Процессы, происходящие в меде при хранении, дефекты, условия и сроки хранения

 

Мед - биологически активные продукт с хорошо выраженными бактерицидными свойствами, которые, однако, теряются, если его неправильно хранить.

Оптимальная температура хранения меда от 0 до 10°С. При минусовой температуре в нем разрушаются многие аминокислоты и витамины, а при повышенной температуре ухудшается качество, теряется запах, может измениться цвет. При правильном хранении цвет меда становится светлее, при неправильном и длительном хранении он темнеет, как и при нагревании.

В процессе хранения мед претерпевает ряд изменений. Сначала он густеет, потом мутнеет и, наконец, вследствие кристаллизации глюкозы превращается в плотную массу. [52]

Мед, выделенный в пунктах откачки из сотов, разливают для транспортирования в металлические молочные бидоны или специальные фляги, изготовленные из алюминия. Однако для длительного хранения эти фляги использовать нельзя, так как кислоты меда взаимодействуют с металлом и происходит частичное растворение его в меде, а также потемнение за счет продуктов разрушения сахаров, катализируемых металлом. Во флягах, изготовленных из нержавеющей стали, мед может транспортироваться и храниться длительное время без ухудшения качества.

Во время хранения в меде продолжаются ферментативные процессы стабилизации состава Сахаров, происходит дальнейшее разложение Сахаров до более простых веществ, накопление летучих соединений, придающих меду его специфический медовый аромат. При низких температурах происходит кристаллизация глюкозы, мелецитозы. Рассмотрим процессы, происходящие в меде при хранении, на примерах отдельных групп веществ.

В процессе хранения меда в герметичной таре происходит уменьшение содержания свободной воды. За первые десять дней хранения содержание свободной воды уменьшается на 0,6-1,0% и за вторую декаду еще на 0,6-0,8%. При кристаллизации глюкозы связывается часть свободной воды, что приводит к ее уменьшению за счет образования кристаллогидратов. При дальнейшем хранении меда в герметичной таре содержание свободной воды существенно не изменяется.

Во время хранения меда в негерметичной и закрытой полиэтиленовыми крышками таре содержание свободной воды увеличивается за счет сорбции воды поверхностными слоями. При хранении меда, упакованного в стеклянную тару и закрытую полиэтиленовыми крышками, при комнатной температуре в течение первого года увеличивается содержание свободной воды на 0,5-0,9%, а в течение второго года - еще на 0,3%. Это необходимо учитывать при хранении меда на складах и хранилищах. [11]

На скорость кристаллизации меда влияет ряд факторов: растения, с которых собирают нектар, падь; температура воздуха в течение суток в период откачки меда; время заполнения и запечатывания емкости (часы); время нахождения емкости с медом в помещении временного хранения (суток); колебание температуры в течение дня и ночи в помещении временного хранения емкостей с медом; температура в помещении постоянного хранения емкостей с медом. [38]

Основные компоненты созревшего цветочного меда - вода, фруктоза, глюкоза - составляют 90-95% общей массы. В зависимости от соотношения этих компонентов между собой в значительной степени зависит характер процесса кристаллизации. Глюкоза обладает наименьшей растворимостью в воде (72 г в 100 мл воды при 20°С), следовательно, чем больше глюкозы в данном виде меда, тем выше вероятность выпадения ее кристаллов.

Фруктоза хорошо растворима в воде (375 г в 100 мл воды) и не выпадает в виде кристаллов при влажности среды до 10%. В связи с этим мед с высоким содержанием фруктозы (шалфейный, вересковый, каштановый и др.) не кристаллизуется некоторое время, а белоакациевый мед - в течение нескольких лет. Отношение фруктоза/глюкоза колеблется в зависимости от степени зрелости меда, силы пчелиной семьи, вида источника нектара и погодных условий. Так, в 1981 году было зафиксировано повышенное выделение фруктозы растениями, в результате чего многие виды меда этого года медленнее кристаллизовались, а некоторые оставались в жидком состоянии до двух лет.

