenido de maltosa (con celobiosa y trealosa),

rafinosa y melecitosa (con erlosa). Otros azúcares reportados son cr-trehalosa (Maurizio,

1975; Lombard et al. 1984), teanderosa, celosa, maltotriosa, panosa y concentraciones

de isomaltosa significativamente más altas que en mieles florales.

En tanto a la orientación dextrorotatoria, la miel de mielato tiende a presentar las mismas

características de mieles adulteradas en cuanto a éste parámetro; (Tabla 4) sin embargo

la miel de mielato posee altas cantidades de oligosacáridos como melecitosa y elrosa

(Foldhazi 1994; Ivanov, 1986) que son fuertemente dextrorrotatórias; de tal forma los

valores reportados para la miel de mielato en cuanto a su rotación específica suelen ser

extremos.

En mieles europeas han reportado valores negativos para éste parámetro, no obstante

para mielatos se han registrado valores positivos (Kirkwood et al, 1960; Kirkwood et al,

1961; Sacchi et al 1963; Battaglini et al. 1973; Piazza et al, 1991; Persano Oddo et al.,

1995; Persano Oddo et al., 1997;). Esta condición ha conllevado a la frecuente utilización



de ésta variable para distinguir entre miel floral y miel de mielato, aún cuando sus límites

no han sido establecidos (Battagline, 1973; Bogdanov, 2000). Un ejemplo de una de las

mieles más comunes originadas del mielato, es la miel de Metcalfa, la cual ha podido ser

diferenciada por su contenido rico en maltotriosa y particularmente por sus altos valores

de dextrinas (Bogdanov, 2009).

A continuación se presentan datos de referencia internacional sobre el contenido de

azúcares y la rotación específica de mieles de mielato.

Tabla 1.4. Contenido de azúcares y rotación específica en mieles de mielato

Parámetro Rango

Parámetro Rango Límite

Europeo

Fructosa/Glucosa 0.8-1.69

Azúcares Reductores % 55.73 -84.75 ≥ 45 g /100 g

Fructosa % 22.1-42.9

Glucosa + Fructosa 35.7-79.3 >45

Glucosa % 13.5-40.7

Sacarosa % 0-14

Celobiosa 1.4-1.7

Melecitosa % 0-21.46

Laminaribiosa 1.1-1.2

Trealosa % 0-3.3

Maltulosa 2.51-22.6

Maltosa % 0.2-24.1

Nigerosa 10.1-13

Isomaltosa % 0-13.4

Kojiobiosa 0.15-22.2

Raffinosa % 0-6.3

Trealulosa 6.6-9.8

Erlosa % 0-3.3

Palatinosa 1.7-3.1

Panosa % 0.1-1.9

Gentiobiosa 0.3-0.6

Isomalto-triosa % 0-2.04

Melibiosa 0.2

Malto-triosa % 0.1-1.3

Kestosa 3-4.2

Malto-tetraosa % 0.1-8

Teanderosa 0.4-0.7

Turanosa % 0.71–22.5

Azucares Totales % 66.47-84.75

Xylosa % 0.0 - 0.4 Rotación Específica (-7.8) – 30 Fernandez 1994; Persano et al., 1995; Mateo & Bosch-Reig, 1997; Aparna & Rajalakshmi, 1999; Golob &

Plestejak, 1999; Bogdanov et al., 2000; Persano et al., 2000; Bogdanov & Martin, 2002; Campos et al., 2003; Dinkov, 2003; Lazaridou et al.,2003; Sabatini & Barbattini, 2003; Sahinler & Gul., 2003; Terrab et al., 2003;

Bacandritsos et al., 2004; Sahinler & Gul, 2004; Persano Oddo & Piro, 2004; Sanz et al., 2005; Bacandritsos et al., 2006; Vargas, 2006; Bogdanov & Gfeller, 2006; Bacandritsos et al., 2006; Lazariduo et al., 2006; Ruoff,

2006; De la fuente et al., 2007; Conti et al., 2007; Bobis et al., 2008; Bogdanov et al., 2008; International Honey Commission, 2008; Bogdanov, 2009; Golob & Plestenjak, 2009; Primorac et al., 2009; Bogdanov,

2009; Primorac et al., 2009; Bentabol et al., 2011


Colombia

45

1.6.5 Humedad

El contenido de humedad de mieles de mielatos es similar en relación a las mieles de

origen floral, sin embargo es frecuente encontrar en estas mieles, contenidos bajos,

incluso a partir de un 14% (Bacandritsos, 2006; Marghitas et al. 2008). Por otra parte

éste factor es presentado como una variable discriminante para la diferenciación entre

mieles de distintos recursos (Mateo Rufino 1997), no obstante como se documenta en

éste artículo de revisión, pueden ser utilizados otros parámetros que se ajustan mejor a

éste objetivo.

Tabla 1.5. Contenido de humedad en mieles de mielato

Parámetro Rango Límite Europeo

Humedad % 13-23.27 <20

Mateo & Bosch-Reig, 1997; Aparna & Rajalakshmi, 1999; Golob & Plestenjak, 1999; Bogdanov et al., 2000; Persano et al., 2000; Campos et al., 2003; Bacandritsos et al., 2004; Dinkov, 2003; Lazaridou et al.,2003; Sabatini & Barbattini, 2003; Sahinler & Gul, 2003; Terrab et al., 2003; Bacandritsos et al., 2004; Persano

Oddo & Piro, 2004; Sahinler & Gul, 2004; Sanz et al., 2005; Bacandritsos et al., 2006; Lazariduo et al., 2006; Vargas, 2006; Bacandritsos et al., 2006; Ruoff, 2006; Conti et al., 2007; Bobis et al., 2008; Bogdanov et al.,

2008; International Honey Commission, 2008; Marghitas et al., 2008; Bogdanov, 2009; Bogdanov, 2009; Primorac et al., 2009; Gallina et al., 2010; Bentabol et al., 2011

1.7 Indicadores de mielato

Actualmente, el análisis botánico de mieles orientado por expertos funciona como un

factor de autenticidad en caso de duda sobre la determinación del origen de una miel de

mielato (Kaspar 2004; Bogdanov 2008); sin embargo son múltiples las formas de lograr

una distinción de ésta miel. Dentro de estas formas pueden ser muy útiles las

evaluaciones a nivel sensorial y/o fisicoquímico, dentro de los cuales existe una amplia

variedad de parámetros que funcionan como diferenciadores. El uso de éstos parámetros

en funciones discriminantes fue inicialmente utilizado por Kirkwood (Kirkwood, 1960) en

la generación de un índice que logra la categorización de la miel según su origen

botánico (kirkwood et al., 1960; Kirkwood, 1961; White, 1980). Otros análisis que

involucran perfiles fisicoquímicos (Persano & Piro, 2004) al ser comparados con los

indicadores melisopalinológicos, aumentan la efectividad en la diferenciación (Prodolliet &

Hischenhuber, 1998; Campos et al., 2003;).



El índice de Kirkwood es determinado a partir del establecimiento de la ecuación X = -

8.3X1 – 12.3X2 + 1.4X3, utilizando los parámetros de pH (X1), cenizas en materia seca

(X2) y azúcares reductores en base de materia seca (X3); de tal forma se determina un

valor X de un umbral para la diferenciación entre estos dos tipos de miel; siendo

adoptado el valor límite de 73.1, para el cual una muestra por debajo de éste valor se

clasifica como miel de mielato (Campos et al., 2003; Bogdanov et al., 2006;

Bogdanov, 2008). Como se observa en la tabla, los valores del indicador Kirkwood se

encuentran por debajo del valor límite, sin embargo en las mezclas naturales de mieles

de mielato con mieles de tipo floral, estos valores pueden estar cercanos e incluso por

encima del límite, sin embargo para ésta revisión no se discuten las interfases entre los

dos tipos de mieles.

Además del indicador de kirkwood han sido propuestos otros índices como los elementos

de mielato (Dimou et al., 2006) y el denominado indicador de mielato con los valores de

referencia presentados en la tabla a continuación.

Tabla 1.6. Indicadores de mielato

Parámetro Rango de valores reportados Límites

Indicador de mielato Kirkwood 43.58-70.77 <73.1 HED (Elementos de mielato) 65-100 PG (Granos de polen) 10.5-530 HED/PG (Indicador de mielato) 0.2-17.1 ≥3

Campos et al., 2003; Dinkov, 2003; Persano Oddo & Piro, 2004; Soria et al., 2004; Tsigouri et al., 2004; Vargas, 2006; International Honey Commission, 2008; Marghitas et al., 2008

1.8 Evaluación Sensorial

Piana et al., 2004 especifica el perfil sensorial de las mieles de mielato de diferentes

países europeos a partir de la evaluación y de criterios de selección de referencia en

conformidad con las propiedades fisicoquímicas y melisopalinológicas (Persano Oddo &

Piro, 2004). Entre las características más relacionadas para la distinción de las mieles de

mielato, se presentan sensorialmente en la evaluación visual, colores oscuros; entre rojo,

marrón y cercano a negro con tonos normales de miel y algunas veces fluorescencias

verdes. En evaluaciones olfativas y de aroma determinan intensidad media a alta con

descripciones: leñosa, cálida, caramelo, resinosa, más aromática a balsámica (Abeto),

aroma a malta (Pino), floral, fruta fresca y vegetal. También en aroma se describen las


Colombia

47

sensaciones leñosa y cálida, con persistencia o postgusto medio y con otras

percepciones algunas veces astringentes y picantes. En cuanto a la evaluación gustativa

las mieles presentan una intensidad media, dulzura con acento débil (Árbol) y media

(Pino), carácter salado Bentabol simposio; acidez débil y amargura ausente. Otras

características sensoriales son la baja percepción de granulación en la boca Perez

simposio, altas densidades y muy lenta cristalización (Persano et al. 1995; Campos et al.

2003; Tsigouri et al. 2004; Persano & Piro, 2004; Bogdanov et al., 2008; Bogdanov et al.,

2009).

Agradecimientos

El autor presenta sus agradecimientos particularmente a Consuelo Díaz Moreno y a

Judith Figueroa Ramírez de la Universidad Nacional de Colombia por la asesoría

científica y revisión crítica del documento.

1.9 Referencias

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Honeydew Honey of Oak (Quercus Humboldtti) from de East Andean Zone from

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M. Viviana Gamboa Abril1*, Consuelo Díaz-Moreno2, Judith Figueroa Ramírez3


1. Grupo en Ciencia y Tecnología Apícola -AYNI- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia

2. Profesora asociada, Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos -ICTA-

3. Profesora asociada, Grupo en Ciencia y Tecnología Apícola -AYNI- Facultad de Medicina

Veterinaria y Zootecnia

* Autor a quien se debe dirigir la correspondencia: [email protected]

2.1 Resumen

Con el interés de identificar y catalogar mieles de mielato de roble de la zona andina

oriental, fueron recolectadas 74 mieles de apiarios de 20 municipios con actividad apícola

en regiones cercanas a masas boscosas de roble. Se determinó para las mieles, la

calidad microbiológica, el perfil aromático utilizando nariz electrónica y 12 parámetros

fisicoquímicos. Teniendo en cuenta el índice que categoriza las mieles de mielato de

acuerdo al contenido de azúcares reductores, cenizas y pH, denominado como índice de

kirkwood y considerando variables de importancia según la probabilidad de distribución

multivariada de lambda de Wilkes para éste tipo de mieles, se determinó la clasificación

entre mieles de mielato y mieles de otros orígenes botánicos. En cuanto al control de

calidad, el 73.5% de las muestras cumplieron con los requisitos microbiológicos de

acuerdo a la resolución 1057 de 2010 del Ministerio de la Protección Social. El modelo

PLS-DA con variables de peso fisicoquímicas y perfil aromático identificó las muestras

con origen botánico de mielato en el 47.7%, en tanto el índice de Kirkwood identifico con

mailto:[email protected]


de miel de mielato de Apis mellifera, recurso valioso del corredor de robles

nativos de Colombia

éste origen al 75% de las muestras. Las mieles clasificadas como miel de mielato

presentaron conductividad eléctrica de 10.3mS/cm, contenido de humedad de

16.41.4%, pH de 4.40.4, acidez total de 36.98.0meq/kg, cenizas de 0.450.3%,

sólidos insolubles de 0.030.01%, rotación específica de (-0.7)(-10.6), glucosa más

fructosa de 69.311.9% color de 88.723.9 mmPfund, hidroximetilfurfural de

4.13.4mg/kg y actividad diastasa de 25.628.1ND.

