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mayo 2022

Comparación de parámetros fisicoquímicos en muestras de miel ecológica y convencional.

Vet. Arg. – Vol.  XXXIX – Nº 409 – Mayo2022
Carlos Olmo González1,2; Alcíbiades Ojeda Rodríguez1; Agustín Armando Escalona Rosabal1; Omar Moreno Sánchez1; Osmaida Estrada Cutiño1; Yeny Tamayo Moreno1.

Resumen
La miel se considera un producto biológico complejo ya que varía en su composición química debido a la flora de origen, zona y condiciones climáticas. Como consecuencia de las diferenciaciones que la miel puede tener, varias organizaciones en diferentes países establecieron parámetros de calidad, los cuales tiene que cumplir la miel de abeja, para considerarse 100% pura. En la provincia Granma, Cuba no se tiene información de la calidad de la miel que se produce actualmente, por lo que el objetivo de este trabajo es comparar los parámetros químicos de calidad en muestras de miel ecológica y convencional de la Provincia Granma. Se evaluaron un total de 30 muestras de mieles convencionales (15) y ecológicas (15) cosechadas en dos zonas de la provincia. Las evaluaciones químicas se efectuaron en el laboratorio de la Planta de Beneficio de Miel y Cera de la Región Oriental. Los parámetros evaluados fueron: pH, azúcares reductores, acidez, humedad, hidroximetilfurfural (HMF), sólidos insolubles en agua y minerales (cenizas), según las normas de calidad del Codex Alimentarius. Se concluye que ambas mieles cumplen con los parámetros químicos establecidos, la miel ecológica mostró los mejores valores.
Palabras clave: Apis mellifera, miel de abeja, calidad, parámetros fisicoquímicos.

Comparison of physicochemical parameters in samples of ecological and conventional honey of the Granma province, Cuba.
Summary
Honey considers a biological compound product since varies in his chemical composition due to the flora of origin, zone and climatic conditions. Due to the differentiations that honey can have, several organizations at different countries established certain parameters of quality, which bee’s honey, to consider oneself 100 % mere has to do her job. In the provinces Granma does not have information of the quality of the honey that is produced at present herself; for what the objective of this work is to compare the chemical parameters of quality in samples of ecological and conventional honey of the Granma province, Cuba. It evaluated 30 signs of conventional (15) and ecological (15) honeys harvested at two province’s zones. Chemical evaluations were made at the laboratory of the Plant of Benefit of Honey and Wax of the Oriental Region. Evaluated parameters were: pH, sugars reducers, acidity, humidity, hidroximetilfurfural (HMF), insoluble solids in water and minerals (ashy), according to the norms of quality of the Codex Alimentarius. It concludes that both honeys fulfill the established chemical parameters, the ecological honey showed the best values.
Key words: Apis mellifera, bee honey, quality, physicochemical parameters.
1Universidad de Granma, Cuba.
colmog@udg.co.cu

Introducción
La miel es un producto natural elaborado por distintas especies de abejas a partir del néctar de las plantas florales y ha sido utilizada por la humanidad desde tiempos remotos por sus propiedades alimenticias y atributos médicos (McGregor, 1962; Vit et al., 2004), es una mezcla compleja constituida principalmente por agua, azúcares (glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa, azucares superiores), ácido glucónico, lactona, proteínas, aminoácidos, minerales y vitaminas. Es un producto natural que presenta grandes variaciones en su contenido y proporción de carbohidratos, pH, acidez, ácidos orgánicos, minerales, etc. Debido principalmente a su origen geográfico y botánico, dependiendo sus principales características del origen floral del néctar recolectado por las abejas.

A nivel mundial la tendencia de los consumidores es adquirir productos sanos, completamente naturales. Las exigencias de los clientes en el mercado son, no solo, en cuanto a tolerancias muy estrictas de residuos en las mieles, sino también, en cuanto al tipo de explotación apícola en que se produjeron. Por lo que existe una tendencia global a la obtención de productos orgánicos (Bahamonde y Alvero, 2000).

