شمع العسل

شمع العسل (المعروف أيضًا باسم سيرا ألبا ) هو شمع طبيعي ينتجه نحل العسل من جنس أبيس . يُشكّل الشمع على هيئة حراشف بواسطة ثماني غدد منتجة للشمع في حلقات بطن النحلات العاملات ، والتي تتخلص منه داخل الخلية أو بالقرب منها. تجمع النحلات العاملات الشمع وتستخدمه لتكوين خلايا لتخزين العسل وحماية اليرقات والعذارى داخل الخلية . يتكون شمع العسل كيميائيًا بشكل أساسي من إسترات الأحماض الدهنية ومجموعة متنوعة من الكحولات طويلة السلسلة .

استُخدم شمع العسل منذ عصور ما قبل التاريخ كأول مادة بلاستيكية، كمادة تشحيم وعامل مقاوم للماء، وفي صب المعادن والزجاج بتقنية الشمع المفقود، وكمادة تلميع للخشب والجلد، ولصنع الشموع ، وكمكون في مستحضرات التجميل، وكوسيط فني في الرسم بالشمع .

شمع العسل صالح للأكل، وله سمية ضئيلة مماثلة لشمع النباتات، وهو معتمد للاستخدام الغذائي في معظم البلدان وفي الاتحاد الأوروبي تحت الرقم E901. ومع ذلك، ونظرًا لعدم قدرة الجهاز الهضمي البشري على هضمه، فإن قيمته الغذائية ضئيلة. ^{[ 1 ]}

يتكون شمع العسل بواسطة النحل العامل ، الذي يفرزه من ثماني غدد شمعية على الجوانب الداخلية للقص ( الدرع البطني أو الصفيحة لكل قطعة من الجسم) على القطع البطنية من 4 إلى 7. ^{[ 2 ]} تعتمد أحجام هذه الغدد الشمعية على عمر النحلة العاملة، وبعد العديد من الرحلات اليومية، تبدأ هذه الغدد في الضمور تدريجيًا .

يكون الشمع الجديد شفافًا كالزجاج وعديم اللون في البداية، ثم يصبح معتمًا بعد مضغه ودخوله مع حبوب اللقاح بواسطة النحل العامل في الخلية، ويتحول لونه تدريجيًا إلى الأصفر أو البني نتيجةً لاندماج زيوت حبوب اللقاح والبروبوليس . يبلغ قطر حراشف الشمع حوالي ثلاثة ملليمترات (0.12 بوصة) وسمكها 0.1 ملليمتر (0.0039 بوصة) ، ويلزم حوالي 1100 حراشف لإنتاج غرام واحد من الشمع. ^{[ 3 ]} يستخدم النحل العامل شمع العسل لبناء خلايا قرص العسل . ولكي يفرز النحل الشمع، يجب أن تتراوح درجة الحرارة المحيطة في الخلية بين 33 و36 درجة مئوية (91 إلى 97 درجة فهرنهايت) .     

يشير كتاب "إنتاج شمع العسل وحصاده ومعالجته ومنتجاته" إلى أن كيلوغرامًا واحدًا (2.2 رطل) من شمع العسل يكفي لتخزين 22 كيلوغرامًا (49 رطلًا) من العسل. ^{[ 4 ] : ​​41} وقدّرت دراسة أخرى أن كيلوغرامًا واحدًا (2.2 رطل) من الشمع يمكن أن يخزن ما بين 24 و30 كيلوغرامًا (53 إلى 66 رطلًا) من العسل. ^{[ 5 ] [ 6 ]}      

تُستقلب السكريات الموجودة في العسل إلى شمع العسل في الخلايا الدهنية المرتبطة بالغدد الشمعية . ^{[ 7 ]} لم تُحدد كمية العسل التي يستخدمها النحل لإنتاج الشمع بدقة، ولكن وفقًا لتجربة ويتكومب عام 1946، فإن 6.66 إلى 8.80 كيلوغرام (14.7 إلى 19.4 رطل) من العسل تُنتج كيلوغرامًا واحدًا (2.2 رطل) من الشمع. ^{[ 4 ] : ​​35}   

