Воск

Материал из Beepedia.ru. Энциклопедия пчеловодства
Перейти к: навигация, поиск

Во́ск — смесь простых липидов (сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов). В состав молекул липидов, составляющих воски (в отличие от жиров, имеющих сходное строение) не входит глицерин. Пчелиный воск — один из продуктов пчеловодства.

Характеристики

В англоязычной традиции к воскам (Wax) относят очень широкий класс воскоподобных веществ, в том числе полученный перегонкой нефти парафин (смесь тяжелых углеводородов, как правило, предельного ряда, линейного строения). В то же время Большая советская энциклопедия даёт более строгую формулировку, разделяя натуральные и синтетические воски[1]. По БСЭ парафин вообще не относится к воскам.

По происхождению воски можно разделить на животные и растительные. Пчелиный воск относится к животному и выделяется специальными железами медоносных пчёл, из него пчёлы строят соты. Представляет собой многокомпонентное твёрдое вещество от белого (с лёгким жёлтым оттенком) до жёлто-бурого цвета с характерным медовым запахом. Под действием солнечного света в тонких слоях пчелиный воск осветляется. При наличии примеси прополиса пчелиный воск может приобретать зеленоватый оттенок.

Единственным противопоказанием к его использованию является индивидуальная непереносимость. В остальных случаях воск пчелиный — это одно из лучших средств по уходу за кожей тела, лица, рук и ног. Для приготовления домашних косметических средств рекомендуется применять желтый воск, в котором содержится большое количество витамина А. Косметика промышленного производства содержит отбеленный пчелиный воск, который получают путем специальной обработки натурального сырья. Содержание витамина А в такой продукции минимально, так как он разрушается в процессе промышленной обработки. К другим ингредиентам масок пчелиный воск нейтрален. Поэтому в косметологии он играет роль природного консерванта и эмульгатора. Помимо антибактериального, противовоспалительного и смягчающего действия это вещество защищает кожу от обезвоживания. Воск образует на поверхности дермы воздухопроницаемую тонкую пленку, которая предотвращает высыхание покровов и помогает сохранить оптимальный баланс влаги. При этом поры пчелиный воск не забивает и улучшает работу сальных желез[2].

Термические свойства воска

При температуре 35 °C воск становится пластичным.

Плавится при температуре 62—68 °С.

Появление белёсой пены и вскипание при температуре порядка 100 °С связано с наличием воды, эмульгированной в воске при обычном (мокром) способе его переработки.

При температуре свыше 120 °С воск начинает парить вследствие термической деструкции отдельных его компонентов.

Гореть воск начинает при 300 °C.

Химические свойства

Нерастворим в воде и глицерине, плохо растворяется в холодном спирте и достаточно хорошо в горячем; хорошо растворим в жирах, эфирных маслах, парафине, скипидаре, бензине, хлороформе, диэтиловом эфире. Удельный вес — 0,959—0,967. Твёрдость воска по Моосу — менее 1.

Основная масса пчелиного воска состоит из сложных эфиров, жирных кислот и многоатомных спиртов, исключая глицерин[3]. Так путём растворения в этиловом спирте при различных температурах пчелиный воск может быть разделен на 3 основные фракции:

  1. церин, состоящий преимущественно из церотиновой кислоты ~16 %;
  2. мицирин, состоящий преимущественно из эфира мицириновой кислоты и пальмитиновой кислоты ~80 %;
  3. церолеин ~4 %.

Суммарно в состав пчелиного воска входит около 50 различных химических соединений, среди них сложные эфиры (до 75 %; преобладает сложный эфир мелиссилового спирта и пальмитиновой кислоты[4]), предельные углеводороды (11—17 %), свободные жирные кислоты (13—15 %) — неоцеротиновая, церотиновая, монтановая, мелиссовая, вода — до 2,5 %.

Кислоты пчелиного воска в горячей воде легко взаимодействуют с солями жесткости воды, с металлической посудой, образуя соли жирных кислот. Это уменьшает выход воска при вытопке и ухудшает качество получаемого воска вплоть до полной потери возможности использования такого воска для традиционных применений.

