م 4 منتجات PDF

‫الفصل الراب‬ ‫تطبيقات استخدام الشرش فى انتاج بعض املركبات الحيويه‬ ‫إنتاج امليثان من الشرش‬ ‫‪-1‬‬ ‫انتاج االيثانول من الشرش‬ ‫‪-2‬‬ ‫انتاج البيوتانول...

‫الفصل الراب‬ ‫تطبيقات استخدام الشرش فى انتاج بعض املركبات الحيويه‬ ‫إنتاج امليثان من الشرش‬ ‫‪-1‬‬ ‫انتاج االيثانول من الشرش‬ ‫‪-2‬‬ ‫انتاج البيوتانول من الشرش‬ ‫‪-3‬‬ ‫انتاج حامض الستريك من الشرش‬ ‫‪-4‬‬ ‫انتاج سكرالالكتولوزمن الشرش‬ ‫‪-5‬‬ ‫إنتاج الزانثان من الشرش‬ ‫‪-6‬‬ ‫في إنتاج مواد تعتمد علي التخمير البيولوجي‬ ‫الدرس العملى الرابع‪ :‬األستفاد من ال ر‬ ‫‪42‬‬  ‫استخدام الشرش فى انتاج بعض المركبات الحيوية‬ ‫‪Usage of Whey in production of some bio compounds‬‬ ‫يعتمد إنتاج العديد من المركبات الحيوية على عمليات الفصل والتكثيف واالستخالص أو التخمير ‪.‬وقد ات ت الدلاسات الحديوة نحو االستفادة ما‬ ‫ناعة األلبان قيمة غذائية وكمية‪.‬‬ ‫الشرش ولاشح اللبا باعتبالهما ما أكور مخلفات‬ ‫وت ُع ّد هذه المواد ثروة غنية بالبروتينات والسكريات واألحماض األمينية والمعادن‪ ،‬م ّما ي عل ا واعدة ً في إنتاج مختلف المركبات الحيوية ذات‬ ‫االستخدامات الصيدلية والصناعية والغذائية‪.‬‬ ‫مميزات استخدام الشرش وراشح اللبن في إنتاج المركبات الحيوية‪:‬‬ ‫صا ومستدا ًما للمواد الخام‪.‬‬ ‫مصدلا لصي ً‬ ‫ً‬ ‫وفرة المادة الخام ‪:‬يتوفر الشرش ولاشح اللبا بكميات هائلة ما مصانا األلبان‪ ،‬مما ي عل ما‬ ‫ ‬ ‫القيمة الغذائية العالية ‪ :‬غنيان بالبروتينات والسكريات واألحماض األمينية والمعادن‪ ،‬وهي مكونات أساسية انتاج العديد ما المركبات‬ ‫ ‬ ‫الحيوية‪.‬‬ ‫التنوع ‪ :‬يمكا استخالص م موعة واسعة ما المركبات الحيوية ما الشرش ولاشح اللبا‪ ،‬بما في ذلك األحماض األمينية‪ ،‬واانزيمات‪،‬‬ ‫ ‬ ‫ومضادات األكسدة‪ ،‬والمواد المضادة للميكروبات‪.‬‬ ‫*االستدامة ‪:‬يُساهي استخدام الشرش ولاشح اللبا في ت ليل النفايات وتحسيا االستدامة البيئية لصناعة األلبان‪.‬‬ ‫ ‬ ‫إل ضمان استمرار ذه الصناعة عل المدى‬ ‫* ي سياق صناعة األلبان‪ ،‬تشير االستدامة إل مجموعة من الممارسات والمبادئ التي تهد‬ ‫الموارد ال بيعية أو التأثير سلبًا عل المجتمعات المحلية‪.‬‬ ‫ال ويل دون اإلضرار بالبيئة أو استنزا‬ ‫يوضح الشكل التخطيطي التالي الخطوات األساسية الستخالص المركبات الحيوية من الشرش وراشح اللبن‪:‬‬ ‫ يتي عمل ت با للبا للحصول علإل ال با والشرش‬ ‫ الشرش الناتج‪:‬‬ ‫‪ ‬يمر علإل ج از الترشيح الفائ لنحصل منه علإل مركز بروتينات الشرش‪.‬‬ ‫‪ ‬في بعض لمصانا يتي رف الشرش في البالعات او يسكب علإل األلض‪.‬‬ ‫‪ ‬يمكا بسترته لعمل مشروبات ما الشرش (‪.)whey drink‬‬ ‫‪ ‬يتي فرزه للحصول علي قشده الشرش والتي يتي ت ميا كميات كبيره من ا نيرا للكميات الكبيرة النات ة ما الشرش اثناء الصناعة‪.