Как биотехнологический проект Wastebake поможет справиться с проблемой переработки вторичного хлебного сырья
Евротрансбио – международная программа, предусматривающая проведение исследований в области биотехнологий в европейских странах. В рамках этой программы Университет ИТМО совместно с партнерами из Италии и Финляндии выиграл конкурс на биотехнологический проект Wastebake, посвященный переработке вторичного хлебного сырья. Его результаты должны улучшить ситуацию сразу на трех пищевых рынках (российском, итальянском и финском), в то время как требования и условия у всех стран серьезно разнятся. О том, как новый проект позволит превратить пищевые отходы во вторичное сырье для производства ценных ингредиентов и почему важно как можно быстрее внедрить результаты проекта в производство, рассказал руководитель международного научного центра «Биотехнологии третьего тысячелетия» Университета ИТМО Денис Бараненко.
Кто принимает участие в проекте Wastebake, помимо центра «Биотехнологии третьего тысячелетия» Университета ИТМО?
По требованиям конкурса, участвовать в проекте могут научные организации и индустриальные компании.
К индустриальным компаниям в разных странах предъявляются разные требования – например, где-то может участвовать малый и средний бизнес, а в некоторых странах к участию допускается и крупный бизнес. В проекте Wastebake в качестве научных организаций трех стран-участников выступают Университет ИТМО (Россия), Университет Бари (Италия) и Университет Хельсинки (Финляндия). С этими вузами мы уже сотрудничали ранее. Более того, мы уже встречались с индустриальным партнерами Университета Хельсинки и Университета Бари. В качестве индустриального партнера в Италии выступает относящаяся к малому бизнесу (на грани со средним) хлебопекарня Valle Fiorita. Половина объема их производства занимает выпуск сэндвичей на итальянский рынок, а оставшиеся 50 % отведены под различные традиционные виды хлебной продукции. Проблема хлебопекарни, которую мы пытаемся решить совместными усилиями в рамках проекта, связана как раз с производством сэндвичей. Дело в том, что сэндвичи производятся из больших прямоугольных буханок, корки с которых обрезаются со всех сторон, а сам хлеб нарезается на ломтики, после чего идет укладывание начинки между этими ломтиками и упаковка.
Что с ними происходит сейчас?
Они передаются на корм скоту. Мы исследовали эффективность применения разнообразных вторичных пищевых ресурсов и показали, что направление этих ресурсов на корм скоту находится на предпоследнем месте по рациональности использования вторичного хлебного сырья. На последнем месте по рациональному использованию – превращение его в отходы. Другими словами, это ситуация, когда невостребованный черствый хлеб вывозят на полигоны твердых бытовых отходов, что ужасно, потому что удар по экологии совершается дважды: когда выращивается сырье – пшеница или рожь, и на это затрачиваются соответствующие ресурсы – и когда хлеб выкидывают (начинается загрязнение окружающей среды органикой и выделяющимися парниковыми газами). Гораздо более эффективный вариант – вернуть хлебное вторичное сырье обратно в производство в виде продуктов с высокой добавленной стоимостью.
Какую проблему нужно решить в России?
В России таким вторичным сырьем является возвращенный хлеб. К сожалению, проблема возврата хлеба узкоспецифическая, характерная в основном для России. Она связана с тем, что магазин заказывает большое количество хлеба, часть которого черствеет, и его возвращают производителю. И это очень масштабная проблема. До последнего времени возвраты хлеба составляли 10 % от всего объема, то есть в Санкт-Петербурге, в городе, где об этой проблеме вообще говорить стыдно, это сотни тысяч тонн хлеба. Когда мы подавали заявку, мы анализировали все существующие пути использования вторичного хлебного сырья и выявили, что в среднем от 5 до 10 % хлеба с истекшим сроком годности направляют на корм животным, и еще столько же можно вернуть в виде вторичного сырья обратно в производство хлеба (его затирают и в таком виде добавляют к новому тесту). Цифра такова, потому что новый хлеб с включением большего количества вторичного сырья уже не будет обладать нужными характеристиками.
