Тази публикация е част от Списание "Пчеларство" от ноември, 1974 г.



Химически състав и свойства на пчелния восък

н. с. Цеко Иванов
Опитна станция по пчеларство София
 
Химическият състав на восъка зависи от породата и от възрастта на пчелите, от качеството на суровината и начина на преработка (получаване, пречистване и избелване) . Влиянието на тези фактори обаче е несъществено и различията са малки. По-особен състав има восъкът, получен от индийските пчели. Той съдържа много по-малко свободни киселини, ненаситени съединения и въглеводороди в сравнение с восъка, получен от другите породи медоносни пчели.

Пчелният восък съдържа четири групи органични съединения, молекулите на които са изградени от верига от въглеродни атоми: естери, въглеводороди, киселини и алкохоли. Основна съставна част (70 —75%) са естерите на висшите едновалентни алкохоли с висшите мастни киселини. Те са представени главно от мирицил-палмитат (до 25%), но са намерени и церил-палмитат, церил-церотат, а също и естери на някои ненаситени мастни киселини и хидроксикиселинн. Естерите на висшите мастни киселини и холестеринът са до 0,5 процента.

Количеството на мастните въглеводороди във восъка е 11 — 17%, а на свободните мастни киселини — 12—15 процента. Освен тези съставки восъкът съдържа до 2,5% вода, каротеноиди, ароматични и минерални вещества, прашец, прополис, остатъци от мед и др.

Чрез газово-течна хроматография е установена структурата на съдържащите се във восъка съставки. Мастните киселини са с четен брой въглеродни атоми (от С12 до С36), като преобладават нормалните наситени монокарбонови киселини (главно C16 и С24). По-малко е количеството на ненаситените (C18) и хидроксикиселините (главно C16, C18 и С24). Мастните въглеводороди съдържат нечетен брой въглеродни атоми (от С23 до Сзз). По-гоямата част от тях са с неразклонена верига и са наситени (парафини). Разпределението им е следното (по Спенглер, 1957 г.): С23 — 2%, С25 - 0,6%, С27 - 6,3%, С29 - 2,5%, С31 - 1,3% и С33 - 0,1 процента. Във восъка се съдържат и известно количество ненаситени и с разклонена верига въглеводороди.

Едновалентните алкохоли във восъка имат четен брой въглеродни атоми — от С24 ДО С36, а в това число С26 -8,20%, С28 - 30,35%, С30 - 52%, С32 - 7,39% (общото количество алкохоли е прието за 100%). Двувалентните алкохоли (диоли) също съдържат четен брой въглеродни атоми — от С24 до С32, а в най-голямо количество е С28.

За да се окачестви восъкът и да се открият някои фалшификации, най-често се определят физико-химичните показатели — точка на топене, точка на втвърдяване, относително тегло, коефициент на пречупване, киселинно, осапунително, естерно и йодно число и съдържание на въглероди. Последните 5 показателя характеризират количествено основните компоненти на восъка. Определят се също и органолептичните показатели — цвят, мирис, вкус, структура и консистенция.

В момента на отделянето от пчелите восъкът има бял цвят, а новоизградените пити са бели или светложълти. Цветът на восъка зависи от качеството на суровината и от начина на получаване и пречистване. Полученият от нови пити восък има светъл цвят, а от старите — по-тъмен. Избеленият чрез химически реактиви или на слънчева светлина восък винаги е бял. Пчелният восък почти винаги има по-слабо или по- силно изразен мирис на мед, а понякога и на прополис. Структурата му е кристална, зърнеста, а по консистенция представлява твърда, плътна маса с пластични свойства.

Температурата на топене на восъка варира от 60 до 68°С, но самото топене не се извършва при строго постоянна температура, а в интервал от около 1 градус. Температурата на замръзването също се изменя в горните граници и обикновено е малко по- ниска от точката на топене. Относителното тегло на восъка е 0,950— 0,970, а коефициентът на пречупване при 75°С е от 1,4420 до 1,4455.

Киселинното число е мярка за количеството на свободните мастни киселини и се изразява в милиграми калиева основа, необходима за неутрализиране на свободните киселини, които се съдържат в 1 г восък. Най-често то е от 17 до 22. По-ниско е киселинното число на восъка от индийските пчели — от 5,0 до 12,2.

Осапунителното число дава представа за общото количество киселини (свободни и свързани във вид на естери). Изразява се в милиграми калиева основа, необходими за неутрализиране на киселините в 1 г восък, и е от 87 до 102. 

Естерното число представлява разликата между осапунителното и киселинното число. То е от 70 до 80 и характеризира съдържанието на естери, йодното число изразява грамовете йод, който се присъединява към ненаситените връзки в 100 г восък. То варира от 7 до 15 и намалява при избелване на восъка. 

Количеството на въглеводородите е 11 — 17 процента. Индийските пчели отделят восък с йодно число 2,4—11,4 и въглеводородно съдържание — 3—5 процента. Трябва да се има предвид, че в някои макар и редки случаи има отклонения във величините на показателите от посочените граници.

Поради своята дефицитност и висока цена пчелният восък е обект на фалшификация. Примесите изменят свойствата му в нежелателна посока, а това се от отразява върху качеството на восъчните основи. Най-често като фалшификати се използват парафин, церезин, стеарин или смеси от тях. Тези вещества образуват с восъка еднородни, трудно разделими сплави. По-рядко се прибавят механични примеси — гипс, глина, нишесте и др., които се откриват лесно, като се разтвори восъкът в органични разтворители (повечето от примесите са неразтворими) или чрез други известни методи. Тъй като примесите се отличават рязко по състав от пчелния восък, те повишават или понижават величините на показателите, които се определят при лабораторните анализи. По този начин се откриват фалшификациите, а по големината на измененията може да се съди за количеството на примесите.

Минералните восъци (парафин, церезин, технически восък) се състоят изключително от наситени мастни въглеводороди, но не съдържат естери и свободни мастни киселини. Ето защо, прибавени към пчелния восък, те понижават киселинното, естерното, осапунителното и йодното число и повишават количеството на въглеводородите. Освен това за разлика от пчелния восък те не могат да се осапуняват. Въз основа на това им свойство е разработена специална качествена реакция (осапринадлежности, които се ползват калиева основа) за откриването им. Стеаринът (техническа стеаринова киселина) повишава киселинното и осапунителното число и понижава естерното и йодното число. Веществата, използвани за фалшификация, дават отражение и върху органолептичните и физичните свойства на восъка и това също се използва за доказването им. Отклонението на някои показатели от нормалните е доказателство за фалшификация на пчелния восък.