شیمی عسل

به عنوان یکی از شگفتی های طبیعت، عسل به دلیل طعم شیرین و خواص دارویی آن مشهور است. چه آن را به صبحانه خود اضافه کنید و چه آن را با لیمو برای تسکین گلودرد ترکیب کنید، احتمالاً فواید عسل را در یک نقطه یا زمان دیگر تجربه کرده اید. اما آیا تا به حال به ترکیب شیمیایی آن فکر کرده اید؟

همانطور که در زیر بررسی می کنیم، عسل در واقع یکی از پیچیده ترین مخلوط های شیمیایی است که توسط طبیعت تولید می شود. از چندین ترکیب آلی از جمله ویتامین ها، مواد معدنی، قندها و اسیدها تشکیل شده است.

عسل: طلای مایع طبیعت

تصور می شود که برداشت عسل به عنوان غذا حداقل به 15000 سال قبل باز می گردد، زمانی که انسان ها عسل را از کندوهای وحشی جمع آوری می کردند. عسل در زمان های قدیم یک کالای لوکس به حساب می آمد و معمولاً برای افراد سلطنتی و ثروتمندان ذخیره می شد. مصریان باستان حتی معتقد بودند که عسل دارای خواص جادویی است. آنها از آن در مراسم مختلف مذهبی و همچنین به عنوان یک درمان طبیعی برای طیف گسترده ای از بیماری ها استفاده می کردند. حتی امروزه نیز عسل به دلیل خواص ضد التهابی، آنتی اکسیدانی و ضد باکتریایی که دارد اغلب به عنوان یک داروی طبیعی استفاده می شود.

عسل زمانی ساخته می شود که زنبورها شهدی را که از گل ها برداشت می کنند به صورت بیولوژیکی پردازش کنند. شهد عمدتاً از آب با فروکتوز محلول، گلوکز و ساکارز تشکیل شده است. همچنین حاوی مقادیر کمی از مواد دیگر مانند پروتئین ها، نمک ها، اسیدها و روغن های ضروری است. سپس قندهای موجود در شهد توسط آنزیم های موجود در روده زنبورها به اشکال ساده تری تبدیل می شوند. وقتی زنبورها بال می زنند، آب تبخیر می شود و عسل از نظر ویسکوزیته شربتی می شود.

جای تعجب نیست که عسل عمدتاً از قندهای گلوکز و فروکتوز تشکیل شده است (در ادامه در مورد این موضوع بیشتر توضیح خواهیم داد). با این حال، حاوی انواع مختلفی از اسیدهای آلی از جمله اسید استیک، اسید بوتانوئیک، اسید پیروگلوتامیک، اسید لاکتیک، اسید مالیک و اسید سیتریک است. اسید گلوکونیک که محصول تجزیه گلوکز توسط آنزیم گلوکز اکسیداز است، اسید اصلی عسل است.

قندهای ساده: اجزای اصلی عسل

بافت لزج و شربتی عسل در درجه اول به دلیل وجود قندهای غلیظ است. در حالی که مقادیر دقیق آن می تواند متفاوت باشد، عسل معمولاً حاوی حدود 40٪ فروکتوز، 30٪ گلوکز و 17٪ آب است (باقی مانده از سایر قندها و مواد مغذی جزئی تشکیل شده است). شیرینی طبیعی عسل آن را به جایگزینی محبوب برای ساکارز فرآوری شده یا شکر سفید تبدیل می کند.

فروکتوز موجود در عسل

فروکتوز غالب ترین قند ساده در عسل است که حدود 40 درصد از ترکیب آن را تشکیل می دهد. نام IUPAC آن D-arabino-Hex-2-ulose و دارای فرمول شیمیایی C6H12O6 است. فروکتوز یک مونوساکارید است، به این معنی که هر مولکول از یک واحد کربوهیدرات تشکیل شده است.

گلوکز موجود در عسل

عسل علاوه بر فروکتوز، تقریباً 30 درصد گلوکز دارد. نام IUPAC برای گلوکز ᴅ-gluco-Hexose است. گلوکز و فروکتوز هر دو فرمول مولکولی یکسانی دارند. اگرچه آنها از نظر شیمیایی یکسان هستند، اما به دلیل ساختارهای متفاوت به عنوان ایزومر طبقه بندی می شوند.

قندهای جزئی

قندهای جزئی در عسل به مقدار کم یا کمی وجود دارد. اینها شامل قندهای پیچیده مانند مالتوز، ساکارز و سایر دی ساکاریدها هستند. عسل همچنین حاوی مقادیر کمی تری ساکارید مانند ارلوز است.

اسیدها و PH موجود در عسل

عسل حاوی چندین اسید آلی است که بسیاری از آنها از قبل در شهدی که زنبورها از گلها جمع آوری می کنند وجود دارد. سایرین، مانند اسید گلوکونیک، محصولات جانبی تجزیه آنزیمی قندهای ساده هستند. برخی از اسیدهای موجود در عسل عبارتند از اسید استیک، اسید بوتانوئیک، اسیدهای گلوکونیک، اسید پیروگلوتامیک، اسید لاکتیک، اسید مالیک و اسید سیتریک.

