Дослідники розробили новий шоколадний продукт, інфузуючи бджолиний мед біоактивними сполуками, виділеними з оболонок какао-бобів — лушпиння, яке зазвичай утилізується під час виробництва шоколаду. Команда використала мед не лише як підсолоджувач, але й як екстракційний розчинник. Це дозволило витягти стимулятори, зокрема теобромін і кофеїн, які пов’язують із користю для серцево-судинної системи, а також фенольні сполуки, відомі своїми антиоксидантними та протизапальними властивостями.
Привабливість «шоколадного меду»
Перший автор дослідження Феліпе Санчес Браганьоло провів цю роботу під час свого постдокторського періоду в Державному університеті Кампінас (UNICAMP).
«Звісно, найбільше людей приваблює смак, але наші аналізи показали, що продукт містить низку біоактивних сполук, які роблять його дуже цікавим з харчової та косметичної точок зору», — зазначив Санчес Браганьоло.
Залежно від пропорцій меду та лушпиння дегустатори відзначали виразний шоколадний профіль. Команда планує провести повноцінне сенсорне дослідження, однак перші результати за хімією та смаком свідчать: концентрат можна вживати безпосередньо з банки або додавати до страв, напоїв і навіть косметичних складів.
М’якший і екологічніший метод екстракції
Замість нафтохімічних розчинників або спиртів група використала метод ультразвукової екстракції, який перемішує суміш меду та подрібнених оболонок за допомогою звукових хвиль. Металевий зонд створює мікроскопічні бульбашки. Коли вони лопаються, виникають короткочасні, але потужні локальні імпульси енергії, що руйнують клітинні стінки рослин. Це відкриває шлях для теоброміну, кофеїну та фенолів, що дифундують у мед.
Оскільки мед безжаливих (безжальних) бджіл зазвичай має більший вміст води та нижчу в’язкість, ніж мед європейської медоносної бджоли (Apis mellifera), він поводиться як більш «рідкий» їстівний розчинник, що покращує масоперенесення та прискорює екстракцію. Команда протестувала п’ять видів бразильського меду безжаливих бджіл: borá (Tetragona clavipes), jataí (Tetragonisca angustula), mandaçaia (Melipona quadrifasciata), mandaguari (Scaptotrigona postica) і moça-branca (Frieseomelitta varia).
Дослідники оптимізували протокол на меді mandaguari, який мав ідеальне співвідношення води та в’язкості, а потім підтвердили, що налаштований процес працює і з іншими місцевими медами. Хімічний склад меду не є сталим — він змінюється залежно від клімату, зберігання та температури. Браганьоло підкреслює універсальність методу:
«Тому процес можна адаптувати до локально доступного меду, не обов’язково меду mandaguari», — сказав він. Така гнучкість важлива для ланцюга постачання, орієнтованого на збереження біорізноманіття та цінність регіональних видів.
Комерціалізація шоколадного меду
Какао-оболонки були надані підрозділом CATI у Сан-Жозе-ду-Ріу-Прету, що узгоджується з програмами аграрного розвитку та перероблення відходів. Використовуючи метод оцінки Path2Green, розроблений в UNICAMP, команда порівняла процес із 12 принципами «зеленої хімії», включно з транспортуванням, очищенням, енерговитратами та кінцевим використанням.
Вибір їстівного, локального та готового до використання розчинника (меду), мінімізація післяобробки та прискорення екстракції ультразвуком забезпечили позитивний індекс сталості +0,118 за шкалою від −1 до +1.
«Ми вважаємо, що за допомогою такого обладнання в кооперативі або малому бізнесі, який уже працює і з какао, і з медом безжаливих бджіл, можна розширити асортимент продукцією з доданою вартістю, у тому числі для високої кухні», — зазначив Маурісіо Аріел Ростанью, який координував дослідження та аналіз Path2Green.
Інноваційна агенція UNICAMP, INOVA, уже шукає партнерів для ліцензування запатентованого процесу та його комерціалізації.
Термін зберігання, безпека та подальші дослідження
Здатність ультразвуку руйнувати клітинні стінки рослин добре відома, але він також може пошкоджувати стінки мікроорганізмів. Команда готує дослідження, аби з’ясувати, чи зменшує сама по собі сонікація кількість природних мікроорганізмів у меді безжаливих бджіл, який зазвичай потребує охолодження, осушення або пастеризації.
«Мед безжаливих бджіл зазвичай потрібно зберігати в холодильнику, витримувати, осушувати або пастеризувати, на відміну від меду європейських бджіл, який можна зберігати за кімнатної температури», — пояснив Ростанью. «Ми підозрюємо, що завдяки ультразвуку мікроорганізми в меді можуть бути усунені, що підвищить стабільність і термін придатності продукту».
Застосування та перспективи
Композиційний профіль концентрату — алкалоїди-стимулятори плюс фенольні антиоксиданти — відкриває багато можливостей.
У харчовій сфері шоколадний мед може бути функціональною смаковою основою (наприклад, для глазурей, намазок, морозива, напоїв на кшталт еспресо), забезпечуючи при цьому корисні біоактивні речовини. У косметиці феноли та теобромін становлять інтерес для антиоксидантних і мікроциркуляторних ефектів, а зволожувальні властивості меду покращують відчуття на шкірі.
Біорізноманіття — не деталь, а цінність
Вибір меду безжаливих бджіл робить більше, ніж просто покращує екстракцію. Це прив’язує цінність продукту до місцевих запилювачів та екосистем. Багато видів бразильських меліпонін утворюють унікальні меди, пов’язані з регіональною флорою. Стандартизація процесу може створити локальні лінійки продуктів, кожна зі своїм смаком і історією.
Такий підхід узгоджується з цілями біоекономіки Бразилії, підтримуючи фермерів і кооперативи, які можуть підвищувати цінність недовикористаних побічних продуктів (оболонок какао) і високовартісних місцевих інгредієнтів (меду безжаливих бджіл).
З ліцензуванням, підготовленими дослідженнями зі стабільності та сенсорики, а також новими цілями для ультразвукової екстракції вчені розглядають не просто продукт, а цілу технологічну платформу.
Дослідження опубліковане в журналі ACS Sustainable Chemistry & Engineering.