У Финляндии тоже есть проблема с возвратом хлеба?
В Финляндии есть свои сложности с вторичным хлебным сырьем. Его там не так много, до пяти процентов, но проблемы в основном связаны с бракованными и некондиционными экземплярами, которые, например, механически портятся на производстве, – их тоже нужно перерабатывать.
Какое предложение вы разрабатываете для всех трех рынков?
Наше предложение по рациональному использованию вторичного пищевого сырья заключается в том, чтобы вернуть его в виде новых продуктов обратно в пищевую или даже фармацевтическую отрасль с помощью средств биотехнологии. Российская сторона занимается функционализацией вторичного хлебного сырья с помощью ферментов. Мы превращаем черствый хлеб в сироп. Этот сироп потом можно использовать в хлебопекарной промышленности, а также в индустрии напитков, в пивоварении, в кондитерской отрасли и других.
Средствами биотехнологий мы перерабатываем черствый хлеб, который безопасен с точки зрения микроорганизмов (то есть его можно было бы есть, но потребитель уже не хочет) и превращаем его в ценный пищевой ингредиент, который потом заменяет (если использовать в хлебопечении) часть сахара в кондитерских продуктах, может помочь ускорить работу микроорганизмов в тесте (за счет того, что это легкодоступная глюкоза, микроорганизмы быстрее ее перерабатывают и, таким образом, хлеб можно получить быстрее). Однако получение пищевого ингредиента – это только один из возможных путей.
Чего, кроме получения пищевого ингредиента, вы планируете добиться?
Совместными усилиями мы хотим дополнительно функционализировать сироп, то есть сделать его не просто сиропом, а сиропом, обладающим дополнительными преимуществами с точки зрения здорового питания. Университет Хельсинки и финский индустриальный партнер предполагают разработать на основе наших сиропов технологию производства заквасок с экзополисахаридами (волокнами, произведенными микроорганизмами). То есть в данном случае наш сироп или гидролизат (то, что получилось после ферментативного разрушения хлебного сырья) является питательной средой для микроорганизмов, которые синтезируют на его основе экзополисахариды, которые, в свою очередь, обладают пребиотическими свойствами, то есть сами по себе обогащают продукт. Экзополисахариды могут рассматриваться как часть фармацевтики в качестве биологически активной добавки к пище, но опять же закваску с экзополисахаридами можно вносить в хлебный продукт и получать хлебный продукт с, возможно, дополнительными функциональными свойствами.
Итальянская сторона, в свою очередь, берет те микроорганизмы, которые продуцируют гамма-аминомасляную кислоту – тоже со всех сторон интересный ингредиент: и в пищевом поле, и в косметологии, и в фармакологии.
Тут возможен выход на производство в другой отрасли.
Все страны работают над проектом параллельно или кто-то должен первым запустить процесс?
Создание сиропов на базе вторичного хлебного сырья – это наша задача. Однако календарный план у нас составлен таким образом, чтобы работы велись параллельно, потому что, например, в подборе ферментных препаратов нам помогает один из индустриальных финских партнеров, компания Senson, которая производит сиропы, а для сиропирования производит ферментные препараты. Соответственно, их компетенции здесь тоже востребованы. Мы работаем с двумя видами сиропов – одни из них нужны в качестве чисто пищевых ингредиентов, вторые нужны в качестве питательной среды для микроорганизмов. У этих сиропов разные свойства и требования к ним тоже разные. Сейчас коллеги уже сформулировали требования к сиропам, которые нужны для их видов микроорганизмов, мы их подготавливаем, составляем протокол получения сиропов, после чего они его опробуют, культивируют микроорганизмы на получившихся гидролизатах (по большому счету это может быть не сироп, а гидролизат) и сообщат нам, насколько их устраивает субстрат, что мы можем доработать и так далее.
Как вы планируете угодить всем трем рынкам?