В меде содержатся и другие сахара: мальтоза, мелецитоза, трегалоза, раффиноза и др. Органические вещества различных классов присутствуют в меде в меньших количествах и влияют на процесс кристаллизации. Мальтоза является хорошим антикристаллизатором глюкозы, мед кристаллизуется медленнее при ее содержании 6-9% (липовый, белоакациевый и др.), а при 2-3% - быстрее (подсолнечниковый, рапсовый, эспарцетовый и др.).

При высоком содержании мелецитозы в меде наблюдается выпадение в осадок хлопьевидных кристаллов. Много мелецитозы в падевых и каштановых медах. Остальные сахара присутствуют в меде в незначительных количествах и не оказывают существенного влияния на процесс кристаллизации.

На скорость кристаллизации глюкозы оказывают влияние белковые и слизистые вещества, являющиеся центрами кристаллизации. Однако сильнее всего на количестве и размерах кристаллов сказывается присутствие пыльцевых зерен растений. Чем больше этих зерен, тем соответственно больше центров кристаллизации и меньше размеры самих кристаллов. Мед, пропущенный через фильтры из песка или специальных сортов глины, длительное время не кристаллизуется, так как не имеет белковых, слизистых веществ и пыльцевых зерен.

В водном растворе глюкоза находится в двух основных формах: альфа-глюкоза и бета-глюкоза, проявляющих различные физические свойства. Альфа-глюкоза кристаллизуется в виде моноциклических пластинок с образованием кристаллогидрата, т.е. на одну молекулу глюкозы в кристаллической решетке приходится одна молекула воды. В результате кристаллизации альфа-глюкозы уменьшается содержание свободной воды в меде. Бета-глюкоза лучше растворима в воде (154 г в 100 мл воды при 15°С), при медленной кристаллизации вначале; выпадают кристаллы альфа-глюкозы. При быстрой кристаллизации не всегда устанавливается равновесие этих форм в водном растворе, и поэтому при полной кристаллизации в верхних слоях меда наблюдается повышенное содержание бета-глюкозы.

Процесс кристаллизации, как правило, начинается на границах раздела жидкость - воздух или жидкость - твердое тело. При резких колебаниях температуры воздуха поверхностный слой меда отдает или воспринимает пары воды из воздушного пространства над ним. В результате в тонком поверхностном слое возникают перенасыщенные глюкозой участки, и в присутствии центра кристаллизации происходит рост кристалла этого соединения. Чем больше центров кристаллизации, тем соответственно больше зарождается кристаллов глюкозы. Плотность кристаллов глюкозы составляет 1,54, а плотность меда колеблется от 1,45 до 1,4 в зависимости от содержания воды и вида меда. Поэтому у меда с высокой плотностью (падевого, верескового и др.) зародившиеся кристаллы могут оставаться на границе раздела фаз, т.е. мед как бы кристаллизуется сверху вниз. При более низкой плотности меда зародившиеся кристаллы опускаются вниз и там происходит их дальнейший рост, и в процессе хранения кристаллы укрупняются. Мед может закристаллизоваться полностью или частично. При полной кристаллизации меда межкристальная жидкость обволакивает кристаллы глюкозы. В межкристальной жидкости в основном содержатся фруктоза, свободная вода, водорастворимые вещества. При высоком содержании глюкозы межкристальная жидкость может не покрывать часть кристаллов. В результате на поверхности меда появляется рыхлый, более светлый слой, представляющий собой преимущественно глюкозу (68,5%). Этот слой менее сладкий, так как глюкоза в полтора раза менее сладкая, чем мед, в котором содержится 48% глюкозы. Поскольку глюкоза кристаллизуется в обезвоженной среде, то из-за отсутствия свободной воды образование моногидрата альфа-глюкозы затруднено и формируются кристаллы бета-глюкозы.

