Właściwości higroskopijne pyłku kwiatowego (obnóży pszczelich

Ocieczek
Probl
HigAEpidemiol
i wsp. Właściwości
2015, 96(4):
higroskopijne
821-826 pyłku kwiatowego (obnóży pszczelich) jako czynnik jego bezpieczeństwa ...
821
Właściwości higroskopijne pyłku kwiatowego (obnóży
pszczelich) jako czynnik jego bezpieczeństwa i stabilności
przechowalniczej
Hygroscopic properties of pollen as a factor in its safety and stability of storage
Aneta Ocieczek 1/, Magdalena Skotnicka 2/, Katarzyna Kłopotek 1/
1/
2/
Katedra Organizacji Usług Turystyczno-Hotelarskich, Akademia Morska w Gdyni
Zakład Chemii Ekologii i Towaroznawstwa Żywności, Gdański Uniwersytet Medyczny
Wprowadzenie. Cenny skład chemiczny, decydujący o wysokiej wartości
odżywczej pyłku kwiatowego, może być zachowany po zapewnieniu
odpowiednich warunków jego przechowywania, uwzględniających
higroskopijność pyłku kwiatowego. Parametr ten ma wpływ na
trwałość przechowalniczą wyrażającą się zachowaniem bezpieczeństwa
mikrobiologicznego oraz ograniczeniem zmian hydratacyjnych
i oksydacyjnych.
Cel. Określenie higroskopijności pyłku kwiatowego na podstawie izotermy
adsorpcji pary wodnej oraz wybranych parametrów mikrostruktury
powierzchni, które decydują o jego stabilności przechowalniczej
i bezpieczeństwie mikrobiologicznym.
Materiały i metody. Izotermę adsorpcji pary wodnej wyznaczono w temp.
20°C metodą statyczno-eksykatorową. Dane empiryczne przedstawiono
w postaci parametrów modelu GAB, a na ich podstawie oszacowano takie
parametry jak: powierzchnię właściwą sorpcji, ogólną objętość kapilar
oraz promień kapilar ulegających wypełnieniu po zainicjowaniu zjawiska
kondensacji kapilarnej.
Wyniki. Zawartość wody w badanych próbkach pyłku kwiatowego wynosiła
10,577±0,278 g/100 g s.s., natomiast aktywność wody kształtowała się
na poziomie 0,443±0,001. Kształt i położenie izotermy sorpcji wskazują
na silne właściwości higroskopijne pyłku kwiatowego. Badany produkt
charakteryzował się silnie rozwiniętą monowarstwą w porównaniu do
innych naturalnych produktów mających postać proszku. Produkt ten
charakteryzował się bardzo rozwiniętą powierzchnią właściwą sorpcji przy
niskiej ogólnej objętości kapilar, ulegających wypełnieniu po zainicjowaniu
kondensacji kapilarnej. Wartość promienia kapilar ulegających wypełnieniu
przy aw=0,5 również była niska.
Wnioski. Niska zawartość i aktywność wody charakterystyczna dla pyłku
kwiatowego występującego w handlu zapewnia mu bezpieczeństwo
mikrobiologiczne i stabilność przechowalniczą. Pyłek kwiatowy jest
produktem silnie higroskopijnym, co pokazuje kształt i położenie izotermy
sorpcji oraz wartość vm wyznaczona na podstawie modelu GAB. Parametry
mikrostruktury powierzchni wskazują, że pyłek kwiatowy jest silnym
naturalnym adsorbentem mikrokapilarnym.
Introduction. Valuable chemical composition, determining high nutritional
value of pollen, can be maintained after providing adequate storage
conditions, taking into account the pollen hygroscopicity. This parameter
has an impact on storage stability, expressed by maintaining microbiological
safety and limited changes in hydration and oxidation.
Aim. The determination of hygroscopicity of pollen based on adsorption
isotherms of water vapor and selected parameters of the surface
microstructure that determine storage stability and microbial safety.
