av: Sharla Riddle

honungsbin är kemister. Med hjälp av enzymer och uttorkning kan dessa forskare i den naturliga världen ändra sockret i nektar till en övermättad kraftmat.

det är ingen liten prestation-honung består av minst 181 komponenter. Dess unika smak är ett resultat av komplexa kemiska processer, varför sockersirapsubstitut bara inte kan jämföra. De kan inte efterlikna Moder Naturens kemiska know-how. Bara förra året producerade bin i USA hela 158 miljoner pund honung. Det är mycket kemi.

honung består mestadels av sockerarter glukos och fruktos. Det är vad forskare kallar en övermättad lösning. När socker rörs om i ett glas vatten lämnas vanligtvis lite socker längst ner. Det beror på att vattnet (lösningsmedlet) bara löser upp en viss mängd. Men om vattnet värms upp kan mer socker lösas. Följaktligen kan värme, enzymer eller andra kemiska medel vid övermättnad öka mängden material upplöst. Dessa lösningar tenderar att kristallisera lätt. Sirap, fudge och honung anses alla vara övermättade lösningar. På grund av dess övermättnad och låga vatteninnehåll (15-18%) är honung viskös. Det betyder att det är ganska tjockt i konsistens och ibland är det fast. Dess huvudingredienser är kolhydrater (sockerarter) men det innehåller också vitaminer, mineraler, aminosyror, enzymer, organiska syror, pollen, doft och smakföreningar.

all honung börjar med nektar. Medan honung är viskös och har ett lågt vatteninnehåll är nektar cirka 80% vatten. Det är en mycket tunn lösning – färglös och inte alls lika söt som honung. Det är också kemiskt annorlunda. Genom användning av enzymer kan bin omvandla det komplexa sockret i nektar till enklare sockerarter. Därför smälter honung lättare än vanligt bordsocker. Dess sockerarter (glukos och fruktos) är enklare än sackaros (bordsocker).

sockerarter kallas ibland ” söta kolhydrater.”(Kolhydrater är en av de tre primära klasserna av livsmedel, tillsammans med proteiner och fetter.) Vissa sockerarter som glukos och fruktos är enkla, medan andra som sackaros (bordsocker) är mer komplexa. En honungsbiets hemliga vapen är dess förmåga att ändra dessa komplexa sockerarter som finns i blomnektar till enkla sockerarter. Denna process kallas hydrolys. För att ändra sackaros (bordsocker) till glukos och fruktos måste värme, syror eller enzymer tillsättas. Det är en komplicerad process i labbet. Men när det gäller honungskemi är bin (och deras enzymer) mycket effektivare än forskare.

eftersom 95 till 99.9 % av de fasta ämnena i honung är sockerarter, för att förstå honung är det nödvändigt att förstå socker. Rent rörsocker är nästan allt sackaros. Det kallas en disackarid och bildas när två enkla sockerarter förenas. Det är därför det ibland kallas en ”dubbel socker.”Sackaros, som finns i nektar, är gjord av enkla sockerarter glukos och fruktos. Dessa enkla sockerarter kallas monosackarider, vilket betyder ”ett socker.”Även om fruktos och glukos har samma kemiska formel (C6H12O6), är de två olika sockerarter. Det beror på att deras atomer är ordnade annorlunda. Denna skillnad i atomarrangemang gör fruktosmak mycket sötare än glukos. Honung är också lite sötare än bordsocker, eftersom honung innehåller mer fruktos.honungsbin samlar inte bara nektar, de ändrar nektar kemiskt. De producerar ett enzym som kallas invertas i sina spottkörtlar. Enzymer är organiska föreningar som påskyndar en biokemisk reaktion. Dessa enzymer används inte i reaktionen, så de kan användas om och om igen. Efter att nektar har samlats av biet tillsätts invertas. Detta enzym hjälper till att ändra sackaros i lika delar glukos och fruktos. Det är början på honung. Andra enzymer hjälper också honung att smaka bättre. Amylas är ett enzym som hjälper till att bryta ner amylos till glukos. Glukos är lättare att smälta och det är det som gör honung sötare. Ett annat enzym, glukosoxidas, bryter sedan ner glukosen och stabiliserar honungens pH. Katalas ändrar väteperoxid till vatten och syre. Detta håller väteperoxidhalten låg. (Även om vissa människor tror att väteperoxiden i honung är det som hjälper till att bevara den, beror det förmodligen mer på dess svagt sura pH och låga vatteninnehåll.)

