de: Sharla Riddle

albinele sunt chimiști. Folosind enzime și deshidratare, acești oameni de știință din lumea naturală sunt capabili să schimbe zahărul din nectar într-un aliment de putere suprasaturat.

nu este un lucru mic-mierea este compusă din cel puțin 181 de componente. Gustul său unic este rezultatul proceselor chimice complexe, motiv pentru care înlocuitorii siropului zaharos nu se pot compara. Nu pot imita cunoștințele chimice ale Mamei Natură. Numai anul trecut, albinele din Statele Unite au produs 158 de milioane de lire sterline de miere. Aceasta este o mulțime de chimie.

mierea este compusă în principal din zaharuri glucoză și fructoză. Este ceea ce oamenii de știință numesc o soluție suprasaturată. Când zahărul este agitat într-un pahar cu apă, un pic de zahăr este de obicei lăsat în partea de jos. Asta pentru că apa (solventul) va dizolva doar o anumită cantitate. Dar, dacă apa este încălzită, se poate dizolva mai mult zahăr. În consecință, în suprasaturare, căldura, enzimele sau alți agenți chimici pot crește cantitatea de material dizolvat. Aceste soluții tind să cristalizeze cu ușurință. Siropul, fudge-ul și mierea sunt considerate soluții suprasaturate. Datorită suprasaturării și conținutului scăzut de apă (15-18%), mierea este vâscoasă. Asta înseamnă că este destul de gros în consistență și, uneori, este solid. Principalele sale ingrediente sunt carbohidrații (zaharuri), dar conține, de asemenea, vitamine, minerale, aminoacizi, enzime, acizi organici, polen, compuși de parfum și aromă.

toată mierea începe cu nectarul. În timp ce mierea este vâscoasă și are un conținut scăzut de apă, nectarul este de aproximativ 80% apă. Este o soluție foarte subțire-incoloră și nu la fel de dulce ca mierea. De asemenea, este diferit din punct de vedere chimic. Prin utilizarea enzimelor, albinele sunt capabile să transforme zahărul complex din nectar în zaharuri mai simple. Acesta este motivul pentru care mierea este mai ușor digerată decât zahărul obișnuit de masă. Zaharurile sale (glucoză și fructoză) sunt mai simple decât zaharoza (zahăr de masă).

zaharurile sunt uneori numite „carbohidrați dulci”.”(Carbohidrații sunt una dintre cele trei clase primare de alimente, împreună cu proteinele și grăsimile.) Unele zaharuri precum glucoza și fructoza sunt simple, în timp ce altele precum zaharoza (zahărul de masă) sunt mai complexe. Arma secretă a unei albine este capacitatea sa de a schimba aceste zaharuri complexe găsite în nectarul florilor în zaharuri simple. Acest proces se numește hidroliză. Pentru a schimba zaharoza (zahărul de masă) în glucoză și fructoză, trebuie adăugate căldură, acizi sau enzime. E un proces complicat în laborator. Dar, când vine vorba de chimia mierii, albinele (și enzimele lor) sunt mult mai eficiente decât oamenii de știință.

deoarece 95 la 99.9% din solidele din miere sunt zaharuri, pentru a înțelege mierea, este necesar să înțelegem zahărul. Zahărul pur din trestie este aproape toată zaharoza. Se numește dizaharidă și se formează atunci când două zaharuri simple sunt unite. De aceea este uneori numit „zahăr dublu”.”Zaharoza, care se găsește în nectar, este făcută din zaharurile simple glucoză și fructoză. Aceste zaharuri simple sunt numite monozaharide, ceea ce înseamnă „un zahăr.”Chiar dacă fructoza și glucoza au aceeași formulă chimică (C6H12O6), sunt două zaharuri diferite. Asta pentru că atomii lor sunt aranjați diferit. Această diferență în aranjamentul atomic face ca fructoza să aibă un gust mult mai dulce decât glucoza. Mierea este, de asemenea, puțin mai dulce decât zahărul de masă, deoarece mierea conține mai multă fructoză.

