Физические свойства меда. Состав меда

Углеводы и вода являются основными компонентами меда, благодаря чему физические качества определяются количеством и соотношением между отдельными сахарами и водой. Несмотря на то, что глюкоза и фруктоза составляют в среднем 84% сухого вещества меда, его свойства отличаются от свойств растворов инвертного сахара той же концентрации. Это объясняется присутствием в меде других сахаров и несахарных компонентов (олигосахариды, белки, другие коллоидные вещества, минеральные соли и т.д.), находящихся в меде.

Отдельные компоненты оказывают влияние на какое-либо одно или несколько качеств меда. Например, от количества воды зависят коэффициент рефракции, вязкость и удельная плотность. Оптическая активность связана с количеством и соотношением между углеводами, а электропроводность зависит от наличия всех минеральных веществ.

Благодаря тому, что состав меда зависит от ботанического происхождения, а он всегда различен, то и физические качества разных сортов и видов меда неодинаковы.

Плотность – это масса на единицу объема, а удельная плотность – отношение между массой определенного объема вещества и массой того же объема воды. Удельная плотность меда изменяется ,как и коэффициент рефракции, в зависимости от водности меда. Эта связь является однозначной. Определение удельной плотности позволяет установить водность меда.

Подобно другим физическим качествам вязкость меда зависит от его состава и водности. Чем выше удельная масса и чем ниже водность меда, тем выше его вязкость. Она зависит от химического состава меда – от соотношения между моносахаридами, олигосахаридами, белками и другими высокомолекулярными веществами. Вот почему два вида меда с одинаковой вязкостью могут иметь разную вязкость. Большое влияние на вязкость меда оказывает температура. При повышении температуры вязкость меда снижается, а при понижении – возрастает. Вязкость меда имеет большое практическое значение при центрифугировании, фильтровании, при очистке и расфасовке меда. Вязкость меда выражается в пуазах.

Тиксотропия – это особое свойство верескового меда (растения – вереск обыкновенный) при помешивании и раструске снижать свою вязкость и после прекращения этих манипуляций, восстанавливать свою первоначальную вязкость. Тиксотропия меда объясняется наличием в нем большого количества коллоидных веществ (протеинов). При удалении этих коллоидов мед теряет это свойство.

Водные растворы меда обладают оптической активностью, другими словами, могут вращать плоскость поляризационного света. Оптическая активность является функцией количественных соотношений между углеводами. Количественный и качественный состав сахаров зависят от ботанического происхождения меда и поэтому оптическая активность различных его видов неодинакова. Из содержащихся в меде сахаров, фруктоза вращает поляризованный луч влево, а глюкоза, все дисахариды, трисахариды и более высшие олигосахариды – вправо. Обычно нектарный мед обладает отрицательной оптической активностью ( - ), т.е. относится к левовращающим, а падевый мед относится к положительным (+) – правовращающим. Самое большое влияние на оптическую активность оказывает соотношение между фруктозой и глюкозой и количеством олигосахаридов. Акациевый и каштановый меды имеют высокое соотношение фруктозы к глюкозе и поэтому обладают высокой отрицательной активностью, а падевый, содержащий большое количество олигосахаридов, обладает высокой положительной оптической активностью, т.е. вращает поляризованный луч вправо.

