Λόγω της σημαντικής αυξανόμενης ζήτησης νερού, είναι επείγον για τους ηγέτες της βιομηχανίας τροφίμων να εξετάσουν το ενδεχόμενο μιας πιο ορθολογικής και βιώσιμης χρήσης των υδάτων.
Ένα νέο κεφάλαιο του περιοδικού Discover Food επισημαίνει εναλλακτικές μεθόδους επεξεργασίας τροφίμων που εξετάζουν την ανακύκλωση και την επαναχρησιμοποίηση του νερού. Με βάση μια συστηματική βιβλιογραφική ανασκόπηση, αναδεικνύει την υιοθέτηση καθαρότερων μεθόδων παραγωγής.
Το κεφάλαιο επικεντρώνεται στους τομείς του κρέατος και των νωπών προϊόντων, όπου τα στοιχεία δείχνουν ότι οι μέθοδοι που σχετίζονται με τη βιωσιμότητα των υδάτων είναι οι πλέον αναγκαίες. Η εφαρμογή καθαρότερων μεθόδων παραγωγής βέβαια, θα απαιτούσε στήριξη από τη βιομηχανία, τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και τους καταναλωτές για να ενθαρρυνθεί η ανακύκλωση και η επαναχρησιμοποίηση του νερού.
Σχετική μελέτη έχει δείξει πως, επί του παρόντος, υπάρχουν πιέσεις που επηρεάζουν την κοινωνική, οικονομική και περιβαλλοντική διάσταση της παραγωγής και κατανάλωσης τροφίμων, γεγονός που υποδηλώνει ότι ένα ευρύ φάσμα ενδιαφερόμενων μερών πρέπει να αντιμετωπίσει την αυξημένη ευαισθητοποίηση και τις ανάγκες των πληθυσμών για την κάλυψη της παγκόσμιας ζήτησης τροφίμων. Υπό το πρίσμα αυτό, η βιώσιμη χρήση των φυσικών υδάτινων πόρων έχει μεγάλη σημασία για τις βιομηχανίες μεταποίησης τροφίμων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η παράδοση τροφίμων από αγροκτήματα στα τραπέζια των καταναλωτών θα απαιτούσε μεγάλη ποσότητα νερού.
Για πολλά τρόφιμα από τα οποία εξαρτόμαστε καθημερινά, έχει υπολογιστεί ότι περίπου το 70% του συνολικού νερού που χρησιμοποιείται θα είχε ήδη δαπανηθεί μόνο για την παραγωγή του σε επίπεδο αγροκτήματος. Έτσι, λαμβάνοντας υπόψη ότι το μελλοντικό νερό πρέπει να καλύψει μόνο τη ζήτηση πληθυσμού που εκτιμάται ότι θα φτάσει τα 10 δισεκατομμύρια ανθρώπους έως το 2050, η Διεθνής Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης (IUCN) προανήγγειλε την αύξηση της ζήτησης νερού κατά 55-60%.
Όλο και περισσότερο, φυσικές πηγές νερού, όπως τα υπόγεια ύδατα, τα ποτάμια και οι λίμνες, έχουν τεθεί σε κίνδυνο όσον αφορά την ποιότητα και την ασφάλειά του λόγω μόλυνσης από χημικά ή μικροοργανισμούς. Συνεπώς, το νερό έχει καταστεί πολύτιμος φυσικός και ανανεώσιμος πόρος που θα απαιτούσε προσεκτική διαχείριση.
Στη βιομηχανία τροφίμων, πολλές λειτουργικές πρακτικές περιλαμβάνουν τη χρήση νερού. Για παράδειγμα, το προσωπικό πρέπει να τηρεί υψηλά πρότυπα προσωπικής υγιεινής, όπως πλύσιμο χεριών, ντους, απολύμανση παπουτσιών, πλύσιμο και υγιεινή. Στο τέλος μιας παρτίδας παραγωγής, οι εγκαταστάσεις και ο εξοπλισμός πρέπει να καθαρίζονται και να απολυμαίνονται. Οι περισσότερες από αυτές τις πρακτικές απαιτούν τη χρήση νερού, συνεπώς είναι απαραίτητη η υιοθέτηση πρακτικών που εξετάζουν εναλλακτικές μεθόδους επεξεργασίας τροφίμων που καλύπτουν την ανακύκλωση και την επαναχρησιμοποίηση του νερού, με πολλά περιβαλλοντικά και οικονομικά οφέλη στις επιχειρήσεις. Επιπλέον, η πίεση των καταναλωτών στη βιωσιμότητα της παραγωγής τροφίμων αναγκάζει επίσης τους κατασκευαστές να υιοθετήσουν μια πιο βιώσιμη προσέγγιση της παραγωγής.
