Кристаллизация мёда: Феномен и Процесс
Аксиома Пасеки Волковых: В этой статье, как и всегда, говоря о мёде, мы имеем в виду только ЭКО-мёд, собранный на ЭКО-пасеке. Что будет происходить с другими веществами, которые остальные называют мёдом, мы не рассматриваем. Да и применять к мёду слово «натуральный», тоже считаем излишним.
Мёд – это естественный продукт, производимый пчелами, обладающий уникальным химическим составом. Богатство его аромата, вкуса и питательных свойств делает его ценным продуктом питания и компонентом в медицине. Одним из интересных аспектов мёда является его способность кристаллизации.
Кристаллизация – это процесс, при котором вещество преобразуется из жидкого или газообразного состояния в твердое, занимая форму кристалла. Мёд может подвергаться этому процессу, что иногда приводит к заблуждению о его качестве или свежести.
Процесс Кристаллизации Мёда
Мёд – это сверхнасыщенный раствор сахаров, где главными составляющими являются моносахариды фруктоза и глюкоза, есть еще дисахариды (мальтоза, сахароза, мальтулоза, тураноза и др.), также в мёде есть трисахариды (эрлоза, гентоза, мелицитоза и пр.), так же есть высокие олигосахариды. Необходимо отметить, что мёд – это результат сложнейших биохимических реакций производимых пчёлами с нектаром с помощью ферментов. В результате которых в меду появляются антибактериальные агенты, которых изначально в нектаре не было. Многие не верно считают, что мёд это только просто сахара. Для подтверждения, можно сделать простой опыт. Залить один кусок сырого мяса раствором глюкозы, а второй мёдом. После недели в комнатной температуре в глюкозе чётко покажет порчу, а в меду останется свежим.
Процесс кристаллизации мёда подробнее.
Кристалл, это твёрдое тело с упорядоченными в организованную структуру компонентами, именуемую кристаллической решеткой. Кристаллизация – это процесс образования такой структуры из материалов, растворённых в жидкости. Глюкоза, в мёде в основном является причиной кристаллизации. В течение времени, глюкоза в мёде начинает отделяться от воды и медленно превращаться в кристаллы вокруг пыльцевых зёрен, которые называются «центры кристаллизации». На химическом уровне, кристаллизация мёда происходит, когда молекулы глюкозы выпадают из раствора и формируют структуру полусферических кристаллов. Некоторые сорта мёда кристаллизуются быстрее, чем другие, в зависимости от их комбинированного пропорционального содержания фруктозы и глюкозы. Центрами кристаллизации мёда могут быть как кристаллы глюкозы, так и зёрна пыльцы. Маленькие кристаллики присоединяют к себе атомы или молекулы. И становятся всё больше и больше. Влияет на этот процесс соотношение всех сахаров в мёде.
Поскольку глюкоза или виноградный сахар, или декстроза растит кристаллы быстрее фруктозы или фруктового сахара, поэтому ботаническое происхождение продукта сильно влияет на процесс кристаллизации. Стоит упомянуть, что наличие большого количества мелицитозы может кристаллизовать мёд ещё в сотах. Собранные пчёлами сладкие выделения насекомых “падевый мёд” приводит к голодной смерти пчелиной семьи зимой. Как защититься — проверять мёд специальным набором. Да и пчеловодам будет полезно знать, что подкормка в зиму пчёл мёдом прямо после медогонки кристаллизацию мёда ускорит. Мнение, что пчёлы, пропустив скормленный мёд через зобик, профильтруют от кристаллов лишены основания.
Касательно химической составляющей вопроса скорости кристаллизации, кроме отношения фруктоза/глюкоза важно также отношение глюкоза/вода. Фруктоза и глюкоза в меду имеют разные уровни растворимости. Глюкоза не так хорошо растворяется, как фруктоза, и поэтому кристаллизуется быстрее. Мёд с водностью ниже 18% кристаллизуется быстрее, чем с водностью выше 18%. Объяснение этому явлению будет понятно ниже. Касательно воды важно учитывать один момент. Если центробежный мёд плохо закупорен, то испарение жидкости с его поверхности приводит к образованию первичных кристаллов. В вязкой среде они медленно опускаются на дно банки, от этого и появилась фраза “мёд садится”, успев основательно разрастись до ощутимых крупинок, они запускают цепную реакцию.
