Využitie kŕmnych sirupov vo včelárstve

Včely je potrebné kŕmiť kvalitnými krmivami. Pozrite si článok: Analýza sirupov pre včely, ponúkaných na slovenskom trhu. Veľké porovnanie 5 výrobcov. 

Článok: „Nie všetko sladké je pre včely vhodné“, napísal doc. Ing. Róbert Chlebo, PhD.

Článok vyšiel v časopise včelár. Vcelar 6/2021 str 126-128

Pár poznámok k analýze kvality priemyselne vyrábaných kŕmnych sirupov pre včely

Nie všetko sladké je pre včely vhodné

Róbert Chlebo, SPU v Nitre

Najlepšou alternatívou pre prezimovanie včelstiev sú prirodzené medové zimné zásoby – aj tu však existujú výnimky v prípade výskytu neskorej znášky medovice s obsahom melecitózy alebo nektáru s vysokým zastúpením glukózy. Med však včelár spravidla pri medobraní odoberie a náhradou býva repný cukor (sacharóza) alebo priemyselne vyrábané kŕmne sirupy.

 

Kŕmne sirupy je možné zjednodušene rozdeliť do dvoch skupín: inverty – vzniknuté rozštiepením sacharózy a hydrolyzáty – pochádzajúce z vyšších cukrov (kukuričného a obilného škrobu). Oproti tradičnému cukrovému sirupu pripraveného z rafinovaného kryštálového cukru má invertný kŕmny sirup niekoľko výhod:

• Včely nemusia sacharózu invertovať na monosacharidy sami, čím sa šetrí zimná generácia včiel ukladajúca zimné zásoby.
• Nižšie riziko rabovky umožňuje kŕmenie kedykoľvek počas dňa.
• Kvalitný invert v bunkách plástu nekvasí a nekryštalizuje.
• Odpadá práca s rozrábaním cukru.

Nevýhodou môže byť horšia kvalita kŕmnych sirupov z neoverených zdrojov s výskytom nestráviteľných vyšších cukrov, vyšší obsah HMF pri nesprávnej výrobe alebo skladovaní sirupov alebo riziko výskytu cudzorodých enzýmov v mede, ktoré sú markermi falšovania medu. Nevýhodou môže byť aj cena, ktorá pri prepočte na sušinu týchto krmív dosahuje až dvojnásobok ceny repného rafinovaného cukru. Keďže je invertovaný kŕmny sirup dodávaný vo forme na okamžité skŕmenie (nariedený), nenahradí vo výslednom objeme zimných zásob jeden kilogram repného cukru, spravidla je potrebné dodať o 10 až 15 % vyššie množstvo sirupu.

Požiadavky na priemyselne vyrábané cukrové sirupy pre včely medonosné

• Obsahujú len vhodné druhy cukrov dobre metabolizované organizmom včely. Zloženie priemyselne vyrábaných kŕmnych sirupov pre včely medonosné je odvodené z cukrového spektra nektáru a kvetových medov. Najefektívnejšie sú včelami využívané sirupy, kde fruktóza, glukóza a sacharóza tvoria približne tretinové podiely.
• Musia byť mikrobiologicky stabilné. Stabilita sa dá dosiahnuť vysokou koncentráciou roztokov, ktoré majú nízku hodnotu tzv. aktivity vody. Znižuje sa tak nebezpečenstvo tvorby slizu a rozkvasenia sirupu.
• Sirupy nesmú kryštalizovať. Na získanie vysoko koncentrovaných nekryštalizujúcich sirupov je potrebné zastúpenie fruktózy, tá je však náchylná na premenu na HMF. Glukóza má tendenciu skryštalizovať v plástoch, ktorú síce včely vedia rozpustiť, ale až po jarnom prelete včelstiev. Ako prevenciu pred kryštalizáciou je výhodné v sirupoch zabezpečiť, aby obsah fruktózy aspoň mierne prevyšoval zastúpenie glukózy.
• Minimalizácia nestráviteľných látok. Sirupy by mali obsahovať čo najmenej oligosacharidov a rozkladných produktov uhľohydrátov. Tie sú prítomné najmä v sirupoch vyrobených s pomocou kyselín alebo za použitia vysokých teplôt. Rozdiel medzi celkovým súčtom hlavných cukrov a obsahom sušiny by mal byť čo najnižší.

