By: Sharla Riddle

Hunajamehiläiset ovat kemistejä. Entsyymien ja nestehukan avulla nämä luonnon tutkijat pystyvät muuttamaan meden sisältämän sokerin ylikyllästetyksi voimaruoaksi.

It ’ s no small feat-hunaja koostuu ainakin 181 komponentista. Sen ainutlaatuinen maku on seurausta monimutkaisista kemiallisista prosesseista,minkä vuoksi sokerisia siirappikorvikkeita ei voi verrata. Ne eivät voi matkia Luontoäidin kemiallista osaamista. Yksistään viime vuonna mehiläiset tuottivat Yhdysvalloissa huimat 158 miljoonaa kiloa hunajaa. Siinä on paljon kemiaa.

hunaja koostuu pääosin sokereista glukoosista ja fruktoosista. Tutkijat kutsuvat sitä ylikyllästetyksi ratkaisuksi. Kun sokeria sekoitetaan vesilasiin, pohjalle jää yleensä jonkin verran sokeria. Tämä johtuu siitä, että vesi (liuotin) liukenee vain tietyn määrän. Mutta jos vettä kuumennetaan, siihen voi liueta enemmän sokeria. Näin ollen supersaturaatiossa lämpö, entsyymit tai muut kemialliset aineet voivat lisätä liuenneen aineen määrää. Nämä ratkaisut kiteytyvät helposti. Siirappia, kinuskia ja hunajaa pidetään ylikyllästettyinä liuoksina. Supersaturaationsa ja alhaisen vesipitoisuutensa (15-18%) vuoksi hunaja on viskoosia. Se tarkoittaa, että se on melko paksu johdonmukaisuus ja joskus se on kiinteä. Sen tärkeimmät ainesosat ovat hiilihydraatit (sokerit,), mutta se sisältää myös vitamiineja, kivennäisaineita, aminohappoja, entsyymejä, orgaanisia happoja, siitepölyä, tuoksu-ja makuyhdisteitä.

kaikki hunaja alkaa medestä. Siinä missä hunaja on viskoosia ja sen vesipitoisuus on alhainen, mesi on noin 80% vettä. Se on hyvin ohut liuos-väritön eikä läheskään niin makea kuin hunaja. Se on myös kemiallisesti erilaista. Entsyymien avulla mehiläiset pystyvät muuttamaan meden sisältämän monimutkaisen sokerin yksinkertaisemmiksi sokereiksi. Tämän vuoksi hunaja on helpommin sulavaa kuin tavallinen pöytäsokeri. Sen sokerit (glukoosi ja fruktoosi) ovat yksinkertaisempia kuin sakkaroosi (pöytäsokeri).

sokereita kutsutaan joskus ”makeiksi hiilihydraateiksi.”(Hiilihydraatit ovat proteiinien ja rasvojen ohella yksi elintarvikkeiden kolmesta pääluokasta.) Jotkut sokerit, kuten glukoosi ja fruktoosi, ovat yksinkertaisia, kun taas toiset, kuten sakkaroosi (pöytäsokeri), ovat monimutkaisempia. Hunajamehiläisen salainen ase on sen kyky muuttaa näitä kukkien medestä löytyviä monimutkaisia sokereita yksinkertaisiksi sokereiksi. Tätä prosessia kutsutaan hydrolyysiksi. Sakkaroosin (pöytäsokerin) muuttamiseksi glukoosiksi ja fruktoosiksi on lisättävä lämpöä, happoja tai entsyymejä. Se on monimutkainen prosessi laboratoriossa. Mutta mehiläiset (ja niiden entsyymit) ovat hunajakemian suhteen paljon tehokkaampia kuin tiedemiehet.

koska 95-99.9% hunajan kiintoaineista on sokereita, jotta hunajan ymmärtäminen edellyttää sokerin ymmärtämistä. Puhdas ruokosokeri on lähes kaikki sakkaroosia. Sitä kutsutaan disakkaridiksi ja se muodostuu kahden yksinkertaisen sokerin yhdistyessä. Siksi sitä kutsutaan joskus ”tuplasokeriksi. Sakkaroosi, jota esiintyy medessä, koostuu yksinkertaisista sokereista glukoosista ja fruktoosista. Näitä yksinkertaisia sokereita kutsutaan monosakkarideiksi, joka tarkoittaa ” yksi sokeri.”Vaikka fruktoosilla ja glukoosilla on sama kemiallinen kaava (C6H12O6), ne ovat kaksi eri sokeria. Koska niiden atomit on järjestetty eri tavalla. Tämä ero atomijärjestelyssä saa fruktoosin maistumaan paljon makeammalta kuin glukoosi. Hunaja on myös hieman makeampaa kuin pöytäsokeri, koska hunajassa on enemmän fruktoosia.

