رابعاً: مخلفات الصناعة والأغذية  Industrial and food wastes

إن مخلفات الصناعة والأغذية تحتاج لمعاملات لتقليل خطر تلويثها للبيئة قبل التخلص منها. وبالإضافة إلى الحصول على الكحول، فإن تخمير هذه المخلفات يؤدي إلى خفض محتواها من المادة العضوية بحيث لا تكون خطراً على البيئة عند التخلص منها.

 

الشرش  Whey

الشرش سائل ينتج من صناعة الجبن والكازين. وإنتاج العـالـم من هـذا المنتـج الثـانوي يزيـد على 100 مليون طن في السنة ويشكل الشرش مشكلة بيئية خطيرة إذا تم التخلص منه بدون معاملة نظراَ لارتفاع قيمة الـ BOD  الخاصة به. (الـ BOD هو اختصار للمصطلح Biological Oxygen Demand ويعني كمية الأكسجين التي تستهلكها الميكروبات خلال مدة محددة لكي تؤكسد كمية معينة من المادة العضوية الموجودة في منتج ما عند درجة حرارة معينة وهذا يعني أنه كلما كانت قيمة الـ BOD عالية، كلما كان تركيز المادة العضوية عالي، كلما كان هذا المنتج ملوث للبيئة) والقليل من الدول استطاعت أن تستفيد من كل الشرش الذي تنتجه. أمكن الاستفادة من حوالي 60% من الشرش المنتج في الولايات المتحدة الأمريكية وكندا.

ويجب نزع بروتينات الشرش قبل تخميره وذلك لتجنب حدوث الرغوة الشديدة التي تحدث نتيجة وجود بروتينات الشرش (الألبيومين واللاكتوجلوبيولين). وبعد نزع البروتين يمكن زيادة تركيز اللاكتوز عن طريق التبخير دون أن يكون لذلك تأثير سلبي على تركيب الشرش أو ثبات اللاكتوز، وبعد التركيز يخزن الشرش لفترات طويلة. وقبل التخمير يخفف الشرش المركز إلى التركيز المرغوب فيه، وتضاف بعض العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور والفيتامينات.

ويجدر الإشارة إلى أن معظم كميات الشرش في مصر والدول العربية تنتج من تصنيع الجبن الدمياطي المالحة ولا يستفاد منه بسبب ارتفاع نسبة الملح به حيث تصل إلى 10- 12% ، كما أنه لنفس السبب لا يصلح كغذاء للحيوان وبالتالي يتم صرفه في المصارف الطبيعية دون معالجة مما يسبب مشاكل بيئية كبيرة بسبب ارتفاع قيمة BOD.

             

          وقـد قمت ( Zayed and Hunter, 1991) بتخميـر الشـرش المملـح إلى إيثـانـول بـاستخــدام تقنيــة الخلايـا  المثبتة والتي سيأتي شرحها وأعطت هذه التجـارب نتـائـج جيدة حيث استطـاعت    الخميـرة Kluyveromyces fragilis  المثبتة على الأجاروز تمثيل كل اللاكتوز الموجود في الشرش المحتوي على 10 % ملح كلوريد صوديوم إلى إيثانول.

 

مخلفات التصنيع الغذائي Food industrial wastes

إن استخدام مخلفات التصنيع الغذائي في إنتاج الكحول ليس شائعاً وله مشاكل كثيرة وذلك للأسباب الآتية :

إنتاج معظم هذه المخلفات موسمي وليس على مدار العام.

وجود اختلافات شديدة في كل من تركيب وخصائص هذه المخلفات.

الحاجة الشديدة إلى إضافة النيتروجين والعناصر الغذائية إلى هذه المخلفات مما يزيد من تكلفة عملية الإنتاج.

انخفاض محتوى هذه المخلفات من السكر حيث لا يزيد عادة عن 4% مما يجعل عملية استقبال الكحول غير اقتصادية.

المنافسة الشديدة الناتجة من جانب استخدام هذه المخلفات كعلائق الحيوانات مما يعود على منتجيها بربح أوفر من استخدامها في إنتاج الكحول.

هامش الربح الناتج من استخدام هذه المخلفات في إنتاج الكحول لا يتعدى 3- 4% وذلك قبل دفع الضرائب.

ولهذه الأسباب فإن هناك مخاطرة برأس المال إذا تم التفكير في إنتاج الكحول من مخلفات التصنيع الغذائي ، ولكن تلك المخلفات تمثل مشكلة بيئية، لذلك فإن معالجتها واستخدامها لإنتاج الكحول قد يكون أمراُ حتمياً للتوافق مع قوانين البيئة.

 

خامساً: المواد السليواوزية

عزيزي المهتم: إن  سعر المادة الخام لإنتاج الكحول يشكل 70% من التلكفة الكلية لعملية الإنتاج ولذلك فلن يهدأ بال الأمريكان والأوربيون إلا عندما ينتجون الإيثانول من المواد السليولوزية رخيصة بل عديمة الثمن ولهم محاولات مستمرة في هذا المجال، ولي أنا أيضاً محاولات في هذا المجال لكنها غير مستمرة لأسباب نعلمها كلنا.... المهم

إن صعوبة استخدام المواد السليولوزية تتمثل في صعوبة تحويلها إلى سكريات قابلة للتخمر، حيث هناك محاولات مكثفة لتحويل هذه المواد إلى سكريات قابلة للتخمر باستخدام الحامض أو الإنزيمات.

