Пчелиный воск: происхождение, состав, физические свойства, применение в промышленности

Источники информации:

  • "Как вылечить ребёнка мёдом/ Глотов А.В., Кривцова Л.А., Молостова В.В., Реуцкий И.В. - М.:Эксмо, 2011. -352с."
  • "Апитерапия. / Хисматуллина Н.3. - Пермь: Мобиле, 2005. - 296 с."
  • "Апитерапия: продукты пчеловодства в мире медицины. / Омаров Ш.М. - Ростов н/Д : Феникс, 2009. - 351 с."
  • "Лечение пчелиным воском. / Лавренёв В.К. - М.: ООО ”Издательство АСТ”-Донецк:;Сталкер, 2004. - 45 с."

C технической точки зрения воском называют различные натуральные или искусственно произведенные вещества, которые могут быть твердыми, пластичными или ломкими, и начинают плавиться при температуре выше 40 0 с. Существует воск 3 видов: животный, минеральный и растительный. Животный воск дают главным образом пчёлы. Минеральный добывают, а также получают из нефти, парафина. Растительный воск соскабливают с листьев или с других частей растений. С химической точки зрения речь идет о соединении эфиров жирной кислоты с многоатомными спиртами. Натуральный воск, каковым является и воск пчелиный, чаще всего содержит еще небольшое количество кислот, углеводороды, стерин и другие вещества. С давних нор воск использовался в первую очередь для изготовления ароматных свечей, для закрытия ран, при кожных заболеваниях и в косметических целях, а также как жевательный воск для внутреннего применения. Такое применение воска обусловлено тем, что он содержит также прополис и много «кожного» витамина А, как и целый ряд других веществ, которые тоже могут быть терапевтически активными.

Происхождение воска

Воск представляет собой продукт восковых желез пчел. С 12-дневного возраста летная пчела, прекратившая вырабатывать маточное молочко, поедает нектар, пыльцу и начинает вырабатывать воск. Воск образуется в особых железах, расположенных попарно на брюшной стороне, выделяется через мельчайшие поры восковых «зеркалец» и на их поверхности превращается в твердые восковые пластинки, каждая из которых весит от 0,18 до 0,25 мг. Процесс производства воска пчелой очень сложен и предусматривает наличие в организме достаточного количества ферментов. Пчелиная семья получает от 0,5 до 2,0 кг воска за сезон и использует его для строительства сотов и обустройства своего жилища. Воск растворяется секретом верхнечелюстных желез, поэтому в ячейках нет швов.

Только что отстроенные соты имеют светло-жёлтый цвет и стоят на 85—100% из воска. Со временем цвет сот меняется, через год-два они темнеют вплоть до тёмно-коричневого. Одновременно с этим меняется величина ячеек, они становятся меньше по объёму, а количество воска в соте уменьшается до 50—60%. Расплод в этих сотах вызревает мелким, сила семьи падает. Такие соты выбраковываются и идут на производство товарного воска.

Перед тем как в ячейки сот откладываются яйца или нектар, они полируются прополисом, пчелиный воск всегда содержит прополис.

Физические и органолептические свойства воска

Воск представляет собой плотное вещество. После расплавления сот он приобретает гомогенную твёрдую массу. Цвет его зависит от цвета переплавленных сот, он может быть жёлтым, зеленоватым, красным, белым и даже чёрным. Окраска сот в определённой степени зависит от вида пыльцы, которой питались молодые пчёлы. Цвет и другие качества товарного воска зависят также от особа его переработки. Выделяют 4 вида воска:

  • пасечный воск — он вытапливается или отжимается прессом непосредственно на пасеке, его относят к лучшим сортам;
  • прессовый воск — его получают промышленным способом при помощи винтовых и гидравлических прессов, его качество зависит от вида сырья и технического оборудования;
  • экстракционный воск — он получается из сырья методом экстракции бензином, имеет неприятный запах, излишнюю мягкость, значительную примесь жиров и смол, используется он для хнических целей;
  • отбеленный воск — он получается либо отбеливанием на солнце, либо химическим способом, обладает повышенной твёрдостью и хрупкостью на излом, применяется в промышленности.

Свежий сотовый воск чаще имеет почти белый или кремоватый цвет. Такой воск ценится выше.

