Определение качества воска

Для определения качества воска и его фальсификации используются органолептический и лабораторные методы исследования.

Органолептический метод. По ГОСТ 21179—75 воск пчелиный в зависимости от технологии переработки воскового сырья делят на две группы: пасечный воск, получаемый на пасеках при перетапливании сотов, забруса, восковых обрезков, и производственный, получаемый на воскозаводах при переработке пасечных вытопок. По сенсорным и физико-химическим показателям он должен соответствовать нормам, указанным в таблице.

Наличие различных химических примесей в воске ориентировочно можно определить по форме слитка воска, его структуре, характеру излома или среза, запаху, цвету, хрупкости и другим органолептическим показателям. Слиток воска, фальсифицированного парафином, обычно бывает вогнутым. При ударе молотком он не раскалывается, при этом образуется вмятина с просветлением поверхности слитка. Натуральный воск при ударе молотком легко раскалывается, на поверхности излома хорошо заметна мелкозернистая структура. Срезанная поверхность натурального пчелиного воска матовая, тогда как поверхность воска с добавлением церезина, парафина или канифоли гладкая, блестящая. При добавлении к воску стеарина хрупкость его увеличивается.

Запах натурального пчелиного воска специфический, приятный медовый, реже медово-прополисный. Воск с добавлением канифоли, парафина и стеарина издает характерный для них запах. Стружка воска с добавлением церезина ломается, а с добавлением парафина крошится. При разминании пальцами воска с примесью парафина ощущается жирность, чего нет у натурального воска. При разжевывании кусочка натурального пчелиного воска он не прилипает к зубам, в то время как воск с содержанием канифоли, стеарина или животного жира прилипает.

К лабораторным методам исследования воскового сырья и воска относят следующие.
Определение воска в сырье. Для определения воска в суши, вытопках или мерве берут мешочек из нейлоновой ткани и помещают в него 50 г хорошо измельченной суши или другого воскового сырья. Наполненный мешочек опускают в кипящую воду и периодически отжимают, чтобы выдавить из него воск, который затем всплывает на поверхность воды (рекомендуется мешочек удерживать в глубине воды); После нескольких отжатий нагревание прекращают, и вода постепенно остывает. На ее поверхности образуется кружочек воска, который вынимают, высушивают и взвешивают. Полученные данные дают возможность вычислить содержание воска в суши.

Таблица
Характеристика воска по ГОСТ 21179 — 75

Этим способом определяют количество воска в суши. Более точно определить содержание воска в суши можно путем экстрагирования его бензином. Для этого в колбу до половины объема наливают бензин. В верхней ее части подвешивают мешочек с точно известным количеством воскового сырья. Колбу плотно закрывают пробкой, в которую вставляют длинную стеклянную трубочку, и нагревают в водяной бане. Бензин нагревается, пары его постепенно поднимаются по узкой трубочке, в верхней части они конденсируются и в виде капель попадают в мешочек с воскосырьем, растворяют воск и стекают в колбу.

По окончании экстрагирования мешочек с воскосырьем вынимают, подсушивают и снова взвешивают. Разница в весе до и после экстрагирования покажет количество воска, содержащегося в восковом сырье.

Определение фальсификации воска. Фальсификацией воска считают подмешивание к пчелиному воску каких-либо веществ. К воску можно добавлять вещества, соединяющиеся или перемешивающиеся с ним механически (мел, глина, гипс, крахмал, белила, костная и гороховая мука, сера и др.), а также образующие с воском однородные, трудно разделимые смеси (парафин, церезин, стеарин, различные смолы, спермацет и другие химические соединения). Обнаружить их в воске можно с помощью различных, иногда сложных способов исследования.