Электропроводность растворов пчелиного меда, хотя и очень незначительна по сравнению с электропроводностью минеральных солей, кислот и оснований, обусловлена содержащимися в меде минеральными веществами, органическими кислотами и белками. Специфическая электропроводность неразбавленного меда та же, что и у дистиллированной воды. При разбавлении водой электропроводность меда увеличивается, достигая максимума на базе 20-30% растворов. Существует ясно выраженная зависимость между происхождением меда и специфической электропроводностью. Каштановый и падевый меды отличаются высокой электропроводностью, а акациевый и акациево-луговой – более низкой. Каштановый и падевый меды содержат больше минеральных солей, обуславливающих высокую электропроводность. Специфическая электропроводность принадлежит к показателям, которые позволяют сделать заключение о происхождении меда и, главным образом, отличить падевый мед от нектарного. Пчелиный мед является пересыщенным раствором глюкозы и спонтанно переходит в состояние равновесия путем кристаллизации избытка глюкозы. Склонность меда к кристаллизации зависит от его состава и условий хранения. Нектарные виды меда (акациевый, каштановый) не кристаллизуются или же кристаллизуются медленно, а другие виды (рапсовый, падевый) кристаллизуются в первые дни после центрифугирования или даже еще в восковых ячейках сотов. Кристаллизация может быть мелко- и крупнозернистой. Мелкие кристаллы образуются в необогреваемом меде или в меде, который кристаллизуется самопроизвольно при добавлении к нему мелкозернистого меда. Когда мед кристаллизуется медленно или когда естественные кристаллы предварительно разрушены путем нагревания, образуются крупные кристаллы. Кристаллизуется глюкоза, а фруктоза остается в верхнем слое в жидком состоянии. Чем больше в меде фруктозы и воды, тем медленнее происходит кристаллизация. Быстро кристаллизуется падевый мед, содержащий большое количество мелецитозы. Если падевый мед содержит эрлозу, то он не кристаллизуется. Склонность меда к кристаллизации зависит от соотношения фруктозы к глюкозе, и глюкозы к воде. Если соотношение глюкозы к воде ниже 1,7, то мед не кристаллизуется. Если оно выше 2,1, то кристаллизация происходит быстро. Чем выше отношение фруктозы к глюкозе, тем медленнее протекает кристаллизация. Если содержание глюкозы в меде ниже 30%, то мед вообще не кристаллизуется. На кристаллизацию оказывают влияние и другие факторы – например, наличие зародышевых кристаллов, температура хранения меда и т.д. Если путем нагревания или фильтрования удалить зародышевые кристаллы, то даже быстро кристаллизующиеся виды меда длительное время остаются жидкими. Наиболее быстро кристаллизация меда происходит при температуре 10-15ºС. При более низкой температуре нарастание кристаллов затрудняется вследствие уменьшенной диффузии, а при высоких температурах повышается растворимость сахаров.

Гидроскопичность пчелиного меда обусловлена высоким содержанием сахаров. При соприкосновении с воздухом мед поглощает или отдает воду в зависимости от его водности и удельной влажности воздуха. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не наступит равновесие. Вследствие высокой вязкости меда вода его поверхностного слоя абсорбируется и очень медленно проникает в глубину. Например, поверхностный слой меда с содержанием воды 22,5%, сохраняемого при влажности воздуха 86%, через 7 дней содержит 26% воды, причем на глубине 2 см. количество воды на изменяется, Через 24 дня содержание воды в поверхностном слое достигает 29,6%, а на глубине 2 см. – 23%. Это создает благоприятные условия для брожения в поверхностном слое. При соприкосновении с сухим воздухом вода испаряется и поверхностный слой покрывается сухой пленкой, которая препятствует дальнейшему ее испарению. Необходимо помнить, что поглощение и испарение воды связано с температурой воздуха.

Специфическая теплоемкость выражается количеством тепла, необходимого для повышения температуры на 1ºС единицы массы вещества. Величина этого показателя для меда – 2260-2679 Дж/кг.К.

Теплопроводность пчелиного меда зависит прежде всего от его температуры, а в известной мере на нее оказывает влияние и водность меда. При повышении температуры и снижении водности теплопроводность меда повышается. При 21ºС в зависимости от водности теплопроводность от 0,523 до 0,540 Вт/м.К., а при 49ºС – от 0,552, до 0,573 и т.д.

Теплоемкость и теплопроводность меда имеют большое практическое значение при нагревании и охлаждении меда во время технологических процессов его обработки. Поверхностное натяжение является также важным свойством меда. С ним связана его пенистость при обработке, оно зависит от количества коллоидных веществ в меде. Калорийность 100 г. меда в среднем составляет 1272 Дж (304 кал.).