اگرچه عسل شیرین است، اما خاصیت اسیدی آن به این معنی است که ترشی خاصی نیز دارد. عسل معمولاً دارای PH بین 3.2 تا 4.5 است، به این معنی که در مقیاس pH به عنوان اسید طبقه بندی می شود (PH دقیق به نوع خاصی از عسل بستگی دارد). این اسیدیته یکی از دلایلی است که عسل یک عامل ضد باکتری خوب است.

ویتامین ها، مواد معدنی و آنتی اکسیدان های موجود در عسل

علاوه بر قندها و اسیدها، عسل حاوی مواد مغذی دیگری مانند مواد معدنی، آنتی اکسیدان ها و ویتامین ها نیز می باشد. بسیاری از اینها قبل از اینکه زنبورها شهد را به عسل تبدیل کنند، در شهد هستند. به عنوان مثال، ویتامین های موجود در عسل از گرده گل سرچشمه می گیرند.

• مواد معدنی – مواد معدنی موجود در عسل از مواد مغذی موجود در خاک که توسط گیاهان جذب می شوند، به دست می آیند. اینها شامل کلسیم، مس، آهن، منیزیم، منگنز، فسفر، پتاسیم و روی است.
• آنتی اکسیدان ها – عسل دارای چندین آنتی اکسیدان است که شامل ویتامین C (اسید اسکوربیک) و ویتامین E می شود. این مورد به اشکال مختلفی یافت می شود، اما آلفا توکوفرول همان چیزی است که در درجه اول توسط بدن انسان استفاده می شود. سایر آنتی اکسیدان های موجود در عسل عبارتند از فنولیک اسیدها، فلاونوئیدها، کاتالاز و پراکسیداز.
• ویتامین ها – ویتامین های موجود در عسل در درجه اول از گرده گل ها به دست می آیند. برخی از ویتامین های مهم موجود در عسل عبارتند از ویتامین C، ویتامین E، اسید پانتوتنیک، نیاسین و ریبوفلاوین.

آنزیم های موجود در شهد و عسل

زنبورها در غدد بزاقی خود آنزیم هایی تولید می کنند که سپس شهد را به عسل تبدیل می کنند. دو آنزیم هیدرولیتیک اصلی ساخته شده توسط زنبورها دیاستاز (α- و β-آمیلاز) و اینورتاز (α-گلوکوزیداز) نامیده می شوند. دیاستاز کربوهیدرات های پیچیده را تجزیه می کند و اینورتاز ساکارز را به گلوکز و فروکتوز هیدرولیز می کند.

در همین حال، گلوکز اکسیداز موجود در عسل، گلوکز را به گلوکونولاکتون کاتالیز می کند. به نوبه خود، این به اسید گلوکونیک و پراکسید هیدروژن تجزیه می شود. هر دوی این مواد شیمیایی دارای خواص ضد میکروبی هستند و از دلایل اصلی استفاده از عسل برای مبارزه با عفونت های میکروبی هستند.

عناصر کمیاب: گرده گل و بره موم

علاوه بر اجزای ذکر شده در بالا، عسل ممکن است حاوی مقدار کمی گرده و بره موم باشد.

در حالی که زنبورها عمداً از گرده برای تولید عسل استفاده نمی کنند، ذرات گرده به ناچار هنگام برداشت شهد از گل ها به بدن آنها می چسبند. اگرچه برخی از افراد به گرده گل آلرژی دارند، اما اگر به مقدار کمی با عسل مخلوط شوند، معمولاً بی ضرر هستند. در واقع، برخی از مبتلایان به تب یونجه معتقدند خوردن عسل محلی می تواند به آنها در ایجاد مقاومت در برابر دانه های گرده کمک کند. با این حال، در حال حاضر هیچ مدرک علمی قطعی برای حمایت از این نظریه وجود ندارد.

بره موم که از جوانه های درختان صنوبر و مخروط دار به دست می آید، ماده ای رزین مانند است که زنبورها برای ساخت کندوهای خود از آن استفاده می کنند. جای تعجب نیست که مقادیر کمی از این ماده به عسل راه پیدا می کند. مواد شیمیایی موجود در بره موم خواص ضد میکروبی دارند و بنابراین می توانند از رشد باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها جلوگیری کنند. بره موم همچنین دارای اثرات ضد التهابی است که ممکن است به کاهش برخی از بیماری ها مانند درد مفاصل ناشی از آرتریت کمک کند.

خلاصه

عسل یک مخلوط شیمیایی پیچیده است که از قند (عمدتاً گلوکز و فروکتوز) و اسیدهای مختلف به همراه انواع مختلف ویتامین ها و مواد معدنی تشکیل شده است. همچنین ممکن است حاوی مقادیر کمی گرده و بره موم باشد. عسل علاوه بر اینکه یک شیرین کننده طبیعی است، خواص ضد باکتریایی و دارویی مختلفی نیز دارد. عسل علیرغم طعم شیرینی که دارد، به دلیل داشتن pH کمتر از 7 به عنوان یک اسید طبقه بندی می شود.