Área Temática; Química, Análise de Alimentos e Análise Sensorial
ANÁLISE DE AGRUPAMENTO COM BASE NA COMPOSIÇÃO EM ÁCIDOS ORGÂNICOS DE MEIS DE DIFERENTES ORIGENS FLORAIS
Marina Filipa Paixão Domingos-Lopes1* - marinadomingos@uac.pt Maria Lurdes Nunes Enes Dapkevicius1 - mariaenes@uac.pt
Célia Costa Gomes da Silva1 - celia@uac.pt
1CITA-A, Universidade dos Açores, Departamento de Ciências Agrárias Terra-Chã, 9701-851 Angra do Heroísmo
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RESUMO
O mel tem sido alvo de vários estudos sobre a sua composição e propriedades, indicando que alguns méis de diferentes origens possuem propriedades antimicrombianas e antioxidantes específicas. Deste modo, este estudo consistiu na determinação de alguns ácidos orgânicos por HPLC, com excepção do ácido glucónico que foi determinado por um Kit enzimático da Boehringer, em 18 amostras de mel provenientes de três ilhas dos Açores, Portugal Continental, Austrália e Nova Zelândia. Das amostras estudadas observamos que os meis Açorianos (S. Miguel e Terceira) possuem valores de pH significativamente (P<0,01) mais baixos (entre 3,4 e 3,5), quando comparados com as outras regiões (entre 4,0 e 4,2). De um modo geral, todas as regiões, à excepção do Norte de Portugal Continental e Argentina, apresentaram valores muito baixos de ácido fumárico (entre 0 e 5 mg/kg mel). Os méis Açorianos apresentaram valores intermédios de ácido glucónico (entre 4,2 e 7,2 g/Kg mel), ácido acético (entre 3,6 e 10,3 g/kg mel) e ácido cítrico (entre 274 e 837 mg/Kg mel). As amostras de mel provenientes da região Norte de Portugal Continental (Trás-os-Montes e Serra do Caramulo) apresentaram valores significativamente mais elevados (P<0,05) de ácido láctico, fumárico e glucónico. Este último pode estar relacionado com a actividade antimicrobiana do mel, devido à acção do glucose oxidase. Observou-se que o ácido fórmico separou as amostras provenientes de fora de Portugal (Nova Zelândia e Austrália) dos méis provenientes de Portugal Continental e Açores, talvez devido à sua utilização no controlo da Varroa. Concluimos que algumas amostras de mel provenientes da ilha Terceira e da Nova Zelândia têm semelhanças nas espécies polínicas e composição em ácidos orgânicos. Observou-se uma maior semelhança polínica entre as amostras das diferentes ilhas dos Açores com a Austrália e Nova Zelândia, bem diferenciadas das amostras de mel do Continente Português, no entanto tal não foi observado na composição em ácidos orgânicos.
Palavras-chave: mel, pólen, ácido D-glucónico, ácido fórmico, ácido succínico e ácido Acético
INTRODUÇÃO:
O mel tem sido alvo de vários estudos sobre a sua composição e propriedades, indicando que alguns méis de diferentes origens possuem propriedades antimicrombianas e antioxidantes específicas. Deste modo, a sua importância comercial tem vindo a crescer e a apicultura tem-se destacado pelos seus benefícios sociais, económicos e ecológicos. Os Açores com a sua flora endémica abundante e diversificada desenvolveram uma apicultura com características próprias e de elevada
qualidade, pelo que a caracterização do mel tornou-se essencial para garantir a qualidade do produto no mercado. O mel é uma solução açucarada que contém cerca de 0,5% de ácidos orgânicos, que variam em concentração de acordo com a sua origem floral, e que são responsáveis pelo seu sabor e capacidade antimicrobiana. Desta forma, a análise polínica tornou-se uma ferramenta eficaz na caracterização do mel, bem como da sua localização geográfica. Alguns méis açorianos têm propriedades antimicrobianas semelhantes ao mel de Manuka (Nova Zelândia) e possuem um pH mais baixo quando comparado com os méis de outras origens, podendo a composição em ácidos orgânicos contribuir para essa característica. O objectivo deste trabalho foi determinar a composição em ácidos orgânicos e quantificar polínicamente, pela análise de agrupamento, 18 amostras de mel.
MATERIAL E MÉTODOS: Amostras:
Neste trabalho utilizaram-se 18 amostras de méis, provenientes dos Açores (Ilhas de São Miguel, Terceira e Pico), Portugal Continental (Trás-os-Montes (TM), Serra do Caramulo (SC) e Alentejo), Austrália e Nova Zelândia (NZ).