Hunajamehiläiset eivät vain kerää mettä, vaan muuttavat mettä kemiallisesti. Ne tuottavat sylkirauhasissaan invertaasi-nimistä entsyymiä. Entsyymit ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka nopeuttavat biokemiallista reaktiota. Näitä entsyymejä ei käytetä reaktiossa loppuun, joten niitä voidaan käyttää yhä uudelleen. Kun mehiläinen on kerännyt meden, siihen lisätään invertaasia. Entsyymi auttaa muuttamaan sakkaroosia yhtä suuriksi osiksi glukoosia ja fruktoosia. Se on hunajan alku. Myös muut entsyymit auttavat hunajaa maistumaan paremmalta. Amylaasi on entsyymi, joka auttaa hajottamaan amyloosin glukoosiksi. Glukoosi on helpompi sulattaa ja se tekee hunajasta makeampaa. Toinen entsyymi, glukoosioksidaasi, hajottaa sitten glukoosin ja stabiloi hunajan pH: n. Katalaasi muuttaa vetyperoksidin vedeksi ja hapeksi. Tämä pitää vetyperoksidipitoisuuden alhaisena. (Vaikka jotkut ihmiset uskovat, että vetyperoksidi hunaja on mitä auttaa säilyttämään sen, se johtuu luultavasti enemmän sen hieman hapan pH ja alhainen vesipitoisuus.)

kuten kaikki hyvät kemistit, mehiläiset noudattavat protokollaa tehdäkseen hunajaa. Forager mehiläiset vetää mettä kautta niiden kärsämäinen kieli (olkimainen kieli.) Sitten ne lisäävät invertaasia kuljettaessaan mettä. Tämä invertaasi alkaa hajottaa sakkaroosia glukoosiksi ja fruktoosiksi hunajamahassa (sato). Tämän jälkeen ruoantekijät siirtävät meden talomehiläisiin, joihin lisätään lisää entsyymejä. Tämä entsyymin lisääminen jatkuu joka kerta, kun toinen mehiläinen poimii mettä. Mehiläiset oksentavat ja juovat mettä uudelleen 20 minuutin ajan, mikä hajottaa sokereita entisestään. Kun mettä on noin 20% vettä, se kerääntyy hunajakennoon, jossa mehiläiset tuulettavat sitä nopeuttaakseen haihtumista ja tiivistääkseen hunajan edelleen. Mehiläiset pysähtyvät, kun vesipitoisuus on 17-18%, ja siirtävät sen varastointipaikkaansa. Haihtumisen ja entsyymien avulla on siis muodostunut ylikyllästetty liuos.

kuten mikä tahansa ylikyllästetty liuos, hunajalla on taipumus kiteytyä. Kiteytyminen tapahtuu, kun hunajassa olevat pitkät glukoosiketjut (polysakkaridit) katkeavat. Glukoosimolekyylit alkavat tarttua toisiinsa yleensä pöly-tai siitepölyhiukkasesta. Nämä glukoosikiteet putoavat sitten purkin pohjalle. Kiteytyksen ongelma on se, että kun glukoosi erotetaan hunajasta, ylijääneessä nesteessä on enemmän vettä. Hiiva, jossa on nyt riittävästi vettä ja sokeria, saa hunajan käymään. Siksi kiteytyvä hunaja saattaa käydä nopeammin kuin kiteytymätön hunaja. Lämpötila voi vaikuttaa kiteytymiseen. Hunaja on paras säilyttää yli 50ºF. Tutkijat ovat myös tulleet siihen tulokseen, että kammasta poistettu ja uuttimilla ja pumpuilla käsitelty hunaja kiteytyy todennäköisemmin kuin kammaan jätetty hunaja, koska kiteisiin tulee aluksi pienhiukkasia. Muita kiteytymiseen vaikuttavia tekijöitä ovat hunajan sisältämä pöly, ilmakuplat ja siitepöly. Kiteytyminen ei ole aina huono asia. Voideltu (levitettävä) hunaja riippuu hallitusta kiteytymisestä. Siinä missä luonnollinen kiteytys luo rakeisia kiteitä, hallittu kiteytys luo sileän ja kermaisen tuotteen.

