التوصيل الكهربي فى عسل النحل

التوصيل الكهربي فى عسل النحل
باحث بكرسى المهندس عبد الله بقشان لأبحاث النحل
كلية علوم الأغذية و الزراعة- جامعة الملك سعود – المملكة العربية السعودية
مدرس مساعد- كلية الزراعة بدمنهور- مصر
عضو المنظمة الدولية لدراسة علوم الحشرات الاجتماعية  
  
مـقــدمــة:    
     تتعدد الصفات التى يتم على أساسها الحكم على جودة ومنشأ العسل، ويبدو أن هناك العديد من خصائص العسل التى مازالت تدرس بشكل مكثف، وعلى الرغم من وجود العديد من المعاير التى تستخدم فى وصف العسل إلا أن خاصية التوصيل الكهربي باتت صفة ذات طابع خاص وأصبح يعتمد عليها الأن فى العديد من مختبرات العسل، وفى هذا المقال سأستعرض تلك الصفة بشكل كامل.
التوصيل الكهربي Electrical conductivity:
   محتوى العسل من المعادن (الرماد) يعتبر معيار جودة هام فى عسل النحل لتحديد أصله النباتي، ونجد أن عسل الأزهار يحتوي على معادن أقل من عسل الندوة،  وحاليا هذا المعيار تم استبداله بقياس التوصيل الكهربي.
   وبالتالي فإن التوصيل الكهربي يعتبر معياراً للأصل النباتي للعسل، وهذا المقياس يعتمد على محتوى العسل من الرماد والحموضة، وكلما زاد محتوى العسل من الرماد والحموضة كلما زاد توصيله الكهربي. والجدير بالذكر أن هناك علاقة خطية بين محتوى العسل من الرماد والتوصيل الكهربي، أي كلما زاد محتوى الرماد زاد التوصيل الكهربي للعسل، وكذلك يفيد تقدير التوصيل الكهربي في تقدير السكريات المختزلة.    
و تمثل العلاقة بين التوصيل الكهربي ومحتوى العسل من الرماد بالقانون التالى:   
        C = 0.14 + 1.74 A
C: يمثل التوصيل الكهربي بوحدة (مللي سيمنز لكل سم)  milli Siemens cm-1
A: تمثل محتوى الرماد بوحدة (الجرام لكل 100 جرام عسل) g/100 g
وقد وجد أن الرماد ورقم الحموضة هامين في تفرقة الأعسال ذات الاصول النباتية المختلفة ومن ثم اكتسبت خاصية التوصيل الكهربي أهميتها. 
طريقة قياس التوصيل الكهربي في العسل:
     يتم تقدير التوصيل الكهربي لمحلول من العسل يحتوي على 20جرام من المادة الجافة للعسل المضاف لـ 100 مل ماء مقطر نقي و فقاً لـ (Bogdanov et al., 1997)،ويتم القياس بواسطة وحدة توصيل كهربي على 20 درجة مئوية، وتكون النتائج بوحدة mS. cm-1أو تكتب mS/cm . وهذة الطريقة تصلح لتقدير التوصيل الكهربي في مدى من 0,1 إلى 3 mS. cm-1.
وخطوات القياس وفقاً لـ International Honey Commission (2009) تكون كالتالي:
الأدوات المطلوبة:
1- ترمومتر حراري مقسم بوحدات 0,1 درجة مئوية،
2- حمام مائي، يتم التحكم فيه حرارياً على درجة حرارة 20 درجة مئوية (قد تزيد أو تقل بمقدار 0,5 درجة مئوية)،
3- دورق سعة 100 مل وآخر سعة 1000 مل (Flask)،
4- أكواب مطاولة الشكل لوضع عينة العسل (Beakers)،
5- مقياس للتوصيل الكهربي (Conductivity meter
6- وحدة (خلية) توصيل كهربي ()Conductivity cell ثنائية الإليكترود (immersion electrode).
 