Material & Method. The adsorption isotherm of water vapor was
determined at 20°C by the static desiccator method. Empirical data
were presented as the GAB model parameters and on their basis were
estimated the parameters such as: specific surface sorption, total capacity
of capillaries and radius of capillaries subject to filling after initiating the
capillary condensation.
Results. The water content in the test pollen samples was 10.577±0.278
g/100 g d.m. and water activity stood at 0.443±0.001. The shape and
position of the adsorption isotherm showed strong hygroscopic properties
of pollen. The test product was characterized by a strongly developed
monolayer, as compared to other natural products in powder. The product
was characterized by a high sorption specific surface at low total capacity of
the capillary, subject to filling after the initiation of capillary condensation.
The radius of capillaries filling at aw=0.5 was also low.
Conclusion. The low water content and activity specific to pollen available
commercially assures its microbiological safety and storage stability. Pollen is
a highly hygroscopic product, which is indicated by the shape and location
of the sorption isotherm and the value vm determined by the GAB model.
The parameters of surface microstructure indicate that pollen is a powerful
natural microcapillary adsorbent.
Key words: hygroscopicity, pollen, GAB model, storage stability
Słowa kluczowe: higroskopijność, pyłek kwiatowy, model GAB, trwałość
przechowalnicza
© Probl Hig Epidemiol 2015, 96(4): 821-826
www.phie.pl
Nadesłano: 01.04.2015
Zakwalifikowano do druku: 25.11.2015
Adres do korespondencji / Address for correspondence
dr hab. inż. Aneta Ocieczek
Katedra Organizacji Usług Turystyczno-Hotelarskich, Akademia Morska
w Gdyni
ul. Morska 83, 81-225 Gdynia
tel. 586 90 13 45, e-mail: [email protected]
822
Wprowadzenie
Choroby cywilizacyjne, takie jak: miażdżyca,
choroba wieńcowa, nadciśnienie tętnicze, cukrzyca,
otyłość, próchnica zębów i osteoporoza, choroby
nowotworowe, alergie, depresje, stanowią poważne
zagrożenie dla jakości życia człowieka. Dodatkowymi
czynnikami ryzyka są: permanentne napięcie nerwowe
(stres), hałas, palenie tytoniu, picie alkoholu, niewłaściwa dieta oraz infekcje [1]. Współczesny człowiek
korzysta ze stosunkowo ograniczonej puli gatunków
przeznaczonych do spożycia. W przetwórstwie żywności natomiast wykorzystuje się kilkaset różnych
związków chemicznych o działaniu konserwującym,
teksturotwórczym, kształtującym cechy sensoryczne,
a konsekwencją tego typu działań jest powstawanie
alergii (immunologiczne) i nietolerancji (nieimmunologiczne) [2]. Żywieniowcy i lekarze, określając
zasady prawidłowego żywienia, dążą do zniwelowania
niekorzystnego wpływu zmieniającego się ekosystemu
żywieniowego. Nadmierna chemizacja rolnictwa ma
szkodliwy wpływ na bioaktywne składniki żywności
[3]. Dlatego istnieją poważne przesłanki wskazujące,
że żywność pochodząca z czystych ekologicznie obszarów, naturalna i nieprzetworzona przez człowieka
może znaleźć zastosowanie w profilaktyce chorób
cywilizacyjnych [4].
Przykładem produktów utożsamiających sobą
walory żywności pierwotnej, dobroczynnie oddziałującej na zdrowie człowieka są produkty pszczele, takie
jak: miód, pyłek kwiatowy, kit pszczeli czy pierzga.
Wprawdzie najpopularniejszym produktem pszczelim
jest miód, jednak bardziej wartościowym jest pyłek
kwiatowy, który stanowią męskie komórki rozrodcze
kwiatów. Jest to dość zróżnicowany produkt roślinny,
bogaty w substancje biologicznie aktywne [5].
