البلورات المدهشة مختبئة في العسل
يعمل النحل بجد لجعل العسل سائلًا مستقرًا ، ولكن في بعض الأحيان يتبلور إلى مادة صلبة في خزائن مطبخنا. إليكم السبب.
بواسطة
هيلين تشيرسكي
تستكشف الفيزيائية هيلين تشيرسكي العلم المعقد وراء الظواهر المألوفة.
العسل هو أحد أعظم المسرات في العالم الطبيعي: نظام تخزين طعام مبتكر للنحل وعلاج عرضي للدببة والبشر وأي حيوانات أخرى لديها أسنان حلوة ومقاومة لسعات النحل. عادة ما يكون العسل سائلًا في درجة حرارة الغرفة ، وأي طفل أو حملة إعلانية ستؤكد على هذه الميزة - العسل سائل. لكن عندما تطلبت مني الوصفة أن أسترجع إناءً من خلف خزانتي هذا الأسبوع ، وجدت أن العسل قد تبلور وكان صلبًا في الغالب. لم تكن قديمة أو مدللة ، فقط صلبة. هل هذا مهم؟
يبدأ العسل الذي نتناوله كرحيق تصنعه النباتات المزهرة كعلاج سكري لجذب النحل للتلقيح. يعتمد التركيب الدقيق على النباتات التي أتى منها الرحيق ، لكن نوع السكر الموجود فيه يتكون من السكروز بالكامل تقريبًا ، وهو مركب مصنوع عن طريق إقران جزيء جلوكوز واحد وجزيء فركتوز واحد.
يحتاج النحل إلى تخزين بعض مكافآته السكرية في الخلية ، لذلك يقومون بمعالجتها لجعلها أكثر ملاءمة للتخزين. يزيلون الماء منه بآلية متقنة ويقسمون السكروز إلى أجزائه المكونة ، وينتهي الأمر بمزيج من حوالي 38٪ فركتوز ، 32٪ جلوكوز و 17٪ ماء ، اعتمادًا على مصدر الرحيق ، مع تكوين جزيئات أخرى البقية. وبهذه النسبة ، يوجد القليل جدًا من الماء لنمو الميكروبات ولكنه يكفي لدرجة أنه لزج ويمكن غلقه بسهولة في حجرات قرص العسل.
كل بلورة تحتاج فقط إلى نقطة بداية ، مثل حبة حبوب اللقاح أو ذرة من شمع العسل.
إذن من أين تأتي البلورات؟ في العسل النموذجي ، يذوب الكثير من الجلوكوز في المحلول بحيث يصبح مفرط التشبع ، مما يحفز جزيئات الجلوكوز على الانفصال عن السائل وتشكيل البلورات بأدنى فرصة. (يسهل الاحتفاظ بالفركتوز في صورة مذابة.) كل بلورة تحتاج فقط إلى نقطة بداية ، مثل حبة حبوب اللقاح أو ذرة من شمع العسل. على الرغم من أن العسل التجاري يتم ترشيحه لإزالة هذه المتطفلين الصغار ، إذا ترك لفترة طويلة بما فيه الكفاية ، ستجد بعض جزيئات الجلوكوز شيئًا ما ، حتى فقاعات الهواء ، ليكون بمثابة أساس.
من المرجح أن تشكل بلورات أنواع العسل التي تحتوي على نسب أعلى من الجلوكوز. درجة الحرارة مهمة أيضًا: أقل من 39 درجة فهرنهايت ، تمتلك جزيئات الجلوكوز طاقة قليلة نسبيًا ولا يمكنها التحرك بسهولة ؛ عند 77 درجة وما فوق ، يصبح من السهل على الجزيئات البقاء في المحلول. ولكن يمكن أن تتشكل البلورات بين درجات الحرارة هذه ، وبسهولة في المنتصف عند 60 درجة تقريبًا (لذلك لا تخزن العسل في المرآب). في البداية تميل البلورات إلى الغرق ، مما يتركك مع العسل الصلب في قاع البرطمان والسائل في الأعلى.
بعد عدة أشهر ، قد يستمر التبلور وينتشر عبر البرطمان ، أو قد يتصلب ما يكفي من الجلوكوز في بلورات لتكوين توازن في باقي العسل. في هذه الأثناء ، تحتوي بقية العسل الآن على نسبة أعلى من الماء: كل جزيء جلوكوز مذاب محاط بمجموعة من خمسة جزيئات ماء ، ولكن عندما يصبح جزءًا من بلورة ، فإنه يتخلى عن أربعة من مجموعاته الجزيئية ، مما يترك المزيد من الماء خاليًا . إذا استمرت هذه العملية وإذا ترك العسل أيضًا بدون غطاء وتعرض للهواء حتى يتمكن من امتصاص المزيد من الماء ، فقد يصبح العسل السائل مخففًا بدرجة كافية حتى تبدأ الخميرة المتخصصة في العسل في النمو وتسبب التلف. هذا هو بالضبط ما عمل النحل على تجنبه.
لحسن الحظ ، هناك طريقة سهلة للتخلص من البلورات واستعادة التوازن: اغمر البرطمان في ماء ساخن (حوالي 120 درجة) لبضع دقائق ، وستتحلل بلورات الجلوكوز الصلبة ، وتعيد العسل إلى حالته الأصلية.
لذلك قمت بوضع بعض العسل المتبلور في طبخي دون القلق - إنه آمن ومذاقه مشابه - وقمت بتسخين الباقي لإعادة تسييله. أنا لا أمانع البلورات. إنها تذكير بالأسرار الجزيئية التي يخفيها العسل داخل نفسه.
2 فبراير 2022
تعليقات