El sistema de Puntos Críticos
en la Actividad Apícola
Extracción y Beneficio de la miel
Ing. James Johnson Octubre 2008
Introducción
La Organización Mundial para la Alimentación (FAO) dependiente de Naciones Unidas, ha definido a la miel como "sustancia dulce elaborada por Apis mellifera o por diferentes sub-especies, a partir del néctar de las flores y de otras secreciones extraflorales, que las abejas liban, transportan, transforman, combinan con otras sustancias, deshidratan, concentran y almacenan en panales".
Toda esta definición sitúa a la miel como un producto natural que tiene su origen en una secreción azucarada de las flores y de otras partes extraflorales de un tipo específico de flora. En el primer caso, la miel se denomina floral y en el segundo se llama miel de mielada.
La duración de la miel es el resultado complejo de una serie de interacciones al interior de la colmena, que dependen del número de abejas que intervienen, lo mismo que de la fortaleza de la colmena y del volumen de néctar recolectado. A medida que es mayor el número de abejas involucradas en la celda, mayor es el grado de deshidratación o maduración que adquiere la miel y mayor es su contenido de enzimas.
El néctar, cuando acaba de ser recogido de las flores, se compone principalmente de una solución débil de azúcar en agua, fructosa y dextrosa En un principio suele haber más sacarosa en el néctar que fructuosa y glucosa, pero cuando este es transportado en el estómago de las abejas, y posteriormente en la colmena. La enzima invertasa actúa sobre los azúcares del néctar y durante el proceso de maduración de la miel en el panal.
Debido a su facilidad de digestión, la miel es especialmente valiosa para el consumo directo, su calidad depende de diversos factores, entre los que se debe considerar no solo la flora sino su propia composición. En la colmena durante la formación y maduración el agua se evapora gradualmente hasta que desciende a un 17% de humedad en el caso de mieles de origen estacional y hasta el 20–21% en mieles tropicales donde el grado de africanización resulta significativo.
Los azúcares mayoritarios corresponden en un 40% fructuosa, 34% la glucosa y cerca de 2% o más. El 7% restante está constituido de elementos tales como: hierro, calcio, sodio, magnesio, sílice, cloruros potasio, fósforo, aminoácidos, restos de polen, manganeso, aluminio, calcio, cobre, materiales albuminoides, dextrinas, ácidos, aminoácidos y mas recientemente se han identificado fenoles, terpenos, aceites esenciales y flavonoides, que le dan aroma y ciertas propiedades medicinales.
Las abejas prefieren reunir el néctar de las flores de plantas que crecen en el suelo fertilizado de modo natural y orgánico en lugar de hacerlo en flores que crecen sobre suelos fertilizados químicamente. Como cabe suponer, el tipo de flores de las que se recoge el néctar tiene una gran influencia sobre el sabor y color de la miel, asi como los minerales contenidos en ellas.
La presencia de vitaminas del complejo B y las hidrosolubles como la C procede del polen de las flores o por formación durante la maduración. Una miel con vitamina C, se asocia con un alto contenido de polen, pero una que se ha sometido a filtración o se ha sobrecalentado para remover el polen, pierde sus propiedades haciendo que miel parezca turbia, atributo no apreciado entre los consumidores.
Cuando una abeja esté recogiendo néctar normalmente se centrará cada vez en una especie de flor. Elegirá una flor que abunde mucho en el área que esté recorriendo, pues de ese modo ahorraría tiempo. Si esa flor es muy abundante en la zona cercana a la colmena, probablemente casi todas las abejas de ésta elegirán el mismo tipo de flor y por tanto esa tanda particular de miel pertenecerá a una flor reconocible.
El tipo de flor influencia a el color y el sabor de la miel, que pueden variar considerablemente. Hay mieles que son más ligeras y delicadas, mientras que otras son oscuras y muy fuertes.
La presencia de las abejas hace que el polen se extienda más fácilmente, lo que significa mejores cosechas, que en tierras fértiles puedan mejorar del 30% al 40%. En los actuales momentos en que se vive escasez de alimentos y las condiciones de la distribución de tierras ha generado problemas socioeconómicos además del incremento de cultivos ilícitos en las zonas rurales del país.
