Przegląd mleczarski 11/2020
dr inż. Joanna Kazimierowicz, prof. dr hab. inż. Marcin Dębowski, prof. dr hab. inż. Marcin Zieliński
Innowacyjna technologia intensyfikowania fermentacji metanowej mleczarskich osadów ściekowych
Streszczenie: Celem badań było określenie wpływu niskotemperaturowego kondycjonowania (NKZDW) nadmiernego osadu ściekowego mleczarskiego (OŚM) z wykorzystaniem zestalonego ditlenku węgla (ZDW) na wydajność fermentacji metanowej (FM). Stwierdzono, iż wzrost objętościowego stosunku ZDW/OŚM powyżej wartości 0,3 nie wpływał istotnie na zwiększenie stężenia ChZT w fazie rozpuszczonej. Najwyższe wartości ChZT mieszczące się w zakresie od 490,6±12,9 do 510,5±28,5 mg·dm-3 zanotowano przy ZDW/OŚM od 0,3 do 0,5. NKZDW spowodowało wzrost stężeń N-NH4+ od 155,2±10,2 do 185,9±11,1 mg·dm-3 oraz P-PO43- w granicach od 198,5±23,1 do 300,6±35,9 mg·dm-3 w fazie rozpuszczonej. Największą jednostkową ilość biogazu wynoszącą 630,2±45,5 cm3 · g s.m.o.-1 uzyskano w wariancie, w którym stosunek objętościowy ZDW do OŚM wynosił 0,3. Zawartość metanu wynosiła 68,7±1,5%. Zwiększenie dawki ZDW nie wpływało na istotne zmiany w ilości produkowanego biogazu i metanu. Efektywność produkcji biogazu z OŚM niekondycjonowanego była o 43,0±3,2% niższa. Analiza energetyczna wykazała, iż zastosowanie NKZDW jest opłacalne pod kątem produkcji metanu, gdy ZDW/OŚM mieści się w zakresie od 0,1 do 0,3.
Słowa kluczowe: nadmierny osad ściekowy mleczarski, kondycjonowanie niskotemperaturowe, zestalony ditlenek węgla, fermentacja metanowa, biogaz, optymalizacja procesu
Innovative technology for intensifying methane fermentation of the dairy sewage sludge
Abstract: The aim of the study was to determine the effect of low-temperature conditioning (LTCSCD) of excessive dairy sewage sludge (DSS) with the use of solidified carbon dioxide (SCD) on the efficiency of methane fermentation (MF). It was found that an increase in the volume ratio of SCD/DSS above the 0.3 did not significantly increase the concentration of COD in the dissolved phase. The highest value of COD, ranging from 490.6±12.9 to 510.5±28.5 mg · dm-3, was observes at SCD/DSS from 0.3 to 0.5. LTCSCD caused an increase the concentrations of N-NH4+ from 155.2±10.2 to 185.9±11.1 mg · dm-3 and P-PO43- within the range from 198.5±23.1 to 300.6±35.9 mg · dm-3 in dissolved phase. The highest biogas production at the level 630.2±45.5 cm3 · g DMO-1 obtained in the variant when the volume ratio of SCD/DSS was 0.3. The methane content was 68.7±1.5%. Increasing the dose of SCD did not significantly change the amount of biogas production and methane concentration. The efficiency of biogas production from non-conditioned DSS was lower by 43.0±3.2%. The energy analysis showed that the use of LTCSCD is cost-effective in terms of methane production when SCD/DSS is in the range from 0.1 to 0.3.
Keywords: excessive dairy sewage sludge, low-temperature conditioning, solidified carbon dioxide, methane fermentation, biogas, optimization
mgr Damian Rolbiecki, dr hab. inż. Monika Harnisz, prof. UWM
Produkcja energii w wyniku fermentacji metanowej odpadów i ścieków mleczarskich
Streszczenie: Jedną z największych trudności, z którymi boryka się przemysł mleczarski jest problem zagospodarowania wysoko obciążonych ścieków oraz odpadów organicznych z procesów produkcyjnych. Celem niniejszej pracy było zaprezentowanie możliwych metod gospodarki odpadami i ściekami mleczarskimi z naciskiem na metodę fermentacji beztlenowej. Przedstawiono przewagę oczyszczania beztlenowego ścieków przemysłowych nad metodami tlenowymi. W pracy skupiono się na omówieniu przebiegu procesu fermentacji metanowej oraz potencjału odpadów i ścieków mleczarskich jako substratów tej reakcji. Zwrócono też uwagę na jakość i ilość produkowanego biogazu.