kuumentava hunaja voi aiheuttaa myös kemiallisia muutoksia. Joskus hunaja tummuu Maillard-reaktiona tunnetun prosessin vuoksi. Koska hunaja on lievästi hapanta pH: n ollessa noin neljä, ruskistumista voi joskus tapahtua ajan myötä. Tämä johtuu siitä, että hunajan aminohapot alkavat reagoida sokereiden kanssa. Karamellisaatio eli sokerin ruskistuminen syntyy, kun kuumentaminen alkaa rikkoa hunajan molekyylisidoksia. Kun nämä sidokset katkeavat ja sitten muodostuvat uudelleen, tuloksena on karamellisoitunut sokeri. Kuumuus voi vaikuttaa myös sekä hunajaan että runsaasti fruktoosia sisältävään maissisiirappiin. Fruktoosia kuumennettaessa voi joskus muodostua HMF: ää (hydroksimetyylifurfuraalia). HMF on tappava mehiläisille. HMF voi muodostua suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa (110-115of.) Jos mehiläisille syötetään runsaasti fruktoosia sisältävää maissisiirappia, joka on varastoitu tai kuljetettu kuumissa olosuhteissa, se saattaa tappaa ne.

kuumuus ja kiteytyminen voivat vaikuttaa myös hunajan väriin. Hunajassa olevat kiteet saavat sen näyttämään vaaleammalta. Siksi kermahunaja on väriltään vaaleampaa. Luonnossa hunajan väri johtuu yleensä siitä, millaisesta kukkanektarista hunaja on peräisin. Näin ollen syksyllä kerätty hunaja on yleensä väriltään erilaista kuin keväällä kerätty hunaja. Se johtuu siitä, että eri kukat ovat kukassa. USDA luokittelee hunajan seitsemään väriluokkaan: vesivalkoinen, ekstravalkoinen, valkoinen, ekstra-vaalea meripihka, vaalea meripihka, meripihka ja tumma meripihka. Hunajan vaaleat värit ovat useimmiten miedompia kuin tummemmat hunajat.

hunaja on hydroskooppista. Se siis kerää kosteutta. Jos se jää paljaaksi, hunaja alkaa kerätä kosteutta ilmakehästä. Tämä ylimääräinen kosteus hunajassa antaa hiivan aloittaa käymisen. Tavallisesti hunajan kosteuspitoisuus on alhainen, mikä auttaa säilyvyydessä. Jos sen kosteuspitoisuus kuitenkin nousee yli 25 prosentin, se alkaa käydä. Siksi rajatun hunajan kerääminen mehiläispesästä on hyvä idea. Se on pienempi kosteuspitoisuus ja on paljon vähemmän todennäköisesti käymistilassa.

hunajaa tuotetaan jokaisessa Yhdysvaltain osavaltiossa. USDA arvioi, että Yhdysvalloissa on yli 266 miljoonaa siirtokuntaa, ja keskimääräinen siirtokunta tuottaa 59 kiloa hunajaa. Näistä luvuista tekee merkittävimmän se, että hunaja ei ole ihmisen tekemää. Sitä ohjaa vain ihminen. Mehiläiset ovat hunajan tuotannon todellisia kemistejä. Niiden kyky etsiä ja muuntaa mettä hunajaksi on johtanut kirjaimellisesti satoihin erilaisiin kukkaisiin hunajalajikkeisiin. Hienoja tilastoja.

hiilihydraatit ja hunajan makeus. National Honey Board. (1995).

Honey: a Reference Guide to Nature ’ s Sweetener. National Honey Board. Firestone, CO. (2005).

Janini, Thomas E. Chemistry of Honey. Ohio State University College of Food, Agricultural, and Environmental Sciences. (2014).

Kappico, Jenifer T., Asuka Suzuki ja Nobuko Hongu. Onko hunaja sama kuin sokeri? Arizonan yliopisto: College of Agriculture and Life Science Cooperative Extension. AZ1577 (2012).

Manyi-Loh, Christy E., Roland N. Ndip ja Anna M. Clarke. Haihtuvat yhdisteet hunajassa: katsaus niiden osallistumisesta aromeihin, kasvitieteelliseen Alkuperämääritykseen ja mahdollisiin biolääketieteellisiin toimiin. Journal of Internal Molecular Science (2011); 12 (12): 9514-9532.

Sammut, Dave. The Tale In The Sting. Chemistry in Australia (2015): 18-21.

Viuda-Martos, Manuel, et al. Tabascon, Meksikon pienimuotoisen hunajan aromiprofiili ja fysikaalis-kemialliset ominaisuudet. International Journal of Food Science & Technology 45.6 (2010): 1111-1118.

Sharla Riddle on eläkkeellä oleva kouluttaja ja freelance-kirjailija. Hänet on nimetty Huddleston Scholariksi, Tandy Scholariksi ja RadioShack Science Chairiksi. Hänen aiemmat kirjoituksensa ovat ilmestyneet Bee Culture, Teaching Today ja Gifted Child Today-lehdissä.