CC BY
60
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
Научная статья УДК 543.424:664.1
DOI: https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021 -11 -4-627-641
Оптические свойства медов: методы ИК-Фурье спектроскопии и рефрактометрии
Алла Павловна Нечипоренко*, Ольга Сергеевна Везо**, Ульяна Юрьевна Нечипоренко***, Людмила Валерьевна Плотникова**, Вера Евгеньевна Ситникова*, Полина Ильинична Украинцева*, Петр Петрович Плотников**
*Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
**Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
***Независимая лаборатория «ИНВИТРО СПб.»,г. Санкт-Петербург, Российская Федерация Автор, ответственный за переписку: Нечипоренко Алл Павловна, allanech2512@ yandex.ru
Аннотация. Методами инфракрасной спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения, рефрактометрии и биохимического анализа проведено исследование 115 образцов меда разного ботанического вида, географического происхождения и года сбора (2019-2021 гг.). Исследовались образцы исходных медов в жидком и закристаллизованном состоянии. В качестве вспомогательных веществ были использованы кристаллические препараты D-глюкопиранозы (глюкозы), D-фруктопиранозы (фруктозы), их 40%-ые растворы и инвертированный сахар. Методом биохимического анализа определено содержание глюкозы в выборке медов. На основании полученных данных установлена связь между результатами биохимического анализа и рефрактометрии (показатель преломления, содержание инвертированных сахаров, влажность). Получены уравнения, позволяющее оценить содержание глюкозы и фруктозы в медах по рефрактометрическому показателю. Исследование медов методом ИК-спектроскопии показало, что весь набор исследованных образцов медов, независимо от ботанического вида и географии их происхождения, может быть представлен тремя группами c преобладанием: I - глюкозы, II - фруктозы и III - переходная, с близким содержанием двух моносахаридов. Это позволило идентифицировать полосы, обусловленные а- и ß-пиранозными формами глюкозы и фруктозы, а также оценить характер их изменения в зависимости от соотношения обоих моносахаридов в медах в результате их кристаллизации. Отмечено, что соотношение моносахаридов предопределяет не только устойчивость жидкокристаллической структуры медов и скорость кристаллизации, но и их оптические, биохимические, пищевые свойства, которые важны для предпочтительного использования медов в медицинской и фармакопейной практике, диетологии, косметологии.
Ключевые слова: монофлерные и полифлерные меды, моносахариды, а- и ß-пиранозные формы, оптические свойства, Фурье ИК-спектрскопия, рефрактометрия
Для цитирования: Нечипоренко А. П., Везо О. С., Нечипоренко У. Ю., Плотникова Л. В., Ситникова В. Е., Украинцева П. И., Плотников П. П. Оптические свойства медов: методы ИК-Фурье спектроскопии и рефрактометрии // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2021. Т. 11. N 4. С. 627-641. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11-4-627-641.
PHYSICOCHEMICAL BIOLOGY
Original article
Optical properties of honey: FTIR spectroscopy and refractometry
Alla P. Nechiporenko*, Olga S. Vezo**, Ulyana Yu. Nechiporenko***, Liudmila V. Plotnikova**, Vera E. Sitnikova*, Polina I. Ukraintseva*, Petr P. Plotnikov**
*National research University of information technology, mechanics and optic, St. Petersburg, Russian Federation
© Нечипоренко А. П., Везо О. С., Нечипоренко У. Ю., Плотникова Л. В., Ситникова В. Е., Украинцева П. И., Плотников П. П., 2021
**St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russian Federation. ***Independent laboratory "INVITRO SPb., St. Petersburg, Russian Federation Corresponding author: Alla P. Nechiporenko, allanech2512@ yandex.ru
Abstract. 115 samples of honey of various botanical types, geographical origin and harvest year (20192021) were analysed using attenuated total reflection infrared spectroscopy of impaired total reflection, re-fractometry and biochemical analysis. Initial honey samples in liquid and crystallised states were investigated. Crystalline D-glucopyranose (glucose), D-fructopyranose (fructose), their 40% solutions and invert sugar were used as auxiliary substances. Biochemical analysis was used to determine the glucose content in honey samples. Based on the obtained data, a relationship between the results of biochemical analysis and re-fractometry (refractive index, the content of invert sugars, humidity) was established. We deduced equations that allow the content of glucose and fructose in honey to be evaluated by the refractive index. Studying honey by IR spectroscopy showed that all investigated samples, regardless of the botanical and geographical origins, can be classified into three groups dominated by: I - glucose, II - fructose and III - mixed, with a close content of two monosaccharides. This allowed the bands characteristic of a- and fi-pyranose forms of glucose and fructose to be identified, as well as the nature of their changes depending on the ratio of both monosaccharides in honey as a result of their crystallisation to be assessed. It is noted that the ratio of monosaccharides determines not only the stability of the liquid crystal structure and crystallisation rate in honey but also their optical, biochemical and nutritional properties, which are important for the preferred use of honey in medical and pharmacopoeial practice, dietetics and cosmetology.
Keywords: monofloral and polyfloral honey, monosaccharides, a- and fi-pyranose forms, optical properties, FTIR spectroscopy, refractometry
For citation: Nechiporenko A. P., Vezo O. S., Nichiporenko U. Yu., Plotnikova L. V., Ukraintseva P. A., Ukraintseva P. I., Plotnikov P. P. Optical properties of honey: FTIR spectroscopy and refractometry. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2021;11(4):627-641. (In Russian). https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11-4-627-641.
ВВЕДЕНИЕ
Пчелиный мед - один из сложнейших естественных продуктов растительно-животного происхождения, результат превращения нектара в организме рабочей пчелы при различных физиологических и физико-химических процессах1 [1]. Как уникальный дар природы мед с древнейших времен используется народами всех культур не только как сладкий и питательный пищевой продукт, но и как лечебное средство с широким спектром действия в официальной и народной медицине, фармакопее, диетологии, косметологии [2-7]. Известны сотни препаратов и лекарственных форм, содержащих мед.
Специфические особенности биохимического действия меда, позволяющие ему проявлять свои целебные свойства, обусловлены многообразием активных компонентов, гармонично сочетающихся между собой, что также дает возможность человеческому организму усваивать мед практически на 100% [8, 9]. В составе меда обнаружено более четырехсот различных компонентов: минеральные вещества; сахара; ферменты; амино-, жирные, насыщенные и полиненасыщенные кислоты; флаваноиды; витамины. Однако процентный и химический состав меда непостоянен и зависит от множества факторов, влияющих на его пищевую, лечебно-профилактическую и биологическую ценность. К ним относятся: ботанический вид медоносных
растений, с которых собран нектар, географический регион и состав почвы, на которой они произрастают; погодные и климатические условия (температура, влажность и др.), время сбора (весенний, летний или осенний); содержание, уход, физиологическое состояние и порода пчел [10, 11]. Кроме того, мед - это изменчивый живой продукт. За время, проходящее от сбора нектара до извлечения меда из сот и при дальнейшем хранении, в нем происходит ряд химических процессов, изменяющих его свойства. Однако основные группы веществ в составе меда характеристичны и постоянны.
