پرتال جامع ستاد توسعه زیست فناوری
۹ آبان ۱۳۹۹

مصاحبه با دکتر جمشید فولادی

1675
0
چهارشنبه, ۹ آبان ۱۳۹۷
محسن رحیم نژاد

مصاحبه با دکتر جمشید فولادی


هیئت علمی گروه بیوتکنولوژی دانشگاه الزهراء، عضو هیئت مدیره شرکت جهان‌الکل مشاور اتحادیه کارخانجات صنعتی نان و مشاور برخی از کارخانه‌های الکل در سراسر کشور

-          درابتدا لطفاً از تحصیلات، زمینه‌های تحقیقاتی و پیشینه‌ی ورودتان به زیست‌فناوری توضیح دهید:

رشته‌ی من بیوشیمی بیوتکنولوژی هست و تمام مقاطع تحصیلی خود را در آلمان گذرانده‌ام. در زمان تحصیل بنده، رشته‌ی مستقل بیوتکنولوژی در اروپا عرضه نشده بود. بلکه به عنوان یک موضوع تحقیقاتی و فناوری برای رشته‌هایی مثل بیوشیمی، شاخه‌های متفاوت علوم زیستی، شیمی و... می‌توانستیم در حوزه‌ی بیوتکنولوژی کار تحقیقاتی انجام دهیم. سال 1372 دوره‌ی دکتری به پایان رسید و سال 1375 به ایران بازگشتم.

زمانی که من به ایران آمدم، بیوتکنولوژي واژه‌ی غریبی بود. از این رو با قراردادی با پژوهشگاه صنعت نفت تلاش برای جا انداختن این واژه در ادبیات علمی را شروع کردم. اولین پروژه‌ای که در بیوتکنولوژی شروع کردیم، در حوزه‌ی شوینده‌های زیستی بود که نتایج بسیار خوبی در زمینه‌ی تربیت نیروی انسانی صورت گرفت. این نیروها هم‌اکنون در پژوهشگاه ملی ژنتیک، پژوهشگاه صنعت نفت و دانشگاه‌های مختلف کشور مشغول فعالیت و پژوهش هستند. بعد از آن من در صنایع مختلف به ویژه صنایع غذایی مانند صنایع لبنی برای آنزیم‌ها و استارترها، صنعت نوشیدنی و آبمیوه و صنعت نان به طور مشخص با هدف ترویج نقش زیست‌فناوری در این صنایع، به فعالیت پرداختم. این فعالیت‌ها تا زمان تشکیل شورای بیوتکنولوژی به دستور رئیس جمهور وقت – آقای خاتمی- ادامه داشت.

از آن‌جایی که بین ‌رشته‌ای بودن این رشته غیرقابل انکار بود، در رابطه با تشکیل رشته‌ی مستقل بیوتکنولوژی در کشور بحث‌های مختلفی بود. در دیگر کشورها چون از دیرباز صنایع فعالی مانند صنایع غذایی، صنعت دارو و تخمیر به معنای عام را داشتند، و پیش از مطرح شدن مفهوم بیوتکنولوژی، استفاده از این مفهوم برایشان جا افتاده بود. ابتدا در سال 1988 در کشور آلمان، رشته‌ی مستقل بیوتکنولوژی مطرح شد. در ایران هم روی چگونگی ارائه‌ی این رشته به طور مستقل مدل‌های مختلفی مطرح بود. یکی از مدل‌ها، دوره دکتری پیوسته‌ی بیوتکنولوژي بود. من از مخالفین این مدل بودم. علت مخالفت من این بود که اگر هدف ما رشته‌ی کاربردی باشد باید زیرساخت‌های سخت‌افزاری صنعت مربوطه فراهم باشد. در صورت مهیا نبودن، ‌باید از پایه کارکنان تحقیقاتی و صنعتی تربیت شود. نتیجه‌ی آن هم تربیت افرادی بود که عموماً در خدمت صنعت زیست‌فناوری نیستند. نظر من این بود که همگام با توسعه و بلوغ صنعت، نیروهای متناسب با صنعت را همگام با رشد آن تربیت کنیم که علاوه بر کار تئوری، کار عملی و حضور در صنعت را بتوان انتظار داشت.

-          شما چگونه با صنعت بیواتانول مرتبط شدید؟

با توجه به فرهنگ تربیت علمی در آلمان که به تربیت نیروهای فنی می‌انجامد و علاقه‌ی شخصی، مایل به کار با صنعت بودم و از صنایع غذایی شروع کردم. به واسطه‌ی حضور در صنایع قند و شکر در دوران تحصیل، و از آن جایی که ملاس این کارخانه‌ها در صنایع تخمیری مانند الکل کاربرد دارد، ابتدا وارد صنعت خمیرمایه و سپس جذب صنعت بیواتانول شدم. به واسطه‌ی علاقه‌ی شخصی به این بخش، مورد عنایت کارخانه‌هایی مانند جهان الکل قرار گرفتم و در سمت مشاور و همکار، فعالیت خود را در این کارخانه‌ها ادامه دادم که تا امروز ادامه داشته است.