A partir de los años 60, con el inicio de la revolución verde la humanidad se ha visto sometida a un fuerte incremento de productos agrotóxicos que cotidianamente provocan altos niveles de contaminación del medio ambiente y dejan a los pueblos sumidos en una dependencia absoluta y desmedida de estos insumos, sin que ello contribuya siquiera a aliviar el hambre y la desnutrición de que hoy son víctimas, unido todo esto a la aplicación de modelos económicos insostenibles (Manual de Manejo Ecológico, 2013).

Figura 1. Miel de origen poli-floral (100% natural).

En Cuba existen condiciones excepcionales para la producción de mieles orgánicas (Figura 1), ya que posee un clima del tipo Cálido Tropical o Tropical estacionalmente húmedo (INSMET, 2001) destacándose la región oriental que por su relieve altamente montañoso, puede ser comparado con el de Bosque tropical lluvioso (Caner, 2004). Además de poseer una flora melífera amplia y diversificada (Acuña, 1970), y contar con una política estatal de conservación del medio ambiente, impulsada por un bloqueo económico que data de más de cuatro décadas, el cual ha obligado extraordinariamente al empleo de productos químicos en la agricultura (Manual de Manejo Ecológico, 2013)

Teniendo en cuenta las condiciones favorables que tiene nuestro país para producciones orgánicas y los ingresos que se generan a través delas mismas, se hizo necesaria la extensión de estas producciones a las zonas que cumplen con los requisitos establecidos por los reglamentos 834/2007 y 889/2008 y la agencia certificadora. Actualmente en nuestro país se produce miel orgánica solamente en el Oriente. Las provincias implicadas en estas producciones son: Guantánamo, Holguín, Santiago de Cuba y Granma.

La miel cubana es altamente apreciada por su calidad en el mercado internacional, donde tenemos una tradición como exportadores que data de más de 100 años, y este prestigio se fortalece con la comercialización de mieles ecológicas (Bahamonde y Alvero, 2000).

Internacionalmente, los criterios de calidad de la miel están especificados en una Directiva Europea (European Communities, 1974) y en los estándares del Codex Alimentarius (Codex Alimentarius Standard for Honey, 1993) los cuales están actualmente en revisión. La Comisión Internacional de la Miel (IHC, International Honey Commission),  formada en 1990 para revisar los métodos y los estándares de la miel de abejas. Inicialmente, ésta comisión recopiló y discutió los métodos de análisis aceptados en rutinas de control de calidad de miel de abejas. Luego, condujo análisis inter-laboratorio en colaboración con la comisión del Manual Suizo de Alimentos (SFM, Swiss Food Manual). Los métodos fueron publicados inicialmente por la SFM y luego ligeramente modificados bajo la coordinación de Stefan Bogdanov et al. (1997). El trabajo actual de la IHC se concentra en los criterios de composición de miel de abejas monofloral y está coordinado por Werner von der Ohe.

Actualmente se ha observado que las abejas son afectadas por diversas plagas y enfermedades, por ello los apicultores han pasado a depender del uso de plaguicidas sintéticos y antibióticos, esto ha conducido a problemas de riesgo toxicológico para los apicultores, abejas y por lo tanto también para los consumidores. Debido a esto es importante comprobar si estos u otros contaminantes, están llegando a ser parte de la miel que se puede adquirir en los establecimientos comerciales en Cuba, principalmente en la provincia Granma, siendo éste el propósito del presente trabajo.

Este trabajo tiene como objetivo: Evaluar los parámetros que afectan la calidad de las mieles en la Provincia Granma.

Material y Métodos
El trabajo se realizó en la UEB de Acopio de miel de abejas Apis mellifera de la Provincia Granma perteneciente a la empresa APICUBA, la cual se encuentra ubicada en el municipio Bayamo. La provincia Granma está situada al suroeste de la región oriental. Limita al Norte: Provincia a las Tunas, Sur: Provincia Santiago de Cuba y Mar Caribe, Este: Provincia Holguín y Santiago de Cuba y Oeste: Golfo de Guacanayabo.