‬‬ ‫‪ ‬يمكا تركيز الشرش ثي ت فيفه لنحصل منه علإل شرش م فف او استخدامه في انتاج مركز بروتينات الشرش او نحصل منه علإل الالكتوز‪.‬‬ ‫‪ ‬يمكا تخمير الشرش لنحصل منه علإل الميوان او بعض الكحوليات مول كحول االيوانول او البيوتانول او بعض االحماض العضوية مول‬ ‫حامض الستريك او بعض الصموغ مول مغ الزانوان‪.‬‬ ‫‪43‬‬  ‫‪Landfill‬‬ ‫‪Disposal‬‬ ‫‪Land spread‬‬ ‫‪sewers‬‬ ‫‪Whey Drink‬‬ ‫‪pasteurization‬‬ ‫‪Whey cream‬‬ ‫‪whey Syrup‬‬ ‫‪Milk‬‬ ‫‪Cheese‬‬ ‫‪WHEY‬‬ ‫‪100.000 lbs‬‬ ‫‪Making‬‬ ‫‪90.000 lbs‬‬ ‫‪Dried whey‬‬ ‫‪Concentration‬‬ ‫‪WPC‬‬ ‫‪Whey‬‬ ‫‪Lactose‬‬ ‫‪permeate‬‬ ‫‪CHEESE‬‬ ‫‪UF‬‬ ‫‪84.000‬‬ ‫‪lbs‬‬ ‫‪Methane‬‬ ‫‪10.000 lbs‬‬ ‫‪SCP‬‬ ‫‪Fermentation‬‬ ‫‪Ethanol‬‬ ‫‪WHEY Protein‬‬ ‫‪Org - Acids‬‬ ‫‪CONCENTRATE‬‬ ‫‪Xanthan‬‬ ‫‪6000 lbs‬‬ ‫‪15% T.S‬‬ ‫استخدام الشرش فإل انتاج بعض المركبات الحيوية‬ ‫امثلة علي بعض المركبات الحيوية الناتجة من الشرش‪:‬‬ ‫‪.1‬انتاج الميثان من الشرش‪:‬‬ ‫يتي عمل ترشيح فائ ب از ‪ Ultra-Filtration‬و ذلك للحصول علي مركز بروتينات الشرش و التي يتي ت فيف ا في ال ‪.Spray dryer‬ويتي عمل‬ ‫تخمر الهوائي لبروتينات الشرش والذو ينتج عنه الميوان الذو يصعد ألعلي اما باقي االبخرة ومن ا بخال الماء يتي تكويفه وسحبه الستخدامه في‬ ‫رفه في البالوعات‪.‬‬ ‫عمليات تصنيا اصرو او‬ ‫‪44‬‬  CH4 WPC SPRAY 25.000 gCOD/L ----------------- WHEY UF 100.000 IBS DRYER 7%T.s. 5% lactose 1% protein Anaerobic WHEY WHEY Digestion PERMEATE EFFLUENT PROTEIN 93.000 IBS 950 lbs 60.g COD/L 10 g COD/L washing water----- ------ Waste Stream 0.4 gCOD/L ‫انتاج الميثان من الشر‬ :‫ انتاج االيثانول من الشرش‬.2 ‫حيث يتي امراله علي‬Permeate ‫ و ذلك للحصول علي مركز بروتينات الشرش و يخرج الراشح‬Ultra-Filtration ‫يتي عمل ترشيح فائ ب از‬ ‫ حيث يح ز الالكتوز و يخرج الماء ثي يؤصذ الالكتوز و يتي تخميره بداصل المخمر فينتج االيوانول‬Reverse osmosis ‫ج از االسموزيه العكسية‬.‫و الذو يُسحب ل از الت ير لتن يته و بذلك نكون قد حصلنا علي كحول االيوانول بصولة ن ية‬ CO Ethanol 320 Gal 16% 8% WHEY lactose Ethano 100.000 IBS Permeate l 7% T.s. UF RO 5% Ethanol lactose Fermentation 1% protein Distillation WPC Water Distill Bottom ‫انتاج اإليثانول من الشرش‬ 45  ‫‪.3‬انتاج البيوتانول من الشرش‪:‬‬ ‫استخدم لاشح الشرش كبيئة النتاج كحول البيوتانول بتنمية ‪ Clostridium acetobutylicum‬علي دلجة حرالة ‪ 35 C‬و ‪ pH = 4.5‬ما تدعيي‬ ‫البيئة بمستخلص الخميرة حيث يزيد ما اانتاج و ُلوح َ‬ ‫ظ ان اعلي انتاج للكحول تي الحصول عليه عندما تعرنت البيئة للرج صالل ال ‪ 48‬ساعة‬ ‫االولي ما التخمر‪.