عندي فكرة

د. جيهان جلهوم: إنتاج «الكيتوزان» من مخلفات الأغذية البحرية

د. جيهان جلهوم
استخدامه في علاج «الكوليسترول» والحفاظ علي سلامة الأغذية
توصل فريق من الباحثين يتكون من أ.د صلاح حسين أبو رية- أ.د بدوي محمد درويش - د. جيهان فتحي علي أحمد جلهوم بقسم بحوث تكنولوجيا اللحوم والأسماك - معهد بحوث تكنولوجيا الأغذية- مركز البحوث الزراعية إلي انتاج الكيتوزان من بعض مخلفات الاغذیة البحریة واستغلال الكميات الوفيرة والرخيصة من هذا المورد المتجدد والتي تحتوي علي البروتين بنسبة تتراوح بين20 % و40 %، وعلي كربونات الكالسيوم بنسبة تتفاوت بين 20 % و50 %، وعلي مركب الكيتين بنسبة تتفاوت ما بين 15% و40 % لاستخدامها كبديل للمبيدات الكيماوية السامة واعادة تنقية المياه المعدمة الناتجة من مصانع الاغذية والمحافظة علي جودة المحاصيل الزراعية..وعن الفكرة دار الحوار مع د. جيهان جلهوم..
ما حجم مخلفات المأكولات البحرية؟
يتراوح حجم مخلفات المأكولات البحرية في العالم من الجمبري، الكابوريا، والاستاكوزا وكافة أنواع القشريات البحرية ما بين 6 إلي 8 ملايين طن سنويا، منها مليون ونصف المليون طن في جنوب شرق آسيا وحدها طبقا لمنظمة الأغذية والزراعة (FAO 2014). أما في مصر فيبلغ الإنتاج المحلي من القشريات المصادة (4574) طنا من الجمبري والقريدس، (1651) طن من قشريات المياه العذبة، (2475) طنا من الكابوريا، بالإضافة إلي (1109) أطنان من جمبري المزارع وذلك طبقا لإحصاءات منظمة الأغذية والزراعة (FAO 2012). هذا بالإضافة الي الكميات التي يتم استيرادها من الخارج. وبينما تتخلص الدول النامية من مخلفات وقشور وهياكل الأطعمة البحرية بإلقائها كنفايات أو في البحر، تتكبد الدول المتقدمة مبالغ كبيرة للتخلص منها، إذ تصل تكلفة التخلص من الطن الواحد في أستراليا علي سبيل المثال إلي 150 دولارًا.
ما فوائد هذه القشور البحرية؟
تقول د. جيهان فتحي جلهوم عضو فريق البحث: تحتوي قشور المأكولات البحرية علي عناصر كيميائية مفيدة للغاية، تتمثل في البروتين، وكربونات الكالسيوم، ومركب الكيتين، وهو بوليمر يشبه السليولوز، غير أنه غني بالنيتروجين. ويغفل كثيرون عن القيمة المحتملة لقشور وهياكل المأكولات البحرية في الصناعات الكيماوية. يتراوح سعر الطن الواحد المجفف من قشور وهياكل الجمبري ما بين 100 و120 دولارًا فقط. ويمكن طحن هذه القشور، واستخدام المسحوق كمكمِّل غذائي لعلف الحيوانات، أو كطُعْم للسمك، أو كأسمدة، أو استخدامه في إنتاج مركب الكيتين.
كيف يتم استخلاص الكيتين؟
يتواجد الكيتين في الطبيعة في بعض أنواع الطحالب الخضراء مثل ChIorella sp في أنواع من الفطريات مثل فطر الإسبرجلس، البروتوزوا، في هياكل الحشرات، بالإضافة إلي قشريات الكائنات البحرية. يستخرج الكيتين من الهيكل الكيتيني للقشريات مثل الجمبري والكابوريا والاستاكوزا ومن الكيتين يشتق الكيتوزان.
ما هو الكيتوزان؟
هو عبارة بوليمر طبيعي يتكون من سلاسل من السكريات العديدة التي تتكون من وحدات من الجلوكوز أمين وn-اسيتيل جلوكوز أمين التي ترتبط ببعضها بروابط جليكوسيدية. وبسبب التركيب الكيميائي الفريد للكيتوزان (يحمل مجاميع أمونيوم موجبة الشحنة والتي تجتذب جزيئات أي مادة سالبة الشحنة) فإنه يتمتع بمجموعة من الخصائص التي تؤهله للاستخدام ضمن مجموعة عريضة من التطبيقات الصناعية المهمة في العديد من المجالات. ومن أهم هذه الخصائص انه يعمل كمضاد للميكروبات المسببة لتلف الأغذية، وكمضاد أكسدة، وله القدرة علي ربط الدهون تماما كما تعمل الألياف الغذائية وثبت ان له القدرة أيضا علي تقليل كوليستيرول الدم، كما يتمتع بقدرة كبيرة علي ربط المعادن الثقيلة فهو يعمل كعامل مخلبي، بالإضافة إلي أنه يتحلل طبيعيا.
