شمع النحل Bee Wax

يُعتبر النحل المنتج الأكثر معرفة من بين الحشرات في إنتاج الشمع. ويختلف شمع النحل نوعاً ما في صفاته الفيزيائية والكيميائية من سلالة نحل الأخرى. وقد تم توضيح آلية إفراز الشمع عن طريق غدد الشمع في بطن العاملة لبناء الأقراص الشمعية. وإن الشمع بالحالة الطبيعية يكون ذا لون أبيض، لكن لونه يقتم بسبب تخزين العسل وغبار الطلع التي يُخزنها النحل في العيون السداسية ويكون الشمع طيّعاً على درجة حرارة (30) م داخل الخلية لكنه يصبح قابلا للكسر في درجات الحرارة الباردة. يتطلب إفراز الشمع أن تصل العاملة لعمر (12) يوماً إضافة إلى الشروط التالية:

1- الحرارة Temperatur : لا يتم الإفراز إلا بدرجة حرارة ما بين (36-33) م. وتكون الغدد غير فعالة في درجة أدنى من ذلك حيث لا يمكن للشمع أن يبقى بالحالة السائلة بعد إفرازه.

2- التغذية : Feeding يُعتبر السكر أو العسل وكذلك غبار الطلع ضرورياً من أجل إفراز الشمع. لكن العسل هو الأساس في ذلك وهو قاعدة إفراز الشمع من قبل العاملة. وإن مُعامل الإنتاج ضعيف إذ إنه يلزم (6-20) كغ من العسل لإنتاج (1) كغ من الشمع.

تركيب الشمع Beewax Composition:

شمع النحل بشكل عام عبارة عن ليبيدات Lipides ناتجة عن عملية أستره لعدة أنواع من الكحول بواسطة حموض دهنية ملائمة، ويتمتع الشمع بثباتيه عالية.

التركيب الكيميائي:

يتركب الشمع كيميائياً من استرات 72%، حموض 13,5%، هيدروكربونات (سكريات) 10,5 كحولات حرة 1%، لاكتونات0,6% صبغيات 0,4% ، شوائب معدنية 2%.

الصفات الفيزيائية:

يتمتع شمع النحل بصفات فيزيائية متغيرة ضمن نسب ضعيفة:

1- تقع نقطة الانصهار ما بين درجة حرارة (62-65) م.

2- وتكون الكثافة ما بين (0,960-0,970) على درجة حرارة (15,5) °م.

3- درجة الحموضة pH لشمع النحل ما بين (19-22).

4- دليل التصبن Saponification ما بين (89-149).

5- وقيمة الاستير ما بين (70-78).

6- ينحل شمع النحل بسهولة في الايتانول، والبنزين، والتربنتين، والاسيتون، وداي كلورور الاتيلين وغيرها.

استخلاص الشمع Beewax Processing:

يحصل مربي النحل على الشمع من مصدرين أساسيين:

أ- إذابة أغطية إطارات العسل المقشوطة.

ب- إذابة الأقراص الشمعية القديمة أو المحطمة.

تمر مراحل استخلاص الشمع بمرحلتين : الأولى الفرز، والثانية تصفية وتبيض الشمع.

أولاً - فرز الشمع Extraction: وإن طرق فرز الشمع عديدة وهي تعني استخلاص الشمع من الشوائب بعد إذابته يجب عند إجراء عملية الفرز مراعاة ما يلي :

1- يجب أن لا تتجاوز الحرارة (80) م ، وإلا فسيصبح الشمع ملونا بشكل كبير.

2- تجنب الأوعية المصنوعة من الحديد أو النحاس التي تتفاعل مع أحماض الشمع الحرة. ويمكن استخدام النحاس المطلي بالقصدير والحديد الصب المطلي بالخزف.

3- يجب الحذر من الماء الكلسي الذي يؤدي إلى تشكيل مركبات الكلس غير القابلة للانحلال والتي تشوب الشمع. وفي حالة الضرورة لاستخدام هذا الماء فمن الضروري إضافة قليل من كربونات الكالسيوم.

يتم فرز الشمع في حال أغطية الأقراص بإذابة الشمع مباشرة لها داخل الماء الساخن بدرجة (85) م يُتبع بترسيب له. إن الخلط مع الماء يسمح بفصل العسل المتبقي عن شمع الأغطية. وإن فترة ترسيب طويلة من (6-7) ساعات على درجة (75) °م يؤدي لفصل الشوائب من غبار الطلع والبروبوليس وغبار وغيرها، والتي تترسب إلى الأسفل مع الماء الحاوية على العسل.

