Propolisul și efectele sale fizice în stup

Compoziția și efectele propolisului

Efectele antibiotice, antivirale și antifungice ale propolisului sunt cunoscute și pot fi urmărite înapoi la ingredientele active ale componentelor individuale. Propolisul (sau rășina de chit) este un amestec de albine din mai multe substanțe diferite. Principalele ingrediente sunt rășinile de copac colectate și ceara de albine. De asemenea, conține uleiuri esențiale, polen și salivă. Propolisul și ceara de albine servesc albinelor ca materiale de construcție, prin care propolisul are un punct de topire mai mare datorită conținutului mai redus de ceară. Acoperirea pereților stupului cu propolis afectează umiditatea din stup.

În literatură puteți găsi informații despre compoziția propolisului după cum urmează: Proporția uleiurilor esențiale este de obicei dată între 5 și 10%. Proporția polenului este, de asemenea, de 5-10%. Proporția de rășini naturale variază între 40 și 70%, proporția de ceară între 20 și 50%, prin care albinele pot întinde propolisul cu ceară de albine în aproape orice mod doresc. Ceara de albine naturală servește chiar ca înlocuitor al rășinii de chit și are un conținut de propoplis de 5-10%.

Scopul și prelucrarea rășinii de chit

Putty Bee - Fotografie de Max Westby

Ceara de albine și propolisul servesc albinelor ca materiale de construcție în diverse scopuri. Compoziția respectivă variază în funcție de utilizarea prevăzută și de cantitatea de material de construcție necesară. După cum s-a citat deja mai sus, propolisul este întins cu ceară de către albine după bunul plac. Dar, de asemenea, bănuiesc exact opusul: în funcție de utilizarea intenționată, albinele probabil omit ceara de albine aproape complet: Pentru aplicații subțiri pe suprafețe mari și pentru a umple goluri mici, este necesară o vâscozitate și o rezistență scăzute. O proporție mai mică de ceară ar fi avantajoasă aici. Este ușor de imaginat că astfel de mici cantități de ceară nu au fost încă analizate, deoarece propolisul este recoltat de apicultor unde este aplicat în cantități mai mari (de exemplu, pe rețele și plase special create). Răzuirea straturilor subțiri de pe suprafețele mari nu ar fi la fel de productivă și ar duce inevitabil la contaminarea cu reziduuri de lemn. Investigația unor astfel de straturi de propolis este planificată pentru 2019.

Difuzia vaporilor de apă prin ceară de albine

Ceara de albine pură are o rezistență foarte mare la difuzia vaporilor de apă. Potrivit unui studiu din 1993 („Permeabilitatea vaporilor de apă și a oxigenului filmelor de ceară”, Donhowe & Fennema), ceara de albine (și alte ceruri naturale) este la fel de impermeabilă ca materialele plastice solide. Eu însumi am examinat 5 probe de ceară și, așa cum era de așteptat, nu am putut determina modificări ale greutății în afara inexactității măsurării. Pe baza experimentelor mele, pot spune că probele mele de ceară de albine au cu siguranță o valoare μ> 20.000.

Difuzia vaporilor de apă prin propolis

Stratul subțire de propolis de pe suprafețele pereților stupului (aprox. 0,1-0,3mm) permite difuzia vaporilor de apă. Rezistența propolisului la difuzia vaporilor de apă variază foarte mult, valorile determinate de mine după un test de configurare bazat pe DIN EN ISO 12572 (vezi mai jos) fluctuează între μ = 150 și μ = 8500. Se poate presupune că rezistența este influențată semnificativ de proporția de ceară. Cu cât proporția de ceară de albine este mai mare, cu atât rezistența amestecului de propolis la difuzia vaporilor de apă este mai mare.

Până acum am examinat probe de la 4 apicultori/comercianți diferiți. 5 probe de la Naturherz au avut cea mai mică rezistență la difuzia vaporilor de apă. Valoarea medie μ a probelor este de 330. Aceste probe sunt atât de permeabile încât interacțiunea dintre lemn și umiditatea aerului este doar ușor încetinită. Un strat de propolis gros de 0,1 mm are aproximativ aceeași rezistență la difuzie ca un strat de lemn gros de 0,2-1 mm (rezistența la difuzie a lemnului diferă în funcție de direcția fibrelor și de umiditatea lemnului). Conținutul de ceară al acestor probe este atât de mic încât nu s-a separat de rășini în timpul testelor mele de topire. Va urma o analiză mai detaliată, dar conținutul de ceară este cu siguranță cel mai mic dintre probele examinate.

