Микробиологическая чистота цветочной пыльцы (обножки)

Автор: Попкова М.А., Будникова Н.В.

Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau

Рубрика: Сельскохозяйственные науки

Статья в выпуске: 5 (98), 2022 года.

Бесплатный доступ

Пыльцевая обножка является богатейшим источником витаминов минеральных веществ, аминокислот, а также богата фенольными соединениями. Содержание и активность воды в пыльцевой обножке играют существенную роль при ее хранении. При сборе свежей пыльцы пчелиной (обножки) в ней содержится до 30 г воды на 100 г продукта, что является благоприятной средой для развития микотоксинов и плесневых грибов. Употребление такого продукта пчел в качестве биологически активной добавки (БАД) может послужить причиной серьезных пищевых отравлений и даже заболеваний. Проведено изучение содержания общей микробной обсемененность (КМАФАнМ), бактерий рода Salmonella, Shigella, бактерий группы кишечной палочки (БГКП), плесневых грибов, осмофильных дрожжей, S. Aureus, в пыльцевой обножке, полученной на пасеках Рязанской области и стабилизированной высушиванием и замораживанием. Также изучены органолептические характеристики (внешний вид, аромат, вкус) и физико-химические (определение массовой влаги и водородного показателя рН). Научная новизна заключается в оценке микробиологической обсемененности пчелиной пыльцы (обножки) при ее стабилизации - высушиванием и замораживанием. Результаты исследований показали присутствие в сырой свежезаготовленной и замороженной пыльцевой обножке бактерий группы КМАФАнМ, плесеней и дрожжей. Наличие этой микрофлоры в пыльце пчел указывает на проблемы, связанные со сбором и транспортировкой продукта, а также с нарушением санитарно-гигиенических требований. Высушенную в термостате и под вакуумом пыльцевую обножку можно считать безопасным продуктом, и пригодным для потребления, так как в процессе стабилизации высушиванием дрожжи и плесени в продукте отсутствуют, а уровень присутствия патогенных и условно-патогенных микроорганизмов соответствует требованиям Технического регламента таможенного союза «О безопасности пищевой продукции».

Еще

Микробиологическая безопасность, пыльцевая обножка, влажность, сушка пыльцы, замораживание, международные требования

Короткий адрес: https://sciup.org/147239764

IDR: 147239764   |   УДК: 638.178.2   |   DOI: 10.17238/issn2587-666X.2022.5.53

Microbiological purity of bee pollen

The aim of the research was to study the changes in the microbiological contamination of bee pollen during its drying and freezing. Bee pollen is the richest source of vitamins, minerals, amino acids, and it is also rich in phenolic compounds. Freshly harvested bee pollen also contains a significant amount of moisture, which is a favorable environment for the development of mycotoxins and mold fungi. The use of this bee product as a biologically active additive (dietary supplement) can cause serious food poisoning and even diseases. The content of microbiological indicators was studied: total microbial contamination (CMAFAnM), bacteria of the genus Salmonella, Shigella, bacteria of the Escherichia coli group (BGCP), mold fungi, osmophilic yeast, S. Aureus, in pollen pollen harvested in apiaries of the Ryazan region and stabilized by drying and freezing. Also, organoleptic (appearance, aroma, taste) and physical and chemical characteristics (determination of mass moisture and hydrogen pH) were studied. The determination of organoleptic, physical, and chemical indicators was carried out in the testing laboratory of the direction of chemical and biological research of bee products "FNC Beekeeping", microbiological indicators were analysed in the Ryazan Regional Veterinary Laboratory corresponding to the requirements of GOST ISO/EC 17025-2019. The results of the studies showed the presence of KMAFAnM group bacteria, molds and yeast in the raw freshly harvested and frozen pollen lining. The presence of this microflora in bee pollen indicates problems associated with the collection and transportation of the product, as well as violation of sanitary and hygienic requirements. Bee pollen dried in a thermostat with forced ventilation and under vacuum can be considered a safe product, since the level of presence of pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms meets the requirements of the Technical Regulations of the Customs Union "On food safety", and yeast and mold are absent. It confirms the suitability of the studied product for human consumption.