При длительном хранении меда кристаллы уплотняются, в результате на его поверхности появляется более темная межкристальная жидкость. Чаще такое уплотнение возникает в белоакациевом, каштановом и некоторых других видах меда. Такое выделение межкристальной жидкости ухудшает внешний вид меда, увеличивает опасность сбраживания дрожжами Сахаров меда. Перемешивание меда устраняет этот недостаток.

В запечатанных ячейках сотов кристаллизация меда протекает медленнее, поскольку в улье поддерживается постоянная температура. Однако сотовый мед с высоким содержанием глюкозы и низким количеством мальтозы (подсолнечниковый, эспарцетовый) кристаллизуется при пониженных температурах. При повышении температуры до 30-35°С происходит частичное растворение более мелких кристаллов глюкозы. При последующем охлаждении оставшиеся более крупные кристаллы, являясь центрами кристаллизации, укрупняются и опускаются на дно сосуда.

Сахарный мед имеет сходный с натуральным химический состав и поэтому все описанные процессы кристаллизации протекают в нем аналогичным образом.

При полной кристаллизации цвет меда смещается в светлую область, поскольку кристаллы глюкозы хорошо рассеивают свет. При частичной кристаллизации слой выпавших кристаллов глюкозы имеет более светлую окраску. Межкристальная жидкость обладает более темной окраской, так как концентрирует все красящие вещества, продукты разложения фруктозы и глюкозы и 5-гидро-оксиметилфурфурол.

Свежеоткачанный мед, имеющий повышенную влажность (на 1-2%) и повышенное содержание сахарозы, после выдержки в течение месяца при температуре 18-20°С будет отвечать требованиям действующего стандарта по этим показателям. В меде, полученном при обильных сборах нектара в слабых и средних семьях, процесс созревания замедляется, и мед не всегда полностью созревает. В первые два месяца хранения в нем может быть повышенное содержание сахарозы до 15-20% на сухое вещество, что не может служить признаком добавления в мед товарного сахара. Гидролиз сахарозы в таких медах замедляется из-за малого количества ферментов, и они полностью созревают только к восьмому месяцу хранения при комнатной температуре.

В процессе обработки нектара и при хранении ферменты изменяют свою активность. Постоянно участвуя в реакциях синтеза и гидролиза различных продуктов, ферменты "стареют". Потеря ферментативной активности меда зависит от многих факторов: условий медосбора и силы пчелиной семьи, длительности и температуры хранения, содержания воды и ботанического происхождения меда.

Хранение меда при комнатной температуре (23-28°С) вызывает потерю диастатической активности за 1 мес. в среднем на 2,95%, а за 20 мес. хранения потери ее активности достигают более 50% от первоначальной. Соответствующий период полураспада ферментативной активности диастазы при данных условиях (время, за которое активность фермента уменьшается наполовину от первоначальной величины) равен 17 мес. Снижение диастатической активности меда при 20°С за 1 мес. составляет 0,72%. Уменьшение температуры хранения резко снижает потерю диастатической активности за счет увеличения вязкости меда и кристаллизации глюкозы.

Ферментативная активность закристаллизованного меда протекает в межкристальной жидкости и особенно в верхнем жидком слое. Это необходимо учитывать при хранении меда на складах.

Инвертазная активность меда также снижается при хранении. Понижение температуры хранения на 5-8°С уменьшает ферментативную активность на 15-20% первоначальной активности. Уменьшение активности отдельных ферментов приводит к тому, что происходит накопление продуктов неполного гидролиза сахаров. В начале хранения меда ферменты разрушают сахара до простейших спиртов, альдегидов, кетонов. Однако при "старении" некоторых ферментов эта цепочка превращения нарушается и происходит ее разрыв с накоплением в меде продуктов полураспада. Чем дольше хранится мед, тем короче становится цепочка превращений углеводов и все больше накапливается побочных продуктов. Некоторые из этих продуктов являются вредными для нашего организма (оксиметилфурфурол, фурфурол и другие фурановые и пирановые производные). Из фурановых соединений в меде накапливается прежде всего оксиметилфурфурол. Оксиметилфурфурол образуется из гексоз в кислых растворах сахаров.

