Переработка пчелами нектара в мед. Пчелы собирают корм не только для текущего потребления, но и в запас, для питания в течение всего неблагоприятного периода года — осени, зимы и ранней весны, когда в природе отсутствует корм или его сбор невозможен. Нектар и пыльца скоро портятся, но пчелы перерабатывают их в мед и пергу, т. е. продукты, способные длительное время сохраняться без потери вкуса и питательности. Кроме того, подготовленный пчелами на зиму углеводный корм непосредственно из кишечника всасывается в гемолимфу и усваивается клетками организма без каких-либо затрат на переваривание.
Переработка пчелами нектара в мед состоит из пяти основных процессов.
Очистка нектара от излишней пыльцы. Как извест-но, у большинства растений пыльца и нектар образуются в одном цветке. Часть пыльцы всегда попадает в нектар и забирается пчелами. Специально проведенный опыт показал, что мед, содержащий большое количество пыльцевых зерен (мед смешивался с пыльцой), для зимовки пчел непригоден. Питательные вещества пыльцевых зерен при пониженной температуре в гнезде слабо усваиваются пчелами и бесполезны. Пыльцевые зерна, накапли-вающиеся в прямой кишке пчел, увеличивают массу эк-скрементов, перегружающих кишку (пчелы зимой кала не выделяют и освобождаются от него лишь весной при первых облетах).
Кроме того, повышенное содержание в меде пыльцевых зерен значительно ускоряет его кристаллизацию, что резко увеличивает количество опоношенных пчел, ослабление и гибель семей в зимовнике. Очистку нектара от пыльцы следует рассматривать как механизм, выработанный пчелами в процессе эволюции, препятствующий процессам кристаллизации зимних кормовых запасов и сни-жающий вследствие этого вероятность гибели семей от голода.
Поэтому очистка нектара от излишней пыльцы имеет большое значение для благополучной зимовки семей пчел.
Очистка нектара от излишней пыльцы происходит промежуточным клапаном, который находится в медовом зобике и соединяет его со средней кишкой. Как только медовый зобик наполняется нектаром, лопасти головки клапана сразу же начинают совершать захватывающие движения, раскрывая и закрывая щели между ними. При сжатии лопастей жидкая часть корма, пропускаемая между шипиками, выливается обратно в медовый зобик, а пыльцевые зерна задерживаются, а затем по рукаву клапана проходят в среднюю кишку. Процесс отделения пыльцы от нектара продолжается непрерывно в течение всего периода его нахождения в медовом зобике. Это приводит к постепенной очистке нектара от избытка пыльцы, но небольшая часть пыльцы все же остается и попадает в мед. Установлено также, что пчелы северных рас более тщательно отцеживают пыльцевые зерна из нектара. При слабом медосборе пчелы лучше очищают мед от пыльцевых зерен, чем при обильном.
Удаление излишней воды из нектара. Нектар в среднем содержит 50% сахара и столько же воды, в сырую погоду концентрация сахара может снизиться до 25-30% . Кроме сахара и воды нектар содержит небольшое количество белков, витаминов, аминокислот, неорганических и органических веществ, а также всегда в большом количестве дрожжи (споры грибков), попадающие в него из воздуха. Состав и концентрация компонентов нектара различаются у растений разных видов.
В улье, где температура достигает 34-36°, нектар с такой концентрацией сахара и при наличии дрожжей может быстро забродить, но пчелы никогда не допускают этого, быстро удаляя из него излишнюю воду. Концентрация сахара повышается до уровня, при котором дрожжи не могут развиваться. Прежде всего, пчелы приносят лишь то количество нектара, которое они в состоянии переработать. В пчелиной семье принос нектара регулируют пчелы-приемщицы. Пчелы-сборщицы, вернувшись в улей с большим количеством нектара в медовом зобике передают большую его часть этим пчелам-приемщицам. Он размещают свежепринесенный нектар в пустые ячейки или в соты, расположенные вблизи расплода, где наивысшая температура, облегчающая удаление воды. Первоначально ячейки пчелы заполняют не более чем на 1/3, подвешивая капельки нектара в разных местах ячейки, с тем чтобы испарение воды из нектара протекало более интенсивно. Одновременно усиливается вентиляция гнезда. Кроме того, во время приноса большого количества нектара в гнездо пчелы резко снижают относительную влажность воздуха (с 80-90% до 54-66%), что обеспечивает повышение влагоемкости воздуха и облегчение удаления излишней воды из нектара.
Приблизительно через сутки, по мере сгущения нектара, пчелы переносят его в более удаленные от расплода ячейки сотов, главным образом, в верхней части гнезда. Именно в первые сутки пчелы должны удалить из нектара не менее 50% воды, чтобы полностью исключить его за-кисание. В сотах, удаленных от расплода, сгущение корма протекает медленнее, пчелы постепенно полнее заливают ячейки и, в конечном счете, заполняют доверху. Если условия вентиляции гнезда оптимальные, то полный процесс удаления излишней воды длится от 1 до 6 суток, а при неблагоприятных — до двух и более недель.