В целом, кристаллизация меда – это естественный, сложнообратимый процесс, который не влияет на качество мёда. Понимание этого процесса даёт объяснение тому, почему мёд изменяет свою текстуру и цвет, и, что самое важное, доказывает, что кристаллизация не является признаком качества меда. Правильно говорить кристаллизация, а не «засахаривание». Кристаллизация мёда является сугубо физическим процессом. И к химическим изменениям составе мёда отношения не имеет. Поэтому кристаллизованный мёд — это тот же мёд, что и жидкий.
Рассмотрим физические факторы, влияющие на скорость кристаллизации мёда. Смотрите статью о «Хранении мёда» на нашем канале.
Температура хранения влияет на вязкость мёда, снижает или повышает скорость диффузии в нем. Охлаждение замедляет сборку кристаллами самих себя. При температуре ниже +10 градусов заметно замедляется процесс кристаллизации. Оптимальная температура для нормальной кристаллизации мёда обычно составляет около 14 °C и ниже. Температура влияет и на процесс декристаллизации мёда. Термическая обработка разрушает зародышевые кристаллы, и продукт остаётся жидким. Но возникает денатурация компонентов и нагретый мёд теряет полезные свойства стремительно.
Скорость кристаллизации мёда зависит и от возраста сот. Из молодых сот источников зарождения кристаллов меньше, чем в старых. Откаченный из молодых сот мёд сядет медленнее, чем из более старых сотовых рамок.
Характер кристаллизации мёда.
Она бывает “салообразная”, “мелкозернистая” и “крупнозернистая”. Зависит это от концентрации зародышевых кристаллов. Если их много, то они успевают соединиться между собой, давая «салообразную» структуру. Это характерно для старых сотов. А откаченный мёд из молодых сот имеет малое количество центров кристаллизации. Здесь последние друг другу не мешают и успевают самостоятельно разрастись. Получается крупнозернистый кристаллизованный мёд.
Особенности кристаллизации мёда.
Вид кристаллов мёда может быть различный. Срок кристаллизации, у разных сортов мёда из нектара разных растений различно. Закристаллизовавшийся мёд имеет разные оттенки, встречаются прослойки и отклонения от однородности всей массы. Особенно такие эффекты заметны в стеклянной таре. Покупатели начинают сомневаться в таком мёде. Эти сомнения беспочвенны. Ниже подробно ряд причин и следствия.
Разный цвет у мёда.
Плотность мёда в разных частях тары различна. У дна плотность мёда выше, как было понятно из рассказа о кристаллизации, а вверху ниже. Поэтому оттенок цвета у мёда будет темнее у дна тары, а у крышки — светлее. Это нормально.
Засахарившийся мёд сверху жидкий.
На поверхности закристаллизовавшегося мёда при комнатной температуре (и выше) возможно образование небольшого слоя более жидкой фракции мёда. Это «выдавило» фруктозу. Под воздействием тепла произошло частичное восстановления (разжижение) мёда для употребления пчёлами. Это нормально.
Мёд побелел.
Если мёд небольшое время при комнатной температуре стоял в открытом виде, то реакция будет следующая: в верхней части мёд будет сухой (чистая глюкоза), а немного ниже – с вязкой субстанцией. Причина следующая: при соприкосновении с окружающей средой происходит дегидрация — часть влаги испаряется, плюс — процесс окисления глюкозы, а другая часть — межкристалическая жидкость вместе с фруктозой образуют эту скользкую массу. Это всё — мёд и его свойства.
Появилась белая пенка на мёде.