Еще

Текст научной статьи Микробиологическая чистота цветочной пыльцы (обножки)

Введение Продукты пчеловодства используются как диетические и лечебные средства, а так^е находят применение в различных отраслях промышленности. В нашей стране здоровью пчёл и ветеринарно-санитарной экспертизе их продуктов, придается особое внимание [1]. Цветочная пыльца образуется в пыльниках цветков в виде пылеобразных, очень мелких пыльцевых зерен, ка^дое из которых является му^ским гаметофитом. При помощи ротовых органов, щеточек на первых члениках задних конечностей, пчелы собирают цветочную пыльцу с растений, покрывая ка^дое зерно агглютинирующими веществами, которые обладают стабилизирующими свойствами, и нектаром, пчелы проводят вла^ную грануляцию цветочной пыльцы, создавая новый продукт. Вещества, добавленные пчелами при формировании обно^ки, обладают стабилизирующими свойствами и обеспечивают хорошую сохранность пыльцы в сотах. Так, пыльца растений превращается новый продукт с высокой пищевой ценностью – пыльцевую обно^ку.

Пыльца, собранная пчелами, богата белками, липидами и свободными ^ирными кислотами, каротиноидами, фенольными соединениями, ферментами и коферментами [2-6], содер^ит незаменимые аминокислоты [7]. Благодаря этим соединениям пчелиная пыльца обладает многими ва^ными биологическими свойствами, такими как антиоксидантное, противовосполительное, антибактериальное, гепатопротекторное, антисклеротическое и помогает организму бороться с различными заболеваниями, способствуя укреплению иммунитета [6, 8, 9]. В связи, с чем пыльцевую обно^ку мо^но отнести к «функциональным продуктам питания».

Высокая биологическая ценность пыльцы пчел, обеспечивающая восстановление необходимых метаболитов организма и нормализацию деятельности физиологических систем, является определяющим фактором высокого спроса на этот продукт [10, 11]. Министерство здравоохранения Германии признает пчелиную пыльцу в качестве лекарственного средства [12]. В качестве ингредиента биологически активной добавки (Б^Д) цветочную пыльцу применяют и в России.

Имеется мнение, что продукты пчел безопасные и в них не могут присутствовать патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, однако присутствие в продуктах пчел патогенных и условно-патогенных микроорганизмов не исключается. Это мо^ет быть связано с нарушением технологии их сбора пыльцы и ее транспортировкой [13]. Све^есобранная цветочная пыльца мо^ет иметь высокую вла^ность, что слу^ит благоприятной средой для роста и развития микроорганизмов. Так, при повышении вла^ности более 10% в цветочной пыльце (обно^ке) происходят процессы плесневения – развитие микроскопических грибов, бро^ения – развитие дро^^ей и развитие гнилостных бактерий [14]. Для борьбы с микроорганизмами необходимо строго соблюдать правила гигиены, е^едневно собирать пыльцу, сни^ать ее вла^ность для дальнейшего хранения [15]. Неправильное хранение пчелиной пыльцы так^е мо^ет способствовать порче и обсемененности некоторыми микроорганизмами. Содер^ание влаги и микробиологическая безопасность дол^ны быть ключевыми параметрами в контроле качества пыльцы, собранной пчелами [16].

Употребление пчелиной пыльцы в качестве Б^Д мо^ет послу^ить причиной серьезных пищевых отравлений и да^е заболеваний, если эта пыльца обсеменена патогенными микроорганизмами. Плесневелые грибы ( Penicillium verrucosum, Aspergillus niger, A. carbonarius, A. ochraceus, A. Parasiticum и Alternariaspp ) могут вызывать образование токсинов в пыльцевой обно^ке [17], а так^е вызывать аллергические реакции, ослабление иммунитета и астму. Известно, что эробно плесневелые грибы из рода Aspergillus являются наиболее опасным патогенном [18]. По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения, микробиологические риски, связанные с качеством продовольственного сырья и пищевых продуктов, представляет собой одну из наиболее ва^ных биологических угроз на современном этапе [19]. Таким образом, условия обработки и хранения, чрезмерная вла^ность, следовательно, и повышенная активность воды могут оказывать неблагоприятное воздействие на микробное качество пчелиной пыльцы. Поэтому ва^но контролировать содер^ание микроорганизмов, чтобы гарантировать безопасность пыльцы для потребления человеком. Для пчел пыльца то^е очень ва^ный продукт, она слу^ит для них единственным естественным источником белка, который необходим для развития расплода и пчелиной семьи в целом.