قد يُستخرج شمع العسل للاستخدام البشري من أغطية الخلايا المقطوعة أثناء عملية الاستخراج، أو من أقراص العسل القديمة المُكشطة، أو من أقراص العسل الزائدة وغير المرغوب فيها التي تُزال من الخلية. يتراوح لونه بين الأبيض تقريبًا والبني، ولكنه غالبًا ما يكون أصفرًا، وذلك تبعًا لدرجة نقائه والمنطقة ونوع الأزهار التي يجمعها النحل. يميل شمع حضنة النحل إلى أن يكون أغمق لونًا من شمع العسل العادي، لأن الشوائب تتراكم فيه بسرعة أكبر. وبسبب هذه الشوائب، يجب تسييل الشمع قبل استخدامه. تُسمى البقايا "الصمغ" ، وهي مُستخرجة من مخلفات التكاثر القديمة (أغلفة العذارى، والشرانق، وجلود اليرقات المتساقطة، إلخ)، وفضلات النحل، والبروبوليس، والنفايات العامة.

يمكن زيادة تصفية الشمع بتسخينه في الماء. وكما هو الحال مع شموع البترول، يمكن تليينه بتخفيفه بالزيت المعدني أو الزيت النباتي لجعله أكثر قابلية للاستخدام في درجة حرارة الغرفة.

شمع العسل مادة صلبة عطرية في درجة حرارة الغرفة. تتراوح ألوانه بين الأصفر الفاتح والأصفر المتوسط ​​والبني الداكن والأبيض. وهو شمع متين يتكون من خليط من عدة مركبات كيميائية .

يتميز شمع العسل بنطاق انصهار منخفض نسبيًا يتراوح بين 62 و64 درجة مئوية (144 إلى 147 درجة فهرنهايت) . ويحدث تغير في لونه عند تسخينه فوق 85 درجة مئوية (185 درجة فهرنهايت) . وتبلغ درجة وميض شمع العسل 254 درجة مئوية (489 درجة فهرنهايت) . ^{[ 8 ]}      

عندما يكون شمع العسل الطبيعي في درجة حرارة الغرفة (حوالي 20-25 درجة مئوية)، يكون هشًا، ويكون كسره جافًا وحبيبيًا. ^{[ 9 ]} . في درجة حرارة الغرفة (التي تُعتبر عادةً حوالي 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) )، يكون متماسكًا، ويصبح أكثر ليونة عند درجة حرارة جسم الإنسان ( 37 درجة مئوية (99 درجة فهرنهايت) ).    

الصيغة الكيميائية التقريبية لشمع العسل هي C15H31COOC30H61 _. [ ^{11 ] تتكون} مكوناته الرئيسية من إسترات البالميتات ، والبالميتوليات ، والأوليات لكحولات أليفاتية طويلة السلسلة (30-32 ذرة كربون) ، بنسبة 6:1 بين ترياكونتانيل-بالميتات CH3(CH2)29O-CO-(CH2)14CH3 وحمض السيروتيك CH3(CH2) _24COOH ، وهما _{المكونان} الرئيسيان . [ 12 ] يُصنف شمع _العسل عمومًا _إلى نوعين: _{أوروبي وشرقي .} قيمة التصبن أقل ( _{3-5 ) في شمع} العسل الأوروبي ^{، وأعلى (} 8-9 ₎ في الأنواع الشرقية. يمكن إجراء التحليل الكيميائي باستخدام كروماتوغرافيا الغاز عند درجات حرارة عالية . ^{[ 10 ] [ 13 ]}

يواجه شمع العسل تحديات في السوق بسبب وجود موردين متعددين، مما يجعل من الصعب التمييز بين الأنواع الأصلية والمقلدة. غالبًا ما يحتوي شمع العسل المغشوش على البارافين ومواد مضافة سامة، مما يشكل مخاطر صحية محتملة ويفتقر إلى رائحة العسل الطبيعية التي يتميز بها شمع العسل النقي. ^{[ 14 ]}

يتم توزيع أنواع شمع العسل النقي المستخدمة في الصناعات الدوائية على شكل حبيبات لاستخدامها في صناعات مستحضرات التجميل والأدوية والأغذية، من بين استخدامات أخرى. ^{[ 15 ]}

إنتاج شمع العسل – 2020

دولة	أطنان
الهند	23716
أثيوبيا	5339
الأرجنتين	4970
ديك رومى	3765
كوريا الجنوبية	3758
عالم	62116
المصدر: منظمة الأغذية والزراعة [ 16 ]

