ضایعات مفید خرما

20 درصد خرمای جهان در ایران تولید می شود، اما 30 درصد از این محصول کشاورزی به دلیل آفات و امراض گیاهی از میان می رود.
کد خبر: ۱۱۴۴۲۹

در نتیجه سهم بزرگی از خرمای ما یا با عنوان خرمای تجاری درجه پایین به بازار عرضه می شود یا ضایعات محسوب می شوند ؛ در حالی که پژوهشگران گروه بیوتکنولوژی دانشکده مهندسی دانشگاه صنعتی امیرکبیر با استفاده از همین ضایعات و برای کاربرد در صنایع نفت و حفاری و همچنین مواد غذایی ، بیوپلیمری با نام زانتان تولید کرده اند.
در گروه بیوتکنولوژی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر برای اولین بار امکان تبدیل خرمای ضایعاتی به این پلیمر ارزشمند فراهم شده است. براساس آمار FAO تولید کلی خرما در سال 2002 حدود 5.4 میلیون تن بوده که 65 درصد این مقدار در منطقه خلیج فارس و 35 درصد آن در آفریقا تولید شده است. محصول خرمای ایران در تمام انواع خشک ، نیمه خشک و تازه در سال میلادی کشاورزی 1999تا 2000 بیش از یک میلیون تن بوده و کشور ما با تولید 20درصد از کل خرمای جهان ، اولین تولیدکننده خرما در جهان است. تمرکز تولید این محصول در ایران در 180 هزار هکتار از نخلستان های استان کرمان ، بوشهر، خوزستان ، فارس ، سیستان و بلوچستان ، یزد، کرمانشاه ، هرمزگان و سمنان است. 30 درصد از خرمای تولیدی به دلیل آفات و امراض گیاهی قابل عرضه به بازار نیست که در حقیقت جزو ضایعات خرما محسوب می شود؛ همچنین عوامل دیگری نیز مانند شیره زدن خرماها، گذشت زمان ، لهیدگی هنگام برداشت و پس از آن ، کرم خوردگی پیش و پس از برداشت ، ضایعات ناشی از بسته بندی و عوامل اجتناب ناپذیر بر درصد نهایی خرماهای ضایعاتی و غیرقابل فروش و عرضه در بازار به عنوان خرمای خوراکی می افزاید. با توجه به مقدار بالای تولید خرما در کشور و در نظر گرفتن ضایعات آن ، می توان خرما را به عنوان ماده اولیه مهمی در بسیاری از صنایع تبدیلی به عنوان محیط کشت صنعتی به شمار آورد.
به گفته مهندس ادریس طاهر، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر هدف از انجام طرح تولید زانتان از ضایعات خرما در نظر گرفتن یک محیط کشت صنعتی ارزان قیمت و مناسب و بهینه کردن آن برای تولید نیمه صنعتی این پلیمر است ؛ البته مطالعات جانبی دیگری نیز در حد آزمایشگاهی روی برخی منابع دیگر صورت گرفته است.
طاهر می افزاید: در میان پسابها، ضایعات کشاورزی و مواد مختلف دیگری که به عنوان محیط کشت صنعتی بررسی شدند، شیره خرما را به عنوان مورد جالبی یافتیم که اولا دارای خواص مطلوبی برای تولید زانتان بود و در ثانی تاکنون در سطح دنیا مورد بررسی قرار نگرفته بود و برای اولین بار در این طرح مورد بحث و کنکاش قرار می گرفت و در نهایت می توان آن را یک محیط کشت صنعتی و بومی مناسب برای تولید این پلیمر در کشورمان به حساب آورد. محیط کشت صنعتی انتخاب شده ، شیره خرمای حاصل از خرماهای ضایعاتی است ؛ چرا که میوه خرما دارای انواع مواد قندی است و به طور میانگین 70 75 درصد مواد تشکیل دهنده خرما مواد قندی هستند و کربوهیدرات های موجود در شیره خرما عمدتا شامل قندهای احیاشونده نظیر گلوکز، فروکتوز و مقدار کمی ساکارز است.