Palabras Clave: PLS-DA, composición fisicoquímica, perfil aromático, Kirkwood

Abstract

To identify honeydew honeys from Colombia, 74 samples of honeys were collected from

20 municipalities located in the eastern Andes where the beekeeping takes place close to

oak woodlands. The microbiological quality, aromatic profile by means of an electronic

nose and 12 physicochemical parameters were determined for the collected samples. To

categorize the samples according to the botanical origin, chemical parameters as

important as electrical conductivity over 0.8mS/cm were evaluated to designate the

botanical group, also by the determination of the Kirkwood index, which contemplates the

reducing sugars, ash and pH. 73.5% of the samples met the microbiological requirements

according to resolution 1057 of 2010 of the Ministry of Social Protection. The model of

PLS-DA, which included variables Wilk’s lambda from physicochemical and aromatic

profile, classified 47.7% of the samples as honeydew honeys, while the Kirkwood index

identified 75% of the samples with this botanical origin. Samples identified as honeydew

honeys presented an electrical conductivity of 10.3mS/cm, moisture content of

16.41.4%, pH of 4.40.4, total acidity of 36.98.0meq/kg, 0.450.3% ash content,

insoluble solids of 0.030.01%, specific rotation of (-0.7) (-10.6), 69.311.9% of glucose

plus fructose, color of 88.723.9 mmPfund, 25.628.1ND of diastase activity and

4.13.4mg/kg of hydroxymethylfurfural.

Keywords: PLS-DA, chemical composition, aromatic profile, Kirkwood.


Colombia

57

2.2 Introducción

Actualmente la miel de mielato de roble es comercializada en los departamentos de

Boyacá, Cundinamarca y Santander gracias a su reciente reconocimiento e introducción

en el mercado por parte de apicultores de las asociaciones correspondientes a éstos

departamentos; no obstante sus características de identidad y autenticidad no se

encuentran referenciadas en la norma para la miel nacional, razón que dificulta su

catalogación por parte de los actores de la cadena apícola colombiana. Además de ser

un producto apícola novedoso en el país, posee una importancia inherente a su origen

botánico y entomológico puesto que proviene de masas boscosas, donde la presencia

del robledal favorece el desarrollo de especies de menor porte (sotobosque), sin

embargo durante 20 años aproximadamente, el roble ha sido una especie maderable de

fácil comercio, lo cual ha incidido en que su aprovechamiento sea inadecuado en la

mayoría de los casos, generando así un conflicto debido a la paulatina desaparición y el

establecimiento de vedas a su explotación (Fernández, 1977; Calderón & Sánchez, 2011;

Chamorro et al., 2011).

El mielato es un subproducto metabólico de las cochinillas (Stigmacoccus asper) que se

nutren de savia, éste recurso se observa en forma de gotas pequeñas de un volumen

variable cercano a 100ul (Golan, 2008), presenta un alto contenido de oligosacáridos y es

utilizado por las abejas Apis mellifera para la producción de miel de mielato de roble

(Quercus humboldtti). La composición del mielato varía de acuerdo a la fuente botánica,

la especie del insecto y a las condiciones ambientales. En el roble la producción de éste

recurso es evidenciada por una capa negra sobre la corteza formada por fumaginas;

estos son hongos superficiales que se caracterizan por tener micelios oscuros y

solamente se pueden desarrollar en presencia de grandes cantidades de mielato, que les

sirve como medio de crecimiento (Barth 1970; Mibey 1997; Chamorro García, 2011;

Chamorro et al., 2013;).

En el primer estudio palinológico y entomológico de las mieles de la zonas muestreadas

en éste estudio, Chamorro, Nates Parra y Kondo en el 2013 señalaron que el mielato de

los bosques de roble constituye una fuente de azúcares para las abejas melíferas tan

importante como el néctar en los paisajes andinos fragmentados de la Cordillera Oriental.



nativos de Colombia

De acuerdo al análisis palinológico identificaron en 24 muestras, 2 mieles de mielato y 12

mieles con la presencia de fuentes botánicas como Brassica (Brassicaceae), Eucalyptus

globulus Labill. (Myrtaceae), Weinmannia (Cunoniaceae), Asteraceae y

Melastomataceae. En el este estudio del 2013, los autores indican que las abejas

prefieren el néctar floral ante el mielato y según Barth (1970) la miel de mielato nunca se

produce de forma pura y usualmente puede estar acompañado por porcentajes variables

de miel floral, puesto que las abejas al mismo tiempo que recolectan mielato no dejan de

visitar flores para recoger néctar (Chamorro et al., 2013).

Con el objetivo de aportar a la catalogación de la miel de mielato en Colombia se realizó

la caracterización de su composición fisicoquímica y se evalúo el perfil aromático, el cual

fue comparado con mieles de otro origen botánico. Este trabajo de investigación presenta

las características propias de estas mieles, se compara con referencias internacionales

para mieles de mielato, el índice de kirkwood y se realizó el estudio quimiométrico

utilizando métodos estadísticos multivariados para la diferenciación de mieles de néctar y

mieles de mielato.

2.3 Materiales y Métodos

2.3.1 Muestras de miel

Se seleccionaron apiarios de colmenas de Apis mellifera en áreas con presencia de

bosques de roble previamente reconocidas en zonas ubicadas entre 2400 y 2800 msnm,

en la vertiente occidental de la Cordillera Oriental de Colombia, en los departamentos de

Boyacá, Cundinamarca y Santander. 74 muestras fueron colectadas de cosechas

realizadas entre 2008 y 2011 de 3 asociaciones de apicultores, ASOAPIGAR,

ASOAPIBOY y ASOAPICOM, quienes se ubican en los 20 municipios que se muestran

en la tabla a continuación.


Colombia

59

Tabla 2.1. Número de muestras recolectadas y regiones de origen

Departamento Municipio No. De muestras

Boyacá

Belén, Boavita, Buenavista, Caldas, Chiquinquirá,

Ráquira, San mateo, Soatá Tutazá, Pauna

40

Cundinamarca Guacheta 4

Santander

Charalá, Piedecuesta, San Andres, Santa Bárbara,

Cerrito, Concepción, Enciso, Malaga, Molagavita

30

TOTAL 74

2.3.2 Control de calidad microbiológico

El control de calidad microbiológica se realizó para un grupo de 49 mieles,

correspondientes a 39 mieles de mielato y 10 mieles florales, mediante recuentos

microbiológicos de los grupos indicadores: mesófilos, mohos y levaduras, coliformes y

anaerobios sulfito reductores bajo metodologías ICMF 2000. Así mismo se realizaron

recuentos de Staphylococcus sp., como indicadores de contaminación por contacto

directo con el manipulador y se estableció la presencia de los patógenos específicos

Salmonella sp., Escherichia coli, Clostridium perfringens y Staphylococcus aureus.

2.3.3 Perfil aromático

El análisis de compuestos volátiles se realizó según la metodología propuesta por

Zuluaga et al., 2011, con un equipo de nariz electrónica, Airsense Analytics GmbH PEN3

(Schwerin, Alemania), la cual comprende un arreglo de diez sensores de óxido metálico

(MOS). La evaluación de las mieles se realizó con 3g con una estabilización del

headspace de 20 min, a una temperatura de estabilización de 40 °C, medida por 150

segundos a un flujo de gas a la cámara de sensores de 60 ml/min. Los grupos de

compuestos analizados por ésta metodología son descritos en la siguiente tabla (Tabla

2.2).



nativos de Colombia

Tabla 2.2. Grupo de compuestos asociados a los sensores de óxido metálico (MOS) de la

nariz electrónica

No. Sensor Grupo de Compuestos

1 W1C Compuestos aromáticos 2 W5S Amplio rango de compuestos, especialmente nitrogenados 3 W3C Compuestos aromáticos 4 W6S Principalmente hidrógeno 5 W5C Compuestos aromáticos y alifáticos 6 W1S Hidrocarburos de cadena corta 7 W1W Compuestos azufrados 8 W2S Alcoholes 9 W2W Compuestos azufrados y clorados 10 W3S Compuestos alifáticos de cadena corta

Fuente: Zuluaga Dominguez, 2010

2.3.4 Análisis Fisicoquímicos

Se determinaron 12 parámetros fisicoquímicos de acuerdo a los métodos oficiales y de

referencia.

Tabla 2.3. Parámetros fisicoquímicos y metodologías utilizadas para el análisis de mieles

Parámetro fisicoquímico

Método Referencia Equipo

Humedad Refractometría 969.38 A.O.A.C,

2012;

Refractómetro de mesa ABBE (Euromex, Holanda)

Conductividad eléctrica Conductimetría Bogdanov 2002, Bogdanov et al.,

1997 Mettler Toledo, Suiza

pH Potenciometría Bogdanov et al.,

1997 Mettler Toledo, T70, Suiza Acidez libre y lactónica

y total Titulación

962.19 A.O.A.C, 2012

Contenido de cenizas Gravimetría 920.181 A.O.A.C,

2012 Contenido de minerales (Na, K, Ca, Fe, Mg, Cu y Zn)

Espectroscopia de absorción atómica

968.08 A.O.A.C., 2012

Equipo de absorción atómica AA 240 (Varian Inc., EE.UU.)

Sólidos insolubles

NTC 1273

Rotación específica Polarimetría 920.182 A.O.A.C,

2012 Polarímetro Polax-2L (Atago, Japón)

Azucares reductores Titulación 920.183 A.O.A.C,

2012 --

Color Fotometría Fattori, 2004 Colorímetro Minolta

Colorimetría CIE 1986 Espectrofotometro


Colombia

61

triestímulo Hewlett- Packard 8453A

Actividad diastasa Espectrofotometría 958.09 A.O.A.C,

2012 Espectrofotómetro (JASCO UV/VIS V 530, Japón) Hidroximetilfulfural Espectrofotometría

980.23 A.O.A.C, 2012

2.3.5 Análisis Estadístico

Se realizó estadística descriptiva para el análisis del control de calidad y los valores

fueron comparados con la Resolución 1057 del 2010 del Ministerio de la Protección

Social.

Se realizó una clasificación inicial de las muestras de acuerdo al contenido de

conductividad eléctrica, el cual es descrito en la literatura como un parámetro de calidad

y de autenticidad para las mieles de mielato con un valor superior a 0.8mS/cm (Bogdanov

& Martin, 2002; Council of the European Union, 2002; International Honey Commission,

2008). Conforme a las agrupaciones se realizaron análisis de componentes principales

(PCA), se determinaron variables de peso según Lambda de Wilks y se comprobó la

clasificación de las muestras teniendo en cuenta el método estadístico supervisado de

análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales (PLS-DA) utilizando como

herramienta los programas estadísticos de MATLAB Y MINITAB.

Una vez establecida la clasificación de las muestras por origen botánico, se realizaron

pruebas de hipótesis univariadas para los parámetros fisicoquímicos y el perfil aromático

y se compararon las clases asignadas con el índice de Kirkwood (X). Este índice es

hallado teniendo en cuenta el pH (x1), contenido de cenizas (x2) y rotación específica (X3)

en la fórmula X= -8.3 x1 – 12.3 x2+ 1.4 X3. Aquellas muestras con un índice menor 73.1

son consideradas como mieles de mielato (Kirkwood et al., 1960; Kirkwood et al., 1961;

Campos et al., 2003).

2.4 Resultados y discusión

2.4.1 Control de calidad microbiológico

Teniendo en cuenta la Resolución 1057 del 2010 del Ministerio de la protección social,

los resultados indican que el 73.5% de las muestras cumplen con los requisitos exigidos



nativos de Colombia

en las normas respectivas (Tabla 2.2). Aquellas muestras que no se encuentran dentro

de los parámetros de la norma presentaron recuentos altos de mesófilos y hongos y

levaduras.

Tabla 2.4. Resumen descriptivo de la calidad microbiológica y el cumplimiento acorde

con la Resolución 1057 de 2010.

Grupo Indicador Miel floral Miel de Mielato

Máximo en el estudio (UFC/g)

Máximo permitido (UFC/g)

Recuento de microorganismos mesófilos

90% (9) 89.7% (35) 85x102 100

Recuento de hongos y levaduras

80% (8) 74.4% (29) 21x102 100

Recuento de coliformes Totales

100%

Menos de 10 Menos de 10

Recuento de coliformes fecales

Menos de 10 N.A

Recuento de Staphylococcus sp.

Menos de 10 N.A

Recuento de anaerobio- sulfito reductor

100%

Menos de 10 100

Patógenos Específicos

Salmonella / 25 g 100% Ausencia Ausencia

Staphylococcus aureus/g

Ausencia N.A

Clostridium perfringens/g

Ausencia N.A

Total control de calidad

80% (8) 71.8% (28) 73.5% (36)

*Frecuencia Relativa (Frecuencia Absoluta), N.A: No Aplica

Las mieles de mielato presentaron 71.8% de cumplimiento, en tanto las mieles florales, el

80% de las muestras cumplió con los requisitos de la calidad microbiológica. Tanto las

mieles de mielato como las mieles florales presentaron mayores frecuencias en el

cumplimiento de mesófilos (89.7% y 90%) comparativamente con hongos y levaduras (80

y 74.4%) y todas cumplieron con los requisitos para coliformes totales y fecales.

microorganismos anaerobio sulfito reductores y no se encontró la presencia de los


Colombia

63

patógenos específicos Salmonella sp., E.coli, Staphilococcus aureus y Clostridium

perfringens.