Качество пчелиной обно^ки регламентировано стандартом на данный продукт. В ТР ТС 021/2011 относительно пыльцы, собранной пчелами, введены показатели микробиологической безопасности. Так, для пыльцевой обно^ки это общая бактериальная обсемененность (КМ^Ф^нМ), которая не дол^на превышать 1х104КОЕ/г. Так^е, по нормам регламента, в 10 г пыльцевой обно^ки не допускается присутствие патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл, а содер^ание плесеней и дро^^ей дол^ны быть менее 100 КОЕ/г., бактерии группы Bacillus cereus – не более 200 КОЕ/г. Что касаемо бактерий группы кишечной палочки (БГКП), то согласно Технического регламента, в 0,1г пыльцевой обно^ки их присутствие не допускается [20].

Целью иссле^овани^ явилось изучение изменения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМ^Ф^нМ), E coli, S. Aureus, БГКП, патогенных и том числе сальмонелл), а так^е, загрязненность грибами и дро^^ами пыльцевой обно^ки стабилизированной разными способами.

Услови^, материалы и мето^ы. В исследование были включены образцы полифлорной цветочной пыльцы (обно^ки), полученной с мая по июнь на пасеках Рязанской области. Для испытаний вся собранная пчелиная пыльца была тщательно гомогенизирована и разделена на 4 части по 300 г ка^дая. Ка^дую часть подвергли следующим методам стабилизации: высушивание в термостате с принудительной вентиляцией при температуре +36ºС, высушивание в вакуумном шкафу (процесс сушки при постоянном вакууме, 0,09 МПа) при температуре +36ºС, а так^е замора^ивание пыльцы при температуре -20ºС. Сушка в термостате длилась 15 часов и 8 часов в вакуумном шкафу.

Образцы пыльцы анализировали на содер^ание влаги, рН и микробную обсемененность: непосредственно после ее отбора; через сутки после заморозки и сразу после ее высушивания.

Определение микробиологических показателей проведено в ГУ Рязанской областной ветеринарной лаборатории. Определение органолептических и физико-химических показателей проведено в испытательной лаборатории ФНЦ пчеловодства согласно стандарта на данный продукт.

Результаты и обсу^^ение. По органолептическим показателям исследуемые образцы сырой цветочной пыльцы (обно^ки) представляют собой зернистую сыпучую массу, со специфичным медово-цветочным ароматом. После высушивания пыльцы органолептические характеристики, такие как цвет и аромат, остались пре^ними.

Содер^ание влаги один из ва^ных показателей качества пыльцевой обно^ки, влияющий на ее микробиоту. Согласно ме^государственному стандарту на пыльцевую обно^ку, вла^ность сырой пыльцевой обно^ки дол^на составлять не более 21%, высушенной пыльцы – от 8,0% до 10,0%. Содер^ания влаги во всех анализируемых образцах полифлорной пчелиной пыльцы соответствует нормативу для данного продукта. Самое высокое содер^ание влаги было в заморо^енной и све^ей пыльцевой обно^ке. Установлено, что в цветочной пыльце (обно^ке), высушенной под вакуумом, содер^ание влаги снизилась на 58,1% и составило 8,21%; высушенной в термостате с принудительной вентиляцией снизилось на 49,4% и составило 9,93% (табл.).

Таблица – Влияние методов стабилизации на физико-химические показатели пыльцевой обно^ки

Пыльцевая обно^ка

Вла^ность, %

рН

све^еотобранная

19,61±1,103

4,730±0,0188

заморо^енная при t=-18°С

19,55 ±1,435

4,731±0,0181

высушенная при t=36°С под вакуумом

8,21 ±0,745

4,725±0,0190

высушенная при t=36°С в термостате

9,93 ±0,504

4,596±0,0416

Водородный показатель (pH) – еще один показатель качества пчелиной пыльцы. Слишком низкий рН (ни^е 4,0) мо^ет способствовать развитию активности неблагоприятных микроорганизмов в пыльцевой обно^ке. Согласно требованиям стандарта, на данный продукт водородный показатель (рН) водного раствора сырой цветочной пыльцы (обно^ки) – не менее 5,0 ед. рН, высушенной пыльцы – не менее 4,0 ед.

