مـــــــــلاس و کاربردهای آن در صنایع تخمیری

ملاس در زبان لاتین به معنی عسل است . از زمانی که بشر به زراعت نی شکر دست یافت، پساب قندریزی های خودرا به نام ملاس می شناخت . در گذشته ملاس شیرین تر ازامروز بود و به مصرف تغذیه ی انسانی می رسید . قند سفید نیزبه مصرف در مراسم رسمی و طبقات ویژه اختصاص داشت . ازقرن 14با توسعه ی قند سازی، ملاس به یک کالای تجاری تبدیل شد . از قرن 19نیز ملاس چغندر قند واردبازار شد و به رقابت با ملاس نیشکر پرداخت . ارزش ملاس تا آن جا بود که در سال 1812 بقای کارخانه های قند کاملا به نرخ فروش ملاس برای تهیه الکل و فاضلاب کارخانه های الکل سازی برای تهیه ی کربنات پتاسیم بستگی داشت .
با تاسیس اولین کارخانه ی قند ایران در سال 1274 هجری شمسی در کهریزک، ملاس تولید و به بازار عرضه شد اما این فراورده مورد توجه قرار نگرفت و به عنوان ضایعات محسوب شده و وارد فاضلاب می شد . ورود ملاس به مجاری فاضلاب باعث شد محیط زیست و رودخانه های اطراف کارخانجات قند نظیر رودخانه ی برف آباد در غرب به شدت آلوده شوند. اولین واحد قندگیری از ملاس در ایران ، در کارخانه ی قند شیروان و به روش استفن شروع به کار کرد . در سال 1340 دراین کارخانه از4000 تن ملاس تولیدی حدود 900تن شکر بدست آمد. از آن زمان به بعد استفاده از این روش برای جلوگیری از به هدررفتن قند ملاس مرسوم شد. همچنین کارخانجات قند به سوی تولید تفاله ی خشک با ملاس به عنوان علوفه ی دامداری و استفاده از ملاس در کارخانجات تولید الکل و خمیر مایه حرکت کردند. میزان تولید ملاس درکارخانجات چغندر قند 7-4درصد وزن چغندر مصرفی و در کارخانه های نی شکر 3.7-2.7 درصد وزن

انواع ملاس :
انواع ملاس های تولید شده در کارخانجات قند عبارت اند از:
1. ملاس کارخانجات نی شکری که شکرخام تولید می کنند.
2. ملاس کارخانجات چغندر قند.
3. ملاس تصفیه خانه هایی که شکر خام نی شکر را به شکرسفید یا قندتبدیل می کنند .
4. ملاس تصفیه خانه هایی که شکر خام چغندریا شکر سفید چغندر را به قند تبدیل می کنند .
5. ملاس کارخانه هایی که قند گیری از ملاس دارند .
ترکیبات ملاس :
عوامل مختلفی بر ترکیبات ملاس موثرند از جمله : نوع و واریته چغندر، شرایط کشت چغندر، کیفیت و وضعیت نگهداری چغندر، منطقه ی جغرافیایی، چگونگی و نحوه ی فرایند در کارخانه و عوامل مختلف دیگر .
مقدار کربوهیدارت ها 3% بیان شده است که منظور کربوهیدرات های غیر ساکارزی می باشد ، برای مثال مونوساکارید هایی مانند قندهای اینورت ( حدود 1%) و دی ساکارید های غیرساکارزی ( حدود 0.5%) و تری ساکارید ها مانند رافینوز (حدود 1.5 %) . سایر مواد آلی درحدود 6.9% بیان شده است ، این مواد شامل مواردی مانند کولین ،مواد حاصل از شکسته شدن آلبومین ها ، مشتقات پکتین ، کاراملها و باقیمانده ی مواد ضد کف و مواد رسوب دهنده و سایر مواد افزودنی که درمراحل فرایند به منظور های مختلف استفاده شده اند و مقداری از آن ها در نهایت به ملاس وارد شده است .
کاربرد های ملاس :
ملاس تولیدی در جهان به بیش از 35میلیون تن و درایران به بیش از 320 هزار تن در سال می رسد با توجه به ترکیبات ملاس ، این ماده به عنوان منبع خوبی از مواد قندی ، مواد ازت دار و ترکیبات معدنی به حساب می آید و امروزه مصارف بسیار متنوعی برای آن وجود دارد. این مصارف را در سه بخش می توان مورد بررسی قرار داد :
• مصارف مستقیم ملاس : خوراک دام ، مصرف ملاس به عنوان کود ، به عنوان سوخت ، برای شکل دادن ویا ایجاد رنگ در مواد و خوش طعم کردن غذا ، تولید مرکب مشکی ، مصرف ملاس به عنوان خوراک انسان ، کاربرد ملاس درسیستم¬های قندگیری از ملاس ، تهیه بتائین
• مصارف ملاس در صنایع تخمیری
• سایر مصارف ملاس
استفاده های ملاس در صنایع تخمیری:
1. تهیه الکل اتیلیک و اسید استیک
تولید مواد مذکور از مهم ترین کاربردهای ملاس در صنایع تخمیری است. معمولا به این روش عمل می¬شود که ملاس را تا بریکس 25 درصد رقیق کرده و در درجه حرارت 20 تا 25 درجه سانتی¬گراد به آن مخمر (Saccharomyces cerevisiae ) می¬افزایند که پس از مرحله تخمیر و تقطیر ، از هر تن ملاس حدود 250 تا 280 لیتر الکل اتیلیک به دست می¬آید.
در برزیل روزانه حدود 200 هزار بشکه الکل تولید می¬شود که جهت سوخت مورد استفاده قرار می¬گیرد. از الکل تولید شده می¬توان در شرایط هوازی و با استفاده از باکتری (Acetobacter) اسید استیک یا سرکه تولید کرد.