En las visitas de campo, entrevistas con los productores y observación del proceso de

beneficio directamente en los apiarios, se evidenció una ligera dificultad en el proceso de

beneficio por la composición propia de la miel de mielato, puesto que ésta tiende a ser

más densa que otro tipo de mieles, lo cual requiere de un mayor esfuerzo físico por parte

del apicultor para la extracción en la centrífuga manual y así mismo un periodo de tiempo

ligeramente más largo para lograr extraer la miel de los cuadros lo mejor posible. Así

mismo la adherencia del producto a las superficies requiere de los apicultores una mejor

limpieza de los equipos. Teniendo en cuenta el tiempo de exposición de éste producto en

el proceso de beneficio, la riqueza en azúcares inherente a este tipo de miel y las

condiciones de bosque húmedo de su origen botánico, es posible considerar una mayor

sensibilidad de éste producto sobre la presencia de hongos y levaduras, no obstante el

hecho de que la mayoría de mieles no presenten estos mismos recuentos, indica que los

apicultores requieren mejorar o estandarizar sus procesos productivos para lograr cumplir

con la calidad esperada para un producto de gran potencial como el del presente estudio.

2.4.2 Perfil aromático

Se realizó el análisis de componentes principales (PCA) para las señales de los

compuestos aromáticos analizados por los 10 sensores de la nariz electrónica, el cual

mostró una explicación de la varianza del 85.26% a partir de dos componentes. La

distribución de los grupos botánicos inicialmente no se observa de manera definida

cuando se tienen en cuenta todos los sensores en el análisis (figura 2-1. A,B).



nativos de Colombia

Figura 2-1: Análisis de componentes principales para los compuestos volátiles de

mieles examinados por nariz electrónica

-4 -2 0 2 4 6 8

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

score plot

PC 1 - EV = 71.17%

PC

2 -

EV

= 1

4.0

9%

class 1

class 2

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

loading plot

PC 1 - EV = 71.17%

PC

2 -

EV

= 1

4.0

9%

W1C

W5S

W3C

W6S

W5C

W1S

W1W

W2S

W2W

W3S

Miel de mielato de roble Miel de otras fuentes Botánicas

A. B.

2.4.3 Análisis Fisicoquímicos

Conductividad eléctrica, cenizas y contenido de minerales

El promedio para el parámetro de conductividad eléctrica en mieles de mielato fue de

1.0290.3 mS/cm y en mieles florales fue de 0.542mS/cm (figura 2-2). Entre estas mieles

se encontraron diferencias significativas con la prueba de Mann-Withney con un p valor

inferior a 0.01. El valor promedio obtenido en las mieles de mielato correspondió a los

reportes de literatura de rangos entre 0.22 y 2.41mS (Accorti et al., 1986; Bogdanov,

2002; Tsigouri et al. 2004). En la norma de calidad para miel de abejas de la Unión

Europea, la conductividad mínima en mieles de mielato es de 0.8 mS/cm, de tal forma las

mieles de mielato colectadas en la zona andina oriental de Colombia cumplen con éste

parámetro diferencial en mieles con este origen botánico.


Colombia

65

Figura 2-2: Conductividad eléctrica según el origen botánico y comparación con el

límite europeo para mieles de mielato

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Mielato de Roble Otras fuentes

Origen botánico de la miel

mS/cm

Valor mínimo para corresponder a miel de mielato según el límite europeo :0,8 mS/cm

a

b

(a,b) p<0,01, Diferencias significativas halladas por prueba U de Mann-Whitney

En el contenido de cenizas se presentaron valores por lo general más altos en mieles de

mielato de roble, con un promedio de 0.45% (figura 2-3). Este resultado se encontró de

acuerdo con los valores reportados en la literatura y con el límite recomendado por Unión

Europea de un máximo de 1% (Lachman et al., 2007; Bogdanov, Haldimann, et al. 2007;

Pisani, 2008; Pohl 2009; Bogdanov 2009). Para mieles en el que su origen botánico es el

néctar floral se reportan valores entre 0.1–0.3%, rango para el cual las mieles de origen

floral en éste estudio, presentaron valores semejantes con un promedio de 0.28%.



nativos de Colombia

Figura 2-3: Contenido de cenizas según el origen botánico y comparación con la

norma europea de calidad para miel de abejas

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2



%

Valor máximo para corresponder a miel de mielato según el límite europeo :1%

a

b

(a,b) p=0,04, Diferencias significativas halladas por prueba de Mann-Whitney

El contenido de minerales en las mieles de mielato de roble colombianas se encontró

entre 1.7 y 1108 mg/kg (K:1108.4mg/kg, Na:145mk/kg, Ca:95.9 mg/kg, Fe: 6.86 mg/kg,

Mg:62.3 mg/kg, Cu:1.75mg/kg, Zn:17.4mg/kg), donde el calcio fue el único mineral que

se encontró con un valor promedio mayor en mieles de otro origen botánico que en

mieles de mielato, con 110.9mg/kg y aunque no se presentaron diferencias significativas

en éste estudio, éste tipo de diferencias con mieles de mielato ya ha sido reportado en la

literatura (Lachman J., 2007). Los minerales analizados en éste estudio sobre este tipo

de mieles, presentaron valores dentro de los rangos reportados en la literatura entre 1.07

y 4023 mg/kg (Hernández et al., 2005; Pisani, 2008; Pohl 2009). La Organización de las

Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura -FAO-, en la revisión del año 2000

del Codex Alimentarius, indica que el contenido de potasio es mayor en mieles de mielato

que en mieles florales; esta proporción se encontró de igual manera en éste estudio con

diferencias significativas (figura 2-4).


Colombia

67

Figura 2-4: Contenido de minerales según el origen botánico de las mieles de la zona

andina

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

200,0

220,0

Na Ca Mg Zn Fe Cu

mg/kg

Mielato Otras fuentes

0,0

200,0

400,0

600,0

800,0

1000,0

1200,0

1400,0

1600,0

1800,0

2000,0

Mielato de Roble

Otras fuentes

mg/kg


a

b

a

(a,b) p<0,01, Diferencias significativas halladas por prueba U de Mann-Whitney(a,b) p<0,01, Diferencias significativas halladas en Fe por prueba t de Student(a,a) p>0,05, Sin diferencias significativas halladas por prueba U de Mann-Whitney

a

b

a

a

a

a

aa

b

b b

K

La conductividad está relacionada fundamentalmente con el contenido de sales

minerales, ácidos orgánicos, proteínas y posiblemente con compuestos como azúcares

(Crane, 1975), de tal forma cuando estos parámetros son mayores, la conductividad es

mayor (Bogdanov et al., 1997; Bogdanov et al. 2000). Esta relación se encontró

igualmente en este estudio, debido a que el contenido de estos parámetros fue mayor en

mieles de mielato.

pH y Acidez

Las mieles de mielato presentaron valores de pH de 4.4, acidez lactónica de 0.6meq/kg,

acidez libre de 36.1meq/kg y acidez total (36.9meq/kg), en tanto las mieles de otro origen

botánico presentaron un pH de 4.0, acidez libre de 29.6meq/kg, acidez total de

30.5meq/kg y mayor acidez lactónica (0.8meq/kg) con respecto a las mieles de mielato,

aunque no con diferencias significativas (figura 2-5).



nativos de Colombia

Figura 2-5: Acidez lactónica y pH según el origen botánico de las mieles de la zona

andina

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

pH Acidez lactónica (meq/kg)


a

(a,b) p<0,01, Diferencias significativas en pH por prueba de Mann-Whitney(a,a) p>0,05, Sin diferencias significativas en A. lactónica por prueba de Mann-Whitney

ab

a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0



a

(a,b) P<0,01, Diferencias significativas en pH por prueba de Mann-Whitney(a,a) P>0,05, Sin diferencias significativas en A. lactónica por prueba de Mann-Whitney

ab

a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

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6,0

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a


ab

a

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a


ab

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a


ab

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a


ab

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a


ab

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ab

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a


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a


ab

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a


ab

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ab

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a


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0,0

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a


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0,0

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8,0

9,0

10,0



a


ab

a

En las mieles de mielato de roble colombianas, se encontró mayor acidez libre y total

comparada con mieles de otro origen botánico, mostrando diferencias significativas

(Figura 2-5). En mieles de origen floral, la acidez total es un parámetro que presenta

generalmente mayores valores (Gürel et al., 1998; Primorac, Angelkov, Mandić, et al.,

2009), no obstante Ruoff en el 2006, indica que algunas veces las mieles de néctar

pueden presentar menores valores comparativamente con mieles de mielato. La acidez

según los límites europeos presenta valores menores a 50 meq/1000 g (Bogdanov et al,

2000), límite dentro del cual se encontraron las mieles de la zona andina.


Colombia

69

Figura 2-6: Acidez libre y total según el origen botánico y comparación con el límite

europeo para mieles de mielato

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Acidez libre Acidez total

meq/kg


aa

b b

Valor máximo para corresponder a miel de mielato según el límite europeo :50 meq/kg


Al igual que en la conductividad eléctrica y contenido de cenizas, el contenido de acidez

total y pH fueron mayores en mieles de mielato (figuras 2-3, 2-5, 2-6), lo cual se

encuentra acorde con la literatura internacional, donde se presentan rangos de pH entre

3.6 y 6.91, acidez lactónica entre 0 y 9.7 meq/kg, acidez libre entre 14.2 y 52.5 y acidez

total de 62.71 (Persano et al., 1995; Bogdanov, 2009, Karkacier et al., 1992; Persano et

al., 1995; Karkacier et al., 1998; Sanz et al., 2005; Pérez et al. 2007; Vela et al. 2007;

González Lorente, De Lorenzo Carretero, & Pérez Martín, 2008; Bentabol Manzanares et

al., 2011),

Color

En las mieles de mielato de roble se observaron colores oscuros con algunos visos

rojizos y/o vino tinto brillante correspondientes a un promedio 88.7 mm en la escala

Pfund, el cual se refiere a colores ámbar. En las mieles de diferente origen botánico

también se encontró un promedio correspondiente a colores ámbar con un promedio un

ligeramente más bajo de 73.6mmPfund.



nativos de Colombia

Figura 2-7: Color en la escala Pfund de mieles de diferente origen botánico

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0



mmPfund

a

b

(a,b) p<0,01, Diferencias significativas por prueba U de Mann-Whitney

Como sucede con los anteriores parámetros fisicoquímicos, el color está correlacionado

con el contenido de minerales, y así mismo el valor promedio en la escala milimétrica de

Pfund es más alto en mieles de mielato, presenta diferencias significativas (p<0.01) con

respecto a las mieles florales. Este resultado sugiere un mayor contenido de minerales

en mieles más oscuras como se reporta a nivel internacional (Anklam 1998; Fernández-

Torres et al., 2005; Kasperová et al., 2012). .


Colombia

71

Figura 2-8: Color de acuerdo a las coordenadas triestímulo de CIELAB

0

20

40

60

80L*

a*

b*Cab

hab


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5



mS/cm

ΔEab* = 25.2

Diferencias significativas en L*,a* por prueba de Mann-Whitney con p<0,01Diferencias significativas en hab por prueba de t de Student p<0,01

p>0,01. Sin diferencias significativas en b* y Cab por prueba de Mann-Whitney

De acuerdo a la colorimetría triestímulo (CIE, 1986), las mieles de mielato presentaron en

promedio una menor claridad (L*:42.1), mayores matices rojo (a*:14.6) y amarillo

(b*:24.07), una cromaticidad o Cab* de 33.7 y tono o hab de 65.1; que en mieles de otras

fuentes como el néctar, con una mayor claridad (L*:65.5) y menores matices rojo (a*:5.4)

y amarillo (b*:22.9) una cromaticidad de 30.4 y una tonalidad de 76.04. La diferencia en

la percepción del color entre miel de mielato y mieles de otras fuentes botánicas (ΔEab*)

presentó un valor de 25.2, lo cual indica que el ser humano puede fácilmente diferenciar

estas mieles por el color. Las magnitudes correspondientes a la respuesta visual en

mieles de mielato fueron compatibles con otros estudios con matices de a* entre 0.17 y

23.08 y de b* entre -4.8 y 36.1 (Terrab et al., 2003; Ortiz Valbuena, 2005), no obstante la

claridad en mieles de mielato de robles colombianas fue mayor que la reportada en los

estudios presentados por Ortíz y Terrab y compañía con valores entre 4.5 y 23.7.

Azúcares y rotación específica

La miel de mielato presentó 6.9% de contenido de sacarosa y 29.6% de glucosa, valores

semejantes a los econtrados en mieles con otro origen botánico con 6.7% de sacarosa y



nativos de Colombia

30.8 de glucosa; mientras que el contenido de fructosa presentó diferencias significativas,

siendo mayor el promedio de fructosa en mieles de mielato con 41.5% y menor en mieles

de otro origen botánico con 34.7%.

