Dr Helena Rybak-Chmielewska, doc. dr Zofia Konopacka

Co to jest izoglukoza?

Wiele pytań, z którymi ostatnio pszczelarze zwracają się do Oddziału Pszczelnictwa w Puławach dotyczy izoglukozy: co to jest, jak powstaje, czy można ją zastosować do dokarmiania pszczół na zimę zamiast cukru, czy prowadzono w Oddziale Pszczelnictwa badania dotyczące przydatności tego nowego produktu w pszczelarstwie? Sprawdzonych informacji o tym nowym produkcie szukają organizacje pszczelarskie zainteresowane zakupem większych ilości izoglukozy jako karmy dla pszczół na zimę. Pszczelarze zachęceni stosunkowo niską ceną tych syropów szukają u nas informacji i jednoznacznych opinii. Z drugiej strony duża różnorodność syropów skrobiowych, nazywanych zazwyczaj przez pszczelarzy ogólnie izoglukozą, utrudnia rozmowę (najczęściej telefoniczną) na temat możliwości ich zastosowania. Podajemy więc podstawowe wiadomości dotyczące tego produktu.

Co to jest izoglukoza?

Najogólniej mówiąc są to syropy, które zostały wyprodukowane ze skrobi. Proporcje poszczególnych cukrów, jak i ich stężenie końcowe w produkcie są różne, w dużym stopniu dostosowane do potrzeb odbiorcy. Syropy skrobiowe znalazły szerokie zastosowanie głównie w przemyśle spożywczym: do słodzenia napojów, lodów i przetworów owocowych. Stopniowo, dzięki bardzo elastycznemu ustosunkowaniu się producenta do potrzeb nabywców oraz dość niskiej cenie, syropy te znajdują coraz to nowe zastosowania.

Jak izoglukoza powstaje?

Opis procesu technologicznego jest dostępny w internecie pod adresem - www.izoglukoza.pl, a można go streścić następująco. Skrobia to wielocukrowiec zbudowany z cząsteczek glukozy połączonych ze sobą w długie łańcuchy dwojakiego rodzaju. Przy udziale enzymu ?-amylazy oraz odpowiednio dobranych parametrów, wysokiego ciśnienia, temperatury, a także czasu działania enzymu, łańcuchy te są rozrywane na mniejsze fragmenty. Powstaje wtedy głównie dwucukier maltoza, zbudowany z dwóch cząsteczek glukozy, oraz pewna ilość innych cukrów złożonych z 3 i więcej cząsteczek glukozy. Enzym maltaza w odpowiednio dobranych warunkach rozszczepia maltozę do glukozy. Powstaje produkt o wysokim udziale glukozy (około 95%) i stężeniu wszystkich cukrów w hydrolizacie około 30%. Dalej procesy filtracji i demineralizacji oczyszczają i odbarwiają zhydrolizowaną do glukozy skrobię, a po zagęszczeniu (pod zmniejszonym ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze) syrop (nazywany glukozowym lub dextrozowym) uzyskuje ogółem stężenie cukrów około 50%. Syrop ten jest następnie poddawany kolejnemu enzymatycznemu procesowi - izomeryzacji, w wyniku którego cząsteczki glukozy przeobrażają się we fruktozę, aż do około 42%. Jest to więc etap, w którym syrop glukozowy zostaje w procesie enzymatycznej izomeryzacji przeobrażony w syrop glukozowo-fruktozowy o następującym udziale cukrów: 53% glukoza, 42% fruktoza i 3,5% maltoza, skrót nazwy - F42, albo FRUKTIL 42 czy FRUKTIL GF95.42. Następnie przeprowadzane jest kolejne zagęszczenie na, aż do około 71% suchej masy. Syrop staje się odporny na rozwój prawie wszystkich mikroorganizmów.