Badania farmakologiczne prowadzone na szczurach, a następnie badania kliniczne potwierdziły,
że pyłek kwiatowy powoduje obniżenie w surowicy
krwi zawartości lipidów całkowitych, trójglicerydów,
cholesterolu całkowitego, frakcji cholesterolu LDL
oraz ß-lipoprotein, co pozwala go sklasyfikować jako
produkt o działaniu hipolipemicznym [6, 7]. Pyłek
kwiatowy znalazł również zastosowanie w leczeniu
stanów zapalnych, stanów zwyrodnieniowych oraz
w toksycznych i pourazowych uszkodzeniach wątroby,
przy zatruciach metalami ciężkimi, pyłami i gazami
przemysłowymi oraz lekami o działaniu przeciwreumatycznym, przeciwzapalnym oraz sterydami i antybiotykami [8]. Od dawna znane jest korzystne
oddziaływanie pyłku kwiatowego w stanach zapalnych
gruczołu korkowego [9]. Pyłek kwiatowy stosuje się
w leczeniu niedokrwistości, osiągając podwyższenie
poziomu hemoglobiny, liczby czerwonych krwinek
i poziomu żelaza [10]. Pyłek kwiatowy uznany został
również za substancję adaptogenną, podwyższającą
Probl Hig Epidemiol 2015, 96(4): 821-826
nieswoiste siły obronne organizmu. Działanie adaptogenne pyłku kwiatowego wykazano w badaniach
przeprowadzonych na alpinistach [11] i żołnierzach
działających w warunkach subtropikalnych [12],
wyniki którego wskazywały na wyraźnie podwyższoną
kondycję fizyczną i siły odpornościowe alpinistów oraz
przyspieszoną aklimatyzację żołnierzy do warunków
subtropikalnych.
W świetle powyższych faktów, stwierdzić można,
że naturalny produkt, wytwarzany bez technologicznej ingerencji człowieka i pochodzący z obszarów
o niskim stopniu skażenia środowiska może stanowić
wartościowy składnik diety. Biorąc pod uwagę cenny
skład chemiczny, decydujący o wartości odżywczej
oraz naturalną dla pyłku kwiatowego postać proszku
zauważyć należy, że walory te zostaną zachowane i wykorzystane jedynie w sytuacji zapewnienia odpowiednich warunków przechowywania, uwzględniających
higroskopijność pyłku kwiatowego, która determinuje
jego stabilność przechowalniczą.
Cel
Określenie higroskopijności pyłku kwiatowego
na podstawie izotermy adsorpcji pary wodnej oraz
wybranych parametrów mikrostruktury powierzchni,
które decydują o jego stabilności przechowalniczej
i bezpieczeństwie mikrobiologicznym.
Materiały i metody
Materiał badawczy stanowił pyłek kwiatowy
(obnóża) pochodzący z Gospodarstwa Pasiecznego
Sądecki Bartnik w Stróżach, który charakteryzował się
udziałem składników odżywczych przedstawionych
w tabeli I.
Oznaczanie zawartości wody wykonano metodą suszenia termicznego do stałej masy w temp.
Tabela I. Wartość odżywcza w przeliczeniu na 100 g obnóży pyłkowych
Table I. Nutritional value per 100 g of pollen
Parametr
/Parameter
energia /energy
Wartość
/Value
1400 kJ
(340 kcal)
Parametr
/Parameter
witamina B6
/vitamin B6
Wartość
/Value
0,90 mg
białko /protein
22 g
biotyna /biotin
tłuszcz /fat
12 g
kwas nikotynowy
/nicotinic acid
4,80 mg
cukry /sugars
34 g
kwas pantotenowy
/pantothenic acid
0,32 mg
prowitamina A
/provitamin A
18 mg
kwas foliowy /folic acid
0,30 mg
witamina E /vitamin E
3,20 mg
witamina C /vitamin C
20 mg
0,0064 mg
wapń /calcium
120 mg
żelazo /iron
9,20 mg
tiamina/thiamine
0,92 mg
magnez /magnesium
77,50 mg
ryboflawina /roboflavin
0,54 mg
cynk /zinc
6,50 mg
Źródło: zestawienie na podstawie danych producenta /Source: summary
based on manufacturer’s data
Ocieczek A i wsp. Właściwości higroskopijne pyłku kwiatowego (obnóży pszczelich) jako czynnik jego bezpieczeństwa ...