-          سمت رسمی شما در صنعت بیواتانول ایران چیست؟

من در شرکت جهان الکل عضو هیئت مدیره هستم و در دیگر شرکت‌ها هم‌چون کیمیاگران و ... در سمت مشاور همکاری دارم

اگر اجازه دهید، مقداری وارد خود فرایند تولید بیواتانول شویم و سؤالاتی را مطرح کنم:

 

در رابطه با مواد اولیه

 

-          در رابطه با ماده‌ی اولیه و شیوه‌ی تأمین، مشکلات تأمین و خرید توضیح دهید.

در کارخانه‌های تولید بیواتانول ایران، به طور عمده از ملاس که یکی از فراورده‌‌های کارخانه‌های قند و نیشکر است استفاده می‌کنند. این ملاس حاوی حدود 30 درصد قند ساکاروز است که برای فرایند تخمیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مشکلاتی که صنایع قند و شکر ایران دارند، این است که قند موجود در ملاس بسیار بالاست و عملیاتی در راستای جداسازی قند از ملاس صورت نمی‌گیرد. چندین سال پیش سیستمی را پیشنهاد کردیم جهت بازیابی قند موجود در ملاس که تمام قند را جداسازی می‌کرد و ملاس بدون قند از فرایند خارج می‌شد. این فناوری، کروماتوگرافی تبادل یونی بود که توسط یکی از همکاران بین‌المللی -پروفسور مونیر- که پاکستانی بود، معرفی شده بود. اخیراً شرکت قند ارومیه این فناوری را به کار گرفته است. ملاس بدون قند، پتانسیل استفاده به عنوان مکمل محیط کشت را دارد و مواد مختلفی هم‌چون اسیدهای آمینه، ویتامین و ترکیبات فنولی را داراست.

ولی به طور کلی شرکت‌هایی که از واحد تحقیق و توسعه برخوردار بودند و درک درست‌تری نسبت به شرایط داشتند، اقداماتی در راستای جایگزینی ملاس با منبع ارزان‌تر و پایدارتر و مناسب‌تر کرده‌اند. از اهمیت استفاده از واحد تحقیق و توسعه یک مثال عرض کنم که جوانب کار مشخص شود. دو شرکت فرانسوی و هلندی هستند که چندین دهه سابقه‌ی فعالیت بین‌المللی در صنعت تولید خمیرمایه دارند. شرکت ایران ملاس با نام تجاری فریمان بعد از آوردن فناوری شرکت فوگل بوش، واحد تحقیق و توسعه‌ی بسیار قدرتمندی در کنار فعالیت‌های رایج کارخانه تشکیل داد و بعد از مدتی، توانست محصولی ارائه دهد که کیفیتی مشابه و یا بهتر از نمونه‌های خارجی داشته باشد. گواه این حرف هم شرکت‌های نان و خوراکی هستند که مصرف می‌کنند.

-          حال اگر قند ملاس حذف شود، چه جایگزینی به عنوان ماده اولیه‌ی صنایع تخمیری استفاده شود؟

شربت گلوکز و شربت فروکتوز (HFCS) جایگزین‌‌های بسیار مناسبی برای تأمین منبع کربن فرایند تخمیر هستند. با توجه به این که شرکت‌های زرفروکتوز و ناب، که ایران را به بزرگ‌ترین تولیدکننده‌ی شربت گلوکز و فروکتوز در خاورمیانه تبدیل کرده‌اند، پتانسیل بالایی جهت جایگزینی در کشور موجود است. از لحاظ قیمت هم با توجه به صنایع موجود در ایران، هزینه استفاده از ملاس و شربت گلوکز و یا فروکتوز، تفاوت زیادی ندارند و با اعمال بهینه‌سازی‌های متفاوت، می‌توانند توجیه‌پذیری خود را اثبات کنند. هم‌اکنون از چهار کیلو ملاس بین 700 سی‌سی تا یک لیتر اتانول حاصل می‌شود. ولی راندمان تبدیلی شربت گلوکز و فروکتوز بسیار بالاتر است.

-          با توجه به نوسانات قیمت ملاس، چه تدبیری برای آسیب نخوردن به تولید کارخانه اندیشیده‌اید؟ (به عنوان مثال دو سال گذشته، قیمت ملاس تا کیلویی 700 تومان هم رفته بود)

هم‌اکنون قیمت هر کیلو ملاس 480 تومان است و اخیراً مشکلی برای تاًمین نداشتیم ولی برای فصل‌هایی که تولید چغندر نیست و ملاس کم است، در کارخانه‌ی جهان الکل، با استفاده از ضایعات غلات و بهره‌گیری از فرایند آنزیمی، ماده اولیه‌ی کارخانه را تأمین می‌کنیم و توانستیم اثرات منفی نوسانات قیمت و عرضه‌ی ملاس را خنثی کنیم.