هل تم اجراء التجارب للتأكد من الصلاحية؟
تمت دراسة تأثير التغذية علي جرعات مختلفة من الكيتوزان علي معدل الكوليسترول في الدم. أظهرت النتائج أن تناول الكيتوزان بجرعات يومية محددة ادي إلي حدوث انخفاض في مستوي كل من الكوليسترول الكلي، والبروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL)، الدهون الثلاثية، وزيادة مستوي البروتين الدهني العالي الكثافة (HDL).
ما الجدوي الاقتصادية للابتكار؟
ارتفاع تكلفة انتاج الكيتوزان يؤدي إلي ارتفاع سعره خاصة أنه يتم استيراده من الخارج ولا ينتج محليا. ويتم استيراد الكيتوزان من الخارج بالعملة الصعبة مما يحمل أعباء علي اقتصاد الدولة. ويمكن خفض تكاليف الإنتاج عن طريق إجراء تعديلات علي طرق إنتاج الكيتوزان لإنتاجه بطريقة جديدة تقلل من تكاليف الإنتاج.
ما الهدف من إجراء الدراسة؟
- خفض تكلفة الانتاج باستخدام طرق كيماوية (باستخدام أحماض وقلويات) محلية الصنع ووحدات انتاجية تتوافر أو يمكن تصنيعها محليا مما يخفض من تكلفة الإنتاج. مع ملاحظة انه يمكن إنتاج كيتوزان ذي خصائص ودرجات نقاوة وجودة مختلفة تتلاءم مع الغرض أو التطبيق الذي سيستخدم به. ويعتبر الكيتوزان منتجا وسيطا وليس منتجا نهائيا يستخدمه المستهلك مباشرة حيث أنه وكنتيجة لخواصه المختلفة يدخل في العديد من الصناعات ومنها:
في مصانع تعليب وتجهيز منتجات الأسماك والأغذية البحرية عن طريق اخذ مخلفات التصنيع وانتاج مواد عالية القيمة الاقتصادية مثل الكيتوزان ومواد اخري.
في تصدير المحاصيل الزراعية. نظرا لسرعة فساد المحاصيل الزراعية المنتجة محليا والمعدة للتصدير مثل الفراولة والخرشوف. فإنه يمكن الحفاظ علي جودة المنتجات الزراعية الطازجة المعدة للتصدير وإطالة فترة صلاحيتها.
في الصناعات الغذائية، حيث يمكن استخدام الكيتوزان كعامل استحلاب، وكمثبت للقوام في صناعة الحلوي والعجائن والمخبوزات وغيرها.
في شركات الكيماويات، حيث يمكن استخدام الكيتوزان كعامل مخلبي لربط المعادن فيدخل في صناعة الصابون والمنظفات المنزلية، كما يمكن إنتاج العديد من المشتقات من الكيتوزان والتي تفتح بدورها نافذة أخري للعديد من التطبيقات.
في صناعة الأدوية ومستحضرات التجميل، لما للكيتوزان من خصائص فريدة سبق ذكرها فإنه يدخل في صناعة أغلفة أقراص العقاقير، بالإضافة الي استخدامه في صناعة المراهم و كريمات الجلد.
في معالجة وتنقية المياه، يستخدم الكيتوزان في تنقية ومعالجة المياه العادمة الناتجة من مصانع الأغذية والكيماويات وغيرها نتيجة لنشاطه الكيميائي كعامل مخلبي ولقدرته العالية علي ربط المعادن الثقيلة.
في الزراعة: يستخدم كبديل طبيعي للمبيدات الكيماوية السامة لوقاية النباتات في الحقل من الأمراض الفطرية والبكتيرية والفيروسية الضارة مما يؤدي لزيادة المحصول، توفير أموال استيراد المبيدات.
في صناعة النسيج حيث أمكن تصنيع منسوجات مقاومة للمطر والتعرق بإدخال الكيتوزان علي ألياف النسيج.