Figura 2-9: Contenido de glucosa, fructosa y sacarosa de según el origen botánico

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

Sacarosa Glucosa Fructosa

%


a

(a,b) p=0,01, Diferencias significativas en fructosa por prueba de Mann-Whitney(a,a) p>0,05, Sin diferencias significativas en sacarosa y glucosa por prueba de Mann-Whitney

Glucosa + Fructosa. p=0.624, Glucosa/Fructosa. p<0.01,g

a a

a

a

b

En cuanto a la relación entre glucosa y fructosa (Fructosa/Glucosa) se encontró un

promedio en mieles de mielato un promedio de 1.3 con diferencias significativas (p<0.01)

frente a mieles de otros origenes botánicos con un promedio de 1.1. En los límites

europeos con respecto al contenido glucosa mas fructosa esta especificado un mínimo

45g/100g para mieles de mielato (Council of the European Union 2001), límite para el

cual las mieles de este estudio se encuentran por encima con un valor promedio de

69.2g/100g.

El contenido de azúcares reductores fue de 66.68.7% y de azúcares totales de

71.46.7% en mieles de mielato y de 72.16.7% de azúcares reductores y 85.46.4% de

azúcares totales en mieles con otras fuentes botánicas (figura 2-10).


Colombia

73

Figura 2-10: Contenido de azúcares reductores y totales según el origen botánico y

comparación con el límite europeo para mieles de mielato

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

Azúcares Reductores Azúcares Totales

%


aa

ab

Valor mínimo para corresponder a miel de mielato según el límite europeo :45 meq/kg

(a,b) p=0.02, Diferencias significativas en A. Totales por prueba t de Student(a,a) p=0,1 Sin diferencias significativas en A. Reductores por prueba t de Student

La miel de mielato contiene menores cantidades de glucosa (Siddiqui, 1970; Doner 1977;

Moreira et al., 2001) y fructosa y mayores valores de sacarosa aparente (Tseko, 2008;

Thrasyvoulou, 2008). Estos resultados son semejantes a lo reportado en la literatura con

respecto al menor contenido de azúcares reductores y totales, mas no con los contenidos

de fructosa, glucosa y sacarosa. Esto puede deberse a que como lo indica Chamorro en

el 2013, las abejas tienen diversas fuentes de pecoreo, preferiblemente de fuentes

florales, así la miel de mielato puede resultar mezclada con otras fuentes e influir en el

contenido de carbohidratos.

En cuanto a la rotación específica se encontraron diferencias significativas entre el origen

botánico de las muestras con valores superiores para las mieles de mielato de roble (-

0.7) y menores para las mieles de otras fuentes botánicas (-6.9). En la literatura la

rotación específica en mieles de mielato se encuentra entre -7.8 y 30 y usualmente se

indican valores positivos para estas mieles (Kirkwood et al, 1960; Kirkwood et al, 1961;

Sacchi et al 1963; Battaglini et al. 1973; Piazza et al, 1991; Persano Oddo et al., 1995;

Persano Oddo et al., 1997).



nativos de Colombia

Figura 2-11: Rotación específica de muestras de miel con diferente origen botánico

-20,0

-15,0

-10,0

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0



a

b

(a,b) p=0,01. Diferencias significativas por prueba de Mann-Whitney

Los valores positivos de rotación especifica corresponden a una orientación

dextrorotatoria, ésta orientación se atribuye en las mieles de mielato al alto contenido y

amplia variedad de oligosacáridos, entre otros melecitosa y elrosa (Foldhazi 1994;

Ivanov, 1986), los cuales son fuertemente dextrorrotatorios. La rotación positiva se

encuentra también en mieles adulteradas y no debe confundirse con mieles de mielato,

por ello deben tenerse en cuenta otros parámetros fisicoquímicos aquí presentados que

fácilmente las pueden diferenciar.

Humedad

El contenido de humedad de las mieles procedentes de la zona andina no presentó

diferencias significativas en el origen botánico de mieles, con un promedio de 16.6% en

mieles de mielato y de 17.1% en mieles de otras fuentes botánicas. Este contenido

coincide con lo demostrado en otros estudios de mieles de mielato (Bacandritsos, 2006;

Marghitas et al. 2008).


Colombia

75

Figura 2-12: Contenido de humedad según el origen botánico y comparación con el

límite europeo para mieles.

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

12,5

15,0

17,5

20,0

22,5

25,0



%

Valor máximo recomendado por los límites europeos para mieles:<20%

a a

(a,a) p=0,125, Sin diferencias significativas por prueba t de Student

Las mieles de mielato según la literatura presentan un rango de 13-23.3% en el

contenido de humedad, el cual es usualmente similar a mieles de origen floral, sin

embargo es frecuente encontrar en mieles de mielatos, contenidos bajos (Bacandritsos,

2006; Marghitas et al. 2008).

Según los análisis univariados de los parámetros fisicoquímicos se encontraron

diferencias significativas entre mieles de mielato y mieles de otras fuentes botánicas de

acuerdo a las variables de conductividad eléctrica; contenido de cenizas y minerales (K,

Na, Zn, Fe y Cu); pH, acides libre y total; color en la escala Pfund y en las variables de

colorimetría triestímulo L*, a* y hab; contenido de fructosa y de fructosa/glucosa;

azucares totales y rotación específica. Dentro estos parámetros en las mieles de mielato,

las variables que presentaron un promedio significativamente menor con respecto a las

mieles de otro origen botánico fueron el contenido de azúcares totales y las variables de

colorimetría triestímulo L* y hab. Otras variables analizadas para éstas mieles, pero que

debido a la ausencia de diferencias significativas, no son recomendadas para un análisis

discriminante, son el contenido de los minerales Ca y Mg, el contenido de sacarosa,

glucosa, glucosa más fructosa y azucares reductores, acidez lactónica, las variable de

triestímulo b* y Cab* y el contenido de humedad.



nativos de Colombia

A continuación se encuentran los análisis multivariados mediante el uso de análisis de

componentes principales teniendo en cuenta los parámetros fisicoquímicos (Figura 2-13

A y B). El PCA muestra una distribución con una varianza explicada del 82% a partir de 7

componentes. Dentro de ésta distribución los componentes 1 y 2 explican el 46.27% de

la varianza y se observan grupos definidos por el origen, correspondientes a las mieles

de mielato (Figura 2-13 A) y a las mieles florales (Figura 2-13 B).


mieles según su origen botánico

-6 -4 -2 0 2 4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

score plot

PC 1 - EV = 33.11%

PC

2 -

EV

= 1

4.8

2%

class 1

class 2

A. B.

-0.3 -0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

loading plot

PC 1 - EV = 33.11%

PC

2 -

EV

= 1

4.8

2%

pH

A. libre

A. lactónica

A. total

Humedad

Cenizas Sac

Glu

Fru Glu +Fruc

Fru/Glu

G:W

Az. Reductor

Az. Total

AD

RE

Color

Na

K

CaFe

Mg

Cu

Zn

CE


Variables en loading plots: CE:Conductividad eléctrica, cenizas,minerales (K, Na, Ca, Fe, Mg, Cu y Zn), pH, A. lactónica:Acidez lactónica, A. libre: Acidez libre, A. Total: Acidez total, Sac:Sacarosa

Rotación específica, Glu:Glucosa, Fru:Fructosa, Glu+Fru:Glucosa más Fructosa, G:W

Glucosa/Contenido de humedad, Az.Reductor: Azucares reductores, Az. Total: Azucares totales, RE: Rotación Específica, AD: Actividad Diastasa, Color y Humedad.

Las variables que explican la agrupación de las mieles de mielato son precisamente

aquellas que en los análisis univariados presentaron diferencias significativas y un mayor

contenido en estas mieles. Estas variables son la conductividad eléctrica, contenido de

cenizas y los minerales K, Cu, Na, Fe y Zn, pH y acidez libre y total, color y

fructosa/glucosa. Una variable que no presentó diferencias significativas pero que si

presenta un mayor contenido en mieles de mielato, es el Mg (figura 2-13 A, B), motivo

por el cual este mineral se encuentra en el cuadrante donde se observan las mieles de

mielato. Las mieles de otro origen botánico son explicadas por las variables con

diferencias significativas por su menor contenido mayor contenido de fructosa y azúcares


Colombia

77

totales. Las variables que mejor explican la variación fueron identificadas por Lambda de

Wilks, donde la conductividad eléctrica, acidez lactónica, el contenido de minerales,

glucosa y sacarosa y el indicador de fructosa/glucosa, explican la distribución en un PCA

con cinco componentes, una varianza del 80% y de los cuales los componentes 1 y 2

explican el 47.93%.

Generalmente se presenta una correlación entre el contenido de cenizas, conductividad,

pH, acidez y color y como se indicó anteriormente, las mieles más oscuras son las que

tienden a presentan un mayor contenido de éstos parámetros, como las mieles de

mielato de este estudio; las cuales se encuentran asociadas en los mismos cuadrantes

en el análisis de componentes principales.

Al determinar las variables con mayor peso por la prueba de Lambda de Wilks sobre los

parámetros fisicoquímicos que presentaron diferencias significativas, se encontró que las

variables que mejor explican la distribución de las muestras fueron la conductividad

eléctrica, el contenido de cenizas, pH, acidez libre y rotación específica. Estas fueron

utilizadas para realizar un PCA que con un solo componente, se logró explicar el 70.5%

de la varianza (figura 2-14 A, B). En el score plot se observa una división evidente entre

el origen botánico, debido a que las variables seleccionadas presentan un mayor

contenido en mieles de mielato y por ello se ubican en cuadrantes diferentes con

respecto a las mieles de otro origen botánico, además porque éstas últimas presentan un

menor contenido de éstas variables.



nativos de Colombia


variables de peso Lambda de Wilks con diferencias significativas en el origen

0 10 20 30 40 50 60

-4

-3

-2

-1

0

1

2

score plot

samples

PC

1 -

EV

= 7

0.5

%

class 1

class 2


A. B.

Variables en loading plots: CE:Conductividad eléctrica, cenizas, pH, A. libre: Acidez libre, RE: Rotación Específica

1 2 3 4 5

-0.5

-0.48

-0.46

-0.44

-0.42

-0.4

-0.38

-0.36

-0.34

-0.32

loading plot

variables

PC

1 -

EV

= 7

0.5

%

pH

A. libre

Cenizas

RE

CE

Considerando una matriz de 44 muestras, se identificaron nuevamente las variables de

peso por lambda de Wilks, esta vez teniendo en cuenta el análisis de perfil aromático

junto con los parámetros fisicoquímicos. Las variables identificadas con mayor

importancia en la explicación de la distribución de los datos, fueron la conductividad

eléctrica, el contenido de cenizas y sensores de nariz electrónica W1C, W5C y W5S.

Estas variables analizadas en un PCA presentaron a las mieles de mielato en un grupo

explicado principalmente por la conductividad eléctrica y el contenido de cenizas, debido

a que sus valores promedio son mayores en estas mieles; y por los sensores, en especial

de compuestos nitrogenados (W5S) (figura 2-15 A,B). Por otra parte las mieles de

diferente origen botánico, forman un grupo más compacto explicado por su baja

conductividad eléctrica y bajo contenido de cenizas y por los sensores que determinan

compuestos aromáticos y alifáticos.


Colombia

79

Figura 2-15: Análisis de componentes principales para los análisis fisicoquímicos y

análisis de compuestos volátiles por nariz electrónica

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

score plot

PC 1 - EV = 63.8%

PC

2 -

EV

= 2

2.1

8%

class 1

class 2


A. B.

Variables en loading plots: CE:Conductividad eléctrica, cenizas, W1C:Compuestos aromáticos,W5C:Compuestos aromáticos y alifáticos, W5S:Amplio rango de compuestos,

especialmente nitrogenados

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

loading plot

PC 1 - EV = 63.8%P

C 2

- E

V =

22.1

8%

Cenizas

W1C

W5S

W5C

CE

Con el PCA exclusivamente del perfil aromático se logró una explicación con un solo

componente de máximo 74% y con solamente los análisis fisicoquímicos se logró un

máximo de 82%, en tanto el uso de los parámetros fisicoquímicos junto con el perfil

aromático en el análisis de PCA permitió una mayor explicación de la distribución grupal

de las muestras del 85.4% con dos componentes principales.

De acuerdo a las variables de peso identificadas por Lambda de Wilks se evaluó la

clasificación de las muestras por PLS-DA, para el cual se obtuvo una tasa de no error en

el entrenamiento de 1 y en la validación de 1. Este análisis comparado con el indice de

kirkwood, presentó un valor de asignación grupal de mieles de mielato semejante cuando

son identificadas inicialmente con éste origen botánico, sin embargo según el índice de

kirkwood, 14 de las muestras planteadas inicialmente como mieles florales, no tendrían

éste origen, sino que serían mieles de mielato (tabla 2.5).



nativos de Colombia

Tabla 2.5. Clasificación de mieles de acuerdo a PLS-DA e indicador de Kirkwood.