На интенсивность созревания меда в улье значительное влияние оказывают условия медосбора (его длительность и уровень), погодные условия (уровень влажности воздуха), количество пчел в семье (ее сила), уровень вентиляции гнезда и уровень сотообеспеченности пчел семьи во время медосбора.
Кроме сгущения нектара, что обеспечивает повышение концентрации Сахаров, исключает развитие дрожжевой микрофлоры, важное значение имеет инверсия сахарозы, за счет чего концентрация Сахаров в меде достигает 84%.
Третий процесс — инверсия сахарозы. В большинстве нектаров сахара содержатся в виде дисахарида — сахарозы (до 40-50%). Сахароза — сложный сахар, который усваивается организмом пчел только после его разложения на два простых сахара: глюкозу (виноградный) и фруктозу (плодовый). Происходит этот процесс под воздействием фермента инвертазы, которая вырабатывается в глоточной (гипофарингеальной) железе пчелы, расположенной в передней части головы. Железа состоит из альвеол, каждую из которых образуют крупные секреторные клетки. Альвеолы расположены вокруг двух длинных протоков, которые выходят на подглоточную пластинку в полости рта, куда насасывается нектар, поступающий из хоботка. У только что вышедшей из ячейки пчелы они практически не развиты и не образуют секрета. Затем железы начинают интенсивно расти и к 9-12-му дню жизни пчелы  они достигают максимального развития. В это время железа выделяет секрет, составляющий основную часть молочка для кормления личинок, а фермент инвертаза, вырабатываемый этими же железами, выделяется в очень незначительном количестве. С прекращением кормления личинок и переходом пчел к выполнению работ по сбору нектара, они максимально продуцируют фермент инвер-тазу. Наибольшая ее активность наблюдается у пчел полноценных семей в возрасте с 20-го по 30-й день жизни пчелы. Затем активность инвертазы снижается, а старые пчелы вовсе ее не выделяют.
Установлено, что у пчел из сильных семей наибольшая активность инвертазы отмечается в возрасте 18 дней, а у пчел из слабых семей достигает того же уровня лишь в возрасте 30-35 дней. В сильных семьях пчелы переходят к работе по сбору нектара раньше, чем в слабых. Пчелы в слабых семьях во время медосбора долго задерживаются на выращивании большого количества расплода. Подоб-ная закономерность отмечается и у пчел весенней генерации, основная функция которых сводится к выращиванию максимального количества пчел к главному медосбору. Вследствие этого у пчел весенней генерации наивысшая активность фермента инвертазы наблюдается в довольно позднем возрасте.
Наивысшая активность фермента инвертазы наблюдается при температуре 34-35°. Не случайно поэтому вносимый нектар пчелы первоначально размещают вблизи расплода, где поддерживается повышенная температура, что благоприятно сказывается на процессе инверсии сахара и удалении излишней влаги. Эти два процесса протекают практически одновременно и функционально взаимосвязаны.
Уже во время забирания нектара пчелой из цветков к нему примешивается секрет глоточной железы и в медовом зобике начинается катализируемая ферментом инверсия сахарозы. Этот процесс продолжается в улье, когда пчелы его неоднократно переносят из одних ячеек в другие.
После передачи нектара пчелами-сборщицами корма пчелам-приемщицам последние размещают его в свободных ячейках и многократно забирают и выпускают его в виде капелек на хоботок. В результате этого к нектару дополнительно каждый раз подмешивается секрет глоточных желез и из него одновременно удаляется еще некоторое количество воды. Подобная переработка нектара длится около 20 минут, после чего нелетные пчелы складывают его в ячейки сота. Инверсия сахарозы продолжается и после запечатывания меда в ячейках восковыми крышечками. В све-жезапечатанном меде может быть до 10% сахарозы, но со временем ее количество снижается до 1% и менее.
Процесс инвертирования протекает в течение 10-12 дней. На скорость инверсии сахарозы также оказывает влияние множество факторов: сила семьи, соотношение различных возрастных групп пчел в семье и их физиологическое состояние, количество выращиваемого расплода на единицу массы семьи, породные особенности пчел. Эта скорость зависит также от времени сезона и состояния погоды, уровня медосбора, количества нектара, поступившего в улей за день, возможности переноса созревающего нектара из одних ячеек в другие.
Четвертый процесс — придание меду кислой реакции. Еще одним способом, позволяющим предохранить мед от порчи в период длительного хранения, является создание в нем кислой среды, которая препятствует развитию дрожжевой микрофлоры, гнилостных и других бактерий.
Мед всегда содержит органические и неорганические кислоты, входящие в состав нектара. Однако содержание этих кислот небольшое, и они не могут создать столь высокую кислотность, которая характерна для меда (рН меда равна 3,9). Столь высокая активная кислотность меда обеспечивается деятельностью пчел по переработке нектара. В состав секрета глоточной железы входит фермент глюкозооксидаза, который превращает глюкозу в глюконовую кислоту. В результате этой реакции выделяется перекись водорода, токсичное для пчел соединение, которая сразу же нейтрализуется ферментом каталазой, входящим в состав секрета грудной железы.