وقد قمت (Zayed and Meyer, 1996) بتطوير طريقة حيوية لتسكير قش القمح، اعتمدت على نزع اللجنين من القش بطريقة كيماوية بعد طحنه، ثم استخدام فطر محلل للسليولوز (Trichoderma veridi)  في التسكير، ثم فصل الفطر عن البيئة بواسطة الطرد المركزي في الوقت المناسب وقبل أن يتغذى الفطر على السكريات التي أنتجها، ثم بسترة الراشح، ثم تخميره إلى إيثانول بواسطة الخميرة Pachysolen tannophylus التي لها القدرة على تخمير السكريات السداسية والخماسية الناتجة إلى إيثانول. ومن المشاكل الرئيسية التي واجهت هذه الطريقة أن الفطر كان يستهلك كمية كبيرة من السكر الذي ينتجه وذلك قبل أن يتم فصله.

 

على العموم عمليات إنتاج الكحول من المواد السليولوزية ما زالت تحتاج إلى مزيد من التطوير وليست جاهزة بعد للتطبيق الصناعي.

 

 

 

 

 

 

 

 

المصدر: 1- Zayed, G. and Foley, J. (1987) The influence of the fermentation conditions on ethanol yields from whey permeate. Irish J. Food Sc. Technol 11, 109-118 2- Zayed, G. and Hunter, J. (1991) Ethanol production from salt whey using free and agar immobilized yeasts. Milchwissenschaft, 46: 1-7 3- Zayed, G. and Meyer, O. (1996) The single-batch bioconversion of wheat straw to ethanol employing the fungus Trichoderma viride and the yeast Pachysolen tannophylus. Applied Microbiology and Biotechnology, 45: 551-555.
gaberbresha

Prof. Gaber Breisha

  • Currently 119/5 Stars.
  • 1 2 3 4 5
38 تصويتات / 1117 مشاهدة
نشرت فى 19 مايو 2011 بواسطة gaberbresha

ساحة النقاش

AkrumHamdy

للبحث عن مصادر للطاقة المتجددة أصبح تحويل مواد منخفضة القيمة مثل التبن والدريس وقشر الذرة إلى ايثانول لتزويد السيارات بالوقود اشبه بحلم بعيد المنال.نظريا يمكن أن تحل هذه المواد محل الذرة كمادة خام للايثانول في أمريكا الشمالية مما يخفف الضغط على الاراضي الزراعية والذي لعب دورا في زيادة أسعار الغذاء ووضع سائقي السيارات في منافسة مع الجوعى.
لكن تحويل مخلفات النبات إلى وقود ليس بالأمر اليسير. اذ ان مادة السليولوز مغزولة على هيئة شبكة محكمة مما يجعل استخراج الجلوكوز اللازم لانتاج الايثانول صعبا ومكلفا.
وفي ظل التكنولوجيا الحالية يوفر السليولوز طاقة أقل من الذرة. لكن اذا استطاع العلماء تحويل حلمهم التكنولوجي إلى حقيقة فان الايثانول المنتج من السليولوز يمكن أن تتراوح فعاليته من حيث الطاقة بين ثلاثة وثمانية أمثال الايثانول المنتج من الذرة.

gaberbresha

هذا صحيح ،وقد لمست اهتمام الغرب بتحويل المواد السليولوزية إلى سكريات، وإذا أردت أن تحصل على منحة دراسية ذات مستوى عال هذه الأيام فعليك أن تقدم خطة علمية تحتوي على أفكار جديدة لتحويل المواد النباتية إلى سكريات قابلة للتخمر، وفي كتاب تقنيات الخمائر الذي شرفت باهدائك نسخة منه كل التفاصيل الخاصة بمحاولات الغرب المستمرة لتحويل مواد النبات إلى سكر، وقد حققوا نجاحاً محدوداً حتى الآن، لكن هناك مشاكل لم يمكن التخلص منها حتى الآن مثل وجود مواد وسطية مثل الفورفيورال الناتجة من المعاملة بالحامض والتي تعوق تخمر السكر المنتج.

Gaber Breisha فى 20 مايو 2011

Prof. Gaber Breisha

gaberbresha
بسم الله الرحمن الرحيم: أعدكم جميعاً أن أعمل جاهداً ليكون هذا الموقع مفيداً لكل من يريد أن يستمتع بالمعرفة، وأتمنى أن يشعرني هذا العمل أنني أديت دوري في الحياه، وأنني جدير أن أكون ضمن الذين كلفهم الله بعمارة الأرض وأقرر أنني لا أبتغي من وراء ذلك شيئ سوى أن يكون »

ابحث

تسجيل الدخول

عدد زيارات الموقع

472,770