Все два года реализации проекта у нас предусмотрен обмен протоколами и образцами для исследования. Когда наши коллеги на последних этапах получат образцы экзополисахаридов и микроорганизмов, производящих экзополисахариды на наших сиропах, мы по их протоколам у себя внесем эти экзополисахариды в образцы хлебной продукции и оценим их, отвечая на вопросы, подходит ли эта продукция для нас, улучшилась ли продукция, удовлетворяет ли нас результат, после чего обсудим, что можно улучшить. Таким образом, каждый из партнеров получает то, что ему нужно на своем рынке. У нас действительно очень разные рынки – те же сэндвичи у нас производятся с корочкой, и это не вызывает отторжения у потребителя. Их рынок требует одни продукты, наш – другие. Поэтому мы должны оценить у себя, насколько характеристики теста, хлеба, кондитерских изделий с предлагаемыми ими экзополисахаридами, гамма-аминомасляной кислотой нам подходят, а также понять, насколько они привлекательны для нашего потребителя и экономически жизнеспособны, после чего прийти к решению, которое устроит все стороны.
Как будут развиваться события в России? Как будет внедряться технология?
Нашим индустриальным партнером в проекте выступает компания «Айсберг», которая является производителем и дистрибьютором пищевых ингредиентов, и сиропы как раз относятся к области их компетенций (компания предлагает сиропы для пищевых предприятий Северо-Запада России). Когда компания получит собственные сиропы по более выгодной цене, она станет их реализовывать. Кроме того, компания обладает производственными площадями, на которых запланирована установка оборудования, которое будет предложено в рамках проекта Wastebake (оборудования для переработки вторичного хлебного сырья). Часть наших индустриальных партнеров планирует перерабатывать это сырье у себя на индустриальной площадке, однако ситуация осложняется проблемой логистики. Если все вторичное сырье для производства ценных ингредиентов свозить отовсюду в несколько мест, то возникнут серьезные транспортные издержки.
Поэтому имеет смысл перерабатывать в месте концетрации сырья (в нашем случае это крупные хлебозаводы). Если у хлебозаводов на производственных площадях есть возможность разместить линию переработки, то наш индустриальный партнер планирует договариваться с ними об условиях взаимовыгодного сотрудничества. Надо понимать, что и хлебозаводам это выгодно, потому что сейчас они тратят много средств на утилизацию хлеба.
Насколько в денежном плане безболезненным может стать переход на ту форму переработки, которую вы предлагаете? Дорогое ли оборудование?
Оборудование стандартное. В лабораторных условиях мы создаем технологию и уже понимаем, из каких блоков в будущем будет состоять установка. В ней будут использованы оригинальные решения, которые компаниям предстоит масштабировать, однако они не должны значительно сказаться на стоимости всего оборудования. К тому же, экономический смысл просчитывался и с точки зрения инвестиционной привлекательности все очень хорошо.
Кто входит в состав команды от Университета ИТМО?
Проектом занимается подразделение специалистов по хлебопечению и по ферментам. Ведущим инженером по ферментам стала Анна Кульминская, кандидат биологических наук. Анна занимается подбором правильных концентраций и активностей ферментных препаратов. Дело в том, что есть ферменты одного класса, но внутри этого класса они отличаются по уровню активности, потому что они получены из разных источников. Если удастся взять фермент из источника, который дает высокоактивный ферменты, это будет большим козырем. Также в команде работает доцент кафедры пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья, кандидат технических наук Елена Сергачева, несколько аспирантов и магистрантов.
Вы сказали, что у вас состоялась первая встреча с партнерами из всех трех стран-участников. Как она проходила?
Первая встреча прошла в Италии.
Все участники приехали по приглашению координатора проекта с итальянской стороны. Программа включала посещение предприятий индустриальных партнеров проекта. Кроме того, мы посмотрели на традиционную итальянскую хлебопекарню, где выпечка происходит в больших печах, которые отапливаются дровами. Самой хлебопекарне больше 500 лет, и хлеб в ней печется по старинным рецептам. Всего у нас запланировано три очные встречи. Следующая встреча пройдет в Санкт-Петербурге в следующем году, после чего всех примет финская сторона. Такие встречи всегда связаны с посещением индустриальных партнеров и обменом опытом и технологиями.
