Экологические проблемы на пищевых производствах

К малоиспользуемым в настоящее время отходам  относятся: фильтрационный осадок (дефекат) в сахарной промышленности, последрожжевая и послеспиртовая барда в спиртовой  отросли, картофельный сок в крахмальном  производстве, табачная пыль, а также  углекислый газ брожения и вторичный  газ брожения в спиртовой и  пивоваренной отраслях.

Ежегодно из образующихся в сахарной отрасли  свыше 2 млн. т дефеката используется лишь 70 %. Для одного завода мощностью  переработки свеклы 3 тыс. т в сутки  требуется для складирования  дефеката до 5 га земли. Из 5 тыс. т картофельного  сока используется лишь до 20 %. Углекислый газ брожения в спиртовой отросли используется на 20 %, остальное выбрасывается в атмосферу, усиливая парниковый эффект.

Экологическое совершенствование производства предполагает экономию потребляемых ресурсов окружающей среды и сокращение массы отходов, размещаемых в ней. И то и другое достигается путем внедрения  малоотходных технологий, создания систем безотходного производства, вывода из эксплуатации устаревших основных фондов, оказывающих негативное воздействие  на окружающую среду.

Основные направления  научных исследований по решению  проблемы безопасности пищевых продуктов: 
- обеспечение производства высококачественного и экологически безопасного продовольственного сырья; 
- совершенствование существующих и разработка новых, в том числе безотходных и экологически чистых технологий пищевых продуктов; 
- совершенствование существующих и создание новых видов упаковок для пищевых продуктов; публикация полной информации о потребительских данных продукта, его производителе, требований по безопасному обращению, включая транспортировку, использование и утилизацию, о также данных о производителях и свойствах упаковки, в том числе о ее экологичности; 
- обеспечение медико-биологической и гигиенической оценки продуктов питания и технологий их получения.

Воздух и вода как составляющие факторы окружающей среды оказывают негативное действие на содержание вредных веществ в продуктах питания при их производстве. Количество в них свинца, кадмия, ртути, сернистых веществ, диоксидов во многих районах России превышает в десятки и сотни раз ПДК.

При очистке  воды и воздуха необходимо учитывать, что доже микродозы вредных веществ, попадающих в продукты питания, в  совокупности могут быть опасны в  продукте, так как зачастую действие одного яда усиливается другим.

Как выращивание  экологически безопасного продовольственного сырья, так и производство безопасных продуктов питания требует дополнительных материальных затрат. На Западе рынок  экологически чистой продукции ориентирован на обеспеченную часть населения. В  нашей стране тоже появилась прослойка  «богатых» людей, но ориентировать  производство экологически чистого  продовольствия только на них неправильно. В первую очередь это должно быть детское и лечебное питание. Дотирование производства такой продукции должно осуществлять государство.

Экологическая обстановка в стране такова, что  появилась новая болезнь 
- эндоэкологическая. Это болезнь всего населения России. Самый яркий пример 
- применение пестицидов в рисосеющих районах Краснодарского края, где из-за плохого состояния здоровья нет возможности призвать в армию молодых людей. 
Обследование школьников по всей стране показало, что только 15 % из них здоровы.

Неудовлетворительное  состояние дел с качеством  и безопасностью питания 
- одна из причин снижения естественною прироста населения, сокращения средней продолжительности жизни у мужчин до 58 лет, у женщин - до 72 лет. 
По этим показателям Россия устойчиво занимает одно из последних мест среди индустриально развитых стран.

В связи с  этим состояние питания населения  становится важнейшим фактором, который  в значительной степени определяет его здоровье и сохранение генофонда  населения.

А у нас до 15 % молочных продуктов и до 10 % мясопродуктов  не соответствуют требованиям стандартов по бактериологическим показателям. 
Повышение содержания солей щавелевой кислоты в моркови, горохе, фасоли, репе, шпинате и других культурах приводит к заболеванию желудочно-кишечного тракта, нарушению обмена кальция и заболеваниям почек.

Для изменения  сложившегося положения необходимо широко информировать население  об истинном положении дел. Следует  ликвидировать экологическую безграмотность населения. Широкая информация поможет  создать общественное движение по борьбе за коренное изменение положения  дел с экологией вообще и качеством  пищевых продуктов в частности.

Понимая важность вопроса, ученые Америки стали инициаторами создания в 
1989 г. Национального центра безопасности пищевых продуктов и технологий, который главной причиной снижения генетического потенциала людей к производительности труда, повышения смертности считает недостаточно высокое экологическое качество пищевых продуктов.

