إنتاج خميرة الخبز صناعيا (خميرة بيرة)

إنتاج خميرة الخبز صناعيا:
=================


اولا: إنتاج الخميرة الطازجة:
=================
تشمل عملية إنتاج الخميرة الطازجة المراحل التالية :


مرحلة الإكثار المخبري:
==============
تتم هذه المرحلة ضمن المخبر الذي تتخذ فيه إجراءات النظافة والتعقيم تفاديا لأي تلوث قد يلحق بالمزرعة الأم والذي إن حصل سوف يؤدي إلى خسائر كبيرة في المادة الخام الأولية وفي المنتج النهائي وبالتالي فشل عملية التصنيع .
وتشمل هذه المرحلة الخطوات التالية:


١) زرع سلالة الخميرة الأم في أنابيب اختبار :
=============================
 يتم في هذه العملية أخد بعض خلايا سلالة الخميرة الأم وزرعها في دورق يحوي 100 مل من المحلول الفيزيولوجي , ثم يؤخذ 1 مل من هذا المعلق وتحضر تمديدات متدرجة Serial dilutions ثم يؤخذ 1 مل من كل أنبوب ( تمديد ) من الأنابيب الثلاثة الأخيرة ويزرع في ثلاثة أطباق بتري تحوي وسط زرعي صلب ثم تحضن بدرجة حرارة 32م لمدة 48 ساعة , ثم تزرع 10 أنابيب تحوي أغار مائل اعتبارا من المستعمرات المنتقاة من الأطباق الثلاثة السابقة وتحضن بدرجة حرارة 32م 48 ساعة ثم تحفظ في الثلاجة بدرجة حرارة 4م .


٢) زرع سلالة الخميرة الأم في وعاء Freuden-Reich :
===========================
يتم في هذه الخطوة أخذ بعض خلايا سلالة الخميرة المزروعة في الأنابيب السابقة وزرعها في دورق سعته 50 مل يحوي وسط مستخلص المولت Malt Extract Broth ثم يتم التحضين على درجة حرارة 32م لمدة 48 ساعة حيث يتكون راسب من سلالة الخميرة , ثم يتم زرع النمو الخلوي الناتج ضمن وعاء أكبر حجما وهو وعاء Freuden-Reich سعته 100مل وهو وعاء مصنوع من الزجاج وله غطاء مفتوح من الأعلى ويتم سد هذه الفتحة بسدادة قطنية , ثم يتم التحضين على درجة حرارة 32م لمدة 48 ساعة .


٣) زرع سلالة الخميرة في وعاء كارلسبرغ:
===========================
 وهو وعاء مصنوع من الصلب الغير قابل للصدأ له غطاء معدني يغلق بإحكام بواسطة روابط حلزونية الشكل وهو ذو فتحة علوية تسد بسدادة قطنية , وتبلغ سعة هذا الوعاء 20 لتر.
يتم ملء وعاء كارلسبرغ بوسط زرعي مكون من 2 لتر من المولاس الذي تمت تهيئته , و1كغ من مستخلص المولت , و10غرام من فوسفات ثنائية الأمونيوم , و2غرام من كبريتات المغنيزيوم , ثم يكمل الحجم إلى 20 لتر بإضافة الماء المقطر ثم تضبط درجة الحموضة على 4.8 pH , ثم تضاف عدة قطرات من المضاد الرغوي Antifoam agent , ثم يغلق الوعاء بشكل محكم ويعقم بواسطة الأوتوكلاف بدرجة حرارة 120م لمدة 50 دقيقة ثم يكرر التعقيم مرة أخرى بعد مرور 48 ساعة لضمان منع حدوث أي تلوث , ثم يبرد إلى درجة حرارة 32م ثم يزرع بمزرعة وعاء Freuden-Reich ويحضن بدرجة حرارة 32م لمدة 48 ساعة .


