ВОСК
Этим термином обозначают группу веществ с одинаковыми физическими свойствами, но с разным химическим составом. В продажу поступает воск 3 видов: животный, минеральный и растительный. Животный воск дают главным образом пчелы. Минеральный воск добывают, а также получают из нефти, парафина. Растительный воск соскабливают с листьев или с других частей растений.
Пчелиный воск состоит в основном из церотиновой кислоты и небольшого количества пальмитиновой кислоты. Окисление пчелиного воска происходит так медленно, что его можно не принимать в расчет. Куски воска, найденные в древних египетских могилах, обладают достаточной мягкостью. Воск, выброшенный волнами на берега после караблекрушений и пролежавший в песке длительный срок, также сохраняет свои первоначальные свойства.
Удельный вес пчелиного воска находится в пределах от 0,960 до 0,972 г/см3, а точки плавления - от 61,6 до 62,7°. Все другие виды воска характеризуются более низкой точкой плавления. Пчелиный воск - некристаллическое вещество, непроницаемое для влаги. Он применяется во многих отраслях промышленности.
В США для получения искусственной вощины ежегодно расходуют около 450т воска. В 1922г. появилась трехслойная вощина. Твердость среднего слоя была повышена путем добавления небольшого количества растительного воска.
При использовании большого количества воска выявляется его недостаток, свойственный большинству натуральных продуктов, - неоднородность состава. Она объясняется тем, что в пчелином воске содержание смолистых веществ непостоянно. Воск, вытопленный из новых сотов и крышечек, более светлый, отличается приятным ароматом, имеет более высокую точку плавления, меньше содержит прополиса и смолистых веществ, чем воск из старых сотов.
В разгар медосбора или в другой период при теплой погоде и усиленном подкармливании пчел сахарным сиропом на второй или третий день кормления между кольцами на нижней стороне брюшка пчелы можно увидеть маленькие жемчужные пластинки воска, напоминающие рыбьи чешуи. Иногда восковые пластинки образуются так быстро, что падают на дно улья в большом количестве. Во время роения пчелы выделяют особенно много воска. Следы воска обычно остаются на ветке, к которой рой прививается лишь на несколько минут.
Д-р Д.Б.Кастил пишет, что пчела отделяет восковые чешуйки при помощи большого членика лапки (или сустава) на задней ножке. При этом волоски членика лапки прокалывают или схватывают пластинки. Затем пчела двигает заднюю ножку вперед, чтобы двумя передними ножками схватить чешуйку. В это время пчела стоит на 3 ножках (на 2 средних и одной задней).
Д.Б.Кастил подтверждает наблюдения Дрейлинга, свидетельствующие о том, что в некоторые периоды пчелы производят мало восковых чешуек и поэтому не могут строить соты даже при усиленном питании. Иногда пчелы не строят сотов просто потому, что они слишком молоды или слишком стары.
Раньше считали, что пчелы должны потребить около 20кг меда, чтобы выделить 1кг воска. Позднейшие исследования показали, что пчелам требуется для выработки 1 кг воска не более 6 - 7 кг меда. Если пчелы ежедневно собирают нектар и пыльцу, количество расходуемого меда может быть еще меньшим, хотя его почти невозможно точно определить.
При откачке 100 кг меда можно получить 1 - 2 кг крышечек. Если вместе с крышечками перетопить кривые и сломанные в процессе откачки соты, а также соты, содержащие слишком много трутневых ячеек, общее количество воска достигнет 3 кг на 100 кг откачанного меда.
Прежнее правило, состоявшее в том, что соты, предназначенные для откачки, должны быть запечатаны на 2/5 или 3/4, сейчас устарело. Мед в незапечатанных ячейках обычно бывает жидким. Магазины должны оставаться на ульях до тех пор, пока соты не будут полностью запечатаны. В этом случае улучшается качество меда и получается больше воска.
Много дополнительного воска можно получить, если в предроевой период над расплодом поставить магазин для поощрения строительства пчелами временных сотов. При этом снижается также роевая активность пчел. В рамках магазина достаточно иметь узкую полоску искусственной вощины или даже гребешок сота. При срезке временных сотов для перетопки следует оставлять полоску сота шириной 2,5 см вдоль верхней планки и небольшие полоски вдоль боковых планок. Таким путем экономится воск и труд. Из временных сотов от каждой семьи получают примерно 450 г дополнительного воска, причем выход меда не снижается.
Перед ожидаемым притоком падевого меда, который обычно не идет в продажу, на ульи ставят магазины, содержащие только рамки с полосками вощины и строительные рамки. Большое количество пади используют таким образом для отстройки временных сотов, которые затем перетапливают, а падевый мед скармливают пчелам для отстройки еще некоторого количества временных сотов.
В местностях с большим количеством солнечных дней в летний период для отделения воска применяют солнечную воскотопку, которая представляет собой черный ящик с хорошо пригнанным толстым стеклом. Под ящиком находится лоток из черного железа и посуда для расплавленного воска. Воскотопку поворачивают к солнцу. Производительность воскотопки повышается при установке 2 стекол. Солнечная воскотопка очень удобна для перетопки новых сотов и сбора обрезков сотов. Значительное количество воска можно получить из старых сотов, но остаток затем необходимо отжать под прессом. На солнечной воскотопке не выделяется весь воск из старых сотов.
Нельзя перевозить соты, содержащие мед, на центральный пункт для откачки. Мед весит почти на 70% больше, чем воск. Несмотря на все предосторожности при погрузке, вибрация и нагревание в пути неизбежно приведут к некоторым потерям.
Крышечки и соты нужно всегда перетапливать перед перевозкой. Крышечки перетапливают отдельно, чтобы не загрязнить их прополисом и темным воском из старых сотов. Много воска можно отцедить из воды, в которой кипятились крышечки. Желательно поместить крышечки в холщовый мешок и опустить его в горячую воду. Нужно часто ворошить мешок, чтобы менять положение воска. Затем мешок следует положить под пресс, чтобы получить как можно больше воска. Мерву, остающуюся в мешке, нельзя оставлять до повторной перетопки сырой. Сухую мерву значительно легче перевозить.
Аналогичным образом поступают и со старыми сотами, но процесс длится дольше, а выход воска бывает меньше. Еще горячую мерву отжимают под прессом, чтобы получить больше воска. Пресс можно сделать из старого автомобильного домкрата и прочной деревянной рамы. Если нет пресса, пользуются большим рычагом, например старым телефонным столбом или стволом дерева диаметром 15 см на толстом конце. Рычаг упирают в каменную или кирпичную стену с выступающим карнизом. Если нет карниза, к достаточно прочной стене крепят балку (рис. 1). Мерву кладут в бак. При отсутствии подходящей стены пользуются прочной цепью, которой связывают с одного конца толстое бревно и рычаг. Бак или чан с мервой находится между бревном и рычагом. Чтобы рычаг не уходил в сторону, необходимо боковое крепление. Желательно, чтобы во время прессования вода кипела. Для этого чан устанавливают на кирпичную кладку, а под ним разводят огонь. Если имеется парообразователь, для поддержания нужной температуры трубку от него вводят в воду. Давление должно быть переменным. Когда рычаг поднят, мерва, находящаяся в холщовом мешке, должна принять под действием горячей воды наибольший объем, а затем снова подвергнуться давлению. Как и при обработке крышечек, мерву после прессова¬ния необходимо тщательно высушить, чтобы не перевозить ненужную воду.
Рис. 1. Приспособления для прессования мервы
Существует много различных способов получения воска из старых гнездовых сотов. Самый простой способ заключается в том, что старые соты кипятят в большом железном баке с водой почти целый день, периодически добавляя соты и вычерпывая воск. В конце дня металлическую сетку накладывают на мерву, чтобы ускорить отделение воска. При этом способе теряется 25 - 40% общего количества воска. Кроме того, много времени требуется для очистки и осветления получаемого воска. При других способах мешок с сотами погружают в горячую воду и встряхивают или ворошат его палкой до тех пор, пока большая часть воска не отделиться и не всплывет на поверхность. Всплывший чистый воск вычерпывают. Потери воска составляют 25 - 40%. Чаще всего воск из старых сотов получают в котле с сильно кипящей водой в течение нескольких часов. Груз поднимают для того, чтобы мерва пропитывалась горячей водой. Затем груз снова опускают. Воск часто снимают с поверхности. При этом способе потери значительно снижаются. Для выделения воска из горячей мервы иногда рекомендуют применять центробежную силу, но независимо от скорости вращения центрифуги много воска остается в мерве. Количество воска, остающегося в мерве, можно определить на небольших весах. Для этого исследуемую мерву тщательно прогревают, затем несколько охлаждают. Немного мервы как можно крепче сжимают в пальцах. Если между пальцами появляются тонкие нити воска, значит в мерве много воска, вероятно, 5—10% или больше. Проба настолько кратковременна, что ожога кожи не бывает. Конечно, точнее определить потери воска можно путем пропуска мервы через воскопресс хорошей конструкции.