Брожение меда проявляется в появлении большого количества пузырьков углекислого газа, кислого запаха и вкуса. В меде присутствуют осмофильные дрожжи, которые способны сбраживать высококонцентрированные растворы Сахаров. Мед, содержащий менее 20% свободной воды, не сбраживается дрожжами. Наиболее благоприятной температурой для сбраживания меда является 14 - 20°С. Мед, влажность которого более 21%, закисает при более низких или при более высоких температурах.

Брожение заключается в том, что моносахариды меда (глюкоза, фруктоза) под действием ферментов дрожжей разлагаются на спирт и углекислый газ. Образование и выделение углекислого газа увеличивают объем меда, а образовавшийся спирт под действием уксуснокислых бактерий окисляется до уксусной кислоты. Выделившаяся в результате этой реакции вода приводит к дальнейшему увеличению свободной воды продукта, мед разжижается и процесс брожения ускоряется.

Начавшийся процесс брожения можно остановить путем нагревания меда в открытой таре до температуры 50°С в течение 10 - 12 ч. Образовавшиеся в результате брожения спирт, уксусная кислота и другие побочные вещества частично улетучиваются при нагревании, а остальная часть со временем изменяется ферментами меда до первоначального уровня. Мед непригоден в пищу, если процесс брожения протекал длительное время и содержание свободной воды в меде увеличилось до 22%. [11]

Вспенивание меда возникает в процессе его длительного перемешивания, а также при многократном переливании меда с повышенным содержанием белковых веществ (верескового, гречишного, фацелиевого, падевого). Проявляется в виде обильных мелких пузырьков воздуха, находящихся на поверхности или во всем объеме. Устраняется нагреванием меда при 50°С в течение 5-10 ч и с последующим отстаиванием.

Рыхлый белый слой возникает на поверхности при хранении меда с высоким содержанием глюкозы. Устраняется дефект путем нагревания меда при 35-40° С в течение 5 ч и последующим перемешиванием.

Выделение темной жидкости на поверхности. Проявляется при длительном хранении меда с высоким содержанием фруктозы. Устраняется дефект путем тщательного перемешивания пчелиного меда и последующим хранением при низких температурах (0-5°С).

Потемнение меда. Возникает при длительном хранении в комнатных условиях (20-25°С) или хранении его в алюминиевой таре. Темнеет мед и после длительного нагревания при высоких температурах (свыше 60°С). Данный эффект устраняется только при пропускании жидкого меда через фильтры из отбеливающих глин. В остальных случаях такой мед не должен использоваться в пищу.

Посторонние запахи. Их появление происходит за счет сорбции веществ из сильно пахнущих продуктов, а также после обработки ульев муравьиной, щавелевой кислотами, нафталином, фенотиазином и другими веществами. Если нет источника посторонних ароматических веществ, то можно удалять эти запахи путем выдержки меда в вакуум-аппаратах, постоянно перемешивая 5-10 ч при температуре раствора меда 40-45°С и остаточном давлении 8-10 кПа. Если после такой обработки в меде сохранятся посторонние запахи, то он подлежит к использованию только в технических целях. [13]

Складские помещения в зависимости от условий могут быть отапливаемые и не отапливаемые. В основном в заготовительных организациях используются не отапливаемые складские помещения, что затрудняет создание определенных температурных и влажностных режимов хранения меда. Необходимо в этих случаях строго соблюдать следующие правила хранения пчелиного меда.

