إمكانية صناعة البكتين من مخلفات الحمضيات في ليبيا

البكتين

 

إمكانية صناعة البكتين من مخلفات الحمضيات في ليبيا

ماهو البكتين ؟

هو نوع من أنواع الألياف الغذائية التي تذوب في الماء ، ويمكن تصنيعها من قشور بعض الفواكه والخضروات ، وبشكل خاص من قشور الحمضيات ولها فوائد مهمة جداً على جسم الانسان ، أهمها قدرة مادة البكتين على التحكم في مستويات الكوليستيرول في الدم، ويمكنها أيضا تعديل الشهية ولها دور كبير في التحكم فيها وقدرتها على ضبط وانقاص الوزن.

ويمكن تصنيع هذه المادة الغذائية الغنية بالالياف من قشور الفواكهة والخضروات والحمضيات موضوع هذه المقالة، المقتبسة من دراسة مهمة نشرت في أحد اعداد مجلة البحوث الصناعية الليبية من اعداد فريق بحثي ليبي متكون من الدكتور : مفتاح علي عزوز، والمهندس طارق امحمد زهمول، والمهندس میلاد محمد عربي وعنوان الدراسة (دراسة حول امكانية الاستفادة من مخلفات الحمضيات)

إنتاج ليبيا من الحمضيات

(بحسب الدراسة) قدرإنتاج ليبيا من الحمضيات في عام 1984م ، بحوالي (88054 طنا) موزعة على مختلف أرجاء ليبيا ، وجزءا كبيرا من هذه الكمية يتم تصنيعه لغرض الحصول على عصير البرتقال وعصير الليمون من قبل شركة المعمورة الاشتراكية للمواد الغذائية. ويتبقى من عملية تصنيع هذه الکمیات من المخلفات هي عبارة عن قشور وبذور وأنسجة ، وسواء كان ذلك أثناء تصنيع عصير البرتقال أو الليمون، وتقدر كمية مخلفات الحمضيات حسب البيانات التي تم الحصول عليها من إدارة الشركة المذكورة بحوالي (1762,5 طن) للموسم (1985م) ، وهذه الكمية تكفي لإقامة وحدة إنتاجية لتصنيع البكتين إذا استمر المعدل بهذا الشكل.

كذلك دلت المعلومات المتحصل عليها من الشركة على هذه الكمية الهائلة من المخلفات لا يستفاد منها في الصناعة بل تستعمل " للحيوان أو يتم التخلص منها بطرق أخرى .ونظرا لما لمخلفات الحمضيات من أهمية صناعية حيث انه تدخل مباشرة في صناعة المربی بالقشرة (المرملاد أو تصنيع بعض المواد الهامة مثل المربی والهلام والمربي بالقشرة وغيرها

أهمية البكتين الصناعية

للبكتين أهمية بالغة في صناعة العديد من المواد الغذائية وتبلغ كمية البكتين المستوردة من الخارج من قبل شركة المعمورة الاشتراكية للمواد الغذائية بحوالي مائة طن، و يمكن تصنيع كمية من البكتين محلياً من مخلفات الحمضيات والتي تبلغ حوالي (1762,5 طن). ولو تم تنفيذ مثل هذا المشروع يمكن أن يوفر على المجتمع عملة صعبة، وكذلك سيساهم في تطوير الصناعة المحلية. وهذا يعد خطوة متقدمة للاقلال من الاستيراد والاعتماد على المادة الخام المحلية

استخدامات البكتين الصناعية

لمادة البكتين استخدامات متعددة ، ويمكن حصرها في هذه النقاط:

استخدامات البكتين في الأغراض الصناعية

يدخل البكتين في صناعة المربی والهلام على نطاق تجاري وعلى المستوى المنزلي كما يستخدم في تثبيت المستحلبات ومنتجات الألبان مثل الحليب بالكاكاو و (الشيكولاتة) وغيرها.