В общем случае мед подразделяют на цветочный и падевый. Цветочный мед классифицируют по ботаническому виду растительных медоносов [2]:
- монофлерный мед - мед, основная часть которого (от 40%) получена с одного вида растений. Обычно ему придают название этого растения - липовый, акациевый, каштановый, кипрейный, гречишный и т.д.;
- полифлерный мед - это мед, собранный с растений разного вида. Название полифлерного меда как правило связано с видом медоносных угодий: луговой, степной, полевой, лесной, горный, таежный, цветочный, разнотравье. Часто монофлерные и полифлерные меды классифицируют по району их сбора (дальневосточный липовый, башкирский липовый, сибирский ки-
1Козин Р. Б., Лебедев В. И., Иренкова Н. В. Биология медоносной пчелы: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Зоотехния» и «Ветеринария». СПб.: Лань, 2007. 320 с.
прейный, алтайское горное разнотравье и т.д.).
Частным случаем полифлерных медов являются натуральные смешанные меды, собранные пчелами с одновременно цветущих растений (шалфей и липа, каштан и акация) и искусственно смешанные. На крупных заготовительных пунктах, подготавливающих к продаже большие партии меда, производят так называемое купажирование меда, то есть смешивание его отдельных видов и сортов. По консистенции мед бывает жидкий, густоватый или закристаллизовавшийся.
Независимо от ботанического вида меда, района и времени сбора веществами, составляющими его основу, являются углеводы, на 80-90% представленные двумя моносахаридами - глюкозой и фруктозой. Их свойства и соотношение определяют основные качества меда: сладость, питательную ценность, способность к кристаллизации, гигроскопичность и т.д. Процентное соотношение глюкозы и фруктозы зависит не только от вида растения, но и от географии его произрастания, погодных условий. Хоть и в небольших количествах в меде содержатся сахароза, мальтоза, трегалоза, декстрины и др. Состав меда по моно- и дисахаридам значительно колеблется и на различных стадиях его созревания и стабилизации в процессе хранения. Поэтому данные по составу сахаров меда обычно приводят в определенном интервале.
Натуральный мед нередко является объектом фальсификации, способы которой довольно многочисленны и разнообразны [12, 13]. В работах ученых разных стран выявлению фальсификата уделено много внимания. Для определения качества меда применяют органолеп-тические, химические, физические и физико-химические методы2 (хроматография, рефрактометрия, УФ- и ИК-спектроскопия, ЯМР, калориметрия, поляриметрия, микроскопия, реология, и др.), позволяющие измерять коэффициенты преломления и рефракции, кислотность, вязкость, влажность, микроэлементный, пыль-цовый, вещественный и углеводный составы, содержание инвертированных сахаров, глюкозы и фруктозы, антибиотиков, пестицидов, диа-стазное число, пиранозно-фуранозную и вторичную структуры углеводных ингредиентов и другие параметры [14-17].
В последние годы появилось значительное количество публикаций по исследованию натуральных и фальсифицированных медов3 разного ботанического вида и географического (регионального) происхождения с использованием наряду с методами ЯМР метода ИК-спектроскопии нарушенного
полного внутреннего отражения (ИКС НПВО) как высокочувствительного и информативного метода при изучении углеводов [15-20].
Однако при этом в опубликованных работах имеются значительные разночтения и неоднозначность в интерпретации природы спектральных полос.
Цель данной работы состояла в исследовании методами ИКС НПВО, рефрактометрии и биохимического анализа серии отечественных полифлерных и монофлерных медов разного ботанического вида, географического происхождения и времени сбора на содержание глюкозы и фруктозы и спектральную проявленность их а- и ß-пиранозных форм в зависимости от соотношения двух основных моносахаридов в составе образцов жидкого и закристаллизованного меда.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Объектом исследования являлись 115 образцов монофлерных и полифлерных медов разного ботанического вида и географического происхождения, собранных в 2019-2021 гг., приобретенных на пасеках, в специализированных магазинах («Медовый дом», «Матушка пчела», «Пчеловодство»), в Союзе пасечников, на ярмарках «Медовый спас». Исследовались образцы жидких и закристаллизованных медов. В качестве вспомогательных веществ рассматривались кристаллические препараты D-глюкопиранозы (Хим-реактив, Россия), D-фруктопиранозы (Sigma Aldrich, США), их 40%-ые растворы и тримолин (сахар ин-вертный кондитерский, Cremesuc, Бельгия).
Колебательные спектры (32 скана) образцов медов, инвертсахара, растворов и сухих препаратов моносахаридов получали на Фурье-спектрометре Tensor 37 (Bruker, Германия) с алмазным НПВО элементом в диапазоне волновых чисел 4000600 см-1. Перед исследованием растворы моносахаридов сушили при комнатной температуре в течение 10-12 ч на предметных стеклах, избегая кристаллизации. Рефрактометрические показатели образцов медов (показатель преломления - nD; содержание инвертированных сахаров, %; влажность, %) снимали на цифровом рефрактометре Аbbemat WR/MW (Anton Paar, Австрия) при длине волны 589,3 нм («Центр диагностики функциональных материалов для медицины, фармакологии и наноэлек-троники», Научный парк СПбГУ). Содержание глюкозы (%) в выборке образцов медов определяли в медицинском центре «ИНВИТРО СПб» на биохимическом анализаторе ВА-400 (Испания) глюкозоокси-дазным методом, представленным в учебном пособии «Клиническая лабораторная диагностика»4, с реактивами Biosystems. Содержание фруктозы (%)
ГОСТ Р 52451-2005. Меды монофлерные. Технические условия; ГОСТ Р 54644-2011. Мед натуральный. Технические условия; ГОСТ 31774-2012. Мед. Рефрактометрический метод определения воды. 3Заикина В.И. Экспертиза меда и способы обнаружения его фальсификации: учеб пособие. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Дашков и Ко, 2012. 168 с.
4Кишкун А.А. Клиническая лабораторная диагностика: учеб. пособие для медицинских сестер. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 976 с.
в медах оценивали по разности суммы инвертированных сахаров и глюкозы.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В табл. 1 сведены данные по рефрактометрическим показателям - показатель преломления (nD, Л=589,3 нм), массовая доля инвертированных сахаров, влажность выборки образцов моно- и полифлерных медов разного ботанического вида, географического происхождения и времени сбора.
Как следует из представленных в табл. 1 данных, образцы медов даже одного ботанического вида, региона и года сбора заметно различаются по всем курируемым параметрам. Наименьший разброс по рефрактометрическим показателям отмечен для каштановых медов и белой акации (Краснодарский край, 2019-2021 гг.). Графическая
Таблица 1. Рефрактометрические и расчетные показат
Table 1. Refractometric and calculated indicators of honey
обработка рефрактометрических данных показала линейную связь между показателем преломления и массовой долей инвертированных сахаров, а также влажностью исследованных объектов (рис. 1, а).
Увеличению показателя преломления меда отвечало повышение в нем содержания инвертированных сахаров и снижение влажности. Это послужило основанием для проведения анализа выборки медов независимым биохимическим методом на содержание в них массовой доли глюкозы (тгл, %). Содержание фруктозы (тфр, %) находили по разнице массовых долей инвертированных сахаров и глюкозы согласно следующему выражению:
тфр ~ тиверт.сах - тгл.