Spôsoby produkcie kŕmnych sirupov pre včely a legislatíva

Základnou zložkou pri výrobe kŕmneho sirupu je sacharóza, ktorá sa rozštiepi na fruktózu a glukózu. Priemyselná výroba sa uskutočňuje rôznymi postupmi. Najmodernejším je technologický postup prebiehajúci pri nízkom pH a teplotách medzi 60 °C až 80° C s využitím iónomeničových živíc. Popri tejto metóde sa bežne využíva aj enzymatická metóda založená na pôsobení invertázy.

Lacnejšou je metóda s využitím kyselín (napr. kyseliny šťaveľovej, chlorovodíkovej alebo citrónovej). Pridaním kyseliny sa však zníži hodnota pH, čo vedie k zvýšenej tvorbe HMF. Domáca výroba sirupov týmto postupom sa neodporúča, keďže výsledná hodnota HMF môže byť pre včely až toxická.

Alternatívne je možné kŕmny sirup vyrobiť hydrolyzáciou škrobu, najčastejšie pšeničného alebo kukuričného. Okrem fruktózy a glukózy tento sirup obsahuje vysoké hladiny maltózy, ktorú včely štiepia invertázou vyprodukovanou vo vlastných žľazách. To má však za následok zvýšenie obsahu glukózy v zimných zásobách(keďže maltóza sa skladá z dvoch molekúl glukózy) a vyššie riziko skryštalizovania zásob. Pri výrobe zo škrobu vznikajú aj dextríny a iné nestráviteľné látky, ktoré prepĺňajú výkalové vačky včiel. Jedinou výhodou sirupov vyrobených zo škrobových hydrolyzátov je ich nižšia cena blížiaca sa cene repného cukru.

Včely medonosné sú hospodárskymi zvieratami produkujúcimi potraviny. Na krmivá pre včely medonosné sa preto vzťahujú príslušné európske právne predpisy týkajúce sa bezpečnosti krmív. Krmivo pre včely medonosné, ktoré predstavuje potenciálne nebezpečenstvo, sa nesmie uvádzať na trh.

Kŕmny sirup získaný zo sacharózy je kŕmnou surovinou v zmysle Nariadenia (ES) č. 767/2009 uvedenou v bode 4.1.12 časti C prílohy k nariadeniu (EÚ) č. 68/2013 ako „cukrový sirup, získaný spracovaním cukru a/alebo melasy“. Naproti tomu kŕmny sirup získaný z hydrolyzátu škrobu (kukurice alebo pšenice) a cukrové cestá s prídavkom peľu sú kŕmne zmesi.

Výrobcovia invertných sirupov by mali dodržiavať nasledovné opatrenia:

• Zabezpečiť optimálne zastúpenie jednotlivých cukrov v sirupe.
• Zabezpečiť, aby obsah popolovín nepresiahol 0,5 g/kg sušiny sirupu.
• Nepoužívať pri výrobe sirupov kyseliny.
• Vyhýbať sa pôsobeniu vysokých teplôt počas výrobného procesu.
• Dátum minimálnej trvanlivosti stanoviť na maximálne 18 mesiacov.
• Na obale uvádzať podmienky prepravy a skladovania (suché, tmavé miestnosti s teplotou pod 25°C).