373‑378 K pod stałym ciśnieniem [13]. Wyznaczenie
aktywności wody przeprowadzono w aparacie AquaLab (Seria 3 model TE firmy Decagon Devices, Inc.,
Pullman, WA, USA) o dokładności ±0,003 w temp.
293,15 K (20°C).
Izotermy sorpcji wyznaczono metodą statyczno-eksykatorową, opartą na określeniu równowagi
wilgotnościowej pomiędzy badaną próbką, a atmosferą
o określonej wilgotności względnej, regulowaną za
pomocą nasyconych roztworów odpowiednich soli.
Zakres badań obejmował aktywność wody od 0,07
do 0,98. Temperatura badania wynosiła 293,15 K
(20°C). Czas ustalania równowagi układu wynosił
30 dni od umieszczenia próbek w eksykatorach.
W eksykatorach, charakteryzujących się aktywnością
wody wyższą niż 0,7, umieszczono tymol dla ochrony
próbek przed rozwojem mikroorganizmów. W pierwszej fazie eksperymentu próbki pyłku kwiatowego
w ilości ok. 1 g±0,1 mg umieszczono w naczynkach
wagowych o średnicy ok. 35 mm, tak aby całkowicie
i równomiernie pokrywały powierzchnię naczynek.
Następnie naczynka zostały umieszczone w eksykatorze, zawierającym P2O5 jako środek suszący, w temp.
pokojowej na 3 tygodnie w celu obniżenia zawartości
wody w tych próbach do minimum (~2%). Po tym
czasie określono masy próbek i umieszczono je w eksykatorach z nasyconymi roztworami odpowiednich soli.
Na podstawie początkowej masy produktu (ustalonej
po 3 tygodniach inkubowania w eksykatorze z P2O5)
oraz zmian zawartości wody obliczono równowagowe zawartości wody i wykreślono izotermy adsorpcji
z zastosowaniem programu EXCEL 2007. Pomiar
aktywności wody w próbkach po 30 dniach od momentu umieszczenia ich w eksykatorach, wykonano
za pomocą aparatu AquaLab.
Parametry równania GAB postaci:
ν=
ν mCKa w
(1 — Ka w )(1 — Ka w + CKa w )
gdzie: aw – aktywność wody (–), v – równowagowa
zawartość wody (g H2O/100 g s.m.); vm – zawartość
wody w monowarstwie (g H2O/100g s.m.); C – stała
energetyczna Guggenheima; K – stała korygująca
właściwości cząsteczek tworzących wielowarstwę
w porównaniu do fazy ciekłej [14]
wyznaczono na podstawie danych empirycznych.
Identyfikację przeprowadzono stosując regresję nieliniową i algorytm Monte Carlo. Podejście to pozwoliło
uniknąć zatrzymania procesu estymacji przez lokalne
minimum. Funkcją celu była minimalizacja sumy
kwadratów reszt. Obliczenia wykonano w arkuszu
kalkulacyjnym Excel 2007. Błędy wyznaczonych
parametrów równania GAB oszacowano przy wykorzystaniu makropolecenia SolverAid.
823
Powierzchnię właściwą adsorbentu obliczono
w oparciu o równanie:
a sp = ω
νm
M
N
gdzie: asp – powierzchnia właściwa sorpcji (m2/g s.m.);
N – liczba Avogadra (6.023×1023 cząsteczek/mol);
M – masa cząsteczkowa wody (18 g/mol); w – powierzchnia siadania wody (1,05×10-19 m2/cząsteczkę)
[14].
Rozmiary i objętość kapilar badanego materiału
wyznaczono dla obszaru kondensacji kapilarnej stosując równanie Kelvina, zakładające cylindryczny ich
kształt:
ln a w =
2σV
r k RT
gdzie: s – napięcie powierzchniowe cieczy w temperaturze T (N/m); rk – promień kapilary (nm);
R – uniwersalna stała gazowa (kJ/mol•K); T – temperatura procesu (K), V – objętość molowa adsorbatu
(m3/mol) [15].
