بخشی از مقاله
چکیده
در این بررسی اثر محرک جیبرلیک اسید و سبوس برنج در تولید اتانول با استفاده از ملاس و شربت نیشکر بعنوان سوبسترا مورد مطالعه قرار گرفت.
ساکارومایسس سرویزیه و کاندیدا تروپیکالیس در این بررسی مورد استفاده قرار گرفتند. تخمیر ملاس و شربت نیشکر تکمیل شده با ٨/٠ – ٤/٠ % سبوس برنج و ppm ٤-١ جیبرلیک اسید که با ساکارومایسس سرویزیه آغشته شده اند ، بصورت مشخصی نسبت به کنترل بالاتر بوده و الکل بیشتری تولید گردید. این نتایج بدست آمده با یکدیگر قابل مقایسه بودند اما بطور قابل مقایسه ای با کنترل تفاوت دارند. تمامی این تیمارها حاکی از تولید الکل به میزان ١% بالاتر از میزان مورد انتظار بود.
تولید الکل توسط ملاس تکمیل شده با ٨/٠ % سبوس برنج که با ساکارومایسس سرویزیه آغشته گردیده است برابر ٥/١٠ % بود که راندمان تخمیر آن برابر ٩٥/٩٤ % می باشد ، از طرف دیگر اضافه نمودن ppm٢ جیبرلیک اسید تولید ٧/٩ % الکل با راندمان تخمیری برابر ٣٠/٨٨ % می کند.
اضافه نمودن شppm٢ جیبرلیک اسید و ٨/٠ % سبوس برنج ، تولید الکل را با استفاده از ملاس و شربت نیشکر بعنوان سوبسترا ، تسهیل نموده و تولید آن را افزایش میدهد. افزایش در میزان تولید الکل بیش از میزان کنترل - شاهد - با استفاده از سبوس برنج و جیبرلیک اسید به عنوان مکمل غذایی در ملاس و شربت نیشکر به ترتیب در حدود ٢٥-١٠ % ، ٢٩-٢٠ % ، ٢٠-١٥ % و ١٣-٧ % می باشد.
کلمات کلیدی: جیبرلیک اسید، سبوس برنج، اتانول، ملاس و شربت نیشکر، ساکارومایسس سرویزیه، کاندیدا تروپیکالیس
مقدمه
همواره هدف هر شرکت تولید کننده مواد تقطیری این است که با اقتصادی ترین روش به بازده بالایی از الکل در هر فرآیند تخمیر دست پیدا کند. میزان راندمان الکل به مقدار زیادی به بازده تخمیر وابسته است. بازده تخمیر عبارت است از نسبت واقعی الکل تولید شده به میزان مورد انتظار مبنی بر محتوی شکر مواد اولیه. از لحاظ تئوری میزان تولید الکل مورد نظر ٩٥ % می باشد ، که این اختلاف ٥% به جهت شکر مورد استفاده برای تولید و تکثیر سلولهای مخمر و تولیدات جانبی تخمیر می باشد. اما با این حال بازده اغلب شرکت های تقطیر کننده محلی در مجموع بین ٨٠ تا ٩٠ درصد می باشد. با ٩٥ درصدی که بعنوان حد بالای تولید مطرح گردید ، تقطیر کننده ها برای ٥ تا ١٠ درصد افزایش در راندمان تخمیر تلاش می کنند ، اما این موضوع به سازماندهی عوامل مختلفی نظیر دژ ، کنترل دما ، خصوصیات ﮊنتیکی سویه مخمر ، جمعیت سلول ها ، غلظت شکر - قند - ، حضور فاکتورهای رشد و راندمان تقطیر بستگی دارد. بر اساس ادعای اغلب تقطیر کننده های شهری بعد از سازماندهی صحیح اغلب فاکتورهای ذکر شده در فوق ، عامل محدود کننده ، خصوصیات سویه مخمر در حضور عوامل رشد می باشد. مطالعات انجام گرفته بر روی شکر و محصولات جانبی آن ، اغلب با استفاده از الکل تولیدی توسط مخمر ، که نتایج رضایت بخشی در راندمان تولید الکل دارد ، انجام می گیرد. یکی از راههای نگهداری قابلیت تخمیری این مخمرها جهت تولید الکل خالص ، آزمایش برخی از عوامل رشد است که تخمیر اتانول را تسهیل می نماید. در نتیجه این بررسی با اهداف ذیل انجام گرفت :
١- تحقیق در مورد اثر سبوس برنج و جیبرلیک اسید در تولید الکل از ملاس و شربت نیشکر. ٢- سنجش میزان راندمان تخمیر.
