Кристаллизация меда
Прислано muhomor67 января 10 2010 19:35:21
Кристаллизация меда
Процесс образования и роста кристаллов называется кристаллизацией.
Кристаллизация меда является естественным физическим процессом, начинающемся в любом меде рано или поздно. При этом не происходит никаких химических изменений кристаллизующегося вещества. Основным условием кристаллизации меда является перенасыщенность раствора. Он не стабилен и постепенно переходит в стабильное, насыщенное состояние за счет кристаллизации избыточного сахара, особенно глюкозы. С кристаллизацией снижается уровень насыщенности раствора. Если раствор перестает быть перенасыщенным, то процесс кристаллизации прекращается.
В зависимости от различных факторов, влияющих на кристаллизацию, кристаллизовавшийся мед может иметь разную степень зернистости: маслянистую, мелко- средне- крупнозернистую.
Факторами, оказывающими значительное влияние на процесс кристаллизации, являются: сахарный спектр меда, содержание воды, температура и продолжительность хранения, наличие зародышей кристаллов и различные мероприятия по обработке меда.
Сахарный спектр зрелого меда представлен в основном глюкозой и фруктозой. Цветочные меды содержат около 70-80%, падевые меды примерно 50-65% редуцирующих сахаридов. Эти оба моносахарида частично происходят из исходных веществ или образуются из содержащейся в них сахарозы под воздействием выделяемых пчелами ферментов. В меде оба эти сахара содержатся в различных соотношениях. Чаще всего преобладает фруктоза, количество которой составляет 34-41%, в то время как содержание глюкозы колеблется от 28 до 35%. Новые методы анализа сахара показали, что сахарный спектр меда очень широк. Однако кристаллизация меда в значительной степени определяется количественным соотношением фруктозы и глюкозы.
Соотношение фруктозы и глюкозы является одним из параметров, позволяющих заранее оценить интенсивность кристаллизации меда. Меды с высоким содержанием фруктозы (например, гречишный) кристаллизуются очень медленно, а кристаллизовавшись, склонны к размягчению и расслаиванию. Кристаллы глюкозы при этом опускаются вниз, а сверху собирается темная, богатая фруктозой жидкость. Такие меды нелегко сбыть, поскольку они выглядят как испорченный продукт. Скорость роста кристаллов можно даже выразить математической формулой.
На ход кристаллизации меда оказывает значительное влияние не только соотношение фруктозы к глюкозе, но и соотношение «чистой» глюкозы к воде. Если это соотношение больше чем 2:1, то, безусловно, следует рассчитывать на кристаллизацию. При соотношении меньше 1,7 мед с большой долей вероятности останется жидким. Меды с содержанием воды от 15 до 18% проявляют выраженную тенденцию к кристаллизации, в то время как меды с содержанием воды выше 18% кристаллизуются менее интенсивно вследствие понижения концентрации сахара. Менее интенсивно кристаллизуются также меды с пониженным содержанием воды, которые остаются жидкими дольше в результате своей высокой вязкости. Мелкозернистую, мягкую и пластичную консистенцию при кристаллизации приобретают, как правило, меды с содержанием воды от 17 до 18%. Меды с очень низким содержанием воды в кристаллическом состоянии часто бывают твердыми «как камень». Меды с более высоким содержанием воды остаются более мягкими. За счет смешивания медов с разным содержанием воды можно получить оптимальное значение влажности и добиться хорошей консистенции.
На кристаллизацию меда большое влияние оказывает также температура. Низкая температура хранения замедляет процесс кристаллизации, так как за счет повышенной вязкости меда снижается скорость молекулярной диффузии. При повышенной температуре мед кристаллизуется с образованием крупных кристаллов. Если мед хранить при температуре ниже -45 °С, то он затвердевает не замерзая. Причиной тому является высокая концентрация сахара, значительно снижающая точку замерзания. Кристаллизация тоже прекращается, поскольку в результате ограниченного движения молекул прекращается образование зародышевых кристаллов. Этот эффект можно наблюдать уже при хранении меда при температуре 10 °С и ниже. При низких температурах образование кристаллов в меде почти не происходит. Меды, в которые вносились стартерные зародышевые кристаллы, оставались при -1 °С жидкими на протяжении двух лет.