Las abejas son buenas para el mejoramiento de la agricultura, sino que esta industria puede significar el principio para una mejor alimentación de los grupos económicos más bajos.
Se conocen diversos tipos de miel, que se diferencian por una serie de cualidades que dependen principalmente de su origen floral, geográfico o tecnológico. Por esas cualidades, dependientes de las fuentes que suministran el néctar a las abejas.
Se conoce la miel monofloral, extraída solamente del néctar de una sola especie de las planta melífera, las poliflorales extraída del néctar de plantas melíferas diferentes y las mieles de mielada recogidas a partir de plantas con nectáreos extraflorales y exudaciones de las plantas.
En este trabajo se presentan los criterios básicos para el control en la optimización del proceso de extracción y beneficio de la miel de Apis
Características de los tipos de miel
Por su carácter tecnológico, es decir, por el procedimiento que se ha aplicado para su extracción y elaboración se conoce la miel en panal y la centrifugada. La miel en panal es completamente estéril y la centrifugada se obtiene con el monoextractor.
La calidad se determina por su aspecto, olor y sabor. Por el color, aroma y sabor se puede determinar la variedad de que se trate. Existe la miel clara, semiclara y obscura, muchas clases no sólo se diferencian por su color fundamental sino que también por sus propiedades fisicoquímicas.
La miel se extrae principalmente mediante operaciones de centrifugación, pero en ocasiones se hace mediante prensado manual, éste procedimiento es abordado por apicultores que no disponen de materiales y equipos y a los cuales no se les ha prestado asistencia técnica.
El sistema de puntos críticos
Un punto critico de control (PCC), dentro cualquier actividad puede ser considerado como un procedimiento donde se establecen criterios específicos que permitan el aseguramiento de calidad de cada uno de los productos que intervienen en el proceso de transformación. En la extracción de la miel tales controles deben seguir un estricto manejo de los cuadros y del producto en general de manera que se eviten los riesgos de fermentación y perdida de calidad del producto.
Ha de entenderse que la calidad final de la miel debe mantenerse dentro de los criterios de control de calidad, como una actividad industrial que persigue el mantenimiento de la calidad del producto a niveles óptimos y que satisfaga las exigencias del consumidor, mejorando la rentabilidad del producto.
El concepto de análisis de riesgos (HAZARD), de alguna manera esta determinado por las buenas practicas de manofactura, que en el caso de las mieles debe converger a cero defectos. En el caso de los PCC donde se pueden controlar una serie de problemas determinados se hace necesario discriminar entre los puntos de aseguramiento que asegura el control de un riesgo peligroso PCC1 o que conduce a reducir al mínimo un riesgo, sin que asegure su control PCC2.
En las condiciones de extracción de mieles en países de América, se hace a partir de cuadros de 44.8x16.2x 3.5 cm completamente operculados, dispuestos con miel madurada, con una humedad cercanas al 20 %. Los cuadros descritos son típicos del sistema definido por Langstroh.
El aseguramiento de la calidad del producto extraído, comienza con la selección de los cuadros que se encuentran completamente operculados, por lo que se hace necesario controlar los niveles de humedad de los cuadros y asegurar niveles óptimos en la humedad del producto madurado, evitando la extracción de miel a partir de cuadros con cría, acción realizada por apicultores que se interesan solo en la venta del producto y no en la calidad final de la misma
Mieles con humedad superior al 22% generan fermentaciones
indeseables y perdida final del producto en condiciones de almacenamiento prolongado, con posibles nucleasiones y formación de hidroximetil furfural e incremento en la actividad del agua con elevación del contenido en levaduras hongos y mohos entre otros, por ello este es un punto critico del tipo PCC1 cuadros que no cumplan esta condición deberán ser retornados a la colmena hasta lograr la maduración de la miel.
Los cuadros se transportan hasta las pequeñas plantas de beneficio, donde se somete al procedimiento que se describe a continuación:
1. En el área de almacenamiento se reciben los cuadros
conteniendo la miel, para luego entrar al proceso de extracción. Este lugar de almacenamiento por lo general es de alta ventilación y protegido con mallas para evitar tanto la entrada de insectos como los desperdicios de la miel.