Clase Predicha por

entrenamiento Predicha por

validación

Índice de Kirkwood

Real Miel de mielato

Miel floral

Miel de mielato

Miel floral

Miel de mielato

Miel floral

Miel de mielato 21 0 21 0 19 2

Miel floral 0 23 0 23 14 9

El indice de Kirkwood presento un portentaje de clasificación acertado de muestras de

mieles de mielato en 19 de 21 muestras, correspondiente al 90% con respecto a las

clases determinadas por PLS-DA y éste modelo obtuvo 21/21, es decir un 100%.

Teniendo en cuenta los primeros hallazgos palinológicos y entomológicos reportados

para las mieles de mielato de roble colombianas, donde sugieren un mayor porcentaje de

muestras tipo mezcla entre mielato y diferentes fuentes botánicas (Chamorro et al.,

2013); es probable que aquellas muestras confundidas por el índice de Kirkwood sean

mezclas de éstas fuentes. Al tener en cuenta el perfil aromático y parámetros

fisicoquímicos son identificadas estas mieles con una tasa de no error de 1, lo cual puede

indicar el peso del origen botánico sobre la muestra y por ello son semejantes los

resultados de clasificación entre la mieles originalemente planteadas como provenientes

de mielato.

De acuerdo a la clasificación determinada por PLS-DA, a continuación se presenta la

tabla con el promedio y la desviación estándar de los parámetros fisicoquímicos

determinados en mieles de mielato de roble y son comparados con los rangos reportados

para mieles de mielato en general.


Colombia

81

Tabla 2.6. Características fisicoquímicas de mieles de mielato de roble de la zona andina

oriental de Colombia.

Miel de mielato de roble Referencias Miel de

mielato

Parámetro Unidad Media ± Des.Est Mínimo Máximo

Conductividad eléctrica

mS/cm 1.0 ± 0.3 0.22 2.41

Cenizas % (Base

seca) 0.451 ± 0.272 0.002 6.47

Na mg/kg 145.038 ± 54.601 8.51 255,37 K mg/kg 1108.360 ± 702.305 333 4506.9

Ca mg/kg 95.993 ± 35.168 3.72 409 Fe mg/kg 6.869 ± 2.821 0.386 13.7 Mg mg/kg 62.300 ± 26.308 1.48 150 Cu mg/kg 1.753 ± 1.115 0.228 3.317 Zn mg/kg 17.410 ± 11.063 0.669 39.7 pH

4.391 ± 0.376 3.6 6.91

Acidez libre meq-Kg 36.123 ± 8.327 14.2 52.5 Acidez

lactónica meq-Kg 0.565 ± 0.764 0 9.7

Acidez total meq-Kg 36.913 ± 8.044 7 62.71

Color mm

Pfund 88.675 ± 23.906 28.89 150

L*

42.415 ± 3.666 4.455 23.7 a*

14.618 ± 2.107 0.17 23.08

b*

32.335 ± 4.390 (-4.79) 36.06 Cab

34.342 ± 4.002

Sacarosa % 6.862 ± 1.828 0 14 Glucosa % 29.696 ± 6.735 13.5 40.7 Fructosa % 41.472 ± 3.489 22.1 42.9 Glu +Fruc % 69.260 ± 11.957 35.7 79.3

Fru/Glu

1.371 ± 0.232 0.8 1.69 G:W

1.751 ± 0.347

Azúcares Reductores

% 66.620 ± 8.775 55.73 84.75

Azúcares Totales

% 71.476 ± 6.723 66.47 84.75

Rotación Específica

-0.699 ± -10.616 (-7.8) 30

Humedad % 16.569 ± 1.461 13 23.27 Sólidos

Insolubles % 0.028 ± 0.013 0 0.09

Actividad Diastasa

ND 25.632 ± 28.140 9 62.1

HMF mg/kg 4.137 ± 3.391 0 58.8 Kirkwood 61.414 ± 14.563 43.58 70.77

Referencias: Persano et al., 1995; Mateo & Bosch-Reig, 1997; Gürel et al., 1998; Ohe et al., 2000; Bogdanov & Martin, 2002; Campos et al., 2003; Dinkov, 2003; Lazaridou et al.,2003; Sabatini & Barbattini,

2003; Terrab et al., 2003; Bogdanov et al., 2004; Sahinler & Gul, 2004; ; Persano Oddo & Piro, 2004; Sahinler & Gul, 2004; Tsigouri et al., 2004; Golob et al., 2005; Vorlová et al., 2005; Bacandritsos et al., 2006; Vargas,

2006; Bogdanov et al., 2007; Bogdanov & Gfeller, 2006; Bacandritsos et al., 2006; Bogdanov et al., 2007; Conti et al., 2007; Lachman et al.,2007; Bogdanov et al., 2008; Georgiev et al., 2008; Pisani et al., 2008;

Bogdanov, 2009; Conti et al., 2007; International Honey Commission, 2008; Marghitas et al., 2008; Mića et al., 2008; Primorac et al., 2009; Bogdanov, 2009; Pohl, 2009; Primorac et al., 2009; Chudzinska &

Baralkiewicz, 2010; Gallina et al., 2010; Bentabol et al., 2011; Vanhanen et al., 2011; Kasperová et al., 2012; Kędzierska-Matysek et al., 2013



nativos de Colombia

Actualmente la norma técnica nacional no contempla lineamientos para la miel de mielato

de roble colombiana debido a su reciente reconocimiento en el país; de manera que los

resultados fueron comparados con los límites europeos ya que estos sugieren los valores

de referencia para este tipo de mieles. Por otra parte las relaciones más divulgadas en la

literatura con respecto a los parámetros fisicoquímicos se encontraron acorde con la

conductividad eléctrica, contenido de cenizas y minerales y pH y acidez, debido a que los

valores para mieles de mielato se mantuvieron más altos que en mieles de otras fuentes

botánicas. La única relación que no se encontró acorde a lo usualmente reportado en la

literatura, fue el contenido de sacarosa, glucosa y fructosa, debido a que en estas mieles

se presentaron mayor contenido de glucosa y fructosa y menor contenido de sacarosa;

sin embargo el contenido de azúcares reductores y totales, al igual que la rotación

específica si fueron semejantes a lo usualmente reportado en mieles de mielato.

Agradecimientos

Los autores presentan agradecimientos a las asociaciones de apicultores de

ASOAPIBOY, ASOAPIGAR y ASOAPICOM, al Ministerio de Agricultura y Desarrollo

Rural por la financiación del programa de investigación denominado Estrategias para

establecer la denominación de origen de productos de las abejas en Colombia, del cual

hizo parte éste estudio. A la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá y en

particular al personal del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y del laboratorio

de Microbiología Veterinaria y de Zootecnia.

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3. Valoración de propiedades bioactivas presentes en mieles de mielato de roble y mieles de origen floral de la región andina

de Colombia

Bioactive properties of nectar honey and oak honeydew honey from the Andean

zone of Colombia

M. Viviana Gamboa Abril1*, Judith Figueroa Ramírez2, Consuelo Díaz-Moreno3


1. Grupo en Ciencia y Tecnología Apícola -AYNI- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia

2. Profesora asociada, Grupo en Ciencia y Tecnología Apícola -AYNI- Facultad de Medicina

Veterinaria y Zootecnia

3. Profesora asociada, Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos -ICTA-

* Autor a quien se debe dirigir la correspondencia: [email protected]

3.1 Resumen

50 muestras de miel de mielato de roble y 30 mieles de néctar de abejas Apis mellifera

fueron colectadas en la cordillera oriental para evaluar su bioactividad en cuanto a la

capacidad antibacteriana, antioxidante y contenido de fenoles totales. La capacidad

antibacteriana fue evaluada mediante la técnica de concentración mínima inhibitoria por

microdilución en mieles con y sin actividad del compuesto peróxido de hidrógeno frente a

siete cepas bacterianas de referencia ATCC: Escherichia coli, Salmonella enterica,

Klebsiella pneumoniae, Kocuria rhizophila, Staphylococcus aureus, Bacillus subtillis y



nativos de Colombia

Pseudomonas aeruginosa. Las propiedades antioxidantes fueron evaluadas por

espectrofotometría de acuerdo al método de actividad antioxidante equivalente a Trolox

(TEAC) y al contenido de fenoles totales por el método de Folin-Cicalteau. Las mieles de

mielato de roble con todos sus compuestos activos presentaron medianas de CMI entre

10 y 20% y en mieles de mielato sin peróxido de hidrógeno, medianas de CMI entre 20 y

40%. Las mieles de néctar completas y sin actividad peróxido presentaron medianas de

CMI entre 20 y 80%. La capacidad antioxidante de mieles de mielato de roble fue de

75.154.1mmol Trolox/100g miel y de mieles de néctar fue de 85.356.9 mmol

Trolox/100g miel. El contenido de fenoles totales en mieles de mielato de roble fue de

67.623.7mg ácido caféico/g miel y en mieles de néctar fue de 34.617.6 7mg ácido

caféico/g miel.

Palabras Clave: Actividad No peróxido, antibacterial, antioxidante, Folin-Cicalteau, TEAC

Abstract

50 samples of oak honeydew honey and 30 samples from nectar honeys produced by

Apis mellifera were collected in the Andean region to assess the bioactive properties. The

antibacterial capacity was assessed using the technique of minimum inhibitory

concentration by microdilution in honeys with and without activity of the hydrogen

peroxide compound, over seven ATCC reference strains: Escherichia coli, Salmonella

enterica, Klebsiella pneumoniae, Kocuria rhizophila, Staphylococcus aureus, Bacillus

subtilis and Pseudomonas aeruginosa. The antioxidant properties were evaluated by

spectrophotometry according to the method of Trolox equivalent antioxidant activity

(TEAC) and total phenol content by Folin-Cicalteau. In Oak Honeydew honeys the

antibacterial capacity was found with MIC medians between 10 and 20% and when

analyzed without peroxide activity, these honeys presented MIC between 20 and 40%.

Nectar honeys with and without peroxide activity presented MIC medians between 20 and

80%. The antioxidant activity was found in oak honeydew honeys with values of

75.154.1mmol Trolox/100g honey and in nectar honeys of 85.356.9 mmol Trolox/100g

Capítulo 3 91

honey. Content of total phenol was of 67.623.7mg caffeic acid/g of oak honeydew

honey and of 34.617.6 7 mg caffeic acid/g of nectar honey.

Keywords: Non peroxide activity, antibacterial, antioxidant, Folin-cicaulteau, TEAC

3.2 Introducción

Las abejas Apis mellifera entre sus recursos botánicos utilizan el néctar de las flores y el

mielato (subproducto metabólico dulce de insectos fitófagos) para la elaboración de la

miel. La única miel de mielato hasta ahora reportada en el país, es la miel de mielato de

roble (Quercus humboldtti), la cual se produce en áreas con masas boscosas ubicadas

en la cordillera oriental. El recurso botánico que las abejas colectan para la elaboración

de éste tipo de miel es resultado de la extracción de la savia por parte del insecto

Stigmacoccus asper (Chamorro et al., 2013). Las características composicionales y

cualidades sensoriales de las mieles pueden variar dependiendo de la fuente botánica y

de igual manera sus propiedades bioactivas son influenciadas por el recurso (Bogdanov,

1997; Persano Oddo y Piro, 2004; Soria et al., 2005; Montenegro et al., 2009; Escuredo

et al., 2012; Nates-Parra et al., 2013). Entre las propiedades bioactivas de las mieles se

atribuyen las capacidades antimicrobianas y antioxidantes, las cuales suelen presentarse

con mayor potencial en mieles de mielato (Bogdanov, 1997, 2008; Dinkov, 2003; Vorlová

et al., 2005). Ejemplo de ello son las diferencias significativas (P < 0.01) encontradas

entre mieles de néctar y mieles de mielato de la República Checa, con un efecto más alto

por parte de las mieles de mielato. Este estudio encontró igualmente que a mayor

conductividad en la miel, mayor actividad antimicrobiana con un coeficiente de

correlación estadísticamente significativo (P < 0.05). Con el objetivo de evaluar las

propiedades bioactivas en mieles de mielato roble y mieles de néctar procedentes de la

región andina donde se ubican los departamentos de Boyacá, Cundinamarca y

Santander; fueron evaluados el contenido de fenoles totales, la capacidad antioxidante y

capacidad antibacteriana con y sin actividad peróxido sobre éstas mieles.



nativos de Colombia

Capacidad Antibacteriana

Históricamente se conoce la utilidad de los productos naturales como la miel en medicina

tradicional de muchas culturas para el tratamiento de heridas sépticas, cicatrización de

lesiones de piel, quemaduras, úlceras crónicas, alergias y afección de garganta entre

otras (Allen et al., 1991); evidencia de ello es el papiro de Ebers 1500 años a. C y autores

como Hipocrates registran en el conocimiento tradicional, cultural y en medicina natural,

el uso de la miel como una opción efectiva en el tratamiento de heridas (Mariño et al.,

2010). La primera publicación realizada sobre el efecto antibacterial fue publicada por

Ketel en 1983 (Molan, 1992) y desde entonces un gran número de científicos han tratado

de encontrar el mecanismo de este efecto (Molan, 1992; Armstrong & Otis, 1995;

Weston, 2000). Todos estos estudios han permitido establecer que no todos los tipos de

miel presentan el mismo tipo de actividad antimicrobiana (Molan, 1992).

