Phänomen der Kristallisation von Honig
Welche Zuckerarten sind im Honig?
Honig enthält verschiedene Zucker wie Fructose, Glucose, Saccharose, Trehalose, Melezitose, Erlose, Maltose usw. Der grösste Anteil mit rund 30 - 44 % ist in der Regel Fructose (Fruchtzucker). Der zweitgrösste Anteil mit rund 25 - 40 % ist Glucose (Traubenzucker).
Zucker ist wasserlöslich. 909 g Glucose können bei 25°C in einem Liter Wasser aufgelöst werden. Fructose ist wasserlöslicher. Es können 4'000 g Fructose in einem Liter Wasser aufgelöst werden. Die maximalen Verhältnisse sind wie folgt:
- Glucose/Wasser-Verhältnis = 0.9
- Fructose/Wasser-Verhältnis = 4.0
Unser Waldhonig hat einen Wasseranteil von 16.2 %, das sind 162 g Wasser pro Kilo Honig. Das Verhältnis der Zucker/Wasser beträgt damit 5.17 (838 g / 162 g) - also deutlich mehr als eigentlich wasserlöslich wäre. Deshalb spricht man von einer übersättigten Zuckerlösung (Amariei et al., 2020).
Aufgrund der schlechteren Wasserlöslichkeit (tieferes max. Verhältnis) trennt sich die Glucose rascher vom Wasser und bildet weisse Kristalle. Diese Kristalle sind der Grund für die veränderte hellere Farbe von kristallisiertem Honig.
Jede übersättigte Zuckerlösung kristallisiert. Einige Honige kristallisieren nach Tagen, andere nach Wochen, Monaten oder nach wenigen Jahren. Insbesondere echter, natürlicher Honig, der nicht erhitzt und nicht gefiltert ist kristallisiert früher.
Ist kristallisierter Honig qualitativ schlechter?
Durch die Kristallisation verändert sich die Textur, jedoch nicht Qualität. Erst ab einer Wasseraktivität (Aw) von 0.61 und grösser können sich Hefepilze entwickeln, welche für die Gärung und den Verderb von Honig verantwortlich sind. Eine Wasseraktivität (Aw) von 0.61 bedeutet, dass bei einer Umgebungsluftfeuchtigkeit von 61 % ein Gleichgewicht zwischen dem Honig und der Feuchtigkeit in der Umgebung besteht und der Honig weder Wasser verliert noch Wasser aufnimmt (Beuchat et al., 1983).
Die Wasseraktivität (Aw) von unserem Waldhonig liegt bei ca. 0.57 und steigt durch die Kristallisation auf eine Aw von 0.59. Dieser Wert liegt noch recht deutlich unter dem kritischen Wert von 0.61. Wird Honig über längere Zeit bei hoher Luftfeuchtigkeit in einem ungeschlossenen Behältnis gelagert, kann Honig Feuchtigkeit aufnehmen und die kritische Schwelle überschreiten.
Welchen Einfluss hat die Temperatur auf die Kristallisation von Honig?
Nebst der Zusammensetzung des Honigs hat die Lagertemperatur einen Einfluss darauf, wann Honig kristallisiert. Es wirken zwei gegenläufige Faktoren:
- Je tiefer die Temperatur (unter 10°C), desto grösser die Viskosität des Honigs, entsprechend langsamer verläuft die Kristallisation.
- Je höher die Temperatur (über 20°C), desto höher liegt die Grenze für die Sättigung mit Glucose, entsprechend langsamer verläuft die Kristallisation.
Diese beiden entgegenläufigen Eigenschaften, welche nicht linear verlaufen, führen dazu, dass die Kristallisation im Temperaturbereich von 10 - 15°C am raschesten verläuft.
Wird Honig in der Gefriertruhe bei - 15°C gelagert, bilden sich wegen der begrenzten Mobilität der Moleküle nur feine Kristalle. Bei über 10°C bilden sich bereits grössere Kristalle (Bhandri et al., 1999).
Wie wird die Kristallisation von Honig verhindert?
Um die Kristallisation zu verhindern gibt es folgende verbreitete Möglichkeiten:
- Pasteurisierung: Durch Erhitzung auf > 72°C (auch Manuka-Honig wird erhitzt) werden Hefezellen und verschiedene Enzyme zerstört. Die Farbe kann sich verändern und Aromastoffe verflüchtigen sich.
- Kühlung: Tiefe Temperatur reduziert die Wasseraktivität, die Moleküle bewegen sich langsamer, bis Honig schliesslich bei rund minus 40°C - 50°C gefriert.
- Filtration: Durch die Filtration werden dem Honig Pollenkörner, Wachspartikel und kleinste Zuckerkristalle entnommen. Da die Filtration lange dauert wir der Honig der Luftfeuchtigkeit, Sauerstoff und möglicherweise Licht ausgesetzt, was die Honigqualität beeinträchtigt.
Für unsere Imkerei sind Filtration und Pasteurisierung keine akzeptablen Methoden, weil die Nachteile der Qualitätseinbusse überwiegen. Jedoch können Konsumenten Honig, der noch nicht kristallisiert ist, durchwegs im Kühlschrank aufbewahren, dadurch verlangsamt sich die Kristallisation und die Kristallkerne bilden sich feiner aus. Auch ein auf Vorrat eingekauftes Honigglas, kann bis zur Verwendung im Tiefkühler gelagert werden.
Quellen und weiterführende Literatur:
- Beuchat LR. (1983) Influence of Water Activity on Growth, Metabolic Activities and Survival of Yeasts and Molds. J Food Prot.
- Amariei, S., Norocel, L., & Scripcă, L. A. (2020). An innovative method for preventing honey crystallization. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 66.
- Bhesh Bhandari , Bruce D'Arcy & Camilla Kelly (1999) Rheology and crystallization kinetics of honey: Present status, International Journal of Food Properties, 2:3, 217-226