Determinação dos ácidos orgânicos:
A metodologia utilizada para a determinação dos ácidos orgânicos (D-málico, maleico, cítrico, láctico, acético, fórmico, succínico e fumárico) foi retirada do método descrito por Suárez-Luque, et al. (2002), que consiste na sua determinação por Cromatografia Liquida de Alta Pressão (HPLC) com coluna de fase reversa e detecção UV (215 nm) em eluição isocrática a 0,7 mL/min. Os ácidos orgânicos foram removidos das amostras de mel por um processo de extracção de fase sólida com cartuchos de permuta iónica (Sep-PakPlusCartridges, Waters). Determinou-se também o ácido D-glucónico, uma vez que este poderá ser determinante na actividade antibacteriana. Para tal utilizou-se um Kit enzimático D-Gluconic acid/D-glucono--lactona (Boehringer Mannheim, Roche) que nos permite determinar a quantidade total de ácido glucónico por espectrofotometria UV a 340 nm (Mato et al., 1997).
Análise Polínica:
Para a análise polínica foi utilizado o método descrito por Andrade et al. (1999), onde todas as amostras foram submetidas a acetólise. Após o reconhecimento dos tipos polínicos por microscopia óptica, foi feita uma análise quantitativa dos mesmos por meio da contagem consecutiva de uma média de 275 grãos de pólen.
Análise estatística:
Para análise estatística, a concentração absoluta de cada ácido foi calculada como percentagem da concentração total de ácidos orgânicos e transformada em raiz quadrada de arcsen. Para identificação dos grupos usou-se uma análise multivariada de agrupamento com distância média euclideana, através do programa estatístico Community Analysis Package 4 (CAP4). Os grupos foram identificados pelo ponto médio do intervalo de distância de dissemelhança do dendograma obtido. Para analisar a variabilidade subjacente e para identificar associações vantajosas para os diferentes grupos de méis, foi executada uma análise do componente principal (PCA). Como critério de classificação foram utilizados os grupos sugeridos pela análise de agrupamento.
RESULTADOS e DISCUSSÃO: ANÁLISE POLÍNICA
Foram identificados 83 tipos polínicos, os quais foram, sempre que possível, agrupados por famílias e género (NI - Não Identificado). No geral, os 18 méis
analisados mostraram uma elevada variedade na composição polínica. Destacam-se 12 géneros polínicos que aparecem em maior percentagem das amostras analisadas.
NOME CLASSIFICAÇÃO ÍNDICE
DOMINÂNCIA (%) Mel Quinta do Alem - SM Monofloral - Incenso (Pittosporum) 0,73
Mel Jubileu - SM Multiflora 0,31
Mel Quintal dos Acores (1) - SM Multiflora 0,27 Mel Cores - SM Monofloral - Incenso (Pittosporum) 0,6 Mel Quintal dos Acores (2) - SM Multiflora 0,35 Mel Quintal dos Acores (3) - SM Multiflora 0,25
Mel Flor Silvestre - P Multiflora 0,31
Mel Flor de Incenso - P Multifloral 0,5
Apiario Paulo Sousa - TER Multiflora 0,49
Mel dos Acores - Fruter (2) - TER Multiflora 0,67 Mel dos Acores - Fruter (3) - TER Multiflora 0,5 Mel dos Acores – Fruter (4) - TER Multiflora 0,58 Mel dos Acores - Fruter (5) - TER Multiflora 0,34 Mel Pulo do Lobo - ALENT Monofloral - Soagem (Echium spp.) 0,96
Mel Tras-os-Montes - TM Multiflora 0,50
Mel Serra do Caramulo - SC Multiflora 0,62
Mel Quinta da Urgueira - AUST Multiflora 0,23
Active Manuka Honey - NZ Monofloral -Trevo (Trifolium repens) 0,59
Os méis mais escuros possuíam pólens de Erica, Castanea e Rubus. No entanto, o mel da Nova Zelândia apresentou maioritariamente pólens de Trifolium e Pittosporum, como os méis dos Açores. Os méis mais claros apresentaram como pólens dominantes Trifolium repens L. (Trevo Branco) da família Fabaceae e Pittosporum (Incenso) da familia Pittosporaceae.
Pretendeu-se determinar quais as semelhanças/dissemelhanças entre as amostras de méis estudadas em relação à sua composição em ácidos orgânicos e pólen. Para tal efectuou-se a análise de clusters, para os ácidos orgânicos estudados e para a análise polínica entre amostras de mel, com o método de agregação da menor distância.
Figura 1 - Dendograma da análise de clusters com o método da menor distância, usando a distância euclidiana quadrada como medida de dissemelhança para: A) ácidos orgânicos estudados B) Análise Polinica.
Para os ácidos orgânicos, o ponto óptimo de corte foi aos 0,15, através da distância eucladiana de dissimilaridade, o qual permitiu dividir em 2 grupos: grupo I que engloba as amostras dos Açores (ilha Terceira, São Miguel e Pico), bem como da Austrália, Nova Zelândia, e Continente Português (Trás-os Montes, Serra do Caramulo e Alentejo) e o grupo II que é constituído por apenas 3 amostras de 3 ilhas dos Açores. Para a análise estatística dos grupos polínicos, assumiu-se o ponto de corte óptimo a uma distância de 0,85, tendo-se dividido as amostras em 7 grupos: grupo I amostras provenientes das ilhas de São Miguel e Pico, grupo II amostras da ilha Terceira, grupo III amostras das ilhas Terceira e São Miguel e Nova Zelândia, grupo IV amostras da Austrália e da ilha de São Miguel, grupo V amostras das ilhas do Pico e Terceira,
grupo VI amostras de Trás-os Montes e Serra do Caramulo e grupo VII a amostra do Alentejo.