Aby uzyskać syrop o 55% udziale fruktozy, syrop F42 przepuszcza się przez kolumny absorbcyjne, na których następuje stopniowe oddzielenie fruktozy od glukozy. Końcowym produktem rozdziału jest syrop o zawartości fruktozy około 90%. Aby uzyskać 55% fruktozy dodaje się do tego produktu (90% fruktozy) odpowiednią ilość syropu F42. Syrop ten poddaje się jeszcze demineralizacji, filtracji, odbarwieniu i zagęszczeniu oraz oczyszcza się go na filtrach mikrobiologicznych. Uzyskany syrop ma następujący udział cukrów: fruktoza - 55%, glukoza - 40% i kilka % maltozy (skrót nazwy F55 albo FRUKTIL 55).

Jaki syrop wybrać?

Asortyment produkowanych syropów skrobiowych jest szeroki. Ogólnie syropy te można podzielić na:

  • glukozowe: nisko scukrzone - G29, G36; średnio scukrzone - G40; wysoko scukrzone - G60 G95.
  • glukozowo-fruktozowe : FRUKTIL GF60.9; FRUKTIL GF60.20; FRUKTIL GF95.42 (opisany jako FRUKTIL 42); FRUKTIL GF95.55. Liczby po kropce w nazwach FRUKTILI (9,20, 42, 55) oznaczają procentową zawartość fruktozy. Na naszym rynku można było jeszcze spotkać syropy o wysokiej zawartości maltozy - symbole EHM oraz HM46. Bliższych informacji na temat ich składu Instytut nie ma.

Jesienią ubiegłego roku pszczelarz z wrocławskiego przywiózł nam do zbadania niewielką próbkę nowego syropu z około 30% zawartością sacharozy, kilku procentową zawartością fruktozy i około 20 % glukozy. Przyjechał też do nas przedstawiciel firmy Cargill produkującej syropy skrobiowe (ze skrobi pszenicy), który zostawił produkt oznaczony D 03580 z danymi dotyczącymi jego składu, ale ostatecznie do podpisania umowy na wykonanie badań nie doszło. Na podstawie jednej próbki otrzymanej od pszczelarza, przebadanej na zawartość cukrów, hydroksymetylofurfuralu (HMF) oraz jakościowego oznaczenia dekstryn można powiedzieć niewiele. Zwracamy jednak uwagę, iż w zbadanym syropie (najprawdopodobniej D 03580) znajdują się znaczne ilości dekstryn skrobiowych oraz HMF, i że niekorzystny z punktu widzenia procesu krystalizacji jest w nim stosunek fruktozy do glukozy. Dekstryny co prawda istotnie spowalniają krystalizację glukozy z tego syropu, ale realne ryzyko jego krystalizacji zimą w plastrach jest duże. Będzie to zależało od tego, jak długa i mroźna będzie zima, a także od tego, czy pszczoły będą miały czas dokładnie ten syrop przetworzyć jesienią, czyli od terminu karmienia i od jesiennej pogody.

Czego nam brakuje do wydania opinii?