‬وقد نتج ما كحول البيوتانول في الوسط بعض المذيبات العضوية األصرى كاألسيتون وكحول االيوانول‪.‬‬ ‫‪.4‬انتاج حامض الستريك من الشرش‪:‬‬ ‫تي استخدام الشرش المملح باعتباله بيئة لصيصه و مناسبة النتاج حامض الستريك باستخدام افضل السالالت ما ف ر ‪ Aspergillus Niger‬حيث‬ ‫ان له إنتاجية عالية تحت اليروف البيئة ال ُمولي ما حمونة و تركيز الملح‪.‬‬ ‫‪Hydrogenatio‬‬ ‫‪Lactos Fermentation‬‬ ‫‪Lactat‬‬ ‫‪Oxidation‬‬ ‫‪Acetate +‬‬ ‫‪Citrate‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪CO2‬‬ ‫‪.5‬انتاج سكر الالكتولوز من الشرش‪:‬‬ ‫الالكتولوز عبالة عا سكر ثنائي ُمخل ما سكر الالكتوز عا ري إعادة ترتيب لل زئ تحت ظروف قلوية حيث يُحضر محلول ما الالكتوز‬ ‫‪ 15%‬و يُضاف له هيدلوكسيد كالسيوم حتي يصل الي ‪ pH = 11‬ثي يُعامل بالحرالة علي ‪ 70C‬لمدة ‪ 15-20 min.‬ويمتاز هذا السكر بانه أكور‬ ‫حالوة ما الالكتوز ويعتبر س ل ال ضي واالمتصاص في األمعاء عا سكر الالكتوز ولذلك يستخدم في أغذية الرنا وفي التحضيرات الدوائية‪.‬‬ ‫اما الالكتيتول ف و عبالة عا ناتج نحلل الالكتوز بإزالة م اميا ال يدلوجيا تحت ظروف قلوية حيث ينفرد ال الكتوز ويتكون السولبيتول مكونيا‬ ‫ناعي للمرني باعتباله ذو قيمة منخفضة في ال اقة عند احتراقه في ال سي‪.‬‬ ‫معا ً محلول الالكتيتول وهو يستخدم كمحلي‬ ‫‪.6‬انتاج الزنثان من الشرش‪:‬‬ ‫يتي امرال الشرش علي ج از الترشيح الفائ ‪ U.F.‬فيحت ز بروتينات الشرش و يخرج الراشح ‪ Permeate‬و يمرل علي وحده لتحليل الالكتوز الي‬ ‫مغ الزانوان و الذو يمرل علي تانك يُح ز فيه لمده حتي نع ي‬ ‫جلوكوز و جاالكتوز ثي تمرل السكريات النات ة علي وحدة التخمر فتتخمر و ينتج‬ ‫مغ الزانوان الذو يستخدم في‬ ‫فر ة لترسيب الشوائب ثي يُمرل علي ج از ال رد المركزو للتخلص ما الماء و باقي الشوائب ثي يُ فف للحصول‬ ‫المولوجات ال شدية‪.‬‬ ‫‪46‬‬  PERMEATE IME Glucos 3% e xantha UF ……… n Holding WHEY Galactos 100.000 lbs..…….. e Xanthan 7% T.S ……… fermentatio Tank 5% Lactose..…… n 1% protein …..… WPC LACOSE HYDROL YSIS To Alcohol Recovery ------------------ Alcohol ---- precipitation XANTHAN GUM Dryin Centrifugatio n 3500 lbs g ‫انتاج الزانوان ما الشرش‬ 47  ‫أسئلة علي الفصل الرابع‪:‬‬ ‫‪ -1‬ما هإل ص وات انتاج الميوان ما الشرش‬ ‫‪ -2‬ما هإل ص وات إنتاج الزانوان ما الشرش ؟‬ ‫‪ -3‬ونح كيفية الحصول عل كحول االيوانول ما الشرش‪.‬‬ ‫‪ -4‬السي شكل تخ ي ي يونح أهمية استخدام الشرش في الحصول علإل العديد ما المركبات الحيوية‪.‬‬ ‫‪ -5‬ونح كيفية الحصول علي حامض الستريك ما الشرش‪.‬‬ ‫‪ -6‬ونح كيفية الحصول علي البيوتانول ما الشرش‪.‬‬ ‫‪48‬‬