2. Área de desoperculado. En esta sección se procede a eliminar los
opérculos de cera contenidos en los cuadros, para facilitar posteriormente su por centrifugación que se efectúa a temperaturas entre los 28 y los 30ºC para facilitar la separación de los desperdicios.
3. El área de centrifugación se dispone de tal manera que facilite la
apertura de la llave de la guillotina, y pudiendo hacerse encima del colador o pasándola directamente a un recipiente odecantador.
La miel extraída se deja en un recipiente sin tapa para que salga la humedad que contiene.
4. En el área de almacenamiento los pisos deben ser lavables y
5. Una vez terminada la extracción, los estanques y extractores son lavados con agua caliente. La miel es colada en frío lo que exige más tiempo, aunque resulte mejor colarla tibia y todavía mucho mejor caliente pero a una temperatura no mayor a 50ºC porque en tales condiciones sufre transformaciones que la desvalorizan.
6. En el proceso de filtrado y decantado se busca que las burbujas e impurezas suban a la superficie, buscando la eliminación de la capa superior, para que la miel quede limpia y lista para ser envasada. El Proceso toma entre 6 y 7 días, una vez filtrada se procede con el envasado.
La línea de trabajo en la mayoría de los sistemas se lleva bajo estricta vigilancia y conforme al diagrama de la figura 1, siguiendo condiciones de control a través del sistema de puntos críticos tal como se muestra en el diagrama de la figura 1
La miel debe ser envasada en buenas condiciones para su comercialización, esto es que haya sido cosechada y perfectamente filtrada y colada; si la miel ha sido envasada sin permitir la evaporación del agua que contiene en el momento de extraerla se cristaliza o se fermenta, sucediendo lo mismo cuando las botellas son colocadas en sitios húmedos y expuestos a los rayos solares. En algunos casos no se lleva acabo todo el proceso y esto puede ser causa de contaminación.
El equipamiento necesario para la atención de todas las actividades apícolas implica una serie de materiales de protección compuesto por overol, careta, guantes media caña; mientras que el equipo de manejo consiste en espátula o palanca, cepillo barredor, ahumador (tan necesario en sistemas altamente africanizados). El equipo complementario va desde el desoperculador, hasta el extractor de centrifuga y tanque de sedimentación, todo ello en la proporción del sistema que se maneja.
Los criterios de calidad del producto final han de ser evaluados dentro de las normativas nacionales a fin de garantizar no solo la naturaleza del producto sino la certificación de su origen botánico y geográfico. Las pautas que se consignan en el siguiente cuadro permiten tipificar este importante producto de la colmena.
El néctar como se sabe consiste fundamentalmente de una solución de varios azúcares. Los ácidos orgánicos, vitaminas, pigmentos y sustancias aromáticas durante el periodo de maduración de la miel marcan las propiedades finales del producto
Por lo general el néctar presenta un pH ácido entre 2.7 y - 6.4. En condiciones de flora diversa las abejas prefieren mezclas de diferentes azúcares a soluciones de uno de los componentes a la misma concentración. Es posible que en la selección del tipo de flor, las abejas se encuentren influenciadas no solo por la cantidad sino también por el espectro de azucares que de alguna manera fijan la evolución de los ácidos totales y la acidez lactónica en las mieles cosechadas.
El espectro de azúcares del néctar no es uniforme, como tampoco lo es el proceso de maduración desde la concentración hasta el operculado final, el contenido de azúcares en el néctares de algunas especies de plantas es como sigue: Bidens pilosa (24%), Caesalpinia sepiaria (>50%) Caesaria silvestris (36%), Citrus sinensis (34-35%), Coffea
arabiga (25-37%), Eucalyptus sp (15 – 35%) y Persea americana
La determinación del contenido de aminoácidos en mieles es frecuente y en este sentido la prolina permite establecer la naturaleza y autenticidad del producto. Las enzimas son uno de los componentes más importantes en la miel, no por su significado nutricional para el hombre, sino por el papel indispensable que desempeñan en la transformación de néctar a miel, donde se ha comprobado la presencia de invertasa, diastasa, glucosa oxidasa, catalasa y fosfatasa.
