Di: Sharla Riddle

Le api da miele sono chimici. Usando enzimi e disidratazione, questi scienziati del mondo naturale sono in grado di cambiare lo zucchero nel nettare in un alimento energetico sovrasaturo.

Non è un’impresa da poco: honey è composto da almeno 181 componenti. Il suo gusto unico è il risultato di complessi processi chimici, motivo per cui i sostituti dello sciroppo zuccherino non possono essere paragonati. Non possono imitare il know-how chimico di Madre Natura. Solo l’anno scorso, le api negli Stati Uniti hanno prodotto un enorme 158 milioni di chili di miele. E ‘ un sacco di chimica.

Il miele è composto principalmente dagli zuccheri glucosio e fruttosio. È ciò che gli scienziati definiscono una soluzione supersatura. Quando lo zucchero viene mescolato in un bicchiere d’acqua, un po ‘ di zucchero viene solitamente lasciato sul fondo. Questo perché l’acqua (solvente) dissolverà solo una certa quantità. Ma, se l’acqua viene riscaldata, più zucchero può essere sciolto. Di conseguenza, in sovrasaturazione, calore, enzimi o altri agenti chimici possono aumentare la quantità di materiale disciolto. Queste soluzioni tendono a cristallizzare facilmente. Sciroppo, fondente e miele sono tutti considerati soluzioni sovrasature. A causa della sua sovrasaturazione e del basso contenuto di acqua (15-18%), il miele è viscoso. Ciò significa che è piuttosto spessa nella consistenza e talvolta è solida. I suoi ingredienti principali sono carboidrati (zuccheri,), ma contiene anche, vitamine, minerali, aminoacidi, enzimi, acidi organici, polline, profumo e composti di sapore.

Tutto il miele inizia con il nettare. Mentre il miele è viscoso e ha un basso contenuto di acqua, il nettare è circa l ‘ 80% di acqua. È una soluzione molto sottile-incolore e non quasi dolce come il miele. È anche chimicamente diverso. Attraverso l’uso di enzimi, le api sono in grado di convertire lo zucchero complesso in nettare in zuccheri più semplici. Questo è il motivo per cui il miele è più facilmente digeribile rispetto allo zucchero da tavola normale. I suoi zuccheri (glucosio e fruttosio) sono più semplici del saccarosio (zucchero da tavola).

Gli zuccheri sono talvolta chiamati ” carboidrati dolci.”(I carboidrati sono una delle tre classi primarie di alimenti, insieme a proteine e grassi.) Alcuni zuccheri come il glucosio e il fruttosio sono semplici, mentre altri come il saccarosio (zucchero da tavola) sono più complessi. L’arma segreta di un’ape è la sua capacità di cambiare questi zuccheri complessi presenti nel nettare dei fiori in zuccheri semplici. Questo processo è chiamato idrolisi. Per cambiare il saccarosio (zucchero da tavola) in glucosio e fruttosio, devono essere aggiunti calore, acidi o enzimi. E ‘ un processo complicato in laboratorio. Ma, quando si tratta di chimica del miele, le api (e i loro enzimi) sono molto più efficienti degli scienziati.

Perché da 95 a 99.il 9% dei solidi nel miele sono zuccheri, per capire il miele, è necessario capire lo zucchero. Lo zucchero di canna puro è quasi tutto il saccarosio. Si chiama disaccaride e si forma quando si uniscono due zuccheri semplici. Ecco perché a volte viene chiamato “doppio zucchero”.”Il saccarosio, che si trova nel nettare, è costituito dagli zuccheri semplici glucosio e fruttosio. Questi zuccheri semplici sono chiamati monosaccaridi, che significa ” uno zucchero.”Anche se fruttosio e glucosio hanno la stessa formula chimica (C6H12O6), sono due zuccheri diversi. Questo perché i loro atomi sono disposti in modo diverso. Questa differenza nella disposizione atomica rende il fruttosio molto più dolce del glucosio. Il miele è anche leggermente più dolce dello zucchero da tavola, perché il miele contiene più fruttosio.

Le api da miele non si limitano a raccogliere il nettare, cambiano il nettare chimicamente. Producono un enzima chiamato invertasi nelle loro ghiandole salivari. Gli enzimi sono composti organici che accelerano una reazione biochimica. Questi enzimi non vengono utilizzati nella reazione, quindi possono essere utilizzati più e più volte. Dopo che il nettare è stato raccolto dall’ape, viene aggiunta l’invertasi. Questo enzima aiuta a cambiare il saccarosio in parti uguali glucosio e fruttosio. E ‘ l’inizio del miele. Altri enzimi aiutano anche il miele a gustare meglio. L’amilasi è un enzima che aiuta a scomporre l’amilosio in glucosio. Il glucosio è più facile da digerire ed è ciò che rende il miele più dolce. Un altro enzima, la glucosio ossidasi, scompone il glucosio e stabilizza il pH del miele. La catalasi cambia il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno. Ciò mantiene basso il contenuto di perossido di idrogeno. (Anche se alcune persone credono che il perossido di idrogeno nel miele sia ciò che aiuta a preservarlo, è probabilmente dovuto più al suo pH leggermente acido e al basso contenuto di acqua.)