медов
Номер Мёд nD, Инверт. Глюкоза, Фруктоза, Влажность, Географическое
образца 589,3 нм сахара, (%) % (расч.) % (расч.) % происхождение, год сбора
Монофлерные меды
1 Акация бел 1,49686 84,61 31,09 53,52 15,87 Краснодар, 2019
2 Акация бел 1,49702 84,68 30,90 53,77 15,81 Воронеж, 2020
3 Акация бел 1,49417 83,52 34,23 49,26 16,93 Краснодар, 2021
4 Акация бел 1,49179 82,55 37,04 45,49 17,87 Краснодар, 2021
5 Вересковый 1,48752 80,80 42,05 38,73 19,57 Ленингр.обл. 2020
6 Гречишный 1,49658 84,50 31,42 53,07 15,99 Оренбург, 2020
7 Гречишный 1,48776 80,90 41,77 39,11 19,47 Орловская обл., 2020
8 Гречишный 1,49724 84,77 30,64 54,12 15,73 Алтай, 2021
9 Гречишный 1,49127 82,34 37,65 44,67 18,07 Орловская обл. 2021
10 Гречишный 1,49055 82,04 38,50 43,53 18,36 Оренбург, 2020
11 Донниковый 1,48704 80,60 42,62 37,97 19,76 Псков, 2020
12 Донниковый 1,49526 83,96 33,00 50,98 16,50 Самара, 2020
13 Каштановый 1,49565 84,12 32,51 51,60 16,35 Краснодар, 2021
14 Каштановый 1,49323 83,13 35,35 47,77 17,30 Краснодар, 2020
15 Каштановый 1,49390 83,41 34,57 48,83 17,04 Краснодар, 2020
16 Кипрейный 1,49686 84,61 31,09 53,52 15,88 Ульяновск, 2021
17 Кориандровый 1,49585 84,20 32,29 51,90 16,27 Краснодар, 2021
18 Лавандовый 1,49158 82,47 37,29 45,16 17,95 Крым, 2020
19 Липовый 1,49443 83,63 33,94 49,67 16,83 Краснодар, 2021
20 Липовый 1,48904 81,43 40,27 41,14 18,96 Дальний Восток, 2020
21 Липовый 1,49351 83,25 35,02 48,21 17,19 Ленингр. обл. 2020
22 Подсолнечник 1,49102 82,24 37,95 44,27 18,17 Краснодар, 2021
23 Черноклен 1,49232 82,76 36,42 46,33 17,66 Воронеж, 2020
24 Шалфейный 1,49098 82,21 38,00 44,21 18,19 Воронеж, 2020.
25 Шалфейный 1,49135 82,37 37,56 44,79 18,04 Белгород, 2021
26 Эвкалиптовый 1,48795 80,98 41,55 39,41 19,39 Абхазия, 2020
27 Эспарцетовый 1,49253 82,85 36,17 46,66 17,57 Алтай, 2021
Полифлерные меды
28 Горный 1,49373 83,34 34,77 48,56 17,10 Карачаево-Черкесс.
29 Диких пчел 1,49356 83,27 34,97 48,28 17,17 Башкирия, 2020
30 Лесной 1,49298 83,04 35,64 47,37 17,39 Минер. воды, 2020
31 Лесной 1,49665 84,53 31,34 53,18 15,96 Минер. воды, 2021
32 Луговой 1,48800 81,00 41,47 39,49 19,37 Белгород, 2021,
33 Майский 1,49000 81,82 39,15 42,66 18,58 Краснодар, 2021
34 Разнотравье 1,49035 81,96 38,73 43,21 18,44 Псков, 2020
35 Разнотравье 1,49740 84,83 30,46 54,37 15,66 Оренбург, 2021
36 Разнотравье 1,49580 84,18 32,34 51,84 16,29 Ленингр. обл. 2021
37 Разнотравье 1,49006 81,84 39,08 42,75 18.56 Амурск. обл, 2020
38 Разнотравье 1,48804 81,05 41,45 39,55 19,36 Горный Алтай, 2020
39 Степной 1,48545 79,94 44,49 35,45 20,40 Саратов, 2019
40 Цветочный 1,49052 82,03 38,54 43,48 18,37 Мордовия, 2020
41 Цветочный 1,48954 81,62 39,69 41,93 18,77 Новгород, 2021
а
1.492 nD b
содержания инвертированных сахаров и влажности;
Рис. 1. Зависимость: а
b - содержания фруктозы и глюкозы от показателя преломления меда 1 - степного; 2 - гречишного; 3 - каштанового; 4 - акации белой
Fig. 1. Dependencies: a - inverted sugars content and humidity; b - fructose and glucose content and refractive index of honey: 1 - steppe; 2 - buckwheat; 3 - chestnut; 4 - white acacia
Измеренные биохимические значения содержания глюкозы и рассчитанные значения содержания фруктозы для выборки монофлерных медов, а также соответствующие рефрактометрические показатели представлены в табл. 2.
При графической обработке полученные данные также показали линейные, но противоположно направленные зависимости массовой доли для обоих моносахаридов от показателя преломления меда (рис. 1, Ь). Причем уменьшению содержания глюкозы в меде, кристаллизующейся, в отличие от фруктозы, с двумя молекулами воды, отвечает снижение его влажности. Обратный эффект дают меды с более высоким содержанием фруктозы. С увеличением именно содержания фруктозы возрастает показатель преломления меда. Это позволило получить уравнения для оценки массовой доли (т, %) глюкозы и фруктозы в медах по их показателю преломления (п^ и рассчитать содержание моносахаридов во всей совокупности исследуемых медов (рис. 2, а, см. табл. 1):
глгл, (б/х, % масс.) = 1788,659 -1174,17^;
mфp (% масс.) = -2316,11+ 1583,065*п,>
Также удалось оценить их соотношение ^ф^т) в медах (рис. 2, Ь) и разделить весь ассортимент образцов на две группы: I - с повышенным содержанием глюкозы, и II - с повышенным содержанием фруктозы, и рассчитать содержание моносахаридов во всей совокупности исследуемых медов (см. табл. 1, рис. 2, а): отношению mфp/mгл=1 соответствовало п,э = (1,4888±0,0001), при mгл. = mфp. = (41,0±0,5)%.
Исследованию медов методом ИКС НПВО предшествовал анализ глюкозы и фруктозы в кристаллическом состоянии и в виде водных 40%-х растворов, полученных при комнатной температуре. Концентрация 40% выбрана как усредненная и близкая к концентрации глюкозы и фруктозы в составе натуральных медов. Известно [21], что данные моносахариды кристаллизуются преимущественно в одной из циклических пиранозных форм, имеющих конформацию «кресла»: для глюкозы характерна а-глюкопиранозная, а для фруктозы -р-фруктопиранозная формы как энергетически наиболее устойчивые.
Таблица 2. Результаты биохимического и рефрактометрического анализа выборки полифлерных и монофлерных медов
Table 2. Results of biochemical and refractometnc analysis of polyfloral and monofloral honeys
Мед Глюкоза (б/х), % масс. nD Инвертируемые сахара, % масс. Фруктоза, % масс. Влажность, % масс.
Степной 44,35 1,48545 79,94 35,59 20,40
Гречишный 42,07 1,48776 80,90 38,83 19,47
Каштановый 34,76 1,49350 83,24 48,48 17,20
Акации бел. 31,24 1,49686 84,61 53,37 15,87
5Северин Е. С., Алейникова Т. Л., Осипов Е. В., Силаева С. А. Биологическая химия: учебник для студентов медицинских вузов. 3-е изд., испр. М.: ООО «Издательство "Медицинское информационное агентство"», 2017. 496 с.
