Состав суши. Кроме воска (обозначим его буквой В) и влаги, сушь содержит:
1. Невосковые нерастворимые в воде вещества (Н). Сюда относятся коконы после расплода, частично перга и экскременты. Эти вещества преимущественно входят в отходы после отжима воска — мерву.
2. Невосковые растворимые в воде вещества (Р). Это остатки меда в сотах, частично экскременты личинок и т. д. При переработке воскового сырья эти вещества растворяются в воде и составляют так называемый «угар», то есть недостачу веса между переработанным восковым сырьем, с одной стороны, и полученным воском и мервой — с другой.
Автором установлено, что если принять В+Н + Р = 100% (небольшое количество воды в расчет не принимается), то количество нерастворимых веществ на 20—25% больше, чем растворимых, то есть отношение Н÷Р колеблется от 1,2 до 1,25.
Пользуясь этим уравнением и зная восковитость суши (В), можно легко рассчитать количество растворимых (Р) и нерастворимых (Н) веществ, содержащихся в суши.
Возьмем для примера сушь с восковитостью 50%. Так как В + Н+Р=100%, сумма Н + Р = 100-50 = 50%. Из этих 50% на долю растворимых веществ приходится Р = 22,7% , а нерастворимых Н = 50-22,7= 27,3%.
Количество растворимых веществ суши, определяемое по ее восковитости, подсчитывается также по формуле:
Р=45-0,45×В,если В = 50%.
Значит, Р=45-0,45×50=22,5%.
Таким образом, содержание растворимых веществ в суши относительно велико, их на немного меньше нерастворимых веществ. Сушь, содержащая мед и пергу, естественно, содержит значительно больше растворимых веществ, их количество даже может превышать количество нерастворимых. Растворимые в воде вещества содержат белок и сахара, поэтому отработанная при прессовании воскового сырья вода может быть ценным удобрением.
Обогащение воскового сырья воском.
Сушь, взятая в нашем примере, имеет восковитость 50%, содержит нерастворимых веществ 27,3%, растворимых — 22,7 %.
Если из этой суши промыванием или кипячением (развариванием) удалить вместе с водой 22,7% растворимых в ней веществ, то воскового сырья станет меньше, а именно 77,3%, соответственно восковитость его увеличится до 64,5 %. Сырье как бы обогащается воском, за счет чего при переработке увеличивается его выход.
При переработке воскового сырья основная часть растворимых в воде веществ удаляется в процессе разваривания и отжимания. Удалить из воскового сырья все растворимые вещества довольно трудно. В Институте пчеловодства в разное время нами было собрано 74 образца вытопок, мервы и шрота (отхода после воскоэкстракционных заводов), которые имели восковитость 2,98-63,55% (в среднем 21,8%). Количество растворимых веществ в этих образцах было 5,9—20 31% (в среднем 14,1%). Закономерной связи между восковитостью мервы и количеством растворимых веществ не найдено. При предварительном «замачивании» суши в теплой воде растворимых веществ удаляется мало.
Пасечные вытопки и мерва. Вытопками называется отход, который получается при переработке воскового сырья без его предварительного разваривания в воде (комкообразные слитки коричневого или черного цвета при дроблении рассыпаются на отдельные коконы). Растворимые вещества остались в вытопках.
В РТУ РСФСР 8026-64 «Вытопки пасечные – воскосодержащий продукт переработки суши (восковых пчелиных сотов) сухим способом без применения прессования» записано следующее:
«Вытопки пасечные по органолептическим показателям должны соответствовать следующим требованиям:
а) цвет—от коричневого до черного;
б) структура — плотная, воскообразная, поверхность неразрешенных кусочков слабо глянцевая; в изломе имеются отдельные неразрушенные коконы, сохранившие форму ячеек пчелиного сота;
в) содержание воска — не менее 40 % ;
г) влажность — не выше 8 %, на ощупь липкие;
д) не допускается поражение восковой молью, плесенью и засорение какими-либо посторонними веществами».
Пасечной мервой называется отход, полученный после переработки воскового сырья с предварительным развариванием его в воде. Растворимые вещества здесь переходят в воду, и пасечная мерва их или совершенно не содержит или содержит в небольшом количестве. Этим мерва отличается от вытопок, и в связи с этим выход воска из вытопок на воскобойных заводах на 75—100% больше, чем из мервы, хотя восковитость их может быть одинаковой.
Пасечные вытопки, содержащие растворимые вещества, при переработке на воскозаводах обогащаются воском, с мервой этого не происходит. При заготовке за вытопки платят примерно вдвое больше, чем за мерву, несмотря на одинаковую восковитость.
В РТУ РСФСР 8027—64 «Мерва пасечная — воскосодержащий продукт переработки суши путем разваривания в воде и отжима воска ручными прессами» записано следующее:
«Мерва пасечная по органолептическим показателям должна соответствовать следующим требованиям:
а) цвет — темно-коричневый с золотистым оттенком, иногда бурый;
б) структура — комковато-рассыпчатая, неплотная;
в) содержание воска — не менее 30 % ;
г) влажность — не более 10 % ;
д) не допускается поражение восковой молью, плесенью и засорение какими-либо посторонними веществами».
Солома в мерве не считается посторонним веществом ; она применяется для улучшения процесса прессования разваренного воскового сырья и при этом сама пропитывается воском. Примесь соломы в мерве очень полезна при дальнейшей ее переработке на воскоэкстракционных заводах, так как рыхлость обрабатываемого сырья облегчает лучшее проникновение в нее растворителя и более полное извлечение воска.
Влажность.