liksom alla bra kemister följer bin ett protokoll för att göra honung. Forager bin drar in nektar genom sin proboscis (halmliknande tunga.) De lägger sedan invertas medan de bär nektar. Detta invertas börjar bryta ner sackaros till glukos och fruktos i honungsmagen (gröda). Foragers överför sedan nektar till husbina, där fler enzymer tillsätts. Denna enzymtillsatsprocess fortsätter varje gång en annan bi plockar upp nektar. Husbina regurgitate och dricker nektar igen under en 20-minutersperiod, vilket ytterligare bryter ner sockerarterna. När nektar är ca 20% vatten, deponeras den på honungskakan, där bina fläktar den för att påskynda förångningsprocessen och kondensera honungen ytterligare. Bin stannar när vattenkoncentrationen är mellan 17-18% och flyttar den till lagringsplatsen. Således har en övermättad lösning bildats genom användning av avdunstning och enzymer.liksom alla övermättade lösningar tenderar honung att kristallisera. Kristallisering uppstår när långa kedjor av glukos (polysackarider) i honungen bryts ner. Glukosmolekylerna börjar hålla fast vid varandra vanligtvis på en fläck av damm eller pollen. Dessa glukoskristaller faller sedan till botten av burken. Problemet med kristallisering är att när glukosen separeras från honungen innehåller kvarvarande vätska en högre andel vatten. Jäst, nu med tillräckligt med vatten och socker får honungen att jäsa. Det är därför honung som kristalliserar kan jäsa snabbare än icke-kristalliserad honung. Temperaturen kan påverka kristalliseringen. Honung lagras bäst över 50 UBICF. Forskare har också dragit slutsatsen att honung som tas bort från kammen och bearbetas med extraktorer och pumpar är mer benägna att kristallisera än honung kvar i kammen på grund av det fina partikelformiga ämnet som införs för kristaller att börja på. Andra faktorer som bidrar till kristallisering är damm, luftbubblor och pollen i honungen. Kristallisering är inte alltid dålig. Creamed (spridbar) honung beror på kontrollerad kristallisering. Medan naturlig kristallisering skapar korniga kristaller skapar kontrollerad kristallisering en slät och krämig produkt.

uppvärmning av honung kan också orsaka kemiska förändringar. Ibland mörknar honung på grund av en process som kallas Maillard-reaktionen. Eftersom honung är något sur med ett pH på cirka fyra kan brunning ibland uppstå över tiden. Detta beror på att aminosyrorna i honung börjar reagera med sockerarterna. Karamellisering, brunning av socker, orsakas när uppvärmning börjar bryta de molekylära bindningarna i honungen. När dessa bindningar bryts och sedan omformas är karamelliserat socker resultatet. Värme kan också påverka både honung och majssirap med hög fruktos. När fruktos upphettas kan HMF (hydroximetylfurfural) ibland bildas. HMF är dödligt för bin. HMF kan bildas vid relativt låga temperaturer (110-115of.) Om honungsbin matas med majssirap med hög fruktos som har lagrats eller transporterats under heta förhållanden kan det döda dem.

värme och kristallisering kan också påverka färgen på honung. Kristaller i honung kommer att få den att bli ljusare i färg. Därför är creamed honung ljusare i färg. I naturen beror färgen på honung vanligtvis på den typ av blomnektar från vilken honungen härleddes. Följaktligen skiljer sig honung som samlas på hösten vanligtvis i färg än honung som samlas på våren. Det beror på att olika blommor blommar. USDA klassificerar honung i sju färgkategorier: vattenvit, extra vit, vit, extra ljus bärnsten, ljus bärnsten, bärnsten och mörk bärnsten. Ljusa färger av honung har oftast en mildare smak än mörkare honung.

honung är hydroskopisk. Det betyder att det samlar fukt. Om det lämnas avtäckt börjar honung samla fukt från atmosfären. Denna extra fukt i honungen gör att jästen kan börja jäsningsprocessen. Normalt har honung en låg fukthalt som hjälper till att bevara. Om emellertid dess fuktinnehåll stiger över 25% börjar det jäsas. Därför är det bra att samla in capped honung från en bikupa. Den har en lägre fukthalt och är mycket mindre benägna att jäsa.

honung produceras i varje stat i USA. USDA uppskattar att det finns över 266 miljoner kolonier i USA med den genomsnittliga kolonin som producerar 59 pund honung. Det som gör dessa siffror mest anmärkningsvärda är att honung inte är konstgjord. Det styrs bara av människan. De sanna kemisterna i produktionen av honung är bin. Deras förmåga att söka och omvandla nektar till honung har resulterat i bokstavligen hundratals olika blommiga sorter av honung. Det är lite söt statistik.

kolhydrater och sötma av honung. National Honey Board. (1995).

honung: en referensguide till Naturens sötningsmedel. Nationella Honey Board. Firestone, CO. (2005).

Janini, Thomas E. kemi av honung. Ohio State University College of Food, jordbruks-och miljövetenskap. (2014).det är en av de mest kända. Är honung samma som socker? University of Arizona: College of Agriculture och Life Science kooperativ förlängning. AZ1577 (2012).

Manyi-Loh, Christy E., Roland N. Ndip och Anna M. Clarke. Flyktiga föreningar i honung: En översyn av deras engagemang i Arom, bestämning av botaniskt ursprung och potentiella biomedicinska aktiviteter. Journal of Internal Molecular Science (2011); 12 (12): 9514-9532.

Sammut, Dave. Berättelsen i Sting. Kemi i Australien (2015): 18-21.

Viuda-Martos, Manuel, et al. Aromprofil och fysikalisk-kemiska egenskaper hos hantverksmässig honung från Tabasco, Mexiko. International Journal of Food Science & teknik 45.6 (2010): 1111-1118.

Sharla Riddle är en pensionerad lärare och frilansförfattare. Hon har utsetts till Huddleston Scholar, Tandy Scholar och RadioShack Science Chair. Hennes tidigare artiklar har dykt upp i bi-kultur, Undervisning idag och begåvade barn idag tidskrifter.