Cele mai mari valori de rezistență au fost găsite în cele 5 probe cu cel mai mare conținut de ceară: Valoarea medie a μ = 4400. Și aici se efectuează o analiză mai precisă a conținutului de ceară. Un strat de propolis gros de 0,1 mm cu această valoare μ ar fi considerat aproape „difuziune deschisă” în termeni de fizică a clădirilor. Rezistența la difuzia vaporilor de apă ar corespunde cu cea a unui strat de aer de 44 cm grosime sau cu cea a unui strat de lemn de 3-15 mm grosime. Prin urmare, o acoperire de 0,1 mm a pereților laterali cu acest amestec ar permite totuși difuzia vaporilor de apă, chiar dacă este clar încetinită.

Semnificația structurală și funcția propolisului în stup

Suprafețele acoperite cu propolis împiedică transportul apei lichide. Stupul este protejat de pătrunderea apei. Cu toate acestea, acoperirea subțire permite în continuare difuzia vaporilor de apă. Și acest lucru are loc de obicei de la partea mai caldă la cea mai rece. Adică În lunile în care albinele nu aerisesc activ (dezumidifică), vaporii de apă difuzează din interior spre exterior. În golurile copacilor și stupii din lemn, aceasta înseamnă că umezeala din stup este absorbită de lemn.

În plus, există un alt efect fizic care reduce cantitatea de condens din stup:

Propolisul previne condensarea capilară pe partea albinelor

Folosind un efect fizic simplu, aplicarea propolisului schimbă limita de generare a apei libere în camera albinelor de la 60-70% RH la aproape 100% umiditate relativă. Apa liberă este esențială pentru dezvoltarea și răspândirea germenilor patogeni. În cazul materialelor de construcție higroscopice (cum ar fi lemnul), condensarea capilară (parte a sorbției) duce la cantități mici de apă liberă chiar și în zona higroscopică. Condensarea capilară începe la o umiditate relativă de aproximativ 70-80%. Acesta este și motivul pentru care toate speciile cunoscute de mucegaiuri pentru clădiri cresc și se dezvoltă pe lemn de la o umiditate relativă de 80%.

În cazul suprafețelor de materiale de construcții nehigroscopice, condensul apare numai atunci când există o umiditate relativă de 100% lângă suprafață. Aplicarea stratului de propolis modifică calitatea suprafeței cavității copacului sau a peretelui stupului. Suprafața nu mai este higroscopică, pereții sunt neteziți. Valoarea limită pentru umiditatea relativă, de la care există riscul de mucegai, este deplasată cu 20-30 puncte procentuale.

Datorită deschiderii către difuzie (vezi mai jos), condensarea capilară poate continua să apară sub stratul de propolis; cu chimișorbție și adsorbție, face parte din procesele de sorbție până la saturația fibrelor. Cantitățile mici rezultate de apă liberă pe pereții porilor din lemn sunt de-a dreptul mumificate de stratul de propolis, deci creșterea mucegaiului ar trebui exclusă aici, sub stratul de propolis.

Configurare experimentală pentru a determina coeficientul de rezistență la difuzia vaporilor de apă

Pe baza DIN EN ISO 12572, efectuez măsurători pe diferite probe de propolis pentru a determina coeficientul de rezistență la difuzia vaporilor de apă μ. Într-un experiment anterior am aflat că lemnul acoperit cu propolis nu este difuzibil. În experimentele actuale, propolisul este considerat separat. Propolisul este modelat într-un eșantion subțire, fără goluri. Diferite umidități relative sunt generate și măsurate pe diferite laturi. Diferitele presiuni de vapori determină difuzia vaporilor. Parametrii materialului sunt calculați din modificarea greutății specimenului de testare.

Configurare experimentală pentru a determina conținutul de ceară conform Hogendoorn

Este posibil să se determine conținutul de ceară al probelor de propolis cu mijloace simple. De asemenea, voi efectua o analiză mai precisă a mostrelor mele în acest mod după Hogendoorn. Până acum am topit pur și simplu probele în cuptor la 100 ° C și am cântărit straturile de separare.