はじめに
ハチミツは、その独特の味わいだけでなく、栄養価や薬効にも優れた天然甘味料である。
美食家なら誰でも知っていることだが、ハチミツはその組成や保存状態によって、時間の経過とともに結晶化することがある。このプロセスは、グルコースが水相から分離し、固体の結晶を形成するため、そのテクスチャーと外観に影響を与えます。結晶化に対するはちみつの安定性は、とりわけその熱特性に関係している。以下では、はちみつのガラス転移点の形が、その安定性に関する情報をどのように含んでいるかを示す。
実験的
DSC（示差走査熱量測定）は、融点やガラス転移温度のような蜂蜜の熱特性を測定するための一般的な技術である。DSC測定は、年代と外観の異なる同じブランドの2つの蜂蜜試料に対して行われた。最初のもの（OLD）は結晶化（または部分的に結晶化）した状態であり、2番目のもの（NEW）は透明で液体状態であった。
試験のために、10.8mgと9.6mgの結晶化したハチミツと液状のハチミツを、穴のあいた蓋で閉じたアルミニウム製るつぼに準備した。それぞれの容器はDSCセルに入れられ、冷却された後、-80℃から100℃の間で10K/min-1の制御された加熱速度で加熱された。実験中、DSCセルは窒素のダイナミックフロー（40 ml/min）でパージされた。
測定結果
図1は、両測定で得られたDSCサーモグラムを示している。両曲線の-44℃（中間点）に検出された吸熱（吸熱性）ステップは、ハチミツ試料のガラス転移によるものである。同じ温度で検出されたが、異なる熱容量のステップ高さに関連している。
ステップの高さは非晶質相の量と関係している。はちみつの結晶化度が高ければ高いほど、非晶質相の量は少なくなり、熱容量ステップも小さくなる。これは、結晶化ハチミツのデルタ比熱容量（cp）熱容量は材料固有の物理量であり、試験片に供給される熱量をその結果生じる温度上昇で割ることによって決定される。比熱容量は、試料の単位質量に関連している。cpが0.84 J/(g-K)であるのに対し、液体ハチミツは1.06 J/(g-K)と高いことを説明している。
吸熱（吸熱性）ピークは結晶化した蜂蜜のDSC曲線においてのみ30℃と80℃の間に検出された。これは固体-固体相転移に由来し、部分的または完全に結晶化したハチミツにのみ起こる[1]。融解ピークはベースラインの吸熱（吸熱性）の増加と重なる。これは蜂蜜に含まれる水分の蒸発に起因する。
図2に示すように、密閉容器を使用することで、水分の蒸発を防ぐことができる。ここでは、蓋に穴のあいた坩堝の代わりに密閉式アルミ坩堝を使用した点を除き、以前と同じ条件で測定を行った。容器が変わってもガラス転移ステップには影響しない。溶融ピークは、蒸発の影響と重ならなくなったため、より正確に評価できる。測定結果は、融解プロセスが比熱の上昇と関連していることを示している。
結論
2種類の蜂蜜試料の熱的性質を示差走査熱量計で測定した。最初のものは半透明で液体であり、2番目のものは部分的に結晶化していた。この2つの製品は年代が異なり、結晶化したものは透明なものより古かった。両方の蜂蜜のガラス転移温度は-44℃であった。ハチミツはガラス転移温度（Tg）以下の温度で保存すると安定する。一方、Tgを超えると結晶化しやすくなる。結晶化した部分が含まれていると、DSC曲線に融解ピークが検出される。結晶化度が高いほど、融解エンタルピーは高くなる。
このように、DSC分析は蜂蜜の結晶化状態を可視化し、さらにはその安定性を予測するために使用することができる。