Биохимические технологии или как пчелы делают мед

Как пчелы делают мед? И что это за продукт – он растительный или животный? Вроде бы насекомые его делают из нектара растений, но мы берем его у животных, которые сами занимаются обработкой нектара. Из этого следует вывод о том, что мед – это продукт животного происхождения. Для того чтобы ответить на эти вопросы, нужно разобраться в технологии производства меда.

Этап доставки нектара

Как собирают мед, а точнее нектар, как сырье для производства основного продукта? Тонкости процесса состоят в разделении всех пчел по функциям и профессиям.

В улье обычно есть только 2 категории этих насекомых – матка и рабочие особи. Матка все время откладывает яйца, а рабочие обеспечивают детям и их матери уход и пропитание.

Рабочие пчелы – это неполовозрелые самки, которые волею генной информации так никогда и не созреют. Это их функция и судьба.

У каждой рабочей пчелы, в свою очередь, есть какая-нибудь особая рабочая специализация. Одни из них обеспечивают безопасность улья, другие нянчатся с потомством, третьи ухаживают за маткой. Среди тех, кто обеспечивает улей пищей, тоже есть свои профессионалы:

1. Разведчицы. Эти передовые единицы разыскивают скопления медоносов по запаху. Набрав немного нектара и пыльцы, они возвращаются в улей. Здесь с помощью знаменитых пчелиных танцев разведчицы рассказывают основному отряду о том, куда следует лететь, чтобы собрать много сырья для будущих запасов на зиму. Кроме меда, к ним относятся пыльца, перга, прополис, воск.
2. Основной отряд сборщиков на разведанных угодьях собирает все, что можно унести за несколько полетов от улья и обратно.
3. В улье сборщиков ждут приемщики. Их функция состоит в том, чтобы правильно заложить нектар в соты для его дальнейшей обработки.

Производство меда

Как пчелы делают мед из нектара? Для производства сладкого продукта в улье существует целая фабрика по обработке сырья. Пчелы получают сладкий ароматный продукт, обрабатывая нектар следующим образом:

1. Сначала из нектара испаряется лишняя вода. Если этого не сделать, раствор с малым уровнем концентрации консервантов, то есть сахаров, забродит или заплесневеет. Первоначально в сырье содержание воды составляет 50%. Это всего лишь медовый полуфабрикат. Для того чтобы вода ушла, а сахар остался, приемщицы расфасовывают нектар в соты, заполняя их лишь отчасти. Вокруг таких сот насекомые обеспечивают хорошую вентиляцию, что ускоряет процесс удаления воды.
2. Далее начинается собственно процесс самого производства. Как пчелы делают мед, завершив удаление воды из нектара? Для этого в полуфабрикат нужно ввести фермент инвертазу. Он разлагает сахара на фруктозу и глюкозу. Именно с этого момента нектар становится почти как мед. Сам процесс происходит, казалось бы, просто. Пчелы всасывают с помощью хоботка обезвоженный субстрат в специальный медовый зобик. Здесь проходит большое количество кровеносных сосудов, обеспечивающих приток кислорода и других необходимых веществ. Здесь же расположены и железы внутренней секреции, вырабатывающие нужный фермент. Смешиваясь в зобике с ферментом, этот полуфабрикат соприкасается с кислородом, что создает необходимые условия для процесса гидролиза.
3. Пропущенный через пчелу субстрат возвращается в соты, где и продолжается гидролиз сахарозы. В результате этого процесса и получается тот самый нужный пчелиный продукт. В готовом варианте содержится около 75% фруктозы и глюкозы. Процент сахара при этом уменьшается до 4.
4. После того как пчела определила нужную степень готовности меда, ячейки сот герметично запечатываются воском. Что делают пчелы, запечатывая готовый мед? Они обеспечивают полную изоляцию не только от всех любителей сладкого лакомства, но и от воздуха, что имеет большое значение для предохранения органических веществ от процессов окисления.

Почему мед, а не нектар

Переработка нектара в мед – это создание сладких консервов. Сахар, как всем известно, является хорошим консервантом. На этом основано производство варенья, а также заготовка ягод и фруктов, протертых с сахаром. При достаточной концентрации сахаров в таких консервах не смогут жить бактерии, грибы и другие микроорганизмы, которые питаются содержимым наших запасов, превращая их в уксус, спирт или продукты гниения. Если сахара разбавлены чем-нибудь, например соком растений или просто водой, то их микроорганизмы могут съесть, оставив после себя несъедобную субстанцию.