El origen proporción en que se encuentran las enzimas ha sido ampliamente estudiada. Se ha determinado que mieles de flujo rápido, generadas en colonias con intensa actividad en el pecoreo presentan bajos contenido de enzimas respecto de las mieles colectadas por abejas en condiciones de bajo flujo de néctar.
Los néctares de alto contenido de azúcares necesitan menos manipulación por parte de las abejas para ser convertidos en miel que los néctares más diluidos. Por lo tanto las mieles procedentes de néctares más concentrados tienen menor nivel de enzimas. Se ha encontrado también que la miel obtenida alimentando las abejas con sacarosa sin diluir tienen un nivel más alto de enzimas ya que las abejas deben humedecer con saliva la sacarosa antes de almacenarla.
La fracción de azucares en la miel por lo general representan niveles que oscilan entre 95 al 99% de los sólidos totales, otorgándole a cada tipo de miel propiedades físicas entre las que vale mencionar el índice de refracción, la actividad de agua, higrospicidad, tendencia a la granulación, lo mismo que su poder rotatorio.
Los azúcares mayoritarios de la miel corresponden a la fructuosa que puede alcanzar niveles hasta del 38 % de una parte y glucosa de otra en proporción del 31 %. Otros azucares compuestos denominados minoritarios han sido motivo de investigación
La composición en azucares es útil para valorar el grado de pureza de la miel. Durante mucho tiempo se pensó que la fracción de azucares estaba compuesta básicamente por glucosa y fructosa, con algo de sacarosa y dextrina en cantidades menores. Sin embargo, los nuevos métodos de análisis y separación de azucares han puesto en evidencia la presencia de mas de 30 azúcares diferentes.
Varios autores han encontrado una correlación entre la composición en azúcares y el origen botánico de la miel, pero la gran variedad de los métodos analíticos empleados hace difícil la comparación directa de los resultados.
En general los azúcares mayoritarios son fructosa y glucosa que representan el 85 al 95% del total, estando la fructosa en mayor concentración en un 38% por término medio y la glucosa con un 31%. Solo algunas excepciones como la miel de diente de león (Leontodon autommalis), de colza (Brassica napus) presentan un contenido en glucosa mayor que en fructosa..
La composición en azúcares puede ser usada para diferenciar mieles de flores de las de mielada y sus mezclas. La concentración de la sacarosa es muy variable, dependiendo del tipo de miel y de su estado de maduración. Altos contenidos en sacarosa pueden ser debidos a una maduración inadecuada, presencia de mielatos o alimentación artificial de las abejas con jarabe de sacarosa durante mucho tiempo.
Los niveles de glucosa y la fructosa en las mieles de Apis mellifera, lo mismo que las condiciones ácidas del medio p.H (3.6-4.8), por lo general resultan ser un excelente medio en la evolución de productos de b -deshidratación, acompañadas de reacciones de enolización. Los protones del medio condicionan la formación de compuestos de fácil desproporción, que convergen hasta análogos estructurales de furano tales como 2-hidroxiacetilfurano(2HAF),3-hidroxi-2-metilpiran-4-ona (Maltol) y 2-Acetil-3-hidroxifurano (Isomaltol).
La presencia de hidroximetil furfural (HMF), en miel, es el resultado de las condiciones de manipulación y manejo del producto en la fase posterior a su extracción y almacenamiento. La normas de calidad para la miel destinada al consumo nacional en Colombia no admite la presencia de HMF, pero las normas de control para mieles en otros países han reglamentado los niveles máximos hasta en 40 mg Kg-1 y como un criterio en el nivel de frescura.
La recolección de néctar o polen por lo general depende de las necesidades específicas de la colonia y de las condiciones predominantes en el tiempo. El análisis polínico es un procedimiento de control habitual. El estudio del polen como guía de la calidad de la miel desde el punto de vista botánico es frecuente, pero se ha intensificado con el uso de nuevas herramientas analíticas de trabajo tales como la microscopia electrónica y la microscopia de barrido.