Słowa kluczowe: ścieki mleczarskie, odpady mleczarskie, fermentacja metanowa, biogaz
Energy production by methane fermentation of dairy industrial wastes and wastewater
Abstract: One of the biggest difficulties faced by the dairy industry is the management of highly loaded sewage and organic waste from production processes. The aim of this paper was to present possible methods of dairy waste and dairy wastewater management with an emphasis on the anaerobic digestion method. The work focuses on an overview of the methane fermentation process and the potential of dairy waste and sewage as substrate. The quality and quantity of the produced biogas were also presented.
Keywords: dairy wastewater, dairy waste, methane fermentation, biogas
dr inż. Agnieszka Kawecka
Produkcja opakowań z tworzyw sztucznych z recyklingu
Streszczenie: Założenia gospodarki w obiegu zamkniętym określają, iż w maksymalnym stopniu należy zapewnić ponowne wykorzystanie zasobów. W przypadku materiałów opakowaniowych i opakowań z tworzyw sztucznych jest to szczególnie trudne i może być zagrożeniem dla zapakowanych produktów spożywczych. Przyjęto jednak szereg wymagań prawnych, których celem jest zapewnienie bezpiecznego kontaktu opakowania z zapakowaną żywnością. Produkcja opakowań z recyklingu, mimo iż jest utrudniona, odbywa się w oparciu o wymagania ekoprojektowania i przyjęte regulacje normatywne.
Słowa kluczowe: gospodarka w obiegu zamkniętym, opakowania z tworzyw sztucznych, ekoprojektowanie opakowań
Manufacture of recycled plastic packaging
Abstract: The principles of the circular economy state that the reuse of resources must be ensured to the maximum extent. In the case of packaging materials and plastic packaging, it is particularly difficult and can present a hazard to packaged food products. However, a number of legal requirements have been adopted to ensure safe contact between the packaging and packaged food. The production of recycled packaging, even though it is difficult, is based on the ecodesign requirements and adopted normative regulations.
Keywords: circular economy, plastic packaging, packaging eco-design
mgr. inż. Artur Kryza, mgr. inż. Zdzisław Jęsiak
Niekończąca się historia – jak bezpiecznie trzymać koszty higieny pod kontrolą
Streszczenie: Postęp technologiczny i automatyzacja produkcji w zakładach mleczarskich wymaga nowego spojrzenia również na procesy mycia i dezynfekcji. Nowoczesne technologie produkcji z zastosowaniem wysokowydajnych linii produkcyjnych muszą również zapewnić możliwość utrzymania ich w najwyższych standardach higieny. Często są to długotrwałe i kosztowne procedury. Weryfikacja skuteczności zabiegów sanityzacji również ewoluuje, a nowe metody pozwalają znacznie szerzej spojrzeć na proces – bezpiecznie go optymalizować. Zewnętrzne, niezależne pomiary dostarczają rzetelnych informacji i danych, a jak wiadomo kluczem do sukcesu w zarządzaniu procesem są właśnie dane, które dają pełen obraz sytuacji. W artykule zwrócono również uwagę na aspekt ochrony środowiska, który jest dodatkową korzyścią z ograniczenia zużycia mediów po optymalizacji.
Słowa kluczowe: higiena, mycie, dezynfekcja, walidacja, optymalizacja, koszty produkcji
The never-ending story – how to keep the cost of hygiene safely under control
Abstract: Technological progress and production automation in dairy plants require a new look also at the cleaning and disinfection processes. Modern production technologies with the use of high-efficient production lines must also ensure the possibility of maintaining them in the highest hygiene standards. These are often lengthy and costly procedures. Verification of the effectiveness of sanitization treatments is also evolving, and new methods allow a much broader look at the process - optimizing it safely. External, independent measurements provide reliable information and data, and as you know, the key to success in process management is data that gives a full picture of the situation. The article also highlights the aspect of environmental protection, which is an additional benefit of reducing media consumption after optimization.