Большое внимание проблеме безопасности продуктов питания  и их качества придают страны-участницы  ЕС. Целью пищевого законодательства этих стран является: защита потребителя  от причинения вреда его здоровью и обмана при покупке имеющихся  в продаже продуктов; квалифицированная  и правильная информация потребителя.

У нас в стране в школах и институтах должны изучаться  специальные предметы экологического профиля, которые позволят молодому поколению увидеть сложность  и важность этой проблемы.

Назрела необходимость  проведения научных исследований в  области экологии по одной общей  программе, охватывающей экологию сельского  хозяйства, продуктов питания и  здоровья человека. 

Высокоэффективные процессы жиропереработки  решение экологических проблем отрасли

В настоящее  время в значительной степени  пересмотрены ранее сформированные подходы к производству и качеству выпускаемой пищевой продукции. Важно, что от этапа увеличения выпуска  продукции для удовлетворения растущих потребностей человека мы переходим  к этапу увеличения качества выпускаемой  продукции при все возрастающих требованиях к экологической чистоте производственных процессов. Внедряются эффективные технологические процессы, разрабатываются принципиально новые подходы к организации безотходных или малоотходных энерго- и ресурсосберегающих технологий.

Современные экономические  и социальные задачи перерабатывающей отрасли масложировой промышленности решали посредством разработки селективных  химических реагентов для очистки  жирового сырья, разработки высокоэффективных  катализаторов модификации жиров  для расширения ассортимента выпускаемой  жировой продукции, а также разработки аппаратов, интенсифицирующих технологические  процессы жиро-переработки.

В ряду последовательных процессов технологий рафинации  растительных масел и жиров предложены и разработаны химические реагенты, позволяющие осуществить углубленную  очистку жирового сырья. Это деэмульсаторы  для процессов гидратации и щелочной рафинации, различные классы полиэлектролитов для селективной очистки жиров  от негидратируемых форм фосфолипидов, свободных жирных кислот, следов тяжелых металлов. Разработаны аппараты для рафинации жиров, которые позволяют осуществлять взаимодействие контактирующих потоков в ламинарном режиме, что способствует снижению отходов и потерь нейтрального жира. Одним из основных направлений перерабатывающей отрасли масложировой промышленности является технология гидрирования растительных масел и жиров - получение твердого растительного жира, который является структурирующей основой маргариновой продукции. 
Основа данной технологии - каталитический процесс гидрирования, функциональным стержнем которого является катализатор. Однако традиционный подход к интенсификации процесса гидрирования жиров, состоящий в совершенствовании гетерогенного никелевого катализатора, практически исчерпал себя. Предложено новое решение - разработать и внедрить более эффективные катализаторы на базе переходных металлов платиновой группы (в основном палладия), но только синтезированные по схеме нового класса катализаторов — гетерогенизированных. Хемосорбция гомогенного катализатора на поверхность термо- и ударостойкого носителя (в основном альфа-окись алюминия) позволила получить низкопроцентные и высокоэффективные катализаторы гидрирования, которые по технико-экономическим и каталитическим показателям значительно превосходят современные промышленные катализаторы гидрирования жиров. Разработанные катализаторы в сочетании с принципиально новым технологическим оборудованием позволили значительно усовершенствовать и интенсифицировать процесс гидрирования жиров, сократить энергозатраты (снизить температуру гидрирования на 80-100 °С), практически исключить отходы и потери жиров, повысить качество пищевого парированного жира. Таким образом, в процессе разработки и внедрения новых энерго- и ресурсосберегающих технологий жиропереработки пришли к созданию высокоэффективных процессов при минимизации отходов и потерь жиров на всех стадиях их переработки и улучшения качества готовой продукции, что позволяет решать экологические проблемы отрасли.

Утилизация  отходов пищевых  производств и  охрана окружающей среды

Анализ патентных  материалов за последние за последние  пять лет показывает, что в развитых зарубежных странах ведется интенсивный  поиск наиболее экономичных и  высокоэффективных способов очистки  сточных вод пищевых производств. Характерной чертой является сочетание классических методов очистки (механический, физико-химический, биологический и т.д.) с новыми методами (обратный осмос, ультрафильтрация, микрофильтрация, электродиализ и пр.), с использованием микроорганизмов (дрожжи, бактерии). 
Это позволяет получить удобрения, дополнительное топливо (биогаз), а также кормовой протеин с использованием специально подобранных для этой цели продуцентов (США, Япония, Великобритания, Германия, Франция).