В воскопрессах с горячей водой исключена опасность охлаждения сотов. Винт легко поднять, чтобы отжимаемая масса снова пропиталась кипящей водой. Затем винт опять закручивают и выдавливают из мервы горячую воду вместе с воском. Операцию повторяют, если требуется, несколько раз.
Воск, получаемый из воскопрессов с горячей водой, характеризуется не высоким качеством вследствие продолжительного контакта воска с горячим металлом. В воскопрессе Хершисера горячая вода через короткие промежутки времени поступает в нижнюю часть аппарата, а растопленный воск вытекает через имеющийся вверху желобок.
Рис. 2. Несложное устройство для медленного получения воска. Расплавленные соты находятся в холщевом мешке между щитами из реек и планок.
Лучшие результаты дает переменное давление, поэтому через каждые 10 минут нужно ослаблять давление, давая массе в течение 2 - 3 минут снова пропитаться кипящей водой. Давление следует увеличивать постепенно, чтобы не рвались мешки.
Если горячая вода не применяется, то прессование надо вести в теплую погоду или в обогреваемой комнате. На холодном воздухе воск застывает и работа усложняется. Эффективность прессования намного возрастает, если небольшая струя пара из парообразователя или чайника по резиновому шлангу и медной трубке поступает в нижнюю часть чана с сотами (рис. 3). Когда производится давление, вода и воск должны находиться в состоянии легкого кипения. Не имеет значения, как долго держат мерву под прессом или сколько раз поднимают винт, чтобы мерва снова пропиталась горячей водой. Поскольку вода непрерывно нагревается паром, воск наверху не остывает.
Рис. 3. Пар из небольшого кипятильника поступает между планками в бак воскопресса. Вода и воск непрерывно кипят.
Раньше рекомендовали пропускать мерву через пресс вторично. При использовании пара и тщательном выполнении всех условий повторное растапливание и прессование не требуются. Вторичное прессование занимает около половины времени, затраченного на первое прессование. Комплектное оборудование для перетопки воска в основном состоит из плиты, прессовых котлов, или чанов, для растапливания сотов, парообразователя. Большая кухонная плита, вмещающая 2 чана, была бы очень удобной, но в подвалах или сараях, где вытапливают воск, такой плиты обычно не бывает. Вместо кухонной плиты можно использовать газовую или газолиновую плиту с 2 горелками. Нефтяные печи не совсем удобны, так как в них трудно уменьшить огонь при сильном кипении сотов. Многие предпочитают использовать прямоугольный чан из оцинкованного железа, устанавливая его на кирпичную печь на открытом воздухе. Воскопресс должен стоять на крепком, надежно закрепленном ящике. Воскопресс и ящик в передней части нужно соединить шарнирами, чтобы воскопресс можно было опрокидывать для слива горячей воды и воска в подставленный внизу чан. Бак с краном у дна очень удобен для горячей воды и воска.
На одну из печей сперва ставят наполовину наполненный водой бак. Если вода жесткая, добавляют чашку уксуса, чтобы подкислить ее и предотвратить частичное омыление и ухудшение качества воска. В закипевшую воду постепенно бросают 30—40 старых сотов, тщательно проталкивая их вниз лопаткой. Бак закрывают крышкой и дают массе хорошо прокипеть. Затапливают вторую печь и ставят на нее второй бак с водой. На третьей печи должен находиться кипятильник для снабжения воскопресса паром.
Рис. 4. Прессовый бак выдвинут вперёд для наполнения.
Когда содержимое первого бака готово для прессования и пар начинает выходить из трубки на дне прессового бака, последний выдвигают вперед и закрепляют на месте при помощи крестовины у нижнего конца винта (рис. 4). В бак пресса кладут кусок холста, а сверху круги пресса. Чтобы обогреть бак, в него наливают горячую воду и сливают ее. Бак закрывают большим холстом так, чтобы его края свисали. В бак выливают около 8 л растопленных сотов и затем сверху аккуратно складывают края холста. Толстые складки препятствуют равномерному прессованию. На холст кладут чистый прессовальный круг (планками вниз). Бак устанавливают в середине пресса и очень медленно опускают винт (рис. 5).