Keywords: hygiene, cleaning, disinfection, validation, optimization, production costs
prof. dr hab. inż. Stefan S. Smoczyński
Heterocykliczne aminy aromatyczne (HAA) – potencjalne chemiczne zanieczyszczenie procesowe żywności
Streszczenie: Celem artykułu jest próba przybliżenia kolejnych związków chemicznych, potencjalnie szkodliwych wpływających na jakość zdrowotną produktów spożywczych. Wskazano na dokonujący się postęp w zakresie metod analitycznych, który pozwolił na oznaczenie w żywności, obok naturalnych składników, występujących tam obcych szkodliwych związków chemicznych. Oznaczenia te pozwoliły na podjęcie próby rozpoznania związku pomiędzy niektórymi obcymi składnikami żywności a występowaniem u konsumentów określonych chorób zaliczanych do grupy zagrożeń cywilizacyjnych. Przybliżono osiągnięcia ostatnich lat polegające na wyodrębnieniu z żywności kilku grup związków chemicznych zaliczanych do zanieczyszczeń procesowych, charakteryzujących się szczególnie szkodliwym oddziaływaniem na człowieka. Do związków tych zalicza się między innymi wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, N-nitrozoaminy, lizynoalaninę, a także niektóre produkty reakcji Maillarda, takie jak furan, HMF czy pentozydyna. Do tej grupy zaliczone zostały także wykryte w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku – heterocykliczne aminy aromatyczne (HAA), których ustalenie szkodliwości, w tym mutagenności i najprawdopodobniej kancerogenności, nastąpiło kilkanaście lat później, jeszcze w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Przedstawiono dwadzieścia pięć, zidentyfikowanych dotąd w przetwarzanej wysokobiałkowej żywności, heterocyklicznych amin aromatycznych i ich podział ze względu na kancerogenność ustaloną przez Międzynarodową Agencję Badania Rakotwórczości. Omówiono charakterystykę chemiczną najważniejszych HAA oraz ich występowanie i powstawanie w różnie przygotowywanych mięsnych produktach spożywczych. W podsumowaniu przybliżono metody hamowania procesów powstawania heterocyklicznych amin aromatycznych.
Słowa kluczowe: heterocykliczne aminy aromatyczne, charakterystyka chemiczna, chemiczne zanieczyszczenia procesowe, żywność, tworzenie, występowanie, oznaczanie, szkodliwość
Heterocyclic aromatic amines (HAAs) – potential chemical process contaminants in food
Abstract: The paper introduces chemical compounds which are potentially harmful to the health quality of food products. It also describes progress in the field of analytical methods which has made it possible to determine the harmful foreign chemical compounds present in food in addition to natural ingredients. The link between specific foreign food ingredients and the prevalence in consumers of certain ‘diseases of civilisation’ is also discussed. The paper highlights the achievements of recent years in isolating several groups of chemical compounds in food classified as process contaminants which demonstrate particularly harmful effects on humans. These compounds include polycyclic aromatic hydrocarbons, N-nitrosamines, lysinoalanine and some Maillard reaction products such as furan, HMF and pentosidine. This group also includes heterocyclic aromatic amines (HAAs) discovered in the 1970s, whose harmfulness (including mutagenicity and most likely carcinogenicity) was determined several years later in the 1990s. Twenty-five heterocyclic aromatic amines, which have so far been identified in processed high-protein foods, and their classification in terms of carcinogenicity (as established by the International Agency for Research on Cancer) are presented. Chemical characteristics of the most important HAAs and their occurrence and formation in various processed meat foods are discussed. In summary, the methods of inhibiting the processes of formation of heterocyclic aromatic amines are presented.
Keywords: heterocyclic aromatic amines, chemical characteristics, chemical process contaminants, food, formation, occurrence, determination, harmfulness