في عام 2020، بلغ الإنتاج العالمي من شمع العسل 62116 طنًا ، وتصدرت الهند القائمة بنسبة 38% من الإجمالي. ^{[ 16 ]}

لطالما ارتبطت صناعة الشموع باستخدام شمع العسل، الذي يحترق بسهولة ونظافة، وقد وُصف هذا النوع من الشمع تقليديًا لصنع شمعة عيد الفصح . يُقال إن شموع شمع العسل تتفوق على أنواع الشموع الأخرى المصنوعة من الشمع، لأنها تحترق بشكل أكثر سطوعًا ولمدة أطول، ولا تنثني، وتحترق بشكل أنظف. ^{[ 17 ]} كما يُوصى باستخدامه في صنع أنواع أخرى من الشموع المستخدمة في طقوس الكنيسة الكاثوليكية . ^{[ 18 ]} ويُعد شمع العسل أيضًا المكون المفضل للشموع في الكنيسة الأرثوذكسية الشرقية . ^{[ 19 ] [ 20 ]}

يلعب شمع العسل المكرر دورًا بارزًا في المواد الفنية، سواء كمادة رابطة في طلاء الإنكوستيك أو كمثبت في الطلاء الزيتي لإضفاء قوام عليه. ^{[ 21 ]}

يُستخدم شمع العسل كمكون في شمع العظام الجراحي ، الذي يُستخدم أثناء العمليات الجراحية للسيطرة على النزيف من أسطح العظام. كما يُستخدم في تلميع الأحذية والأثاث ، حيث يُذاب في زيت التربنتين أو يُخلط أحيانًا بزيت بذر الكتان أو زيت التونغ . ويُستخدم أيضًا في شمع النمذجة، كما يُستخدم شمع العسل النقي كشمع عضوي لألواح التزلج على الماء . ^{[ 22 ]} يُستخدم شمع العسل الممزوج بصمغ الصنوبر في التشميع ، ويمكن استخدامه كمادة لاصقة لتثبيت صفائح القصب على الهيكل الداخلي لآلة الأكورديون . كما يُستخدم في صناعة راتنج كتلر ، وهو مادة لاصقة تُستخدم للصق مقابض سكاكين المائدة. ويُستخدم في أوروبا الشرقية في تزيين البيض؛ حيث يُستخدم للكتابة، عبر الصباغة المقاومة ، على بيض الباتيك (كما في بيسانكي ) ولصنع البيض المخرز. ويستخدمه عازفو الإيقاع لصنع سطح على الدفوف لعزف نقرات الإبهام. ويمكن استخدامه أيضاً كمكون رابط في قولبة حقن المعادن إلى جانب مواد رابطة بوليمرية أخرى. ^{[ 23 ]}

كان شمع العسل يُستخدم سابقًا في صناعة أسطوانات الفونوغراف. وقد يُستخدم حتى الآن لختم المراسيم القانونية أو الملكية الرسمية والوثائق الأكاديمية، مثل وضع ختم الجامعة عند إتمام الدراسات العليا.

يُستخدم شمع العسل المُنقّى والمُبيّض في إنتاج الأغذية ومستحضرات التجميل والأدوية. الأنواع الرئيسية الثلاثة لمنتجات شمع العسل هي: الأصفر، والأبيض، وشمع العسل المُطلق. شمع العسل الأصفر هو المنتج الخام المُستخرج من قرص العسل، وشمع العسل الأبيض هو شمع العسل الأصفر المُبيّض أو المُصفّى، وشمع العسل المُطلق هو شمع العسل الأصفر المُعالج بالكحول. في تحضير الطعام، يُستخدم كطبقة تغليف للجبن ؛ حيث يُوفّر حماية من التلف (نمو العفن) عن طريق منع دخول الهواء. كما يُمكن استخدام شمع العسل كمُضاف غذائي E901 ، بكميات صغيرة كعامل تلميع ، مما يُساعد على منع فقدان الماء، أو يُستخدم لتوفير حماية سطحية لبعض الفواكه. قد تُستخدم أيضًا E901 في كبسولات الجيلاتين الطرية وأغلفة الأقراص. يُعد شمع العسل أيضًا مُكوّنًا شائعًا في العلكة الطبيعية. لا تتحلل إسترات الشمع الأحادية الموجودة في شمع العسل بشكل جيد في أمعاء الإنسان والثدييات الأخرى ، لذا فهي ذات قيمة غذائية ضئيلة. ^{[ 1 ]} تستطيع بعض الطيور، مثل طيور دليل العسل ، هضم شمع العسل. ^{[ 24 ]} يُعد شمع العسل الغذاء الرئيسي ليرقات عثة الشمع . ^{[ 25 ]}

