1- خميرة الخبز
2- تخمير المولاس في صناعة الكحول الاتيلي
3- تخمير العنب
اولا – خميرة الخبز
الخمائر أحياء نباتية مجهرية لا تحوي المادة الكلوروفية وهي من فصيلة الفطريات. وتمثل الكيمياوي وسرعة الانتشار بالماء والبقاء لفترة معقولة دون تلفها في الظروف الاعتيادية خاصة عندما تكون جافة وتعمل على تخمر العجين وتتكاثر بطريقة الانقسام.
إن فكرة إنتاج خميرة الخبز تعتمد على توفير أحسن الظروف الملائمة لفسح المجال للخمائر بالتكاثر وذلك بإعطاء المواد الغذائية الأساسية وتوفير الحرارة والحامضة والتهوية الضرورية لتغذية الخمائر وتكاثرها ونوجز أدناه نبذة مختصرة عن العوامل التي تؤثر في سرعة نمو الخمائر وهي:
1- المواد الغذائية:
وتمثل المركبات العضوية والأملاح اللازمة لتوفير العناصر الضرورية لتغذية الخمائر وهي:
آ- عنصر الكاربون ومصدره السكريات الأحادية والثنائية والمواد غير السكرية العضوية كالأحماض الأمينية والعضوية الموجودة في المولاس بحيث يكون تركيز السكر من 8-10% سكروز.
ب- عنصر النايتروجين ومصدره الأمونيا وكبريتات الأمونيوم وفوسفات الأمونيوم والبروتينات الذائبة كالببتايد والببتون الموجودة في مولاس الشمندر ويمكن الحصول على أكبر كمية من الخميرة بتقليل كمية السكر واستعمال مركبات النايتروجين بكميات أكبر وضمن حدود خاصة.
ج- عنصر الفوسفور ومصدره فوسفات ثنائية الأمونيوم أحادية الهيدروجين وهو عنصر أساسي في تركيب الخمائر وبدونه لا يمكن الحصول على الخميرة بالكميات المطلوبة.
د- المغنسيوم ويساعد على زيادة كميات الخميرة ويضاف إلى أحواض التخمير بشكل كبريتات المغنسيوم.
وقد دلت التجارب العلمية على أن لوجود بعض الفيتامينات تأثير كبير على إنتاج الخميرة وهي:
أولاً – البايوتين 0.29 جزء / مليون.
ثانياً – البانتوثين 0.50 جزء / مليون.
ثالثاً – الاينوسيتول 1200 جزء / مليون.
ويحوي مولاس الشمندر على نسب معقولة من البانتوثين والاينوسيتول ولاحتواء مولاس القصب على البايوتين فعليه يفضل في إنتاج خميرة الخبز مزج مولاس الشمندر بحوالي 20% مولاس قصب هذا ويفضل استعمال مولاس الشمندر في إنتاج خميرة الخبز عن مولاس القصب.
درجة الحرارة:
للحرارة تأثير كبير على سرعة تكاثر الخمائر فقد دلت التجارب العملية على أن أحسن الظروف الحرارية الملائمة لعملية التخمير بأن تبدأ العملية بدرجة حرارة 25-26 م.
درجة الـ ب.هـ : PH
يجب السيطرة على درجة الـ ب. هـ للمحلول داخل المفاعلات وجعله من 4 إلى 4.5 علماً بأن كمية الخميرة الناتجة تتأثير كثيراً بتغيير الحامضية، هذا ويصبح لون الخميرة الناتجة غامقاً إذا انخفضت درجة ب. هـ المحلول عن 3.
4- التهوية:
يمرر الهواء أثناء عملية التخمير ومن القسم السفلي ويكون بشكل فقاعات صغيرة ومنتشرة وللأوكسجين تأثير كبير على سرعة التخمير للإسراع في عملية التنفس ويحتاج التفاعل من 25-30 م3 من الهواء لإنتاج كيلو غرام واحد من الخميرة الطرية.
مراحل إنتاج خميرة الخبز:
تتلخص مراحل إنتاج الخميرة بما يلي:
1- يخفف المولاس بالماء وينقى من الشوائب العالقة بالفصل أو التركيد أو الترشيح أو بالنابذات وتعدل درجة ب.هـ إلى ما بين 4.5-5 ثم يعقم بالبخار المباشر ثم يترك لتنخفض درجة حرارته إلى 25 م ثم ينقل إلى المفاعلات وتضاف إليه المواد الكيمياوية اللازمة بحيث يصبح حجم المحلول داخل مفاعل 70% من حجم المفاعل الكلي.
2- تحضير الخميرة الأم مخبرياً من خلية واحدة تغذى في أجهزة مختبرية معقمة بمولاس مضافاً إليه الأملاح اللازمة لتغذية الخميرة وفي درجة حرارة ثابتة فتتكاثر الخلية بالانقسام وبعد الحصول على الكمية المطلوبة من الخميرة الأم تنقل إلى المفاعل الأول.
