Słodka sprawa

Mamy już wrzesień, czyli miesiąc, który swoją nazwę zaczerpnął od różnobarwnych wrzosów, które nie tylko cieszą oko uroczymi drobnymi kwiatkami, ale które są źródłem nektaru przetwarzanego przez pszczoły w wyborny miód wrzosowy. I do pewnej sprawy, związanej z miodem, chciałbym dzisiaj nawiązać.

Miód jest wytwarzany przez pszczoły z nektaru roślin lub spadzi i jest gromadzony w ulu w plastrach jako zapasowy pokarm. Nektar to słodka ciecz wytwarzana przez kwiaty roślin zachęcająca owady do ich zapylania, a z kolei spadź jest bogatą w cukry cieczą wydalaną przez niektóre żerujące na roślinach owady, np. mszyce. Ale wróćmy do miodu. Zapytani o jego wygląd i fizyczne właściwości z pewnością wielu z nas powie, że jest gęstą i lepką cieczą o żółto-złocisto-brązowym kolorze. To prawda, po wydobyciu z plastra i rozlaniu do słoików taki właśnie jest. Jednak taki stan nie trwa zwykle długo, bo po pewnym czasie miód zaczyna się zestalać i robi się mętny.

Wspomniany proces nazywa się scukrzaniem miodu i sporą część ludzi jest postrzegany negatywnie. Wygląd miodu nie jest już tak atrakcyjny, trudniej się go nakłada itd. Co więcej, niektórzy uważają to także za przejaw starzenia się miodu i utraty przez niego części cennych właściwości ożywczych i zdrowotnych. O ile pierwsza z opinii to kwestia subiektywna (choć sam przyznaję, że taki „lejący się” miód wygląda niezwykle apetycznie), to drugie twierdzenie jest cokolwiek fałszywe.

Punktem wyjścia powinno być spojrzenie na skład chemiczny miodu. Różni się on oczywiście w zależności od wielu czynników, w tym rodzaju i miejsca pochodzenia, to za „Encyklopedią pszczelarską” (PWRiL 1989) możemy stwierdzić, ze miód zawiera ok. 17% wody, ok. 80% węglowodanów, a pozostałe kilka procent to kwasy organiczne, białka (w tym enzymy), barwniki, witaminy, hormony itp. Spośród węglowodanów najwięcej jest glukozy i fruktozy, których jest zwykle (sumarycznie) nieco ponad 70% całkowitej masy miodu. Można więc stwierdzić, że miód to tak w gruncie rzeczy roztwór cukru z pewnymi dodatkami, które skądinąd decydują o niezwykle cennych właściwościach prozdrowotnych i odżywczych miodów.

Ale coś jest nie tak w tych naszych rozważaniach, jak pewnie niektórzy i niektóre z Was zauważyli – co to za roztwór który zawiera tylko kilkanaście procent rozpuszczalnika, w tym wypadku wody?! Owszem, przywykliśmy, że związki chemiczne będące w temperaturze pokojowej ciałami stałymi tworzą roztwory maksymalnie kilku-kilkunastoprocentowe. Ale to tylko pewne wrażenie wynikające moim zdaniem z treści przeważającej części zadań z obliczania stężeń, jakie są przerabiane na lekcjach chemii, a po drugie z praktyki życiowej, gdyż zwykle w życiu codziennym stosuje się właśnie takie roztwory o względnie niskich stężeniach (np. roztwór soli kuchennej, sody oczyszczonej, czy kwasku cytrynowego). Ponadto przeważająca liczba związków chemicznych posiada maksymalną rozpuszczalność nie przekraczającą kilku procent.

Ale są substancje, które mogą tworzyć bardzo stężone roztwory, w których wody jako rozpuszczalnika jest bardzo mało. Należą do nich właśnie cukry. I tak w temperaturze 25℃ glukoza tworzy maksymalnie roztwory 909 g/L, a fruktoza blisko 4000 g/L!. Oczywiście to dotyczy roztworów samych tylko czystych tych substancji. Obecność innych składników wybitnie obniża rozpuszczalność cukrów, jakkolwiek relacja między rozpuszczalnością glukozy i fruktozy pozostaje podobna, to znaczy fruktoza jest kilkakrotnie lepiej rozpuszczalna w wodzie niż glukoza. Niemniej, jakbyśmy uwzględnili rozpuszczalność wszystkich składników miodu to wyjdzie nam, że nijak da się tyle ich rozpuścić w takiej ilości wody. A jednak miód w stanie pierwotnym jest płynny – w czym więc rzecz? Otóż mamy w tym przypadku do czynienia z tzw. roztworem przesyconym.

Według definicji roztwór przesycony to roztwór, w którym stężenie substancji jest wyższe od teoretycznie maksymalnego, wynikającego z oddziaływań między cząsteczkami składników roztworu. Taki układ jest niestabilny i będzie on z czasem dążył do stanu równowagi, czyli wytrącenia się nadmiaru składników w postaci stałej. I to właśnie dzieje się z miodem – scukrzanie się go jest procesem fizycznym a nie chemicznym, nie zmienia się jego skład a jedynie postać fizyczna! Stąd scukrzony miód nie zmienia swoich właściwości odżywczych.

Szybkość scukrzania, jak i postać miodu po scukrzeniu zależy głównie od stosunku ilości glukozy i fruktozy. Miód o wysokim stosunku glukozy do fruktozy krystalizuje szybciej (np. miód rzepakowy), podczas gdy miód o niższym stosunku glukozy do fruktozy krystalizuje wolniej (np. miód akacjowy)

Zapytacie zapewne, jak możliwe jest tworzenie takich roztworów przesyconych. W przypadku miodu wynika to głównie z faktu, że powstaje on w wyniku przemian enzymatycznych inicjowanych przez pszczoły, a wiec jego składniki powstają od razu w roztworze (to znaczy pszczoły nie wytwarzają stałych fruktozy i glukozy i wsypują je do wody, ale wytwarzają je w roztworze ze składników nektaru i spadzi, głównie sacharozy). Ponadto w ulu panuje nieznacznie wyższa temperatura niż w naszych domach, a właśnie temperatura jest kluczowym czynnikiem wpływającym na rozpuszczalność.

Dla przeważającej części stałych substancji chemicznych im wyższa temperatura tym wyższa rozpuszczalność w wodzie. Jeśli rozpuścimy w gorącej wodzie maksymalną ilość substancji i powoli ochłodzimy roztwór, to krystalizacja nadmiaru substancji rozpuszczonej może nie nastąpić szybko i roztwór stanie się przesycony. Zainicjowanie krystalizacji (poprzez wrzucenie kryształu – zarodka krystalizacji albo wstrząśnięcie roztworem) gwałtownie przyspiesza ten proces, co czasem przybiera bardzo spektakularne formy. Przykładem są małe ogrzewacze do rąk, które zgniecione nie tylko krystalizują „w oczach” to jeszcze towarzyszy temu wydzielanie dużych ilości ciepła.

Wracając do miodu, dodam jako ciekawostkę, że pszczelarze taki miód płynny nazywają patoką a miód scukrzony to krupiec, stąd scukrzanie się miodu określane jest mianem krupienia. I kończąc, pozwólcie mi przekazać serdeczne pozdrowienia dla wszystkich pszczelarzy z małych i wielkich pasiek, którzy wespół z pszczołami zapewniają nam co roku tak wiele słodkich doznań 😊

PS. Za inspirację do dzisiejszego tekstu dziękuję, koleżance Donacie Imbiorowicz, z którą ostatnio korespondowaliśmy właśnie w omawianej kwestii 😉