Особенностью питания бактерий и одноклеточных грибов является их одновременное нахождение внутри своего пищевого ресурса. Нектар, извлеченный из цветка для какой-нибудь бактерии – это дом и еда одновременно. По этой причине задача общественных насекомых состоит в том, чтобы сделать среду, где обитают бактерии и грибы, не пригодной для жизни.

С этой целью они делают 2 вещи – увеличивают концентрацию сахаров и переводят их в фруктозу и глюкозу. Внутри меда микроорганизмы погибают от обезвоживания и слишком кислой среды. Перевод сахаров в фруктозу делает PH меда кислой, несмотря на то что сладкий вкус сохраняется.

Это связано с наличием большого количества кислот, которые изначально были в нектаре. PH различных сортов меда находится на пределе возможности существования жизни в этом продукте. Такую среду создали сами насекомые, убрав из нектара воду, а также заменив с помощью ферментов сахар на фруктозу. Такую пищу можно есть, но жить в этой среде невозможно.

Весь процесс производства меда от момента его доставки в улей длится около 10 дней. Так что делают пчелы очень большую работу – ведь для того, чтобы получить 1 кг готового продукта, им нужно совершить около 100 000 вылетов. Если вспомнить, как получается мед в сотах, то пчелиный труд приобретает еще большие размеры.

Человек, несмотря на всю науку, так и не научился делать полный аналог пчелиного меда. Этим очень полезным продуктом людей по-прежнему обеспечивает пчеловодство как отрасль животноводства.

Зачем пчелам нужен мед

Пчелиные семьи мало чем отличаются от обычных человеческих семей. Те и другие делают запасы, которые помогают им жить и растить детей. Единственной разницей является то, что общественные насекомые не изобрели магазины. Зато им ничего не нужно, кроме сладкого продукта, заготовленного на зиму.

В отличие от других насекомых, пчелы не впадают в полный анабиоз, а всего лишь снижают свою жизненную активность. Так что зимой им нужно все время что-то есть.

До тех пор, пока позволяет погода, и еще цветут какие-нибудь цветы, пчелы все время летят за нектаром, пыльцой, смолой. Одни из этих ресурсов съедаются, другие идут на обустройство улья.

Как только погода становится полностью не летной, улей закрывается на перерыв, длящийся до самой весны. С этого момента соты освобождаются от воска, и мед становится доступен для тех, кто проголодался. Продукт этот калорийный и очень витаминный. Так что, если пчелы хорошо поработали летом, на зиму еды им хватит.

Проблема состоит еще и в том, что в ульях зимуют не только взрослые особи, но и яйца с личинками. Для их сохранности пчелам нужно постоянно поддерживать определенную температуру. Для того чтобы вокруг яиц и личинок была нужная температура, взрослые особи изображают что-то вроде кондиционера. Вибрируя крыльями, они быстро разогреваются сами и распространяют разогретый воздух вокруг себя. Кондиционер, как известно, требует много энергии. По этой причине восполнение потраченной энергии происходит за счет очередной порции еды, которая состоит почти полностью из быстро усваиваемых углеводов.

Возникает закономерный вопрос – если человек забирает мед, то из чего черпают свои силы пчелы? Хороший пчеловод способен рассчитать, сколько нужно меда улью для зимовки. Если с определенного момента часть меда из улья забирать, то насекомые будут работать с удвоенной энергией, стараясь восполнить потерянные запасы. Так что человек стимулирует пчел на то, чтобы они работали на себя и «на того парня». Если в районе расположения пасеки медоносов много, а полосатые труженицы в хорошем состоянии, то пасечник сможет взять себе две трети запасенного меда, оставив пчелам достаточное количество продукта для зимовки.

Так что тот, кто делает мед, работает на самом деле так, как будто нужно прокормить пчел, численность которых больше реальной в несколько раз. Остается удивляться работоспособности маленьких насекомых, живущих так дружно и организованно.

Так что такое мед – это продукт животного или растительного происхождения? Уникальность биохимического процесса, организованного насекомыми, состоит в том, что состав изначального продукта радикально не меняется. В нем не появляются белки и жиры животного происхождения. Просто уменьшается количество воды и увеличивается количество фруктозы. Так что мед – это все же нектар, прошедший ферментативную обработку и высушивание. И сделали это маленькие насекомые, сформировавшие в улье свою цивилизацию.