Оптимальной в отношении кристаллизации меда является температура хранения от 10 до 18.°С Чтобы избежать снижения качества меда, лучше придерживаться нижней границы. По Дайсу меды быстрей всего кристаллизуются при постоянной температуре 14 °С.
Температура хранения кристаллизовавшегося меда оказывает влияние на его консистенцию и пластичность. Салообразные меды лучше хранить в прохладном месте, а для крупнозернистых медов больше подходит комнатная температура. Меды средней консистенции остаются пластичными в большем температурном диапазоне.
Если мед хранится при температуре выше 25 °С, то кристаллизация замедляется, поскольку с увеличением температуры снижается степень насыщенности меда глюкозой. При температуре хранения выше 30 °С начало кристаллизации задерживается на месяцы. Мед можно сохранять в жидком состоянии на протяжении длительного времени, если сначала выдержать его не менее 5 недель при температуре 0 °С, а затем хранить при 14 °С. Меды, обработанные таким образом, остаются жидкими в течение двух лет.
За счет целенаправленной термической обработки, при которой разрушаются зародышевые кристаллы, можно предотвратить или надолго замедлить процесс кристаллизации меда. При такой обработке мед кратковременно нагревается до относительно высокой температуры и сразу же охлаждается, чтобы избежать изменения качества. Этот способ, известный в молочной и пивной промышленности под названием пастеризация, особенно широко применяется в США, Канаде и Восточной Европе. В результате пастеризации не только предотвращается кристаллизация, но и разрушаются сахарофильные дрожжи, которые могут быть причиной брожения меда. Для проведения пастеризации необходимо довольно дорогостоящее оборудование, такое как различные теплообменники или центрифуги с подачей горячего воздуха.
Продолжительность хранения также оказывает влияние на ход процесса кристаллизации меда. Постепенное уменьшение количества глюкозы, происходящее в процессе «дозревания» меда, усиливается с ростом температуры, в результате чего соотношение глюкоза-фруктоза меняется в пользу фруктозы, что препятствует кристаллизации.
Кристаллизация меда начинается с образования так называемых зародышевых кристаллов. Под этим названием понимают микроскопические частицы, такие как кристаллы глюкозы и пыльцевые зерна, к которым прикрепляются все новые кристаллы. Эти «первичные кристаллы» образуются, прежде всего, у стенок и на дне емкости и «растут», присоединяя к себе новые кристаллы сахара, в результате чего образуются все более крупные структуры, которые объединяются между собой. В конечном итоге образуется единая, прочная кристаллическая структура, между отдельными звеньями которой располагаются жидкие составляющие меда.
Различные меды кристаллизуются по-разному. Рапсовый мед чаще всего образует мелкие кристаллы при средней или твердой консистенции, в то время как мед с одуванчика имеет очень твердую консистенцию и крупнокристаллическую структуру.
В США и Канаде для предотвращения кристаллизации обычно мед фильтруют. При этом из меда по возможности удаляются те частицы, которые вызывают процесс кристаллизации, такие как пыльцевые зерна, кристаллы глюкозы и пузырьки воздуха.
За счет использования ультразвуковых и электромагнитных волн тоже можно уменьшить скорость кристаллизации меда. Эффект ультразвуковой обработки основывается на разрушении молекул глюкозы. Так как при этом в значительной мере повреждаются присутствующие в меде энзимы, этот метод для предотвращения кристаллизации не подходит.
Использование электромагнитных волн, напротив, не вызывает никаких изменений качества меда. Метод Рихтера применяется сразу после откачки меда. В этом случае мед проходит через определенное приспособление, в котором на него воздействует низкочастотное электрическое поле. Предполагается, что обработанный таким способом мед долгое время остается жидким. В практическом пчеловодстве такой прибор не нашел широкого применения.