Come ogni buon chimico, le api seguono un protocollo per fare il miele. Le api foraggere attingono il nettare attraverso la loro proboscide (lingua simile alla paglia.) Aggiungono poi invertasi mentre portano il nettare. Questa invertasi inizia a scomporre il saccarosio in glucosio e fruttosio nello stomaco del miele (coltura). I raccoglitori trasferiscono quindi il nettare alle api domestiche, dove vengono aggiunti più enzimi. Questo processo di aggiunta di enzimi continua ogni volta che un’altra ape raccoglie il nettare. Le api domestiche rigurgitano e ri-bevono il nettare per un periodo di 20 minuti, che scompone ulteriormente gli zuccheri. Quando il nettare è circa il 20% di acqua, viene depositato sul nido d’ape, dove le api lo ventilano per accelerare il processo di evaporazione e condensare ulteriormente il miele. Le api si fermano quando la concentrazione dell’acqua è compresa tra il 17-18% e la spostano nella sua posizione di stoccaggio. Pertanto, attraverso l’uso di evaporazione ed enzimi, si è formata una soluzione supersatura.

Come ogni soluzione sovrasatura, il miele tende a cristallizzare. La cristallizzazione si verifica quando vengono scomposte lunghe catene di glucosio (polisaccaridi) nel miele. Le molecole di glucosio iniziano ad attaccarsi l’una all’altra di solito su un granello di polvere o polline. Questi cristalli di glucosio cadono quindi sul fondo del barattolo. Il problema con la cristallizzazione è che quando il glucosio viene separato dal miele, il liquido rimanente contiene una percentuale più elevata di acqua. Il lievito, ora con abbastanza acqua e zucchero fa fermentare il miele. Ecco perché il miele che cristallizza può fermentare più rapidamente del miele non cristallizzato. La temperatura può influenzare la cristallizzazione. Il miele è meglio conservato sopra i 50ºF. I ricercatori hanno anche concluso che il miele rimosso dal pettine e lavorato con estrattori e pompe ha maggiori probabilità di cristallizzare rispetto al miele lasciato nel pettine a causa del particolato fine introdotto per iniziare i cristalli. Altri fattori che contribuiscono alla cristallizzazione sono polvere, bolle d’aria e polline nel miele. La cristallizzazione non è sempre male. Il miele cremoso (spalmabile) dipende dalla cristallizzazione controllata. Mentre la cristallizzazione naturale crea cristalli granulosi, la cristallizzazione controllata crea un prodotto liscio e cremoso.

Il miele di riscaldamento può causare anche cambiamenti chimici. A volte, il miele si scurisce a causa di un processo noto come Reazione di Maillard. Poiché il miele è leggermente acido con un pH di circa quattro, la doratura può talvolta verificarsi nel tempo. Questo perché gli aminoacidi nel miele iniziano a reagire con gli zuccheri. La caramellizzazione, la doratura dello zucchero, è causata quando il riscaldamento inizia a rompere i legami molecolari nel miele. Quando questi legami sono rotti e poi ri-forma, zucchero caramellato è il risultato. Il calore può anche influenzare sia il miele che lo sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio. Quando il fruttosio viene riscaldato, a volte si può formare HMF (idrossimetilfurfurale). HMF è mortale per le api. HMF può formarsi a temperature relativamente basse (110-115oF.) Se le api da miele sono alimentati sciroppo di mais ad alto fruttosio che è stato immagazzinato o trasportato in condizioni di caldo, potrebbe ucciderli.

Il calore e la cristallizzazione possono anche influenzare il colore del miele. I cristalli nel miele lo faranno apparire di colore più chiaro. Ecco perché il miele cremoso è di colore più chiaro. In natura, il colore del miele è solitamente dovuto al tipo di nettare di fiori da cui deriva il miele. Di conseguenza, il miele raccolto in autunno di solito differisce per colore rispetto al miele raccolto in primavera. Questo perché diversi fiori sono in fiore. L’USDA classifica il miele in sette categorie di colore: bianco acqua, bianco extra, bianco, ambra extra chiara, ambra chiara, ambra e ambra scura. I colori chiari del miele hanno più spesso un sapore più delicato rispetto ai mieli più scuri.

Il miele è idroscopico. Ciò significa che raccoglie l’umidità. Se viene lasciato scoperto, il miele inizierà a raccogliere l’umidità dall’atmosfera. Questa umidità extra nel miele permetterà al lievito di iniziare il processo di fermentazione. Normalmente, il miele ha un basso contenuto di umidità che aiuta nella conservazione. Se, tuttavia, il suo contenuto di umidità supera il 25%, inizierà a fermentare. Ecco perché la raccolta di miele capped da un alveare di api è una buona idea. Ha un contenuto di umidità inferiore ed è molto meno probabile che fermenti.

Il miele è prodotto in ogni stato degli Stati Uniti. L’USDA stima che ci siano oltre 266 milioni di colonie negli Stati Uniti con la colonia media che produce 59 libbre di miele. Ciò che rende questi numeri più notevoli è che il miele non è artificiale. È guidato solo dall’uomo. I veri chimici nella produzione del miele sono le api. La loro capacità di cercare e convertire il nettare in miele ha portato letteralmente a centinaia di diverse varietà floreali di miele. Queste sono delle belle statistiche.

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Sharla Riddle è un educatore in pensione e autore freelance. È stata nominata Huddleston Scholar, Tandy Scholar e RadioShack Science Chair. I suoi articoli precedenti sono apparsi su Bee Culture, Teaching Today e Gifted Child Today magazine.