Сверху на меду образуется пузыристая белая пенка из меленьких пузырьков. Во время наполнения тары жидким мёдом при вытекании мёд увлекает за сбой молекулы воздуха. Этот воздух затем вытесняется из мёда постепенно. Тару с мёдом закрывают сразу после заполнения, то даже будучи вытесненным из мёда воздух не будет в состоянии преодолеть внутриёмкостное давление и «лопнуть» оболочку пузыря. При кристаллизации мёда эти пузырьки и зафиксируется в подобном виде. Так как дегидрация тонких стенок пузырьков произойдёт быстрее всего, то белый налёт из чистой глюкозы будет на самом видном месте.
Мёд с белыми слоями.
Вид у такого слоя похож на нежные крупинки пористой губчатой структуры, на вкус действительно схожи со вкусом глюкозы и просто тают во рту. Это чистая глюкоза. Бывает что ёмкость с мёдом пронизана сетью прожилок из рыхлого «вещества» разной толщины, встречаются и целые участки с таким мёдом. Причина такого состояния мёда следующая. Когда начинается процесс кристаллизации мёда, он возникает на участках с фракциями мёда, в которых связи молекулы глюкозы сами по себе уже чисты от посторонних соединений и молекулы глюкозы окислились, ибо она имеет отношение к альдегидам. В процесс протекания реакции кристаллизации вовлекаются соли микроэлементов и кислоты из состава мёда. Выделение температуры способствует реакции кристаллизации рядом. В результате, в районе этих частиц глюкозы выделяется всё больше теплоты, а это и есть условия для дальнейшего окисления глюкозы. Условиями способствующими образованию участков с белыми прослойками кристаллизацией мёда, выступает, в первую очередь, его состав. Количество солей микроэлементов, а так же кислот в мёде зависит от типов растений, времени года, количества попадающих солнечных лучей на само растение и почвы на которой оно произрастает. Один и тот же мёд в зависимости от года сбора и состава цветущих в тот момент цветов может в последствие иметь или не иметь прослойки. Кислотность мёда зависит даже от погоды в момент сбора. Реакция с привлечением солей и кислот происходит активно. Окисление глюкозы, происходит постоянно. Влияет температура, а именно разница температур мёда и окружающей среды. Перепады температур в местах хранения и использования мёда, температуры молекул первых очагов кристаллизации и рядом находящихся, вступающих в реакцию, кроме того различную плотность мёда на участках соприкосновения с очагами кристаллизации.
Реакция кристаллизации протекает в одних и тех же местах несколько раз и по-разному. Вот эти белые участки и есть места, в которых кристаллизация шла активнее вместе с окислением и дегидрацией, вода была вытеснена полностью и получилась рыхлая смесь глюкозы с воздухом, без межкристаллической жидкости.
Причина прослоек, говоря научным языком, это химические и теплофизические свойства веществ мёда, солей микроэлементов, кислот, глюкозы, а простым языком – перепад температур во время реакции кристаллизации и плотность мёда больше или меньше солей микроэлементов. Вот объяснение почему у мёда иногда бывают прослойки, а иногда нет. В небольшой ёмкости при подобных условиях кристаллизации мёд может иметь белые прослойки по всей высоте.
Мёд с разными оттенками.
Иногда «девиантное поведение» мёда связано с мелким несоблюдением технологии хранения. После откачки в процессе хранения мёд следует тщательно перемешивать. В процессе сбора нектара и производства мёда пчёлы имеют предпочтения в выборе медоносов. В разных ульях мёд может отличаться по показателям. Поэтому, например, если слить мёд с 2-3 ульев в одну ёмкость без перемешивания, то вполне возможно, что при кристаллизации он будет иметь цветовые потёки, волны, пятна и прочую «радугу». Тем не менее, это нормальные свойства мёда.
Вот эти причины и лежат в основе отклонений от привычного равномерного вида в кристаллизации мёда.
В целом, процесс кристаллизации мёда является очень сложным и зависит от многих факторов, его понимание важно как пчеловодам, так и потребителям мёда.