Отходы пищевых производств и охрана окружающей среды

1

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Отрицательное воздействие предприятий пищевой промышленности на объекты окружающей среды

2. Хранение отходов

3. Утилизация отходов пищевых производств и охрана окружающей среды

4. Система обеспечения безопасности пищевых производств

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так как на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом, все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

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.

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.

1. ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОБЪЕКТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

По степени интенсивности отрицательного воздействия предприятий пищевой промышленности на объекты окружающей среды первое место занимают водные ресурсы.

По расходу воды на единицу выпускаемой продукции пищевая промышленность занимает одно из первых мест среди отраслей народного хозяйства. Высокий уровень потребления обуславливает большой объем образования сточных вод на предприятиях, при этом они имеют высокую степень загрязненности и представляют опасность для окружающей среды. Сброс сточных вод в водоемы быстро истощает запасы кислорода, что вызывает гибель обитателей этих водоемов.

На предприятиях сахарной, крахмало-паточной, консервной, винодельческой отраслей основной объем сточных вод образуется при гидротранспортировке и мойке сырья. Для сточных вод этих отраслей характерен высокий показатель содержания взвешенных органических веществ. Этот осадок в течение многих лет накапливается в отстойниках и на полях фильтрации, что приводит к переполнению карт полей фильтрации и попаданию сточных вод в открытые водоемы. Уровень БПК (биологической потребности в кислороде) колеблется от 5,3 тыс. мг О2/л в сахарной промышленности, до 1,4 тыс. мг О2/л в консервной. Уровень ХПК (химической потребности в кислороде), тыс. мг 02/л, в сахарной промышленности составляет 7,5, в крахмало-паточном производстве - 2,9, в пивоварении - 1,2.

Наиболее вредные вещества, поступающие в атмосферу от предприятий пищевой промышленности, - органическая пыль, двуокись углерода, бензин и другие углеводороды, выбросы от сжигания топлива. Проблема охраны атмосферного воздуха для перерабатывающих предприятий также актуальна.

Состав сточных вод позволяет использовать их для орошения сельскохозяйственных культур, что решает задачи очистки и повышения плодородия почвы. Вместе с тем этот процесс дорогой, сложный и недостаточно эффективный (очистка сточных вод составляет 35-90 %).

Радикальное решение проблемы - использование бессточных производств. Это направление - основное в совершенствовании водного хозяйство предприятий.

2. ХРАНЕНИЕ ОТХОДОВ

Хранение отходов в естественном виде возможно без потерь в течение 2-3 дней. При длительном хранении они теряют свои питательные свойства, закисают, загнивают, забраживают, загрязняя окружающую среду.

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.

3. 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.

4. 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.

Заключение

Воздух и вода как составляющие факторы окружающей среды оказывают негативное действие на содержание вредных веществ в продуктах питания при их производстве.

Состояние питания населения становится важнейшим фактором, который в значительной степени определяет его здоровье и сохранение генофонда населения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дмитриев Ю. «Книга природы» М., 1990г.

2. Казакова М.В. «Человек, природа, мир» Рязань \993г.

3. Карабельников Т.П. «Экологические основы природопользования»

4. Плешаков А. А. «Зеленые страницы» М., 1994г

5. Плешаков А.А. «Экология» М., \995г.