Méz - kémiai szempontok
Daniela Dressel előadása a "Gyakorlatok az előadások bemutatásával - szerves kémia" keretében, SS 2000; Átdolgozta: Eva Dunkel SS 2009
Sokáig a méz volt az egyetlen édesítőszer. A cukortermelési folyamatok fejlődése eredményeként a mézet élelmiszerként és édesítőszerként az olcsóbb cukor váltotta fel. Csak a közelmúltban figyelhető meg az a tendencia, hogy a méz ismét természetes termék, például édes kenhető étel vagy az iparilag előállított háztartási cukor alternatívájaként.
Az 1. ábra egy lány mézet arat. A kép egy kőkori sziklafestmény (kb. Ie 7000), amelyet a spanyol Arana-barlangban fedeztek fel. Abban az időben úgy gondolták, hogy a méznek mágikus és vallási tulajdonságai vannak. A méz csak a görögök és a rómaiak idején nyert jelentőséget táplálékként.
1 alapanyag méz
A méz az az édes anyag, amelyet a méhek úgy állítanak elő, hogy nektárlét vagy más édes gyümölcslevet vesznek fel, saját testükből származó anyagokkal dúsítják, testükben megváltoztatják, méhsejtekben tárolják és érlelik.
Három ismert mézalapanyag létezik, amelyek közül a nektár és a mézharmat soha nem lehet együtt egy méztípusban. Az úgynevezett erdei mézek mindig ki vannak kapcsolva Mézharmat, míg a mézekkel van így nektár a virágmézről szól. A nektárt a rostcső levéből választják ki a nektárok (növényi mirigyszövet). 20% cukrot tartalmaz szacharóz, glükóz és fruktóz formájában. A mézharmatot viszont növényi szívó rovarok (lachnidák) hozzák létre, mivel a rostacső lé elfogyasztása után a fel nem használt cukor nagy részét kiválasztják. A Pollen a legvitaminban gazdagabb növényi alapanyagokhoz tartozik, és a méhek étrendjének legfontosabb fehérje- és lipidforrása ("méhkenyér"). Ha egy pollentípus aránya meghaladja a 45% -ot, ez a típus jelenti az irányadó pollent, vagyis a méz a donor nevét "egyfajta mézként" veheti fel.
2 Nyersanyagok fogyasztása és feldolgozása a méh által
A méhek nyersanyagokat vesznek fel és több lépésben dolgozzák fel. Először a repülő méhek összeszedik a nyersanyagokat (nektárt és mézharmatot) balekjaikkal, és felveszik a nyál váladékát.
2. ábra: Nyersanyagbevitel [5]
Az alapanyagok a mézhólyagba, a nyelőcső megnagyobbodásába kerülnek, és a méhek a méhkasba repítik.
3. ábra: Repülés vissza a méhkasba [5]
Ott a nyersanyagok egyfajta takarmányláncban mennek át a méhektől a méhekig. A nyersanyagok továbbadásakor a kaptárméhek most a méhek saját váladékát adják a nektárhoz és a mézharmathoz. Így kerülnek a mézbe a szacharáz, a glükóz-oxidáz, az amiláz és a foszfatáz enzimek. Az enzimeken kívül különféle aminosavak jutnak el a mézbe, a prolin aminosav mennyiségét tekintve messze az első helyen áll.
4. ábra: Takarmánylánc [5]
A méhkasban levő édes gyümölcsleveket egy takarmánylánc sűríti meg, ezáltal két fázist kell megkülönböztetni. Az aktív fázisban a méhek lassan kiszivattyúzzák a mézet a szájüregből, hagyják, hogy kifolyjon, és lapos cseppeket képezzen a proboscis alsó oldalán, majd ismét beszívja. Ezt a folyamatot gyorsan egymás után megismételjük körülbelül 15-20 percig. A méhkasban a meleg hőmérséklet miatt a víz nagy része ily módon elpárolog. A passzív szakaszban a méhsejt sejtek körülbelül 1/4-ét megtöltik a nyers mézzel, és nyitva hagyják. A homogén szellőzés érdekében a méz más sejtekbe kerül, amikor majdnem megérett.
5. ábra: Sűrítési folyamat [5]
Amikor a méz megérett, vagyis maximális víztartalma 20%, a sejteket végül megtöltöttük és légmentesen át nem fedhető viaszfedelekkel lezártuk. A méhész eltávolítja a méhsejtet és kivonja a mézet úgy, hogy a vékony viaszréteg eltávolítása után kidobja a méhsejtből.
Hozzávalók méz
| hozzávaló | eredet | Oszd meg a mézben |
| víz | növény | 14-20 (22)% |
| szőlőcukor | Növény + méh | 25-35% |
| Fruktóz | Növény + méh | 32–42% |
| Szacharóz | növény | 0–2 (10)% |
| Malátacukor | méh | 2–8% |
| Bevételek | Méh + mézharmat | 0-6% |
6. ábra: Hozzávalók méz
3 Kémiai folyamatok a méz érlelésében
Elsősorban biokémiai folyamatok játszódnak le a méz érése során, amelyekben a méhek által hozzáadott enzimek vesznek részt. Különösen fontosak a szacharáz és a glükóz-oxidáz enzimek.