Επίσης, η βιομηχανία τροφίμων χαρακτηρίζεται από ένα ευρύ φάσμα τομέων ή κατηγοριών όπως τα νωπά προϊόντα (φρούτα και λαχανικά), οι σπόροι (άλεσμα και αρτοποιία, γαλακτοκομικά προϊόντα, κρέας, αλιεία, ποτά, ζαχαροπλαστική, μεταξύ άλλων, θα ήταν σημαντικό να περιοριστεί περαιτέρω η εστίαση των θεμάτων που καλύπτονται στο παρόν κεφάλαιο σχετικά με τις δραστηριότητες σε επίπεδο μεταποίησης τροφίμων όπου οι πρώτες ύλες μετατρέπονται σε διάφορα προϊόντα. Ωστόσο, θα υπάρξουν περιπτώσεις κατά τις οποίες θα αναφέρονται ευρύτερα γεωργικά και κτηνοτροφικά προϊόντα πρώτων υλών.
Τα βραχυπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα στρατηγικά σχέδια για πιο βιώσιμη διαχείριση της χρήσης των υδάτων, είναι δυνατά όταν υιοθετούνται καθαρότερες μέθοδοι παραγωγής (CPM). Η CPM είναι μια έννοια που προτείνεται από τα Ηνωμένα Έθνη και αποσκοπεί στην πρόληψη, τον περιορισμό και την ελαχιστοποίηση των αρνητικών επιπτώσεων που θα μπορούσε να προκαλέσει η βιομηχανική δραστηριότητα στο περιβάλλον.
Η μειωμένη χρήση του νερού μπορεί να πραγματοποιηθεί κυρίως με την αλλαγή των διαδικασιών κατά μήκος της γραμμής παραγωγής. Οι διαχειριστές και οι τεχνικοί πρέπει να αντιμετωπίσουν τις αυξανόμενες προκλήσεις για την πρόσβαση και τη διαχείριση νέων και καθαρών υδάτινων πόρων.
Καθορισμός στόχων
Οι εταιρείες τροφίμων πρέπει να τηρούν το HACCP, ένα σχέδιο αποσκοπεί στον εντοπισμό παρατυπιών κατά μήκος των σταδίων της διαδικασίας που δεν εμπίπτουν στα αποδεκτά όρια και τις ανοχές για τη διόρθωση τους το συντομότερο δυνατόν.
Ένα σχέδιο δράσης HACCP θα επέτρεπε τον καλύτερο έλεγχο της χρήσης του δικτύου ύδρευσης και μια ένδειξη των διαδικασιών για τη διασφάλιση της αποτελεσματικής διαχείρισης των υδάτων. Το σχέδιο πρέπει να βασίζεται στην ικανότητα μιας εταιρείας να ελέγχει, να αυτοπαρακολουθείται και να ελέγχει τις πρακτικές της για να διασφαλίζει την εφαρμογή, την παρακολούθηση, τα διορθωτικά μέτρα και τους ελέγχους του προγράμματος τακτικά.
Η συγκριτική αξιολόγηση, όπως ορίζεται από τη Διεθνή Ένωση Υδάτων (IWA), αναζητά τις βέλτιστες πρακτικές διαχείρισης σε μια δεδομένη βιομηχανία, οδηγώντας σε ανώτερες επιδόσεις, και βάσει της τρέχουσας βιβλιογραφίας, οι συγγραφείς εντόπισαν ορισμένα βασικά στοιχεία αναφοράς για την κατανάλωση νερού στη βιομηχανία τροφίμων σύμφωνα με διάφορα τρόφιμα.
Φρούτα και λαχανικά
Η χρήση νερού στα αρχικά στάδια μετά τη συγκομιδή είναι σημαντική, δεδομένου ότι τα προϊόντα θα μπορούσαν να υποβληθούν σε χημική επεξεργασία για την καταπολέμηση παρασίτων όπως έντομα και μικροοργανισμοί.
