Мед и продукты пчеловодства

Иногда мед настолько плотно оседает при кристаллизации, что его с большим трудом удается извлечь из фляги. Бесформенные куски с белыми краями изломов никак не согласуются с представлениями потребителя о настоящем меде. Он проходит мимо такого товара и выбирает себе тот, который «тает во рту как масло». Долгие объяснения, что мед настоящий, покупателя не останавливают. Товарный вид да и вкусовые восприятия меда не на стороне пчеловода.

Плотная садка связана с особенностями процесса кристаллизации меда. Она включает две стадии: возникновение зародышей кристаллизации и их рост. Из всех сахаров, содержащихся в меду, на кристаллизацию в основном влияет глюкоза. Ее растворимость в воде возрастает с повышением температуры, но наступает момент, когда при заданной температуре она больше не растворяется. Такой раствор называют насыщенным. Если его температуру понизить, то раствор будет пересыщенным. Зародыши кристаллизации растут в пересыщенном растворе глюкозы и превращаются в кристаллы. Их состав и строение зависят от химического состава и строения кристаллизующегося вещества.

Например, и глюкоза и фруктоза — основные сахара меда — имеют одинаковую формулу, но их атомы связаны между собой по-разному, поэтому из раствора начинают выпадать кристаллы глюкозы, если ее содержание в 100 г воды при 0,5°С превысит 54,3 г, при 30°С — 120,5 г, а при 50°С — 243,5 г. Глюкоза из водных растворов на холоде кристаллизуется в друзы (так называемая бородавчатая структура), температура их плавления — 83°С. Из кипящих спиртовых растворов кристаллы выпадают в виде игл или столбиков, не содержащих воду; плавятся они при 148–150°С. Фруктоза кристаллизуется из спиртовых растворов в виде твердых ромбических кристаллов с температурой плавления 102–104°С, а из концентрированных водных растворов — в виде игл, плавящихся при 95°С. Количество фруктозы, которое может раствориться в одном и том же объеме воды, больше в 5,2 раза по сравнению с глюкозой. Поскольку растворимость в воде при нагревании значительно возрастает, более правильно говорить не о плавлении меда при нагревании, а о его растворимости в том же количестве воды, изначально находящемся в этом меду. Если температуру твердого меда повысить, то кристаллы начнут растворяться и их размер уменьшится, но форма останется прежней. Если температуру понизить, то кристаллы будут расти, также сохраняя свою форму. При перемешивании меда кристаллы разламываются, образуется много мелких, способных расти в пересыщенном растворе, и они становятся центрами кристаллизации.

Мед, оставшийся на рамке после откачки, с течением времени кристаллизуется. Эти кристаллы могут не раствориться в принесенном пчелами свежем нектаре, попадают в мед и образуют центры кристаллизации. Ими могут стать и зерна пыльцы, теряемые пчелами при движении по сотовой рамке или заносимые в леток с воздухом при вентиляции улья. Кристаллизацию могут вызвать кристаллы или частицы других веществ, если они по размерам и форме подобны кристаллам глюкозы. Процесс протекает успешно, если кристаллографические характеристики затравки (зародыша) и кристаллизующиеся вещества согласуются по размерам пространственных углов между гранями, но в литературе описаны случаи кристаллизации, когда различия достигали и 50%.

Перемешивание меда, содержащего затравку в виде мелких кристаллов глюкозы, а также повышение скорости перемешивания способствуют более равномерному распределению затравочных частиц и образованию мелких кристаллов. Причем для этого процесса независимо от кристаллизующегося вещества действует следующая закономерность: при перемешивании эффект возникновения новых центров кристаллизации превышает скорость роста уже имеющихся. Кристаллизация чистой глюкозы сопровождается ростом ее кристаллов по граням.

Мед — это не повторяющаяся по составу сложная смесь различных органических веществ, и на формирование в ней кристалла глюкозы влияют другие составляющие: белки, декстрины, аминокислоты, органические и минеральные кислоты. По этой причине ее кристаллы в меду неодинаковы и несовершенны по размерам решетки.

При малых степенях пересыщения кристаллы глюкозы растут быстрее, чем образуются зародыши; при значительных — центры кристаллизации возникают интенсивнее, чем растут кристаллы. При низкой скорости охлаждения рост кристаллов опережает их образование, они получаются большими, стремясь срастись между собой. Перемешивание меда при кристаллизации обеспечивает равномерную температуру всей его массы. Мелкие кристаллы удерживаются во взвешенном состоянии, это обеспечивает их равномерный рост, а также увеличение числа центров кристаллизации. Мед получается с более мелкими, однородными по размерам кристаллами по сравнению с кристаллизацией в обычных условиях.