При увеличении кислотности среды активность фермента глюкозооксидазы снижается. При достижении созревающим медом определенной кислотности реакция образования глюконовой кислоты прекращается.
И, наконец, пятый процесс в переработке нектара в мед  заключается  в запечатывании ячеек восковыми крышечками. Переработка нектара в мед завершается запечатыванием ячеек со зрелым медом восковыми крышечками. Это имеет большое значение для сохранения меда, так как в результате запечатывания ячеек мед не вбирает в себя влагу из воздуха и не разжижается. Восковая крышечка предохраняет мед и от излишнего иссушения. Кроме того, в запечатанной ячейке значительно снижается скорость кристаллизации меда и он дольше сохраняет свою оптимальную для пчел консистенцию в зимний период.
Пчелы южных и северных пород по-разному запечатывают ячейки со зрелым медом восковыми крышечками. Так, среднерусские пчелы оставляют между поверхностью меда и восковой крышечкой прослойку воздуха, поэтому сот с запечатанным медом имеет белый цвет (светлая или «сухая» печатка меда). Такой способ запечатывания меда связан с большей приспособленностью пчел этой породы к зимовке.
Пчелы серой горной кавказской породы не оставляют в ячейках, заполненных медом, прослойки воздуха между поверхностью меда и восковыми крышечками, поэтому сот с запечатанным медом имеет темный цвет (темная или «мокрая» печатка меда), восковая крышечка лежит на поверхности меда.
Поведение этих двух сильно отличающихся пород при запечатывании ячеек с медом восковыми крышечками также неодинаково. Пчелы среднерусской породы начинают запечатывать ячейку одновременно по всему ее периметру, равномерно поднимая печатку к центру. Среднерусские пчелы всегда заканчивают запечатывать ячейку по ее центру. Пчелы серой горной кавказской породы начинают запечатывать ячейку снизу, постепенно поднимая крышечку ячейки вверх. По мере повышения крышечки они постоянно добавляют в ячейку мед, что и обеспечивает нахождение восковой крышечки непосредственно на поверхности меда. Заканчивают запечатывать ячейку пчелы в самой верхней ее точке и перед окончательным запечатыванием добавляют в нее последнюю капельку зрелого меда.
Главный фактор, влияющий на запечатывание ячеек с медом, — его зрелость. Пчелы запечатывают мед, со-держащий от 16 до 24-25% воды (вересковый). Процесс созревания меда осуществляется и под восковыми кры-шечками. На запечатывание меда влияет и скорость за-полнения ячеек медом и нектаром, и некоторые пространственные факторы, связанные с расположением сотов в гнезде.
Переработка пыльцы пчелами. Принесенную в улей цветочную пыльцу (обножку) пчелы-сборщицы складывают в ячейку. Затем другие, более молодые пчелы сброшенную в ячейку обножку тщательно разжевывают мандибулами, добавляя секрет своих желез, после чего головками тщательно ее уплотняют. По мере приноса пыльцы пчелами-сборщицами в ячейке постепенно накапливается много слоев пыльцы, собранной разными пчелами с цветков разных растений.
В подавляющем большинстве случаев в каждой ячейке сота пчелы размещают одновременно пыльцу с разных видов растений, что, вероятно обеспечивает выравнивание ее питательной и энергетической ценности.
Под действием ферментов меда, секретов желез пчел и целого ряда микроорганизмов, осуществляющих молочнокислую ферментацию, пыльца превращается в пергу. Молочнокислая ферментация перги полностью заканчивается через 15 дней. Во время брожения в перге накапливается изрядное количество (до 3,2%) молочной кислоты, которая, вместе с соединениями, обладающими антибиотическими свойствами, и обеспечивает ее консервацию. Обножка, сложенная в ячейках сота, становится микробиологически стерильной с наличием дрожжей лишь некоторых видов. Хотя из пыльцы выделено 148 видов дрожжей, которые синтезируют витамины, обогащают пергу некоторыми белками, липидами, ферментами, но при высокой концентрации молочной кислоты подавляется их развитие.
Пчелы никогда не заполняют ячейки пергой доверху. Перга занимает в среднем 57% объема ячейки (140-180 мг). Полностью запечатанный сот вмещает ее 1,4-1,6 кг.
Верхний слой перги, подготовленный для длительного хранения, пчелы пропитывают медом, а во время медосбора доливают медом и запечатывают. Получается медо-пер-говый сот, в котором перга очень хорошо сохраняется.
Химический состав перги близок к химическому со-ставу пыльцы.

Перга содержит больше сахара, чем пыльца, за счет нектара и меда, которые пчелы подмешивают к ней. Массовая доля сырого протеина составляет не менее 20%, а жира — 9,0%. В перге содержится много молочной кислоты (рН 2%-ного водного раствора достигает 3,7). Качественный состав и количественное содержание аминокислот перги практически соответствует аминокислотам тела пчелы и значительно отличается от аминокислот пыльцы разных видов растений. Ценность перги заключается в том, что в ней содержатся все незаменимые аминокислоты, необходимые и для организма позвоночных.