Рис. 2. Зависимость: а - содержания глюкозы и фруктозы; b - соотношения их массовых долей тфР/тгл в моно- и полифлерных медах от показателя преломления
Fig. 2. Dependences: a - glucose and fructose content; b - ratio of their mass fractions mFr/mGl in mono- and polyfloral honey on the refractive index
Инфракрасный спектр основных структурных группировок углеводов расположен в области 1500-750 см-1, где проявляются колебания С-О, С-О-С, С-С, С-ОН, СН2-связей. На рис. 3, а приведены фрагменты наиболее информативного диапазона (1200-750 см-1) ИК-спектров кристаллических препаратов а-глюкопиранозы и р-фруктопиранозы, говорящие о существенной разнице в положении практически всех регистрируемых полос в анализируемом частотном интервале. В спектре кристаллической а-глюкопиранозы левая ветвь глобальной полосы с максимумом 1009 см-1 (С-О) структурирована полосами 1020 и 1046 см-1. В более высокочастотной области наблюдается серия дифференцированных полос в положении 1072, 1093, 1107, 1124, 1154 см-1.
В области более низких частот - слабоин-
-1
тенсивные полосы - 925, 915, 851, 770 см- , из которых полоса 915 см-1 отвечает колебаниям С-С-связей а-формы пиранозного кольца глюкозы, а полосы 851 и 770 см-1, соответственно, их асимметричным и симметричным колебаниям. При растворении кристаллическая а-глюкопираноза частично переходит в свой более устойчивый в растворах таутомерный изомер р-глюкопиранозу. Их соотношение зависит от концентрации мономера, рН и температуры раствора. Для спектра раствора глюкозы (рис. 3, Ь) характерно сохранение максимума 1009 см-1 глобальной полосы и появление мало интенсивного, но стабильного по положению дублета 915/898 см-1, в котором появление полосы 898 см-1 обязано формированию в растворах ее р-пиразоной конформации. С левой стороны глобального максимума число полос заметно сокращается, но отмечено, что полосы 1072, 1020, 1009,
-1
915, 770 см- , присутствующие в спектре кристаллической глюкозы, сохраняют свое положение в спектре раствора, что указывает на устойчивость конформационных состояний а-глюкопиранозы. Следует отметить, что полоса 851 см-1 в спектре кристаллической глюкозы смещается в положение 845 см-1 при ее растворении и наблюдается дифференциация полосы 988 см-1 на правой ветви глобального максимума, обусловленные ее р-глюкопиранозной формой.
Основу спектра кристаллической р-фрукто-пиранозы (рис. 3, а) составляет широкая полоса с максимумом при 1048 см-1 (С-О-С) и дифференцированными полосами 1093 и 1076 см-1 на ее левой ветви (см. рис. 3, а). В более высокочастотном диапазоне наблюдаются полосы 1176, 1146, 1136 см-1. В низкочастотном диапазоне - интенсивная полоса 976 см-1 (С-О), слабые полосы 923, 817, 782 и дублет 874/866 см-1. При растворении кристаллической фруктозы (см. рис. 3, Ь) спектр поглощения существенно меняется, оставляя неизменным лишь максимум 1048 см-1. В спектре 40%-го раствора фруктозы выделяется тройная полоса 917/896/866 см-1, в составе которой полосы 917 и 896 см-1, накладывающиеся на полосы глюкозы 915 и 898 см-1, так же, как и у глюкозы, отвечают колебаниям ее а- и р-пиранозных колец, а полосы 866 и 777 см-1 - асимметричным и симметричным колебаниям их С-С-связей. Следует отметить формирование в спектре растворенной фруктозы характерного дублета средней интенсивности - 976/964 см-1, также стабильного по положению независимо от концентрации и температуры, который может быть связан с колебаниями С-О связей ее а- и р-пиранознох структур соответственно.
0,25-
0,20-
= 0,15-
tr
«Ë
0,10-
0,05-
0,00
0,7 -1
1200 1100 1000 900
Wavenumber, cm-1
-1—
800
770
1200
1100
1000
Wavenumber, cm-1
900
800
a b
Рис. 3. Фрагменты ИК-спектров моносахаридов в области 1200-750 см-1: a - кристаллических; b - 40%-х растворов (20-22 °С); 1 - а-глюкозы, 2 - p-фруктозы
Fig. 3. Fragments of monosaccharides IR-spectra in the region of 1200-750 cm-1: a - crystalline; b - 40% solutions (20-22 °C); 1 - а-glucose, 2 - p-fructose
Исследование образцов меда методом ИКС НПВО показало существенный разброс оптических характеристик как для полифлерных медов, так и в пределах одного ботанического вида (гречишные, липовые, каштановые, акациевые, донниковые и др.). На примере серии образцов монофлерных гречишных и полифлерных медов разного географического происхождения на рис. 4 представлены типичные для медов фрагменты спектров в области 1175-750 см-1 и отме-
0,5-
0,4-
! 0,3-
Э
к
' 0,2-
0,1 -
0,0
1028-192' 1050-1045
851 817
МЛ
770 777
т—1—I—1—I—1—г
1150 1100 1050 1000
950
Г
900
ти
850
800
ченный разброс по структуре и форме как глобальной углеводной полосы (1175- 950 см-1), так и серии полос низкой интенсивности в области 950-750 см-1. Уже первые ИК-спектры медов, независимо от вида, типа и агрегатного состояния, позволили отметить, что общий вид глобальных полос (1175-950 см-1) в спектрах рассматриваемых медов очень близок по форме к данной полосе в спектрах 40%-х растворов моносахаридов (см. рис. 2, Ь).
1028-1020
750
I 1 Г
1150 1100 1050 1000
950
Wavenumber, cm-
Wavenumber, cm
900 i
850
800
П
750
а b
Рис. 4. Фрагменты (1175-750 см-1) ИК-спектров моно- и полифлерных медов: a - гречишных; b - полифлерных: 1 - горный, 2 - разнотравье (Псков), 3 - лесной, 4 - майский, 5 - степной, 6 - диких пчел, 7 - цветочный-1, 8-цветочный-2, 9 - луговой
Fig. 4. Fragments (1175-750 cm-1) of mono- and polyfloral honey IR-spectra: a - buckwheat; b - polyfloral: 1 - mountain, 2 - grass (Pskov), 3 - wood, 4 - may, 5 - steppe, 6 - wild bees, 7 - flower-1, 8 - flower-2, 9 - meadow
Однако по положению основного максимума и структуре обеих ветвей этой полосы спектры медов существенно отличаются, что особенно заметно по спектрам монофлерных гречишных медов. Высокая интенсивность максимума 1009 см-1 для первых двух образцов гречишного меда (рис. 4, а) указывает на преобладающее содержание в них глюкозы. Напротив, в спектрах образцов 3-5 данная полоса падает по интенсивности, но при этом растет интенсивность полосы 1048 см-1 на левой ветви, что подтверждает фактическое преобладание фруктозы. Причем с увеличением содержания глюкозы имеет место ее смещение в низкочастотную область из положения 1050 в положение 1045 см-1. Остальные полосы с «плавающими» максимумами на левой ветви глобальной полосы являются общими для спектров всех гречишных медов;
В спектре образца 7 (см. рис. 4, Ь) полоса 1028-1020 см-1 характерна для жидких медов с повышенным содержанием глюкозы, индивидуальная полоса которой 1009 см-1 входит в ее состав, проявляясь выпуклостью правого плеча в этой области; наличие данной полосы в спектре закристаллизованного образца 9 говорит о значительном содержании глюкозы в его составе. В спектрах остальных образцов с повышением содержания фруктозы так же, как и в спектрах аналогичных образцов гречишного меда, снижается поглощение в области 1009 см-1 и растет поглощение в области 1050-1045 см-1 со смещением максимума полосы в более высокочастотную часть спектра. Особо следует отметить, что дублет полос, стабильный по своему положению на шкале волновых чисел в спектре раствора фруктозы 976/964 см-1 (см. рис. 2, Ь), в спектрах всех медов неизменно регистрируется в виде проявленных плечей разной интенсивности на правой ветви глобального максимума всех видов меда.