albinele nu adună doar nectarul, ci schimbă nectarul chimic. Ele produc o enzimă numită invertază în glandele salivare. Enzimele sunt compuși organici care accelerează o reacție biochimică. Aceste enzime nu sunt consumate în reacție, deci pot fi utilizate din nou și din nou. După ce nectarul este adunat de albine, se adaugă invertază. Această enzimă ajută la schimbarea zaharozei în părți egale glucoză și fructoză. E începutul mierii. Alte enzime ajută și mierea să aibă un gust mai bun. Amilaza este o enzimă care ajută la descompunerea amilozei în glucoză. Glucoza este mai ușor de digerat și este ceea ce face mierea mai dulce. O altă enzimă, glucoza oxidază, apoi descompune glucoza și stabilizează pH-ul mierii. Catalaza schimbă peroxidul de hidrogen în apă și oxigen. Acest lucru menține conținutul de peroxid de hidrogen scăzut. (Chiar dacă unii oameni cred că peroxidul de hidrogen din miere este ceea ce ajută la conservarea acestuia, probabil se datorează mai mult pH-ului său ușor acid și conținutului scăzut de apă.ca orice chimist bun, albinele urmează un protocol pentru a face miere. Albinele furajere atrag nectarul prin proboscis (limbă asemănătoare paielor.) Apoi adaugă invertază în timp ce poartă nectarul. Această invertază începe să descompună zaharoza în glucoză și fructoză în stomacul de miere (cultură). Furajele transferă apoi nectarul către albinele de casă, unde se adaugă mai multe enzime. Acest proces de adăugare de enzime continuă de fiecare dată când o altă albină preia nectarul. Albinele regurgitează și re-beau nectarul pe o perioadă de 20 de minute, ceea ce descompune și mai mult zaharurile. Când nectarul este de aproximativ 20% apă, acesta este depus pe fagure, unde albinele îl ventilează pentru a accelera procesul de evaporare și a condensa în continuare Mierea. Albinele se opresc atunci când concentrația apei este cuprinsă între 17-18% și o mută în locul de depozitare. Astfel, prin utilizarea evaporării și a enzimelor, sa format o soluție suprasaturată.ca orice soluție suprasaturată, mierea tinde să cristalizeze. Cristalizarea are loc atunci când lanțurile lungi de glucoză (polizaharide) din miere sunt defalcate. Moleculele de glucoză încep să se lipească una de cealaltă, de obicei pe un fir de praf sau polen. Aceste cristale de glucoză cad apoi pe fundul borcanului. Problema cu cristalizarea este că atunci când glucoza este separată de miere, lichidul rămas conține un procent mai mare de apă. Drojdia, acum cu suficientă apă și zahăr, face ca mierea să fermenteze. De aceea, mierea care cristalizează poate fermenta mai repede decât mierea necristalizată. Temperatura poate afecta cristalizarea. Mierea se păstrează cel mai bine peste 50 de kilograme. Cercetătorii au ajuns, de asemenea, la concluzia că mierea scoasă din pieptene și prelucrată cu Extractoare și pompe este mai probabil să cristalizeze decât mierea rămasă în pieptene din cauza particulelor fine introduse pentru ca cristalele să înceapă. Alți factori care contribuie la cristalizare sunt praful, bulele de aer și polenul din miere. Cristalizarea nu este întotdeauna rea. Mierea cremă (tartinabilă) depinde de cristalizarea controlată. În timp ce cristalizarea naturală creează cristale granulate, cristalizarea controlată creează un produs neted și cremos.