Значения рН изменились незначительно в сторону закисления: у пыльцевой обно^ки, стабилизированной сушкой с применением вакуума на 0,1%, высушенной в термостате – на 2,8%. Средние значения рН анализируемой сухой полифлорной пчелиной пыльцы составили от 4,594 до 4,728 ед. рН, а сырой цветочной пыльцы (обно^ки) – от 4,730 до 4,731 ед. рН.

Микробиологическим анализом установлено, что содер^ание плесеней в образцах све^еотобранной пыльцевой обно^ки, составляет 345 КОЕ/г, при требованиях качества и безопасности данного продукта – не более 100 КОЕ/г. После сушки в термостате цветочной пыльцы (обно^ки) эти значения снизились до нормы и составили 95 КОЕ/г, а 70 КОЕ/г – после сушки в вакуумном шкафу (рис. 1). Замора^ивание сырой цветочной пыльцы (обно^ки) не дало значительного сни^ения числа плесеней, и в данном случае сни^ение плесеней составило 18,8 % и составило 280 КОЕ/г.

Рисунок 1 – Обсемененность пыльцевой обно^ки плесневыми грибами, КОЕ/г

Микробиологический анализ показал, что све^есобранная пыльца медоносных пчел имеет самые высокие уровни загрязнения по содер^анию общей микробной обсемененность в отличие от замора^ивания и обезво^ивания. Так, све^есобранная пыльца (обно^ки) обсеменена бактериями группы КМ^Ф^нМ в концентрации 8300 КОЕ/г, при норме 10000 КОЕ/г. Сушка пыльцы значительно снизила обилие аэробных мезофильных бактерий и дро^^ей. Так, после сушки в вакуумном шкафу обсемененность мезофильными аэробными и факультативноанаэробными микроорганизмами снизилась в среднем на 25,3% и составила 6200

КОЕ/г, после сушки в термостате с приточной вентиляцией обсемененность данными микроорганизмами так^е снизилась, но в меньшей степени, в среднем на 12,6% и составила 7250 КОЕ/г (рис. 2). Замора^ивание продукта пчел, так^е показало сни^ение содер^ания общей микробной обсемененности.

Рисунок 2 – Обсемененность пыльцевой обно^ки бактериями группы КМ^Ф^нМ, КОЕ/г

Во всех исследованных нами образцах пыльцевой обно^ки не обнару^ены стафилококки и патогенные бактерии рода Salmonella ; бактерии группы кишечных палочек (колиформы), что соответствует требованиям, установленным в ТР ТС 021/2011, что гарантируют качество пыльцевой обно^ки и исключение порчи продукта при стабилизации и дальнейшем хранении.

Выво^ы. На основании исследования микрофлоры пыльцевой обно^ки медоносных пчел подтвер^дено присутствие в сырой пыльце собранной пчелвми бактерий группы КМ^Ф^нМ, плесеней и дро^^ей, что указывает на проблемы, связанные со сбором и транспортировкой продукта, а так^е нарушением санитар-но-гигиенических требований. Высушенная пыльца показала самую низкую микробную контаминацию. При ее высушивании в термостате и под вакуумом ее критерии безопасности соответствуют требованиям Технического регламента тамо^енного союза «О безопасности пищевой продукции». Это подтвер^дает пригодность изучаемого продукта для потребления человеком.

Замора^ивание сырой цветочной пыльцы (обно^ки) не отвечает требованиям безопасности по микробиологическому показателю и указывает на то, что при транспортировке и хранении качество такого продукта мо^ет быть еще ни^е.

Наличие бактерий и плесневелых грибов, создает риск для здоровья при потребление све^ей пчелиной пыльцы. Те ^е предполо^ения применимы и к потреблению заморо^енной пчелиной пыльцы, в то время как высушенная пыльца остается самой безопасной формой потребления.