В области 950-600 см-1 наблюдается значительно меньше неоднородности в положении полос, что более наглядно отражают увеличенные фрагменты спектров (рис. 5). В представленных спектрах медов в данной области присутствуют по 3 дублета полос (917-915/898-896, 866/851, 777/770 см-1) и одна стабильная узкая одиночная и симметричная полоса 817 см-1 фруктозы, отсутствующая в спектре глюкозы (см. рис. 2). Однако в отличие от первого дублета (917-915/898-896 см-1), отражающего суммарные колебания колец а- и р-пиранозных форм глюкозы и фруктозы, дублеты (866/851 см-1) и (777/770 см-1), с варьируемой интенсивностью полос в их составе, характеризуют колебания их а-пиранозных форм и говорят о том, что в зависимости от соотношения фруктозы и глюкозы в меде меняется соотношение их а-пиранозных форм: а-глюкопиранозы - 851 и 770 см-1, и а-фруктопиранозы - 866 и 777 см-1.
Данное наблюдение и результаты рефрактометрических исследований явились основанием
для разбивки ИК-спектров всей совокупности исследуемых медов на группы в зависимости от преобладания в них глюкозы или фруктозы. При этом ориентиром служил характер максимума 1009 см-1, интенсивность которого, в сопоставлении с интенсивностью полосы 1048 см-1, указывает на преобладание в меде глюкозы или фруктозы. Результаты такой разбивки на примере полифлерных медов представлены на рис. 6. Общий характер спектров медов, в которых преобладает глюкоза (группа I, рис. 6, а), практически не отличается от спектров, приведенных на рис. 5: одинаковый контур полос и положение в спектрах обоих наборов медов (см. рис. 4), а также совпадение их положения с положением в спектрах растворов моносахаридов (см. рис. 2, b). Для большей наглядности в состав данной группы включен спектр меда разнотравья (кр. 5) из группы II, чтобы проиллюстрировать наличие переходной группы медов III. Это лучше всего видно по изменению формы (777/770 см-1): с увеличением в образце содержания глюкозы меняется форма дублета и растет интенсивность полосы 770 см-1.
Для медов с повышенным содержанием фруктозы (рис. 6, b) характер спектров изменился существенно. В них сохранился только дублет 917-915/898-986 см-1, но уменьшилась его общая интенсивность и соотношение интенсивно-стей полос в нем. Из дублетов исчезли полосы 851 и 770 см-1 а-пиранозной формы глюкозы. Аналогичное явление отмечено при анализе спектров всей выборки полифлерных и моно-флерных медов разного ботанического вида, и это несмотря на содержание глюкозы в медах, в любом случае, не менее 30%(!).
Наличие полосы 851 см-1 в спектрах медов группы I (характерной для кристаллической глюкозы и отсутствующей в спектре ее раствора), можно объяснить агрегатным состоянием меда, а именно его жидкокристаллической формой. Любой мед рано или поздно кристаллизуется, а жидкокристаллическую форму создают пчелы и время путем сложного комплекса ферментативных процессов жидкого нектара, представляющего собой водный раствор сахаров, собранный с цветов растений, и процессы, сопровождающие его созревание в сотах. Присутствие ß-пиранозной формы глюкозы в рассматриваемой группе медов по наличию небольшой полосы при 845 см-1 наблюдалось только в спектре образца 5 (цветочный мед, см. рис. 6, b).
Исследования в области 1500-1175 см-1 -области колебаний ОН, СН2-группировок, также указывают на возможность идентифицировать образцы медов по принадлежности к группе I (рис. 7, b), переходной III (рис. 7, c) и к группе II (рис. 7, а), а также проследить формирование в этой области шкалы волновых чисел полосы, обусловленной ß-пиранозной формой глюкозы. Это удобно рассматривать несколько в иной по-
следовательности. На рис. 7, а, где представлены фрагменты ИК-спектров полифлерных медов группы II, из спектров первых четырех образцов меда видно, что в сложной по структуре полосе 1372-1344 см-1 максимум при 1344 см-1 принадлежит а-фруктопиранозе. Появление полосы с максимумом при 1360 см-1 в спектре образца 5 указывает на присутствие в нем p-пиранозной формы глюкозы, которая в незначительных ко-
личествах присутствует и в составе других образцов, в спектрах которых также намечается полоса 1372 см- , принадлежащая а-пиранозной форме глюкозы. Полосой в области 1198 см-1 р-глюкопираноза проявляет себя колебаниями СН2-групп спиртовой группировки СН2ОН. В спектрах остальных образцов мы видим полосы, обусловленные колебаниями тех же групп, но пиранозных форм фруктозы (1190-1183 cм-1).
а b
Рис. 5. Фрагменты (950-750 см-1) ИК-спектров медов: а - монофлерных гречишных; b - полифлерных: 1 - горный, 2 - разнотравье (Псков), 3 - лесной, 4 - майский, 5 - степной, 6 - диких пчел, 7 - цветочный-1, 8 - цветочный-2, 9 - луговой
Fig. 5. Fragments (950-750 cm-1) of honey IR-spectra: a - monofloral buckwheat; b - polyfloral: 1 - mountain, 2 - grass (Pskov), 3 - wood, 4 - may, 5 - steppe, 6 - wild bees, 7 - flower-1, 8 - flower-3, 9 - meadow
940 920 900 880 860 840 820 800 780 760
0,07 -,
0,06
0,05-
; 0,04 -
Э
СИ
: 0,03 -
0,02
0,01 -
0,00
940 920 900 880 860 840 820 800 780 760
Wavenumber, cm- Wavenumber, cm-
а b
Рис. 6. Фрагменты (950-750 см-1) ИК-спектров полифлерных медов: a - группа I: 1 - лесной, 2 - степной, 3 - цветочный-2, 4 - луговой, 5 - разнотравье; b - группа II: 1 - горный, 2 - разнотравье, 3 - майский, 4 - диких пчел, 5 - цветочный-1
Fig. 6. Fragments (950-750 cm-1) of polyfloral honey IR-spectra : a - group I: 1 - forest, 2 - steppe, 3 - flower-2, 4 - meadow, 5 - herbs; b - group II: 1 - mountain, 2 - herbs, 3 - may, 4 - wild bees, 5 - flower-1
[1190-1183
1500 1450
1400 1350 1300 Wavenumber, cm-1
1250 1200
1500 1450
1400 1350 1300 Wavenumber, cm-1
1250 1200
1500 1450
1400 1350 1300 Wavenumber, cm-1
233 12
1250 1200
а
b
c
Рис. 7. Фрагменты (1500-1175 см-1) ИК-спектров медов: полифлерных: a - группа II: 1 - горный, 2 - разнотравье, 3 - майский, 4 - диких пчел, 5 - цветочный-1; b - группа I: 1 - лесной, 2 - степной, 3 - цветочный-2, 4 - луговой, 5 - майский; c - гречишных
Fig. 7. Fragments (1500-1175 cm-1) of polyfloral honey IR-spectra: a - group I: 1 - forest, 2 - steppe, 3 - flower-2, 4 - meadow, 5 - may; b - group II: 1 - mountain, 2 - herbs, 3 - may, 4 - wild bees, 5 - flower-1; c - buckwheat
Для наглядности в группу I полифлерных медов включен майский мед (гр. II, кр. 5, рис. 7, Ь), в спектре которого полоса с максимумом 1344 см-1 а-пиранозной формы фруктозы наглядно противопоставляет изменение ее характера с увеличением в образце содержания обеих пиранозных форм глюкозы. Изменения сопровождаются структуризацией ее правой ветви и ростом интенсивности дифференцирующихся полос 1372, 1360 и 1335 см-1 с появлением отрицательного экстремума при 1344 см-1 в спектре образца 4. Аналогичные изменения претерпевают рассмотренные полосы в спектрах гречишных медов с варьированием в них соотношения моносахаридов. С увеличением содержания глюкозы замет-
-1
но изменяется и структура полосы 1257 см-в спектре майского меда, формируя в ее составе новую тройную полосу с максимумом при 1248 см-1 (рис. 7, Ь, с). Кроме того, в спектрах этих образцов присутствует небольшой пик 1208 см- , обусловленный колебаниями СН2-групп а-пиранозной формой глюкозы.
