БИОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЕДА

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЕДА

Первобытный человек использовал пчелиный мед в пищу за­долго до того как пчеловодство стало рациональной отраслью сельского хозяйства. Человек находил мед в дуплах деревьев, у входа в пещеры и в расщелинах скал. С развитием древней циви­лизации обстоятельства изменились, мед стал использоваться не только как пищевой продукт, но и как лечебное, косметическое и консервирующее средство. В настоящее время основное количест­во меда идет в пищу, а известная часть используется в медицине и в диететике.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЕДА

Медоносные пчелы, перерабатывая собранные ими нектар и падь, производят мед. В зависимости от своего происхождения мед делится на два основных вида — нектарный и падевый.

Нектарный или цветочный мед бывает монофлерный, полученный из нектара одного вида медоноса, и полифлерный, полученный из нектара различных медоносных растений. Падевый мед полу­чается при переработке сладких выделений травянистых вшей или тлей, листоблошек, червецов и других жесткокрылых насекомых, которые они откладывают на листьях и других частях деревьев, и кустов.

Главными источниками меда являются нектар и падь — про­дукты растительного сока высших растений, циркулирующего в их проводящих тканях и доставляющего питательные вещества всем частям растений. Растительный сок содержит 15—25% су­хого вещества. Основным компонентом сока являются углеводы — сахара, составляющие 90% сухого вещества. Спектр Сахаров зависит от вида растений. У некоторых растений, например бобовых и хвойных, сок состоит только из сахарозы, у других растений он содержит олигосахариды (раффиноза, вербаскоза и стагиоза), у третьих — сахарные спирты (манит, сор­бит). Очень редко в растительном соке обнаруживаются моноса­хариды (глюкоза, фруктоза). Количество сахаров в растительном соке меняется не только по сезонам, но и в течение суток. Кроме углеводов растительный сок содержит незначительные количест­ва азотистых соединений (протеины, аминокислоты, амиды), ор­ганических кислот (лимонная, винная, щавелевая, яблочная, глюконовая и др.), нуклеиновых кислот, витаминов (тиамин, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, никотиновая кислота, пиридоксин, рибофлавин, биотин и витамин С) и минеральных веществ (ка­лий, натрий, магний, фосфор и др.).

Нектар — сахаристая жидкость, выделяемая специальными железами растения, называемыми нектарниками. В зависимости от их расположения различают цветковые и внецветковые нектарники. Цветковые нектарники чаще всего расположены у основания цветка и в других его частях. Внецветковые нектар­ники находятся на листьях (хлопчатник), на прилистниках(вика, бобовые) и на основании листовой пластинки (черешня).

По своей структуре и функциям оба вида нектарников сущест­венно не различаются. Они имеют выпуклую или вогнутую форму и представляют вздутия, ямки, желобки и т. д.

Существуют различные мнения относительно значения и ме­ханизма нектаровыделения растениями. Одни считают, что глав­ное предназначение нектарников сводится к регулированию поступ­ления питательных соков к молодым частям растения (листья, цветки). В своем развитии листья и цветки обильно снабжаются питательными веществами, причем в конце развития их поступ­ление не прекращается, они мало расходуются, благодаря чему скопляются в нектарниках в виде нектара.В последнее время ут­вердилось мнение, что выделение нектара происходит селективно и что вода и сахара являются основными выделяемыми веществами, благодаря чему происходит уменьшение осмотическото давления в проводящей системе растений. На этом основании нектаровыделение рассматривается как регулятор сахарного содержания, дру­гими словами — осмотического давления. Налицо комплексный активный процесс, в котором участвуют некоторые энзимные сис­темы. Для растений нектаровыделение является важной функцией, привлекающей насекомых-опылителей.

Нектаропродуктивность и содержание в нектаре сахаров за­висит от двух факторов — внутренних, зависящих от растений, и внешних, зависящих от экологических условий. К внутренним факторам принадлежат: размеры, возраст и фаза развития цветка, величина поверхности нектарника, положение цветков в растении, растительные вид, сорт и другие. Установлено, что цветок выде­ляет различное количество нектара в зависимости от фазы его развития. В фазе опыления он наиболее нектаропродуктивен. После опыления нектаропродуктивность уменьшается или при­останавливается. В начале и в середине цветения растения выде­ляют больше нектара, чем в конце. Цветки, расположенные бли­же к верхушке растения, выделяют меньше нектара, но содержание сахара в них выше. Нектаровыделение зависит от пола и сорта растений.