El efecto bactericida en general en las mieles es resultado de la acción de dos tipos de

compuestos ampliamente reconocidos (Bogdanov, 1984; Bogdanov, 1997; Bogdanov,

2008); el primero proviene de la producción natural de peróxido de hidrógeno a partir de

la enzima glucoxidasa incorporada por la abeja y que actúa sobre la oxidación de la

glucosa para producir ácido glucónico más peróxido, el cual es reconocido como un

potente antiséptico que protege la integridad de la miel. Otro grupo de compuestos

conocidos como compuestos de actividad no peróxido, comprenden sustancias como

flavonoides como la pinocembrina, ácidos aromáticos, compuestos volátiles,

antioxidantes fenólicos, lisozima y otros compuestos nitrogenados, obtenidos de diversas

fuentes en el pecoreo y producidos por las abejas (Floris and Prota, 1989; Ferrese et al.,

1993; Cooper et al., 1999, 2002; Rodriguez, 2003; Fattori, 2004; Estrada et al., 2005).

Además de estos compuestos, la miel expresa factores que favorecen el efecto como la

osmolaridad y la acidez, debido a que la miel es una solución súper saturada de

sacáridos que en promedio presenta una actividad de agua entre 0.562 y 0.620, y un pH

bajo en un rango entre 3.2 y 4.5. (Tysset et al., 1980); lo cual hace de la miel un ambiente

inhóspito para la supervivencia de algunos microorganismos (Molan, 1992). Es probable

que los ácidos orgánicos sean responsables también de la actividad antimicrobiana, por

ello es considerada importante la medida individual de estos ácidos, para los cuales se

Capítulo 3 93

han reportado los ácidos orgánicos no aromáticos como malico, citrico y D-gluconico

(Bogdanov, 1997).

De acuerdo con la literatura, las propiedades antibacterianas tanto en mieles florales

como en mieles de mielato, son consecuencia principalmente del recurso botánico

colectado por las abejas; sobre el tema, Kwakman y Zaat en el 2012 indican además que

los mecanismos antimicrobianos pueden ser muy complejos y pueden variar de acuerdo

al microorganismo en estudio, así como de la sinergia de los componentes (Kwakman &

Zaat, 2012).

La actividad antimicrobiana en mieles ha sido principalmente atribuida a la presencia de

peróxido de hidrogeno (Estrada et al., 2005). Este compuesto es producido

eficientemente únicamente luego de diluir la miel, no obstante su actividad puede ser

limitada al realizar pruebas con mieles in vivo en mamíferos, debido a la acción de

enzimas presentes en los tejidos. A diferencia de este compuesto, la actividad no

peróxido puede llegar a ser insensible al calentamiento y a la exposición a la luz y se

mantiene intacta luego del almacenamiento por largos periodos de tiempo (Molan, 1992;

Bogdanov, 2008)

Los fitoquímicos son reconocidos por inhibir un amplio rango de bacterias Gram positivas

y Gram negativas (Cooper et al., 2002; Cardenas, 2008) como Staphylococcus aureus,

Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli y Salmonella typhimurium (Molan, 1992).

Además, el uso de la miel se ha recomendado en casos generados por patógenos

oportunistas como Micrococcus luteus y Pseudomonas aeruginosa en pacientes

inmunocomprometidos, donde ha mostrado ser efectiva (Estrada et al., 2005; Bernal et

al., 2011). Otros autores como Vorlová y colaboradores en el 2005 registran la actividad

más alta en mieles de mielato en concentraciones entre 10% y 20% en cepas como

Listeria monocytogenes CCM 4699, Staphylococcus aureus CCM 3953, Escherichia coli

CCM 4787 y Salmonella typhimurium F 8332 (STM). Concentraciones de miel entre 25 y

50 (MIC g/100 mL) también han sido reportadas frente a cepas de E coli y S. Aureus

(Mato et al., 2003).



nativos de Colombia

Capacidad Antioxidante

Los compuestos fenólicos son sustancias orgánicas ampliamente distribuidas en el reino

vegetal. Se sintetizan como metabolitos secundarios de las plantas y presentan en su

estructura uno o más anillos aromáticos con al menos un sustituyente hidroxilo. Los

flavonoides son una serie considerable de pigmentos fenólicos que alcanzan

normalmente niveles de 0,5% en polen, 10% en propóleos y casi 6000 μg kg-1 en miel.

Dentro de componentes antioxidantes en la miel se reportan los flavonoides, como

pinocembrina, pinobanksina, quercetina, kaempferol, crisina, galangina y otras; ácidos

fenólicos, acido ascórbico, catalasa, peroxidasa, carotenoides y los productos de la

reacción de Maillard (Muñoz et al., 2007).

Algunos estudios indican que la actividad antioxidante está fuertemente relacionada con

el contenido total de fenoles (Al-Mamary et al., 2002; Gheldorf & Engeseth, 2002; Aljadi &

Kamaruddin, 2004; Beretta et al., 2005; Meda et al., 2005; Blasa et al., 2006) y con el

color (Frankel et al., 1998; Berreta et al., 2005;). Otros estudios indican una baja

correlación o una correlación poco significativa entre estos parámetros (r: 0,003) y

sugieren la presencia de otros componentes responsables de la capacidad antioxidante

de las mieles además del contenido de flavonoides o ácidos fenólicos (Gheldof et al.,

2002; Giorgiana 2008). Algunos argumentos que explican esta variación son el tipo de

muestra que se analiza (miel entera o extracto), el proceso de extracción y tipo de

almacenamiento, la compleja composición de la miel, la amplia gama de compuestos y a

la interacción de los mismos, la gran variabilidad en sus actividades antioxidantes

(Gheldof et al., 2002) y a que las mieles que exhiben quercetina, pinocembrina y

galangina son escasas. Aun cuando la literatura indica una baja correlación de estos

factores, actualmente siguen siendo utilizados como un índice de su capacidad

antioxidante (Munoz et al., 2007). Aparte existen reportes indicando el rol de los

aminoácidos en la exhibición de propiedades antioxidantes y es claro que no todos los

productos de la planta presentan la misma composición de fenoles (Rice-Evans et al.,

1996) ni la misma capacidad antioxidante, por ello lo que puede llegar a importar mas es

la calidad y no la cantidad de polifenoles, lo cual puede servir como una mejor

Capítulo 3 95

determinación de la capacidad antioxidante (Beretta et al., 2005; Blasa et al., 2006

Saxena, 2010)

La capacidad antioxidante y el tipo de compuestos se ven influenciados por el origen

botánico; por ejemplo, autores como Meda et al, en el 2005, Vela et al., en el 2007,

González en el 2007, Marghitas en el 2008, Dinkov en el 2008, Giorgiana en el 2008,

Bobis et al., en el 2008 y Özkök et al., en el 2010; indican la superioridad de las mieles

de mielato con respecto a mieles de néctar y sugieren la presencia de compuestos

fenólicos y flavonoides, ácido ascórbico, ácido benzoico, cinámico y agliconas

flavonoides (Ferreres et al., 1992; Andrade et al., 1997; Ferreres et al., 1994; Martos et

al., 2000, Tomás-Barberán et al., 2001). La actividad antioxidante de TEAC ha sido

reportada entre 34.9 y 203.21 μmoles equivalentes de Trolox/100 g con un contenido de

fenoles entre 38.15 y 182.10 5 (mg EGA. /100 g). De 17 ácidos orgánicos reportados en

la miel (Crane, 1990), los ácidos orgánicos no aromáticos también pueden ser usados

como predictores de la actividad antioxidante (Mato et al., 2003).

Existen diversos métodos para evaluar la actividad antioxidante ya sea in vitro o in vivo.

Una de las estrategias más aplicadas en las medidas in vitro de la capacidad antioxidante

consiste en determinar la actividad del antioxidante frente a sustancias cromógenas de

naturaleza radical, donde la pérdida de color ocurre de forma proporcional con la

concentración. No obstante, las determinaciones de la capacidad antioxidante realizadas

in vitro solo son una aproximacion de lo que ocurre en situaciones complejas in vivo.

Varios estudios indican diferentes métodos para determinar la capacidad antioxidante

como FRAP (ferric reducing antioxidant power), DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl),

ORAC (oxigen radical absorbance capacity) y TEAC (Trolox equivalent antioxidant

activity) (Berreta & al., 2005; Blasa & al., 2005; Aljadi & Kamaruddin, 2004).

El DPPH es un radical libre que puede obtenerse directamente sin una preparación

previa, mientras que el ABTS tiene que ser generado tras una reacción que puede ser

química (dióxido de manganeso, persulfato potasio, ABAP) enzimática (peroxidase,

mioglobulina), o también electroquímica. Con el ABTS se puede medir la actividad de

compuestos de naturaleza hidrofílica y lipofílica, mientras que el DPPH solo puede

disolverse en medio orgánico. El radical ABTS tiene, además, la ventaja de que su

espectro presenta máximos de absorbancia a 414, 654, 754 y 815 nm en medio



nativos de Colombia

alcohólico, mientras que el DPPH presenta un pico de absorbancia a 515 nm y el DMPD

a 505 nm.

Entre los métodos químicos utilizados para determinar la capacidad antioxidante

(captación de radicales libres), el radical ABTS es uno de los más rápidos, originando

resultados reproducibles y coherentes. Además, el ABTS presenta importantes ventajas;

muestra varios máximos de absorción y una buena solubilidad, permitiendo el ensayo de

compuestos tanto de naturaleza lipofílica como hidrofílica. ABTS es uno de los más

aplicados, al considerarse un método de elevada sensibilidad, práctico, rápido y muy

estable; a pesar de esto los valores actividad antioxidante pueden depender del tiempo

escogido para efectuar la medida. La absorbancia medida por el método ABTS se

determinada a los 1 y 7 minutos Kuskoski 2005

3.3 Materiales y Métodos

3.3.1 Muestras de miel

50 muestras de miel de mielato de roble de colmenas de Apis mellifera y 30 mieles de

néctar floral fueron colectadas en 30 municipios ubicados en la región andina de la

cordillera oriental de Colombia. Las muestras fueron conservadas en refrigeración hasta

la evaluación de la bioactividad teniendo en cuenta la capacidad antioxidante y

antibacteriana.

Capítulo 3 97

Tabla 3.1. Número de muestras recolectadas y regiones de origen

Departamento Municipio No. De

muestras

Boyacá Boavita, Buenavista, Caldas, Chiquinquirá, Ráquira, San mateo,

Soatá, Tutazá, Viracachá 29

Cundinamarca Bogotá, Fusagasugá, Guacheta, Silvania, Tibacuy, Une 14

Santander Hato, Cerrito, Charalá, Enciso, Malaga, Molagavita, Oiba, Páramo, Piedecuesta, Pinchote, San Andres, Santa Bárbara, Socorro, Valle

de San José 37

TOTAL 80

3.3.2 Capacidad Antimicrobiana

Mieles completas

En 20 mieles de mielato de roble y 30 mieles de néctar mieles con todos sus compuestos

activos (completas), se determinó la actividad antimicrobiana por la técnica de

Concentración Mínima Inhibitoria -CMI- en microdiluciones (Tan et al., 2009), evaluando

las cepas bacterianas Gram negativas: Escherichia coli, ATCC 31617; Salmonella

enterica subsp. enterica serovar Typhimurium, ATCC 14028 y Klebsiella pneumoniae,

subsp. pneumoniae, ATCC 700603; y las cepas Gram positivas: Kocuria rhizophila,

ATCC 9341; Staphylococcus aureus subsp. aureus Rosenbach, ATCC 6538 y Bacillus

subtilis subsp. spizizenii, ATCC 6633. Se realizaron 6 microdiluciones seriadas con

concentraciones de miel de 2.5, 5, 10, 20, 40 y 80% en caldo Mueller Hinton. Las cepas

fueron inoculadas en las microdiluciones a una concentración de 0.5 en la escala Mc.

Farland, medida por densidad óptica en solución salina estéril en Desichek (BioMérieux

Inc DensiCHECK™ Plus). La visualización de la capacidad bactericida se obtuvo por

resiembra en agar Mueller Hinton luego de 24 horas de incubación.

Mieles sin actividad peróxido

En 50 muestras de miel de mielato de roble y 30 mieles de néctar, se evaluó la capacidad

bactericida de acuerdo a la misma metodología utilizada en mieles completas con

tratamiento previo de las muestras para la neutralización del peróxido mediante la acción

de la enzima catalasa de hígado bovino (3900 UND/mg de proteína. Sigma-Aldrich), con

0.06 g por cada 30 ml de agua destilada estéril y diluida al 80% en la solución madre de



nativos de Colombia

miel. Para el análisis de estas muestras se incluyó la bacteria Gram negativa

Pseudomonas aeruginosa, ATCC 10145.