A Méz szacharóz két tulajdonsága van. Hidrolitikus tulajdonságaik mellett transzglükozidációs vagy transzfruktozidációs tulajdonságaik is érvényre jutnak. A hidrolízis során a glükozil-maradék vízbe kerül, fruktóz és glükóz képződik.
7. ábra: A szacharóz hidrolízise
A transzglükozidálás során a glükozil-maradék átkerül egy másik cukormolekulába. Szacharózba kerülve az Erlose [a-D-glükopiranozil- (1,4) -a-D-glükopiranozil- (1,2) -b-D-fruktofuranozid] -triszacharid képződik.
8. ábra: Transzglükozidálás
Glükózba kerülve a diszacharid-maltóz képződik [alfa-D-glükopiranozil- (1,4) -D-glükopiranóz].
9. ábra: Transzglükozidálás 2
A szacharázhatás biztosítja, hogy a méztermelés során semmilyen cukor ne kristályosodjon ki, mivel a különböző cukrokkal rendelkező koncentrált oldat sokkal lassabban kristályosodik, mint egyetlen komponenssel. A képződött erlóz nagyon nehezen kristályosodik, és kis mennyiségben kristályosodás gátlójaként is működik.
A második fontos enzim az Glükóz-oxidáz. A katalizálódó reakció után csak nagyon kevés glükóz alakul át, de a kis mennyiségben képződő glükonsav és hidrogén-peroxid anyagok nagy jelentőséggel bírnak a méz számára.
10. ábra: A glükóz-oxidáz reakciója
A glükonsav biztosítja az alacsony pH-értéket, 3,5-5,5, ami megakadályozza a baktériumok létfontosságú tevékenységét. A hidrogén-peroxid csíraellenes tulajdonságokkal rendelkezik. A glükóz-oxidáz tehát hozzájárul a méz eltarthatóságához.
A tisztán kémiai reakciók is fontos szerepet játszanak a méz érése során. Az elsődleges jelentőségűek a méhek által a méz alapanyagaiba felszabaduló aminosavak, de a takarmányspecifikus aminosavak is szerepet játszanak ebben. Az aminocsoportokat tartalmazó vegyületek savas pH-tartományban, magas hőmérsékleten reagálnak a redukáló cukrokkal Maillard reakció sárga vagy barna színű vegyületeket képez. A legfontosabb köztitermék a 3-dezoxi-izon, amely komplex reakciók révén részt vesz a színes vegyületek képződésében.
11. ábra: 3-dezoxi-zon
Dikarbonil-vegyületként hozzájárul a méz aromájához is. Alfa-diketonként a Strecker-bomlásban lévő aminosavakkal transzaminációval és dekarboxilezéssel reagálva képezi az aminoketont és az aminosavnak megfelelő szag-aktív aldehidet.
12. ábra: Strecker redukció
4 A méz kristályosodása tárolás közben
Fizikai szempontból a méz túltelített cukoroldat. Ha kristályosodás történik a méz tárolása során, folyékony, fruktóztartalmú felső réteg és kristályos, glükóz tartalmú üledék keletkezik. A rendkívül magas glükózszintű mézek nagyon szilárdakká válhatnak. A méz kristályosodási tendenciája előre megbecsülhető. A fruktóz: glükóz és a glükóz: víz arányok szerepet játszanak. Kristályosodásra mindenképpen számítani kell, ha az érték nagyobb, mint 2,1. Másrészt, ha az érték kisebb, mint 1,7, a méz folyékony marad. Ez a kristályosodási folyamat késleltethető kedvező tárolási körülmények, valamint szűrés és enyhe melegítés révén. Másrészt az is lehetséges, hogy a kristályosodási hajlamú mézet finoman kristályos, krémes, kenhető állapotba alakítsuk át finoman kristályos mézzel való oltással, majd keveréssel.
5 A méz jelentősége az emberek számára
A méz ételként:
- Táplálkozási szempontból a méz a cukor kategóriába tartozik,
- kiváltja a fogszuvasodást,
- Az aminosavak, ásványi anyagok és vitaminok csak nagyon kis mennyiségben állnak rendelkezésre.
A méz mint gyógymód:
- A gyomor- és bélfekély, a máj- és vesebetegségek hatása orvosilag nem bizonyítható.
- A benne lévő acetilkolin a vénás erek tágulásához és a koszorúér-vérkeringés javulásához vezet, emellett csökkenti a vércukorszintet.
- Az erősen savas gyomorkörnyezet denaturációja miatt a benne lévő enzimeknek nincs pozitív hatása.
- Az antibakteriális tulajdonságokat a glükóz-oxidáz és a pinocembrine (5,7-dihidroxi-flavanon) okozzák:
13. ábra: Pinocembrine