К внешним факторам, оказывающим влияние на выделение нектара, надо отнести температуру и влажность воздуха, почвен­ные условия, ветры, число солнечных дней, высоту местности над уровнем моря, условия агротехники, сезон года, продолжитель­ность дня и т. д. Если атмосферная влажность высокая, то и нек­таропродуктивность будет высокой, а концентрация Сахаров в нектаре — низкой. При сухой погоде количество выделенного нектара резко снижается, а сахаристость его повышается. Эти зависимости связаны с гигроскопичностью сахаров — их способ­ностью впитывать из воздуха влагу и удерживать ее. Оптималь­ная влажность воздуха для выделения нектара большинством рас­тений колеблется в пределах от 60 до 80%. Температура является важным фактором для многих медоносов, при ее понижении ниже 10°С нектаровыделение прекращается. Оптимальная температура для нектаровыделения находится в пределах от 10 до 30°С. Однако, для различных видов и сортов растений подобный оптимум тем­пературы неодинаков.

Ветреная погода способствует снижению или даже прекраще­нию выделения нектара. У большинства растений нектаровыде­ление характеризуется определенной суточной ритмичностью. Нек­тар, выделяемый ночью, как правило более водянистый. В разные часы дня содержание нектара и Сахаров также меняется, обычно в первой половине дня оно выше.

Оптимальное сочетание благоприятно действующих как внут­ренних, так и внешних факторов способствует оптимальной нектаропродуктивности медоносных растений.

Нектар — это водный раствор Сахаров. В его состав, кроме воды в различных соотношениях, входят сахароза, глюко­за и фруктоза. Их количество в нектаре зависит от вида растения, от географической широты места, от климата, почвенных и других условий и варьирует от 3 до 80%.

В некоторых видах нектара фруктоза, глюкоза и сахароза содержатся приблизительно в равных количествах. Соотношение между фруктозой и глюкозой варьирует в широких границах, обычно оно больше 1 и достигает 28. Такое соотношение между фруктозой и глюкозой установлено в нектаре акании, каштана, клевера и других растений семейства губоцветных. Очень редко — в нектаре одуванчика, рапса и гру­ши — количество глюкозы больше, чем фруктозы. В некоторых видах нектара в небольших количествах содержатся олигосахариды: мальтоза, раффиноза, мелибиоза, мелецитоза и другие. Если в растительном соке преобладает сахароза и нет моносаха­ридов, то неотар содержит преимущественно глюкозу и фрукто­зу. Кроме того, в свежесобранном нектаре, содержащем только моносахариды, при хранении обнаруживаются сахара, с более высокой молекулярной массой. Все эти изменения происходят иод воздействием зкзима инвертазы, который выделяется нектар­никами. Этот энзим расщепляет не только сахарозу на глюкозу и фруктозу, но посредством реакции переноса групп, катализирует синтез более высших Сахаров. Под действием инвертазы в нектаре осуществляются трансглюкозидазные и трансфруктозидазные реакции.

Кроме Сахаров, нектар содержит небольшие количества азо­тистых веществ и фосфорных соединений, органических кислот, витаминов (в частности витамина С), пигментов, ароматических веществ, минеральных солей, энзимов (инвертазы, амилазы, кис­лой фосфатазы) и аминокислот. Количество золы варьирует от 0,23 до 0,45%. Обычно нектар имеет кислую реакцию (рН — 2,7 — 6,4) и очень редко — щелочную (рН — до 9,1). Некоторые виды нектара содержат ядовитые для пчел и человека вещества (адро-медотоксин или ацетиландромедол).

Падь представляет собой сахаристую жидкость, которая вы­деляется разными видами тли, червепами, блошками и другими подужесткокрыдыми насекомыми, поселяющимися для прокорм-ки на листьях и побегах различных растений. Эти насекомые вы­деляют падь в виде мельчайших кипель. Пчелы собирают эти кап­ли и перерабатывают их в падевый мед. Свежевыделенная падь прозрачна, но на воздухе она быстро темнеет и густеет. До недав­него времени считалось, что насекомые усваивают только азотные соединения (аминокислоты, белки) растительного сока, а погло­щенные углеводы выделяют в неизменном виде. В последнее время установлено, что количество азотных соединений в пади такое же как в растительном соке, а углегодный. спектр, меняется под воз­действием энзимов, проходя через пищеварительный канал на­секомых. Количество сухого вещества в пади составляет 5—1-8%.. Удельная плотность 1,0—1,3, а рН —5,1—7,9. Углеводы состав­ляют 90—95% сухого вещества и состоят из сахарозы, глюкозы, фруктозы, мальтозы, трегалозы, мелецитозы, эрлозы, раффинозы, манозы, рамнозы и стагиозы. Большинство олигосахаридов синте­зируется под воздействием энзимов, выделяющихся насекомыми при тех же трансферных реакциях, при которых происходит и синтез нектара. Пропорциональное соотношение Сахаров зависит от вида насекомых и растений. Сахарный спектр пади более ком­плексный и содержит больше олигосахаридов, чем нектар. Неко­торые виды пади содержат сахарные спирты — дульцит, сорбит, рибит и инозит. В пади всегда имеется известное количество эн­зимов — инвертазы, диастазы и протеазы. Количество азотистых веществ составляет 0,2—1,0% сухого вещества. В пади установле­но наличие 22 аминокислот и амидов, некоторые из них обнаруже­ны и в растительном соке. Падь содержит некоторые органические кислоты и много минеральных веществ. Присутствие последних обусловливает токсичность пади и падевого меда для пчел. Неко­торые олигосахариды и сахарные спирты также вредны и трудно-усваиваемы пчелами.

