Химический состав воска пчелиного

Основы технологии переработки воскосырья на пасеке

Лекция. Химический состав и свойства воска.

1. Химический состав воска пчелиного.

2. Биологические и физические свойства пчелиного воска.

3. Оценка качества пчелиного воска. Качество воска производимого в РБ.

4. Основы технологии переработки воскосырья на пасеке. Эмульсия воска. Применение воска.

Пчелиный воск – продукт, производственный пчелами для постройки сотов и запечатывания ячеек сотов

Пасечный пчелиный воск – пчелиный воск, производственный из воскосырья на пасеке.

Пчелиный воск – воск-капанец – пчелиный воск, извлеченный из воскосырья на солнечной воскотопке.

Пасечные вытопки – воскосодержащий остаток, полученный после извлечения пасечного пчелиного воска и пчелиного воска – капанца из воскосырья на пасеке.

Заводская мерва – воскосодержащий остаток, полученный на воскозаводе при переработке пасечной вытопки.

Производственный воск – пчелиный воск, произведенный на воскозаводе при переработке пасечных вытопок.

Экстракционный пчелиный воск – пчелиный воск, произведенный экстрагированием из заводской меры.

Технический пчелиный воск – продукт, произведенный из пчелиного воска и парафина.

Общемировое производство воска – около 60 тысяч тонн

Лидер – Индия (20 тысяч тонн)

РФ – около 2 тысяч тонн

Пчелиный воск выделяется восковыми железами пчел.

Восковые железы являются видоизмененными гиподермальными клетками хитинового покрова пчел и расположены попарно на последних полукольцах (стернитах).

С внешней стороны эти клетки покрыты гладкой прозрачной кутикулой, так называемыми восковыми зер­кальцами, или пластинками.

Развитие восковых желез у пчел начинается в возрасте 3-5 дней, но наибольшего развития они достигают к 12-18 дню.

Установлено, что для про­изводства 1 кг воска пчелы расходуют 3,6 кг меда.

Максимальное количество воска, которое теоретически может произвести сильная пчелиная семья за год, примерно равно 7 кг.

В зависимости от технологии получения различают два глав­ных вида воска - вытопленный и экстракционный.

Вытопленный воск получают путем солнечной воскотопки воскового сырья или же плавлением с последующим прессованием. Такой натуральный воск используют, главным образом, для изготовления вощины. Экстракционный воск экстрагируется из мервы органическими растворителями (бензин, петролейный эфир и т. д.).

Качество экстракционного воска ниже и поэтому он находит применение в различных отраслях промышленности.

Отбеленный воск получают путем перегонки его различными способами.

Состав и физико-химические свойства воска

В момент выделения воска его цвет белый. Воск, вытопленный из новоотстроенных сотов, тоже белый или светло-желтый.

Желтый оттенок воска получается при его смешивании с прополисом. Со временем соты темнеют вследствие наслоения невосковых компонентов (экскременты и коконы личинок, прополис, цветочная пыльца и др.).

Цвет вытопленного воска зависит от воскосырья и от технологии его получения и переработки.

При нагревании и при соприкосновении воска с металлической поверхностью цвет его темнеет.

Путем химической отбелки темный воск можно сделать белым.

Натуральный пчелиный воск обладает приятным медовым запахом.

По элементарному составу воск содержит – углерод ~ 80%

водород ~ 13%

кислород ~ 7%

4 группы веществ в воске:

1. Сложные эфиры - ~ 75%

2. Свободные жирные кислоты - ~ 15%

3. Предельные углеводородов - ~12%

4. Спирты свободные – минимальное количество (1%)

Воск является многокомпонентным продуктом.

Из всех компонентов воска всего лишь 21 содержится в количестве, превышающим 1%.

Пчелиный воск содержит небольшое количество воды (от 0,1 до 2,5%), каротиноидов (12,8 мг в 100 г воска), красящих, ароматических и минеральных веществ, а так же посторенние примеси – цветочную пыльцу, прополис, оболочки личинок, остатки мертвых пчел и т. д.

Количество посторенних примесей зависит от воскосырья и способа его получения.

Существуют известные различия в составе воска, выделенного обыкновенной медоносной пчелой, африканской пчелой и индийскими пчелами.

В качественном отношении все виды воска содержат одни и те же компоненты, но количество их различно.

Всего в воске содержится около 300 различных веществ.

Детальное определение его состава весьма сложно и трудоемко.

В практике принято характеризовать количественный состав воска с помощью химических констант.

Каждая из них показывает в условных единицах суммарное содержание веществ одного класса.

Основные химические константы воска:

1) число омыления

2) кислотное число

3) эфирное число

4) отношение эфирного числа к кислотному

5) йодное число

Число омыления характеризует общее содержание свободных и связанных кислот воска, кислотное – содержание только свободных, а эфирное – только связанных кислот.

По эфирному числу судят и о содержании сложных эфиров.

Все три показателя выражают одной единицей измерения – числом миллиграммов КОН, необходимым для нейтрализации кислот, содержащихся в 1 г воска.

Йодное число характеризует общее содержание непредельных соединений (свободные и связанные кислоты, связанные спирты, олефины, некоторые пигменты).

Выражают йодное число количеством граммов йода, связанного непредельными веществами, содержащимися в 100 г воска.

Воск имеет кристаллическую, зернистую структуру, которая особенно хорошо заметна у светлых и долго хранившихся образцов.

Кристаллизация воска зависит от температурного режима.

Консистенция воска характеризуется твердой и плотной структурой, которая на холоде становится хрупкой.

Отбеленный воск более мягок.

При нагревании в пчелином воске происходит ряд физико-химических изменений. При 30-35°С наступает пластическое размягчение; при 46-47°С нарушается его структура твердого тела; при 60-67°С начинается процесс плавления; при 95-105°С начинается вспенивание; при 140°С наступает отгонка маслянистых летучих фракций; при 340-355°С наступает перегонка.

Натуральный воск нерастворим в воде и глицерине, а на холоде - в этаноле и других спиртах. При комнатной температуре воск полностью нерастворим ни в одном органическом растворителе.

Воск, полученный из свежих сотов и забруса солнечной воскотопкой, превосходит остальные виды воска в отношении температуры плавления, твердости и эластичности.

Пчелиный воск содержит около 70-75% сложных эфиров, 11-17% углеводородов, свободные жирные кислоты 12-15%.

В воске имеется минимальное количество свободных спиртов, сходных по своему составу со спиртами сложных эфиров.

Число отдельных групп соединений и число обособленных компонентов в каждой группе, превышающих 1% и недостигающих 1% соответствующей фракции, указаны в таблице 1.

		Компоненты во фракции
Фракция	Содер­жание, %	Основания выше 1%	Микроком­поненты ниже 1%
Углеводороды
Моносложные эфиры
Дисложные эфиры
Трисложные эфиры
Гидроксимоносложные эфиры
Гидроксиполисложные эфиры
Кислые сложные эфиры
Кислые полисложные эфиры
Свободные кислоты
Свободные спирты			-
Неидентифицированные			-