В это время уменьшают огонь под первым баком, чтобы соты не перегрелись. Если бак стоит на плите, его отодвигают на край. Нужно внимательно следить за тем, чтобы воск не перелился через край и не вызвал пожара. Как только вода во втором баке закипит, его заполняют второй партией сотов.
Рис. 5. После закручивания винта воск всплывает на поверхность воды. Время прессования не ограничено, так как вода подогревается струёй пара из кипятильника.
Если винт подавать вниз быстро, то холст и его содержимое выйдут из-под прессовального круга и будут препятствовать отделению воды и воска. Винт нужно вращать без большого усилия, только в конце можно применить некоторую силу.
Вместе с сотами в прессовом баке должно быть достаточно воды. Когда винт находится в нижнем положении, вода и воск должны покрывать железную крестовину. После полного отжатия давление ослабляют, при этом чугунный круг появляется на поверхности жидкости. Деревянный круг подтягивают кверху, чтобы он освободился от холста. Горячая вода снова пропитывает мерву. Затем винт закручивают указанным способом еще 2—3 раза.
Вместо парообразователя или чайника можно использовать дополнительный бак. Когда основной бак находится под прессом, дополнительный бак греется на плите. Можно также опрокинуть пресс, слить жидкость и вылить в него ведро кипятка перед вторым прессованием.
Рис. 6. После отделения воска пресс опрокидывают, чтобы слить горячую воду и воск.
Закончив последнее прессование, пресс опрокидывают и сливают всю воду и воск в ванну (рис. 6).
Если воск больше не вытекает, пресс поднимают в нормальное положение. Горячую воду и воск переливают в расширяющийся в верхней части бочонок. Воск можно оставить в нем для затвердевания. Из такого бочонка нетрудно вынуть круг из воска толщиной 20 - 25 см. Пробка в дне бочонка позволяет спустить всю горячую воду и снова использовать ее. Можно брать каждый раз свежую горячую воду из отдельного бака.
Потеря воска не должна превышать 2 - 3%. Нет пресса, который отделял бы весь воск.
Для вытапливания большого количества сотов требуется более крупное оборудование. Однако не следует изготовлять воскопресс рассмотренной выше конструкции большого размера, потому что прессовать большую массу труднее. Целесообразнее использовать два винта в продолговатом резервуаре (рис. 7).
Рис. 7. Одинарный и двойной воскопрессы рута. Производительность последнего составляет 70-90 кг. Воска в день.
Чем больше пресс, тем сильнее может потемнеть воск от длительного контакта с металлом. При значительном объеме производства удобно пользоваться эмалированной ванной. Благодаря небольшой ширине ванны поперечные деревянные планки имеют небольшую длину. Можно использовать 2 или даже 3 винта. Пар, поступающий по шлангу в горячую воду, обеспечивает поддержание требуемой температуры и перемешивание. В эмалированной ванне чистый, светлый воск не потемнеет. Дубовые продольные рейки сечением 5 X 10 см надо подогнать ко дну. К рейкам сверху набивают поперечные планки. Верхний прессовальный круг изготовляют аналогичным образом, но поперечные планки прибивают снизу.
Когда на перетопку идут соты с признаками какой-либо болезни пчел, и особенно если соты содержат мед, следует принять все меры к предупреждению пчелиного воровства. Если помещение нельзя изолировать от пчел, работать нужно ночью, а все оборудование тщательно промыть кипятком. Мерву от зараженных сотов нужно сжечь, а использованную воду вылить в недоступное для пчел место.
Количество получаемого воска зависит от вида использованной вощины (толстые или тонкие листы или куски). Так, было растоплено 270 кг засахаренного сотового меда. Процентное соотношение между медом, воском и древесиной оказалось соответственно 88:5:7.
Известны способы химического беления воска, однако применять их в обычной практике нецелесообразно. Вощина из беленого воска ничуть не лучше вощины, имеющей естественный желтый цвет. Желтый воск легче обрабатывается пчелами. Если он даже употребляется для секционных рамок, то соты кажутся такими же белыми, как из беленого воска. Запечатанные соты из беленого и желтого воска ничем не различаются. Чтобы отбелить воск, пчеловоды разрезают его на тонкие листы или маленькие кусочки и подвергают их действию солнечных лучей в течение нескольких недель. Частое обрызгивание водой ускоряет отбеливание.
Многие считают, что продукты, вырабатываемые пчелиной семьей, чисты. Однако пчелиный воск почти всегда загрязнен смолистыми веществами прополиса. Незначительная примесь смолы почти неизбежна, потому что слой прополиса покрывает стенки ячеек сотов и даже крышечки.
