أبحاث تقانات التخمير المحلية

وقد قدمت في الندوة العديد من البحوث العلمية الهامة اقتصادياً والهامة من باب توطين التقانات محلياً لتطوير الصناعات الغذائية والدوائية.

قدم الدكتور ياسر البكري بحثاً بعنوان «تقنيات التخمير وعمليات زيادة الإنتاج»

تحدث فيه عن التخمر الذي هو الوسيلة لإنتاج الأنزيمات للأغراض الصناعية. 

ينطوي التخمير على استخدام عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة، تتضمن البكتيريا والخميرة والفطريات لإنتاج مجموعة مختلفة من الأنزيمات. من الناحية الفنية، تصنف عمليات التخمير إلى طريقة التخمير بالحالة المغمورة Submerged Fermentation    وطريقة التخمير بالحالة الصلبةSolid State Fermentation  . تكون عادة إنتاجية الأنزيم أعلى مع التخمير بالحالة الصلبة مقارنة مع التخمير بالحالة المغمورة. تصنف عمليات التخمير وفقاً لطريقة التشغيل إلى ثلاثة نماذج: عمليات التخمير المغلقة Batch Fermentation والمستمرة   Continuous Fermentation والنصف مغلقة Fed-batch Fermentation  .

الكسيلاناز في صناعة الطاقة

تم تقييم إنتاج أنزيم الكسيلاناز للفطر  Penicillium canescens باستخدام تقنيتي التخمير المغمورة والصلبة في الدوارق.  وتم اختبار نموذجي التخمير Batch وContinuous في المخمر. أشارت النتائج في الزراعة المغمورة إلى إمكانية الحصول على إنتاجية أفضل لهذا الأنزيم (740 وحدة أنزيمية/غ/يوم) على تبن الشعير مقارنة مع المخلفات الصناعية والزراعية الأخرى (تبن العدس، تبن القمح، نخالة، تفل زيتون، كسبة قطن). 

وكانت إنتاجية أنزيم الكسيلاناز في الزراعة الصلبة على تبن الشعير أعلى إنتاجية للأنزيم (373 وحدة/غ/يوم). كانت إنتاجية إنزيم الكسيلاناز في تقنية التخمير المغمورة أكثر بحوالي 2 مرة تقريباً عما هي عليه في تقنية التخمير الصلبة. كان الإنتاج الأمثل لأنزيم الكسيلاناز في تقنية التخمير المعمورة (326 وحدة كسيلاناز/مل) على تبن الشعير (3% وزن/حجم) كمصدر كربوني وسلفات الأمونيوم (0.2 % وزن/حجم) كمصدر نتروجيني بعد 5 أيام من الزراعة.

في المخمر، كانت إنتاجية أنزيم الكسيلاناز بعد 96 و168 ساعة من الحضانة 1.31 و0.46 وحدة/مل/سا على التوالي في نموذج التخمير المغلق و3.46 وحدة/مل/سا في نموذج التخمير المستمر.

الطحالب كمصدر صناعي

كما قدم كل من م. حسام عكو، د. عدنان علي نظام، د. محمد نداف، د. فواز العظمة بحثهم بعنوان «تأثير درجة الحرارة وتركيز الآزوت في نمو الطٌحلب Scenedesmus dimorphus في المفاعل الحيوي بالطريقة غير المستمرة.» تحدث فيها عن الطحالب التي هي أحياء ذاتية التغذية شبيهة بالنباتات ذات بنية بسيطة، تنمو بشكل طبيعي في البيئة المائية، تستعمل الطحالب غذاءً ودواءً للإنسان والحيوان والطيور والأسماك، كما تؤدي دوراً رئيسياً في تجديد الأكسجين. 

وتستعمل كمصادر للصبغات والمثبتات الطبيعية، وفي معالجة مياه الصرف الصحي وتنقيتها من المعادن الثقيلة وحديثاً بدأ استعمالها لإنتاج الوقود الحيوي الذي يتوقع أن يكون أحد بدائل الطاقة في المستقبل القريب. 

تشمل الطحالب العديد من الأنواع المختلفة في خصائصها وتركيبها الكيميائي ويعد النوع S.dimorphus التابع للجنس Scenedesmus المنتشر في البحيرات والسدود السورية من أهم الأنواع لما يتميز به من محتواه العالي من اللبيدات والكربوهيدرات.

يتأثر نمو الطحالب وبالتالي حجم الكتلة الحيوية المستحصل عليها بدرجة الحرارة وشدة الإضاءة ونسبة غاز ثنائي أكسيد الكربون وكمية ومصدر المغذيات في وسط النمو وبخاصة النتروجين ونسبة الأملاح وقيم ال pH.

اعتماداً على ما سبق كانت دراستنا الهادفة إلى تحديد أفضل درجات الحرارة وتراكيز النترات في وسط التنمية خلال فترة الإكثار للنوع S. dimorphus للحصول على أعلى معدل نمو وكتلة حيوية تستخدم لأغراض غذائية أو صناعية، حيث بينت النتائج أن درجة الحرارة المثالية للنمو وتراكم الكتلة الحيوية هي 25 oC في حين أن تركيز نترات الصوديوم لم يكن له تأثير على الكتلة الحيوية ضمن المجال (0.1-0.4غ/ل).

توصيات حول تقانات التخمير

إحداث شبكة بحثية على مستوى سورية للمهتمين ببحوث التخمير واستثمار نتائجها.

تشجيع الصناعات الدوائية والغذائية على الاستفادة من نتائج بحوث التخمير القابلة للتطبيق في إنتاج الإنزيمات والفيتامينات والأغذية والعصائر وغيرها.

وضع دراسات جدوى اقتصادية لمشاريع البحوث لنقل نتائجها إلى حيز التطبيق.

تطوير استخدام عصارة الذرة البيضاء السكرية كبديل أو رديف في إنتاج خميرة الخباز والكحول الطبي.

تطوير استخدام بكتريا Zymomonas في إنتاج الكحول الطبي بناء على نتائج الأبحاث المتوفرة.

الاهتمام ببحوث التحسين الوراثي للسلالات الطبيعية لزيادة إنتاجها بطرائق الانتخاب والتطفير والتحوير الوراثي.

الاهتمام ببحوث إنتاج الطحالب للحصول على مواد مفيدة في الغذاء والعلف والطاقة الحيوية.

استخدام الاهتضام اللاهوائي لتوليد الغاز الحيوي من الفضلات العضوية (حمأة الصرف الصحي-فضلات الزراعة والصناعات الغذائية).