К началу
Актуальность переработки продуктов питания, преимущества.
Пищевая переработка – это производственный процесс, при котором из сельскохозяйственных продуктов получают продукты питания. Пищевая промышленность включает в себя многие формы переработки пищевых продуктов, от простейшего измельчения зерна, для получения муки, до приготовления готовых к употреблению блюд в сложных промышленных условиях.
Первичная переработка пищевых продуктов необходима для производства большинства пищевых продуктов, а вторичная переработка превращает ингредиенты в привычные нам продукты питания, например такие, как хлеб. Третичная переработка пищевых продуктов – это коммерческое производство готовых к употреблению блюд и полуфабрикатов.
Компания Dry Food предоставляет услуги в проектировании и организации «под ключ» производственных предприятий по первичной, вторичной и третичной переработке продуктов, а также схожих других видов производств, где применяются аналогичные технологические решения.
Первичная переработка пищевых продуктов.
Первичная пищевая промышленность превращает сельскохозяйственные продукты, такие как зерновые, сельскохозяйственных животных, овощи, фрукты и т.д. в то, что в итоге может быть съедено. Категория первичной переработки продуктов включает в себя производство ингредиентов с применением процессов сбора, чистки, сушки, измельчения растительных продуктов, разделку мяса, заморозку и копчение мяса и рыбы, экстракция и фильтрация масел, консервация, гомогенизацию и пастеризацию молока.
Многие формы первичной обработки продуктов обеспечивают повышение безопасности пищевых продуктов, увеличению сроков хранения. Коммерческая пищевая промышленность применят в своих производственных процессах системы контроля качества, например такие, как HACCP, для снижения рисков причинения вреда.
Вторичная переработка пищевых продуктов.
Вторичная переработка пищевых продуктов – это процесс создания готовых к употреблению продуктов из ингредиентов, которые являются результатом первичной обработки. Выпечка хлеба, независимо от того, производится она в домашних условиях, небольшой пекарне или на огромном промышленном предприятии, является примером вторичной переработки продукции. Изготовление вяленой рыбы, производство вина, пива и другой алкогольной продукции является вариантом традиционной вторичной переработки продуктов. Колбасные изделия представляют собой форму вторичной переработки мяса, путем приготовления продукта из исходного сырья, которое уже подвергалось первичной обработке.
Третичная переработка пищевых продуктов.
Третичная переработка пищевых продуктов – коммерческое производство таких продуктов, которые подвергаются дополнительной пищевой переработке. Это готовые к употреблению блюда или полуфабрикаты, которые можно легко приготовить и употребить. Примерами такой продукции могут быть: лапша быстрого приготовления; сухое картофельное пюре, в которое достаточно добавить кипяток; замороженные обеды, которые достаточно разогреть в микроволновке; замороженная пицца, которую также достаточно разогреть в духовом шкафу и т.д.
Преимущества пищевой переработки.
Преимущества пищевой промышленности заключаются в повышении пищевой безопасности продуктов; обеспечении продуктами в течение всего года, вне зависимости от сезонных колебаний; позволяет транспортировать скоропортящиеся продукты на большие расстояния; снижает продовольственный риски. Продуктовые супермаркеты обязаны своим существованием современным технологиям обработки пищевых продуктов, без них длительная транспортировка была бы не возможна.
Обработанные продукты менее восприимчивы к порче, чем свежие продукты. Когда впервые начали применяться переработанные продукты, это обеспечило достаточное количество продуктов для населения и улучшило продуктовую обеспеченность. Многие продукты стали доступными для людей.
Обработка продуктов также помогает снизить заболеваемость болезнями пищевого происхождения. Свежие мясные и растительные продукты содержат патогенные микроорганизмы, способные вызвать серьезные заболевания. Современная пищевая промышленность также улучшает качество жизни людей с аллергией, диабетом и др., которые не могут употреблять некоторые виды продуктов.
Актуальность переработки продуктов в России.
Россия – страна с огромной территорией и богатейшим потенциалом по выращиванию и производству продуктов питания. Мы уже экспортируем зерно, начинаем экспортировать сою, однако, пока отстаем в переработке.