Исследование ряда медов в жидком виде и после кристаллизации показало закономерное и логичное изменение их оптических характеристик. Рис. 8 иллюстрирует изменение в структуре глобальной углеводной полосы в спектрах степного, цветочного и акациевого медов в результате процесса кристаллизации.
1150
1100 1050 Wavenumber, cm-1
1000
950
1028-1026
1150
1100 1050 Wavenumber, cm-1
b
1000
950
1150
1100 1050 Wavenumber, cm-1
1000
950
Рис. 8. Фрагменты (1175-950 см-1) ИК-спектров жидких (1) и закристаллизованных медов (2): а - степного; b -цветочного-2; c - акации белой
Fig. 8. Fragments (1175-950 cm-1) of liquid (1) and crystallized (2) honey IR-spectra: : a - steppe; b - flower-2; c - white acacia
а
c
Наиболее существенные изменения для степного и цветочного медов (группа I) - дифференциация максимума глюкозы 1009 см-1 из глобальной полосы, в составе которой он проявляется небольшой выпуклостью верхней части ее правой ветви в спектрах медов в жидком состоянии, а также общее снижение интенсивности полосы. Для меда акации белой, напротив, наряду со снижением интенсивности полосы 1028-1020 см-1 наблюдается увеличение полосы фруктозы 1048 см-1. Во всех случаях на ее правой ветви остаются в разной степени проявленными полосы фруктозы - 976 и 964 см-1, а полоса р-пиранозной формы глюкозы 988 см-1 из спектра уходит.
На рис. 9 представлены увеличенные фрагменты ИК-спектров в низкочастотной области (950-750 см-1) жидких и закристаллизованных
медов. Их анализ также показывает, что слабые
-1
полосы р-глюкопиранозы при 845 см- в спектрах жидких степного и цветочного медов при кристаллизации трансформируются в полосу 851 см-1, характерную для а-глюкопиранозы, и
снижается интенсивность полосы в области
-1
898 см-. При этом резко возрастает интенсивность и остальных полос, представляющих а-пиранозную форму глюкозы в данном диапазоне электромагнитного спектра - 915 и 770 см-1. В спектре меда акации белой при кристаллизации растет интенсивность всех полос, также обусловленных поглощением а-пиранозной формой фруктозы (917, 866, 817, 777 см-1), за исключением полосы в области 896 см-1, где поглощают р-пиранозные формы фруктозы и глюкозы.
Спектры рассматриваемых образцов в области 1500-1175 см-1, приведенные на рис. 10, также достаточно наглядно иллюстрируют изме-
нение оптических свойств медов при кристаллизации в зависимости от уменьшения содержания в образцах глюкозы. Во-первых, изменяется наклон полосы 1372-1344 см-1 со смещением максимума 1372 см-1 в положение 1344 см-1, во-вторых, исчезает полоса 1208 см-1 и характерным образом трансформируется полоса 1257 см-1. В спектре закристаллизованного меда акации белой она совпадает и имеет форму, типичную для жидких медов.
Поскольку в медах оба моносахарида присутствуют в молекулярном виде, представилось логичным сопоставить спектр меда со спектром инвертированного сахара. На рис. 11 приведены фрагменты спектров закристаллизованного меда разнотравья третьей качки (см. табл.1, образец № 35) с пасеки И. Е. Кончакова (Оренбургская обл., с. Покровка, 2021 г., порода пчел Карника) и инвертированного сахара Сгетеэис (Бельгия). Оба образца были близки по консистенции -кремообразные. Анализ их спектров, приведенных на рис. 11, а, показал наличие общих полос и индивидуальных полос, принадлежащих глюкозе (1028, 1009 см-1) и фруктозе (1050, 976, 964 см-1). Все полосы близки по положению, но имеют разную степень проявленности. Спектр меда расположен несколько выше, что указывает на более высокое содержание в нем суммарных сахаров и более низкую влажность.
Различие образцов в форменном составе моносахаридов в определенной мере показали фрагменты спектров на рис. 11, Ь. В спектрах и меда, и инвертсахара доминирует набор полос, обусловленных а-пиранозной формой фруктозы (866, 777 см-1). Однако в спектре инвертсахара слабо проявлены две полосы (851, 770 см-1) а-пиранозной формы глюкозы. О ее присутствии
850 800
Wavenumber, cm-1
850 800
Wavenumber, cm-1
940 920 900 880 860 840 820 800 780 760 Wavenumber, cm-1
з b i
Рис. 9. Фрагменты (950-750 см-1) ИК-спектров жидких (1) и закристаллизованных медов (2): а - степного; b - цветочного (Новгород); c - акации белой
Fig. 9. Fragments (950-750 cm-1) of liquid (1) and crystallized (2) honey IR-spectra: a - steppe; b - flower (Novgorod); c - white acacia
900
750
950
900
750
198-1193
1500 1450
~r
1400
T
1350 1300 Wavenumber, cm-1
1250
~r
1200
1500 1450
1400 1350 1300 Wavenumber, cm-1
1250 1200
1500 1450
1190-1183
1400 1350 1300 Wavenumber, cm-1
1250 1200
а b c
Рис. 10. Фрагменты (1500-1175 см-1) ИК-спектров жидких (1) и закристаллизованных медов (2): а - степного; b - цветочного-2; c - акации белой
Fig. 10. Fragments (1500-1175 cm-1) of liquid (1) and crystallized (2) honey IR spectra: a - steppe; b - flower-2; c - white acacia
1150
1100 1050 Wavenumber, cm-1
i76 964
1000
950
950
900
850
Wavenumber, cm-1
800 750 1500 1450 1400 1350 1300 1250 1200
Wavenumber, cm-1
b
117
инвертированного сахара (1) и меда разнотравья (2)
Рис. 11. Фрагменты ИК-спектров: а - 1175-950; b - 950-750; c - 1500-1170 см-1
Fig. 11. Fragments of IR spectra: a - 1175-950; b - 950-750; c - 1500-1170 cm-1 of inverted sugar (1) and various herbs honey (2)
а
c
говорит и положение более интенсивного максимума 915 см-1 в дублете 915/898 см-1. Не менее интересна информация, предоставленная колебаниями ОН- и СН2-групп обоих сравниваемых образцов (рис. 11, с). Структурированная полоса в спектре инвертсахара с близкими по интенсивности максимумами 1372 и 1344 см-1 указывает на равное содержание фруктозы и глюкозы, а слабая полоса при 1360 см-1 говорит о присутствии в нем р-глюкопиранозы. Спектр меда в этом диапазоне определен полосой 1344 см-1 а-фруктопиранозы, полоса 1372 см-1 а-пираноз-ной формы глюкозы в нем только слабо обозначена. В спектрах обоих образцов выражена полоса 1183 см-1, обусловленная колебаними СН2-групп фруктозы, но в спектре инвертсахара присутствует очень слабая полоса 1208 см-1,
принадлежащая СН2-группам а-пиранозной формы глюкозы.