В Японии сточные  воды пищевых производств с использованием также поверхностно-активных веществ (ПАВ), анионообменных смол, активной биомассы. В США очищают с применение цеолитов, мембран, биотехнологии.

За рубежом  активно ведут разработки по комплексному использованию сырья и безотходной  переработки образующихся вторичных  ресурсов с применением микробиологической биотрансформации сырья, главным образом в направлении обогащения его белком, синтезируемым бактериями, дрожжами или грибами в целях получения кормов, кормовых и пищевых добавок.

В Японии при  изготовлении пищевых продуктов  используют кости рыб, стебли конопли, кожуру цитрусовых, отруби, жмых, спиртовую  барду и пивную дробину. При получении  кормов и удобрении в Японии используют панцири креветок и крабов, рисовую  шелуху, соевым жмых, барду и обезжиренные бобы или остатки отжатого соевого  творога «тофу».

В США при  получении пищевых продуктов  используют скорлупу орехов 
(миндаль), сахарную мелассу, чайные остатки, жмых, остатки теста и хлеба, подсырную сыворотку.

Великобритания  в производстве продуктов питания  рационально использует шелуху какао  бобов и кормовые белки из свекловичного  жома.

Большое внимание за рубежом уделяется исследования по разработке объективных методов  и приборов контроля качества сырья, полуфабрикатов и готовых пищевых  продуктов, средств по контролю, управлению и регулированию проведению технологических  процессов (сенсорные технологии, ультразвуковая дефектоскопия, низкотемпературная флуоресцентная спектрофотометрия и др.). 
Воздействие вредных факторов окружающей среды, несбалансированность современного питания (дефицит пищевых волокон, белка, витаминов, минеральных солей микроэлементов) обостряют потребность в специальных продуктах питания, проблему которых частично может решить рациональное использование вторичного пищевого сырья, являющегося результатом традиционных технологических процессов производства пищевой продукции.

Проблема утилизации в последнее время становится особо актуальной за рубежом, так  как большое количество отходов, вторичных материальных ресурсов создает  не благоприятную обстановку в экологическом  отношении. 
Особенно это относится к видам и составу упаковок и упаковочных материалов пищевой продукции.

При производстве поливинилхлорида (ПВХ), его переработке  в изделия, эксплуатации изделий  и сжигании отходов выделяются токсичные  соединения, опасные для здоровья человека. В связи с тем, что  изделия из ПВХ широко применяются  в народном хозяйстве, и в частности  медицинской и пищевой промышленности, сведения о степени их токсичности, способах ее снижения и методах контроля должны быть известны производителям ПВХ и его потребителям.

Отходы их ПВХ  нельзя сжигать в обычных мусоросжигательных печах. Для этой цепи необходимо применять  кислотостойкие установки, а НС1 из абгазов - поглощать. Наибольшую опасность при сжигании изделий из ПВХ представляет образование очень токсичных диоксинов, ПДК которых установлен на уровне 10- 
12 –10-14 мг/м3. Для определения таких малых количеств требуется использовать сложное и дорогостоящее оборудование, например, масс- спектрометр с электронным захватом. Поэтому целесообразнее изделия из ПВХ возвращать на повторную переработку. Изделия из ПВХ должны иметь специальную маркировку, чтобы не попадать в обычные мусоросжигательные печи, так как именно утилизация отходов в настоящее время является фактором, сдерживающим расширение производства ПВХ.

Таким образом, при производстве ПВХ необходим  постоянный контроль за содержанием ВХ в воздухе рабочей зоны и в порошке ПВХ. При внедрении изделий из ПВХ в народное хозяйство, для пищевых и медицинских целей необходима обязательная квалифицированная экспертиза состава выделяющихся токсичных веществ и их количественная оценка с использованием высокочувствительных и избирательных методов. Отходы ПВХ целесообразнее направлять на повторную переработку, так как утилизация сопровождается образованием чрезвычайно токсичных диоксинов. Соблюдение указанных требований создает предпосылки для более широкого применения изделий из ПВХ в быту, технике, медицинской и пищевой промышленности без ущерба для здоровья населения.

Основная тенденция  развития системы упаковки продуктов  питания за рубежом – это разработка экологически чистых упаковок с целью  максимального снижения загрязнений  окружающей среды, замена традиционных упаковок новыми видами, менее опасными упаковочными материалами, способными подвергаться повторной переработки  или использованию в качестве многооборотных, создания биологически разлагаемых упаковок на основе зерна  и крахмала для сигарет и пищевых  продуктов, съедобные упаковки для  продуктов питания.