 استخدامات البكتين في الأغراض الطبية

يستخدم البكتين في الأغراض الطبية كمثبت لمستحضرات التجميل والكريمات والصابون كذلك يستخدم لنقل العقاقير عند الحقن بالعضل. ووظيفة البكتين في هذه الحالة تأخير امتصاص العقاقير من قبل الجسم حتى يعط مفعولا أكثر لمعالجة المرضى، الذي من أجلهم استخدم الدواء. وأمثلة على ذلك عقاقير الأنسیدلين بكتين، والبكتين - بنسلين كما يدخل في تحضير العقاقير الخاصة بعلاج اضطرابات الجهاز الهضمي وخاصة عند الأطفال وكذلك في علاج الجروح. تحضير البكتين في المختبر :

احتياطات يجب مراعاتها عند عند صناعة البكتين

صناعة البكتين من الصناعات التي يجب أن يراعى فيها الحذر الشديد نظرا لاستخدام مواد كيميائية ذات قوة تأكل عالية مثل حامض الكبريتيك أو حامض الهيدروكلوريك النقي ومذيبات عضوية مرتفعة الثمن مثل الكحول الإيثيلي أو الأسيتون أو الأيزوبيوتانول وكذلك ترشيح مستخلصات ذات قوام غلیظ مما يستدعي استخدام معدات خاصة لهذا الغرض.

 وقد تم احضاركمية من قشور البرتقال وكذلك قشور الليمون تقدر بحوالي مائة وخمسين كيلو جراما من مصنع الجفارة التابعة لشركة المعمورة الاشتراكية للمواد الغذائية. وهذه العينات كل على حدة عينات من قشور البرتقال بالمصنع المذكور للموسم (1986م). 

أما قشور الليمون فكانت للموسم (1987م) بحيث تم استخدام جزء من الكمية خلال الأيام الأولى لغرض تحضير البكتين أما الجزء الباقي فقد تم تخزينه عن طريق التجميد بالمبردات الموجودة بالمعمل الارشادي بالمركز لكي يستخدم على دفعات عند اللزوم. وتجدر بنا الإشارة إلى أن أفضل طريقة لحفظ القشور في حالة عدم استخدامها في حينها هي طريق غمر القشور في الماء والتسخين عند درجة (96) درجة مئوية لمدة عشرة دقائق وذلك لإبطال مفعول الانزيمات ثم التبريد وبعدها التجفيف لغرض الحفظ.

هذا وقد تم استخدام حامض الهيدروكلوريك النقي ترکیز (44.2) ، لغرض تحويل الوسط إلى حامضي . ويمكن استخدام حامض الكبريتيك لهذا الغرض غير أنه في هذه الحالة يجب مرعاة أن البكتين له قوة ربط مرتفعة لأيونات المعادن. لهذا يجب أخذ الحيطة فيما يتعلق بإزالة أيونات الرصاص العالقة بالبكتين نظرا لأحتواء حامض الكبريتيك على هذا العنصر كذلك يستخدم الكحول الإيثيلي لغرض ترسيب البكتين على شكل كتل جيلاتينية بالشكل ثم فصلها باستخدام قوة الطرد المركزية.

خطوات العمل المستخدمة لصناعة البكتين

لقد تم تحضير البكتين في المختبر من قشور البرتقال وكذلك من قشور الليمون كل على حدة وتم اتباع الخطوات التالية :

1. تم فصل البذور من القشرة سواء كانت قشور برتقال أو ليمون وبعدها تم وضع القشور في وعاء كبير وسكب عليها ماء بارد لغسلها وإزالة السكريات والجليكوسيدات الموجودة بها غير أن - في هذه الحالة - جزء من البكتين القابل للذوبان في الماء يفقد عند الغسل ومن الناحية الصناعية فإنه ليس هناك أهمية كبيرة حيث أن الهلام المتكون من قبل هذا النوع من البكتين ذو درجة منخفضة
2. توزن كمية من القشور مثلا (50) كيلو جراما وتوضع في وعاء كبيرمصنوع من الفولاذ ويضاف إليها (50) لترا من الماء ثم يسخن الخليط حتى درجة الغليان ويضاف حامض الهيدروكلوريك النقي والمخفف حيث يبلغ ترکیز الحامض 4.2 ٪ (ويستخدم الحامض المخفف لمنع حدوث التسخين الشديد في مواضع معينة لو أضيف حامض الهيدروكلوريك المركز). في هذه الحالة للحصول على خليط أسه الهيدروجيني حوالي (2.0 ph) مع مراعاة أنه يجب إضافة الحامض حتى يتم الحصول على وسط حامضي بنفس الشروط السابقة.
3. يجب المحافظة على درجة حرارة الخليط عند درجة (295) مئوية المدة ساعتين لكي يتحول البروتوبكتين إلى بكتين.
4. يتم فصل الشوائب الكبيرة من الخليط عن طريق استخدام شاش أبيض ذي مسام متسعة وبعدها يرشح الخليط مرة أخرى من خلال قطعة قماش ذات مسامات ضيقة للحصول على محلول رائق.
5. يوضع المحلول الرائق على النار نار هادئة لغرض التركيز باستخدام اللهب المباشر وتستغرق هذه العملية حوالي (4 ساعات).
6. يبرد الخليط المركز عند درجة حرارة الغرفة وهي حوالي (25 - 30) درجه سلسیوس
7. يتم ترسيب البكتين بإضافة الكحول الايتلي إلى المحلول المركز .
8. يغسل البكتين المترسب باستخدام خليط من الكحول الإيثيلي والماء على التوالي بنسبة (50 - 770) لغسل البكتين بعدها يفصل البكتين باستخدام قوة الطرد المركزية ثم يغسل البكتين مرة أخرى باستخدام خليط من الكحول الايثيلي والماء تركيز (80 - 90٪) كحول ويفصل البكتين عن طريق الطرد المركزي مرة أخرى.
9. بعد عملية الفصل يجفف البكتين باستخدام النفق الساخن (Tunneldrier)(ه) في أطباق ألومنيوم (40x30سم) حيث يمرر البكتين داخل النفق عند درجة حرارة (90م) تقريبا ولمدة (18) دقيقة، وعند الانتهاء من عملية التجفيف يتم الحصول على رقائق من البكتين الجاف (Pectin Flakes).
10. باستخدام المطحن الكهربائي يتم تصغير رقائق البكتين الجافة للحصول على حبيبات صغيرة تمر من خلال منخل قطر فتحاته ( 0.2 مم). تقدر كمية البكتين المتحصل عليها من قشور البرتقال بحوالي (1%) وهذه النسبة تعتبر قليلة حيث يجب أن تكون في حدود (3٪)