Для однородных кристаллов доля пустот между ними независимо от их размера всегда постоянна и наибольшая. Однако при смешивании частиц различной величины она снижается, увеличивается число точек соприкосновения. Такой мед после кристаллизации становится очень плотным. Хранение его при изменяющейся температуре вызывает частичное растворение крупных кристаллов, последующее охлаждение — образование мелких. Они заполняют промежутки между крупными кристаллами и делают мед твердым. Если мед начал кристаллизоваться при 20°С и из него выпала определенная доля кристаллов глюкозы, то при снижении температуры до 10°С раствор опять окажется пересыщенным и из него вновь начнут выпадать кристаллы, но уже меньшего размера. Они заполнят промежутки между крупными кристаллами и превратят мед в очень твердый продукт, который трудно извлечь из емкости.

На образование и рост зародышей кристаллизации влияют аминокислотный состав и кислотность меда. Повышение содержания аминокислот, как и увеличение общей кислотности меда, сопровождается уменьшением размеров кристаллов глюкозы. Поскольку показатели состава меда для различных регионов и пород пчел неодинаковы, то и процесс образования и роста кристаллов для одного и того же, например липового, меда из разных регионов, будет различен.

Иногда регулированием температуры и перемешиванием меда специально задерживают рост кристаллов, и мед приобретает консистенцию пасты. Так, во Франции его влажность повышают до 18–18,5%, фильтруют, отстаивают 3–4 дня и пастеризуют. Для получения пастообразной консистенции в мед вносят 5–10% мелкокристаллической затравки и выдерживают 5–6 дней при 14°С. Кристаллизация происходит очень быстро, ее контролируют. Чтобы избежать чрезмерного затвердевания, мед периодически перемешивают. Крем-мед, полученный таким способом, твердым не бывает и хорошо фасуется. Хранят его при температуре 14°С. В последние годы он появился и на отечественном рынке.

Для сохранения всех достоинств меда М.Гонэ предложил в уже закристаллизовавшемся продукте разрушать кристаллы механически. Предварительно мед подогревают до 35°С, а затем гомогенизатором разрушают кристаллы. Гомогенизированный мед не твердеет и его можно фасовать в тубы. Если только что откачанный зрелый мед прогреть при 40°С для растворения кристаллов глюкозы, а потом запечатать, то он продолжительное время не закристаллизуется. Но даже стенки сосуда, в котором хранится мед, могут стать центрами кристаллизации. Поэтому чтобы мед длительное время оставался жидким, он обязательно должен быть зрелым и процеженным, хранить его надо в емкости, покрытой воском. Желательно и на его поверхность положить чистый воск, который предотвращает частичное испарение воды и образование пересыщенного раствора глюкозы.

Мнение, что настоящий мед уже к концу сентября должен закристаллизоваться, прочно утвердилось у покупателей. Более того, оно поддерживается и литературой по пчеловодству и рекламой. Это не всегда верно. Естественно, мед с подсолнечника и крестоцветных при хранении вне помещения и низких ночных температурах уже в конце августа начинает быстро кристаллизоваться. Но и здесь процесс можно задержать. Емкости с медом после откачки в течение 2–3 дней выдерживают при 24°С, чтобы лучше отстоялись частицы воска и другие посторонние включения. При этом глюкоза и вода, как более легкие, собираются вверху емкости. Если из фляги сверху отобрать примерно 3 л меда, то оставшийся вязкий долго не кристаллизуется. Ведь мельчайшие частицы воска, пыльцы и т.д., то есть центры кристаллизации, распределенные в верхнем слое, из меда изъяты. Удаление части глюкозы и воды обогатит мед менее кристаллизующейся фруктозой. Соотношение сахаров в нем изменится в пользу фруктозы.

Как известно, сотовый мед на «молодых» рамках долгое время остается жидким. Это связано с тем, что в нем нет кристаллов-зародышей из прошлогоднего меда. Несколько месяцев остается жидким и мед, откачанный из них и хранящийся в холодильнике. Он даже не всегда кристаллизуется, но иногда застывает в прозрачную стекловидную массу, сохраняя свой вкус и аромат.

При нагревании мед теряет способность кристаллизоваться. По нашему мнению, причина этого заключается не только в растворении кристаллов, но и в образовании устойчивых пересыщенных концентраций сахаров благодаря оболочке, возникающей при участии водородных связей между сахарами, аминокислотами, белками и молекулами воды. Энергия водородных связей невелика и зависит от полярности молекул, способных создавать данные связи. Полярность серина, треонина и тирозина обусловлена их гидроксильными группами, аспарагина и глутамина — аминными, а цистеина — сульфгидрильной группой. Цистеин и тирозин содержат наиболее полярные группы, создающие пространственные ассоциаты с молекулами сахаров и воды. В результате возникает общая пространственная аморфная структура вещества меда, в которой все молекулы углеводов и других компонентов распределяются равномерно, и кристаллизация не происходит. При нагревании меда некоторые аминокислоты вступают в реакцию с глюкозой, в результате образуются меланоидины, действующие как антикристаллизаторы.

Таким образом, консистенция меда не только служит фактором его происхождения, но и зависит от технологических условий извлечения его из сотов, режима отстоя, перемешивания, условий хранения. Управляя перечисленными факторами, можно повысить товарный вид и вкусовые качества этого продукта пчел.