Пчелиный воск обладает сильными бактерицидными свойствами. Он используется для производства лекарственных препаратов (мазей и пластырей), при лечении ран, ожогов, язв, воспалительных процессов кожи и слизистых оболочек.

Классификация

Различают следующие сорта пчелиного воска:

  1. Ранее в СССР отдельно выделяли воск-капанец, получаемый перетопкой светлого воскосырья в солнечных воскотопках. Такой воск практически не содержит эмульгированной воды, обладает наилучшими параметрами по чистоте, цвету, твёрдости, органолептическим показателям. В действующих ГОСТ-Р пчелиный воск-капанец как отдельный сорт воска не выделяется. Воск-капанец использовался при изготовлении косметических и лекарственных средств.
  2. Воск пасечный согласно ГОСТ 21179-2000 — обычный пчелиный воск, обладающий всеми характерными свойствами пчелиного воска, получаемый первичной перетопкой воскового сырья при температурах 80—100 °C, как правило, в присутствии водяного пара или горячей воды. Пасечный воск используется для производства вощины и для других целей, в том числе медицинских и пищевых.
  3. Воск производственный согласно ГОСТ 21179-2000 — обычный пчелиный воск, обладающий всеми характерными свойствами пчелиного воска, получаемый заводской переработкой вытопок (так называемой пасечной мервы) при температурах 80—100 °C, как правило, в присутствии водяного пара или горячей воды. Производственный воск используется в количестве до 10 % по весу при производстве вощины, для любых других целей.
  4. Воск пчелиный экстракционный согласно ГОСТ-Р 52098-2003, получаемый экстрагированием воска из воскосырья (так называемой заводской мервы) с использованием бензина или нефраса с последующим выпариванием растворителя. Экстракционный воск используется для различных промышленных целей.

Происхождение и получение воска

Пчелиный воск является одним из массовых продуктов пчеловодства. Хотя некоторые насекомые, например шмели, также производят воск, но из-за особенностей биологии шмелей такой воск не производится в количествах имеющих какое-либо хозяйственное значение.

Наиболее интенсивно пчелиный воск производят пчёлы младших возрастов, при этом воск выделяется у них на брюшке в виде белёсых пластинок. Выделившийся воск пчёлы используют для строительства сотов, иногда для уплотнения элементов гнезда. Свежий воск, появляющийся в гнезде весной обычно имеет белый цвет. Воск используемый для строительства сот в более поздние периоды имеет выраженный жёлтый цвет, иногда до коричневого. Вероятно, это связано с особенностями биологии пчелы и её питания.

По мере эксплуатации на поверхности стенок восковых ячеек сотов накапливаются окрашивающие вещества мёда, пыльцы, остатки коконов, которые формируют внутри ячеек пчелиные личинки. Из-за этого диаметр ячеек уменьшается, соты темнеют сперва до коричневого, а потом и до полностью чёрного цвета. Такие соты становятся непригодными для применения в пчелином гнезде и используются в качестве сырья для выделения воска.

Чем темнее становятся соты по мере эксплуатации в пчелиной семье, тем больше там содержится балластных веществ, тем ниже процентное содержание воска, тем меньшую долю воска можно выделить из такого воскосодержащего сырья.

Чистый пчелиный воск получают путём перетопки воскосодержащего сырья. Остатки воска для технических целей могут быть извлечены из вытопок экстрагированием органическими растворителями.

В качестве первичного воскового сырья используют:

  1. обрезки воска, образующиеся при работе с пчелиными семьями на пасеке;
  2. выбракованные по различным причинам соты;
  3. забрус (крышечки, срезаемые с сотов перед откачкой мёда);
  4. воск, остающийся после съедания мёда в сотах.

В качестве вторичного воскового сырья используют вытопки первичного воскового сырья. Такие вытопки называют пасечной мервой.