عوامل قد تسبب في انخفاض نسبة البكتين

وهناك عدة عوامل قد تكون سببا في انخفاض نسبة البكتين في قشور البرتقال المستعملة منها عدد مرات الاستخلاص حيث تم استخلاص البكتين مرة واحدة فقط نظرا لعدم توفر الكحول الإيثيلي أيضا القشور المستخدمة تم تفتيتها عند الاستخلاص ومؤكد أن كمية كبيرة من البكتين قد مزجت مع عصير البرتقال عند التصنيع وقد يكون السبب أيضأ مرحلة نضج البرتقال المستخدم متقدمة فيقل سمك القشرة وبالتالي تقل نسبة البكتين كذلك طريقة حفظ القشور بالتجميد حيث أن هذه الطريقة ليست مثالية.

وقد كان الاستخلاص أيضا لمرة واحدة وهذه النسبة تعتبر قريبة من الكمية الفعلية للبكتين في الليمون وهي (14) نظرا لأن قشرة الليمون سميكة وتحتوي على نسبة عالية من البكتين

وبمقارنة هذه النتائج بالمواصفة القياسية الليبية رقم (54) الخاصة بالمربی والمرملاد والهلام (الجيلي) وجدت أنها مطابقة لهذه المواصفات مما يدل على أن البكتين المحضر بالمختبر لا تقل جودته عن البكتين التجاري إلا أن الفرق الوحيد هو لون الهلام المتكون كما سبق أن أشرنا إلى هذه النقطة.

التوصيات  

لقد توصلت الدراسة الى هذه التوصيات الهامة التالية :

1. أوصت الدراسة بضرورة الاسراع في إجراء دراسة الجدوى الاقتصادية لمشروع صناعة البكتين من مخلفات الحمضيات المتوفرة بشكل وفير في ليبية. 
2. كما توصي الدراسة بأن يتم تدريب ملاكات فنية متخصصة من قبل الجهات المختصة من أجل إقامة صناعة البكتين على نطاق تجاري واسع.
3. البكتين المحضر في المختبر يعتبر على نطاق ضيق . وقد تم استخدام الامكانيات المتوفرة داخل مركز البحوث الصناعية. أما تحضير البكتين على نطاق تجاري فيتطلب أجهزة ومعدات مختلفة ، وضرورة استحداث طرق حديثة ومتطورة لتحضير البكتين مثل فصل البكتين وترشيحه وتجفيفه وتعبته في عبوات مختلفة.
4. كما توصي اللجنة بأن يتم الاتصال بشركة المعمورة الاشتراكية للمواد الغذائية لإخطارها بالدراسة البحثية لإمكانية التعاون المشترك بين مركز البحوث الصناعية والشركة لإتمام دراسة الجدوى وامكانية الاستفادة من هذه الدراسة. 

تعديل المقال