Dôležitosť sledovania množstva HMF

Hydroxymetylfurfural, tiež 5-furfural (v skratke HMF) je organická zlúčenina, ktorá vzniká dehydratáciou redukujúcich cukrov. Fruktóza v roztoku je hlavným zdrojom tvorby HMF, spĺňa však základnú funkciu prevencie kryštalizácie v plástoch. Tvorbe HMF v krmive pre včely medonosné nie je preto možné úplne sa vyhnúť. Hlavnými faktormi podieľajúcimi sa na tvorbe HMF sú zdrojový materiál, teplota, hodnota pH a čas. HMF v krmive včiel stúpa z faktorom teploty použitej pri jeho výrobe a skladovaní a kyselín použitých pri inverzii cukrov. Teplota pri skladovaní by mala byť nižšia ako 25° C, pri teplotách okolia viac ako 40° C hladiny HMF výrazne stúpajú. Obsah glukózy a fruktózy sa zvyšuje postupne, zatiaľ čo obsah sacharózy klesá. Hladina HMF môže stúpať z normálnych nízkych počiatočných hodnôt 25 mg/kg na viac ako 350 mg/kg sirupu. Tieto zmeny by sa mali podľa možnosti minimalizovať. Vo viacerých krajinách Európy boli v nedávnej minulosti zaznamenané abnormálne vysoké straty včelstiev kŕmených sirupmi, kde bola inverzia cukrov podporená kyselinami (príp. citrónovou šťavou), ktoré následne potencovali nárast HMF. Pri koncentráciách HMF nad 350 mg/kg zimných zásob sa úhyn včelstiev blíži 100%. Domáci spôsob výroby invertných sirupov v kyslom prostredí je pre včely vysoko rizikový a množstvo HMF je nutné sledovať aj v priemyselne vyrábaných krmivách pre včely.

HMF v krmive považujme za nežiaducu látku. Ihneď po výrobe invertného sirupu sú hladiny HMF zvyčajne medzi 15 až 25mg / kg. Zatiaľ nebol stanovený právne záväzný maximálny limit, pri stanovovaní hladín HMF v krmive prostredníctvom analytických testov, preto je potrebné skúmať, či boli naplnené požiadavky na bezpečnosť krmiva podľa článku 15 nariadenia (ES) č. 178/2002. Pri podávaní včelám by nemal obsah HMF (pri 72% obsahu sušiny) prekročiť 60 mg/kg kŕmneho sirupu.

Hladiny HMF sa môžu v úli po zakŕmení včiel ďalej zvyšovať. Nasledujúce faktory vplývajú na to, koľko HMF bude v zimných zásobách nakoniec prítomného:

• Doba prítomnosti zásob v úli: V závislosti od dĺžky a priebehu zimy bývajú zimné zásoby v úli prítomné až deväť mesiacov. Počas tejto doby sa hladiny HMF v krmive ďalej zvyšujú.
• Začiatok zimného kŕmenia: Vonkajšie teploty nad 25° C bežné počas augusta či septembra zvyšujú hladinu HMF.
• Hladiny HMF môžu stúpať, ak sa do sirupu pridávajú aj iné látky, napr. predhriaty med.
• Liečenie klieštikovitosti kyselinami (najbežnejšie kyselinou šťaveľovou alebo mravčou) môže znížiť pH zásob uskladnených v plástoch a viesť ku zvýšeniu HMF.

 

Analýza sirupov ponúkaných na slovenskom trhu

Na Slovensku sa predávajú kŕmne sirupy od viacerých zahraničných výrobcov, z ktorých sme vybrali 5 najbežnejšie sa vyskytujúcich značiek, označených krajinou pôvodu a číslom. Sirupy, použité na analýzu, boli náhodne zakúpené v slovenských predajniach včelárskych potrieb na jeseň 2020 a boli skladované v tmavej chladnej miestnosti. Rozbor bol uskutočnený v akreditovanom laboratóriom Eurofins Food Testing Slovakia, s.r.o., v marci 2021. Vo vzorkách bol stanovený podiel hlavných cukrov využiteľných včelami, prítomnosť hlavných cukrov včelami nestráviteľných, hodnota HMF, obsah sušiny a vody. Výsledky rozboru sú zosumarizované v tabuľke.

