التوصيل الكهربائي في عسل النحل

بيانات الكاتب

التوصيل الكهربي فى عسل النحل
حسام فرج أبوشعرة
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

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

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

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-1 أو 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 لقياس التوصيل الكهربي

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

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.

معادلة ثابت خلية التوصيل الكهربي

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.

تجهيز عينة العسل

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.

أخذ قياس التوصيل الكهربي

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.

حساب قيمة التوصيل الكهربي

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)
K = عبارة عن ثابت خلية التوصيل بوحدة cm-1
G = 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

أجهزة تقدير التوصيل الكهربي في العسل

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 في جودة العسل

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

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 chestnut يجب 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 و Euphorbia وكذلك أعسال متعددة المصادر وكان متوسط قيمة التوصيل الكهربي المتحصل عليها 0.5183 ms/cm وفقا لـ (Malika et 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 الأصلية

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.

حسام أبوشعرة
entomology_20802000@yahoo.co m

روابط داخلية مهمة عن العسل وجودته

للقارئ الذي يريد فهم أنواع العسل السعودي وعلاقتها بالجودة والمنشأ النباتي، يمكن الرجوع إلى
صفحة الأعسال السعودية في وادي ديم.
كما يمكن الاطلاع على منتجات العسل الطبيعي عبر
قسم العسل في متجر وادي ديم.

ومن المنتجات المرتبطة بجودة العسل والأصل النباتي:
عسل طلح نجدي
و
مجموعة الأعسال الطبيعية.

روابط خارجية علمية داعمة

للتوسع في معايير جودة العسل وطرق تحليله يمكن الرجوع إلى:
International Honey Commission،
PubMed،
PMC،
ويكيبيديا: العسل.

ملخص 

التوصيل الكهربي في عسل النحل هو معيار مخبري مهم يستخدم لتقييم جودة العسل وتحديد أصله النباتي، ويرتبط بمحتوى العسل من المعادن أو الرماد وبدرجة الحموضة. كلما زاد محتوى الرماد والحموضة زادت قيمة التوصيل الكهربي. يستخدم هذا القياس في التمييز بين عسل الأزهار وعسل الندوة العسلية، كما يفيد في توصيف الأعسال أحادية المصدر الزهري، ويُقاس عادة عند درجة حرارة 20 درجة مئوية باستخدام محلول عسل محضر وفق طريقة معملية محددة.

إجابة

التوصيل الكهربي في العسل هو اختبار جودة يعتمد على قياس قدرة محلول العسل على نقل التيار الكهربائي، ويعكس غالبًا محتوى العسل من المعادن والحموضة. يفيد هذا الاختبار في معرفة الأصل النباتي للعسل، والتمييز بين عسل الأزهار وعسل الندوة، ودعم تقييم العسل ضمن مجموعة من الاختبارات المخبرية الأخرى.

الأسئلة الشائعة حول التوصيل الكهربي في عسل النحل

ما هو التوصيل الكهربي في عسل النحل؟

التوصيل الكهربي في عسل النحل هو مقياس مخبري يوضح قدرة محلول العسل على توصيل الكهرباء، ويرتبط غالبًا بمحتوى العسل من المعادن والحموضة.

لماذا يعتبر التوصيل الكهربي مهمًا في تحليل العسل؟

لأنه يساعد في تقييم جودة العسل وتحديد أصله النباتي، كما يستخدم في التفرقة بين بعض أنواع العسل مثل عسل الأزهار وعسل الندوة العسلية.

ما علاقة التوصيل الكهربي بمحتوى الرماد في العسل؟

هناك علاقة خطية بين محتوى الرماد والتوصيل الكهربي؛ فكلما زاد محتوى الرماد زاد التوصيل الكهربي للعسل.

هل يستخدم التوصيل الكهربي لمعرفة أصل العسل النباتي؟

نعم، يستخدم التوصيل الكهربي بوصفه مؤشرًا على الأصل النباتي للعسل، خاصة عند دمجه مع اختبارات أخرى مثل التحليل الميكروسكوبي والدوران الضوئي.

ما الفرق بين عسل الأزهار وعسل الندوة في التوصيل الكهربي؟

عادة تكون قيمة التوصيل الكهربي لعسل الأزهار أقل من عسل الندوة العسلية، لأن عسل الندوة يحتوي غالبًا على معادن أعلى.

ما درجة الحرارة القياسية لقياس التوصيل الكهربي في العسل؟

تُقاس قيمة التوصيل الكهربي عادة عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، مع استخدام معامل تصحيح إذا تم القياس عند درجة مختلفة.

هل يكشف التوصيل الكهربي غش العسل؟

قد يساعد ضمن مجموعة اختبارات، لكنه لا يكفي وحده للحكم النهائي على غش العسل، إذ يجب استخدام فحوص أخرى كيميائية وحسية ومجهرية.

هل التوصيل الكهربي معيار عالمي؟

نعم، تعتمد عليه مختبرات العسل ضمن معايير تحليل الجودة، وقد وردت طرق قياسه في مراجع مثل International Honey Commission وطرق Bogdanov وزملائه.

هل يمكن قياس التوصيل الكهربي للعسل في المنزل؟

من الناحية العملية يحتاج القياس إلى جهاز توصيل كهربي ودرجة حرارة مضبوطة ومحلول عسل محضر بطريقة محددة، لذلك يكون أدق في المختبرات.

ما قيمة التوصيل الكهربي المتوقعة لعسل الأزهار؟

بحسب المقال، من المفترض أن تكون قيمة التوصيل الكهربي لعسل الأزهار وخليط عسل الأزهار مع عسل الندوة أقل من 0,8 mS/cm، مع وجود استثناءات لبعض الأنواع النباتية.