Экологические проблемы питания

    5. 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. 
 
 
 
 
 

    6. 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.

    В США разрабатываются контейнеры для жидкости (биоразлагаемые из парафинового состава), оболочки типа «раковина моллюска» с модифицированной атмосферой (пищевой продукт и инертный газ), съедобные контейнеры (из теста), съедобная посуда (для еды и питья).

    Во  многих странах ведется поиск  наиболее экономичных и высокоэффективных  способов очистки сточных вод  и других загрязнителей окружающей среды (воды, почвы, воздуха). В принципе это сочетание классических методов очистки с новыми методами, с использованием микроорганизмов.

    Проводятся  многочисленные исследования по охране окружающей среды: исправление среды, загрязненной кетонами (бактериями); очистка почвы от загрязнений нефтяными продуктами (химическое, ферментативное и микробиологическое разрушение загрязняющих частиц); микробное разложение ароматических загрязнителей азотсодержащих фенольных соединений (генная инженерия); удаление ионов металлов из почвы (посев растений на металлсодержащих почвах и их последующее удаление); биологический способ извлечения

плутония  из загрязненных почв (культивирование  штамма, восстанавливающего железо);

переработка городских отходов и получение этанола (ферментация дрожжами); получение рекомбинантных микробных удобрений (дрожжи, штаммы стрептомицеты).

    Комплексы мероприятий различного назначения и уровня по охране окружающей среды  перерабатывающих отраслей промышленности с решением проблем утилизации отходов пищевых производств позволяют обеспечивать экологическую безопасность выработки продуктов питания на требуемом уровне. 
 
 
 
 
 
 
 
 

    7. Система обеспечения безопасности  пищевых производств 

    Повышение уровня жизни, особенно в европейских странах, привело к изменению отношения потребителя к пищевой продукции. Потребитель становится все более требователен к своему питанию, он хочет не только хорошо питаться и избежать любого риска для своего здоровья, но и иметь продукты, соответствующие его требованиям. Доказательство качества становится необходимым коммерческим аргументом при заключении контрактов, а качество - определяющим фактором конкурентоспособности продукции.

    Совершенствование качества - это постоянный процесс, и им должна управлять хорошо организованная система, стратегией которой является распространение управления качеством на все структурные подразделения, а тактикой - сочетание новой прогрессивной технологии с профессиональной подготовкой персонала. Таким образом, и качество продукции, и качество систем являются объектом управления.

    Для эффективного управления качеством  продукции необходимо иметь объективную  информацию о характеристиках качества на всех этапах ее жизненного цикла.

    При внедрении, и сертификации систем качества по моделям, регламентированным международными стандартами ИСО серии 9000, важная роль отводится качеству технологических процессов, результат которых - продукция с заданными характеристиками, а также контролю и управлению ими. Качество технологического процесса - важнейших критерий, определяющий качество продукции. Однако требования стандартов ИСО серим 9000 универсальны и в связи с этим весьма неконкретны. Поэтому для отраслей, где особенно высоки требования к качеству и безопасности, к которым относятся и пищевые производства, их необходимо дополнить общими отраслевыми и специальными требованиями.

    Страны, входящие в ЕС, для обеспечения  свободного оборота продукции обязаны  быстро реагировать на изменение  пищевого законодательства. При этом учитываются основные положения нормативных актов по безопасности пищевых продуктов, требования к пищевым продуктам и процессам (в частности рациональной обработке пищевых продуктов), санитарно-гигиеническим условиям пищевых производств, материалам, контактирующим с пищевыми продуктами. В январе 1996 г. Европейским Союзом принята Директива 93/43/СЕЕ, в которой показана необходимость принятия всех мер для обеспечения безопасности продукции. При этом должна учитываться и ее генетическая безопасность для последующих поколений. Генетическая токсикация происходит при очень низких концентрациях мутагенных веществ без видимого отравления. Мутагенный эффект проявляется только в последующих поколениях. Из большого количества химических веществ (консервантов, пищевых красителей, разрыхлителей, улучшителей вкуса,

ароматических компонентов и т.п.) на мутагенную активность протестировано не более 0,1 %. Во многих странах систематически проводится генетическая оценка качества пищевых про-дуктов.

    Основные  показатели пищевых продуктов должны соответствовать международным требованиям, регламентированным в Кодексе пищевых продуктов (Codex Alimentarius). Соблюдение этих требований обязательно, но средства достижения могут быть различными. В частности, в Директиве 93/43/ СЕЕ предусмотрено внедрение на пищевых предприятиях системы автоматизированного контроля, основанной на идентификации параметров в

критических точках, изложены основные принципы метода НАССР (Hazard Analysis Critical Control Point), позволяющего гарантировать безопасность продукции. Этот метод занимает ведущее место в мировой пищевой индустрии, но в России он, к сожалению, малоизвестен. Впервые метод НАССР был разработан и внедрен в США в 1970 г. в химической промышленности и был направлен на гарантию качества и обеспечение безопасности при производстве. В 1972 г. этот метод был впервые использован фирмой Pitlsbury при производстве продуктов питания. Работая с организацией NASA и военными лабораториями, он разрабатывал и производил продукты для астронавтов космического корабля Аполлон. К безопасности этих продуктов предъявлялись повышенные требования. Впоследствии этот метод был использован фирмами Unilever, Nestle и др. Различные международные организации (International Commission on Microbiological Specifications for Food (ICMSF), Codex Alimentarius) рекомендовали использование системы НАССР как одного из лучших методов гарантии безопасности пищевых продуктов. Были определены базовые элементы системы, гармонизированные с международными стандартами ИСО серии 9000. В настоящее время большинство зарубежных пищевых предприятий уже внедрили или планируют внедрить в ближайшее время систему обеспечения безопасности пищевых продуктов НАССР. Это система анализа опасности по критическим точкам, гарантирующая контроль по всем стадиям производства пищевых продуктов.