-          نظر شما راجع به گذار به سمت بیواتانول نسل دوم و استفاده از منابع لیگنوسلولوزی برای ایران چیست؟

به نظر من این کار زیاد نمی‌تواند برای ایران پاسخ‌گو باشد. مشکل اصلی هم تأمین پسماندهای لیگنوسلولزی است. ضایعات کشاورزی بی‌مصرف در ایران آن‌قدری نیست که بتوان روی آن حساب کرد، البته می‌توان روی ضایعات کارخانه‌های کنسانتره‌ای میوه حساب کرد ولی نگاه کلان نمی‌توان داشت و جهت رفع نیاز کشور به آن چشم داشت.

در آلمان چند سال پیش پروفسوری یک مخمر را توسعه داده بود که برای تبدیل برگ‌های پاییزی به بیواتانول استفاده می‌شد و اخیراً دیدم که واحد صنعتی آن نیز به بهره‌برداری رسیده ‌است. مسلماً این راهکار برای ایران مناسب نخواهد بود. زیرا منبع اولیه‌ی آن محدود است.

-          اگر از ملاس به سمت شربت گلوکز برویم، آیا راهکاری برای جلوگیری از بین رفتن ملاس  وجود دارد؟

برای ملاس هم‌اکنون بازار صادرات بسیار فراهم است و مشکلی برای فروش آن نیست، هم‌چنین می‌توان از آن برای غذای دام استفاده کرد. اساساً طبق فرهنگ ایرانی چیزی اجازه دور ریخته شدن را پیدا نمی‌کند و برای هر چیزی راهکار مناسبی برای مصرف شدن ارائه می‌شود.

در رابطه با فرایند تخمیر و سویه‌ی مخمر استفاده شده

 

-          آیا سویه‌ی مخمر استفاده‌ شده در صنایع الکل‌سازی مناسب و تخصصی برای این کار هستند؟

چندین سال پیش که شرکت فوگل بوش برای راه‌اندازی و انتقال واحد مخمرسازی به ایران آمده ‌بود، مسئولین کارخانه از شرکت درخواست سویه‌ی مخمر نان کردند و این سویه از طرف شرکت فوگل بوش به ایران تقدیم شد. این سویه بعدها در تولید الکل نیز استفاده شد. در تمام کتاب‌های میکروبیولوژی این نکته ذکر شده است که مخمر ساکارومایسس سرویزیه علاوه بر تولید بیومس در شرایط هوازی، در شرایط بی‌هوازی تولید الکل می‌کند. از این رو از ابتدا تمایزی گذاشته نشد. ولی علم بیوتکنولوژی با ابزارهایی که ارائه می‌دهد، امکان توسعه‌ی یک سویه‌ برای مصرف خاص را برای ما فراهم می‌آورد. در ایران صنعت توسعه‌‌ی سویه وجود ندارد ولی اخیراً در بعضی کارخانه‌ها تلاش‌هایی برای حفظ و نگهداری و پرورش مناسب seed صورت گرفته است. در برخی از کشورهای اروپایی با استفاده از سویه‌های مناسب، از 2.5 کیلو ملاس، یک لیتر الکل به دست‌ می‌آورند.

-          یکی از روش‌های کاهش هزینه، استفاده‌ی چندباره از سویه است، طبق مشاهدات این‌جانب از برخی صنایع، برای هر بار راه‌اندازی، مخمر جدید خریداری و وارد چرخه‌ی مصرف می‌شود. آیا تجربه‌ این کار را در جهان الکل دارید؟

بله، بازگردانی سویه بعد از تخمیر طی پروژه‌ی پژوهشی بنده با  جهان الکل صورت گرفت. جداسازی مخمر از محیط کشت بعد از تخمیر با کمک ته‌نشینی صورت می‌گیرد و بعد از جدا شدن، پیش‌تیماری روی آن صورت می‌گیرد و به فرمانتور بازگردانی می‌شود. بنده طی این کار پژوهشی مرتبط با صنعت، از یک بار تلقیح سویه، 25  بار بازگردانی کردم و تنها تا سه درصد افت راندمان تولید الکل را مشاهده کردیم.

یک راهکار دیگر، استفاده از مخمر تثبیت ‌شده است. با بهره‌گیری از این تکنیک هم می‌توان راندمان فرایند را بالاتر برد و هم از سویه‌ بهینه‌تر و چندین بار استفاده کرد.