3.3.3 Preparación de extractos de miel para análisis de capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales

Para realizar los análisis de capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales se

prepararon 21 extractos de miel de mielato de roble y 18 extractos de miel de néctar. En

cada extracto fueron utilizados 5 g de la muestra correspondiente y fueron diluidos en

10ml de metanol (reactivo analítico CHEMI, 99.8%). Luego de ser homogeneizados y

filtrados, los extractos se mantuvieron en la oscuridad a -20°C hasta el momento del

análisis.

3.3.4 Capacidad Antioxidante y Contenido de Fenoles Totales

Capacidad antioxidante equivalente a Trolox -TEAC-

La actividad antioxidante fue determinada por la decoloración del catión radical ABTS a

una absorbancia de 734 nm (Buratti, 2007). La reacción es obtenida utilizando ABTS (7

mM) con persulfato potásico (2.45 mM, concentración final) incubados a temperatura

ambiente (±25ºC) y en la oscuridad durante 16 horas. Una vez formado el radical ABTS

se diluye con etanol hasta obtener un valor de absorbancia comprendido entre 0,70

(±0,1) a 754 nm (longitud de onda de máxima absorción). Las muestras filtradas se

diluyen con etanol hasta que se produce una inhibición del 20 al 80%, en comparación

con la absorbancia del blanco, tras añadir 20 µL de la muestra. A 980 µL de dilución del

radical ABTS así generado se le determina la A754 a 30ºC, se añade 20 µL de la

muestra (dilución de antocianos) y se mide de nuevo la A754 pasado 1 minuto. La

absorbancia se mide de forma continua transcurridos 7 minutos. El antioxidante sintético

de referencia, Trolox, se ensaya a una concentración de 0-15 µM (concentración final) en

etanol, en las mismas condiciones, lo que se hace también con ácido ascórbico (0-20

mg/100 mL). La absorbancia comparada con estándar Trolox fue expresada como

Capítulo 3 99

capacidad antioxidante equivalente a Trolox -TEAC- en 100 gramos de miel (Moon &

Shibamoto, 2009).

Contenido de Fenoles Totales

El contenido de fenoles totales fue determinado por el método de Folin-Cicalteau por

espectrofotometría en un rango de 700 a 765nm. El método consiste en detectar la

concentración de polifenoles por la formación de sales de molibdeno de color azul,

cuantificables por espectrofotometría en un rango de 700 a 750nm. Es basado en la

reducción de un complejo de fosfowolframato-fosfomolibdato por la presencia de

compuestos fenólicos (Stratil et al., 2006). El extracto es oxidado por el reactivo de Folin-

Ciocalteu y neutralizado por la adición de carbonato de sodio (Lima et al., 2009; ICTA).

La curva de referencia se realizó teniendo en cuenta una solución madre de 100mg/ml de

ácido caféico y los resultados fueron expresados en mg de ácido caféico por 100 g de

miel. Las absorbancias fueron medidas en un espectrofotómetro JASCO V530 (Tokio,

Japón).

3.3.5 Análisis Estadístico

Se realizó el análisis de las variables antibacterianas mediante estadística descriptiva,

utilizando pruebas de hipótesis por análisis no paramétricos de Mann Withney para el

origen botánico entre mielato y néctar y pruebas de kruskal Wallis para el análisis entre

microorganismos. Tanto para los resultados de actividad antibacteriana como de

actividad antioxidante y contenido de fenoles totales se realizaron gráficos de intervalos

de confianza y para el análisis de la capacidad antioxidante y contenido de fenoles

totales, se realizaron pruebas de hipótesis por t de Student.



nativos de Colombia

3.4 Resultados y discusión

3.4.1 Capacidad antibacteriana de mieles de mielato con y sin la actividad del peróxido de hidrógeno

En la evaluación de la capacidad antibacteriana de 20 mieles de mielato de roble

completas, el 100% de las muestras presentaron capacidad antibacteriana sobre E.coli,

S. enterica, K. rhizophila y S. aureus, mientras que el 95% de las muestras fueron activas

sobre K. pneumoniae y el 60% sobre B. subtilis (figura 3-1).

Al evaluar mieles de mielato de roble sin la actividad peróxido el total de las muestras

lograron mantener la capacidad antibacteriana sobre S. aureus y P. aeruginosa.

Figura 3-1: Frecuencia relativa de mieles de mielato de roble con capacidad

bactericida con y sin actividad peróxido

En las mieles de mielato sin la actividad peróxido entre el 90 y el 94% de las muestras

lograron la inhibición de E.coli, K. rhizophila y S. entérica, mientras que para las

bacterias K. pneumoniae y B. subtilis el porcentaje de muestras fue menor con 52 y 42%

de frecuencias de muestras activas respectivamente. Los microorganismos más

resistentes a las mieles de mielato sin actividad peróxido fueron más resistentes fueron

K. pneumoniae y B. subtilis.

Capítulo 3 101

En general la capacidad antibacteriana de las mieles de mielato de roble completas

presentó medianas de CMI entre 10 y 20%, mientras que en éste mismo tipo de mieles

sin actividad peróxido la capacidad antibacteriana presentó medianas de CMI entre el 20

y el 40% (tabla 3.2).

La capacidad bactericida en las mieles de mielato completas se halló en concentraciones

mínimas inhibitorias entre 2.5 y 80%, con una mediana de 20% sobre E.coli y B. subtilis y

con el mismo rango y una mediana de 10% sobre S. aureus. Con rangos de inhibición

entre el 5 y 80% y una mediana del 20%, las muestras fueron activas sobre S. enterica,

K. pneumoniae y K. rhizophila (tabla 3.2).

La actividad antimicrobiana de este tipo de mieles ha sido reportada en microorganismos

como S. aureus en concentraciones de miel entre 2 y 4% (Bobis et al., 2008), en S.

aureus y E.coli en concentraciones del 12.5% (Vargas, 2006) y en S. enterica y E.coli en

concentraciones del 10 y 20% (Vorlová et al., 2005) tanto en mieles como en mieles de

mielato. A pesar de que las cepas bacterianas en los trabajos realizados por estos

autores no corresponden a las mismas utilizadas en éste estudio, si se evidencia rangos

de efecto similar a los hallados en este estudio. Otro microorganismo para el cual se ha

encontrado actividad antibacteriana en éste tipo de mieles son Helicobacter pylori (Bobis

et al., 2008).

Tabla 3.2. Capacidad antibacteriana con y sin actividad peróxido de mieles de mielato de

roble

Microorganismo

Miel de mielato de roble completas (n=20)

CMI (%)

Miel de mielato de roble sin actividad peróxido (n=50)

CMI (%)

Mediana Mín. Máx. Mediana Mín. Máx.

E. coli 20a 2.5 80 40

bc 20 80

S. enterica 20 a

5 80 40 bc

20 80 K. pneumoniae 20

a 5 80 20

a 20 80

P. aeruginosa -- -- -- 40 b

20 80 K. rhizophila 20

a 5 80 40

a 10 80

S. aureus 10 a

2.5 80 40 bc

20 80 B. subtilis 20

a 2.5 80 40

a 5 80

n: número de muestras evaluadas, Min.: Mínimo, Máx.: Máximo

Al eliminar la actividad peróxido en las mieles de mielato, el rango de inhibición tanto

para S. aureus como para E.coli disminuyó de un rango de CMI 2.5-80% a 20%-80% con

medianas del 40%. En el caso de K. rhizophila disminuyó de CMI 5-80% a 10-80% con

mediana del 40% y en S. enterica y K. pneumoniae, de 5-80% a 20-80% con medianas



nativos de Colombia

del 40% y 20% respectivamente. El rango más amplio de capacidad bactericida en

mieles de mielato sin actividad peróxido se presentó al evaluar B subtilis con CMI entre 5

y 80% y con una mediana de 40%. Solamente el 42% de las mieles de mielato

presentaron actividad antimicrobiana para B. subtilis.

En el caso de las mieles de néctar, al ser evaluadas con todos sus compuestos activos,

el 96.6% de las muestras fueron activas a E. coli y S. enterica, el 90% a B.subtilis, el

83% a K. rhizophila y el 73.3% a K.pneumoniae (figura 3-2).

Figura 3-2: Frecuencia relativa de mieles de néctar con capacidad bactericida con y

sin actividad peróxido

En las mieles de néctar sin actividad peróxido, el 98% de las muestras presentaron

efecto inhibitorio en P. aeruginosa, el 83.3% en K. rhizophila, el 80% en E.coli, el 73.3%

en B.subtilis y el 46.6% en K. pneumoniae. Al igual que en mieles de mielato de roble, el

100% de las mieles de néctar presentó capacidad bactericida con y sin peróxido de

hidrógeno sobre S. aureus, hallándose a éste microorganismo como el más sensible a

las mieles de la región andina en éste estudio. En el caso de S. enterica, tanto la miel de

mielato como la miel de néctar presentaron un 90% de mieles activas sin actividad

peróxido. Exceptuando los resultados en S. aureus y S. enterica, los porcentajes de

Capítulo 3 103

muestras activas sin actividad peróxido en mieles de mielato fueron mayores en

comparación con mieles de néctar.

En el caso de las mieles de néctar al ser evaluadas con todos sus compuestos activos

se encontraron rangos de inhibición de CMI de 2.5 y 80% con una mediana del 40%

sobre E. coli y S. aureus, y con el mismo rango pero con medianas del 20 y el 80%

fueron inhibidas las bacterias B. subtilis y K. rhizophila respectivamente (tabla 3.3). En

rangos de CMI entre 5 y 80% con medianas del 40 y el 20% fueron inhibidas las

bacterias S. enterica y K. pneumoniae respectivamente.

Tabla 3.3. Capacidad antibacteriana con y sin actividad peróxido de mieles de néctar

n=30 Miel de néctar completa

CMI (%) Miel de néctar sin actividad peróxido

CMI (%)

Microorganismo Mediana Mín. Máx. Mediana Mín. Máx.

E. coli 40 abc

2.5 80 80 c 40 80

S. enterica 40 a

5 80 80 a

20 80 K. pneumoniae 20

a 5 80 20

a 20 80

P. aeruginosa -- -- -- 40

a 20 80

K. rhizophila 80 a

2.5 80 80 a

20 80 S. aureus 40

a 2.5 80 40

a 10 80

B. subtilis 20 a

2.5 80 20 a

10 80

n: número de muestras evaluadas, Min.: Mínimo, Máx.: Máximo

En mieles de néctar sin actividad peróxido se encontró un rango de CMI entre 10 y 80%

sobre S. aureus con una mediana del 40% y sobre B. subtilis con una mediana de 20%.

En un rango de CMI entre 20 y 80% fueron inhibidas las bacterias S. enterica, K.

rhizophila, P. aeruginosa y K. pneumoniae. La mayor actividad se encontró sobre K.

pneumoniae con medianas del 20%, seguida de la actividad sobre P. aeruginosa con

medianas del 40% y sobre S. enterica y K. rhizophila que fueron inhibidas con una

mediana del 80%. La menor actividad antimicrobiana de las mieles de néctar sin

actividad peróxido se encontró sobre E.coli en un rango de inhibición entre 40-80% con

una mediana de 80%.

En las mieles de mielato de roble completas no se encontraron diferencias significativas

entre los microorganismos evaluados, mientras que en las muestras sin actividad

peróxido se presentaron diferencias significativas con respecto a la actividad

antibacteriana sobre K. pneumoniae, así como también entre las bacterias P. aeruginosa

y K. rhizophila (tabla 3.4).



nativos de Colombia

En las mieles de néctar completas se encontraron diferencias significativas entre K.

pneumoniae y las bacterias S. enterica y K. rhizophila, también entre S. enterica versus

B. subtilis y entre K. rhizophila y las bacterias S. aureus y B.subtilis.

Tabla 3.4. Tabla Post-Hoc para las diferencias significativas en la capacidad

antibacteriana de mieles de mielato de roble sin actividad peróxido y de mieles de néctar

con y sin actividad peróxido

Microorganismos Tipo de miel

Miel de mielato de roble sin actividad peróxido

Miel de néctar completa

Miel de néctar sin actividad peróxido

P valor 0.3927 <0.01 <0.01

E.coli x S.enterica

E.coli x K.pneumoniae x

X E.coli x P.aeruginosa

x+

E.coli x K.rhizophila

E.coli x S.aureus

E.coli x B.subtilis

X

S.enterica x K.pneumoniae x X X S.enterica x P.aeruginosa

x+

S.enterica x K.rhizophila

S.enterica x S.aureus

+ S.enterica x B.subtilis

X X

K.pneumoniae x P.aeruginosa x

K.pneumoniae x K.rhizophila x X X K.pneumoniae x S.aureus x

X

K.pneumoniae x B.subtilis x

P.aeruginosa x K.rhizophila +

x+ P.aeruginosa x S.aureus

P.aeruginosa x B.subtilis

K.rhizophila x S.aureus

x+ +

K.rhizophila x B.subtilis

X X

S.aureus x B.subtilis

X

x. Diferencias significativas entre los 7 microorganismos por prueba de Kruskal Wallis; +. Diferencias

significativas por prueba de Kruskal Wallis, entre los 5 microorganismos inhibidos por un mayor número de

muestras.

