2 Процесс образования меда

Мед - высокопитательный пищевой продукт, представляющий собой густую, вязкую и ароматную жидкость, вырабатываемую пчелами из нектара цветов, пади или закристаллизованную массу.

Мед - уникальный пищевой продукт, который благодаря полезным свойствам обладает ярко выраженными лечебно-диетическим, профилактическими свойствами.

Мед вырабатывается пчелами из нектара, собранного с цветов или пади. Одной из основных особенностей образа жизни медоносных пчел является совместная систематическая заготовка пищи для всех членов пчелиной семьи. Пчелы собирают нектар и пыльцу постоянно в течение всего периода, когда погодные условия благоприятны для выделения нектара и лета пчел. Запасы корма в улье во многом определяют жизнеспособность семьи. В период активного сезона основная часть нектара и пыльцы расходуется на питание самих пчел и расплода. Большую часть запасов корма пчелы собирают за сравнительно короткий промежуток времени (июнь-август), когда цветут основные, интенсивно выделяющие нектар медоносы.

Нектар и пыльца  продукты скоропортящиеся, поэтому пчелы перерабатывают их в продукты, способные длительное врем сохраняться, не утрачивая при этом своего вкуса и питательности,  мед и пергу.

Процессы образования меда связаны с изменениями состава и свойств нектара цветов в результате деятельности пчел.

Пчелы собирают нектар непосредственно из активных желез растения  нектарников, в то время как падь, выделяемая насекомыми, питающимися соком растений, поступает к пчелам в качестве вторичного материала. Нектар и падь пчелы превращают в мед. Состав нектара отличается от состава сока растений. Он представляет собой в основном водный раствор сахаров, состав которых зависит от вида растений.

В среднем нектар содержит около 50 % сахаров и столько же воды, а в сырую погоду концентрация сахара в нем может снизиться до 25-30 %. Кроме того, он содержит небольшое количество белков, витаминов, аминокислот, неорганических и органических веществ, а также в большом количестве дрожжи (споры грибков), попадающие в него из атмосферного воздуха.

В улье, где температура достигает 34-36 ⁰С, при высокой концентрации сахаров и наличии дрожжей нектар быстро подвергался бы брожению, но пчелы никогда этого не допускают благодаря быстрому удалению излишка воды из нектара, а также инверсии сахарозы, в результате которой концентрация сахаров в меду возрастает до 84 %. При таких условиях процесс брожения развиваться не может.

Сбором нектара занимаются пчелы-сборщицы. Летом в день они делают 8-10 вылетов, принося по 20-25 мг нектара. Пчела хоботком собирает с цветков нектар, который через полсть рта и пищевод поступает в медовый желудочек (зобик). При забирании нектара к нему примешивается секрет нижнечелюстных желе пчелы. Пчела-сборщица в улье передает нектар молодым пчелам-приемщицам.

Пчелы-приемщицы размещают свежепринесенный нектар в пустые ячейки или в соты, расположенные вблизи расплода. Здесь поддерживается наиболее высокая температура, облегчающая удаление воды из нектара. Первоначально ячейки заполняются не более чем на 1/3. Капельки нектара подвешиваются пчелами в разных местах ячейки с тем, чтобы испарение воды в низ протекало более интенсивно. Одновременно усиливается вентиляция гнезда, осуществляемая быстрыми взмахами крыльев пчелами. Во время приноса большого количества нектара в гнездо пчелы резко снижают относительную влажность воздуха (с 80-90 до 54-66 %), что обеспечивает повышение влагоемкости воздуха и ускоряет удаление излишка воды из нектара. В первые сутки необходимо удалить из нектара не менее 50 % воды, чтобы полностью исключить его закисание.

Приблизительно через сутки, по мере сгущения нектара, пчелы переносят его в более удаленные от расплода ячейки сотов, расположенные главным образом в верхней части гнезда. В сотах, удаленных от расплода, сгущение корма протекает медленнее, пчелы постепенно полнее заливают ячейки и в конечном счете заполня­ют их доверху. Если условия вентиляции гнезда оптимальные, то полный процесс удаления излишка воды длится от 1 до 6 суток, а если неблагоприятные — до 2 не­дель и более.

Содержание воды в зрелом меду не должно превышать 20 %.

На интенсивность созревания меда в улье значительное влияние оказывают ус­ловия медосбора (его длительность и уровень), условия погоды и уровень влажнос­ти воздуха, количество пчел в семье (ее сила), уровень вентиляции гнезда и сотообеспеченности пчел семьи во время медосбора.