الوصف: Conductivity Meter
 
خطوات التقدير:
1- تقدير قيمة ثابت خلية التوصيل الكهربي:
 ويتم ذلك إذا كانت قيمة تلك الثابت غير معروفة. وهنا نلجأ لاستخدام الكواشف (Reagents)، ويجب أن تكون ذات جودة عالية والماء المستخدم يجب أن يكون عالي النقاء.
محلول كلوريد البوتاسيوم 0,1M ( يتم تحضيرة بواسطة إذابة 7,4557 جرام كلوريد بوتاسيوم KCL والذي تم تجفيفه على 130 درجة مئوية في ماء مقطر نقي، وهنا كلوريد البوتاسيوم في دورق سعة 1000 مل ويكمل الحجم بالماء المقطر). ويجب أن يحضر في يوم الاستخدام. وقد يستخدم كاشف غير ذلك إذا أوضح دليل المنتج غير ذلك.  
 
     ولتقدير قيمة الثابت يتم نقل 40 مل من محلول كلوريد البوتاسيوم إلى كوب ثم يتم توصيل خلية التوصيل الكهربي بمقياس التوصيل الكهربي. ثم يتم غمر خلية التوصيل الكهربي في محلول كلوريد البوتاسيوم بشكل تام ومعها الترمومتر الحراري، ثم قراءة قيمة التوصيل الكهربي عند وصول درجة الحرارة إلى 20 درجة مئوية.
 
     ويجب أن يراعى أن معظم مقايس التوصيل الكهربي تكون ذات تيار مباشر. ولكي نتجنب النتائج غير الدقيقة كنتيجة لتأثير القطبية، فيجب أن يتم القياس خلال مدة قصيرة بقدر الإمكان.
 
يتم حساب قيمة ثابت خلية التوصيل الكهربي K بواسطة المعادلة التالية:
K = 11.691 x 1/G
 
حيث أن K تمثل قيمة ثابت الخلية بوحدة الـ cm-1
و G تمثل التوصيل الكهربي بوحدة mS
و 11,691 تمثل مجموع متوسط التوصيل الكهربي للماء المقطر ومحلول البوتاسيوم عند 20 درجة مئوية.
 
ويراعى بعد أخذ قراءة التوصيل الكهربي يجب أن يوضع الاليكترود في الماء المقطر وكذلك عند عدم الاستخدام يجب وضع الإليكترود فى الماء المقطر.
 
2- تجهيز العينة:
     وهنا يتم وضع 20 جرام من العسل فى دورق سعة 100 مل ويضاف له ماء مقطر حتى إكمال الحجم إلى 100مل. وإذا كان المتاح جرام واحد من العسل فمن الممكن إذابته فى 5 مل ماء مقطر. بعد ذلك يتم نقل 40 مل من محلول العينة إلى كوب مطاول ثم يوضع فى حمام مائي ذو درجة حرارة ثابتة 20 درجة مئوية.
3- أخذ القياس:
     وهنا يتم غمر وحدة التوصيل الكهربي في محلول العينة ثم يتم أخذ قراءة التوصيل الكهربي بوحدة الـ mS بعد التأكد من وصول درجة حرارة العينة إلى 20 درجة مئوية. ويجب أن تأخذ القراءة بشكل سريع.
4- حساب قيمة التوصيل الكهربي:
يتم حساب قيمة التوصيل الكهربي من خلال المعادلة التالية:
  SH = K . G
 
 حيث:
SH  = عبارة عن التوصيل الكهربي في محلول العسل بوحدة mS.cm-1(والذي سبق تقديره)
 = عبارة عن ثابت خلية التوصيل بوحدة  cm-1
 = عبارة عن التوصيل بوحدة  mS
ويتم التعبير عن النتائج لأقرب 0,01  mS.cm-1
 
     ويراعى أنه فى حالة عمل قياس التوصيل الكهربي في درجة حرارة مختلفة عن 20 درجة مئوية فإن هناك معامل تصحيح يجب أن يستخدم لحساب القيمة عند 20 درجة مئوية. إذا كانت الحرارة أعلى من 20 درجة مئوية فإنه يتم طرح 3,2% من القيمة المتحصل عليها لكل درجة حرارة عاليه. وإذا كانت درجة الحرارة أقل فإنه يتم إضافة 3,2% للقيمة المتحصل عليها لكل درجة حرارة أقل من .20 والجدير بالذكر أنه لم توجد فروقات معنوية بين قيم التوصيل الكهربي لـ 50 عينة من العسل تم قياسها على 20 درجة مئوي وقيم تم قياسها في مدى من 20 إلى 26 درجة مئوية بعد تطبيق معامل التصحيح.   
 