Ο όγκος του νερού που απαιτείται είναι σημαντικός επειδή ένα υδατικό μέσο χρησιμεύει επίσης για διαφορετικούς σκοπούς. Καθώς πραγματοποιείται το πλύσιμο, πραγματοποιείται ο διαχωρισμός των καλών φρούτων από άλλα υλικά που είναι είτε πολύ βαριά είτε πολύ ελαφριά. Ένα υδατικό μέσο επιτρέπει επίσης τη μετακίνηση του προϊόντος από το ένα στάδιο επεξεργασίας μετά τη συγκομιδή στο άλλο. Επιπλέον, εξακολουθεί να απαιτείται νερό στο συσκευαστήριο για τη διατήρηση υψηλής υγρασίας σε σχέση με τον αέρα κατά τη διάρκεια της ψύξης ή, αντιστρόφως, για το blanching. Για τα αρχικά στάδια πλύσης των προϊόντων που φθάνουν από τα χωράφια, η επαναχρησιμοποίηση του νερού μειώνοντας τη συχνότητα της ανάγκης αλλαγής του χρησιμοποιημένου νερού είναι επαρκής.
Σε στάδια μετά από την επεξεργασία των νωπών προϊόντων, η προσαρμογή της δόσης των χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται για την απολύμανση ή ακόμη και τη χρήση άλλων μεθόδων όπως η χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) μπορεί να είναι μια οικονομικά αποδοτική εναλλακτική λύση. Υπάρχει, ωστόσο, η προσδοκία ότι η ελάχιστη επεξεργασία θα παρείχε επίσης λύσεις εξοικονόμησης νερού.
Γαλακτοκομικά
Η επεξεργασία γάλακτος απαιτεί επίσης μεγάλες ποσότητες νερού σχετικά με το πλύσιμο, το ξέπλυμα, τον καθαρισμό, την παστερίωση, τις διαδικασίες UHT, την ψύξη, την παραγωγή ατμού κ.λπ. Οι μέθοδοι βιοαναδραστήρα μεμβράνης (MBR) που κυμαίνονται από μικροδιήθηση (MF) έως αντίστροφη ώσμωση (RO), είναι από τις πιο ελπιδοφόρες τεχνικές λόγω του ότι θεωρούνται “καθαρές τεχνολογίες, ενώ σχετικές μελέτες καταδεικνύουν καλά αποτελέσματα με τη χρήση αυτών των μεθόδων σε γαλακτοκομικά προϊόντα σε όλο τον κόσμο.
Μια μελέτη ασχολήθηκε με τον πιθανό χαρακτηρισμό και την επαναχρησιμοποίηση νερού της νανοδιήθησης συμπυκνωμάτων ψύκτη UHT flash από ένα εργοστάσιο γαλακτοπαραγωγής και πρότεινε μια μονάδα νανοδιήθησης για την επεξεργασια 20 m3/h συμπυκνωμάτων με ανάκτηση νερού 87,5%.
Στην Ινδία, αναπτύχθηκε επίσης βελτίωση του CIP στη γαλακτοβιομηχανία, εφαρμόζοντας μαθηματική μοντελοποίηση, όπως το Γενικό Αλγεβρικό Σύστημα Μοντελοποίησης (GAMS/λογισμικό), καθώς και την επεξεργασία υπολειμματικού νερού με μεμβράνη αντίστροφης ώσμωσης, μειώνοντας την κατανάλωση νερού κατά 33% και την παραγωγή λυμάτων κατά 85%.
Ερευνητές πρότειναν ότι για να ελαχιστοποιηθεί η χρήση νερού στην επεξεργασία γαλακτοκομικών προϊόντων και το φορτίο ρύπανσης των υδάτων, το φιλτράρισμα και η διαύγαση του γάλακτος θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την προσέγγιση Just-In-Time (JIT) κατά την πλήρωση των δεξαμενών, γεγονός που μπορεί να μειώσει την ανάγκη καθαρισμού των φυγοκεντρικών διαχωριστών.
Βοοειδή, χοίροι, πρόβατα και κατσίκες
Η παρουσία αυτοματισμού και η χρήση ρομποτικής στα σφαγεία αυξάνεται. Ωστόσο, ο εξοπλισμός απαιτεί συνεχή καθαρισμό για να διατηρούνται τα πρότυπα υγιεινής υψηλά. Όταν η διαδικασία παραγωγής πρέπει να διακοπεί, τότε η ροή του νερού θα πρέπει να σταματήσει για να αποφευχθεί η σπατάλη τρεχούμενου νερού. Αυτό θα ήταν δυνατό με την εγκατάσταση ενός συστήματος ελέγχου των αποβλήτων νερού, όπως πρότεινε σχετική έρευνα.
