Odpady z potravinářských výrob a jejich zpracování II
1
Mlékárenský průmysl Mlékárenské výrobky Smetana Máslo Sýry (čerstvé, zrající, tavené) a tvaroh Jogurty a ostatní zakysané mléčné výrobky Mražené smetanové krémy Kondenzované a sušené produkty Speciální výrobky (kasein, mléčný cukr, kyselina mléčná) 2
Mléko • Produkt mléčné žlázy savců • 4 % tuku, 3,2 % bílkovin, 4,6 % laktosy, 0,7 % minerálních látek • Získává se dojením – mléko kravské, kozí, ovčí, velbloudí, koňské • Zemědělská prvovýroba • Přeprava mléka • Mlékárenské zpracování
3
Dojení mléka • Oplach vemene teplou vodou • První střiky – do sběrného hrnku, nejsou vyhovující z mikrobiálního hlediska a jsou nevhodné pro lidskou výživu • Dojící zařízení – speciální nástavce na struky, odsávají mléko pod tlakem, hadičkami se odvádějí do sběrné nádoby • Chlazení mléka na teplotu 4 – 7 °C
4
Sanitace • Plán sanitace • Přípravky na sanitaci • Jednoduché (čistění nebo desinfekce) x kombinované (čistění a desinfekce) • Zásadité (NaOH, Na3PO4, soda kalcinovaná, vodní sklo sodné) kyselé (HCl, HNO3, H3PO4, H2SO4) • Desinfekce – aktivní chlor • Střídání kyselých a zásaditých sanitačních přípravků
5
Přeprava mléka • Přečerpání mléka z chladících nádrže do cisterny (konve) • Kontrola mléka v mlékárně • Nevyhovující se vrací producentovi – zkrmování (zcela nevyhovující – kafilerie) • Čistění cisteren a konví v mlékárně
6
Zpracování mléka • • • • • •
Odstředění Standardizace tučnosti Tepelné ošetření – pasterace Homogenizace Chlazení Deaerace
7
Mléko a smetana • • • •
Pasterované S prodlouženou trvanlivostí Trvanlivé – UHT Smetana sladká a ke šlehání
Vzniklý odpad pochází převážně z procesu čištění, případné meziprodukty se použijí v další výrobě
8
Máslo a mražené smetanové krémy Máslo • Emulze mléčné plazmy a mléčného tuku • Obsah tuku 82 % • Obsah vody max. 18 % Podmáslí • Složení přibližně jako odtučněné mléko • Vyšší obsah bílkovin a fosfolipidů • Využití
Kysané podmáslí Fermentované mléčné výrobky Mražené smetanové krémy Sušení – krmivo, pekařství
Mražené smetanové krémy • Vyrábí se za současného šlehání a mrazení směsi – příprava krému
9
Koncentrované a sušené výrobky Kondenzované • Zahušťují se na odparkách • Slazené, neslazené Sušené • Sprejové sušárny • Mléko, smetana, syrovátka, podmáslí • Přísada do krmných směsí, kojenecká a dětská výživa 10
Sýry a tvarohy Sýr Výroba z pasterovaného mléka Přídavek kultury mikroorganismů a syřidlo Zpracování sýřeniny – krájené, míchání, sušení Solení – na sucho, solné lázně, obsahují 16 – 23 % soli Tvaroh Vzniká kyselým srážením Kultura + pepsin Uvolnění syrovátky 11
Kysané a fermentované výrobky • Použití mikroorganismů • Jogurty, mléka, kefíry, zakysaná smetana • Bezodpadová technologie
12
Odpadní vody a jejich čištění • 3 l odpadní vody na 1 l mléka • Zbytky mléka (1 %), desinfekční a čistící prostředky • Chladící vody – nejsou znečištěny – recirkulace • Mycí a oplachové – velmi znečištění BSK5 900 – 3 000 mg/l (syrové mléko 102 000 mg/l, syrovátka 32 000 mg/l) • Vlastní čistírny nebo městské čistírny odpadních vod • Mechanické předčistění, čistění biologickými postupy 13
Odstředivkový kal • Šedá slizovitá hmota • 18 % bílkovin, 2-3 % tuku, minerální látky a organické látky • Mechanické nečistoty, mikroflóra mléka, somatické buňky, epitelové buňky • Choroboplodné zárodky – nesmí se zkrmovat (pouze po kyselé hydrolýze) • Zpracování v kafileriích nebo spalování
14
Podmáslí • Zbytky tuku, fosfolipidů, laktosy a kyseliny mléčné • dietetikum • Výroba kaseinu a soli kaseinu – aditiva v pekárenství
Prací voda z praní máselných zrn • Bílkoviny • Zkrmování
15
Syrovátka • 4,7 % laktosy, 0,9 % bílkovin, 0,6 % minerálních látek, kyselinu mléčnou atd. • Vitamíny • Izolace bílkovin – albumin, globulin a rozkladné produkty kaseinu • Ke krmení – tekutá, fermentovaná, zahuštěná, sušená • Lidská výživa, další průmyslové využití: • Sušená syrovátka – nápoje, pečivo, cukrovinky, sýry mléko • Laktosa – vyrábí se krystalizací syrovátky – léčiva, dětská výživa, fermentační procesy • Syrovátkové nápoje pasterované, limonády • Syrovátkový tuk – syrovátkové máslo 16
Výroba tuků a olejů • ¾ produkce slouží k lidské výživě • Zbytek se zpracovává na mýdla, detergenty, barviva, krmiva • Získávání olejů ze semen – řepky, podzemnice, olivy, slunečnice, sóji, bavlníku, lnu, palmy olejné a kokosové