Плотность воска 0,95—0,96 г/см3, поэтому он легко плавает в воде. Температура плавления варьирует от 62 до 68°С. Тугоплавкий воск считается наиболее качественным. Переплавка воска при более высокой температуре способствует образованию «воскового масла», которое используется в народной медицине при лечении заболеваний кожи.

Натуральный пчелиный воск имеет кристаллическую структуру, на изломе она однородная и зернистая, и обладает приятным медовым запахом, который усиливается при нагревании. Запах воска приятный — медово-прополисный или медовый. При температуре 47 разрушается его нормальная структура.

Воски, полученные из высококачественного сырья, безвкусны или имеют своеобразный слабый привкус. Вкус воска специфический, немного напоминает вкус мёда и прополиса. Он хорошо жуётся, во рту становится пластичным, к зубам не прилипает.

Пчелиный воск- инертный материал, с высокой пластичностью при температуре 32° С. Кусочки воска легко разминаются пальцами.

Пчелиный воск твёрд при комнатной температуре. Слиток воска имеет ровную, слегка вогнутую поверхность. При ударе по нему молотком или при падении слиток легко распадается на куски.

При нагревании и охлаждении тонкий слой воска не даёт трещин.

Воск горит светящимся пламенем без остатка и копоти, вот почему его предпочитают использовать в храмах. При нагревании воск преобразуется в пластичную массу, липнущую к пальцам.

Воск очень устойчив к внешним воздействиям, хорошо сохраняется на протяжении сотен лет, почти не меняя своих свойств. При длительном хранении на его поверхности образуется серовато-белый налёт, что является признаком чистоты воска. Этот налёт исчезает при нагревании до температуры +35...40°С. Известен случай, когда воск пролежал в земле 1100 лет и не изменился по физико-химическим показателям. Условия хранения - сухое, темное и прохладное помещение. Воск не теряет цвет и аромат, если он помещен в контейнеры из нержавеющей стали, стекла или пластика в оберточной бумаге.

Качество воска определяется по кислотному числу (16,7-29,6), числу омыления (87,8-107), эфирному числу (66-82), йодному числу и соотношению эфирного и кислотного чисел (3,5-3,9).

Натуральный пчелиный воск обладает выраженными гидрофобными ( нерастворим в воде; от греч. «гидро» - вода, и «фобос» - боязнь) свойствами Он абсолютно нерастворим в воде, не растворяется также в глицерине, при комнатной температуре полностью нерастворим ни в одном из органических растворителей. Выше точки плавления воск растворяется в бензине, бензоле, толуоле, ксилоле, хлороформе, тетрахлорметане и сероуглероде. При температуре кипения воск растворяется в этиловом спирте.

Фальсификация воска возможна. В таких случаях воск смешивается с легко доступным парафином, реже с канифолью, стеарином и церезином. Эти добавки придают смеси новые качества, новый запах и вкус. Если слиток воска содержит парафин, то его поверхность приобретает вогнутую форму, от удара молотком в нём образуется лишь вмятина со светлыми краями, на разрезе слитка видны крупные кристаллы, срез будет блестящим, гладким, воск становится более хрупким, стружка, сделанная ножом, крошится, при размазывании кусочка такого воска ощущается жирность. При жевании кусочка смеси она легко прилипает к зубам, а в воде он быстро тонет.

Химический состав воска

Пчелиный воск- многокомпонентный продукт, содержащий свыше 300 веществ. По химическому составу он похож на жиры, но значительно богаче их. Основной компонент воска сложные эфиры.

Пчелиный воск содержит небольшое количество воды (от 0,1 до 2,5%), каротиноидов (12,8мг в 100г воска, в 100г моркови - 9мг), красящих, ароматических и минеральных веществ, а также посторонние примеси - оболочки личинок, прополис, цветочную пыльцу, антибиотические вещества и др. В нем выделены и идентифицированы тритерпены (сквален и ланостерин), стеролы (холестерол и его эфиры) и субстанции, повышающие рост растений, такие, как мирициловый спирт (myricil), гиббереллин GA3 (gibberellin) и стероид рапсового масла.

