تصنيع الإيثانول من حبوب الذره: 5- تابع الخمائر المستخدمة

طين الخميرة

تستخدم الخمائر النقية غير المجففة لإنتاج الإيثانول بغرض استخدامه كوقود. ومن الممكن استخدام الخمائر الناتجة المتخلفة عن صناعة المشروبات الكحولية لهذا الغرض، حيث أن تواجدها يعتبر ميسر على مدار السنة. وقد كانت فكرة استخدام خمائر المشروبات الكحولية غير مقبولة بسبب اعتقاد العلماء أن هذه الخمائر ليس لها القدرة على التكيف مع تركيزات الإيثانول العالية وأن لها حيوية منخفضة، ولكن الأبحاث كشفت أن انخفاض حيوية خمائر المشروبات الكحولية وكذلك انخفاض تكيفها مع تركيز الإيثـانـول العـالي يـرجـع إلى طبيعــة تركيـب بيئـة إنتاج المشروبات الكحوليـة وليس إلى سبب وراثـي أو فسيولوجي في هذه الخمائر. وعلى أية حال فقد أكد العلماء أنه بسهولة يمكن إعادة تنشيط هذه الخمائر حتى ولو كانت منهكة بعد قيامها بإنتاج المشروبات الكحوليـة. ومن نـاحيـة أخـرى فـإن هنـاك عدد قليـل من مصانع إنتاج الإيثانول تقوم بإكثار خمائرها الخاصة كما تقوم بتنميتها لبضعة ساعات قبل بداية التخمر وذلك بغرض أقلمتها على ظروف التخمر.

وهذا الإكثار الخاص الذي تقوم به بعض المصانع يتطلب عناية شديدة من حيث التعقيـم ، ومراعاة ظروف التنمية وخصوصاً الأكسجين، والتأكد من مدى نقاء اللقاح نفسه ، أي أنه لابد من الأخذ في الاعتبار التحكم الشامل في جودة إنتاج اللقاح. وحيث أن تكلفة استخدام الخمائر الجافة النشطة هي  بضعة سنتات بالنسبة لكل جالون إيثانول يتم إنتاجه فإنه من المتوقع أن المصانع الكبيرة فقط هي التي يمكن أن توفر مبالغ ذات قيمة من عملية تنمية لقاحاتهم بأنفسهم، وبالطبع لابد من استخدام بيئة معقمة في المراحل الأولى لعملية الإكثار بالإضافة إلى توفر تكنولوجيا النظافة الداخلية للمكان وتعقيم الخزانات وخطوط النقل. أي أنه لابد من توفر خبرات مدربة جيداً في مجال الميكروبيولوجي للقيام بهذا العمل.

معدل التلقيح

يتراوح معدل التلقيح في كل الأحوال من 1 إلى 5% (حجم/حجم) ولذلك فإن أطنان عديدة من  الخمائر قد تكون مطلوبة بالنسبة لمصانع الإيثانول الكبيرة. وعند استخدام مزارع خمائر نقية يتم تحضيرها  بواسطة المنتجين فهناك نقاط أخرى غير التي ذكرت يجب أن تؤخذ في الاعتبار وهي :

1-    تركيز الخلايا في اللقاح يجب أن يكون في حدود 5 ´ 810/مل.

2-    تركيز الملوثات سواء أكانت خمائر برية أو بكتيريا يجب أن يكون أقل من خلية /1000خلية خميرة.

3-    يجب ألا يقل عدد خلايا الخميرة الحية في اللقاح عن 85% .

4-    يجب أن يكون هناك إمكانية تعبئة اللقاح في عبوات خاصة .

5-    يجب أن تتوفر إمكانية غسيل الأوعية التي يصعب تعقيمها حراريا بالحامض .

6-    يجب تدريب العاملين في هذا المجال مع ضمان وجود أخصائي ميكروبيولوجي .

وليس من الشائع إعادة استخدام اللقاح مرة أخرى في مشاريع إنتاج الإيثانول للوقود وذلك بسبب عدم التأكد من ارتفاع نسبة الحيوية في الخلايا التي تنخفض بسبب درجات الحرارة المرتفعة وبسبب احتواء الخلايا على كمية من الإيثانول .