încălzirea mierii poate provoca și modificări chimice. Uneori, mierea se întunecă din cauza unui proces cunoscut sub numele de reacția Maillard. Deoarece mierea este ușor acidă cu un pH de aproximativ patru, rumenirea poate apărea uneori în timp. Acest lucru se datorează faptului că aminoacizii din miere încep să reacționeze cu zaharurile. Caramelizarea, rumenirea zahărului, este cauzată atunci când încălzirea începe să rupă legăturile moleculare din miere. Când aceste legături sunt rupte și apoi re-formate, zahărul caramelizat este rezultatul. Căldura poate afecta, de asemenea, atât mierea, cât și siropul de porumb bogat în fructoză. Când fructoza este încălzită, HMF (hidroximetilfurfural) se poate forma uneori. HMF este mortal pentru albine. HMF se poate forma la temperaturi relativ scăzute (110-115of. Dacă albinele sunt hrănite cu sirop de porumb bogat în fructoză care a fost depozitat sau transportat în condiții fierbinți, le-ar putea ucide.

căldura și cristalizarea pot afecta, de asemenea, culoarea mierii. Cristalele din miere vor face ca aceasta să pară mai deschisă la culoare. De aceea, mierea cremă este mai deschisă la culoare. În natură, culoarea mierii se datorează de obicei tipului de nectar de flori din care provine mierea. În consecință, mierea colectată toamna va diferi de obicei prin culoare decât mierea colectată primăvara. Asta pentru că diferite flori sunt în floare. USDA clasifică mierea în șapte categorii de culori: apă albă, extra albă, albă, chihlimbar extra deschis, chihlimbar deschis, chihlimbar și chihlimbar închis. Culorile deschise ale mierii au cel mai adesea o aromă mai blândă decât mierea mai închisă.

mierea este hidroscopică. Asta înseamnă că colectează umezeala. Dacă este lăsată neacoperită, mierea va începe să colecteze umezeala din atmosferă. Această umiditate suplimentară în miere va permite drojdiei să înceapă procesul de fermentare. În mod normal, Mierea are un conținut scăzut de umiditate care ajută la conservare. Dacă, totuși, conținutul său de umiditate crește peste 25%, va începe să fermenteze. De aceea, colectarea mierii acoperite dintr-un stup de albine este o idee bună. Are un conținut mai scăzut de umiditate și este mult mai puțin probabil să fermenteze.

mierea este produsă în fiecare stat al SUA. USDA estimează că există peste 266 de milioane de colonii în SUA, cu o colonie medie care produce 59 de kilograme de miere. Ceea ce face aceste numere Cele mai remarcabile este că mierea nu este făcută de om. Este ghidat doar de om. Adevărații chimiști în producția de miere sunt albinele. Capacitatea lor de a căuta și de a transforma nectarul în miere a dus la sute de soiuri florale diferite de miere. Acestea sunt câteva statistici dulci.

carbohidrații și dulceața mierii. Consiliul Național Al Mierii. (1995).

miere: un ghid de referință pentru îndulcitorul naturii. Consiliul Național Al Mierii. Firestone, CO. (2005).

Janini, Thomas E. chimia mierii. Universitatea de Stat din Ohio Colegiul de științe alimentare, agricole și de mediu. (2014).Kappico, Jenifer T., Asuka Suzuki și Nobuko Hongu. Mierea este la fel ca zahărul? Universitatea din Arizona: Colegiul de Agricultură și extinderea Cooperativă a științelor vieții. AZ1577 (2012).

Manyi-Loh, Christy E., Roland N. Ndip și Anna M. Clarke. Compușii volatili din miere: o revizuire a implicării lor în aromă, determinarea originii botanice și potențialele activități Biomedicale. Jurnalul de științe moleculare interne(2011); 12 (12): 9514-9532.

Sammut, Dave. Povestea din intepatura. Chimie în Australia (2015): 18-21.

Viuda-Martos, Manuel, și colab. Profilul aromei și proprietățile fizico-chimice ale mierii Artizanale din Tabasco, Mexic. Jurnalul Internațional de științe Alimentare & tehnologie 45.6 (2010): 1111-1118.Sharla Riddle este un educator pensionar și autor independent. A fost numită Huddleston Scholar, Tandy Scholar și RadioShack Science Chair. Articolele sale anterioare au apărut în revistele Bee Culture, Teaching Today și Gifted child Today.