Следует, однако, иметь в виду, что пчелиный воск почти всегда содержит различные примеси, которые попадают в него в результате небрежной работы пчеловодов на пасеке или при переработке воскового сырья (счистки из рамок, стенок ульев, прополис и др.). Иногда в жирных кислотах воска растворяются металлы, содержание которых в нем может достигать 15%. Поэтому оборудование для переработки воскового сырья и резервуары для воска готовят из алюминия, никеля, нержавеющей стали и дерева.

Железо’для этой цели непригодно, так как воск при соприкосновении с ним приобретает бурую окраску. При переработке и хранении воска в посуде из оцинкованного железа он окрашивается в темно-серый цвет. Медь (красная) легко растворяется в жирных кислотах воска и окрашивает его в серо-зеленый или сине-зеленый цвет.

Для определения степени чистоты воска в пробирку помещают несколько кусочков воска и нагревают в водяной бане до полного расплавления. В чистом доброкачественном воске не должно быть пены и осадка.

При кипячении пчелиного воска с водой расплавившийся воск собирается на поверхности воды, а механические примеси либо оседают на дно (мел, гипс, сера и др.), либо перемешиваются с водой, образуя суспензию или эмульсию (глина, мука и др.).

Для определения количества добавленных механических примесей воск рекомендуется растворять при подогревании в водяной бане в десятикратном объеме скипидара, керосина, бензина, толуола или других органических растворителей воска. Полученный горячий раствор процеживают через фильтр, приготовленный из фильтровальной бумаги. Затем фильтр промывают небольшим количеством петролейного эфира или легкокипящим бензином, подсушивают и взвешивают. Разница в весе фильтра позволит определить количество извлеченных из воска механических примесей.

Для количественного определения воды в воске следует взвесить фарфоровую чашку, поместить в нее 5—10 г воска и нагревать в водяной бане до тех пор, пока воск не будет прозрачным. После охлаждения чашку с воском- взвешивают. Разница веса до и после нагревания позволит определить количество воды в воске.

Муку и крахмал в воске определяют путем добавления раствора йода к водной части, полученной после кипячения воска в воде.
Для определения серы воск кипятят с раствором едкого натра и после охлаждения добавляют соляную кислоту. Появление запаха сероводорода после смешивания указывает на наличие серы.

При длительном хранении, особенно в холодную погоду, на воске появляется серый налет. Его не следует относить к механическому загрязнению или к развитию плесени. Если этот налет снять, то он появляется вновь. При микроскопическом исследовании серого налета можно обнаружить мелкие белые кристаллы. При добавлении толуола или скипидара кристаллы растворяются. В воде они нерастворимы.

При фальсификации пчелиного воска различными воскообразными веществами растительного, животного, минерального или синтетического происхождения качество его заметно ухудшается, а изготовленная из него вощина непригодна для использования в пчеловодстве.

Для фальсификации пчелиного воска часто используют церезин, так как по своим физическим свойствам он сходен с воском. Церезин получают из озокерита и нефти. Температура плавления его выше, чем у натурального воска, а удельный вес ниже. Он белого или желтого цвета, твердой консистенции, зернистый на изломе. Белый церезин без запаха, желтый — в расплавленном состоянии издает запах, напоминающий запах керосина. По химическому составу церезин резко отличается от пчелиного воска. Он состоит из углеводородой, нерастворим в воде и спирте, легко растворим в бензине.

Парафин, получаемый из каменного угля и нефти, по физическим свойствам близок к церезину и отличается от него и пчелиного воска тем, что имеет вид стекловидной массы. При потирании его пальцами появляется ощущение жирности.

Из церезина, петропятуума (нефтяное масло) и парафина готовят технический воск. По цвету он не отличается от пчелиного желтого воска, не ломается и не раскалывается даже в холодное время года, при комнатной температуре режется, имеет ровную, сплошную поверхность. С пчелиным воском он смешивается в любых соотношениях.