تؤدي هذه العملية إلى الحصول على نمو خمائري وزنه نحو 500غرام والذي يعد بمثابة بادئ لزرع خزان البادئ النقي فيما بعد .


المرحلة الإنتاجية:
===========
تشمل هذه المرحلة أيضا عدة خطوات تتضمن:


١) إعداد البادئ النقي Pure culture fermentor seed yeast :
============================
** تتم هذه المرحلة ضمن خزان البادئ النقي , وهو خزان حجمه 12 متر مكعب مزود بأنبوب حلزوني الشكل يملأ بالماء بهدف تبريد الخزان في حالة ارتفاع درجة حرارة محتوياته , كما تم تصميمه بشكل يسمح له بإجراء التعقيم الذاتي .


** يتم تهيئة الخزان عن طريق غسله بمحلول هيدروكسيد الصوديوم , ثم يعقم بواسطة بخار درجة حرارته 120م لمدة 30 دقيقة , يعقب ذلك ملء الخزان ب1200لتر من محلول المولاس المعالج , و700 لتر من الماء المعالج بالكلورة , و20 لتر من محلول فوسفات ثنائية الأمونيوم 10% , و10 لتر من محلول كبريتات الأمونيوم 10% , و2 لتر من المضاد الرغوي .


** تخلط المكونات السابقة بشكل جيد بواسطة جهاز مزود بمروحة , وتضبط درجة الحموضة بواسطة إضافة حمض الكبريت بشكل آلي بحيث تبلغ درجة الحموضة 4.9PH= , ثم يغلق الخزان بإحكام بتسخين محتوياته على درجة 120م لمدة 30 دقيقة ثم يبرد إلى درجة حرارة تتراوح بين 30-32م , ثم يتم زرعه بمزرعة وعاء كارلسبرغ التي تم إعدادها سابقا .


** يجب المحافظة على درجة حرارة محتويات خزان البادئ النقي بحدود 30-32م طوال مدة التخمر والتي تستمر مابين 18-20 ساعة , مع مراعاة أن يكون الوسط لاهوائيا في الساعات الثلاثة الأولى بهدف تشجيع خلايا الخميرة على إنتاج الكحول الإيثيلي ضمانا للتعقيم , ثم يهوى الوسط بإمرار الهواء المعقم بشكل مرحلي .
تتراوح نتائج التخمر النهائية في هذه المرحلة مابين 200-250كغ من النمو الخمائري .


مرحلة الزرع الأولي Yeast fermentor generation :
===========================
** تتم هذه المرحلة ضمن مخمر سعته 65متر مكعب , حيث تتم تهيئة هذا المخمر بنفس الخطوات السابقة المتبعة في خزان البادئ النقي , ثم يتم تبريده إلى درجة حرارة 30م , ثم تنقل إليه محتويات خزان البادئ النقي بشكل كامل بواسطة مضخة مارة بالمبادلات الحرارية للمحافظة على درجة الحرارة بشكل ثابت ( 30م ) , ثم تتم عملية إضافة المولاس والمواد المغذية والمضاد الرغوي ضمن تنسيق مرحلي وذلك باستعمال أجهزة تحكم آلية .


** يبدأ التخمر بإدخال الهواء المعقم إلى المخمر بواسطة جهاز فرنكس وذلك بشكل متدرج حيث تزداد حاجة خلايا الخميرة للهواء مع تقدم عملية التخمر, وتستمر مدة التخمر في هذه المرحلة نحو 17 ساعة , وينتج عنها نمو خمائري قدره نحو 3000كغ .


مرحلة الزرع الثانية Yeast fermentor generation:
============================
** يتم إنجاز هذه المرحلة ضمن مخمر آخر أكبر حجما من السابق حيث تبلغ سعته 155متر مكب , تتم عملية تهيئة المخمر كما في السابق , ثم تنقل محتويات المخمر السابق إليه بشكل كامل , ثم يضاف المولاس والمواد المغذية والمضاد الرغوي بشكل مماثل للمرحلة السابقة إلا أن هذه المرحلة تتميز عن سابقتها بازدياد حاجة الخميرة للهواء لذلك تزداد كمية الهواء الداخلة إلى خزان التخمر مقارنة مع المخمر السابق .