پلیمری طبیعی


در این طرح بنابر دلایل ذکر شده ، از شیره خرمای ضایعاتی به عنوان محیط کشت صنعتی استفاده شد. طاهر درباره مراحل کار می گوید: با توجه به مطالعات و همچنین کارهای صورت گرفته در مقالات در ارتباط با اثر متغیرهای مختلف بر تولید زانتان در محیط کشتهای مختلف ، تاثیر غلظت 3 شاخص منبع فسفری ، منبع قندی و منبع نیتروژنی بر میزان تولید، مهمتر از دیگر موارد تشخیص داده شد و آزمایش ها را با در نظر گرفتن این 3 متغیر و همچنین ثابت در نظر گرفتن PH و دما در حالت بهینه خود با استفاده از طراحی آزمایش های روش CCD انجام دادیم. دلیل انتخاب این روش از میان طرحهای آماری موجود قابلیت های بالا و توانایی آن در پاسخگویی به انتظارات مطرح در پروژه است. در مرحله اول ، آزمایش را بدون اضافه کردن مواد کم مقدار به محیط کشت صنعتی شیره خرمای ضایعاتی انجام دادیم که میزان زانتان تولیدی ناچیز بود، لذا مرحله دوم آزمایش ها یا مرحله اصلی را با اضافه کردن مواد کم مقدار به محیط کشت انجام دادیم که نتایج به دست آمده مطلوب و راضی کننده بود.
خرما به عنوان محیط کشت صنعتی در اختیار باکتری قرار داده شد که در 24ساعت اول شاهد تولید توده سلولی هستیم و در 48ساعت بعدی با متوقف شدن رشد سلولی ، تولید محصول آغاز می شود که پس از اتمام فرایند تخمیر، نوبت به جداسازی محصول می رسد. دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، نوآوری طرح خود را در استفاده از روشهای CCD از زیرشاخه های روش RSM برای بهینه سازی و افزایش زانتان تولیدی برای نخستین بار در سطح دنیا می داند. درباره ویژگی های منحصر به فرد این پلیمر نیز به حلالیت بالای آن در آب سرد و گرم ، سوسپانسیون کنندگی نگهداری و عامل افزایش دهنده ویسکوزیته اشاره می کند. طاهر در پایان درباره زمینه های کاربرد این بیوپلیمر میکروبی در صنایع غذایی و نفت که عمده ترین بخشهای مصرف کننده این محصول هستند، می گوید: بیوپلیمر زانتان برای بهبود طعم غذا، افزایش ویسکوزیته و همچنین نگهدارندگی آن بدون ایجاد هیچ گونه رنگ و طعم خاص و در صنعت نفت به منظور افزایش بازیافت نفت و نیز در فرمولاسیون گل حفاری کاربرد دارد.

ویژگی های صمغ زانتان


طبق بررسی های انجام شده مشخص شده است که صمغ زانتان ماده ای غیرسمی و غیرحساسیت زاست که اثری بر پوست و چشم ندارد. به همین دلیل به عنوان ماده افزودنی غذایی بدون محدودیت در مقدار، در صنایع غذایی ، دارویی و بهداشتی به صورت گسترده ای مصرف می شود. همچنین به دلیل خصوصیات جالب و منحصر به فرد دیگری که این پلیمر دارد، بسته به میزان ناخالصی های همراه زانتان و کیفیت آن ، این صمغ به 2دسته خوراکی و صنعتی تقسیم می شود که نوع خوراکی آن از خلوص بیشتری برخوردار است و در صنایع غذایی و بهداشتی استفاده می شود و صمغی که به دلیل روش تولید و استخراج ، دارای ناخالصی بیشتر و خلوص کمتری است در صنایع دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.
طاهر درباره کاربرد صمغ زانتان با درجه صنعتی (غیرخوراکی) می گوید: حجم مصرف سالانه پلی ساکاریدهای میکروبی در حال افزایش است و درخصوص صمغ زانتان رشد مصرف سالانه به طور متوسط 7 درصد است. در بسیاری از کاربردها، ما از صمغ به عنوان سوسپانسیون دهنده استفاده می کنیم ولی می تواند نقش کنترل ویسکوزیته ، تشکیل ژل و انعقاد را هم داشته باشد. صنعت نفت ، مواد شیمیایی کشاورزی ، تغذیه دام ، صنایع رنگ ، چاپ و نساجی ، لعاب سرامیک ، پاک کننده ها و سیالات انفجاری تنها بخشی از این کاربردها هستند. ضمن آن که بنا به خواص ویژه ، صمغ زانتان در صنایع کاغذسازی ، چسب ، مرکب سازی و غیره استفاده می شود. همچنین در داروسازی از صمغ زانتان با خلوص زیاد برای پوشش دادن قرصها و سوسپانسیون کردن شربت های دارویی استفاده می شود. در رابطه با ایمنی صمغ زانتان هم تحقیقات گسترده ای صورت گرفته است ؛ به طوری که 19مارس 1969، FDA صمغ زانتان را تحت عنوان افزودنی های مجاز به مواد غذایی بدون هیچ گونه محدودیتی از لحاظ مقدار معرفی کرد. اصولا افزودن پلی ساکاریدها به مواد غذایی به منظور تغلیظ کردن ، ایجاد ژل و استفاده از خواص کلوئیدی آنهاست. همچنین در آن دسته از مواد غذایی که باید منجمد و مجددا ذوب شود، از پلی ساکاریدها به منظور کنترل تشکیل و ابعاد کریستال های یخ استفاده می شود. صمغ زانتان در صنایع مختلف غذایی به عنوان یک ماده چند منظوره پایدارکننده ، تغلیظکننده ، و کمک پروسس پذیرفته شده است. برخی کاربردهای ویژه غذایی صمغ زانتان هم شامل فیلینگ محصولات آردی ، غذاهای کنسروی ، مخلوطهای پودری ، سس سالاد، انواع سس و عصاره گوشت و محصولات لبنی می شود.


بهاره صفوی
newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها