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La química de la miel

Por: Sharla Riddle

Las abejas melíferas son químicas. Usando enzimas y deshidratación, estos científicos del mundo natural son capaces de cambiar el azúcar en el néctar en un alimento de energía sobresaturada.

1HoneyScience No es poca cosa-honey se compone de al menos 181 componentes. Su sabor único es el resultado de procesos químicos complejos, por lo que los sustitutos de jarabe azucarado no se pueden comparar. No pueden imitar los conocimientos químicos de la Madre Naturaleza. Solo el año pasado, las abejas en los Estados Unidos produjeron la friolera de 158 millones de libras de miel. Eso es mucha química.

La miel se compone principalmente de azúcares, glucosa y fructosa. Es lo que los científicos llaman una solución sobresaturada. Cuando se revuelve el azúcar en un vaso de agua, por lo general se deja un poco de azúcar en el fondo. Esto se debe a que el agua (disolvente) solo disolverá una cierta cantidad. Pero, si el agua se calienta, se puede disolver más azúcar. En consecuencia, en la sobresaturación, el calor, las enzimas u otros agentes químicos pueden aumentar la cantidad de material disuelto. Estas soluciones tienden a cristalizarse fácilmente. El jarabe, el dulce de azúcar y la miel se consideran soluciones sobresaturadas. Debido a su sobresaturación y bajo contenido de agua (15-18%), la miel es viscosa. Eso significa que es bastante espeso en consistencia y a veces es sólido. Sus ingredientes principales son carbohidratos (azúcares), pero también contiene vitaminas, minerales, aminoácidos, enzimas, ácidos orgánicos, polen, compuestos de fragancias y sabores.

Toda la miel comienza con néctar. Mientras que la miel es viscosa y tiene un bajo contenido de agua, el néctar es aproximadamente un 80% de agua. Es una solución muy fina, incolora y no tan dulce como la miel. También es químicamente diferente. Mediante el uso de enzimas, las abejas son capaces de convertir el azúcar complejo en néctar en azúcares más simples. Esta es la razón por la que la miel se digiere más fácilmente que el azúcar de mesa normal. Sus azúcares (glucosa y fructosa) son más simples que la sacarosa (azúcar de mesa).

Los azúcares a veces se llaman «carbohidratos dulces».»(Los carbohidratos son una de las tres clases principales de alimentos, junto con las proteínas y las grasas. Algunos azúcares, como la glucosa y la fructosa, son simples, mientras que otros, como la sacarosa (azúcar de mesa), son más complejos. El arma secreta de una abeja melífera es su capacidad de transformar estos azúcares complejos que se encuentran en el néctar de flores en azúcares simples. Este proceso se denomina hidrólisis. Para transformar la sacarosa (azúcar de mesa) en glucosa y fructosa, se deben añadir calor, ácidos o enzimas. Es un proceso complicado en el laboratorio. Pero, cuando se trata de la química de la miel, las abejas (y sus enzimas) son mucho más eficientes que los científicos.

Porque de 95 a 99.el 9% de los sólidos en la miel son azúcares, para entender la miel, es necesario entender el azúcar. El azúcar de caña puro es casi todo sacarosa. Se llama disacárido y se forma cuando se unen dos azúcares simples. Es por eso que a veces se llama «doble azúcar».»La sacarosa, que se encuentra en el néctar, está hecha de azúcares simples, glucosa y fructosa. Estos azúcares simples se llaman monosacáridos, que significa «un azúcar».»Aunque la fructosa y la glucosa tienen la misma fórmula química (C6H12O6), son dos azúcares diferentes. Eso es porque sus átomos están dispuestos de manera diferente. Esta diferencia en la disposición atómica, hace que la fructosa tenga un sabor mucho más dulce que la glucosa. La miel también es un poco más dulce que el azúcar de mesa, porque la miel contiene más fructosa.

Las abejas melíferas no solo recogen el néctar, lo cambian químicamente. Producen una enzima llamada invertasa en sus glándulas salivales. Las enzimas son compuestos orgánicos que aceleran una reacción bioquímica. Estas enzimas no se agotan en la reacción, por lo que se pueden usar una y otra vez. Después de que la abeja recoge el néctar, se agrega invertasa. Esta enzima ayuda a transformar la sacarosa en partes iguales de glucosa y fructosa. Es el comienzo de la miel. Otras enzimas también ayudan a que la miel sepa mejor. La amilasa es una enzima que ayuda a descomponer la amilosa en glucosa. La glucosa es más fácil de digerir y es lo que hace que la miel sea más dulce. Otra enzima, la glucosa oxidasa, descompone la glucosa y estabiliza el pH de la miel. La catalasa transforma el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. Esto mantiene el contenido de peróxido de hidrógeno bajo. (Aunque algunas personas creen que el peróxido de hidrógeno en la miel es lo que ayuda a conservarla, probablemente se deba más a su pH ligeramente ácido y bajo contenido de agua.)