** يستمر التخمر في هذه المرحلة لمدة 18 ساعة , فينتج معلقا من النمو الخمائري الذي يمرر بدوره خلال الفارزات فنحصل على مركز الخميرة والذي يقدر وزنه بنحو 18 طن ثم يجري تخزينه بدرجة حرارة منخفضة ( 4م )وذلك ضمن غرف مبردة .


مرحلة الزرع التجاري Commercial yeast :
============================
** يتم إنجاز هذه المرحلة ضمن خزان التخمر التجاري والذي يتم تهيئته كما في السابق , ثم يتم تجزئة مركز الخميرة الناتج إلى عدد من الأجزاء حيث يستعمل كل جزء منها كبادئ لزرع خزان التخمر التجاري ( مخمر تجاري ) ويختلف عدد المخمرات التجارية من مصنع لآخر .


** يتم إضافة المولاس والمواد المغذية والمضاد الرغوي إلى المخمر التجاري كما في السابق ثم يضاف جزء من مركز الخميرة الذي تم تجزئته, ثم تضبط درجة حرارة المخمر التجاري على 30م ودرجة حموضته على 4.8-5PH= .


** يستمر التخمر في هذه المرحلة مدة تتراوح ما بين 17-20 ساعة وتكون فيه إضافة المواد إضافة مستمرة وكذلك الأمر بالنسبة للتهوية , وينتج في نهاية التخمر نحو 17طن من الخميرة .


ثانيا: إنتاج الخميرة الجافة:
=================
الخامات اللازمة لإنتاج 1 طن خميرة جافة نشطة:


• مولاس ( 8طن).
• أمونيا(25%) ( 450كجم).
• فوسفات ثنائي الأمونيوم( 84 كجم).
• حمض كبريتيك (96%) ( 84 كجم (.
• مضاد للرغوة ( 8 كجم).
• مستحلب ( 20 كجم ( .
• هيبوكلوريت صوديوم ( 5.7 كجم ).
• ثاني أكسيد الكربون (يستخدم عند التعبئة).


مراحل الإنتاج:
==========
** يحضر الوسط الغذائي بتخفيف المولاس إلي 25% سكر ويتم عمل معالجة له ثم بعد ذلك توضع الإضافات والمواد الغذائية الأخرى اللازمة لنمو الخميرة .


** يتم تجهيز البادئ في المعمل للحصول علي 0.6-1.2 كجم خميرة .


** يتم وضع البادئ الذي تم تحضيره في المعمل في مخمر سعته 13م3 مزود بمصدر هواء وينتج خميرة مقدارها 250كجم بعد 22 ساعة .


** توضع الكمية السابقة في مخمر هوائي سعته 33م3 وينتج خميرة مقدارها 1900كجم بعد 18ساعة .


** توضع الخميرة الناتجة من المخمر الكبير في خزان سعته 7.8م3 مزود بقلاب وجاكت ثنائي للتبريد (درجة حرارة الماء 4ºم)(تخزين).


** يتم فصل الخميرة ثم غسلها بالماء (تركيز 27%).


** يتم تخزين الخميرة .


** يعمل مستحلب لمحلول الخميرة بإضافة مواد استحلاب .


** يعمل ترشيح للمستحلب .


** يجفف المنتج بالهواء الساخن تحت تفريغ أو التجفيف بالتبريد لإنتاجه علي شكل حبيبات .


** يعبأ المنتج بماكينة تعبئة أوتوماتيكية في وجود ثاني أكسيد الكربون في عبوات سعة 200جرام .


** تسلسل عمليات إنتاج الخميرة الجافة (النشطة).


اللهم تقبل ثواب هذا العمل لروح والديا
تقبلوا خالص تحياتي
أ. د السيد عوض