La totalidad de las muestras requeridas para el estudio se obtuvieron de diferentes entregas de apicultores al Centro de acopio de la provincia Granma. Durante dos semanas se eligieron muestras de forma aleatoria. Las muestras recolectadas fueron mieles ecológicas y convencionales de Apis mellifera que se comercializan en la provincia Granma. Se muestrearon las mieles producidas por pequeños productores (Figura 2). Y se analizaron 15 muestras de cada tipo de miel (ecológica y convencional) para un total de 30 muestras. La etapa de toma de muestras comprendió la cosecha del año 2018 al 2019. Los análisis fueron realizados en el Laboratorio de la planta de beneficio de Miel y Cera del municipio Contramaestre en la provincia Santiago de Cuba.

Figura 2. Pequeños productores en la castra de las colmenas.

Se evaluaron los siguientes parámetros de calidad de las mieles de abejas Apis mellifera:

-pH. Se pesaron 10 gramos de muestra de la miel lo más exacto posible en un beaker de 250mL, se le añadieron 75mL de agua destilada, libre de CO2. Se agitó el contenido con el agitador magnético, hasta que la miel se homogenizara con el agua, se sumergió el electrodo del potenciómetro en la solución y se anotó el pH obtenido.

-Humedad. Se evaluó por el método de refracción 969.38 B descrito por la AOAC (1990) y se comparó con la norma de Bogdanov et al. (1997). Se abrió la tapadera del sacarímetro y se colocó una gota de miel, cerrando la tapadera; se observó por medio del lente para buscar la lectura que presenta la muestra.

-Minerales (cenizas). Evaluado por calcinación de la muestra a 550ºC y pesado del residuo hasta peso constante, descrito en la norma de Bogdanov et al. (1997).

-Sólidos insolubles en agua. Esta determinación se basa en el aumento de peso que experimenta un crisol poroso, después de filtrar por este una cantidad conocida de miel disuelta en agua ligeramente alcalinizada. El método utilizado fue el descrito por el Ministerio de Sanidad y Consumo (1986) y se utilizó como método para evaluar la higiene o limpieza de la miel.

-Acidez libre. La muestra es disuelta en agua y es titulada con una solución de NaOH hasta llegar a un pH de 8.30 (U). Se usó el método descrito en la norma por Bogdanov et al. (1997).

-Azúcares Reductores. Se usó el método modificado de Lane-Eynon, que consiste en la reducción del reactivo de Fehling modificado por Soxhlet, titulándola bajo ebullición usando azul de metileno como indicador (Bogdanov et al., 1997).

-Hidroximetilfurfural (HMF). Su determinación se realizó por el método de White descrito en la norma por Bogdanov et al. (1997). El HMF es un indicador para saber si las mieles son jóvenes, si han sido mal almacenadas o sobre calentadas.

Resultados y Discusión
Para llevar a cabo la comparación de las mieles en estudio, éstas se separaron en dos grupos de acuerdo a su origen en mieles convencionales y ecológicas. Se analizaron 30 muestras de miel, 15 convencional y 15 muestras del tipo ecológica. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Resultados y promedios de los indicadores evaluados en las mieles de referencia.

pH
Para esta variable se estableció el rango de 3.4 – 4.7, ya que no hay una norma dentro del Codex Alimentarius. No obstante se encuentran dentro del rango propuesto por Egan et al. (1987) que propone que sea de 3.6-5.6U.

El pH es un parámetro de gran importancia a evaluar durante la obtención y almacenamiento de los alimentos por su influencia sobre el desarrollo de microorganismos y enzimas. Afecta además, a propiedades físicas del producto como la textura, estabilidad y resistencia.

Se presentaron cuatro mieles que no cumplieron con los rangos establecidos. Estas muestras representan el 12.5% de las mieles convencionales. Dentro de las mieles ecológicas no se detectó variaciones en los parámetros evaluados, el 100% cumplió con el rango del estudio. La presencia de ácidos orgánicos le confieren a la miel su carácter ácido, a pesar de encontrarse en baja concentración, dado el bajo poder regulador de los componentes mayoritarios de la miel, se alcanzan valores de pH comprendidos entre 3,4 a 4,6 en mieles de mielada (Cervera y Cervera, 1994).

