Honig.pps

Honig
© Werner Schalko
Honig; Schalko
1
Phloemsaft
pH = 7,3 – 8,6
 Saccharose, Oligosaccharide,
Zuckeralkohole
 Aminosäuren, Vitamine
 Kalium

Honig; Schalko
2
Phloemsaft
Nektarien  Nektar
 Blätter und Rinden 
Phloemsauger = Blattläuse

Honig; Schalko
3
Nektar
pH = 2,7 – 6,4
 80 % Wasser
 Saccharose
 Glucose, Fructose (enzymatische Hydrolyse)
 N-Verbindungen
 Mineralstoffe
 Farb- und Aromastoffe

Honig; Schalko
4
Der Verdauungsapparat der Biene.
Zunge (und Rüssel) nach unten geklappt.
Kopfspeicheldrüse Ventiltrichter
Brustspeicheldrüse
Malpighische Gefäße
Dünndarm
Futtersaftdrüse
Rektaldrüsen
Schlund
Oberkieferdrüse
Enddarm
Mitteldarm
Zunge
Honigmagen
Honig; Schalko
5
Honigtau
pH = 5,1 – 7,9
 80 –95 % Wasser
 Saccharose, Glucose, Fructose,
Erlose, Melezitose, Maltose
 Mineralstoffe

Honig; Schalko
6
Honigtauerzeuger beim Anstechen einer Siebröhre –
schematisch dargestellt
Honigtauerzeuger
(z.B. Lachnide)
Siebröhren (Phloem)
Holzröhren (Xylem)
Gefäßbündel
Borke (Rinde)
Holz
Honig; Schalko
7
Umwandlung von Siebröhrensaft in Honigtau –
schematisch dargestellt
Zucker
Magen
Enddarm
Honigtau
Mycetom
Zucker
Borke
Siebröhre
Holz
(Vitaminproduktion,
Stickstoffverwertung)
Honig; Schalko
8
Honigreifung
 Wasserverdunstung

Enzyme:
Diastase
Invertase (Saccharase)
Glucoseoxidase
Phosphatase
Honig; Schalko
9
Diastase

-Amylase –
spaltet -1-4-Bindungen

pH = 5,4
 Tmax = 40 °C
Honig; Schalko
10
Saccharase

Spaltung der Saccharose
 Transglucosidierung
 pH = 5,9
 Tmax = 40 – 42 °C
Honig; Schalko
11
Invertierung der
Saccharose
-D-Glucopyranose
CH2OH
CH2OH
O
Hydrolyse
CH2OH
O
O
O
OH
OH
Saccharose
+
CH2OH
CH2OH
OH
O
HO
HO
OH
CH2OH
OH
b-D-Fructofuranose
Honig; Schalko
OH
OH
OH
OH
12
Transglucosidierung der
Glucose
CH2OH
CH2OH
O
2
CH2OH
O
Transglucosidierung
O
OH
OH
OH
OH
OH
O
OH
OH
OH
-D-Glucopyranose
OH
OH
Maltose
Honig; Schalko
13
Transglucosidierung der
Saccharose
CH2OH
CH2OH
O
O
HO
OH
O
OH
OH
CH2OH
OH
Saccharose
Transglucosidierung
CH2OH
CH2OH
O
CH2OH
O
O
OH
OH
HO
O
OH
OH
O
OH
CH2OH
OH
Erlose
Honig; Schalko
14
Glucoseoxidase

Bildet Gluconsäure
 pH = 6,5
 Tmax = 35 °C
 Sehr empfindlich
Honig; Schalko
15
Oxidation der Glucose
O2
H2O2
+
CH2OH
GlucoseFP oxidase FPH2
+
CH2OH
O
O
OH
OH
OH
OH
OH
CH2OH
O
OH
+ H2O
OH
COOH
OH
OH
OH
Honig; Schalko
OH
16
Honig