Wyniki badań i ich omówienie
Pojedyncze ziarna pyłku kwiatowego charakteryzują się przeciętną masą od 5 do 200 µg, na którą składa się twarda otoczka z kilkoma otworami zamkniętymi półprzepuszczalną membraną oraz wypełniająca ją
półpłynna plazma, stanowiąca o wartości pyłku. Wykorzystanie właściwości odżywczych i funkcjonalnych
pyłku staje się możliwe gdy do wnętrza pojedynczego
ziarna dostanie się woda, jego objętość znacznie się
powiększy w wyniku pęcznienia składników, a błony
ulegną pęknięciu w wyniku czego dochodzi do uwolnienia zawartości ziarna pyłku. W naturze pojedyncze ziarna pyłku zlepiane są wydzieliną z organizmu
pszczoły w granule przypominające wielkością ziarno
prosa. Każda taka granula (obnóże pszczele) składa
się z ok. 100 tys. pojedynczych ziaren pyłku kwiatowego [5].
Wartość odżywcza jak również bezpieczeństwo
mikrobiologiczne i stabilność przechowalnicza uwarunkowana jest zawartością i aktywnością wody w produkcie. Wysoka zawartość tego składnika zawsze powoduje obniżenie wartości odżywczej, bezpieczeństwa
mikrobiologicznego oraz stabilności przechowalniczej
żywności. Zawartość wody w badanych próbkach
obnóży pszczelich wynosiła 10,577±0,278 g/100 g
s.m., natomiast aktywność wody kształtowała się na
poziomie 0,443±0,001 i zapewniała stabilność mikrobiologiczną [16] tego produktu bez konieczności
przechowywania go w warunkach chłodniczych.
Biorąc pod uwagę bardzo bogaty skład chemiczny i naturalną niską zawartość wody [17] obnóży
pszczelich zachodzi konieczność przechowywania
824
oszacowaniu na jej podstawie pojemności warstwy
monomolekularnej (vm). Zawartość wody, która tworzy pojedynczą warstwę cząsteczek na powierzchni
ciała stałego jest optymalnym jej udziałem. Zawartość
wody wyższa w porównaniu do monowarstwy może
powodować: zbrylanie się produktu, będące pierwszym zauważalnym efektem zmian określanych jako
psucie; inicjowanie zjawisk o charakterze enzymatycznym, co ma szczególne znaczenie dla trwałości
obnóży jako produktu bogatego w enzymy i hormony
[5, 20]; rozwój drobnoustrojów, które atakują pyłek
pszczeli przechowywany bez barierowego opakowania
[5] i reakcje nieenzymatycznego brązowienia, szczególnie niekorzystne ze względu na naturalnie bogaty
skład aminokwasowy obnóży oraz obecność cukrów.
Z kolei zawartość wody niższa w porównaniu do monowarstwy może powodować zwiększoną podatność
na procesy związane z utlenianiem frakcji lipidowej
obnóży, która reprezentowana jest przez kwasy
tłuszczowe nienasycone (56,6%) i kwasy nasycone
(37,7%) występujące w korzystnym z żywieniowego
punktu widzenia wzajemnym stosunku wynoszącym
1,50 [21]. Badany produkt charakteryzował się silnie
rozwiniętą monowarstwą (vm) (tab. II) w porównaniu
do innych naturalnych produktów [22], co można
tłumaczyć wysoką zawartością białka, które cechuje
się zazwyczaj wyższą zawartością grup hydrofilowych
niż węglowodany [23]. To zaś decydować może o hi40
zawartość wody [g H2O/100 g s.s.]
tego produktu w barierowym opakowaniu (najlepiej
szklanym) zapewniającym także ochronę przed promieniowaniem świetlnym.
Oddziaływanie pary wodnej na obnóża pszczele
prowadzi do prawdopodobnie intensywnego jej pochłaniania w konsekwencji czego dochodzić może
do uszkodzenia naturalnej struktury ziarna pyłku
w wyniku pęcznienia protoplazmy, pękania membran
i destrukcji ziarna pyłku.