Sancho et al. (1991), señala la acidez de la miel como lo que contribuye a dar estabilidad de este alimento frente a ataques microbianos. Se halla muy condicionado por el contenido en sales minerales, en especial de K, Na y Ca (Crane, 1975) y en mielada puede aumentar su valor debido al efecto regulador de las sales tampones que contiene (Sanz y Triguero, 1970; Louveaux, 1985).

El pH de la miel oscila entre 3,4 y 6,1 con una media de 3,9 (Louveaux, 1985). Esta variación depende de la procedencia botánica, siendo generalmente inferior o igual a 4 para mieles de tipo floral y superior a este valor para las mieles de mielada (Frias y Hardisson, 1992).

Humedad
Para esta variable se utilizó la norma del Codex Alimentarius, que establece que ninguna miel deberá tener un contenido de Humedad mayor de 21%. Las mieles convencionales y ecológicas cumplieron en un 100% con la norma evaluada mostrando los mismos valores promedios de 18,20 %.

El exceso de agua en la miel influye en varias características como su viscosidad y vida de almacenaje, ya que puede provocar que la miel se fermente lo que influye en su sabor, olor, color y valor comercial. Según Piana et al. (1989) a que mieles con humedad superior a 18% fermentan porque su concentración en sólidos no es suficiente para impedir la multiplicación de levaduras, que siempre están presente en ella y se desarrollan activamente a temperaturas entre 15 y 25ºC.

Por su parte Egan et al. (1987) plantean que la miel pura con un contenido de carbohidratos mayor del 83% en peso o un contenido de agua menor del 17.1% en peso no fermentarán cuando esté almacenada correctamente. Las mieles higroscópicas ya que es rica en azúcares como la fructosa y puede absorber el agua fácilmente bajo ciertas condiciones

Mientras que una miel con poca humedad (< 15%), según estos mismos autores, tiene una viscosidad demasiada elevada y tiende a cristalizarse en una masa excesivamente dura, poco apreciable para el consumidor porque es difícil de extraer y utilizar.

La humedad de cada una de las muestras fue tomada por medio de un refractómetro. El rango de humedad en el cual deben estar las mieles según la Norma cubana 18/2009 es de un máximo de 19.6%. La totalidad de las muestras evaluadas cumplen los límites establecidos en el presente estudio. En la Tabla 2 se expresan los resultados de las diferentes muestras analizadas referentes a la humedad.

Tabla 2. Resultados obtenidos en el parámetro Humedad.

Mieles con mayores contenidos de humedad podrían fermentar. En el borrador de los nuevos estándares se sugiere un valor máximo de humedad de 21g/100g miel. En la práctica, este valor máximo de humedad es muy raro. En los análisis de rutina para control de calidad de la miel de abejas efectuados por la IHC durante los años 1989-97 en aproximadamente 30 000 muestras de miel, 91-95% de las muestras presentaron contenidos de humedad inferiores a 20g/100g miel (Bern, 1995).

Los estándares suizos utilizaron un máximo de humedad de 20g/100g miel en los pasados 20 años, hasta que debieron adoptar el máximo de 21g/100g miel sugerido por la UE, tal como indica la última revisión de la Ordenanza Suiza de Alimentos. Es de notar que numerosas organizaciones apícolas (Alemania, Austria, Bélgica, España, Italia y Suiza) utilizan máximos de humedad comprendido entre 17.5 y 18.5 g/100 g para clases especiales de mieles (Codex Alimentarius Standard for Honey, 1993).

Es importante conocer el contenido de agua en la miel; ya que si el porcentaje de humedad en una miel de Apis mellifera es arriba de 20%, es un indicio de una posible adulteración. Teniendo en cuenta el % de humedad contenida en la miel, esta se clasifica en clases: Primera de 0 a 18%, Segunda de 18.1 a 19.5% e Industrial >19.6%(Apicultura, 2015).

