كيمياء العسل: شرح شامل لتركيبة العسل الكيميائية

يعتبر نحل العسل كيميائيون بالفطرة، فباستخدام الإنزيمات الموجودة لديهم وتقنية التجفيف، يستطيع نحل العسل تحويل السكر الموجود في الرحيق إلى عسل غني بالطاقة والعناصر الغذائية المهمة.

"فعملية إنتاج العسل ليست بالأمر  السهل – فلو كان الأمر كذلك لاستطاع الإنسان صناعة العسل بمثل مواصفات عسل النحل. ولا يمكن أبدًا أن نقارن البدائل السكرية الصناعية والمكررة بالعسل، فلا مقارنة للإعجاز الإلهي العظيم بالصناعة البشرية.

فالعسل الطبيعي العضوي الأصلي الذي يصنعه النحل يحتوي على 181 مكونًا على الأقل. ومذاقه الفريد هو نتيجة العمليات الكيميائية المعقدة التي تحصل منذ امتصاص الرحيق إلى تشميع خلية العسل. 

فما هي كيمياء العسل، وما تركيبة العسل الكيمائية؟!

كيمياء العسل

يتكون العسل في الغالب من سكريات الجلوكوز والفركتوز (ويُطلق على هذه العمليةحل مفرط التشبع). فعلى سبيل المثال، عندما تقوم بتذويب السكر في كوب من الماء، فإن بعض جزئيات السكر لا تذوب وتبقى في قاع الكوب، لأن الماء في هذه الحالة غير قادر على إذابة المزيد من السكر، ولكن إذا تم تسخين الماء يمكن إذابة المزيد من جزئيات السكر (فالماء عند تسخينه تتزداد قدرته على التشبع والإذابة). 

الأمر يشبه ما يحدث عندما يقوم النحل بامتصاص رحيق الأزهار  وتحليلها بواسطة الإنزيمات الموجودة في كلًا من النحل العامل، والنحل الماضغ. فهذه العملية الكيميائية تقلل من نسبة الماء وتزيد لزوجة العسل. فالعسل يتكون من 20% من الماء، و80% من الكربوهيدرات (السكريات) والفيتيامينات والمعادن والأحماض الأمينية، والإنزيمات، والأحماض العضوية، وحبوب اللقاح، والمركبات العطرية والنكهات.

لتوضيح العملية الكيميائية أكثر:

فإن العسل يبدأ من الرحيق (وعلى خلاف العسل، فإن الرحيق يتكون من 80% ماء، لذلك يعد محلولًا رقيقًا وعديم اللون وغير حلو، ومختلف كيميائيًا عن العسل). ومن خلال الإنزيمات الموجودة في النحل، يستطيع النحل تحويل السكر المركب في الرحيق إلى سكريات أكثر بساطة. وبسبب هذه العملية فإن هضم العسل يتم بسهولة أكبر من هضم سكر المائدة العادي. والسكريات الموجودة في العسل (الجلوكوز والفركتوز- سكريات بسيطة سهلة الهضم) أبسط من السكروز (سكر المائدة- سكر معقد صعب الهضم).

وتسمى عملية تحويل السكريات المعقدة في رحيق الأزهار إلى سكريات بسيطة بالتحلل المائي. من أجل تحويل السكروز (سكر المائدة) إلى جلوكوز وفركتوز ، يجب إضافة الحرارة أو الأحماض أو الإنزيمات، وهذه عملية معقدة تتم في المختبرات الكيميائية. ولكن، عندما يرتبط الأمر بدراسة كيمياء العسل، فإن النحل (وإنزيماته) التي خلقها الله أكثر كفاءة بكثير من العلماء.

ا تقتصر عملية إنتاج العسل على جمع نحل العسل الرحيق فقط، بل يقومون بأمور أكثر تعقيدًا مما نراه، فالنحل يقوم بتغيير الرحيق كيميائيًا. حيث ينتجون إنزيمًا يسمى الإنفرتيز في غددهم اللعابية. (الإنزيمات هي مركبات عضوية تسرع التفاعل الكيميائي الحيوي، ولا تتفاعل مع العملية الكيميائية).

إنزيمات النحل التي تساعد في تحويل الرحيق إلى عسل

• إنزيم الإنفرتيز  المضاف إلى الرحيق= تحويل السكروز في الرحيق إلى أجزاء متساوية من الجلوكوز والفركتوز. (بداية العسل).

وهناك إنزيمات أخرى يفرزها النحل وتساعد على تحسين مذاق العسل. ومن هذه الإنزيمات:

• إنزيم الأميليز (يساعد في تحسين مذاق العسل) هو إنزيم يساعد على تكسير الأميلوز إلى جلوكوز (سهل الهضم وأكثر حلاوة). 
• إنزيم الجلوكوز أوكسيديز يقوم بتفكيك الجلوكوز وتثبيت درجة الحموضة في العسل. 
• إنزيم الكاتلاز بيروكسيد يُغير الهيدروجين إلى ماء وأكسجين. هذا يحافظ على انخفاض محتوى بيروكسيد الهيدروجين. (بعض الناس يعتقدون أن بيروكسيد الهيدروجين في العسل هو ما يساعد في الحفاظ عليه، ولكن حقيقة ما يحافظ على العسل لفترة طويلة هو درجة الحموضة الحمضية قليلًا ومحتوى الماء المنخفض.)