Сахара в нектаре содержатся в виде дисахарида сахарозы (до 40-50 %). Саха­роза — сложный сахар, который усваивается организмом пчел только после разло­жения на два простых сахара: глюкозу (виноградный сахар) и фруктозу (плодовый сахар). Происходит этот процесс под воздействием фермента инвертазы, который вырабатывается в глоточной (гипофарингеальной) железе, расположенной в передней части головы пчелы.

У только что вышедшей из ячейки пчелы железа практически не развита и не образует секрета. Затем она начинает интенсивно расти и к 9-12-му дню жизни пчелы достигает максимального развития. В это время железа выделяет секрет, со­ставляющий основную часть молочка для кормления личинок, а фермент инвертаза вырабатывается в этот период в очень незначительном количестве. С прекращением кормления личинок и переходом пчелы к выполнению работ по сбору нектара желе­за начинает максимально продуцировать инвертазу. Наибольшая активность железы наблюдается у пчел из полноценных семей в возрасте 20-30 дней. Затем продуциро­вание инвертазы снижается, а старые пчелы вовсе ее не выделяют.

Наивысшая активность фермента инвертазы наблюдается при температуре 34-35 °С. Неслучайно поэтому вносимый нектар пчелы первоначально размеща­ют вблизи расплода, где повышенная температура благоприятно сказывается и на процессе инверсии сахара, и на удалении излишней влаги. Оба процесса протекают практически одновременно и функционально взаимосвязаны.

Инверсия сахарозы продолжается и после запечатывания меда в ячейках воско­выми крышечками. В свежезапечатанном меду может быть до 10 % сахарозы, но со временем ее количество снижается до 1 % и менее. Процесс инвертирования проте­кает в течение 10-12 дней.

Наряду с разложением сахарозы в процессе созревания меда происходит образование олигосахаридов, ферментативное отщепление от олигоз молекул глюкозы и фруктозы. В результате этих реакций снижается количество фруктозы, глюкозы, а также олигосахаридов. Рост концентрации минеральных веществ и кислот приводит к формированию буферной системы и установелению определенного значения рН. Зрелый мед имеет кислую реакцию (рН равен 3,9), что предотвращает развитие дрожжевой микрофлоры, гнилостных и других бактерий. Высокая кислотность меда обусловлена образованием глюконовой кислоты в процессе созревания. В состав секрета глоточной железы входит фермент глюкозооксидаза, который превращает глюкозу в глюконовую кислоту. В результате этой реакции выделяется перекись во­дорода (ядовитое для пчел соединение), которая сразу же нейтрализуется фермен­том каталазой, входящим в состав секрета грудной железы. В связи с этим в медовом зобике пчелы всегда присутствует фермент каталаза. При увеличении кислотности среды активность фермента глюкозооксидазы снижается. По достижении созрева­ющим медом определенной кислотности реакция образования глюконовой кислоты прекращается.

Изменения, происходящие при созревании меда, представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Изменения состава нектара (апельсина) при образовании меда

Показатели, %	Нектар	Мед
Вода	76,0	16,0
Фруктоза	6,3	41,0
Глюкоза	5,2	34,0
Отношение фруктоза/глюкоза	1,2	1,2
Сахароза	13,0	4,1
Кислоты	0,02	0,12
Зола	-	0,1

Переработка нектара в мед завершается запечатыванием ячеек со зрелым ме­дом восковыми крышечками. Этот процесс имеет большое значение для сохранения меда, так как в результате запечатывания ячеек мед не вбирает в себя влагу из возду­ха и не разжижается. Восковая крышечка предохраняет мед от излишнего иссуше­ния и значительно снижает скорость его кристаллизации, благодаря чему мед более длительное время сохраняет оптимальную для пчел консистенцию.

Главный фактор, влияющий на запечатывание ячеек, — зрелость меда. Пчелы запечатывают мед, содержащий от 16 до 24-25 % (вересковый) воды. Процесс его созревания продолжается и под восковыми крышечками, но значительно медленнее. На скорость запечатыва­ния меда влияют скорость заполнения ячеек и расположение сотов в гнезде: если поверхности сотов отделены друг от друга или от стенки улья улочкой, то мед запе­чатывается быстро, а если сот со зрелым медом в гнезде один и с его боков имеется свободное пространство, то пчелы его долго не запечатывают.

Минимальный срок пребывания меда в улье составляет 7-10 суток. Преждевременно откачанный незрелый мед имеет повышенные влажность и содержание сахарозы, поэтому быстро портится.