مروری بر نوشته ها
چندین روش به منظور بهبود در تخمیر اتانول انجام گردیده است که یکی از آنها تخمیر با استفاده از جمعیت بیشتری از سلولها به قصد تسریع در عمل تخمیر می باشد. تخمیر اتانول بطور گسترده ای تحت تأثیر غلظت قند در محیط ، توانایی تخمیر مخمر در تولید الکل و حضور فاکتورهای رشد می باشد. بسیاری از محققین مشاهده کردند که جیبرلیک اسید و سبوس برنج ، موادی هستند که اثرات محرکی بر تولید الکل دارند.
حال میدانیم که جیبرلیک اسید اثری محرک بر میزان تخمیر مخمر دارد و همچنین سبوس برنج نیز میزان تخمیر اتانول را افزایش داده و مواد غذایی را که رشد مخمر را در حین فرآیند تقویت می کند ، فراهم می آورد
در سال ١٩٣٩ توانستند جیبرلیک اسید را به عنوان ماده ای کریستالی که موجب رشد زیادتر اجزای گیاهان می گردد ، جداسازی نمایند. جیبرلیک اسید همانند هورمون رشد در گیاهان نابالغ که بیشتر و بیشتر بصورت ویژه در اغلب اجزای مهم و اختصاصی گیاهان، همچون قسمت های گلدار، برگهای جوان و دانه های در حال رشد عمل می نماید.
از برخی مطالعات چنین می توان دریافت که اضافه کردن مقدار کمی از سبوس برنج ، میزان تخمیر اتانول را افزایش می دهد. اضافه نمودن ٢/٠ % - بَح - سبوس برنج به ملاس حاوی ٢٠ % - بَح - کل شکر ، باعث می گردد که در چنین محیطی پس از ٣٠ ساعت گرماگذاری در ٣٠ درجه سانتیگراد در مقایسه با محیطی که سبوس برنج در آن وجود ندارد ، ٢/١ % - بَح - اتانول بیشتری تولید می گردد. سبوس برنج به عنوان یک ماده تسهیل کننده مؤثر در تخمیر اتانول می باشد.
بنظر می رسد که ملاس حاصل از فرآیند کربناسیون از لحاظ برخی مواد و عناصر مغذی همچون منگنز ، منیزیم ، فسفر محلول و ویتامین های گروه B دچار کمبود باشد و به اندازه کافی نمی تواند از رشد مخمرها پشتیبانی نماید ، بنابراین راندمان تولید اتانول کاهش می یابد. اضافه کردن ١% - بَح - سبوس برنج به محیط می تواند تعداد مخمرها را سه برابر نسبت به قبل از آن افزایش دهد .اضافه نمودن ٤/٠% - بَح - سبوس برنج ، جهت تقویت رشد مخمر تا بیش ازکطأصئأط ئعَئئکط ١٠٨/١ در محیط کافی می باشد.
بررسی روش ها
از میان پنج سویه مخمر غذایی که در قسمت تحقیقات آزمایشگاه شکر و محصولات جانبی آن نگهداری می شدند ، کاندیدا تروپیکالیس در فرآیند سازش با محیط از خود واکنش مثبت نشان داده و توانست با محیط سازگاری خوبی پیدا کند.
بنابراین کاندیدا تروپیکالیس ، در حالیکه سایر سویه ها تولید بیومس کرده بودند ، راندمان خوبی از الکل نشان داد. در یک بررسی بواسطه هصپئطهه هع ک2 هطکطهطأAz ئهطصغکه ، ساکارومایسس سرویزیه در برخی از فرآیندهای مشابه ، مورد مطالعه قرار گرفت و توانست مقادیر بالایی الکل تولید نماید. ساکارومایسس سرویزیه ، سویه ای است که اغلب توسط تقطیر کننده های محلی مورد استفاده قرار می گیرد.
آماده سازی مواد اولیه
١- ملاس
نمونه ای از ملاس را وزن کرده و با آب مقطر رقیق می کنیم تا محلولی از ملاس با بریکس ١٨ تهیه گردد. میزان درصد کلی شکر اولیه ملاس بر اساس دستور کار Aحقسهع تعیین می گردد.