  1. Nie mamy danych ilościowych o zawartości α-dekstryny i innych wielocukrów w tych syropach. Gruczoły gardzielowe pszczół wydzielają enzymy-α i β-amylazę , które rozkładają skrobię do maltozy i maltotriozy i α-dekstryny. Maltoza i maltotrioza są rozkładane przez enzym maltazę, ale α-dekstryna może pozostać w postaci nierozłożonej, ponieważ zdolność trawienia wielocukrowców ogranicza się u pszczół do rozszczepiania tylko niektórych dekstryn oraz występujących w pyłku kwiatowym ziaren skrobi, które w odróżnieniu od ziaren spotykanych w inych częściach roślin nie są otoczone powłoką z amylopektyny albo powłoka ta jest bardzo cienka. Brak w literaturze doniesień na ten temat. W przewodzie pokarmowym pszczół enzymu dekstrynazy jak dotychczas nie udało się zidentyfikować. Dobrze byłoby sprawdzić, jak zachowują się dekstryny w tych syropach i ile ich jeszcze zostaje po przejściu przez przewód pokarmowy pszczoły, a przede wszystkim, jak to wpłynie na żywotność (kondycję) pszczół w czasie zimy i na wiosenny rozwój rodzin. Mamy nadzieję, że umowa z producentem będzie podpisana w tym roku.
  2. Nie do końca została też sprawdzona w syropach zawartość hydroksymetylofurfuralu (HMF). Związek ten powstaje z cukrów prostych (glukozy i fruktozy). Im wyższa temperatura i bardziej kwaśne środowisko, tym szybciej proces powstawania tego związku postępuje. Dlatego duża zawartość HMF w miodzie świadczy o jego przegrzaniu lub bardzo długim magazynowaniu. Bardzo duże ilości HMF powstają też przy hydrolizie (rozkładzie) kwasowej sacharozy do cukrów prostych. Tym razem nie chodzi o miód i jego niewłaściwy skład, ale o kondycję pszczół, które od jesieni do wiosny byłyby karmione syropem z zawartością HMF około 30 mg/kg HMF. W doświadczeniu klateczkowym przeprowadzonym w połowie lat siedemdziesiątych przez niemieckich badaczy przy podkarmianiu pszczół syropem z dodatkiem różnych ilości HMF (od 30 aż do 750 mg/kg) okazało się, że koncentracja HMF 30 i 60 mg/kg jest dla pszczół jeszcze nieszkodliwa. Najbardziej niebezpieczny okazał się dla pszczół cukier inwertowany produkowany na drodze hydrolizy kwasowej. W procesie produkcyjnym omawianych syropów jest stosowana i wysoka temperatura i działanie kwasem na etapie mineralizacji, są więc warunki, które sprzyjają powstawaniu tego związku.

W niemieckiej literaturze pszczelarskiej z czterech ostatnich lat pojawiają się doniesienia o badaniach nad zastosowaniem różnego rodzaju syropów uzyskiwanych na drodze hydrolizy ze skrobi (nazywanych tam maltozowymi ze względu na wysoką zawartość tego dwucukru). Wyniki tych zwykle jednorocznych badań nie wskazują , aby syropy te były szkodliwe dla zimujących rodzin. Niemniej jednak autorzy tych badań podkreślają, że jednoroczne badania nie mogą być podstawą do wydania ostatecznej opinii i że należy badania te przeprowadzić w różnych warunkach zimowych.

Wracając do pytania: jaki syrop wybrać? Na podstawie składu najodpowiedniejszy byłby Fruktil GF95.55. Podobno już niedostępny w handlu. Co do D 03580 producent na ulotce umieszcza uwagę, iż decyzja o użyciu syropu powinna być poprzedzona próbami przeprowadzonymi przez nabywcę i firma nie ponosi odpowiedzialności za skutki wywołane nieprawidłowym użyciem wyrobu. Przywieziony do nas produkt, mimo niepodpisanej umowy i braku środków własnych na badania chemiczne, poddaliśmy do zazimowania w kilku rodzinach pszczelich. Rodziny te przezimowały, ale w plastrach pozostał jeszcze w różnym stopniu skrystalizowany syrop. Przeprowadziliśmy wyrywkowe badania tego pozostałego po zimowli zapasu. Wynik na dekstryny i HMF jest w dalszym ciągu dodatni.

Mamy prośbę do pszczelarzy, że jeżeli zdecydują się na ten zakup, przed zakupem powinni poprosić o poświadczenie składu i nazwy i symbolu produktu, a także bardzo ważne przypomnienie: nie wolno dodawać go bezpośrednio do miodu, ani podawać pszczołom w czasie pożytku towarowego, gdyż zafałszowany miód zostanie zdyskwalifikowany po analizie chemicznej.

 
     
 
         
      Wykonanie: Studio Michał Skrzypiński