 

Spektrum cukrov: Na základe spektra prítomných cukrov je možné testované sirupy rozdeliť do dvoch skupín: vyrobených enzymaticky zo sacharózy (vzorky 1 až 3) alebo hydrolyzáciou škrobu (vzorky 4 a 5). V sirupoch vyrobených zo sacharózy je táto prítomná v určitých množstvách aj vo výslednom sirupe, pri výrobe zo škrobu je namiesto sacharózy prítomná maltóza. Ako už bolo spomenuté, prítomnú maltózu včely pri ukladaní do plástov dodatočne rozštiepia vlastnou invertázou, to má však za následok zvýšenie obsahu glukózy v zimných zásobách a vyššie riziko kryštalizovania zásob.

Obsah troch hlavných cukrov (fruktózy, glukózy a sacharózy) v nektári našich rastlín je extrémne variabilný, vyskytuje sa vyrovnaný pomer, ale aj nektár s prevahou jednoduchých cukrov, či naopak nektár s prevahou sacharózy. Z tohto pohľadu možno hodnotiť spektrum cukrov vo vzorkách 1 až 3 za blízke spektru cukrov v prirodzenej potrave včiel. Určitú časť sacharózy včely pri ukladaní do plástov ešte zinvertujú na monosacharidy, čím sa mierne zvýši obsah HMF.

V žiadnej zo sledovaných vzoriek neboli zaznamenané cukry nestráviteľné pre včely, ich výskyt je typický skôr pre sirupy pochádzajúce z ovocných štiav či melasy. Pomer fruktózy a glukózy je v prospech nekryštalizujúcej fruktózy vo vzorkách 1 až 3, vo vzorkách 4 až 5 sa pomer glukózy ešte zvýši rozštiepením maltózy. Z tohto pohľadu možno sirup č. 5 označiť ako rizikový a v prípade neprítomnosti vlastných zásob medu vo včelstve môže dôjsť počas zimovania ku nevyužiteľnosti zásob v dôsledku ich nadmernej kryštalizácie.

Výskyt HMF: Úroveň HMF narastá aj počas obdobia zimovania. Rady ako eliminovať riziko nárastu HMF sú uvedené vyššie. Aj keď legislatívne nie je stanovaný max. povolený obsah HMF v kŕmnych sirupoch, za referenčnú hranicu neškodnosti pre včely pokladáme už spomínaný horný limit 60 mg/kg kŕmneho sirupu. Z tohto pohľadu sa ako najbezpečnejší javí sirup č. 3, úroveň HMF sa však ešte mierne zvýši počas spracovania sirupu včelami a zvýšením podielu fruktózy v zimných zásobách, keďže tento sirup má najvyššie zastúpenie sacharózy. Za vhodný sirup je možné považovať aj sirup č. 2, kde je obsah sacharózy pod 10%. Najvyšší obsah HMF je prítomný vo vzorkách č. 1 a 4, ich neškodnosť pre včely bude závislá od doby skladovania a doby prítomnosti v úľovom prostredí.

Obsah ostatných látok: Obsah vody je vo všetkých vzorkách blízky zloženiu medu, včely pri ukladaní zimných zásob nezaťažuje odparovaním nadmerného množstva vody. Výdatnosť sirupu, teda celkový obsah cukrov, je najvyšší pri vzorke č. 3. Tento sirup má spolu so vzor- kou č. 2 tiež najnižšie zastúpenie balastných látok, ako vidno z porovnania obsahu sušiny a celkového obsahu cukrov – v oboch prípadoch pod 5%. Vysoký obsah necukornatých zložiek v sušine (okolo 15%) vykazujú vzorky č. 4 a 5, pričom môže ísť o látky zaťažujúce výkalové vačky včiel (vrátane do analýz nezahrnutých dextrínov).

(dokončenie zo str. 127)

Odporúčania pre včelárov, ktorí sa rozhodli využívať kŕmne sirupy:

