Простые липиды в большинстве представлены сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина — триглицеридами. Жирные кислоты имеют: 1) одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (–СООН) и 2) радикал, которым они отличаются друг от друга. Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок –СН2–. Иногда радикал жирной кислоты содержит одну или несколько двойных связей (–СН=СН–), такую жирную кислоту называют ненасыщенной. Если жирная кислота не имеет двойных связей, ее называют насыщенной. При образовании триглицерида каждая из трех гидроксильных групп глицерина вступает в реакцию конденсации с жирной кислотой с образованием трех сложноэфирных связей.
Среди веществ растительного и животного происхождения очень распространены соединения, относящиеся к классу сложных эфиров, т. е. вещества, структуру которых в наиболее общем виде можно представить как
R' — (CO) — O — R''
где R' и R" - углеводородные радикалы, которые могут иметь самое разное строение и длину.
Природные соединения такого состава называются липидами. К липидам относятся, во-первых, хорошо известные жиры и масла, относящиеся к сложным эфирам, образованным трехатомным спиртом - глицерином и высшими карбоновыми кислотами. К липидам относят и воски, очень схожие с жирами как химически, так я по ряду физических свойств.
Воски — соединения, образованные высшими карбоновыми кислотами и высокомолекулярными одноатомными спиртами различного строения.
Состав
В состав воска входят около 300 различных веществ, среди которых преобладают сложные эфиры, углеводороды, свободные жирные кислоты, ароматические вещества, вода, красящие, минеральные и другие вещества.
Главной составной частью воска являются сложные эфиры (до 75%), образованные пальмитиновой, неоце-ротиновой и мелиссиновой кислотами, цериловым и ме-лиссиновым спиртами. Кроме того, в воске содержатся церотиновая, монтаниновая и олеиновая кислоты и нео-цериловый и монтаниновый спирты. Церотиновая и ме-лиссиновая кислоты — наиболее активная часть воска; они могут вступать в реакцию с большинством металлов, а также со щелочами.
Физические свойства
За физические свойства воска отвечают такие параметры как температура плавления и застывания, коэффициент твердости, плотность, степенью вязкости.
Температура плавления (переход от твердого состояния в жидкое) находится в пределах от 61 до 65 градусов.Температура застывания (переход из жидкого состояния в твердое) колеблется в пределах 61 – 63 градусов. Следует отметить, что застывает воск при температуре несколько более низкой (на 0,1- 2 градуса), чем плавится.Если опустить термометр в воск во время, то в начале термометр показывает постепенно снижение температуры. Далее, достигнув примерно 61 – 63 градусов, она некоторое время остается неизменной, после чего происходит затвердевание воска. Остановка на короткий промежуток времени понижения температуры вызывают скрытой теплотой плавления. Именно эту температуру и принято считать температурой плавления воска.
Плотность воска показывает массу одного кубического сантиметра воска. Во время повышения температуры воска на один градус плотность воска уменьшается на 0,0008. Это может говорить о том, что плотность воска зависит от температуры. При нормальных условиях плотность чистого воска колеблется от 0,96 до 0,98. Твердый воск способен плавать на поверхности воды, но в расплавленном воске он тонет. Знание плотности воска важно при определении фальсификации натурального воска.
За твердость воска отвечает коэффициент твердости - время прохождения иглы с поперечным сечением 1,5 квадратного миллиметра под действием груза весом 1 килограмм на глубину в 1 миллиметр. Определение ведут всегда при температуре 20. Для светлого, без каких-либо примесей воска коэффициент твердости составляет 9 – 13. У извлеченного из старых сотов воска коэффициент твердости составляет примерно 4 – 6 Твердость воска очень важное физическое свойство: при производстве вощины: чем тверже воск, тем прочнее вощина. Твердость воска зависит от его качества. При изготовлении вощины рекомендуется применять воск с высоким коэффициентом твердости.
За вязкость воска отвечает сила сцеплением между его внутренними частицами. С помощью ее находят консистенцию и чистоту расплавленного воска. Что бы определить вязкости распла вленного воска, его при постоянной температуре пропускают через маленькие отверстия.
Химический состав. По химическому составу пчелиный воск представляет смесь различных веществ, количество которых колеблется в зависимости от происхождения воска, пищи пчел и условий добывания его из воскового сырья.
Из химических элементов в состав воска входят: углерод- около 80%, водород - около 13%, кислород -7%. Эти элементы объединены в 15 различных веществ. Главной составной частью воска являются сложные эфиры (70,4- 74,7%), образованные предельными одноосновными кислотами -(пальмитиновой, неоцеротиновой и мелиссиновой) и предельными одноосновными спиртами (цериловым и мелис-синовым). В меньших количествах в воске содержатся церо-тиновая, монтаниновая и олеиновая кислоты, а также спирты-неоцериловый и монтаниновый. Церотиновая и мелис-синовая кислоты представляют наиболее активную часть воска, они могут вступать в реакцию с большинством металлов и со щелочами.
Кроме того, пчелиный воск содержит предельные углеводороды (12,5-15,5%) и около 15% свободных кислот. В нем также есть вещества, обусловливающие его цвет н запах, а также минеральные соли.
Цвет воска зависит от красящих веществ, переходящих в него из прополиса и некоторых сортов пыльцы. Кроме того, на цвет воска влияет способ переработки воскового сырья. Ароматические вещества переходят в воск главным образом из меда, т. е. происходят из тех растений, с которых пчелы собирали нектар.
Растворителями воска являются вещества, не соединяющиеся с водой: бензин, скипидар, толуол, хлороформ и др. В спирте растворяется лишь очень небольшая часть веществ, входящих в состав воска. В воде и глицерине воск не рас-, творяется, однако при определенных условиях он образует с водой эмульсию. Для образования эмульсии воска с водой обязательно присутствие третьего вещества, называемого эмульгатором. Такими эмульгаторами могут быть щелочи, соли жесткой воды, декстринообразные соединения меда, перга и другие вещества.
Свободные жирные кислоты воска растворяют многие металлы, образуя в большинстве случаев окрашенные соли. От соприкосновения с железом воск приобретает бурую окраску, а при сильном перегреве может даже совсем почернеть. Чугун действует на воск немного слабее, чем железо. Медь окрашивает воск в зеленый цвет. Цинк растворяется в воске, отчего он приобретает серовато-грязный цвет.