Количество выделенной пади на листьях и побегах растений зависит от числа и развития насекомых и от климатических ус­ловий.

Другим источником меда является так называемая медвяная ро­са. Это сахаристый сок, выделяемый листьями широколистных и хвойных деревьев и некоторыми травами. При выделении мед­вяного сока нектарные железы и тля не принимают участия. Мед­вяная роса является продуктом растительного сока и по своему составу ближе к нектару, поэтому ее често называют падью расти­тельного происхождения. Она выделяется растениями только при определенных благоприятных условиях. Некоторые исследователи считают, что медвяной росы нет,так как растения не могут выделять, растительный сок без участия тли или нектарников.

ПЕРЕРАБОТКА НЕКТАРА В МЕД

Пчелы высасывают нектар из нектарников хоботком и собирают его в медовом зобике. В это время нектар обогащается энзимами (инвертазой, диастазой, глюкооксидазой), непрерывно выделяе­мыми глоточными железами пчел. Таким способом сырьевой про­дукт обогащается инвертазой, играющей главную роль в превра­щении нектара в мед. Развитие и функция желез зависят от воз­раста и физиологического состояния пчел.

У молодых пчел железы сильно развиты и выделяют не инвертазу, а маточное молочко, которым они кормят личинок. Са­мое большое количество инвертазы выделяют железы летных пчел в возрасте около четырех недель, то есть пчел-сборщиц. Нектар переносится в улей в медовом зобике, максимальная емкость ко­торого 70—80 мг. Среднее количество нектара, переносимое одной пчелой, составляет около 40 мг, но фактически в улей попадает не более 30 мг, так как часть собранного нектара используется ири полете в качестве энергетического источника. Пчела-сборщица передает нектар нескольким нелетным пчелам, находящимся в Улье, которые начинают его перерабатывать в мед.

При превращении нектара в мед происходят два основных про­цесса — выпаривание воды (не более 20%) и гидролиз сахарозы од воздействием инвертазы до глюкозы и фруктозы. Ранее счи­талось, что основная часть воды нектара устраняется еще во время полета пчелы в улей, поступая через полупроницаемую стенку ме­дового зобика в гемолимфу. В настоящее время достоверные иссле­дования установили, что стенки зобика не пропускают воду, кроме того, содержание воды в нектаре, доставленном в улей, более высокое, чем в исходном нектаре вследствие его разбавления секре­тами глоточных желез. Водность нектара в улье редуцируется до 5—20%. Нелетные пчелы, получившие нектар от пчел- сборщиц, многократно перемещают его из зобика в хоботок и обратно. Та­ким образом, нектар в виде тонкой пленки вступает в контакт с теплым и сухим воздухом улья и водность его снижается до 35— 10%. Одновременно, полученный продукт обогащается энзимами. После этого пчелы помещают полупереработанный нектар в виде мелких капель или тонкой пленки на дно или на стенки сотов. Обычно восковая ячейка наполняется примерно на одну четверть зли одну треть ее высоты. Выпаривание воды продолжается пос­редством интенсивной вентиляции улья пчелами. При содержании воды ниже 20% пчелы запечатывают ячейки, тем самым предотв­ращая поглощение влаги из воздуха. Окончательная переработка гектара происходит в течение 1—3 дней в зависимости от содер­жания в нем воды, его температуры, влажности воздуха в улье, силы пчелиной семьи, взятка нектара и т. д.

Во время переработки нектара в нем происходят сложные биохимические процессы, затрагивающие прежде всего углеводы. Под действием инвертазы происходит гидролиз сахарозы до глю­козы и фруктозы. Кроме того, синтезируются олигосахариды, которых нет ни в нектаре, ни в пади. Таким образом сахарный спектр меда, с одной стороны, зависит от качественного и коли­чественного состава Сахаров в нектаре и пади, а с другой — от энзимных процессов, происходящих в них. Расщепление сахарозы до глюкозы и фруктозы обеспечивает более высокую сахарную концентрацию в меде, благодаря большей растворимости моноса­харидов. Высокое содержание углеводов предотвращает развитие обыкновенных микроорганизмов и процессов брожения при сох­ранении меда.



Нашли ошибки в тексте? - выделите участок текста, где вы считаете находится ошибка (лучше выделить целиком фразу), нажмите на клавиатуре одновременно клавиши Ctrl и Enter и во всплывающем окне укажите ваш вариант правильного написания, либо пояснение.
102
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...