Κατά τη σφαγή, τα στερεά υλικά παράγουν σε διάφορα στάδια. Για το λόγο αυτό, μια αποτελεσματική συλλογή αυτών των υποπροϊόντων που θα απορρίπτονταν θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή αλεύρου για ζωοτροφές αντί να απορριφθούν στην αποχέτευση. Οι αποχετεύσεις που είναι εξοπλισμένες με διαχωριστικά και σιφόνια, μπορούν να διατηρήσουν αυτό το υλικό για να κατευθυνθούν στην εταιρεία λιπών, εμποδίζοντάς το να πάει μαζί με τα υπόλοιπα λύματα.
Χρησιμοποιώντας στοιχεία της Μετεωρολογικής Υπηρεσίας (MetOffice) στο Ηνωμένο Βασίλειο, πραγματοποιήθηκε ταχεία αξιολόγηση από έναν από τους συντάκτες αυτού του κεφαλαίου σε μια μικτή εκμετάλλευση (πρόβατα, βοοειδή, γαλακτοκομικά προϊόντα και χοίροι) στα Δυτικά Μίντλαντς. Το συνολικό δυναμικό των όμβριων υδάτων που κατακρημνίστηκαν πάνω από τα περισσότερα αγροτικά κτίρια, εάν συλλεχθούν, θα ισοδυναμούσε με την ετήσια άντληση νερού από μια γεώτρηση επίσης στο ίδιο αγρόκτημα. Αναφέρθηκε ότι περίπου 22.152 m3 των όμβριων υδάτων θα μπορούσε ενδεχομένως να συλλεχθεί από τα αγροτικά κτίρια, τα οποία θα μπορούσαν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν κατά τη διάρκεια δραστηριοτήτων που, για παράδειγμα, δεν θα απαιτούσαν πόσιμο νερό, όπως το πλύσιμο των δαπέδων.
Πουλερικά
Πριν από τη σφαγή πουλερικών, μια αλλαγή στη μέθοδο αναισθητοποίησης θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει σημαντική εξοικονόμηση στην κατανάλωση νερού. Η ηλεκτρονάρκωση με εμβάπτιση στο νερό απαιτεί μια δεξαμενή με νερό που αλλάζει σε κάθε βάρδια. Επιπλέον, η στάθμη του νερού πρέπει να διατηρείται υψηλή, ενώ το κρέμασμα ανάποδα από τα πόδια τους μπορεί να αγγίξει το νερό, το οποίο φορτίζεται με ηλεκτρικό ρεύμα. Ωστόσο, η αναισθητοποίηση αερίων, μια πρακτική που χρησιμοποιείται σε πολλές χώρες, όπως η Αγγλία και η Ολλανδία, ή η ξηρή ηλεκτρονάρκωση που χρησιμοποιείται στους χοίρους είναι τεχνικές που έχουν μειώσει σημαντικά τη χρήση νερού.
Άλλη μελέτη αναφέρει πως τα στάδια ζεματισμού και μαδήματος στη σφαγή πτηνών αντιπροσωπεύουν το ήμισυ της συνολικής κατανάλωσης νερού που χρησιμοποιείται καθ’ όλη τη διάρκεια της διαδικασίας. Για να μειωθεί αυτό το απόβλητο νερού, κατά τη διάρκεια της ζεματισμού, το μέγεθος της δεξαμενής μπορεί να μειωθεί τηρώντας τα απαιτούμενα πλαίσια χρόνου-θερμοκρασίας, ή εναλλακτικά θα μπορούσε να μεταβληθεί η συμβατική διαδικασία βύθισης σε ζεστό νερό σε ζεμάτισμα ψεκάζοντας ζεστό νερό και ατμό.
Μια άλλη κρίσιμη πτυχή στην επεξεργασία πουλερικών είναι η προψύξη, ένα στάδιο μετά τη σφαγή κατά τη διάρκεια του οποίου η θερμοκρασία του σφαγίου πρέπει να μειωθεί στους 7 °C για να δημιουργηθεί ένα εμπόδιο για τον πολλαπλασιασμό των βακτηρίων. Η ψύξη μπορεί να γίνει με διαφορετικούς τρόπους. Κατά την προψύξη, τα σφάγια μπορούν να βυθιστούν σε κρύο νερό. Όταν χρησιμοποιείται αυτή η πρακτική, συνιστάται η μείωση της ροής ανανέωσης του νερού στις δεξαμενές ψύξης. Ωστόσο, η σημερινή καλύτερη εναλλακτική προσέγγιση για την εξοικονόμηση νερού στην προψύξη είναι η αντικατάσταση της εμβάπτισης νερού με ψύξη αέρα.
Ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση νερού στη βιομηχανία τροφίμων
Η πρακτική της μερικής ή ολικής ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης νερού μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιαδήποτε διαδικασία παραγωγής τροφίμων. Ωστόσο, υπάρχουν αμέτρητοι ρύποι που μεταφέρονται από το νερό, όπως βακτήρια, ιοί, παράσιτα, φυσικές τοξίνες, χημικές ουσίες, φυτοφάρμακα και βαρέα μέταλλα, καθιστώντας απαραίτητη τη διεξαγωγή μικροβιολογικής και φυσικοχημικής ανάλυσης πριν από τη χρήση του.
Το πόσιμο νερό δεν πρέπει να περιέχει παθογόνους μικροοργανισμούς. Μέσω της μικροβιολογικής ανάλυσης του νερού, μπορεί να εντοπιστεί η παρουσία μη παθογόνων και παθογόνων μικροοργανισμών, με τους τελευταίους να είναι οι σημαντικότεροι όσον αφορά τη δημόσια υγεία και τη τροφική δηλητηρίαση που μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε θάνατο. Όσον αφορά τις φυσικές αναλύσεις νερού, μια σειρά δοκιμών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση των αλλαγών στην ποιότητα του νερού. Η παρουσία χημικών καταλοίπων όπως το ασβέστιο που υποδεικνύει σκληρότητα, αμμωνία, αμμωνιακό άζωτο, νιτρικά άλατα, νιτρώδη άλατα, αλουμίνιο, σίδηρο και βαρέα μέταλλα μπορεί να είναι δείκτες μόλυνσης που θα μπορούσαν να είναι επιζήμιοι για την υγεία.
Έτσι, για να ανταποκριθούν οι βιομηχανίες σε αυτές τις παραμέτρους στην επαναχρησιμοποίηση του νερού, πρέπει να το αντιμετωπίσουμε. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η MBR είναι μια σύγχρονη και ελπιδοφόρα τεχνολογία για την επεξεργασία των λυμάτων πριν από την επαναχρησιμοποίηση του νερού στην ίδια τη βιομηχανία τροφίμων, με πολλά οφέλη σε σχέση με τα συμβατικά συστήματα, συνδυάζοντας μια βιολογική διαδικασία με το διαχωρισμό των μεμβρανών.
Η επαναχρησιμοποίηση του νερού μπορεί να είναι άμεση ή έμμεση. Η έμμεση χρήση συμβαίνει όταν το νερό απορρίπτεται στο περιβάλλον και τελικά συλλέγεται και χρησιμοποιείται ξανά στην αραιωμένη του μορφή. Μετά την επεξεργασία, η άμεση χρήση γίνεται όταν τα λύματα αποστέλλονται απευθείας από το σημείο απόρριψης σε δεξαμενές ή πισίνες συγκράτησης, χωρίς έτσι να απορρίπτονται στο περιβάλλον.
Ανάλογα με το επίπεδο επεξεργασίας που παρέχεται στο επαναχρησιμοποίησιμο νερό, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για διάφορους σκοπούς, για παράδειγμα, για απόθεμα πυροπροστασίας· υδάτινα διακοσμητικά συστήματα, όπως σιντριβάνια, για πλύσιμο στις δημόσιες τουαλέτες, της σκόνης εδάφους. την άρδευση κήπων ή για πύργους ψύξης, λέβητες και πλύσιμο δαπέδων, οχημάτων, βιομηχανικών αποθηκών και ορισμένων μηχανικών μερών και εξοπλισμού, για χρήση σε βιομηχανικές διεργασίες κ.α. Το επαναχρησιμοποιούμενο νερό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για άρδευση σε γεωργικές καλλιέργειες, όπως το μαρούλι και την καλλιέργεια μικροφυκών.
Επίσης, ανάλογα με την μετέπειτα χρήση, μπορεί να μην είναι απαραίτητο να επιτευχθεί καθεστώς πόσιμου νερού.
Με την πρόοδο των νέων τεχνολογιών και της βιομηχανίας 4.0, οι βιομηχανίες θα πρέπει να έχουν περιβαλλοντική συνείδηση και να εφαρμόζουν φιλικά προς το περιβάλλον και βιώσιμα συστήματα.
Για να διαβάσετε ολόκληρο αυτό το πολύ ενδιαφέρον κεφάλαιο, πατήστε εδώ
Ακολουθήστε το Cibum 