Выгода создания предприятий по переработке очевидна:
- получение дополнительной добавленной стоимости в результате первичной и вторичной переработки;
- дополнительные возможности для экспорта продукции;
- возможность импортозамещения;
- развитие сопутствующей инфраструктуры;
- создание дополнительных рабочих мест.
Наша компания является экспертом в области переработки продуктов, а наши специалисты готовы выполнить любые задачи по созданию перерабатывающих предприятий.
Стоимость и переработка старого хлеба – Baking Lab Amsterdam
[Только на английском языке]
Старый хлеб имеет ценность, некоторые могут даже назвать его золотым. Помимо питательных ингредиентов (крахмал, белок, минералы, клетчатка, витамины), это вещество, в которое было вложено много времени и энергии, то есть ферментация, формование и выпечка. На стадии ферментации появлялись новые ароматы, а затем тепло, вкладываемое в хлеб во время выпечки, клейстеризировало крахмал (для облегчения пищеварения) и способствовало появлению новых химических структур, таких как карамелизация сахаров и образование соединений сахар-аминокислоты в корке (майяра). реакция). Другими словами, это питательные вещества, текстуры и вкусы, которые имеют ценность.
Возрождение старого обычая
Отчеты показывают, что хлеб является наиболее выбрасываемой пищей в Нидерландах.
Согласно статье NRC Handelsblad (10 мая 2019 г.), около 25% всего хлеба в Нидерландах превращается в отходы.
Ценности, в конечном счете прокладывающие путь к нормам …….
Baking Lab Amsterdam исследует способы t превратить пищевые отходы в значимые продукты питания. Одним из таких применений является использование старого хлеба в качестве ингредиента для улучшения вкуса и качества нового хлеба. Процедура сама по себе не нова. Это довольно старый обычай, о котором забыли из-за обилия и относительной дешевизны муки, удобства потребления и масштабной промышленной выпечки. Эта тенденция к отходам усугубляется потерей навыков кустарной выпечки и зависимостью мелких пекарен от поставщиков сырья, чей экономический интерес состоит в том, чтобы продать как можно больше ингредиентов. Узнайте больше о нашей миссии в этом пресс-релизе
Baking Lab Amsterdam исследует способы t превратить пищевые отходы в полезные продукты питания.
Одним из таких применений является использование старого хлеба в качестве ингредиента для улучшения вкуса и качества нового хлеба. Процедура сама по себе не нова. Это довольно старый обычай, о котором забыли из-за обилия и относительной дешевизны муки, удобства потребления и масштабной промышленной выпечки. Эта тенденция к отходам усугубляется потерей навыков кустарной выпечки и зависимостью мелких пекарен от поставщиков сырья, чей экономический интерес состоит в том, чтобы продать как можно больше ингредиентов. Узнайте больше о нашей миссии в этом пресс-релизе.
Узнайте больше на наших семинарах.
Во время наших семинаров мы делимся дополнительной информацией об этих методах. Следите за расписанием наших мастер-классов, чтобы узнать о предстоящих мероприятиях.
Хлеб Дросте.
Использование старого хлеба в качестве ингредиента для нового хлеба снова и снова превращает «линейный» процесс выпечки в циклический. Использование старого хлеба для выпекания нового хлеба может быть символизировано так называемым эффектом Дросте… изображением голландской марки какао-порошка, в котором образ женщины рекурсивно появляется внутри самого себя.
Хлеб Сталинизация
Хлеб стареет из-за явления, известного как черствение, процесса, при котором вода, связанная с гранулами крахмала, испаряется из хлеба, что приводит к дежелатинизации крахмала и его повторному затвердеванию. Сталининг — это не просто процесс сушки за счет выпаривания, как принято считать. Хлеб черствеет даже во влажной среде и черствеет быстрее всего при температуре чуть выше нуля. Так что не храните хлеб в холодильнике, он быстрее черствеет.
Как использовать старый хлеб в качестве улучшителя хлеба?