Определение примесей минеральных восков. Кусочек испытуемого воска весом до 1 г помещают в пробирку, добавляют 3—5 мл насыщенного раствора едкого калия и смесь нагревают до кипения. Чистый пчелиный воск полностью растворяется, образуя прозрачный однородный раствор. При наличии в испытуемом воске примеси минеральных восков в растворе образуются жировые шарики, которые после прекращения кипения жидкости собираются на поверхности и образуют прозрачный слой.

Примеси к воску церезина и парафина можно определить яри помощи насыщенного спиртового раствора едкого калия, который наливают в пробирку (3—5 мл) и добавляют кусочек (1 г) испытуемого воска. Смесь нагревают до кипения и кипятят 2 мин. При наличии примесей церезина или парафина на поверхности раствора появляются жирные капли. Если раствор остается прозрачным, то можно считать, что воск натуральный, без примесей.

Определение примеси стеарина. В пробирку наливают 1 мл 80-градусного этилового спирта, добавляют 1 г испытуемого воска и кипятят в течение 2—3 мин, после чего охлаждают до комнатной температуры и фильтруют. К фильтрату добавляют равное по объему количество спиртового раствора уксуснокислого свинца (одна часть уксуснокислого свинца на
2— 5 частей этилового спирта). При наличии в воске стеарина жидкость мутнеет и образуется осадок, при отсутствии стеарина раствор остается прозрачным.

Определение примеси канифоли. В пробирку наливают 3— 10 мл спирта, разведенного водой в соотношении 1 : 2, и добавляют кусочек (1-—2 г) испытуемого воска, кипятят несколько минут, после чего смесь сливают в другую пробирку и разбавляют равным количеством воды. При наличии смол (канифоли) образуется белая муть.

Определение примеси животного жира и стеарина. В колбочку наливают 10 мл насыщенного раствора буры и добавляют 2 г испытуемого воска, после чего кипятят 1 мин и охлаждают. Если появляется помутнение молочного цвета, то испытуемый воск содержит животный жир (сало) или стеарин. Легкое помутнение и всплывание воска на поверхность указывает на отсутствие в нем указанных примесей.

Если при сжигании испытуемого воска на раскаленной плите появляется едкий неприятный запах акреолина — продукта разложения глицерина, значит, в испытуемом воске есть животный жир. При отбеливании пчелиного воска иногда в него добавляют до 5% сала, такой сплав не считают фальсификацией воска. Однако примеси сала в большом количестве изменяют свойства воска: он становится жирным на ощупь и теряет хрупкость. При добавлении 15—20% сала воск приобретает матово-белый цвет и липнет к зубам при разжевывании.

Определение кислотного числа. Кислотное число выража¬ется в миллиграммах едкого калия, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г воска. Вещества, которые используются для фальсификации воска, как правило, не содержат свободных жирных кислот, за исключением стеарина и канифоли, кислотное число которых очень высокое (204 и 168). У натурального пчелиного воска кислотное число колеблется от 18 до 22.

Определение эфирного и йодного числа. Эфирное число определяется количеством миллиграммов едкого калия, необходимого для омыления сложных эфиров, содержащихся в 1 г Еоска. Для натурального пчелиного воска оно колеблется в пределах 71—78. Отношение эфирного числа к кислотному числу для воска обычно равно 3,5—4,2.

Показатель, получаемый при суммировании кислотного и эфирного числа, называют числом омыления. Для натурального пчелиного воска оно составляет 89—97. Йодное число отражает количество непредельных жирных кислот олеинового ряда и некоторых других, содержащихся в пчелином воске. В желтом пчелином воске оно равно 10—11. Это число соответствует количеству миллиграммов йода, присоединившегося к одному грамму исследуемого воска.

Определение твердости воска. Количество секунд, необходимых для того, чтобы игла с поперечным сечением 1,5 мм2 при нагрузке в 1 кг вошла в ВОСК на 1 мм, называют коэффициентом твердости. Коэффициент твердости для пасечного воска при температуре 20° равен 8—14. Для определения коэффициента твердости воска имеется специальный прибор.