Согласно [3] пчелиный воск состоит из четырёх групп органических соединений, каждая из которых содержит несколько компонентов:

  • предельные углеводороды - 10.5÷13.5%;
  • свободные жирные кислоты - 13.5÷14.5%;
  • свободные жирные спирты - 1÷1.25%;
  • сложные эфиры высших жирных кислот и высших жирных спиртов - 72.9%.

Углеводороды — органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода. Углеводороды считаются базовыми соединениями органической химии, все остальные органические соединения рассматривают как их производные. Предельные углеводороды (алканы) являются насыщенными углеводородами и содержат максимально возможное число атомов водорода. Общая формула CnH2n+2. Слово «алкан» того же происхождения, что и «алкоголь». Устаревший термин «парафин». Химически инертны, в воде нерастворимы.

Жирные кислоты и глицерин являются являются основной составной частью жиров животного и растительного происхождения. Жирный спирт - плотное матовое вещество, внешне напоминающее парафин. Впервые в истории высший жирный спирт был выделен французским химиком Шеврелем из головного жира кашалота. Сложные эфиры высших жирных кислот и высших жирных спиртов — воскообразные вещества, не имеют запаха, в воде нерастворимы.

Основу пчелиного воска составляют сложные эфиры (до 75%), образованные пальмитиновой, неоцеротиновой, и меллисиновой кислотами, цериловым и мелиссиновым спиртами. Большое количество эфиров предохраняют воск от вступления в химические реакции с другими веществами. Вот почему он может сохраняться очень многие годы, даже сотни лет. Кроме того в воске содержатся церотиновая, монтаниновая и олеиновая кислоты, цериловый и монтаниновый спирты. Церотиновая и мелиссиновая кислоты - наиболее активная часть воска; они могут вступать в реакцию с большинством металлов, а также с щелочами.

При взаимодействии свободных жирных кислот воска с некоторыми металлами образуются окрашенные соли. Так, при соприкосновении с железом воск приобретает бурую окраску; медь окрашивает воск в зелёный цвет; цинк, растворяясь в воске приобретает грязновато-серый цвет.

В воске лишь 21 соединение содержится в количестве большем, чем 1%, что составляет 56% воска. Другие 44% - различные соединения, которые, вероятно, придают воску характерную пластичность и низкую температуру плавления [2].

Группы соединений в пчелином воске [2].
Фракция % Число соединений во фракции
Выше 1% Ниже 1%
углеводороды 14 10 66
Моносложные эфиры 35 10 10
Дисложныеэфиры 14 6 24
Трисложные эфиры 3 5 20
Гидроксимоносложные эфиры 4 6 20
Гидроксиполисложные эфиры 8 5 20
Кислые сложные эфиры 1 7 20
Кислые полисложные эфиры 2 5 20
Свободные кислоты 12 8 10
Свободные спирты 1 5 -
Неидентифицированные 6 7 -

Применение в промышленности

Воск широко используется в современной промышленности, без него не обходятся электротехники, полиграфы, деревопереработчики. Воск применяется в литейном, кожевенном производстве, в пищевой, стекольной, автомобильной и авиационной промышленности, в изготовлении многих лекарств. Без него не может обойтись парфюмерная промышленность, он входит в состав кремов, помад, туши для ресниц, питательных кремов, дезодорантов, гидрофобных мазей и кремов, защищающих кожу от воздействия воды, солевых растворов, кислот, щелочей. С помощью петролейного эфира из воска получают особое душистое эфирное масло, идущее на производство духов. Одна тонна воска даёт 5 кг этого эфира. По своим качествам он не уступает таким дорогим маслам, как розовое и жасминовое.

Человечество использует воск для своих нужд с давних времён. Из него готовили свечи для освещения жилищ и храмов. Его применяли для бальзамирования трупов. Позже стали делать муляжи, бюсты, восковые фигуры. Воск входит в состав красок для живописи, как в далёком прошлом, так и сейчас. На заре появления граммофонных записей также применялся воск. Благодаря этому мы сейчас можем слышать голоса Льва Толстого, Шаляпина, Блока, Маяковского, Качалова, Собинова и др. Воск и сейчас применяется в изготовлении анатомических препаратов и муляжей для обучения студентов медицинских учебных заведений.

Яндекс.Метрика