El análisis polínico de las mieles de Apis mellifera tiene interés pus permite identificar los tipos de plantas visitadas por las abejas, al mismo tiempo informar sobre su pureza o sobre posibles causas de toxicidad pero mas sobre sus condiciones fitogeograficas.
Como producto de origen natural las mieles de Apis mellifera, presentan una flora microbiana propia, al igual que el resto de los productos alimentarios, pero con un comportamiento microbiológico característico.
La flora microbiana se puede dividir en dos grupos, que en principio reúnen a los microorganismos propios de las mieles y en segunda instancia a los microorganismos secundarios ocasionales o accidentales. En este orden, en la miel se encuentran bacterias del género Bacillus, que se presentan en estado esporulado, aunque en mieles recientes se pueden encontrar formas vegetativas.
Se trata de microorganismos que no tiene acción negativa sobre la miel y no son peligrosos para la salud humana. Bajo algunas circunstancias pueden encontrarse algunos patógenos para las abejas, como Bacillus larvae, responsable de la Loque americana, y Bacillus
Los mohos que se encuentran en algunas mieles, pertenecen a los géneros Penicillium y Mucor, se han reportado casos de contaminación con Bettsya alvei o moho del polen, se encuentran en la miel en forma de esporas, pero no crean problemas a no ser que la miel gane humedad en su superficie, por un mal almacenamiento, pudiendo entonces desarrollarse y alterar el producto.
Existe la posibilidad de contaminación de la miel a partir de hongos del tipo Acosphaera apis (Orden Acosphaerales ), además de la acción de Acosphaera major.
Las levaduras, son del tipo osmófilo, pertenecientes al género
Saccharomyces, responsables de la fermentación de la miel, cuando las
condiciones de humedad lo permiten. Dentro de este género las especies más frecuentes son Saccharomices bisporus variedad mellis,
También se pueden encontrar levaduras banales; Esta flora propia de la miel es introducida por la abeja en la colmena, con el néctar, polen o mielato, o por las mismas abejas durante las operaciones de limpieza, al vehicularlos sobre o dentro de su organismo.
Otros microorganismos considerados como ocasionales o accidentales, es introducida en la miel de manera fortuita o por manipulaciones poco higiénicas durante la extracción o procesado de la miel. Si estas manipulaciones se realizan con higiene, no estarán presentes en la miel, y si aparecen en niveles muy bajos o despreciables.
Las fuentes de esta contaminación reside en la manipulación incorrecta de la miel, el uso de material con deficientes procedimientos de desinfección, locales no apropiados incidencia del viento, presencia de insectos y permanencia de animales de compañía..
Entre estos microorganismos existen diferentes géneros, pertenecientes a la familia Enterobacteriaceae y algunos otros patógenos de las abejas.
La carga microbiana de la miel, en principio, se puede considerarla baja, si se compara con otros productos de origen animal como la leche por ejemplo.
Al ser un medio hostil, que se opone a la proliferación de los microorganismos debido a su concentración de sólidos, aunque pueden permanecer bajo la condición de viables durante largo tiempo, desarrollándose bajo circunstancias favorables.
La miel de por sí no es un medio estéril, es susceptible de contaminación al manipularse sin observar las normas de higiene. Algunos estudios han demostrado que determinados géneros de Salmonella, son capaces de resistir 34 días en la miel, cuando ésta se mantiene a 10º C, con lo que existiría un riesgo si el producto contaminado se emplea como ingrediente en la industria alimentaria o en el hogar.
En la Norma de Calidad para la miel destinada al mercado en España y la Unión Europea, se hace referencia a la Norma microbiológica aplicable a mieles, especificándose la condición máxima de 1.104 col g-*1 para el recuento de colonias aerobias mesófilas (31 1º C) y ausencia para
Enterobacteriaceae total, específicamente ausencia en 25 g de miel para el
caso de Salmonella – Shigella, mientras que en el caso de los mohos un máximo de 1.102 UFC g