كأي عملية كيميائية معقدة، فإن نحل العسل يتبعون عمليات كيميائية منظمة ولكل نحلة إنزيماتها التي تفرزها أثناء انتقال العسل من نحلة إلى أخرى، الأمر الذي يساعد في تكسير وتبسيط السكريات وتحويلها إلى سكريات بسيطة، وتقليل نسبة الماء في العسل من 80% إلى 20% فقط قبل أن يفزر النحل الماضغ العسل بعد هضمه في معدته لمدة 30 دقيقة إلى خلية النحل. لتبدأ بعدها عملية التجفيف وتهوية العسل بأجنحته لتقليل تركيز الماء إلى أن يصل إلى ما بين 17-18% فقط، ثم تخزينه من خلال تشميعه (شمع العسل). 

إجمالًا لما سبق شرحه: "فإن العسل يعد محلول مفرط التشبع من الناحية الكيميائية."

العسل والتبلور

يميل العسل إلى التبلور مثل أي محلول مفرط التشبع. ويحدث التبلور عندما يتم تكسير سلاسل طويلة من الجلوكوز (السكريات) في العسل. وتبدأ جزيئات الجلوكوز في الالتصاق ببعضها البعض عادةً على ذرة من الغبار أو حبوب اللقاح. ثم تسقط بلورات الجلوكوز هذه في قاع البرطمان.

وتظهر مشكلة التبلور  عندما يتم فصل الجلوكوز عن العسل، الأمر الذي يزيد من نسبة وجود الماء فيه خاصة في العسل المبستر (وهي عملية كتنقية للعسل الخام وإزالة الشوائب منه) مقارنة بالعسل الخام الذي يأتي من المزرعة مباشرة بدون أي تدخل بشري فيه.

كما وتأثر درجة الحرارة على تبلور العسل، لذلك يُنصح بالاحتفاظ به على درجات حرارة أعلى من 10 درجات مئوية.

العوامل الأخرى التي تساهم في التبلور هي الغبار ، فقاعات الهواء، وحبوب اللقاح في العسل. 

يمكن أن يسبب تسخين العسل تغيرات كيميائية أيضًا. في بعض الأحيان، يصبح العسل داكنًا بسبب عملية تُعرف باسم تفاعل ميلارد. نظرًا لأن العسل حمضي قليلاً (درجة الحموضة تصل إلى 4)، يمكن أن يحدث اللون البني أحيانًا بمرور الوقت. وذلك لأن الأحماض الأمينية في العسل تبدأ بالتفاعل مع السكريات. الأمر الذي يؤدي إلى كسر الروابط الجزيئية في العسل (بما يشبه الكرملة).

يمكن أن تؤثر الحرارة والتبلور أيضًا على لون العسل. فالبلورات الموجودة في العسل تجعله يبدو أفتح في اللون. وعادة ما يرجع لون العسل إلى نوع رحيق الأزهار الذي اشتق منه العسل. ولذلك، قد يختلف العسل الذي يتم جمعه في الخريف في اللون عن العسل الذي يتم جمعه في الربيع. 

واعتمدت وزارة الزراعة الأمريكية تصنيفات العسل إلى سبع فئات من الألوان: أبيض مائي، وأبيض إضافي، وأبيض، وكهرماني فاتح للغاية، وكهرماني فاتح، وكهرماني، وكهرماني داكن. غالبًا ما يكون لألوان العسل الفاتحة نكهة أكثر اعتدالًا من العسل الداكن.

العسل قوامه مائي

تشير الدراسات إلى أن العسل مائي بجزء من قوامه فهو يحتوي على أقل من 20% ماء. هذا يعني أن العسل قابل لجمع الرطوبة من الجو المحيط. فإذا تم ترك العسل مكشوفًا، فسيبدأ العسل في جمع الرطوبة من الغلاف الجوي. تسمح هذه الرطوبة الزائدة في العسل - إذا وصلت إلى نسبة 25%- ببدء عملية التخمير (عملية كيميائية أيضًا)، وتعمل هذه العملية على تغيير قوام العسل وجودته.لذلك يجب مراعاة حفظ العسل بوعاء محكم الإغلاق في مكان جاف.

أكثر ما يميز العسل هو أنه ليس من صنع الإنسان، بل من توجيهه. فالكيميائيين الحقيقيين الذين ساهموا في إنتاج العسل بطريقة مشابهة للتفاعلات الكيميائية هم النحل أنفسهم. فقدرتهم العظيمة ووجود الإنزيمات المساعدة، كلها ساهمت في تحويل رحيق الأزهار إلى عسل.