Исследования меда и воска Каблуков начал сразу же, как только вернулся от А. М. Бутлерова в Московский университет. Его первая статья, опубликованная в 1885 г., так и называлась: «О воске и его суррогатах». В ней он привел химический состав и свойства пчелиного воска, указал на примеси к нему растительных восков и особенно церезина, совсем недавно появившегося в России, поставил вопрос о выработке простейших способов обнаружения фальсификата. Точно такую же проблему поднял он и в отношении меда.
Мед — чудеснейший продукт жизнедеятельности пчел. Называют его жидким золотом природы. О целебной силе меда, его неповторимых вкусовых и ароматических качествах написано немало восторженных популярных статей, однако меды России с точки зрения их химического состава оставались неизученными.
И вот на Всероссийской пчеловодной выставке летом 1889 г. русскими пчеловодами были представлены сорта меда из самых разных местностей России — Башкирии и Кубани, Костромской и Саратовской губерний, Дальнего Востока и Средней Азии. После выставки ее участники подарили свои экспонаты музею Измайловской пасеки, образцы которых были переданы И. А. Каблукову. В химической лаборатории Московского университета он провел тысячи анализов русских медов и в 1892 г. сообщил результаты исследований. Ученому были хорошо известны анализы медов почти всего мира — Германии и Италии, Англии и Греции, стран Американского континента, Индии, Египта, и он с удовлетворением отметил, что наши отечественные меды по качеству не уступают иностранным, а по некоторым важным показателям намного превосходят их. Видимо, поэтому на международном рынке они исстари ценились высоко. Только мед с тех пасек, которые находились неподалеку от сахарных заводов, содержал большой процент тростникового сахара.
В 1920 г. Иван Алексеевич пишет монографию «Мед» — одну из лучших работ о меде. В ней дана всесторонняя характеристика меда — его образование, химический состав, физические, физико-химические и биохимические свойства, описаны методы оценки качества и натуральности. Здесь же он дал классическое определение этого продукта пчел. «Медом называется сладкое, ароматическое вещество, собираемое пчелами из нектарников или с других частей растений, после соответствующей переработки в медовом желудочке откладываемое в сотах». Источником меда, следовательно, признается только нектар цветков и сладкие выделения, встречающиеся на листьях и стеблях растений. Любые другие источники не могут служить сырьем для меда. «Мы должны, — утверждал он, — всякий продукт, полученный пчелами иным путем, например через подкормку тростниковым сахаром, считать не чистым медом, а фальсифицированным». Это была принципиальная позиция ученого, к которой он пришел в результате тщательного химического анализа медов различного состава, отсекавшая всякие попытки оправдать искусственные подмеси к меду, и в первую очередь свекловичного сахара.
Подробно разбирает Каблуков химический состав нектара, особо выделяя и подчеркивая богатство и ценность его компонентов. Кроме Сахаров, минеральных и ароматических тел, дубильных веществ, он указывает на присутствие в нектаре белка и кислот — щавелевой, яблочной, винной, некоторых ферментов, дрожжевой микрофлоры. Всего этого набора важнейших для организма пчел элементов лишен свекловичный сахар — чистейшая сахароза, носитель одних только калорий.
Ученый описал своеобразный и совсем непростой процесс превращения нектара в мед, обогащение его очень ценными белковыми веществами — ферментами. В результате химических реакций, протекающих при созревании меда под действием ферментов, как указывал Каблуков, происходит концентрация веществ, уменьшается содержание воды, сложные сахара расщепляются на простые, не образуя при этом никаких дополнительных соединений. Благодаря всему этому, мед как продукт приобретает поистине уникальные питательные качества и лечебные свойства.
Зрелым медом, по определению исследователя, может быть только мед, запечатанный пчелами. В незапечатанных сотах водность меда выше нормы, биохимические процессы далеко не завершены, поэтому отбирать его из ульев нельзя. Этот вывод, очень важный для практики, был весомым вкладом ученого в борьбу за чистоту и качество продукта.