3- يمر الهواء في المفاعل الأول فتبدأ الخمائر بالتكاثر وهنا يجب ملاحظة درجة الحرارة وب.هـ المحلول باستمرار لتوفير الجو المناسب لتكاثر الخمائر.
4- بعد ذلك تنقل محتويات المفاعل الأول إلى المفاعل الثاني وتكرر نفس الخطوات المذكورة في 3 مع المفاعل الأول مع ملاحظة أن يكون حجم المفاعل الثاني من أضعاف حجم المفاعل الأول وعلى أن لا يزيد عن عشرة أمثاله.
5- ثم تنقل محتيوات المفاعل الثاني إلى المفاعل الثالث ثم إلى الرابع وهكذا مراحل متعددة وتغذية مستمرة بالمولاس والمواد الكيميائية حتى الحصول على كمية كافية من معلق الخميرة.
وندعو هذه المراحل السابقة بمرحلة الزرعة.
6- مرحلة التخمر الكحولي: يضاف لبن الخميرة الناتج عن آخر مرحلة من مراحل الزرعة إلى خزان التخمر الكحولي الذي يكون وحيداً وحجمه لا يزيد عن 10 أمثال حجم آخر مفاعل في الزرعة وتغذى الخميرة في هذه المرحلة بإضافة كامل المواد الكيميائية اللازمة منذ بدء عملية التخمر أما الميلاس فإنه إما أن يضاف بكامله أو يضاف تدريجياً وتستغرق هذه المرحلة حوالي 12-16 ساعة (مع ملاحظة استمرار مرور الهواء اللازم وملاحظة درجة ب.هـ ودرجة الحرارة اللازمة) بعدها يتم إما فرز الخميرة على شكل لبن الخميرة عن سائل التخمر وتغسل عدة مرات بالماء أو تنقل والتي تدعى أيضاً بمرحلة التخمر الهوائي أو بمرحلة التجاري.
8- مرحلة التخمر اللاكحولي: تزداد في هذه المرحلة كمية الهواء زيادة كبيرة وتدريجية لمنع الخميرة من تكوين الكحول بل على العكس لمساعدة الخميرة على امتصاص الكحول المتكون من المرحلة السابقة في حالة نقل محتويات التخمر الكحولي بكاملها بدون فرز إلى هذه المرحلة.
وتغذى الخميرة تدريجياً بالمولاس وبالمواد الكيميائية اللازمة مع المحافظة على درجة ب.هـ بين 4.2-5 وكذلك درجة الحرارة بحدود 30 م وتستغرق هذه العملية أيضاً بحدود 16-20 ساعة بعدها يتم فرز الخميرة على شكل لبن الخميرة عن سائل التخمر وتغسل عدة مرات وتحفظ بدرجة 54 م عند كثافة 6-9 بومية. ثم يرشح لبن الخميرة في مرشحات ضاغطة أو تحت الفراغ لتحويله إلى شكل عجيني ثم تكبس على شكل خميرة طرية بشكل متوازي المستطيلات وتغلف وتكون نسبة المواد الصلبة فيها حوالي 27-28 % وهي في هذه الحالة تكون معدة للاستعمال السريع.
أما عند الرغبة في الاحتفاظ بالخميرة لفترة طويلة فتجفف بدرجة حرارة منخفضة بفعل تيار من الهواء ثم تعبأ في أكياس أو صفائح لا تتأثر بالرطوبة ومفرغة من الهواء أو تحوي غاز خامل كغاز النتروجين.
وتحتوي خميرة الخبز وغيرها من الخمائر المستعملة كغذاء على نسبة عالية من البروتين والألبومين وفيها نسبة لا بأس بها من أنواع متعددة من فيتامين ب.
إن الفضلات الناتجة من وحدة إنتاج الخميرة الخبز يمكن الإفادة منها مجدداً لإنتاج أنواع أخرى من الخمائر مثل خميرة العلف لتغذية الحيوانات. وإن التحكم باختبار نوع الخميرة المراد إنتاجها يتيح مجالاً واسعاً للحصول على أنواع عدة من الخمائر تختلف عن بعضها في الخواص والتركيب ويفسح المجال لإنتاج النوع المرغوب فيه حسب مختلف الحاجات وأخص بالذكر أدناه خواص الخميرة المنتجة للاستهلاك البشرى (عدا خميرة الخبز) لكل 100 غرام وهي:
1- المواد الصلبة 95.4 %
2- بروتين 51.0 %
3- زلال 6.7 %
4- أملاح مختلفة 7.2 %
5- حوامض 3.2 %
كما تحوي هذه الخميرة فيتامينات (ب) المركبة وبالكميات التالية:
ب1 8 ملغرام ب5 31 ملغرام
ب2 4.8 ملغرام ب6 1.2 ملغرام
ب3 8.1 ملغرام ب7 0.2 ملغرام
ب4 300-600 ملغرام ب8 270-500 ملغرام
ب9 0.2 ملغرام
من هذا يتضح بأن للخمائر فائدة غذائية مهمة للحيوانات المختلفة إضافة إلى استعمالها كخميرة خبز.