-          یکی دیگر از راهکارهای کاهش هزینه و بهینه‌سازی، تخلیه‌ی نیمه‌ی فرمانتور است، این کار را تجربه کرده‌اید و نتیجه‌اش چه بوده؟

بله این کار انجام شد ولی موفقیت‌آمیز نبود.

-          چند واحد پایلوت بیواتانول در کشور فعال هستند؟

چهار واحد در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی، دانشگاه ارومیه، دانشگاه فردوسی مشهد و مركز تحقيقات جهاد فارس فعال هستند.

در رابطه با پساب

-          بسیاری از کارخانه‌های بیواتانول به واسطه‌ی پساب فرایند (ویناس)، از طرف سازمان محیط‌زیست و ... جریمه‌های سنگین شدند و گاه و بی‌گاه پلمپ می‌شوند. راهکار مناسب و پایدار برخورد با ویناس چیست؟

شرکت جهان الکل هم چندی پیش به همین علت پلمپ شده بود. یکی از راهکارهای مهم استفاده از ویناس به عنوان غذای دام هست. راهکار دیگر این است که به ویناس به عنوان ماده‌ی اولیه نگاه کرد و نه پساب، زیرا علاوه بر این که خود حاوی مواد ارزشمند زیادی است، پتانسیل این که بخواهیم موادی را از آن استخراج کنیم هست. بحث بعدی استفاده از ویناس برای تولید توده‌ی مخمر جهت بهبود و افزایش مطلوبیت غذای دام است. طعم‌هایی مثل طعم گوشت برای بالا بردن کیفیت تغذیه‌ی دام با استفاده از مخمر تولید شده در ویناس بسیار ارزشمند و با پتانسیل بالاست. مخمر زنده هم‌چنان در ویناس موجود است. با جداسازی آن و فرآوری آن و استخراج مواد ارزشمندی هم‌چون نوکلئوزیدها، نوکلئوتیدها و اسیدهای آمینه و استفاده به عنوان ترکیبات واکنش‌های طعم‌دهنده‌ی غذای دام می‌توان از ویناس ارزش‌افزایی کرد. بحث بعدی بهینه کردن فرایند است و همان‌طور که قبلاً گفته شد، استفاده‌ی مجدد از مخمر که با جداسازی آن و جلوگیری از ورود آن به پساب انجام می‌شود. (این کار بار آلودگی پساب را کاهش خواهد داد)

در رابطه با ارتباط صنعت و دانشگاه

-          حلقه‌ی گم‌شده‌ی ارتباط ین صنعت و دانشگاه چیست؟

صنعت اصلاً به دانشگاه اعتماد نمی‌کند. توجیه‌شان هم این است که محققان ما فقط تئوری‌‌پرداز هستند و توان کار عملی ندارند.

-          به نظر شما آیا این ادعای صنعت واقعیت دارد؟

در بیوتکنولوژی خوشبختانه نه. طبق تجربه‌ی من، افرادی که به صنعت معرفی شده‌اند موفق بوده‌اند. صنایع داروهای زیستی ایران مهم‌ترین مثالی می‌توانند باشند که افراد دانشگاهی در عمل هم موفق بوده‌اند. ولی به طور عام بر اساس تجربه‌های منفی خود، اعتماد نمی‌کند.

سخن آخر

-          در گذشته مسلماً اشتباهاتی رخ داده، چه توصیه‌ای جهت عدم تکرار آن‌ها و راهکار و پیشنهادی برای بهبود شرایط کنونی در جهت توسعه دارید؟

 

1)       ارتباط صنعت و دانشگاه باید هرچه بیشتر تقویت شود. دانشگاه‌های ما باید به سمت نسل سوم برود؛ یعنی تربیت کاربردی. این چیزی است که من عمیقاً به آن رسیده‌ام. حل مشکلات از این مسیر می‌گذرد. کاری که در هند رخ داد. ولی به نظر من برای این تغییر در بیوتکنولوژی ایران دیر نیست.

2)     پروژه‌هایی که انجام می‌شود با دیدگاه مقاله نباشد و معطوف به صنعت کشور، نه صنعت دنیا، باشد. نیازهای ایران مسلماً با دیگر کشورها متفاوت است. یعنی انتخاب موضوع با دیدگاه ملی و مطابق با نیازهای ملی باشد. محققین باید مشکلات صنعت خودمان را ببینند و روی آن کار کنند. به عنوان مثال نیایند طرح و پروژه‌ای تصویب کنند که به درد اروپا بخورد. اروپایی‌ها اول مشکلات خودشان را حل کردند و بعد از آن بین‌المللی فکر کردند. یعنی معطوف بر مشکلات و نیازهای داخل باشد. این درد ماست که محققان این موارد را در نظر نمی‌گیرند.

برچسب:

نظرات