В состав пчелиного воска входит до 15 химически самостоятельных соединений, которые, будучи объединенными в три группы, содержатся в воске в следующем количестве(%):
свободные жирные кислоты 13,5-15,0
сложные эфиры 70,4-74,7
предельные углеводороды 12,5-15,5
В состав воска также входят в небольших количествах красящие вещества и эфирные масла, обусловливающие его цвет и запах.
Свободные жирные кислоты включают в себя церотиновую, мелисиновую, а также кислоты олеинового ряда, являющиеся наиболее активной составной частью воска, растворяющей некоторые металлы и вступающие в реакцию со щелочами. Кислотное число, характеризующее количество свободных жирных кислот, составляет 18,5—22,4.
Вещества, образованные из жирных кислот и спиртов, называются сложными эфирами. Из жирных кислот в эфирах имеются пальмитиновая, мелисиновая, церотиновая, кислоты олеинового ряда. Из спиртов в состав эфиров входят мирициловый, цериловый и др.
При кипячении со щелочью сложные эфиры омыляют-ся, разлагаются, выделяя свободные жирные кислоты и одноатомные спирты.
При оценке качества и распознавании фальсификации воска пользуются эфирным числом, характеризующим количественное содержание в воске сложных эфиров. Чистоту пчелиного воска характеризуют также число омыления (сумма двух чисел — кислотного и эфирного), равное 89—97, отношения и йодное. Число отношения эфирного к кислотному равно 3,5—4,2.
Йодное число характеризует количество непредельных соединений, например кислот олеинового ряда. Обычный желтый воск имеет йодное число 10—11; при отбелке оно уменьшается до 7 и даже до 2. В воске найдены углеводороды (пентакозан, гептакозан, нонакозан и др.), которые трудно взаимодействуют с другими телами и плавятся при температуре 54—68,4°С.
Воск содержит три элемента: углерод (около 80%), водород (13%) и кислород (до 7%). Сравнение элементарного состава пчелиного воска с жирами и углеводами дано в табл. 1.
Таблица 1.
Вещества |
Пчелиный воск | Жиры |
Углевод | Белки |
Углерод | 80 | 78 | 44 | 53 |
Водород | 13 | 12 | 6 | 7 |
Кислород | 7 | 11 | 49 | 23 |
Азот | - | - | - | 16 |
Отсюда видно, что воск содержит кислорода меньше, чем другие вещества. Поэтому при горении или окислении он выделяет наибольшее количество тепла.
Пчелиный воск по своему химическому составу может изменяться в небольших пределах или же значительно. Это зависит от того, какие породы пчел принимали участие в его выработке. Например, воск из азиатских и американских стран отличается от европейского пониженным содержанием сложных эфиров, а воск безжальных пчел — повышенным содержанием непредельных соединений, которые характеризуются йодным числом.
Таблица 2. Показатели восков, полученных из разных стран
Название воска | Температура плавления (°С) |
Кислотное число |
Эфирное число |
Число омыления |
Йодное число |
Европейский |
62-65 61,5-69 - - - |
18,5-22 5,2-13,2 5,3-12,7 5,3-9,7 16,1-22,9 |
71-78 74,8-136,1 75,2-103 76,1-111,4 55,2-128,3 |
89-97 85,4-145,6 81,7-110,8 82,1-120,7 7,37-150,0 |
7,9-11,0 2,3-10,7 - - 30,2-49,6 |
Европейские воска отличаются друг от друга только по своим физическим свойствам: окраска, запах, твердость. Эти отличия зависят от состава пищи пчел, места происхождения, способа добывания и обработки. Например, в местах, где разводится гречиха, воск получается превосходный, а воск, полученный из хвойных районов, чаще всего отличается низким качеством.
Воск, добываемый в странах СНГ, также отличается по своим физическим свойствам. В Украине он бывает, как правило, очень хорошим, светло-желтым, со слабым ароматным запахом. Кавказский воск отличается ароматичностью, а сибирский — твердостью и чистотой. Крымский воск чаще всего получают среднего качества и различного цвета.
В воске, полученном от безжальных пчел, содержится 40% смолы, 5,8% воды и 0,975% золы, а в натуральном пчелином воске зольность составляет около 0,03%.