طرق فرز الشمع:

آ- طريقة الضغط الساخن: توضع الأقراص ضمن كمية كبيرة من الماء ثم تعصر أو تضغط داخل جهاز ضاغط ثم يُترك الخليط (ماء وشمع) ليترسب بالطريقة المذكورة كما في حالة الأغطية الشمعية. ومن الضواغط ما يعتمد على الضغط اللولبي أو ضاغط Peston وأفضلها تلك المُجهزة بتمرير البخار داخل السائل وتوليد ضغط قدره (150) كغ/سم2.

ب- طريقة الطرد المركزي الساخن: توضع الإطارات بعد تكسيرها لقطع كبيرة داخل جهاز طرد مركزي وفي الوقت ذاته يُضاف البخار باستمرار. إن القوة المتكونة هي تقريباً حوالي (800) مرة عن قوة الجاذبية الأرضية Pesanteur. يُرسب السائل الناتج بالطريقة السابقة.

جـ- استخدام الحرارة فقط: وهي طريقة قديمة جدا تتضمن تعريض الأقراص الشمعية لأشعة الشمس داخل جهاز خاص يتمثل بحوض مُحكم السد مغطى بلوح زجاجي، وهو ما يسمى بمذيب الشمع الشمسي. حيث يسيل الشمع المنصهر بدون أي ضغط، لهذا فهو يحوي شوائب كثيرة.

د- طريقة الفرز الكيميائي: وهي طريقة صناعية تعتمد على استخدام المواد الحالة كالبنزين، والتي لا تؤثر أبداً على نوعية الشمع، وتنفصل البقايا بطريقة ميكانيكية.

تصفية وتبييض الشمع Filtration:

إنه من الضروري تصفية الناتج من الشمع الخام إما بسبب مصدره وحالة شوائبه، وإما بسبب هدف استخدامه والرغبة في الحصول على شمع صاف جداً. يُطبق في ذلك عدة طرق من التصفية تقوم على مبدأ استخدام مرشحات ضغط Pressur filtres أو أنسجة مرشحة مع إضافة رمل خشن Kieselguhr أو بدونه. تتبع هذه العمليات عادة بعمليات تبييض، هذه الطرق هي فعالة بشكل عام في حالة الفرز بالضغط، والتي تتم بالطرق التالية:

آ- تعريض قطع أو رقائق الشمع لمدة طويلة لأشعة الشمس، وهذه العملية تدوم حوالي (30) يوماً، ولهذا يُفضل غيرها من الطرق لطول فترتها.

ب- باستخدام الطرق الكيميائية التي تعتمد على مؤكسدات Oxydants مختلفة مثل : الماء الأوكسيجيني، حمض الكبريت، أول أوكسيد الصوديوم، نترات البوتاسيوم، برمنغنات البوتاسيوم، أو الأوزون. التي تمزج مع الشمع خلال (12) ساعة تقريباً، ثم تعادل بسرعة.

استخدام الشمع:

إن الاستخدام الأساسي لشمع النحل يكون في عمليات تربية النحل، وذلك باستخدام الأساس الشمعي لتبديل الإطارات القديمة. يُصنع الأساس الشمعي إما لوحا بعد لوح باستخدام أجهزة ذات قالب مطبوع عليه من الجهتين رسوم للعيون السداسية. يُدخل في الجهاز الشمع السائل وقبل البرودة الكاملة تخرج لوحة الشمع التي هي عبارة عن أساس شمعي.

حالياً يستخدم لتصنيع الأساس الشمعي نموذجان من الآلات:

النموذج الأول: يتضمن أسطوانة مبردة، التي تغطى بطبقة من الشمع الطري وبالسماكة المرادة، توضع هذه الرقاقة الشمعية داخل أسطوانات مطبوعة برسوم العيون السداسية التي تنطبع على الشمع.

النموذج الثاني: يتم فيها أن يصل الشمع السائل مباشرة إلى اسطوانات مطبوعة ومبردة من الداخل وبالتالي يُحصل على الأساس الشمعي خلال عملية واحدة.

ومن جهة أخرى يُستخدم الشمع ضمن مجالات صناعية أخرى عديدة وأهمها استخدامها في المعاجين والمراهم التجميلية وكذلك حُمرة الشفاه. كما يُستخدم في صناعة الأسنان وغيرها من الاستخدامات الصيدلانية والصناعية.