W celu określenia wrażliwości obnóży na parę
wodną (higroskopijność), przygotowane próbki inkubowano w higrostatach, a zmiana masy wskazywała na
higroskopijność w określonych warunkach otoczenia.
Zebrane wyniki przedstawiono w postaci izotermy
adsorpcji (ryc. 1).
Uzyskany układ wyników wskazywał, że badany
produkt jest silnie higroskopijny. Jednocześnie otrzymana izoterma charakteryzowała się ciągłością przebiegu w całym zakresie aktywności wody otoczenia,
co świadczy, że w produkcie tym nie dochodziło do
zmian związanych z porządkowaniem się matrycy ciała
stałego (krystalizacja). Przerwanie izotermy sorpcji
jest charakterystyczne dla równie higroskopijnego
produktu jakim jest proszek mleczny z naturalnie
występującą w nim laktozą. Zakładać zatem można,
że składniki tworzące strukturę ziarna pyłku charakteryzują się uporządkowaną strukturą krystaliczną lub
nie podlegają krystalizacji.
Ocena higroskopijności obnóży pszczelich obejmowała także analizę kształtu krzywej adsorpcji
(ryc. 1), która pozwoliła stwierdzić, że na ich powierzchni identyfikowano zjawisko wielowarstwowej
adsorpcji molekuł wody, które miało charakter fizyczny, właściwy dla ciał porowatych.
W tabeli II przedstawiono dane pozwalające ocenić dopasowanie wartości empirycznych opisujących
izotermę adsorpcji z wygenerowanym modelem GAB,
wszystkie parametry tego modelu oraz wartość aktywności wody odpowiadającej wypełnieniu monomolekularnemu. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić,
że wyznaczony model charakteryzował się dobrym
dopasowaniem do danych doświadczalnych (niska
wartość SKO). Chociaż niska wartość parametru C
(<5,67) wskazywać może na większy od oczekiwanego błąd (±15,5%) w odwzorowywaniu adsorpcji
wielowarstwowej co sugerował Lewicki [18]. Z drugiej
strony Blahovec [19] stwierdził, że przy spełnieniu
warunku C32 model GAB daje opis izotermy o kształcie sigmoidalnym, jak w badanym przypadku. Z kolei
wartości stałej K mieściły się w zakresie 0,24<K≤1 co
według Lewickiego [18] wskazuje, że równanie GAB
może być wykorzystane do opisu izotermy typu II.
Użycie izotermy adsorpcji jako wskaźnika
trwałości przechowalniczej produktu opiera się na
Probl Hig Epidemiol 2015, 96(4): 821-826
35
30
25
20
15
10
5
0
0
0,2
0,4
0,6
aktywność wody [-]
0,8
1
Ryc. 1. Izoterma adsorpcji pary wodnej na powierzchni pyłku kwiatowego
Fig. 1. Isotherm of adsorption of water vapor on pollen surface
Tabela II. Parametry równania GAB obnóży pszczelich i aw odpowiadające vm
Table II. Parameters of GAB equation for pollen samples and aw corresponding to vm
Parametr równania GAB /Parameter of GAB equation
Wartość /Value
SKO – suma kwadratów odchyleń /sum of squared
deviations
2,808±0,592
vm – zawartość wody w monowarstwie (g H2O/100g s.s.)
/water content in monolayer (g H2O/100g d.m.)
13,240±1,163
K – stała korygująca /constant correction
0,743±0,019
C – stała energetyczna Guggenheima /Guggenheim
energy constant
2,704±0,423
aw – aktywność wody (–) /water activity (–)
0,509
Ocieczek A i wsp. Właściwości higroskopijne pyłku kwiatowego (obnóży pszczelich) jako czynnik jego bezpieczeństwa ...
groskopijności pyłku kwiatowego. Wyznaczonemu
poziomowi (vm) odpowiadała stosunkowo wysoka
wartość aktywności wody (aw). Podkreślić jednak należy, że zidentyfikowana zawartość i aktywność wody
w badanym produkcie pozostawały na niższych od
wyznaczonych poziomach, co zapewniało produktowi bezpieczeństwo mikrobiologiczne i stabilność
przechowalniczą przy założeniu istnienia barierowego
w stosunku do pary wodnej i powietrza opakowania.
