Deteção Espectral de Adulteração de Mel

Com a sua doçura natural, longa história e popularidade como comida “artesanal”, o mel está entre os sabores mais populares do mundo. Durante séculos, o mel adoçou os nossos alimentos e bebidas e serviu uma ampla gama de fins medicinais.

A diversidade de sabor, cor e aroma do mel vem da variedade de flores onde as abelhas encontram o seu néctar e do ambiente em que as flores crescem. Flores e ambientes diferentes produzem néctares com composições únicas. O resultado é uma propagação quase infinita de variedades de mel.

Como um produto totalmente natural e de preço premium, o mel é frequentemente adulterado com substâncias como xarope de milho, melaço, amido e água para enganar o consumidor com um produto acabado que é menos de 100% puro. Por alguns autores, o mel classifica-se entre os cinco principais alvos de fraude alimentar, logo após o azeite e o leite. A deteção de adulterações no mel é um desafio devido às suas imensas variações na composição decorrentes do néctar. É ainda adicionada variabilidade adicional pelas condições de processamento e armazenamento.

A espectroscopia de fluorescência é um método para distinguir mel puro de adulterado, uma vez que vários constituintes do mel têm resposta de fluorescência identificável (1, 2). Estas diferenças espectrais podem ser usadas para a rápida triagem de mel para permitir a deteção de produtos falsificados.

As medições de fluorescência são ideais para uma rápida triagem de amostras de mel porque são não destrutivas e são simples de executar. Pouco a nenhuma preparação de amostra é necessária e os testes não requerem instrumentação complicada ou dispendiosa, ou pessoal altamente formado. Adicionalmente, medições de fluorescência do mel têm o potencial de serem utilizadas como uma ferramenta de garantia de qualidade, por detetar características de degradação no mel associadas ao uso de calor excessivo para liquefação ou pasteurização (2).

Investigadores no Agricultural Engineering Research Institute (AENRI) no Cairo, Egito, utilizaram um espectrómetro modular Ocean Insight para deteção de fluorescência com excitação de lasers a vários comprimentos de onda para fazer medições de mel por fluorescência induzida por laser (LIF). Os seus objetivos eram de caracterizar os espectros de fluorescência para mel puro, adulterado, aquecido e armazenado, e desenvolver um método simples, rápido e não destrutivo de avaliação da qualidade do mel e deteção de adulterações (2). Os pesquisadores observaram muitos espectros diferenças entre as amostras, que permitiram distinguir o mel puro do mel adulterado. Por exemplo, melaço a 1% de concentração exibe um leve ressalto na curva espectral. Além disso, a equipa caracterizou a frescura do mel usando medidas LIF.

Inspirados nos resultados de fluorescência do laser, foram feitas medições semelhantes utilizando um espectrómetro Ocean Insight de matriz CCD com diluição posterior e um LED de 365 nm para excitação de fluorescência.

Os espectros de fluorescência foram medidos para vários tipos de mel e comprados com os de uma mercearia local. As variedades de mel incluíam mel de trevo, mel de néctar, mel de flor de laranjeira e mel orgânico, com preços que variam entre cerca de US$ 0,45/oz. e quase US$ 1,00/oz. Todas as amostras foram produzidas nos EUA, exceto a marca orgânica, que veio do Brasil.

O mel não diluído foi pipetado para uma cuvette e colocado num porta-amostras com fibras de excitação e emissão dispostas a 90 graus. O espectro de fluorescência medido para as amostras de mel (o tempo de medição foi mantido constante para todas as amostras) são mostrados na Figura 1. Diferenças na intensidade de fluorescência e diferenças subtis na forma espectral são observadas para todos amostras.

O amplo pico de fluorescência observado entre 400-700 nm em cada espectro resulta da presença de flavonoides (compostos antioxidantes) na amostra. Variações na forma destes espectros de fluorescência são atribuídos principalmente a diferenças na composição de flavonoides do néctar usado para fazer o mel. Observe-se que o pequeno pico a 365 nm não é fluorescência do mel, mas a energia de excitação que se espalha no espectrómetro pelas não diluídas, opticamente densas amostras de mel.

Os flavonoides que dominam a fluorescência espectros para o mel (Figura 1) são polifenóis. Estes metabólitos vegetais determinam a cor, aroma e sabor do mel, e fornecem antioxidantes e outros benefícios para a saúde. O único espectro de fluorescência para cada amostra de mel ilustra o poder e a sensibilidade da espectroscopia de fluorescência para caracterização do mel.

1. As medições realizadas concentraram-se na fluorescência de um pequeno conjunto de amostras de mel puro, usando um único comprimento de onda de excitação. Medições adicionais (como aquelas feitas no Egito e em outros laboratórios de investigação em todo o mundo) poderiam facilmente ser feitas usando a vasta gama de componentes de espectroscopia modulares disponíveis. As medições podem ser expandidas para usar uma gama de LEDs de excitação de fluorescência para encontrar o comprimento de onda de excitação ideal para a deteção de adulterantes de mel. Além disso, os Espectrômetros Vis-NIR da Ocean Insight e modelos de classificação têm sido usados ​​para a discriminação do mel. Em ambos os casos, através do uso de componentes de espectroscopia modular, as medições podem ser retiradas do ambiente de laboratório para testar a qualidade do mel durante o engarrafamento ou no ponto de venda para autenticar que o mel é 100% puro.

1. Ruoff, Karoui, et al. “Authentication of the Botanical Origin of Honey by Front-Face Fluorescence Spectroscopy. A Preliminary Study,” Journal of Agriculture and Food Chemistry, April 2005.
2. El-Bialee, Rania, et al. “Discrimination of Honey Adulteration Using Laser Technique,” Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 7(11) Sept 2013, Pages: 132-138