Влажность воскового сырья в его нормальном воздушно-сухом состоянии зависит от восковитости. Так как воск способен удерживать лишь незначительное количество влаги, а гидрофильными (т. е. водопоглощающими) свойствами обладают невосковые составные части сырья, то, естественно, с повышением восковитости, или, иначе говоря, с уменьшением количества невосковых составных частей, влажность воскового сырья уменьшается, что видно из таблицы 3.
Восковое сырье, хранящееся на воздухе под крышей, подсыхает и по содержанию влаги приходит в состояние равновесия с окружающим воздухом. Если наступает жара и влажность воздуха надает, сырье подсыхает, его влажность уменьшается.
Наоборот, во время дождей и повышенной влажности воздуха влажность сырья несколько увеличивается. Такое состояние сырья называется воздушно-сухим. Во всех случаях восковое сырье не должно иметь влажность свыше 10%, которая является критической, сырье с большим процентом влажности начинает плесневеть и саморазогреваться: его восковитость при этом уменьшается.
Влажность воскового сырья в лабораториях определяют, высушивая материал в сушильных шкафах при температуре 102-105°. Сушку ведут до «постоянного веса»: до того, как вес материала, вначале убывающий перестанет уменьшаться и в дальнейшем будет держаться на одном уровне. Убыль веса, выраженная в процентах от первоначального веса сырья, и называется его влажностью.
На пасеке влажность воскосырья и отходов — мервы и вытопок — приближенно можно определить, высушивая предварительно взвешенную массу (около 1 кг) на нежаркой печи (чтобы сырье подсыхало, но не подгорало). Сушат тоже до такого состояния, когда сырье перестает убывать в весе. Это говорит о том, что вся влага испарилась.
О свободном и связанном воске в восковом сырье.
Для решения многих вопросов практически важно знать, в каком состоянии в суши и других видах воскового сырья находится содержащийся в них воск.
Если мы возьмем сушь восковитостью 80—90% и будем ее нагревать в воде, в атмосфере водяного пара или воздуха, нагретого до 90—100°, то из этой суши свободно выделяется и стекает воск. При нагревании суши в кипящей воде можно при помощи сетки погрузить разваренную сушь вниз, а на поверхность воды поднимается воск, свободно выделившийся без применения какого-либо давления.
Если сушь перетапливается в солнечной или другой воскотопках при температуре 80—100°, то вытопившийся из нее воск стекает в сборный бачок, а на противне или в сетке остаются вытопки. Выделяющийся при плавлении воск находится в суши в свободном, не связанном с невосковыми составными частями состоянии. Этот воск будем называть «свободным».
Кроме этого свободного воска, в сырье имеется еще воск, «связанный» с невосковыми составными частями. Этот воск в виде мельчайших частиц находится в тончайших капиллярах коконов и других невосковых составных частей сырья и удерживается силами молекулярного сцепления.
Как бы мы ни нагревали в воскотопке или ни разваривали в воде мерву восковитостью 30, 40 и даже до 50%, воск выделяться не будет. Для того чтобы получить какую-то часть этого связанного воска, надо применить давление. При прессовании невосковые составные части сближаются, объем, занимаемый капиллярами, уменьшается, выжимается воск.
Однако силы сцепления воска с невосковыми составными частями настолько велики, что мерва даже после сильных воскопрессов, в которых давление достигает 20-30 кг/см2 содержит в очень редких случаях меньше 20% воска, чаще всего его бывает около 25%.
Для того чтобы извлечь эти последние части воска, мерву обрабатывают на воскоэкстракционных заводах бензином. Последний, проникая в капилляры сырья (процесс ведут при нагревании, отчего капилляры расширяются), растворяет воск и уносит его с собой, разрушая, таким образом, его связь с невосковыми составными частями. При хорошо организованном воскоэкстракционном производстве отход-шрот содержит 1,5-2,0% воска, а нередко в нем бывает до 5—6% воска.
Если сравнивать воскотопку и воскопресс, то при работе на последнем выход воска будет больше, так как со свободным воском отжимается и часть связанного.
Вместе со связанным воском извлекают и другие загрязняющие воск примеси. Поэтому он всегда будет более низкого качества, чем свободный. При этом, чем больше восковитость суши, тем свободного воска из нее будет извлекаться больше, связанного — меньше тем, следовательно, выше будет качество получаемого воска. Вот почему воск из суши 1 сорта более высококачественный, чем из суши 3 сорта.
Пасечные вытопки и особенно мерва свободного воска практически почти не содержат, поэтому из них получается воск более низкого качества, чем из суши. О влиянии сорта суши на качество получаемого воска писал Дитих (табл. 4.)
Качество воска наиболее точно и объективно характеризуется коэффициентом твердости, а сорт воскового сырья — процентным содержанием в нем воска (восковитостью). Для определения зависимости между этими показателями нами в Институте пчеловодства был проведен опыт и получены следующие результаты:
Из этих данных видно, что коэффициент твердости воска значительно повышается по мере увеличения восковитости суши, из которой получен воск.
Какое количество свободного воска содержат разные сорта суши?
Для решения этого вопроса нами в Институте пчеловодства были проведены эксперименты, показавшие зависимость содержания свободного воска от восковитости суши (табл. 5.)
При сухой перетопке из суши свободно выделяется воска несколько меньше, чем при разваривании в воде. Это различие объясняется вымыванием растворимых веществ из суши, которые также удерживают часть связанного воска.
Из данных следует, что сушь восковитостью 34,2% совсем не содержит свободного воска. Сушь восковитостью 60% содержит 39,2, восковитостью 90% — 84,8% свободного воска.
Совершенно светлая сушь, восковитость которой приближается к 100%, почти целиком состоит из свободного воска и при перетопке вся без остатка превращается в топленый воск.