Сначала вам нужно будет найти удобный способ высушить остатки хлеба, чтобы сохранить их и использовать позже, когда вам будет удобно. Пекари, использующие камни для выпечки, могут использовать медленное снижение температуры своей духовки, чтобы подсушить хлеб после выпечки и направить оставшуюся энергию на значимую цель.
Сколько старого хлеба уходит на новый хлеб?
Вам нужно будет выяснить, что лучше всего подходит для вас, но вы, вероятно, не захотите превышать 5% от общего количества муки.
Глютен старого хлеба 9Клейковина 0007 более или менее разрушена , а также удерживает (связывает) гораздо больше воды, чем обычная мука. Эта вода не подходит или гораздо менее доступна для смешивания основной хлебной муки. Слишком сухая смесь увеличит вероятность образования комочков , если вы будете смешивать ее вручную. Все дело в том, чтобы снова найти правильный баланс. Вы также можете приготовить заготовку из обычной хлебной муки, доведя небольшую порцию муки, смешанной с водой (1:4), до температуры 65 °C . При этой температуре крахмал набухают и студенятся , но клейковина может оставаться функциональной . В этих более поздних случаях вы видите рецепты, требующие порции приготовленного куска (порции) до 10%. Очевидно, вам нужно будет скорректировать окончательную формулу хлеба с учетом количества воды, соли и муки (старый хлеб), которые вы включили в свой рецепт.
Как смешать старые панировочные сухари и кипяток ?
Вам нужно поломать свой хлеб на более мелкие «ровные» крошки.
Приготовление крошек может быть «проблемой», так как вы не хотите недожелатинизировать или чрезмерно желатинизировать крахмал в старом хлебе. В первом случае в тесте могут остаться твердые комочки, а во втором случае хлеб может стать липким или с корочкой. Как только вы нашли правильный баланс и сумели включить старый хлеб в новое тесто, мякиш вашего нового хлеба будет оставаться влажным в течение значительно более длительного времени и, следовательно, улучшите качество вашего нового хлеба без каких-либо ненатуральных пищевых добавок!
Посмотрите наш творческий способ приготовления крошек: Воспроизвести видео танцы и крошки
Какое соотношение кипяченой воды требуется для увлажнения и желатинизации старого хлеба?
Это зависит от размера ваших крошек и времени, которое у вас есть, чтобы эти крошки впитали воду и снова стали мягкими. Смесь крошки (размером не более нескольких см), облитую кипятком и хранящуюся в закрытой посуде для предотвращения потери тепла и пара, следует оставить остывать на несколько часов и сделать дело.
В этом случае соотношение 1 х старый хлеб к 3 х кипятка должно быть хорошим, 1: 4, если панировочные сухари очень большие. Помните, что время часто является вашим лучшим другом, когда дело доходит до выпечки домашнего хлеба. Оставьте хлеб и воду на несколько часов, чтобы они впитали воду и остыли.
Чему мы можем научиться у Булгура?
Булгур представляет собой зерновой продукт, приготовленный из дробленой, частично проваренной крупы нескольких различных видов пшеницы, чаще всего из твердой пшеницы. Родом из ближневосточной кухни. Вместо старого хлеба вы также можете использовать булгур, чтобы улучшить качество вашего хлеба. Булгур бывает разного размера, крупа меньшего размера впитает кипящую воду в течение нескольких минут (менее 10 минут), крупе большего размера потребуется больше времени для набухания. Добавление старого хлеба добавит вкуса вашему рецепту, булгур — более натуральный ингредиент, который улучшит удержание влаги, не затрагивая общий вкус вашего рецепта.
Вы можете сделать свой собственный булгур, сварив зерна и высушив их после этого.
Булгур и желатинизация крахмала
Откуда: Определение степени варки для производства булгура с использованием амилозы/йода, методов разрезания посередине и светорассеяния. Food Control Volume 17, Issue 5, May 2006, Pages 331-335
Оптимальное время приготовления было определено как 40 минут для каждого метода (100% желатинизация, рис. 4). Через 40 мин чрезмерная варка вызвала значительную деформацию зерен пшеницы. На 120 мин варки все зерна пшеницы полностью деформировались.
