Včelí vosk je jednou z nejpozoruhodnějších látek v přírodě. Vyrábějí ho výhradně dělnice včely medonosné pomocí speciálních žláz a využívají ho ke stavbě plástů – dokonalé architektonické soustavy, která slouží jako úložiště medu, pylu i jako prostor pro vývoj nového potomstva. Pochopení procesu tvorby vosku a jeho využití je fascinující průřez biologií a chemií.
Biologická výroba vosku
Vosk produkují dělnice v produktivním věku, zpravidla mezi 12. a 20. dnem života. Na spodní straně zadečku mají čtyři páry voskových žláz (glandulae ceratogenae). Tyto žlázy jsou aktivní pouze v určitém období života včely a produkce vosku klesá s věkem.
Vosková žláza vylučuje vosk ve formě tenkých průhledných šupinek o tloušťce přibližně 0,1 mm a ploše kolem 3 mm². Tyto šupinky jsou průhledné nebo světle žluté a přibývají na voskových zrcátkách – hladkých plochách na zadečkových článcích. Včela šupinku zachytí zadními nohami a přenese ji do čelistí, kde ji zpracovává žvýkáním za přidání slin. Slinami obohacený vosk získává plasticitu a vhodnou konzistenci pro stavbu.
Energetická náročnost výroby vosku
Výroba vosku je energeticky velmi nákladná. Aby včely vyprodukovaly 1 kg vosku, musí spotřebovat přibližně 8–10 kg medu. Tato skutečnost má přímý dopad na ekonomiku včelstva – stavba nových plástů odčerpává zásoby medu, které by jinak mohly být uskladněny nebo použity k rozvoji rodiny.
Z tohoto důvodu zkušení včelaři nevyřazují staré plásty zbytečně brzy a udržují kvalitní zásobu plástů. Nové plásty se staví tehdy, kdy je to nezbytně nutné – při rozrůstání rodiny, při jarním rozvoji nebo při výměně starých a tmavých plástů. Moderní včelaři dávají včelám mezistěny (předlisované voskové desky se vzorem buněk), čímž šetří energii včelstev a urychlují stavbu plástů.
Stavba plástů – geometrická dokonalost
Plásty tvoří pravidelná soustava šestibokých buněk – hexagonů. Tvar šestiúhelníku je z matematického hlediska ideálním řešením pro maximální využití plochy při minimálním množství materiálu. Stejné množství vosku v hexagonálních buňkách pojme výrazně více medu nebo plodu než v buňkách jiného tvaru.
Stěny buněk jsou silné přibližně 0,073 mm a úhel základny buněk je přesně 120°. Plásty jsou mírně nakloněny (přibližně 13°) od vodorovné roviny, aby med nevytékal. Tato geometrie je výsledkem evoluce trvající miliony let a moderní matematici a architekti ji dodnes považují za vzor efektivity.
Typy buněk v plástu
Plást není homogenní – různé části slouží různým účelům. Dělnické buňky (průměr přibližně 5,3–5,4 mm) tvoří většinu plástu a slouží k výchově dělnic a ukládání medu a pylu. Trubčí buňky jsou větší (průměr přibližně 6,9 mm) a nachází se zpravidla v dolní nebo boční části plástu. Slouží k výchově trubců a někdy i k ukládání medu. Mateří buňky (miskovité, zvané mateřské mísy nebo mateřáky) se staví na okraji nebo dolním okraji plástu a slouží k výchově nových matek.
Staré plásty a jejich výměna
Plásty postupně stárnou. Každý vývoj plodu zanechá v buňce kokony a zbytky (vysvlečené kůžičky), čímž se buňky postupně zmenšují. Starý plást je tmavý až černý, buňky jsou zmenšené a plást je tvrdší a křehčí. Doporučuje se vyřazovat plásty starší 3–5 let.
Staré tmavé plásty mohou být zdrojem patogenů a pesticidů, které se v nich kumulují. Pravidelná výměna plástů – tzv. obnova díla – je jedním ze základních hygienických opatření ve včelaření. Vyřazené plásty se přetaví na vosk, který může být dále využit (k výrobě mezistěn, svíček, kosmetiky atd.).
Jak včely vosk dále využívají
Kromě stavby plástů využívají včely vosk k propolisování (spolu s propolisem utěsňují spáry a otvory v úlu), k víčkování buněk s medem nebo plodem. Vosk se také používá při zpracování nektaru – buňky, do nichž je nektar ukládán, jsou opatřeny tenkým voskovým povlakem.
Víčka nad zralým medem (zlatá, světle žlutá) a víčka nad plodem (hnědá, vzdušná) se liší složením a strukturou. Medová víčka jsou ze čistého vosku, plodová víčka obsahují směs vosku a propolisu, případně drobné vzduchové bubliny, díky nimž jsou vzdušná a umožňují plodu dýchat.
Chemické složení včelího vosku
Včelí vosk je komplexní směsí organických sloučenin. Tvoří ho přibližně 70–80 % esterů (primárně esterů mastných kyselin a mastných alkoholů), 12–17 % uhlovodíků, 12–15 % volných mastných kyselin a malé množství dalších látek (alkoholy, pryskyřice, barviva). Bod tání včelího vosku je 62–65 °C, bod tuhnutí asi 63 °C.
Čerstvý vosk je světle žlutý nebo téměř bílý. Barva temní vlivem přítomnosti pylu, propolisu a dalších látek, které se do vosku dostávají při používání. Starý plástový vosk je tmavohnědý až černý.
Využití včelího vosku mimo úl
Včelí vosk má nesčetné využití v průmyslu, kosmetice, farmacii i v domácnosti. Používá se při výrobě svíček (tradiční a liturgické svíčky z čistého vosku), kosmetiky (krémy, balzámy, rtěnky), farmaceutických přípravků (povlaky tablet, základy mastí), potravinářských glazur (glazura E901), dřevěných a kožených impregnací, voskování hudebních nástrojů, odlévacích forem v umění nebo vosku ke zpracování textilu.
Na světovém trhu je poptávka po přírodním včelím vosku vysoká a výrazně převyšuje nabídku. Syntetické náhrady existují, ale přírodní vosk si stále drží výsadní postavení díky svým unikátním vlastnostem.
Výkup a zpracování vosku včelařem
Včelař může vosk získávat z vyřazených plástů, voskových víček, starých mezistěn a dalšího materiálu. Přetavování vosku probíhá pomocí solárního tavidla (používá sluneční energii), parního tavidla nebo přetavením ve vodní lázni. Surový vosk se filtruje přes jemné síto nebo plátno a odléva do forem.
Přetavený vosk může být použit k výrobě nových mezistěn (obvykle přes včelařský spolek nebo specializovanou firmu, která výměnou za staré plásty dodá nové mezistěny), k výrobě svíček nebo k prodeji. Cena vosku na trhu se pohybuje kolem 100–150 Kč za kilogram, ale při prodeji ke zpracování na mezistěny jde o výměnný obchod.
Včelí vosk je mimořádný přírodní materiál, jehož výroba, vlastnosti a využití fascinují vědce, umělce i řemeslníky po celá staletí. Pro včelaře představuje cenný vedlejší produkt chovu včel, jehož správné získávání a využití patří k plnohodnotnému zvládnutí tohoto řemesla.