Como cualquier buen químico, las abejas siguen un protocolo para hacer miel. Las abejas forrajeras extraen néctar a través de su probóscide (lengua de paja). Luego agregan invertasa mientras llevan el néctar. Esta invertasa comienza a descomponer la sacarosa en glucosa y fructosa en el estómago de la miel (cultivo). Las forrajeras luego transfieren el néctar a las abejas domésticas, donde se agregan más enzimas. Este proceso de adición de enzimas continúa cada vez que otra abeja recoge el néctar. Las abejas domésticas regurgitan y vuelven a beber el néctar durante un período de 20 minutos, lo que descompone aún más los azúcares. Cuando el néctar es aproximadamente un 20% de agua, se deposita en el panal, donde las abejas lo abanican para acelerar el proceso de evaporación y condensar aún más la miel. Las abejas se detienen cuando la concentración de agua está entre el 17-18% y la mueven a su lugar de almacenamiento. Por lo tanto, mediante el uso de evaporación y enzimas, se ha formado una solución sobresaturada.

Como cualquier solución sobresaturada, la miel tiende a cristalizarse. La cristalización ocurre cuando se descomponen largas cadenas de glucosa (polisacáridos) en la miel. Las moléculas de glucosa comienzan a pegarse unas a otras, generalmente en una mota de polvo o polen. Estos cristales de glucosa caen al fondo del frasco. El problema con la cristalización es que cuando la glucosa se separa de la miel, el líquido sobrante contiene un mayor porcentaje de agua. La levadura, ahora con suficiente agua y azúcar, hace que la miel fermente. Es por eso que la miel que cristaliza puede fermentar más rápidamente que la miel no cristalizada. La temperatura puede afectar la cristalización. La miel se almacena mejor por encima de los 50ºF. Los investigadores también han llegado a la conclusión de que la miel extraída del panal y procesada con extractores y bombas es más probable que se cristalice que la miel dejada en el panal debido a las partículas finas introducidas para que los cristales comiencen. Otros factores que contribuyen a la cristalización son el polvo, las burbujas de aire y el polen en la miel. La cristalización no siempre es mala. La miel cremosa (untable) depende de la cristalización controlada. Mientras que la cristalización natural crea cristales granulados, la cristalización controlada crea un producto suave y cremoso.

Calentar la miel también puede causar cambios químicos. A veces, la miel se oscurece debido a un proceso conocido como Reacción de Maillard. Debido a que la miel es ligeramente ácida con un pH de aproximadamente cuatro, a veces se puede producir un dorado con el tiempo. Esto se debe a que los aminoácidos de la miel comienzan a reaccionar con los azúcares. La caramelización, el dorado del azúcar, se produce cuando el calentamiento comienza a romper los enlaces moleculares en la miel. Cuando estos enlaces se rompen y luego se vuelven a formar, el resultado es el azúcar caramelizado. El calor también puede afectar tanto a la miel como al jarabe de maíz con alto contenido de fructosa. Cuando se calienta la fructosa, a veces se puede formar HMF (hidroximetilfurfural). HMF es mortal para las abejas. El HMF puede formarse a temperaturas relativamente bajas(110-115oF.) Si se alimenta a las abejas melíferas con jarabe de maíz de alta fructosa que se ha almacenado o transportado en condiciones de calor, podría matarlas.

El calor y la cristalización también pueden afectar el color de la miel. Los cristales en la miel harán que parezca de color más claro. Es por eso que la crema de miel es de color más claro. En la naturaleza, el color de la miel se debe generalmente al tipo de néctar de flores del que deriva la miel. En consecuencia, la miel recolectada en el otoño generalmente diferirá en color que la miel recolectada en la primavera. Eso es porque florecen diferentes flores. El USDA clasifica la miel en siete categorías de colores: blanco agua, blanco extra, blanco, ámbar claro extra, ámbar claro, ámbar y ámbar oscuro. Los colores claros de la miel a menudo tienen un sabor más suave que las mieles más oscuras.

la Miel es hydroscopic. Eso significa que acumula humedad. Si se deja al descubierto, la miel comenzará a recoger la humedad de la atmósfera. Esta humedad adicional en la miel permitirá que la levadura comience el proceso de fermentación. Normalmente, la miel tiene un bajo contenido de humedad que ayuda a la conservación. Sin embargo, si su contenido de humedad supera el 25%, comenzará a fermentar. Es por eso que recolectar miel tapada de una colmena de abejas es una buena idea. Tiene un menor contenido de humedad y es mucho menos probable que fermente.

La miel se produce en todos los estados de los Estados Unidos. El USDA estima que hay más de 266 millones de colonias en los Estados Unidos, con una colonia promedio que produce 59 libras de miel. Lo que hace que estos números sean más notables es que la miel no es artificial. Sólo lo guía el hombre. Los verdaderos químicos en la producción de miel son las abejas. Su capacidad de buscar y convertir néctar en miel ha dado como resultado literalmente cientos de diferentes variedades florales de miel. Esas son buenas estadísticas.

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Sharla Riddle es una educadora jubilada y autora independiente. Ha sido nombrada Académica de Huddleston, Académica de Tandy y Cátedra de Ciencias de RadioShack. Sus artículos anteriores han aparecido en las revistas Bee Culture, Teaching Today y Gifted Child Today.