Различают четыре основных способа переработки:

  1. Сухая вытопка с использованием солнечных воскотопок. Этот способ позволяет получать наиболее чистый и высококачественный воск-капанец. Отчасти это связано с воздействием солнечного света, осветляющего воск, отчасти с длительностью процесса, когда расплавленный воск медленно стекает в приёмное отделение воскотопки, где в течение длительного времени отстаивается и кристаллизуется без присутствия влаги. В вытопках после солнечной воскотопки остаётся до 70 % воска, которые невозможно извлечь на солнечной воскотопке.
  2. Паровая вытопка с использованием паровых воскотопок различной конструкции, в которых горячий пар подаётся в камеру с первичным восковым сырьём. Выплавленный воск вместе с конденсатом стекает в приёмную посуду, где либо сразу кристаллизуется в слиток, либо накапливается для последующей переплавки в слиток. Паровая переработка позволяет выделить из сырья до 60 % содержащегося там воска.
  3. Водная вытопка предусматривает разваривание воскосырья в объёме воды. При этом большая часть содержащегося в воскосырье воска всплывает на поверхность воды. На многих малых пасеках этот способ до сих пор остаётся основным способом получения товарного воска. В промышленных условиях пасечную мерву подвергают развариванию в воде, с тем чтобы подать разваренную мерву на воскопресс и отжать из неё оставшийся воск. Путём прессовой переработки количество недоизвлеченного воска можно понизить до 30 % от первоначального количества. Пчелиный воск водной вытопки обычно темнее воска, полученного другими способами, из-за наличия балластных веществ (пыльца растений, остатки коконов и другое), большего количества воды. Качество такого воска считается наихудшим. Такой воск, как правило, подвергают дополнительной очистке: отстаиванию и фильтрованию, а в промышленных условиях ещё и центрифугированию.
  4. Экстракция бензином, нефрасом, горячим спиртом, трёх— и четырёххлористым углеродом предусматривает размачивание заводской мервы (вытопок после прессования) в одном из названных растворителей и упаривание в мягких условиях отфильтрованного экстракта.

Воск паровой и водной переработки после выделения из воскосырья обычно перекристаллизуется в широкой посуде вместе с остатком воды. При этом на дне посуды остаётся избыток воды, на поверхности которой плавает восковой слиток, дающий заметную термическую усадку при кристаллизации (до 2—5 %). На нижней части воскового слитка всегда формируется рыхлый эмульсионный слой, толщина и рыхлость которого существенно зависят от качества и количества избыточной воды, интенсивности перемешивания в процессе расплавления, скорости кристаллизации воска. В этом слое также концентрируются малорастворимые балластные вещества. Эмульсионный слой всегда должен быть удалён с нижней поверхности слитка, но может вновь использоваться при переработке совместно с первичным или вторичным воскосырьём.

Применение

  • Свечи;
  • Изготовление выплавляемых моделей для литья, так называемых восковок.
  • Для изготовления частей восковых фигур%
  • В натуральной косметике — загуститель для кремов, мазей и лубрикантов, основной компонент помад, твердых духов
  • В составе вара;
  • Компонент политур и мастик для полировки и защиты мебели, деревянных изделий, паркетных полов, мрамора и прочего;
  • Гемостатический костный воск используется для остановки кровотечения из кости и широко применяется в нейрохирургии;
  • Один из компонентов, необходимый для воскографии;
  • Для покрытия валиков и дисков первых звукозаписывающих устройств — фонографов;
  • Воски зарегистрированы в качестве пищевых добавок E901E903 и используются как покрытие для защиты и сохранения продуктов питания (например, фруктов, сыров, конфет), средств гигиены (например, зубных нитей), в медицинских целях (например, как покрытие лекарственных препаратов в форме таблеток) и т. д.;
  • Как компонент некоторых пластичных взрывчатых веществ;
  • Изготовление лавовых светильников.

Продукция с воском

Примечания

  1. Большая Советская Энциклопедия. 3-е издание, том 5, 1971
  2. Лечебные свойства пчелиного воска
  3. Фридман Р. А., «Технология косметики», 1984
  4. Блинова К. Ф. и др., "Ботанико-фармакогностический словарь: Справочное пособие, 1990
  5. Интернет-магазин ГП «Тенториум»