By: Sharla Riddle

pszczoły miodne to chemicy . Wykorzystując enzymy i odwodnienie, ci naukowcy ze świata przyrody są w stanie zmienić cukier w nektarze w przesycony pokarm energetyczny.

to nie mały wyczyn-miód składa się z co najmniej 181 składników. Jego wyjątkowy smak jest wynikiem złożonych procesów chemicznych, dlatego substytuty syropu cukrowego po prostu nie mogą się równać. Nie mogą naśladować chemicznej wiedzy Matki Natury. Tylko w ubiegłym roku pszczoły w Stanach Zjednoczonych wyprodukowały aż 158 milionów funtów miodu. To dużo chemii.

miód składa się głównie z cukrów glukozy i fruktozy. Naukowcy nazywają to rozwiązaniem przesyconym. Kiedy cukier jest mieszany do szklanki wody, część cukru zwykle pozostaje na dnie. Dzieje się tak, ponieważ woda (rozpuszczalnik) rozpuszcza się tylko w określonej ilości. Ale jeśli woda jest podgrzewana, można rozpuścić więcej cukru. W konsekwencji, w przesyceniu, ciepło, enzymy lub inne środki chemiczne mogą zwiększyć ilość rozpuszczonego materiału. Roztwory te mają tendencję do łatwej krystalizacji. Syrop, krówki i miód są uważane za roztwory przesycone. Ze względu na przesycenie i niską zawartość wody (15-18%) miód jest lepki. Oznacza to, że jest raczej gęsty w konsystencji, a czasami jest solidny. Jego głównymi składnikami są węglowodany (cukry), ale zawiera również witaminy, minerały, aminokwasy, enzymy, kwasy organiczne, pyłki, związki zapachowe i smakowe.

każdy miód zaczyna się od nektaru. Podczas gdy miód jest lepki i ma niską zawartość wody, nektar to około 80% wody. To bardzo cienkie rozwiązanie-bezbarwne i nie tak słodkie jak miód. Jest również chemicznie inny. Dzięki zastosowaniu enzymów pszczoły są w stanie przekształcić złożony cukier w nektarze w cukry prostsze. Dlatego miód jest łatwiej trawiony niż zwykły cukier stołowy. Jego cukry (glukoza i fruktoza) są prostsze niż sacharoza (cukier stołowy).

cukry są czasami nazywane ” słodkimi węglowodanami.”(Węglowodany są jedną z trzech podstawowych klas żywności, wraz z białkami i tłuszczami.) Niektóre cukry, takie jak glukoza i fruktoza, są proste, podczas gdy inne, takie jak sacharoza (cukier stołowy), są bardziej złożone. Tajną bronią pszczoły miodnej jest jej zdolność do przekształcania cukrów złożonych znajdujących się w nektarze kwiatowym w cukry proste. Proces ten nazywany jest hydrolizą. W celu zmiany sacharozy (cukru stołowego) na glukozę i fruktozę należy dodać ciepło, kwasy lub enzymy. To skomplikowany proces w laboratorium. Ale jeśli chodzi o chemię miodu, pszczoły (i ich enzymy) są o wiele bardziej wydajne niż naukowcy.

bo od 95 do 99.9 % substancji stałych w miodzie to cukry, aby zrozumieć miód, konieczne jest zrozumienie cukru. Czysty cukier trzcinowy to prawie cała sacharoza. Nazywa się to disacharydem i powstaje, gdy łączą się dwa cukry proste. Dlatego czasami nazywa się to ” podwójnym cukrem.”Sacharoza, która znajduje się w nektarze, zbudowana jest z cukrów prostych, glukozy i fruktozy. Te cukry proste nazywane są monosacharydami, co oznacza ” jeden cukier.”Nawet jeśli fruktoza i glukoza mają ten sam wzór chemiczny (C6H12O6), to są to dwa różne cukry. To dlatego, że ich atomy są ułożone inaczej. Ta różnica w układzie atomowym sprawia, że fruktoza smakuje znacznie słodiej niż glukoza. Miód jest również nieco słodszy niż cukier stołowy, ponieważ miód zawiera więcej fruktozy.