Узнайте больше на наших семинарах.
Во время наших семинаров мы делимся дополнительной информацией об этих методах. Следите за предстоящими событиями в нашем календаре.
Переработка хлебных отходов в химические строительные блоки с использованием подхода циркулярной биоочистки
У вас не включен JavaScript.
Пожалуйста, включите JavaScript
чтобы получить доступ ко всем функциям сайта или получить доступ к нашему
страница без JavaScript.
Выпуск 19, 2021 г.
Из журнала:
Устойчивая энергетика и топливо
Переработка хлебных отходов в химические строительные блоки с использованием подхода циркулярной биопереработки
Вивек Нарисетты, и Райлан Кокс, б Николай Уиллоуби, c Эмель Актас, д Бриджеш Тивари, и Автар Сингх Матару, ф Константинос Салониты b и Винод Кумар * и
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
и Школа водных ресурсов, энергетики и окружающей среды Крэнфилдского университета, Крэнфилд MK43 0AL, Великобритания
Электронная почта: Vinod.
[email protected]
Тел.: +44 (0)1234754786
б Школа аэрокосмической отрасли, транспорта и производства Крэнфилдского университета, Крэнфилд MK43 0AL, Великобритания
в Институт биологической химии, биофизики и биоинженерии, Школа инженерных и физических наук, Университет Хериот-Ватт, Эдинбург Eh24 4AS, Великобритания
д Школа менеджмента Крэнфилдского университета, Крэнфилд MK43 0AL, Великобритания
и Центр пищевых исследований Teagasc, Дублин D15 KN3K, Ирландия
ф Green Chemistry Center of Excellence, Йоркский университет, химический факультет, Хеслингтон, Йорк, YO10 5DD, Великобритания
Аннотация
rsc.org/schema/rscart38″> Пищевые отходы представляют собой глобальную проблему, наносящую значительный ущерб окружающей среде и приводящую к значительным экономическим потерям во всем мире. Хлеб является продуктом питания, который обычно выбрасывается впустую в развитых странах, и представляет собой серьезную проблему для большинства европейских стран. Это второй продукт питания в Великобритании после картофеля: ежедневно выбрасывается около 20 миллионов ломтиков хлеба. Хлеб является крахмалистым материалом и богатым и чистым источником легко экстрагируемых сбраживаемых сахаров, что прямо противоположно лигноцеллюлозному сырью, где для высвобождения сбраживаемых сахаров требуются жесткие физические, химические и/или ферментативные процессы предварительной обработки. Кроме того, эти необходимые лигноцеллюлозные методы предварительной обработки часто производят сахара, загрязненные ингибиторами ферментации. Таким образом, хлебные отходы представляют собой явную возможность в качестве потенциального источника углерода для новых коммерческих процессов, и с этой целью было разработано несколько альтернативных способов утилизации хлебных отходов.
Возможности прямой переработки хлебных отходов в пищевой промышленности ограничены из-за относительно короткого срока службы материала, строгих технологических и гигиенических требований. Анаэробное сбраживание (AD) и сжигание являются широко используемыми методами повышения ценности хлебных отходов, производя ограниченное количество зеленой энергии, но с небольшими другими экологическими или экономическими преимуществами. Большинство пищевых отходов и побочных продуктов в Великобритании, включая отходы хлебобулочных изделий, обрабатываются с помощью процессов AD, которые не могут использовать весь потенциал этих отходов. В этом кратком сообщении рассматриваются проблемы обращения с хлебными отходами с акцентом на конкретный сценарий в Великобритании. В обзоре будет рассмотрено, как образуются отходы хлеба в цепочке поставок, текущие методы обращения с отходами и логистические проблемы при сборе отходов. Наличие в хлебе чистых и высококачественных сбраживаемых сахаров, белков и других питательных веществ делает его идеальным субстратом для производства химикатов, топлива, биопластиков, фармацевтических препаратов и других возобновляемых продуктов посредством микробной ферментации.