Список литературы Микробиологическая чистота цветочной пыльцы (обножки)

  • Требования по обеспечению безопасности и ветеринарно-санитарная экспертиза мёда пчелиного / М.П. Бутко, А.С. Герасимов, Т.Ф. Посконная [и др.]. М.: Издательский дом «Научная библиотека», 2019. 562 с.
  • Polyphenols from bee pollen: Structure, absorption, metabolism and biological activity / A. Rzepecka-Stojko [et al.] // J. Molecules. 2015. Vol. 20 (12). P. 21732-21749.
  • Denisow B., Denisow-Pietrzyk M. Biological and therapeutic properties of bee pollen: A review // J. Sci. Food Agric. 2016. Vol. 96. P. 4303-4309.
  • Characterization of Turkish honeybee pollens by principal component analysis based on their individual organic acids, sugars, minerals, and antioxidant activities / Z. Kalaycioglu [et al.] // J. Lebensmittel-Wissenschaft Technologie. 2017. Vol. 84, P. 402-408.
  • Pollen composition and standardisation of analytical methods / M.G.R. Campos [et al.] // Journal of Apicultural Research. 2008. Vol. 47(2). P. 154-161.
  • Bee Pollen: Chemical Composition and Therapeutic Application / K. Komosinska-Vassev [et al.] // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2015. Article ID 297425. 6 p.
  • Туников Г.М., Лебедев В.И., Кривцов Н.И. Пчела и человек 2-е изд. М.: Изд-во Юрайт, 2019. 173 с.
  • Quality Parameters and Nutritional Value of Different Commercial Bee Products / O. Bobis, I.A. Marqhitas, D. Dezmirean [et al.] // Bull. Univ. Agric. Sci. Vet. Med. Cluj-Napoca. Anim. Sci. Biotechnol. 2010. Vol. 67. P. 1-2.
  • The Potential of Using Bee Pollen in Cosmetics / X. Xi [et al.] // Journal of Oleo Science. 2018. Vol. 67 (9). P. 1071-1082.
  • Асафанова Н.Н., Орлов Б.Н., Козин Р.Б. Физиологически активные продукты пчелиной семьи. Н.Н., 2001. 368 с.
  • Вахонина T.B. Пчелиная аптека 3-е изд. Рыбное, 2002. 240 с.
  • Bee pollen improves muscle protein and energy metabolism in malnourished old rats through interfering with the Mtor signaling pathway and mitochondrial activity / J. Salles, N. Cardinault, V. Patrac [et al.] // Nutrients. 2014. № 6(12). P. 5500-5516.
  • Микробиологическая безопасность меда / И.В. Кущ, Н.Э. Ваннер, Д.И. Удавлиев [и др.] // Health, Food & Biotechnology. 2019. № 1(3). С.106-117.
  • Ракитянская C.B., Еремина И.А., Субботина М.А. Условия хранения и качество пыльцы // Пчеловодство. 2000. № 5. С. 54-55.
  • Physical and Microbiological Characteristics and Antioxidant Activity of Honey Bee Pollen / E. Straumite [et al.] // Applied Sciences. 2022. Vol. 12 (6). P. 3039.
  • Processing Technologies for Bee Products: An Overview of Recent Developments and Perspectives / X. Luo [et al.] // Front. Nutr. 2021. Vol. 8. P. 727181.
  • Bruneau E. Key Messages on Bee Products. In Proceedings of the Conference Presentation at 7th Apimedica 6th Apiquality International Symposium, Sibiu, Romania. 2018.
  • Gene disruption of honey bee trypanosomatid parasite, lotmaria passim, by CRISPR/Cas9 system / Q. Liu [et al.] // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2019. Vol. 9 (126). P. 1-12.
  • Дудчик H.В. Оценка микробиологических показателей пищевой продукции на основе современных требований системы анализа рисков // URL: https://rspch.by/ru/node/415 (дата обращения: 18.03.2022).
  • TP ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» // URL: https://docs.cntd.ru/document/902320560 (дата обращения: 18.03.2022).
Еще