Minerales (cenizas)
El contenido de cenizas es más que todo un criterio de calidad para evaluar el origen botánico de la miel de abeja. El Codex Alimentarius tiene 0.6% como máximo. En las mieles analizadas todas cumplen con la norma. El contenido de cenizas alto en este caso puede indicar que es una miel de mielada (exudaciones de plantas) o una mezcla de miel de flores y miel de mielada. Egan et al. (1987) proponen un rango de 0.04-0.93% lo cual se corresponde con esta investigación, obteniéndose 0,18 % para la miel ecológica y 0,25% para la convencional, viéndose a simple vista que el mejor valor le corresponde a la ecológica.

Sólidos insolubles en agua
La norma para esta variable es de 0.1% como máximo para mieles recién cosechadas según la FAO en el año 1995. Todas las mieles analizadas cumplen con este estándar (0,02 % para ambos tipos de muestras).

Es importante hacer notar, que su porcentaje depende directamente del manejo de la miel, y que altas concentraciones significan un inadecuado manejo durante la cosecha. Se observaron impurezas como; abejas, larvas, cera, cabellos, ramas y hojas principalmente. Los sólidos se redujeron al someter la miel a un proceso de filtración y limpieza en la planta procesadora. No obstante, la gran cantidad de SI encontrada a nivel acopio, indica un riesgo sanitario (Bogdanov et al., 1997), ya que una gran cantidad de impurezas podría contribuir a que ésta rebasara las especificaciones de calidad microbiológica.

Acidez libre
Este parámetro es considerado como un indicador de deterioro de la miel, debido a que la alteración por microorganismos fermentativos (levaduras) conlleva a un aumento de la concentración de ácidos libres, por este motivo, la legislación fija que la acidez libre de la miel no podrá superar el límite máximo de 40 miliequivalentes de ácido por kilogramo de miel (meq/kg) (CAA, 2010).

Las muestras de las mieles convencionales salieron bastante afectadas ya que ocho de estas no cumplieron con esta norma. Estas muestras que no cumplieron representan el 53.33 % del total de muestras, teniendo en cuenta que se recogieron en la misma fecha se plantea que las mieles convencionales pudieran fermentar más rápido que las mieles ecológicas.

En las mieles ecológicas el 93.33 % están dentro de la norma del estudio. Al tener una acidez alta puede llegar a perjudicar la consistencia, el color, olor y sabor, lo que le baja el valor comercial. Según Acquarone et al. (2007), la miel es una mezcla de compuestos muy diversos, los cuales varían de acuerdo a la región, clima, tipo de vegetación, época del año, y tipo de abeja que la produce, entre otros factores.

La acidez protege a la miel de los ataques microbianos y contribuye a otorgarle aroma, aunque no sea advertido en el sabor al estar enmascarada por el dulzor de los azucares (Piana et al., 1989). El ácido glucónico es considerado el principal ácido de la miel (Sanz y Triguero, 1970).

La diferencia de valores de acidez encontrados en las mieles investigadas 41,0 y 30,0 para la miel convencional y ecológica respectivamente pueden deberse a que permanecieron mayor tiempo en la colmena, lo cual puede influir en el aumento de este parámetro. Teniendo en cuenta que el contenido de acidez libre es una medida indirecta de la frescura en la miel y expresa la acidez independientemente de los ácidos presentes. Se ha encontrado que el ácido glucónico es el más abundante y procede principalmente de la descomposición de la glucosa, debido a la acción de la enzima glucosa oxidasa presente de manera natural en la miel. Como producto intermedio en esta descomposición se produce la gluconolactona, que también influye en la concentración de la acidez (Mato et al., 1997).

Azúcares reductores
El Codex Alimentarius pide que como mínimo se tenga 65% de contenido aparente de azúcares reductores. Esta variable se utiliza para saber si la miel viene de néctar de flores o mielatos ya que en el néctar de las flores predomina la sacarosa, que por la enzima invertasa o sacarasa en el buche de la abeja es hidrolizada a fructosa y glucosa. En vista de que la glucosa y la fructosa representan más del 90% de los azúcares reductores, la relación glucosa/fructosa es considerada un buen criterio para la diferenciación de mieles monoflorales junto con la concentración de sacarosa (Lovece, 2007). Egan et al. (1987) encontraron 85.0-94.9% como valores límites obtenidos en mieles florales de varias fuentes.