2. تهیه خمیر مایه نانوایی ( Bakers Yest)

نخستین بار در سال 1895 از ملاس برای تولید خمیر مایه استفاده شد، برای این منظور ابتدا بایستی مکمل-هایی مانند نمکهای آمونیوم و فسفات و گاهی منیزیم به ملاس ( بخصوص ملاس نیشکر) افزوده شود. میکروارگانیسم¬های مورد استفاده در این مورد Saccharomyces cerevisiae است، اما با تنظیم شرایط فرایند، سعی می¬شود که کمترین مقدار الکل و بیشترین تعداد سلول مخمر تولید شود. سپس با جداسازی و خشک کردن مخمرها، خمیر مایه بدست می¬آید.
3. تهیه اسید گلوتامیک
این اسید اغلب به صورت نمک منو سدیم گلوتامات (MSG) و به عنوان ماده افزودنی تشدید کننده ی طعم در صنایع غذایی کاربرد دارد . میکروارگانیسم مورد استفاده جهت تولید این ماده از ملاس Brevibacterium spp می باشد ، برای تولید یک تن گلوتامات حدود 3.5 الی 4 تن ملاس مصرف می شود .
4. تولید اسید سیتریک
اسید سیتریک را می توان از تخمیر ملاس با به کارگیری گونه هایی از قارچ ها مانند Aspergillus spp و Aspergillus niger بدست آورد . در این مورد برای تولید یک تن اسید سیتریک حدود سه تن ملاس مصرف می شود.
5. تولید پروتئین تک یاخته (single cell protein )
میکروارگانیسم هایی نظیر انواع زیر در صنایع تخمیری تولید پروتئین تک یاخته قابل استفاده اند :

Kluyveromyces fragilis
Saccharomyces cerevisiae
Candida utilis
Aspergillus terreus
Cladosporium herbarium

با تکثیر میکروارگانیسم¬های مذکور در طی فرایند، توده عظیم سلولی به وجود می¬آید که تا 50 درصد از وزن بدنشان را پروتئین تشکیل می¬دهد. این سلول¬های میکروبی را می¬توان پس از جداسازی و خشک کردن، به عنوان مکمل در جیره غذایی دام و یا انسان به کار برد.

6. تولید لایزین از ملاس
لیزین اسید آمینه¬ای ضروری است که برای تکمیل جیره¬های غذایی که قسمت عمده آنها را غلات تشکیل می-دهد، استفاده می¬شود زیرا غلات از نظر این اسید آمینه با کمبود مواجه هستند. برای تهیه لیزین از ملاس، میکروارگانیسمی به نام Corynebacterium glutamicus ATCC 13032 به کار می¬رود که طی واکنش¬های بیوشیمیایی، لیزین تولید می¬کند.
7. تهیه دکستران
درکارخانه های قند نیشکر، از تاثیر آنزیمی به نام (D- Glucopyranozyl transferase) بر روی مواد قندی شربت، دکستران بوجود می آید. این آنزیم معمولا توسط نوعی باکتری به نام Leuconostoc mesenteroides ایجاد می شود. قسمتی از دکستران تولید شده تا مراحل آخر فرایند باقی مانده و در نهایت وارد ملاس می شود که به روش های مختلف از ملاس جدا می گردد.
8. تولید چربی از ملاس
در کوبا از تخمیر ملاس بوسیله میکروارگانیسم هایی مانند Lipomyces lipoferase مواد چربی بدست می آید که می تواند در تولید کرم های آرایشی و پماد های بهداشتی و دارویی بکار رود.
9. تولید اسید لاکتیک
اسید لاکتیک در صنایع غذایی برای بهبود عطر و طعم و جهت استفاده از خاصیت نگهدارنده آن کاربرد دارد. در تولید اسید لاکتیک از ملاس در صنایع تخمیری، ابتدا غلظت مواد قندی در ملاس را به حدود7 تا 15 درصد رسانده و میکروارگانیسم مورد نظر برای انجام تخمیر (Lactobacillus delbrueckii ) را به آن می افزایند. عمل تخمیر به مدت 2 تا 8 روز در دمای 30 تا 50 درجه سانتی گراد و pH حدود 4تا 7 صورت می گیرد و با راندمان 62.5درصد اسید لاکتیک تولید می شود.
10. تولید استن و بوتانول
با استفاده از کشت میکروبی Clostridium saccharobutylicum می توان طی مراحل تخمیر موادی مانند استن و بوتانول را تهیه کرد.

مـــــــــلاس و کاربردهای آن در صنایع تخمیری

مطالب مشابه :

کاربردهای ملاس

مقاله : مـــــــــلاس و کاربردهای آن در صنایع تخمیری

مـــــــــلاس و کاربردهای آن در صنایع تخمیری

فرآیند تولید اتانول از ملاس

مقاله ای در مورد تولید میکروبی لایزین با استفاده از آب پنیر و ملاس

کاربرد مخمر در تولید خوراک دام -طیور و آبزیان