Saccharide
 Proteine
 Aminosäuren
 Hormone
 Organische
Säuren
 Aromastoffe

Mineralstoffe
 Vitamine

Farbstoffe
 Wasser
Honig; Schalko
19
Saccharide
Monosaccharide – Glucose,
Fructose (Pflanze, Honigtau, Biene)
 Disaccharide – Saccharose (Pflanze,
Honigtau), Maltose (Nektar, Honigtau, Biene)
 Trisaccharide – Melezitose (Honigtau),
Erlose (Honigtau, Biene)

Honig; Schalko
20
Monosaccharide

Glucose : Fructose =
Maß für Neigung zum
Auskristallisieren
 Je mehr Fructose, desto
geringer ist diese Tendenz
Honig; Schalko
21
Strukturformeln von Melezitose und Erlose;
beides sind Transglucosidierungsprodukte der
Saccharose.
CH2OH
CH2OH
O
O
HO
OH
O
OH
CH2OH
OH
OH
OH
O
Melezitose
OH
O
CH2OH
CH2OH
CH2OH
O
CH2OH
O
O
OH
HO
OH
O
OH
OH
O
OH
CH2OH
OH
Honig; Schalko
Erlose
22
Aromastoffe

Maillard-Reaktion aus
Fructose, Glucose und Prolin
 Enzymatische Aromabildung
aus Aminosäuren
Honig; Schalko
23
MAILLARD-Reaktion. Die komplexen Vorgänge, die unter dieser Reaktion
zusammengefasst werden, sind für charakteristische Farb- und
Aromanuancen des Honigs verantwortlich.
CH2OH
CH2OH
OH H
OH H
OH
H+
O
+
OH
HN
OH
OH
H COOH
OH
D-Glucose
L-Prolin
OH H
OH
N
OH
H COOH
OH
Addukt
CH2OH
OH H
OH
H
H+
OH
H+
H2O
OH
H
H+
-
OH
H COOH
Glykosylamin
CH2OH
CH2OH
AMADORI
OH H
b-ElimiOH
nierung OH
H COOH
OH
N
OH
H+
OH
N+
O
N+
Schiff-Base-Kation
H2O
OH H
O
OH
OH
H COOH
OH
OH
+
CH2OH
CH2OH H+
CH2OH
H2O
OH
N
OH
H COOH
OH H H
N
OH
H COOH
O
1,2-Enaminol
CH2OH
H
OH H
1-Desoxy-1-L-prolino-D-fructose
O
OH
H
3-Desoxyoson
H
OH
O
OH
O
OH
Honig; Schalko
OH
C
H2
24
N
H COOH
H
C
C
O
COOH
+
H2N CH
O
Aminosäure
C
- CO2
C
CHO
C
C
R
-Diketon
R
- H 2O
+
C
C
OH
N
O
N
O
C O
CH
R
+ H2 O
CH
R
OH
C
O
CH
NH2
Honig; Schalko
NH2
Aminoketon
25
COOH
R2
R1
C
C
H
H2N CH
O
CH2
+
R2
- H 2O
R1
O
C
C
-Diketon
O
N
O
C O
- CO2
CH
CH2
Ph
Phenylalanin
R2
R1
C
C
OH
N
CH
CH2
+ H2 O
R2
R1
C
C
Ph
O
OH
+
NH2
C
H
CH2
Ph
Phenylacetaldehyd
Honig; Schalko
26
Phenylalanin als Vorstufe verschiedener pflanzlicher Stoffe auf das Honigaroma. Enzyme:
E1 = Phenylalnin-Ammonium-Lyase; E2 = Zimtsäure-4-Hydroxylase; E3 = p-Cumarsäure-3Hydroxylase; E4 = Phenylpyruvat-Decarboxylase; E5 = Phenylalanin-Amino-Transferase; E6
= Alkohol-Dehydrogenase; E7 = Aldehyd-Dehydrogenase.
E6
COOH
O
CH2OH
O
E4
H
Phenylbrenztraubensäure
Phenylethanol
Phenylacetaldehyd
E5
H2N
COOH
COOH
E7
Phenylessigsäure
HO
Phenylmilchsäure
HO
HO
COOH
Kaffeesäure
E3
E1
COOH
COOH
E2
COOR
Phenylessigsäureester
HO
p-Cumarsäure
COOH
Phenylpropionsäure
trans-Zimtsäure
Honig; Schalko
27
Physiologischer Abbau der Zimtsäure durch
b-Oxidation
CH2OH
Red.
C C COOH
H H
Zimtsäure
Benzylalkohol
CHO
COOMe
Benzaldehyd
Ox.
Veresterung
COOH
Benzoesäure
Red.
OH
Phenol
Honig; Schalko
28
Honiglagerung

Optimale Kristallisationstemperatur:
10 – 18 °C (14 °C)
 Kristallisationsfehler
 Wassergehalt
 Luftfeuchtigkeit
 Veränderung der Honigfarbe (in Abh. von
der Lagerungstemperatur)
Honig; Schalko
29
Honigverflüssigung

Luftbad
 Wasserbad
 Tauchwärmer
 Melitherm
 Mikrowelle
 Ultraschallbad
Honig; Schalko
30
Honiguntersuchung

Wassergehalt
 pH-Wert
 Elektrische
Leitfähigkeit
 Verhalten im
polarisierten
Licht

HMF

Diastaseaktivität

Invertaseaktivität

Prolingehalt
Honig; Schalko
31
Wassergehalt
15 – max. 21 %

Trocknen des Honigs
 Karl-Fischer-Titration
 Refraktometer, bei 20 °C
 Aräometer
Honig; Schalko
32
pH-Wert
Blütenh.: 3,6 – 4,5
Honigtauh.: 4 – 5,4
 pH-Meter
 20 %-ige Honiglösung
Honig; Schalko
33
Elektrische Leitfähigkeit
Blütenh.: < 500 µS
Honigtauh.: > 1000 µS
 LF-Messzelle
 Honiglösung mit genau 20 % TS
 Gesuchte Einwaage = 100.x/TS
 x = Gramm TS
 TS = refraktometrisch bestimmte TS
Honig; Schalko
34
HMF-Gehalt
< 40 ppm
Lagerschäden, Enzymabbau
Ca. 5 ppm/a
Photometer: p-Toluidin
Resorcin
Honig; Schalko
36
HMF- Bildung
O
HO2HC
CH2OH
H
OH
HO
H3
O+
H
O
O
CH2OH
OH
H
H
5-Hydroxymethylfurfural
D-Fructose
Honig; Schalko
37
HMF- Nachweis
O
H
C
O
CH2OH
O
Honig; Schalko
38
Entstehung von Hydroxymethylfurfural (HMF) in
Honig in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit
(nach WHITE 1978)
Zeit [Tage]
1000
100
40 mg · kg-1
10
1
0,1
20
30
40
50
Honig; Schalko
60
70
80 °C
39
Diastaseaktivität
> 3 nach Gothe
Lagerschäden

Photometer: Blaufärbung mit
Iod-Kaliumiodidlösung
Honig; Schalko
43
Prolin
250 – 550 ppm
Ursprüngliche Enzymaktivität
Unverfälschtheit

Photometer: Ninhydrin
Honig; Schalko
44
Prolin
N
H
COOH
(Pyrrolidin-2-carbonsäure)
Honig; Schalko
45
Ninhydrinreaktion
COO
H3N CH
O
R
H
O C
R
+ CO2
O
O
OH
N
OH
O
O
O
Ninhydrin
Honig; Schalko
46
Honigverfälschung

Kunsthonig
 Rohrzucker
 Stärkesirup
 Hochfructosesirup

Zuckerfütterung

Zusatz von
Salzen

Farbzusätze
 Melasse
Honig; Schalko
47
Honig und Gesundheit

Löst als Zucker Karies aus

Antibakterielle Wirkung H2O2,
Pinocembrin:Wundbehandlung,
Erkältungskrankheiten,
Darminfektion
Honig; Schalko
48
Pinocembrin
(5,7-Dihydroxyflavanon)
HO
O
OH
O
Honig; Schalko
49
Honig und Gesundheit

Acetylcholin führt zu einer
Erweiterung der Venengefäße
und einer Verbesserung des
Herzkranzgefäßkreislaufes und
senkt den Blutzuckerspiegel.
Honig; Schalko
50
Gifte im Honig
 Brompropylat
(Folbex VA neu)
 Dibrombenzophenon (Abbauprodukt
von Folbex)
 Cymiazolhydrochlorid -(Apitol)
 Para-Dichlorbenzol
(Wachsmottenbekämpfungsmittel,
Imkerglobol)
Honig; Schalko
53
Gifte im Honig
 Fluvalinat
(Apistan, Klavtan)
 Flumethrin (Bayvarol)
 Amitraz
 Coumaphos (Perizin)
 Ameisensäure
 Milchsäure
 Oxalsäure
 Sulfathiazol
Honig; Schalko
54
Höchstkonzentrationen für Rückstände im Honig
Höchstkonzentration im Honig
Wirkstoff
Brompropylat
Produkt
Folbex VA
Coumaphos
Perizin
0.05 mg/kg
Cymiazol
Apitol
0.5 mg/kg
Fluvalinat
Apistan
0.05 mg/kg
Flumethrin
Bayvarol
0.005 mg/kg
Thymol
Apilife VAR
0.8 mg/kg
Ameisensäure
Milchsäure
Oxalsäure
alternative
Methoden
keine
Höchstkonzentration
festgelegt
Honig; Schalko
0.1 mg/kg
55
Coumaphos (Perizin)
O
O
S O C CH
3
H2
O P
O C CH3
H2
Cl
CH3
Honig; Schalko
58
Coumaphos (Perizin)

Phosphorothiosäure-O-(3-chloro-4-methyl-2-oxo-2H-1benzopyran-7-yl)O,O-diethyl ester
 Lipophil

 Bienenwachs
Wirkmechanismus der Organophosphate:
– reversible bzw. irreversible Hemmung der Acetylcholinesterasen
– Acetylcholinesterasen → Zerstörung des Neurotransmitters Acetylcholin
→ Regulierung der Neurotransmission an den Synapsen
– Organischen Phosphorsäureester strukturell ähnlich Acetylcholin →
binden an Acetylcholinesterase → Transphosphorylierung des Enzyms →
Anstieg von Acetylcholin → depolarisierende Muskelrelaxation →
spastische Paralyse → Tod
Honig; Schalko
59
Amitraz
CH3 H3C
H3C
N C N
H
CH3
C N
H
Honig; Schalko
CH3
60
Amitraz

1,5-Di-(2,4-dimethylphenyl)3-methyl-1,3,5triazapenta-1,4-dion-bis N,N-(dimethyl-2,4phenyliminomethyl)-N-methylamin.
 Wirkung von Amitraz:
– Antagonistischer Effekt auf Oktopaminrezeptoren im
Gehirn der Parasiten → Übererregbarkeit, abnormen
Verhalten, Paralyse und Tod.

Lipophil  Bienenwachs; Grenzwerte: Honig
0.2 mg/kg; Summe von Amitraz und seiner
Metaboliten; gemessen als 2,4-Dimethyl-anilin"
Honig; Schalko
61
Flumethrin

Alpha-Cyano-(4-fluoro-3-phenoxy)-benzyl-3[2-chloro-2-(4-chlorophenyl)-ethenyl]-2,2dimethyl-cyclopropancarboxylat
 Zur Gruppe der Pyrethroide → schnell
wirkendes Kontaktgift → rasch einsetzender
Knock-down-Effekt
 ausgeprägte repellierende Eigenschaften
 Lipophil  Bienenwachs
Honig; Schalko
64
Sulfathiazol

N1-(2-thiazolyl)benzolsulfonamid
H2N
S
SO2NH
N
Sulfathiazol
Honig; Schalko
65

Zur Bekämpfung der
amerikanischen Faulbrut
 Hydrophil  Rückstände
im Honig
 Nachweis mit SC/MS
Honig; Schalko
66