Efectuou-se também uma análise de componentes principais (PCA), a qual permite resumir a informação relacional entre as variáveis em duas componentes ortogonais que explica 78,28% da variação total dos ácidos orgânicos e apenas, 38,29 % da variação total do pólen, pelo que eram necessários 6 componentes principais para explicar 72,7% da variação total acumulada.
PCA Plot - Covariance - Acidos organicos HPLC - XXII CBCTA
Principal - Axis 1 (53.21%) 1 0 -1 Vector - Axis 1 0 P ri n c ip a l - A x is 2 ( 2 5 .0 7 % ) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 V e c to r A x is 2 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 D-Gluconico Total Formico D-Malico Latico Acetico Maleico Citrico Succinico Fumarico SM1 Pico1 SM2 SM3 SM4 Aust1 Alent Ter1 TM SC SM5 NZ Ter2 Ter3 Ter5 SM6 Ter4Pico2
PCA Plot - Covariance - Polen%
Principal - Axis 1 (21.78%) 1 0 -1 Vector - Axis 1 0 P ri n c ip a l - A x is 2 ( 1 6 .5 1 % ) 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 V e c to r A x is 2 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 Incenso Trevo Nespereira Soagem Urze Azálea SM1 SM2 SM4 SM7 SM8 P1 SM3 TER2 TER3 TER4 TER5 NZ P2 TER6 AUST1 TM SC ALENT
Figura 2 - Posicionamento de cada amostra no mapa bidimensional definido pelas duas componentes principais retidas e a sua posição relativa às variáveis originais. A) A primeira componente (C1) explica 53,21% da variância total e a segunda componente (C2) explica 26,07% da variância total, para os ácidos orgânicos B) A primeira componente (C1) explica 21,78% da variância total e a segunda componente (C2) explica 16,51% da variância total, para o pólen.
Verificou-se, pela análise de PCA para os ácidos orgânicos, que se pode dividir as amostras em 5 grupos principais e que o ácido acético separa as amostras da TER4, P2 e SM6, o ácido glucónico é responsável pela separação das amostras de TER1 e TER2, SM5, NZ e SC, enquanto que os outros ácidos separam as restantes amostras. No entanto a amostra da TER3 e Alentejo, encontram-se num grupo à parte. Para a quantificação polínica, dividiu-se as amostras em 3 grupos, onde a família Ericaceae separa os méis de TM e SC dos restantes méis analisados. Observou-se ainda que o tipo polínico urze divide os méis das Serras de Portugal (Trás-os Montes e Serra do Caramulo) dos restantes méis analisados provenientes dos Açores, Alentejo, Austrália e Nova Zelândia. Verificou-se ainda que a amostra do Alentejo ficava isolada num grupo devido ao tipo polínico Soagem da família Boraginaceae e género Echium, enquanto que as amostras de TM e SC separam-se pelos tipos polínicos Urze e Azálea, ambos da família Ericaceae. Os tipos polínicos Incenso do género Pittosporum, o Trevo do género Trifolium e a Nespereira do género Eriobotrya contribuem para a dissemelhança das amostras provenientes da Ilha Terceira e da Nova Zelândia. Um tipo polínico não identificado contribui para a separação das amostras da Ilha de São Miguel.
CONCLUSÃO:
Concluímos que algumas amostras de mel provenientes da ilha Terceira e da Nova Zelândia têm semelhanças na composição em ácidos orgânicos. Observou-se uma maior semelhança polínica entre as amostras das diferentes ilhas dos Açores com a Austrália e Nova Zelândia, bem diferenciadas das amostras de mel do Continente Português. No entanto, esta semelhança não foi observada na composição em ácidos orgânicos, indicando que estes não reflectem inteiramente a origem floral dos méis analisados.
REFERÊNCIAS:
S. Suárez-Luque, I. Mato, J. F. Huidobro, J. Simal-Lozano, M. T. Sancho - Rapid determination of minority organic acids in honey by high-performance liquid chromatography, Journal of Chromatography A, 955 (2002) 207–214;
I. Mato, J. F. Huidobro, M. P. Sánchez, S. Muniategui, M. A. Fernández-Muiño and M. T. Sancho - Enzymatic Determination of Total D-Gluconic Acid in Honey, J. Agric. Food Chem., 45 (1997) 3550-3553;
P. B. Andrade, M. T. Amaral, P. Isabel, J. C.M.F. Carvalho, R. M. Seabra, A. P. da Cunha - Physicochemical attributes and pollen spectrum of Portuguese heather honeys, Food Chemistry 66 (1999) 503-510