Воск, содержащий прополис, не годится для изготовления свечей, потому что прополис при нагревании разлагается и дает обугливающийся остаток, который не плавится и забивает фитиль свечи. Прополис придает воску кислотность, которая нежелательна в целом ряде производств. Вощина, изготовленная из загрязненного прополисом воска, более липкая и сильнее вытягивается, чем вощина из очищенного воска.
Следует избегать также загрязнения воска солями железа (коричневые или черные пятна). Прессы и резервуары для воска желательно изготовлять из алюминия, никеля, нержавеющей стали и древесины. Солнечные воскотопки можно изготовлять из оцинкованного железа, так как на солнце химическая активность воды и других веществ в концентрированном растворе меда значительно ниже, чем в сильно разведенных растворах. Растопленные на солнце крышечки (забрус) представляют собой воск высшего качества.
Основное загрязнение воска происходит в результате небрежной работы пчеловодов, которые смешивают счистки с рамок, стенок ульев, надставок, крышек с воском. Не меньшее загрязнение бывает, если воск вытапливают в ваннах одновременно из сотов и неочищенных рамок. Всегда нужно в первую очередь тщательно очищать рамки от прополиса.
Чтобы определить соотношение между весом прополиса, находящегося на рамке, и весом воска в новом соте, последний тщательно вырезали из рамки и расплавили. Воск отделили от карамелизованного меда, пыльцы и других примесей путем фильтрования через стеклянную вату. На 100,2 г воска приходилось более 4 г очищенного с рамок прополиса, то есть более 4%.
Содержание смолистых веществ прополиса в самом воске не превышало 0,5— 1%. Это небольшое количество прополиса (им пчелы полируют ячейки) не ухудшает запаха и другие свойства воска.
Воск забруса обладает наибольшей твердостью, но он теряет свои высокие качества, если крышечки смешивают с очистками с рамок. Многие виды неочищенного воска содержат 3% растворимых смолистых веществ прополиса.
Определение смол в воске. 5г воска кипятят с 20 мл азотной кислоты (удельный вес 1,33) в течение минуты. Смесь охлаждают, разбавляют равным количеством воды, добавляют избыток аммиака и взбалтывают. Чистый воск образует золотисто-желтый раствор. Нитросоединения смолы придают раствору красновато-коричневый цвет. Чтобы не вдыхать ядовитые окиси азота (красновато-коричневые пары), анализ нужно проводить под колпаком или в хорошо проветриваемом помещении. Кипение должно быть слабым, так как возможно разбрызгивание кислоты. Химический стакан на 100 мл более удобен, чем большая пробирка. При избытке аммиака красная лакмусовая бумажка синеет.
Для получения цветовых стандартов пчелиный воск растапливают вместе с обыкновенной сосновой смолой. Образцы для сравнения должны содержать 1, 2, 3 и больше процентов смолы. Интенсивная красно-коричневая окраска исследуемого материала указывает на 3%- ное содержание смолы. Образец чистого белого воска после обработки азотной кислотой и аммиаком дал жидкость желтого цвета без следов красно-коричневой окраски.
Многочисленные анализы показали, что при очистке воска из него не удаляются все смолистые вещества прополиса. Не удивительно поэтому, что в ульях соты провисают.
Для исследования воска другим способом требуется по крайней мере 48 часов. Если за это время осадок не образуется, значит, в воске нет смолистых веществ.
1 г воска кипятят 30 минут с 35 мл водного раствора гидроокиси натрия (1 : 7). Дистиллированную воду доливают периодически, чтобы объем раствора не менялся. При охлаждении воск отделяется в виде хлопьевидной массы. В результате указанной обработки воск полностью освобождается от жиров, жирных кислот, мыл.
Первый способ (с применением азотной кислоты) более пригоден для количественного анализа, так как трудно измерить количество воска в хлопьевидном осадке.
Смола и смолистые вещества оказывают вредное влияние на пчелиный воск. Если небольшую кучку счисток прополиса оставить на листе бумаги на несколько часов в комнате с температурой не выше 21°, кусочки прополиса сольются в сплошную массу. В теплый день прополис становится липким, пристает к рукам и вытягивается в виде нитей при извлечении рамок из ульев. Чистый пчелиный воск при комнатной температуре редко бывает липким.
Наибольшее количество воска в США идет на изготовление свеч и косметических продуктов. Воск входит в состав обычных кремов (8 - 12%), губной помады и румян.
Страница: 1 2 3 4 5
