Бджолиний віск є одним з масових продуктів бджільництва. Хоча деякі комахи, наприклад джмелі, також виробляють віск, але через особливості біології джмелів такий віск не отримують в кількостях, що мають будь-яке господарське значення.
Нерозчинний у воді, гліцерині, холодному спирті;
Добре розчинний у гарячому спирті, жирах, ефірних оліях, парафіні, скипидарі, бензині, хлороформі, ефірі.
Питома вага 0,959-0,967. Твердість воску по Моосу-менше 1.
Основна маса бджолиного воску складається з складних ефірів, жирних кислот і багатоатомних спиртів, виключаючи гліцерин[1] Так шляхом розчинення в етиловому спирті при різних температурах бджолиний віск може бути розділений на 3 основні фракції:
Міріцин (що складається переважно з міріцілового (меллісілового) спирту і пальмітинової кислоти) ~80 %;
Церин (що складається переважно з церотинової кислоти) ~16 %;
Церолеин ~4 %.
До складу бджолиного воску входить близько 50 різних хімічних сполук, серед них:
— Складні ефіри — (70 -75 %) — утворені граничними одноосновних кислот — (пальмітинової, неоцеротиновой і мелиссиновой) і граничними одноосновних спиртами (цериловым, меллисиловым), але переважають складні ефіри мирицилового (меллисилового) спирту і пальмітинової кислоти — пальмитиновомирициловые ефіри з формулою — C15H31COOC30H61,
– граничні вуглеводні (10 -17 %) – гептакозан і пентакозан (надають воску велику хімічну стійкість),
– вільні жирні кислоти (12 -15 %) – неоцеротиновая, церотиновая, монтановая, мелісова, олеїнова — – знаходяться у вільному стані,
– вільні високомолекулярні одноатомні спирти-неоцериловий, монтаніновий, меліссіловий, цериловий — – знаходяться у вільному стані,
– вода – (до 2,5 %).
Кислоти бджолиного воску в гарячій воді легко взаємодіють з солями жорсткості води, з металевим посудом, утворюючи солі жирних кислот. Це зменшує вихід воску при витопленні і погіршує якість одержуваного воску аж до повної втрати можливості використання такого воску для традиційних застосувань.
Найбільш інтенсивно бджолиний віск виробляють бджоли молодшого віку, при цьому віск виділяється у них на черевці у вигляді білястих пластинок. Виділився віск бджоли використовують для будівництва стільників, іноді для ущільнення елементів гнізда. Свіжий віск, що з’являється в гнізді навесні, зазвичай має білий колір. Віск, який використовується для будівництва сот в більш пізні періоди, має виражений жовтий колір, іноді до коричневого. Ймовірно, це пов’язано з особливостями біології бджоли і її харчування.
По мірі експлуатації на поверхні стінок воскових осередків стільників накопичуються забарвлюють речовини меду, пилку, залишки коконів, які формують всередині осередків бджолині личинки. Стільники темніють спершу до коричневого, а потім і до повністю чорного кольору через залишки коконів діаметр осередків зменшується, внаслідок чого такі стільники стають непридатними для застосування в бджолиному гнізді і вилучаються звідти для подальшої витоплення воску.
Чим темніше стають стільники помірі експлуатації в бджолиної сім’ї, тим більше там міститься баластних речовин, тим нижче процентний вміст воску, тим меншу частку воску можна виділити з такого воскосодержащего сировини.
При температурі 35 °C віск стає пластичним.
Плавиться при температурі 62-68 °с.
Поява білястої піни і закипання при температурі близько 100 °з пов’язано з наявністю води, емульгованої у воску при звичайному (мокрому) способі його переробки.
При температурі понад 120 °C віск починає парити внаслідок термічної деструкції окремих його компонентів.
Горіти віск починає при 300 °C.
Чистий бджолиний віск отримують шляхом перетоплення вісковмісної сировини. Залишки воску для технічних цілей можуть бути витягнуті з витопок екстрагуванням органічними розчинниками.
В якості первинного воскового сировини використовують:
- обрізки воску, що утворюються при роботі з бджолиними сім’ями на пасіці;
- вибраковані з різних причин стільники;
- забрус (кришечки, зрізані з стільників перед відкачуванням меду);
- віск, що залишається після з’їдання меду в сотах.
В якості вторинного воскового сировини використовують витоплення первинного воскового сировини. Такі витоплення називають Пасічної мервою.
Розрізняють чотири основних способи переробки:
Суха витопка з використанням сонячних воскотопок. Цей спосіб дозволяє отримувати найбільш чистий і високоякісний віск-капанець. Частково це пов’язано з впливом сонячного світла, осветляющего віск, частково з тривалістю процесу, коли розплавлений віск повільно стікає в приймальне відділення воскотопки, де протягом тривалого часу відстоюється і кристалізується без присутності вологи. Сонячні воскотопки не вимагають використання додаткових джерел енергії. Однак, процес сонячної перетопки тривалий і малопродуктивний, в витопках після сонячної воскотопки залишається до 70% воску, які неможливо витягти цим способом.
Парова витопка з використанням парових воскотопок різної конструкції, в яких гаряча пара подається в камеру з первинним восковим сировиною. Виплавлений віск разом з конденсатом стікає в приймальний посуд, де або відразу кристалізується в злиток, або накопичується для подальшої переплавки в злиток. Парова переробка дозволяє виділити з сировини до 60% міститься там воску.
Водна витопка передбачає розварювання воскосировини в обсязі води. При цьому частина міститься в воскосировині воску спливає на поверхню води. На багатьох малих пасіках цей спосіб досі залишається основним способом отримання товарного воску. У промислових умовах воскосировину піддають розварювання у воді, з тим щоб подати розварену мерву на воскопрес або центрифугу і віджати з неї залишився віск. Шляхом пресової переробки кількість недоізвлеченного воску можна знизити до 30% від початкової кількості. Центрифугування здатне знизити вміст недоізвлеченного воску до 10-15%. Бджолиний віск водної витопки і тим більше після воскопресса зазвичай темніше воску, отриманого іншими способами, через наявність баластних речовин (пилок рослин, залишки коконів і інше), більшої кількості води. Якість такого воску трохи нижче. Такий віск, як правило, піддають додатковому очищенню: відстоюванню і фільтруванню, а в промислових умовах ще й центрифугуванню.
Екстракція бензином, нефрасом, гарячим спиртом, трьох— і чотирихлористим вуглецем передбачає розмочування висушеної заводської Мерви (і витопок після пресування/центрифугування) в одному з названих розчинників і упарювання в м’яких умовах відфільтрованого екстракту.
Віск парової та водної переробки після виділення з воскосировини зазвичай перекристалізується в широкому посуді разом із залишком води. Для отримання якісного злитка створюють умови для спрямованої кристалізації злитка від нижньої і бічної частини посуду вгору і до середини злитка. При кристалізації злиток дає помітну термічну усадку (до 2-5%). При правильно підібраних умовах кристалізації злиток не роздирається, не пристає до стінок посуду, а вільно плаває на поверхні залишкової води з зазором порядку декількох міліметрів від стінок посуду. На нижній частині воскового злитка завжди формується пухкий емульсійний шар, товщина і рихлість якого істотно залежать від якості і кількості надлишкової води, інтенсивності кипіння залишкової води, її жорсткості, інтенсивності перемішування в процесі розплавлення, швидкості кристалізації воску. У цьому шарі також концентруються малорозчинні баластні речовини. Емульсійний шар завжди повинен бути видалений з нижньої поверхні готового злитка, але може повторно перероблятися спільно з первинним або вторинним воскосировиною.