الوصف: Electrode
 
ومن الأجهزة التي تستخدم في تقدير التوصيل الكهربي:
-         HI 9032 Microcomputer Conductivity Meter HANNA
-         Thermostatic conductive cell and conductometer LF 315 (WTW GmbH, Germany)
     هذا ولم توجد أي فروقات معنوية بين قيم التوصيل الكهربي لعسل تم قياسه على درجة 20 درجة مئوية وعلى قيم تم قياسها على درجة حرارة تتراوح بين 15 إلى 30 درجة مئوية وفقا لـ (Szczesna and Rybak-Chmielwska, 2004).
أهمية التوصيل الكهربي:
     يعتبر قياس التوصيل الكهربي سهل وسريع وأدواته رخيصه الثمن، وهو شائع الإستخدام فى التفرقة بين عسل الندوة العسلية وعسل الازهار وكذلك في توصيف العسل أحادى المصدر الزهرى ويستخدم كمقياس جودة لمحتوى العسل من المعادن (الرماد) كما ويفيد فى معرفة الأصل الزهرى للعسل ويعطي مؤشر عن محتوى العسل من السكريات المختزلة وحموضة العسل.
التوصيل الكهربي لبعض أنواع العسل:
    من خلال البيانات المكثفة المأخوذة للتوصيل الكهربي لآلاف العينات من العسل التجاري فإن من المفترض أن قيمة التوصيل الكهربي لعسل الأزهار وخليط عسل الأزهار مع عسل الندوة العسلية تكون أقل من 0,8 mS/cm، بينما عسل الندوة العسلية والكستناء chestnutيجب أن يكون التوصيل الكهربي أعلى من 0,8mS/cm. ويستثنى من ذلك عسلArbutus, Banksia, Erica, Leptospermum, Melaleuca, Eucalyptus and Tilia وكذلك مزيج تلك الانواع والتي يكون لها اختلاف كبير في قيم التوصيل الكهربي.
     وفى دراسة وجد أن أقل قيم للتوصيل الكهربي سجلت لعسل الأكاسيا والعسل المتعدد الأصل الزهري، ولكن تلك القيم لا تقل عن 0,1mS/cm. وباقي أنواع العسل الزهري التي تم دراستها كانت قيم التوصيل الكهربي لها أعلى من 0,2 mS/cm لعسل الحنطة السوداء buckwheat وأكثر من 0,3 mS/cm لعسل الليمون lime وأكثر من 0,4 mS/cm لعسل الـ heather. بينما قيم السكر المحول تراوحت بين 0,003 و 0,024 mS/cm وذلك وفقا لـ(Szczesna and Rybak-Chmielwska, 2004)
    وفي دراسة على العسل المغربي والقادم من أصول نباتية مختلفة وحيدة المصدر مثل الكينا Eucalyptus و الـزعتر Thymus وEuphorbia وكذلك أعسال متعددة المصادر وكان متوسط قيمة التوصيل الكهربي المتحصل عليها 0.5183 ms/cm وفقا لـ (Malikaet al., 2005)
   والجدير بالذكر أن بعض الدراسات أوضحت ضرورة تصنيف العسل ليس فقط على أساس التوصيل الكهربي ولكن أيضا على أساس الدوران الضوئى للعسل والتحليل الميكرسكوبي (Pridal and Vorlova, 2002).
 
المراجع:
1- Honey Quality and International Regulatory Standards Review by the International             Honey Commission (http://www.beekeeping.com/articles/us/honey_quality.htm)
2- Szczesna, T. and Rybak-Chmielwska, H. (2004). The temperature correction factor for electrical conductivity of hone. Journal of Apicultural Science. Vol. 48 No. 2. p: 97.
 
3- Bogdanov S., Martin P., Lüllman C. (1997). Harmonised methods of the European Honey Commission. Apidologie, Extra Issue, 1–59.
 
4- Pridal, A. and Vorlova, L. (2002). Honey and its physical parameters. Czech J. Anim. Sci., 47, (10): 439–444.
 
5- Malika, N. ; Mohamed, F. and Chakib, E. (2005). Microbiological and Physico Chemical Properties of Moroccan Honey. Int. J. Agri. Biol., Vol. 7, No. 5. 
 

تعليقات

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

تربية خلايا بملكتين - ترجمة أحمد عبود

مجتمع مملكة نحل العسل

منتجات خلية النحل.. اكسير الصحة والجمال