Полученные данные позволяют отметить, что спектрально во всех диапазонах глюкоза начинает проявляться только при содержании, близком к содержанию фруктозы - инвертированный сахар с равным содержанием моносахаридов и третья, переходная группа медов. Преобладание же в медах а-пиранозных форм обоих моносахаридов, возможно, обусловлено тем, что а-пира-нозная форма глюкозы характеризует ее кристаллическую структуру, а а-пиранозная форма фруктозы - наиболее устойчивую форму в растворе. Их совместное присутствие, с одной стороны, структурирует и поддерживает жидкокристаллическое состояние меда, с другой - соотношение а-пиранозных форм моносахаридов
обусловливает скорость кристаллизации меда и его гигроскопичность.
ВЫВОДЫ
Исследование методами ИКС НПВО, рефрактометрии и биохимического анализа выборки полифлерных и монофлерных медов разного ботанического вида и районирования позволило подразделить их на три группы в зависимости от соотношения двух основных моносахаридов - глюкозы и фруктозы. Показано, что в медах с преобладанием фруктозы (гр. II) в области 950-750 см-1 присутствуют одиночные полосы 866 и 777 см-1, обусловленные колебаниями пиранозного кольца ее а-формы, устойчивой в растворах. В спектрах медов, в которых преобладает глюкоза (гр. I), формируются полосы 851 и 770 см-1, характерные для ее кри-
сталличской а-пиранозной формы и образующие дублеты с полосами 866 и 777 см-1 фруктозы. В спектрах переходной группы медов III интенсивность полос в дублетах меняется в зависимости от количественного соотношения моносахаридов. Аналогичные изменения наблюдались и в области поглощения ОН- и СН2-групп пиранозных форм моносахаридов при переходе от одной группы медов к другой.
Отмечено, что присутствие и преобладание обоих моносахаридов в а-пиранозных формах и их соотношение обусловливает не только устойчивость жидкокристаллической структуры медов, скорость их кристаллизации, оптические, биохимические, пищевые свойства, но и важно для приоритетного использования в медицинской и фармакопейной практике, диетологии, косметологии.
СПИСОК И
1. Хорн Х., Люлльманн К. Все о меде. Производство, получение, экологическая чистота и сбыт / пер. с нем. М: АСТ; Астрель, 2011. 316 с.
2. Ахтямов Я. Х., Ахтямов Д. Я. Пчела на наскальном рисунке // Пчеловодство. 2004. N 5. С. 5.
3. Попов Е. Т. Чудесный дар природы // Пчеловодство. 2012. N 10. С.46-47.
4. Реуцкий И. А. Мед как лекарство. М.: Экс-мо, 2010. 448 с.
5. Чепурной И. П. Мед и сердечнососудистые заболевания // Пчеловодство. 2000. N 3. С. 54-56.
6. Чепурной И. П. Мед и иммунные заболевания // Пчеловодство. 2001. N 1. С. 50-52.
7. Kwakman P. H. S., Zaat S. A. J. Antibacterial components of honey // IUBMB Life. 2012. Vol. 64, no. 1. P. 48-55. https://doi.org/10.1002/iub.578.
8. Асафова H. H., Орлов Б. Н., Козин Р. Б. Физиологически активные продукты пчелиной семьи: общебиологические и эколого-химические аспекты. Физиологическое обоснование практического применения. Н. Новгород: Изд-во Ю. А. Николаев. 2001, 368 с.
9. Кулаков В. Н., Бурмистров А. Н. Естественные медоносные угодья России // Пчеловодство. 2004. N 8. С. 22-24.
10. Сокольский С. С., Любимов Е. М., Бурмистро-ва Л. А., Русакова Т. М., Мартынова В. М., Харитонова М. Р. Качество продукции пчел и окружающая среда // Пчеловодство. 2012. N 9. С. 48-50.
11. Комлацкий В. И., Плотников С. А. Химический состав меда от пчел разных пород // Пчеловодство. 2006. N 2. С. 54-56.
12. Гробов О. Ф., Клочко Р. Т. Критерии оценки меда и продуктов пчеловодства - требования ВТО // Пчеловодство. 2004. N 8. С. 5-7.
13. Bogdanov S., Ruoff K., Oddo L. P. Physico-chemical methods for the characterisation of uniflo-ral honeys: a review // Apidologie. 2004. Vol. 35. Number Suppl. 1. P. S4-S17. https://doi.org/10.105
1/apido:2004047.
14. Андрухова Т. В., Плотников В. А., Пупков К. С. Оптико-спектральный контроль качества меда // Пчеловодство. 2020. N 1. С. 56-59.
15. Svecnjak L, Biliskov N., Bubalo D., Barisic D. Application of infrared spectroscopy in honey analysis // Agriculturae Conspectus Scientificus. 2011. Vol. 76, no. 3. P. 191-195.
16. Lichtenberg-Kraag B., Hedtke C., Bienefeld K. Infrared spectroscopy in routine quality analysis of honey // Apidologie. 2002. Vol. 33, no. 3. P. 327337. https://doi.org/10.1051/apido:2002010.
17. Sotiropoulou N. S., Xagoraris M., Revelou P. K., Kaparakou E., Kanakis Ch., Pappas Ch., et al. The use of SPME-GC-MS IR and Raman techniques for botanical and geographical authentication and detection of adulteration of honey // Foods. 2021. Vol. 10, no. 7. P. 1671-1696. https://doi.org/10.339 0/foods10071671.
18. Ruoff K., Luginbuhl W., Kunzli R., Iglesias M. T., Bogdanov S., Bosset J. O., et al. Authentication of the botanical and geographical origin of honey by mid-infrared spectroscopy // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2006. Vol. 54, no. 18. P. 6873-6880. https://doi.org/10.1021/jf060838r.
19. Tewari J. C., Irudayaraj J. M. K. Floral classification of honey using mid-infrared spectroscopy and surface acoustic wave based z-Nose sensor // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005. Vol. 53, no. 18. P. 6955-6966. https://doi.org/10.102 1/jf050139z.
20. Буслов Д. К., Никоненко Н. А., Сушко Н. И., Жбанков Р. Г. Анализ структуры полос ИК-спектра p-D-глюкозы регуляризованным методом деконволюции // Журнал прикладной спектроскопии. 2006. Т. 69. N 6. С. 712-718.
21. Стоддарт Дж. Ф. Стереохимия углеводов / пер. с англ.; под ред. Ю. А. Жданова. М.: Мир, 1975. 304 с.
REFERENCES
1. Horn H., Lullmann K. All about honey. Production, obtaining, environmental cleanliness and marketing. Moscow: Astrel', 2007. 345 p. (In Russian).