• Nekupujte sladké roztoky, ktoré nie sú vyslovene určené na kŕmenie včiel, napr. boli vyrobené z melasy, ovocných štiav, hnedé- ho cukru a pod., pretože všetky obsahujú nečistoty, ktoré môžu spôsobiť hnačku včiel. Niektoré cudzorodé prímesi a väčšina druhov cukrov sú pre včely toxické.
• Preferujte sirupy vyrobené z bieleho rafinovaného cukru pred hydrolyzátmi škrobu. Ak sa po do sirupov na báze škrobového hydrolyzátu dodatočne dostane nektár s vysokým obsahom glukózy neskoro kvitnúcich rastlín (horčica, brečtan, zlatobyle a pod.), vo výslednej zmesi sa zvýši prítomnosť kryštalizačných jadier. Najmä počas dlhých zím môže toto krmivo skryštalizovať, pričom pre včely nebude k dispozícii dostatočné množstvo tekutej frakcie. Pri výrobe sirupov zo škrobu vždy vzniká určité percento dextrínov, ktoré sú pre včely nestráviteľné.
• Požiadajte dodávateľa kŕmneho sirupu o analýzu zloženia cukrov, hladiny HMF a podielu iných ako stráviteľných cukornatých zložiek v krmive.
• Dbajte na to, aby hladina HMF v dodanom krmive bola čo najnižšia, nesmie vystúpiť nad 60 mg/kg sirupu.
• Neskladujte kŕmny sirup dlhšiu dobu. Nemiešajte čerstvý sirup so starým krmivom pre včely, ktoré ste dlho skladovali. Dodržiavajte návod na použitie.
• Eliminujte riziko výskytu zvyškov kŕmnych sirupov v mede, predovšetkým v prípade, ak boli na ich výrobu použité enzýmy, ktoré sú markermi falšovania medu.
• Niektoré bielkovinové prídavky do krmiva, ako napr. pivovarské kvasnice či sušené mlieko, ako aj pochybné vitamínové doplnky môžu obsahovať látky, ktoré sú v mede interpretované ako markery falšovania medu cukrovým sirupom.

 

Záver

Sirupy bežne ponúkané v slovenských včelárskych predajniach a testované v tejto štúdii nepredstavujú priame zdravotné riziko pre včely. Na základe pomerného spektra cukrov, obsahu HMF a podielu balastných látok možno za najvhodnejšie krmivá pre včely vyhodnotiť sirupy č. 3 belgického výrobcu a č. 2 nemeckého výrobcu.

 

Tento článok sa zaoberá len jednou z alternatív kŕmenia včiel, a to priemyselne vyrábaných sirupov. Pre objektívnosť je vhodné porovnať aj kvalitu najbežnejších značiek kŕmneho cesta (fondánu) a kryštálového cukru ponúkaných na slovenskom trhu. Tieto analýzy plánujeme urobiť v priebehu tohto roka a s výsledkami oboznámiť čitateľov časopisu Včelár.

 

Použitá literatúra:

Frizzera D., a kol. 2020. Possible side effects of sugar supplementary nutrition on honey bee health. Apidologie, 51, 594–608. https://doi.org/10.1007/s13592-020-00745-6

Guler A. a kol., 2018. Effects of Feeding Honey Bees (Hymenoptera: Apidae) With Industrial Sugars Produced by Plants Using Different Photosynthetic Cycles (Carbon C3 and C4) on the Colony Wintering Ability, Lifespan, and Forage Behavior. J Econ Entomol., 111(5):2003-2010. doi: 10.1093/jee/toy189.

Özcan, M. a kol., 2006. Effect of inverted saccharose on some properties of honey. Food Chemistry. Volume 99, Issue 1, 2006, Pages 24-29. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.07.009

Papežíková, I. a kol., 2020. Effect of Feeding Honey Bee (Apis mellifera Hymenoptera: Apidae) Colonies With Honey, Sugar Solution, Inverted Sugar, and Wheat Starch Syrup on Nosematosis Prevalence and Intensity. Journal of Economic Entomology, Volume 113, Issue 1, February 2020, Pages 26–33, https://doi.org/10.1093/jee/toz251.

QSI. 2018. Bee feeding as root cause for honey failing adulteration testing. https://www.qsi-q3.com/bee-feeding-as-

-root-cause-for-honey-failing-adulteration-testing/

Zirbes, L. a kol., 2013. Hydroxymethylfurfural: A Possible Emergent Cause of Honey Bee Mortality? Journal of Agricultural and Food Chemistry. https://doi.org/10.1021/jf403280n.