En mieles de néctar sin actividad peróxido, se hallaron diferencias significativas entre K.

pneumoniae y las bacterias E. coli, S. enterica, K. rhizophila y S. aureus; entre B. subtilis

y las bacterias E.coli, S.enterica, K. rhizophila y S. aureus; entre P. aeruginosa y las

bacterias E. coli, S. enterica y K. rhizophila; y entre S. aureus y las bacterias S. enterica y

K. rhizophila.

Capítulo 3 105

Por otra parte al comparar entre mieles de mielato de roble y mieles de néctar floral con

todos sus compuestos activos, se encontraron diferencias significativas únicamente en la

capacidad bactericida expresada contra K. rhizophila, para la cual fueron más activas las

mieles de mielato con una mediana de 20%, mientras que las mieles de néctar

presentaron una mediana de 80% (figura 3-3).

Figura 3-3: Capacidad antibacteriana de mieles completas de mielato de roble y de

néctar

B. sub

tilis_3

B. sub

tilis

S. aureu

s_2

S. aureu

s

Micr

ococ

cus

M.lu

teus

Kleb

siella

K.pn

eumon

iae

Salm

onella

S.en

teric

a

E.co

li_2

E.co

li

70

60

50

40

30

20

10

CM

I (%

)

95% IC para la media

E.coli S.enterica K.pneumoniae K. rizhophila S. aureus B. subtilis

Miel de mielato

Miel de otras fuentes botánicas

a

a

a a

a

a

a

a

a

a

a

b

(aa) Sin diferencias significativas con p>0,05 por prueba de Mann-Withney(ab) Diferencias significativas con P(0,05) por prueba de Mann-Withney

En el caso del análisis de las muestras sin actividad peróxido, se presentaron diferencias

significativas entre mieles de mielato y mieles de néctar en los microorganismos S.

enterica, K. rhizophila y B. subtilis (figura 3-2). En el caso de S. enterica y K. rhizophila se

presentó mayor capacidad antibacteriana por parte de las mieles de mielato de roble con

medianas del 40%, mientras que en mieles de néctar las medianas fueron de 80%. K.

rhizophila fue el microorganismo que presentó diferencias significativas en la capacidad

bactericida entre mieles de mielato y mieles de néctar, tanto en mieles completas como

en mieles sin actividad peróxido.



nativos de Colombia

Figura 3-4: Capacidad antibacteriana de mieles de mielato de roble y mieles de néctar

sin actividad peróxido

B. sub

tilis_

3

B. sub

tilis_

4

S. aureu

s_3

S. aur

eus_

4

Microco

ccus

_1

Micro

coccus

_2

P.ae

rugino

sa

P.ae

rugino

sa_1

Kleb

siella

_1

Kleb

siella

_2

Salm

onella_1

Salm

onella_2

E.co

li_3

E.co

li_4

80

70

60

50

40

30

20

CM

I (%

)


E.coli S.enterica K.pneumoniae P.aeruginosa K. rizhophila S. aureus B. subtils

Miel de mielato


(aa) Sin diferencias significativas con p>0,05 por prueba de Mann-Withney(ab) Diferencias significativas con P(0,01) por prueba de Mann-Withney

a

a

a

aa

a

a

b

aa

a

b

b

a

Tanto en mieles de mielato como en mieles de néctar sin actividad peróxido, la capacidad

bactericida fue mejor sobre los microorganismos K. pneumoniae y B. subtilis, no obstante

solo fueron activas entre el 42 y 73% de las mieles evaluadas sobre éstos

microorganismos.

En la actividad antimicrobiana de mieles de mielato y de néctar con y sin actividad

peróxido no se encontraron diferencias significativas al asociarlas con la característica de

la pared Gram positiva o Gram negativa.

Estos hallazgos demuestran que las mieles de néctar y de mielato con y sin actividad

peróxido presentan perfiles únicos de actividad antimicrobiana sobre las bacterias, aún

Capítulo 3 107

teniendo el mismo origen en la región andina y corresponder a la misma época de

cosecha, este resultado muy probablemente es debido a la amplia variabilidad de la

cobertura vegetal de la región en estudio.

3.4.2 Capacidad antioxidante en mieles de mielato de roble

La capacidad antioxidante evaluada por el método de equivalente Trolox (TEAC) en

mieles de mielato presentó en promedio 75 mmol de Trolox por 100 gramos de miel y las

mieles de néctar 85 mmol de Trolox por 100 gramos de miel; estos resultados no

presentaron diferencias significativas entre los dos grupos. En cuanto al contenido de

fenoles totales fue mayor en mieles de mielato con valores de 68 mg A. caféico/g de miel,

que en mieles de néctar con valores de 68 mg A. caféico/100 g de miel con diferencias

significativas (tabla 3.5 y figura 3-5).

Tabla 3.5. Capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales

Capacidad Antioxidante Contenido de fenoles totales

TEAC (mmol Trolox/100 g miel) mg Acido Cafeico /100 g Miel

Miel de mielato de roble 7554 68±24

Miel de néctar 8557 35±18

En mieles en general han sido reportados entre 17.1 y 60 mg/ 100 g a. caféico (Buratti,

2007) valores dentro de los cuales se encontraron las mieles de néctar y para los cuales

las mieles de mielato se encontraron por encima del rango.

En mieles de mielato la actividad antioxidante ha sido reportada entre 27 y 279.24 mM

equivalente de Trolox/100 g, rango dentro del cual las mieles de mielato de roble

colombianas presentaron su capacidad antioxidante.



nativos de Colombia

Figura 3-5: Capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales

Otras_fuentesMielato_de_robleOtras_fuentesMielato_de_Roble

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2



mm

olT

rolo

x/ g

de m

iel

mg

Acid

o c

afé

ico

/ d

e m

iel

a

a

a

b

Miel de mielato


(aa) Sin diferencias significativas con p=0,6 por prueba de t de Student(ab) Diferencias significativas con P<0,01 por prueba de Mann-Withney

Capacidad Antioxidante Contenido de Polifenoles

Puede concluirse de éste estudio que el 100% tanto las mieles de mielato de roble como

las mieles de néctar poseen actividad antibacteriana y antioxidante con un contenido de

fenoles totales superior en mieles de mielato. Las mieles de mielato presentaron mayor

actividad antibacteriana sobre K. rhizophila y S.enterica con respecto a mieles de néctar.

Particularmente en mieles de mielato la mayor capacidad antibacteriana se encontró en

S.aureus y P. aeruginosa.

Agradecimientos

Los autores presentan agradecimientos a las asociaciones de apicultores de

ASOAPIBOY, ASOAPIGAR y ASOAPICOM, a la Universidad Nacional de Colombia y al

Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural por la financiación del programa de

investigación denominado Estrategias para establecer la denominación de origen de

productos de las abejas en Colombia, del cual hizo parte éste estudio.

Capítulo 3 109

3.5 Referencias

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Science, 50(8), 376–384.

4. Conclusiones y recomendaciones

4.1 Conclusiones

En la cordillera oriental de la zona andina colombiana, los apicultores obtienen miel de

mielato de Roble, con características melisopalinológicas, sensoriales, fisicoquímicas y

bioactivas únicas por su origen botánico de Quercus humboldtti, similares a otras mieles

de mielato reportadas a nivel mundial.

Las magnitudes correspondientes a la respuesta visual en cuanto a las mieles de mielato

de roble fueron compatibles con otros estudios, no obstante la claridad en mieles de

mielato de robles colombianas fue mayor que la reportada en algunos estudios sobre

mieles de mielato (Terrab et al., 2003; Ortiz Valbuena, 2005).

El análisis estadístico multivariado incluyendo el perfil aromático, el índice de Kirkwood y

los parámetros fisicoquímicos permiten la diferenciación de las mieles de mielato y mieles

de otros orígenes botánicos.

Los parámetros fisicoquímicos de mayor importancia en la identificación de la miel de

mielato colombiana fueron: la conductividad eléctrica, el contenido de cenizas y

minerales, la rotación específica y el contenido de azúcares reductores. Sus valores

están dentro del rango establecido por la normatividad internacional.

La actividad bactericida de las mieles de mielato de roble con y sin peróxido de

hidrogeno, permite concluir que las mieles poseen el potencial inhibitorio in vitro sobre las

bacterias Escherichia coli, Salmonella enterica, Klebsiella pneumoniae, Kocuria

rhizophila, Staphylococcus aureus, Bacillus subtillis y Pseudomonas aeruginosa. Las

mieles de mielato presentaron menor contenido de glucosa y fructosa y mayor contenido

de sacarosa, aunque en otros reportes de mieles de mielato usualmente ésta relación de

azúcares es opuesta.



nativos de Colombia

Las mieles de mielato presentaron capacidades antioxidante y antibacteriana

comparables con mieles de mielato de otros países y un contenido de fenoles totales

superior al ser comparadas con mieles de néctar.

4.2 Recomendaciones

Se recomienda estandarizar los procesos de extracción de la miel que aseguren la

calidad microbiológica del producto.

Se recomienda la difusión de las características composicionales y de bioactividad de las

mieles de mielato de roble aquí documentas que puedan orientar a los agentes

involucrados en la cadena apícola colombiana y en especial al consumidor.

Se recomienda la revisión de los parámetros de calidad de esta miel especial en el marco

de la normatividad nacional.

Las mieles de mielato que actualmente se encuentran en el mercado apícola nacional

son denominadas como mielato de roble y no como miel de mielato de roble, motivo por

el cual su designación y características composicionales argumentadas en éste

documento, son un soporte para éste producto y su correcta denominación.

A. Anexo: Tipificación de mieles de mielato de roble (Quercus humboldtti) de Boyacá y Santander

114 Estudio e identificación de características de composición y bioactividad de

mieles de mielato de Apis mellifera, recurso valioso de robles nativos de

Colombia

Anexo A. Tipificación de mieles de mielato de roble (Quercus humbotltii) de

Boyacá y Santander

115

116 Estudio e identificación de características de composición y bioactividad de


Colombia

Anexo A. Tipificación de mieles de mielato de roble (Quercus humbotltii) de

Boyacá y Santander

117

B. Anexo: “Miel de Roble”

120 Estudio i identificación de características de composición y bioactividad de


Colombia

Anexo B. “Miel de Roble” 121



Colombia

C. Anexo: Articulo de Revisión en proceso de publicación en revista indexada, categoría B: Acta Agronómica

146 Estudio e identificación de características de composición y bioactividad

propias de miel de mielato de Apis mellifera, recurso valioso del corredor de

robles nativos de Colombia

Anexo C. Artículo de Revisión en proceso de publicación en revista indexada ,

categoría B: Acta Agronómica

147



149



151



153



155

D. Anexo: Matriz de análisis de perfil aromático mediante la utilización del equipo de nariz electrónica

Tabla 4.1. Resultados de análisis de perfil aromático


propias de miel de mielato de Apis mellifera, recurso valioso de robles

nativos de Colombia

E. Anexo: Matriz de análisis fisicoquímicos

Tabla 4.2. Resultados de análisis fisicoquímicos



nativos de Colombia

Anexo E. Matriz de análisis fisicoquímicos 161



nativos de Colombia



nativos de Colombia

Reporte analítico de miel mielato en el laboratorio ILVO de Bélgica.

F. Anexo: Matriz de análisis de capacidad Antimicrobiana

Tabla 4.3. Resultados de análisis antimicrobianos

N.I.: No Inhibición



nativos de Colombia


Anexo F. Matriz de análisis de capacidad antimicrobiana 169




nativos de Colombia


Anexo F. Matriz de análisis de capacidad antimicrobiana 171


G. Anexo: Matriz de análisis de capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales

174 Título de la tesis o trabajo de investigación

Tabla 4.4. Resultados de análisis

antimicrobianos

H. Anexo: Participación en evento científico


propias de miel de mielato de Apis mellifera, recurso valioso de los robles

nativos de Colombia

Anexo H. Participación en evento científico 177

I. Anexo: Impacto en la cadena apícola nacional

Apicultores capacitados que reconocen el producto y su recurso


apicultores de la asociación ASOAPIGAR en julio de 2010


apicultores de la asociación ASOAPIBOY en julio de 2010



nativos de Colombia

Apropiación del conocimiento y comercialización de la miel de

mielato como Mielato de Roble

Figura 4-3: Miel de mielato de roble de apicultores de ASOAPIGAR

Anexo I. Impacto en la cadena apícola 181

Figura 4-4: Miel de mielato de roble comercial

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