pszczoły miodne nie tylko zbierają nektar, ale zmieniają go chemicznie. Wytwarzają enzym zwany inwertazą w gruczołach ślinowych. Enzymy są związkami organicznymi, które przyspieszają reakcję biochemiczną. Enzymy te nie są wykorzystywane w reakcji, więc mogą być używane w kółko. Po zebraniu nektaru przez pszczołę dodaje się inwertazę. Enzym ten pomaga zmienić sacharozę w równe części glukozy i fruktozy. To początek miodu. Inne enzymy również pomagają lepiej smakować miód. Amylaza jest enzymem, który pomaga rozkładać amylozę na glukozę. Glukoza jest łatwiejsza do strawienia i to dzięki niej miód jest słodszy. Inny enzym, oksydaza glukozowa, rozkłada glukozę i stabilizuje pH miodu. Katalaza zmienia nadtlenek wodoru w wodę i tlen. Dzięki temu zawartość nadtlenku wodoru jest niska. (Chociaż niektórzy uważają, że nadtlenek wodoru w miodzie pomaga go zachować, prawdopodobnie wynika to raczej z jego lekko kwaśnego pH i niskiej zawartości wody.)

jak każdy dobry chemik, pszczoły postępują zgodnie z protokołem, aby zrobić miód. Pszczoły żerujące pobierają nektar przez swoją trąbkę (słomiany język.) Następnie dodają inwertazę podczas przenoszenia nektaru. Ta inwertaza zaczyna rozkładać sacharozę na glukozę i fruktozę w żołądku miodu (uprawa). Zbieracze następnie przenoszą nektar do pszczół domowych, gdzie dodaje się więcej enzymów. Ten proces dodawania enzymu trwa za każdym razem, gdy inna Pszczoła zbiera nektar. Pszczoły domowe zwracają i ponownie piją nektar przez 20 minut, co dodatkowo rozkłada cukry. Gdy nektar stanowi około 20% wody, osadza się na plastrze miodu, gdzie pszczoły wachlują go, aby przyspieszyć proces parowania i dalej skraplać miód. Pszczoły zatrzymują się, gdy stężenie wody wynosi 17-18% i przenoszą ją do miejsca przechowywania. Tak więc, dzięki zastosowaniu parowania i enzymów, powstał przesycony roztwór.

jak każdy roztwór przesycony, miód ma tendencję do krystalizacji. Krystalizacja następuje, gdy długie łańcuchy glukozy (polisacharydów) w miodzie ulegają rozkładowi. Cząsteczki glukozy zaczynają przyklejać się do siebie zwykle na pyłku lub pyłku. Te kryształy glukozy spadają następnie na dno słoika. Problem z krystalizacją polega na tym, że gdy glukoza jest oddzielona od miodu, resztki płynu zawierają większy procent wody. Drożdże, teraz z wystarczającą ilością wody i cukru powoduje, że miód fermentuje. Dlatego krystalizujący miód może fermentować szybciej niż miód niekrystalizowany. Temperatura może wpływać na krystalizację. Miód najlepiej przechowywać powyżej 50ºF. Naukowcy doszli również do wniosku, że miód usuwany z grzebienia i przetwarzany za pomocą ekstraktorów i pomp częściej krystalizuje się niż miód pozostawiony w grzebieniu z powodu drobnych cząstek stałych wprowadzanych do kryształów. Inne czynniki, które przyczyniają się do krystalizacji to kurz, pęcherzyki powietrza i pyłki w miodzie. Krystalizacja nie zawsze jest zła. Miód kremowy (do smarowania) zależy od kontrolowanej krystalizacji. Podczas gdy naturalna krystalizacja tworzy ziarniste kryształy, kontrolowana krystalizacja tworzy gładki i kremowy produkt.