يتزايد استخدام شمع العسل في منتجات العناية بالبشرة ومستحضرات التجميل. وقد وجدت دراسة ألمانية أن شمع العسل يتفوق على الكريمات الحاجزة المماثلة (عادةً ما تكون كريمات أساسها الزيوت المعدنية مثل الفازلين )، عند استخدامه وفقًا لبروتوكوله. ^{[ 26 ]} يُستخدم شمع العسل في مرطبات الشفاه ، وملمع الشفاه ، وكريمات اليدين ، والمراهم، والمرطبات؛ وفي مستحضرات التجميل مثل ظلال العيون ، وأحمر الخدود، وكحل العيون . كما يُعد شمع العسل مكونًا أساسيًا في شمع الشارب وكريمات تصفيف الشعر ، مما يمنح الشعر مظهرًا أنيقًا ولامعًا.

في مجال مكافحة التسرب النفطي، تتم معالجة شمع العسل لإنتاج منتج معالجة البترول (PRP). ويُستخدم هذا المنتج لامتصاص النفط أو الملوثات البترولية من الماء. ^{[ 27 ]}

كان شمع العسل من أوائل المواد البلاستيكية المستخدمة، إلى جانب بوليمرات طبيعية أخرى مثل غوتا بيركا ، والقرن ، وقشرة السلحفاة ، والشيلاك . ولآلاف السنين، استُخدم شمع العسل في تطبيقات متنوعة؛ فقد وُجد في مقابر مصر، وفي حطام سفن الفايكنج، وفي الآثار الرومانية. لا يفسد شمع العسل أبدًا، ويمكن تسخينه وإعادة استخدامه. تاريخيًا، استُخدم في:

• أما بالنسبة للشموع - فقد عُثر على أقدم شموع شمع العسل السليمة شمال جبال الألب في مقبرة ألامانيك في أوبرفلاخت، ألمانيا ، والتي يعود تاريخها إلى القرنين السادس والسابع الميلاديين
• في صناعة مستحضرات التجميل
• كمادة للنمذجة في عملية الصب بالشمع المفقود ، أو الشمع المفقود ^{[ 28 ]}
• لأقراص الشمع المستخدمة لأغراض الكتابة المتنوعة
• في اللوحات الشمعية مثل صور المومياوات في الفيوم ^{[ 29 ]}
• في صناعة الأقواس
• لتقوية وحماية خيوط الخياطة والحبال وأربطة الأحذية وما إلى ذلك.
• كمكون من مكونات شمع الختم
• لتقوية ومنع تشقق وتصدع قصبات آلات النفخ
• لتشكيل فوهات آلة الديدجيريدو ، وأوتار آلة الكوتيابي الفلبينية - وهي نوع من أنواع العود القارب
• يُستخدم كمادة مانعة للتسرب أو مادة تشحيم للرصاص في الأسلحة النارية ذات الكبسولة والكرة .
• لتحقيق استقرار المتفجر العسكري توربكس - قبل استبداله بمنتج قائم على البترول
• في إنتاج الباتيك الجاوي ^{[ 30 ]}
• باعتبارها شكلاً قديماً من أشكال حشو الأسنان ^{[ 31 ] [ 32 ]}
• يُستخدم كحشو للفواصل في قاعدة طاولات البلياردو المصنوعة من الأردواز.

• شمع الكرنوبا
• شمع الكانديليلا
• شمع البارافين
• أوزوكريت ( سيريسين )
• سبيرماسيتي
• إستر الشمع

• كيمياء النحل (مؤرشف بتاريخ 27 نوفمبر 2010 في أرشيف الإنترنت ) جويل لوفيريدج، كلية الكيمياء، جامعة بريستول ، تم الاطلاع عليه في نوفمبر 2005