17
Výroba oleje • • • • • • • •
Čistění a sušení Loupáni Mletí a zahřívání parou Lisování nebo extrakce organickými rozpouštědly Oddestilování rozpouštědla Filtrace Odpad po lisování – pokrutiny Odpad po extrakci – extrahovaný šrot
18
Rafinace • Odstranění netukových složek a volných MK • Hrubé nečistoty – usazování, filtrace, odstřeďování • Odslizení – propírání vodou • Propírání alkaliemi – odstranění volných masných kyselin • Neutralizace a oddělení mýdlového kalu sedimentací • Propírání horkou vodou – odstranění zbytků mýdel • Bělení – adsorbenty • Deaerace – vakuová destilace oleje při teplotě 160 – 220 °C 19
• • • •
Hydrogenace olejů – margaríny a pokrmové tuky Mýdelný kal – masné kyseliny Živočišné tuky – škvaření tuku, tkání a kostní dřeně Škvaření – otevřené kotle, uzavřené nádoby (zvýšený tlak nebo podtlak)
20
Odpadní vody z výroby tuků • Vody z praní neutralizovaného oleje – 200 – 250 l/t, obsahují sodné a vápenaté soli MK • Vody ze štěpení soapstocku – 600 l/t • Kyselé odpadní vody se neutralizují vápenným mlékem • Kaly z neutralizace se používají jako hnojivo • Kaly z kondenzace a deodorace - voda se vrací zpět do technologie • Odstranění tuku z odpadní vody – mechanické lapače – tuk se použije na technické účely • Aerobní biologické čistění 21
Odpady a vedlejší produkty • Pokrutiny – hodnotné krmivo, vysoký obsah tuku, pokrutiny ze sóji – vysoký obsah bílkovin – využití pro lidskou výživu • Hydratační kal – výroba lecitinu pro technické účely, pro potravinářské účely se používá lecitin ze sóji. • Mýdlový kal – vodný mýdlový roztok, obsahuje masné kyseliny – přídavek do mýdel • Rostlinné steroly – surovina pro farmaceutický průmysl 22
Zpracování ovoce a zeleniny • Způsoby uskladnění, dozrávání, minimální opracování, konzervační postupy Zpracování • Praní, třídění, oddělení nepoživatelných částí, dělení, lisování, pasírování, blanšírování Způsoby konzervace • Osmoanabiosa • Konzervace chladem • Chemoanabiosa • Cenoanabiosa 23
Odpadní vody a jejich čistění • Spotřeba vody závisí na způsobu zpracování, výroba kysaného zelí 1,5 m3/t, výroba rajčatového protlaku 40 m3/t • Praní suroviny, mytí zařízení, oplachování podlah • Znečistění – písek, zemina, stopky, listy, nahnilé plody, dužnina, šťáva, rozmačkané plody, zbytky nálevu, cukr, organické kyseliny • Odstranění mechanických nečistot – vypuštění do komunálních čističek odpadních vod • Mechanické nečistoty se zpracovávají spolu s ostatním tuhým odpadem
24
Odpady a vedlejší produkty • Výlisky, slupky, dřeň, jádra, pecky • Výlisky – po lisování ovocných šťáv, krmivo – v čerstvém stavu, silážování, sušení. Jablečné výlisky – výroba pektinu, vlákninové dietetické preparáty. • Jádra – extrakce olejů – kosmetický a farmaceutický průmysl • Skořápky pecek – plnivo do stavebních materiálů, spalování • Jádra meruňkových pecek – výroba persika – náplně do čokoládových výrobků 25
Výroba sledu a piva • • • • • • • • • • •
Tři základní suroviny – slad, chmel a voda Ječmen – čištění, třídění, máčení, klíčení, sušení Slad – odstranění klíčků a kořínků, šrotování Vystírání a rmutování Zahřátí na cukrotvornou teplotu Zahřátí – inaktivace enzymů Oddělení sladiny od mláta Povaření sladiny s chmelem – mladina Zakvašení pivovarskými kvasinkami Přečerpáni do ležáckých sudů Stabilizace – filtrace a pasterace 26
Odpadní vody a jejich čistění • Vody z máčení ječmene – na 100 kg ječmene 7-12 hl vody • Odpadní vody z pivovaru – neobsahují škodlivé a jedovaté látky • Nejvíce znečistěné jsou vody ze spilky a ležáckých sklepů (BSK5 2000 – 13000 mg/l) • Čistění biologické – aerobní aktivační nádrže s dlouhotrvající zádrží kalu • Komunální čistírny odpadních vod, velké pivovary mají vlastní 27
Vedlejší produkty a odpady • Sladový květ – kořínky a klíčky, fermentační, farmaceutický průmysl, přísada do krmiv • Sladové mláto – oddělením od zcukřeného rmutu, hodnotné krmivo • Chmelové mláto – chmel oddělený od mladiny, nevhodné na krmení - vysoký obsah hořkých látek, zkypřování půd, kompostování nebo se spaluje • Hořké kaly – při chlazení mladiny, kompostování • Pěnové přikrývky – z povrchu kvasící mladiny, kompostování • Pivovarské kvasnice – krmivo, farmaceutický průmysl, výroba dietetik, kosmetických přípravků 28