2. Akhtyamov Ya. Kh., Akhtyamov D. Ya. A bee on a rock painting. Pchelovodstvo. 2004;5:5. (In Russian).
3. Popov E. T. A wonderful gift of nature. Pchelovodstvo. 2012;10:46-47. (In Russian).
4. Reutsky I. A. Honey as medicine. Moscow: Eksmo; 2010. 448 p. (In Russian).
5. Chepurnoi I. P. Honey and cardiovascular diseases. Pchelovodstvo. 2000;3:54-56. (In Russian).
6. Chepurnoi I. P. Honey and immune diseases. Pchelovodstvo. 2001;1:50-52. (In Russian).
7. Kwakman P. H. S., Zaat S. A. J. Antibacterial components of honey. IUBMB Life. 2012;64(1):48-55. https://doi.org/10.1002/iub.578.
8. Asafova H. H., Orlov B. N., Kozin R. B. Phisio-logically active bee products. N. Novgorod: Izdatel'stvo Yu. A. Nikolaev; 2001. 368 p. (In Russian).
9. Kulakov V.N., Burmistrov A.N. Natural melliferous lands of Russia. Pchelovodstvo. 2004;8:22-24. (In Russian).
10. Sokol'skii S. S., Lyubimov E. M., Burmis-trova L. A., Rusakova T. M., Martynova V. M., Khari-tonova M. R. Bee product quality and the environment. Pchelovodstvo. 2012;9:48-50. (In Russian).
11. Komlatskii V. I., Plotnikov S. A. Chemical composition of honey from bees of different breeds. Pchelovodstvo. 2006;2:54-56. (In Russian).
12. Grobov O. F., Klochko R. T. Criteria for the evaluation of honey and bee products - WTO requirements. Pchelovodstvo. 2004;8:5-7. (In Russian).
13. Bogdanov S., Ruoff K., Oddo L. P. Physico-chemical methods for the characterisation of uniflo-ral honeys: a review. Apidologie. 2004;35:S4-S17. https://doi.org/10.1051/apido:2004047.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
А. П. Нечипоренко,
д.х.н., профессор, Университет ИТМО,
197101, г. С.-Петербург, Кронверский пр-т,49, Российская Федерация, allanech2512@ yandex.ru https://orcid.org/0000-0001-8609-9950
О. С. Везо,
инженер,
Центр диагностики функциональных материалов для медицины, фармакологии и наноэлектроники, Научный парк, Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, г. С.-Петербург, Университетская наб., 7-9, Российская Федерация, o.vezo@spbu.ru
https://orcid.org/0000-0003-4326-8448
14. Andrukhova T. V., Plotnikov V. A., Pupkov K. S. Optical spectral quality control of honey. Pchelovodstvo. 2020;1:56-59. (In Russian).
15. Svecnjak L, Biliskov N., Bubalo D., Barisic D. Application of infrared spectroscopy in honey analysis. Agriculturae Conspectus Scientficus. 2011 ;76(3):191-195.
16. Lichtenberg-Kraag B., Hedtke C., Bienefeld K. Infrared spectroscopy in routine quality analysis of honey. Apidologie. 2002;33(3):327-337. https://doi. org/10.1051/apido:2002010.
17. Sotiropoulou N. S., Xagoraris M., Revelou P. K., Kaparakou E., Kanakis Ch., Pappas Ch., et al. The use of SPME-GC-MS IR and Raman techniques for botanical and geographical authentication and detection of adulteration of honey. Foods. 2021; 10(7): 1671-1696. https://doi.org/10.3390/foods10071671.
18. Ruoff K., Luginbuhl W., Kunzli R., Iglesias M. T., Bogdanov S., Bosset J. O., et al. Authentication of the botanical and geographical origin of honey by mid-infrared spectroscopy. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2006;54(18):6873-6880. https://doi.org/10.1021/jf060838r.
19. Tewari J. C., Irudayaraj J. M. K. Floral classification of honey using mid-infrared spectroscopy and surface acoustic wave based z-Nose sensor. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005; 53(18):6955-6966. https://doi.org/10.1021/jf050139z.
20. Buslov D. K., Nikonenko N. A., Sushko N. I., Zhbankov R. G. Analysis of the structure of bands in the IR spectrum of p-d-glucose by the regularized method of deconvolution. Zhurnal Prikladnoii Spek-troskopii. 2006;69(6):712-718. (In Russian).
21. Stoddart J. F. Stereochemistry of carbohydrates. New York and a. o.; 1971. (Russ. ed.: Stoddart DZh. Stereochimiya uglevodov. Moscow: Mir; 1975. 304 p.)
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Alla P. Nechiporenko,
Dr. Sci. (Chemistry), Professor, ITMO University,
49, Kronverkskii Ave., St. Petersburg, 191002, Russian Federation, e-mail: allanech2512@ yandex.ru https://orcid.org/0000-0001-8609-9950
Olga S. Vezo,
Engineer,
Center for Diagnostics of Functional Materials for Medicine, Pharmacology and Nanoelectronics, Science Park,
St. Petersburg State University, 7-9, Universitetskaya emb., St. Petersburg, 199034, Russian Federation, o.vezo@spbu.ru
https://orcid.org/0000-0003-4326-8448
У. Ю. Нечипоренко,
биохимик,
Независимая лаборатория «ИНВИТРО СПб.», 196106, г. С.-Петербург, ул. Благодатная, 18, Российская Федерация, unechiporenko@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-4102-1129
Л. В. Плотникова,
старший научный сотрудник,
Санкт-Петербургский государственный
университет,
199034, г. С.-Петербург,
Университетская наб., 7-9,
Российская Федерация,
ljusja@mail.ru
https://orcid.org/0000-0002-3143-7630
В. Е. Ситникова,
к.х.н., доцент, Университет ИТМО,
197101, г. С.-Петербург, Кронверкский пр-т, 49, Российская Федерация, kresenka@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-4753-976X
Ulyana Yu. Nechiporenko,
Biochemist,
Independent laboratory "INVITRO SPb."
18, Blagodatnaya St.,
St. Petersburg, 196106,
Russian Federation,
unechiporenko@yandex.ru
https://orcid.org/0000-0002-4102-1129
Liudmila V. Plotnikova,
Senior Researcher, St. Petersburg State University, 7-9, Universitetskaya emb., St. Petersburg, 199034, Russian Federation, ljusja@mail.ru
https://orcid.org/0000-0002-3143-7630
Vera E. Sitnikova,
Cand. Sci. (Chemistry), Associate Profess ITMO University,
49, Kronverkskii Ave., St. Petersburg, 191 Russian Federation, kresenka@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-4753-976X
П. И. Украинцева,
бакалавр,
Университет ИТМО,
197101, г. С.-Петербург, Кронверкский пр-т, 49, Российская Федерация, polina.ukraintseva@bk.ru https://orcid.org/0000-0002-3242-1526
П. П. Плотников,
магистр,
Санкт-Петербургский государственный университет,
199034, г. С.-Петербург, Университетская наб., 7-9, Российская Федерация, petyaplotnikov@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-4510-2003
Вклад авторов
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Информация о статье
Поступила в редакцию 17.10.2021. Одобрена после рецензирования 15.11.2021. Принята к публикации 30.11.2021.
002,
Polina I. Ukraintseva,
Bachelor, ITMO University,
49, Kronverkskii Ave., St. Petersburg, 191002, Russian Federation, polina.ukraintseva@bk.ru https://orcid.org/0000-0002-3242-1526
Petr P. Plotnikov,
Master Student,
St. Petersburg State University,
7-9, Universitetskaya emb.,
St. Petersburg, 199034,
Russian Federation,
petyaplotnikov@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-4510-2003
Contribution of the authors
The authors contributed equally to this article.
Conflict interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
Information about the article
The article was submitted 17.10.2021. Approved after reviewing 15.11.2021. Accepted for publication 30.11.2021.