Parametry opisujące mikrostrukturę powierzchni
cząstek pyłku kwiatowego (powierzchnia właściwa
sorpcji – 464,9 m2/g s.s.; ogólna objętość kapilar –
157,9 mm3/100 g s.s.; promień kapilar przy aw=0,50
– 1,1162 nm) wskazują, że produkt ten charakteryzował się bardzo rozwiniętą powierzchnią właściwą
sorpcji przy jednocześnie stosunkowo niskiej ogólnej
objętości kapilar, ulegających wypełnieniu po zainicjowaniu kondensacji kapilarnej. Wartość promienia
kapilar ulegających wypełnieniu przy aw=0,5 również
była niska.
Zebrane wyniki wskazują na dominujący udział
cylindrycznych kapilar o małym promieniu, określanych jako mikrokapilary [23]. Obecność mikrokapilar,
które charakteryzują się rozmiarami porównywalnymi
z wymiarami adsorbowanych cząsteczek powoduje,
że powierzchnia właściwa ciała stałego jest znaczna,
co potwierdziły uzyskane wyniki (tab. III). W odniesieniu do danych literaturowych stwierdzić można,
że powierzchnia granul pyłku kwiatowego (obnóży
pszczelich) charakteryzuje się obecnością kapilar
o zróżnicowanym promieniu, bowiem większość naturalnych adsorbentów takich jak np. mąka, kawa, mleko
825
Tabela III. Charakterystyka strukturalna badanych próbek obnóży pszczelich
Table III. Structural characteristics of the pollen
Powierzchnia właściwa
Ogólna objętość kapilar Promień kapilar przy
(mm3/100 g s.m.)
aw=0,50 (nm)
sorpcji (m2/g s.m.)
/Sorption specific surfa- /Total capacity of capilla- /Size of capillaries at
ce (m2/g d.m.)
ries (mm3/100 g d.m.)
aw=0,50 (nm)
464,9
157,9
1,116
w proszku [23-25] cechują niższe wartości powierzchni
właściwej sorpcji (mąka pszenna 286, mąka żytnia
338, mleko w proszku zawierające laktozę 136, mleko
w proszku bezlaktozowe 162, kawa palona mielona
146 [m2/g s.s.]) przy jednocześnie wyższych wartościach promienia kapilar ulegających wypełnieniu po
rozpoczęciu zjawiska kondensacji kapilarnej. Natomiast
w odniesieniu do charakterystyk adsorbentów stosowanych w inżynierii chemicznej relacja jest odwrotna.
Wnioski
1. Występujący w handlu pyłek kwiatowy cechuje
się zawartością i aktywnością wody zapewniającą
mu bezpieczeństwo mikrobiologiczne i stabilność
przechowalniczą w warunkach przechowywania
w barierowym w stosunku do pary wodnej i powietrza opakowaniu.
2. Pyłek kwiatowy (obnóża pszczele) jest produktem
silnie higroskopijnym, na co wskazuje kształt
i położenie izotermy sorpcji oraz wartość vm wyznaczona na podstawie modelu GAB.
3. Parametry mikrostruktury powierzchni wskazują,
że pyłek kwiatowy jest silnym naturalnym adsorbentem mikrokapilarnym.
Piśmiennictwo / References
1. Koszarny Z. Ocena stanu zdrowia i samopoczucia ludności
zamieszkałej w zróżnicowanych warunkach akustycznych.
Rocz PZH, 2001, 52(2): 165-178.
2. Piotrowicz J, Zachwieja Z, Schlegel-Zawadza M. Niepożądane
działania substancji konserwujących, przeciwutleniających
i barwników spożywczych w świetle piśmiennictwa. Prz
Pediatr 1996, Supl 1/3: 387-394.
3. Górny M. Ograniczanie szkodników w gospodarstwach
ekologicznych. III Międzynarodowe Seminarium Ergonomii,
Bezpieczeństwa i Higieny Pracy w Rolnictwie „Zagrożenia
chemiczne w rolnictwie”, Lublin 1996.