Los valores encontrados en las mieles investigadas fueron de 68.60 para la convencional y 71,20 para la ecológica. Según el CAA (2010), una miel cosechada en un estado de madurez adecuado debe contener 65% o más de azúcares reductores, expresados como azúcar invertido. Asimismo, la variación en el contenido de azúcares puede deberse a adulteraciones de la miel por la adición de sustancias azucaradas o al suministro de alimentación artificial a las abejas.

Se ha reportado que la miel cristaliza cuando se presentan algunas condiciones como: baja humedad, una relación glucosa/agua superior a 2.1 y una relación fructosa/glucosa inferior a 1.1. Mieles con una relación glucosa/agua inferiores a 1.7 tienden a permanecer líquidas por largo tiempo (Assil et al., 1991)

La mayor parte de las mieles naturales tienen una rotación óptica negativa, pero la sacarosa y el jarabe de glucosa hacen que la rotación sea positiva. En las imitaciones de mieles puede estar presente el azúcar invertido técnicamente. Los jarabes de glucosa ricos en fructosa contienen fructosa y glucosa en proporción aproximadamente igual que la miel. Por consiguiente, se puede usar este nuevo edulcorante para adulterar la miel o para fabricar imitaciones de miel (Egan et al., 1987).

Hidroximetilfurfural (HMF).
La norma de Codex Alimentarius (CODEXSTAN12, 1981) es de 80 miligramos/kilogramo en regiones tropicales, este estándar es una de las pruebas más importantes para evaluar la calidad en la miel. Según (White, 1992) el HMF no existe de forma natural en la miel, aparece de forma espontánea y natural en la miel debido al pH ácido, agua y la composición rica en monosacáridos (fructosa y sacarosa), aumentando su concentración con el tiempo o el calentamiento. Valores superiores a los establecidos indican que la miel ha estado mal almacenada, excesivamente calentada o adulterada (White, 1992). Las mieles analizadas cumplieron con este parámetro.

Las mieles de referencia obtuvieron un HMF relativamente bajo en ambas, obteniéndose como promedio en la miel convencional 7.34 mg/kg y en la ecológica 0.97 mg/kg, lo que es de esperar ya que las mieles están recién cosechadas y sin recibir cambios bruscos de temperatura en almacenaje.

En este sentido, la legislación fija un máximo admisible, en el caso del CAA es de 40 mg/kg (CAA, 2001). El criterio para fijar este límite se basa en mantener la calidad de la miel, es decir, evitar que se comercialice una miel sobre calentada, vieja o almacenada bajo temperaturas inadecuadas, pero no responde a un eventual peligro para la salud del consumidor, ya que el contenido de HMF que puede contener la miel, del orden de mg/Kg de miel, está muy por debajo de los niveles que podrían causar toxicidad.

Otro factor que puede influir en la formación de HMF es la concentración de ácidos (White, 1994), condición que se cumple en la miel convencional que presenta mayor valor de acidez libre (41,0) y por lo tanto la presencia de HMF (7,34) con respecto a la ecológica (0,97).

Los factores principales que contribuyen a la formación de HMF en la miel son la temperatura y el tiempo de calentamiento, y las condiciones de almacenamiento. Por ello, se utiliza al HMF como indicador de frescura y de abuso de tratamiento térmico.

Figura 3. Apis mellifera en el clima cálido de Cuba.

No se debe inferir, por los resultados obtenidos en este estudio, que las mieles analizadas son de mala calidad, debido a que se tomaron solo unas muestras de mieles acopiadas y no necesariamente reflejan su calidad en el momento que los apicultores las entregan.

Conclusión
Se concluye que ambas mieles de Apis mellifera (convencional y ecológica) pertenecientes a la provincia de Granma, Cuba, cumplen con los parámetros fisicoquímicos establecidos, la miel ecológica mostró los mejores valores.

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