ogrzewanie miodu może również powodować zmiany chemiczne. Czasami miód ciemnieje z powodu procesu znanego jako reakcja Maillarda. Ponieważ miód jest lekko kwaśny o pH około czterech, brązowienie może czasami wystąpić z czasem. Dzieje się tak dlatego, że aminokwasy w miodzie zaczynają reagować z cukrami. Karmelizacja, brązowienie cukru, jest spowodowane, gdy ogrzewanie zaczyna łamać wiązania molekularne w miodzie. Gdy te wiązania są zerwane, a następnie ponownie tworzą, karmelizowany cukier jest wynikiem. Ciepło może również wpływać zarówno na miód, jak i syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy. Podczas podgrzewania fruktozy może czasami tworzyć się HMF (hydroksymetylofurfural). HMF jest zabójcze dla pszczół. HMF może tworzyć się w stosunkowo niskich temperaturach(110-115oF.) Jeśli pszczoły miodne są karmione syropem kukurydzianym o wysokiej zawartości fruktozy, który był przechowywany lub transportowany w gorących warunkach, może to je zabić.

ciepło i krystalizacja mogą również wpływać na kolor miodu. Kryształy w miodzie spowodują, że pojawi się jaśniejszy kolor. Dlatego kremowy miód ma jaśniejszy kolor. W naturze kolor miodu wynika zwykle z rodzaju nektaru kwiatowego, z którego pochodzi miód. W związku z tym miód zbierany jesienią będzie zwykle różnił się kolorem niż miód zbierany wiosną. To dlatego, że różne kwiaty są w rozkwicie. USDA klasyfikuje miód w siedmiu kategoriach kolorystycznych: woda biały, extra biały, biały, extra jasny bursztyn, jasny bursztyn, bursztyn i ciemny bursztyn. Jasne kolory miodu najczęściej mają łagodniejszy smak niż ciemniejsze miody.

miód jest hydroskopowy. To znaczy, że zbiera wilgoć. Jeśli zostanie odsłonięty, miód zacznie zbierać wilgoć z atmosfery. Ta dodatkowa wilgoć w miodzie pozwoli drożdżom rozpocząć proces fermentacji. Zwykle miód ma niską zawartość wilgoci, co pomaga w konserwacji. Jeśli jednak jego wilgotność wzrośnie powyżej 25%, zacznie fermentować. Dlatego zbieranie miodu z ula to dobry pomysł. Ma niższą zawartość wilgoci i jest znacznie mniej podatne na fermentację.

miód jest produkowany w każdym stanie USA. USDA szacuje, że w USA jest ponad 266 milionów Kolonii, przy czym średnia Kolonia produkuje 59 funtów miodu. To, co sprawia, że te liczby są najbardziej niezwykłe, to to, że miód nie jest stworzony przez człowieka. Kieruje nim tylko człowiek. Prawdziwymi chemikami w produkcji miodu są pszczoły. Ich zdolność do poszukiwania i przekształcania nektaru w miód zaowocowała dosłownie setkami różnych odmian kwiatowych miodu. Niezłe statystyki.

węglowodany i słodycz miodu. National Honey Board. (1995).

miód: Przewodnik po słodziku Natury. National Honey Board. Firestone, CO. (2005).

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

Kappico, Jenifer T., Asuka Suzuki i Nobuko Hongu. Czy miód to to samo co cukier? University of Arizona: College of Agriculture and Life Science Cooperative Extension. AZ1577 (2012)

Manyi-Loh, Christy E., Roland N. Ndip, and Anna M. Clarke. Volatile Compounds in Honey: a Review on their Involvement in Aroma, Botanical Origin Determination and Potential Biomedical Activities. Journal of Internal Molecular Science (2011); 12 (12): 9514-9532.

Sammut, Dave. Opowieść w Żądle. Chemia w Australii (2015): 18-21.

Viuda-Martos, Manuel, et al. Profil aromatu i właściwości fizyko-chemiczne miodu rzemieślniczego z Tabasco w Meksyku. International Journal of Food Science &

Sharla Riddle jest emerytowanym pedagogiem i niezależną autorką. Została nazwana Huddleston Scholar, Tandy Scholar I RadioShack Science Chair. Jej poprzednie artykuły ukazywały się w Bee Culture, Teaching Today i Gifted Child Today magazines.