4. Śmiechowska M. Perspektywy produkcji i konsumpcji
żywności ekologicznej w celu poprawy zdrowia polskiego
społeczeństwa. Materiały Kongresu Polskiej Gospodarki
Żywnościowej i Nauki o Żywieniu Człowieka, Warszawa
2000: 69.
5. Makowiczowa H. Pszczele cuda. LOTOS, Warszawa 1992.
6. Zeng Z, Yan W. Producing specific high mineral content
pollen. Am Bee J 2004, 44: 520-521.
7. Wójcicki J. Badania doświadczalne i kliniczne wyciągów
z pyłku kwiatowego. Herba Pol 1987, 33: 49-54.
8. Wójcicki J. Skład chemiczny oraz farmakologia pyłku
kwiatowego. Inf Reg Zrzesz Pszczel Apipol 1986, 3: 12-15.
9. Droździk M. Zastosowanie wyciągu z pyłku kwiatowego
w leczeniu zapalenia i przerostu gruczołu krokowego. Herba
Pol 1993, 39: 223-226.
10. Bielecki J, Gałuszek Z, Nowiski L. Ocena działania pszczelego
pyłku kwiatowego w leczeniu niedokrwistości w schorzeniach
gośćcowych. [w:] Zagadnienia apiterapii w wybranych
pracach klinicznych. Kubiak S (red). Pszczelnicze Tow Nauk,
Ciechocinek 1987: 101-112.
11. Drożdż E, Gwizdek E. Pyłek kwiatowy jako odżywka
regeneracyjna. V Międzynarodowe Sympozjum Apiter.
Zagadnienia wybrane. Polski Związek Pszczelarzy, KrakówKamianna 1986: 24-27.
12. Dąbrowski I. Effect of Cernitin and hydrolysed protein on
adaptation to physical effort in subtropical conditions. Herba
Pol 1984, 30: 43-51.
13. Krełowska-Kułas M. Badanie jakości produktów spożywczych.
PWE, Warszawa 1993.
14. Paderwski M. Procesy adsorpcyjne w inżynierii chemicznej.
WNT, Warszawa, 1999.
826
15. Figura LO, Teixeira AA. Food physics. Physical properties
– measurement and applications. Springer-Verlag. BerlinHeidelberg-New York 2007.
16. Pałacha Z. Aktywność wody ważny parametr trwałości
żywności. Przem Spoż 2008, 4: 22-26.
17. Kędzia B. Skład chemiczny i adaptogenne działanie
pszczelego pyłku kwiatowego. Część I. Skład chemiczny. Post
Fitoter 2008, 1: 47-58.
18. Lewicki PP. The applicability of the GAB model to food water
sorption isotherms. IJFST 1997, 32: 553-557.
19. Blahovec J. Sorption isotherms in materials of bilogical origin.
Mathematical and physical approach. JFE 2004, 65, 489-495.
20. Tichonow A, Sodzawicznyj K, Tichonowa S i wsp. Pylca
cwietocznaja (obniżka pczelinaja) w farmacii i medicinie.
Charkow 2006.
Probl Hig Epidemiol 2015, 96(4): 821-826
21. Manning R. Fatty acids in pollen: a review of their importance
for honey bees. Bee World 2001, 82, 2: 65-75.
22. Karel M. Water activity and food preservation. [in:] Physical
principles of food preservation. Principles of food science.
Part 2. Karel M, Fennema OR, Lund DB (eds). Marcel
Dekker, NY 1975: 237-263.
23. Ocieczek A, Kostek R. Sorptive properties of type 2000 wheat
and rye flours. Acta Agroph 2009, 14(2): 393-402.
24. Ocieczek A. Wpływ stopnia rozdrobnienia kawy palonej na
jej właściwości higroskopijne. Inż Ap Chem 2013, 52(44):
78-80.
25. Ocieczek A. Comparison of the sorption properties of milk
powder with lactose and without lactose. Acta Agroph 2014,
21(4): 457-467.