При хранении меда в не отапливаемом помещении (деревянном или каменном складе), температура воздуха которого регулируется только за счет естественной вентиляции, необходимо располагать тару с медом на подтоварниках на расстоянии не менее 0,2 м от пола и 0,5 м от стен в два-три яруса, наливными отверстиями (горловиной) кверху. Температура меда должна быть не выше 20°С при влажности до 21%. При содержании воды более 21% температура воздуха в хранилище не должна быть выше 10°С. Эти режимы должны строго соблюдаться особенно в летний период года, когда увеличивается возможность брожения меда. В зимний период мед не должен охлаждаться ниже - 5°С, так как ферменты при низких температурах инактивируются и в результате уменьшается диастазная активность.

Хранение меда в отапливаемых складских помещениях с регулируемой температурой воздуха осуществляется на подтоварниках или поддонах. Использование поддонов позволяет механизировать и автоматизировать многие технологические операции по перемещению тары с медом. Более рационально используются складские помещения, когда поддоны можно устанавливать в стеллажи на высоту до 5 м. Температурные режимы хранения такие же, как и в не отапливаемых помещениях. Срок хранения меда - 2 года.

При хранении меда должно соблюдаться товарное соседство. Нельзя хранить с медом остропахнущие (нефтепродукты, ядохимикаты, рыбу и рыбные изделия, пряности, чай, кофе и кофейные напитки, другие товары и продукты), пылящие вещества (мука, цемент, гипс и др.), а также плоды, овощи и продукты их переработки в негерметичной таре. Нельзя хранить пчелиный мед в охлаждаемых низкотемпературных камерах. [11]

Оптимальная температура хранения меда от 0 до 10°С. При минусовой температуре в нем разрушаются многие аминокислоты и витамины, а при повышенной температуре ухудшается качество, теряется запах, может измениться цвет. При правильном хранении цвет меда становится светлее, при неправильном и длительном хранении он темнеет, как и при нагревании.

В процессе хранения мед претерпевает ряд изменений. Сначала он густеет, потом мутнеет и, наконец, вследствие кристаллизации глюкозы превращается в плотную массу. [52]

В процессе хранения меда в герметичной таре происходит уменьшение содержания свободной воды. За первые десять дней хранения содержание свободной воды уменьшается на 0,6-1,0% и за вторую декаду еще на 0,6-0,8%. При кристаллизации глюкозы связывается часть свободной воды, что приводит к ее уменьшению за счет образования кристаллогидратов. При дальнейшем хранении меда в герметичной таре содержание свободной воды существенно не изменяется.

Во время хранения меда в негерметичной и закрытой полиэтиленовыми крышками таре содержание свободной воды увеличивается за счет сорбции воды поверхностными слоями. При хранении меда, упакованного в стеклянную тару и закрытую полиэтиленовыми крышками, при комнатной температуре в течение первого года увеличивается содержание свободной воды на 0,5-0,9%, а в течение второго года - еще на 0,3%. Это необходимо учитывать при хранении меда на складах и хранилищах. [11]

Ферментативная активность закристаллизованного меда протекает в межкристальной жидкости и особенно в верхнем жидком слое. Это необходимо учитывать при хранении меда на складах.

Инвертазная активность меда также снижается при хранении. Понижение температуры хранения на 5-8°С уменьшает ферментативную активность на 15-20% первоначальной активности. Уменьшение активности отдельных ферментов приводит к тому, что происходит накопление продуктов неполного гидролиза Сахаров. В начале хранения меда ферменты разрушают сахара до простейших спиртов, альдегидов, кетонов. Однако при "старении" некоторых ферментов эта цепочка превращения нарушается и происходит ее разрыв с накоплением в меде продуктов полураспада. Чем дольше хранится мед, тем короче становится цепочка превращений углеводов и все больше накапливается побочных продуктов. Некоторые из этих продуктов являются вредными для нашего организма (оксиметилфурфурол, фурфурол и другие фурановые и пирановые производные). Из фурановых соединений в меде накапливается прежде всего оксиметилфурфурол.

Практическая часть