بهینه سازی استفاده از پسماندهای صنایع غذایی

صنایع تولید مواد غذایی عمدتاً از مواد بیولوژیکی که منشائ گیاهی و یا جانوری دارند برای تولید مواد غذایی فرآیند شده استفاده می نماید. این مواد غذایی به دلیل داشتن انرژی بالا و آب می توانند نیاز مصرف کننده به این دو مورد را از طریق غذا خوردن تأمین نمایند. فرآیند تهیه مواد غذایی همچنین سبب ایجاد مقدار زیادی مواد زائد از جمله ساقه، پوست و هسته و برگ میوه ها، و سبزیجات، استخوان و لاشه در محصولات حیوانی و آب پنیر در صنایع لبنی می نماید. همچنین این مواد زائد نیاز به مقدار زیادی مواد شوینده و تمیز کننده برای جمع آوری و حذف این موارد از خط تولید دارند. مواد زائد غذایی تولید شده از صنایع غذیی و کارخانجات تولید کننده مواد غذایی به دلیل اینکه دارای مقدار زیادی از ترکیباتی همچون کربوهیدراتها، پروتئینها، چربی ها مواد معدنی هستند، برای تیمار و فرایند مجدد دارای مشکلاتی هستند. به عنوان مثال مواد زائد تولدی شده از صنایع لبنی، کارخانجات انجماد و خشک کردن مواد غ ذایی، و کارخانجات فراوری گوشت قرمز، طیور و محصولات دریایی می توانند بوهای بسیار نامطبوعی ایجاد کنند و سبب آلودگی زیاد آب شوند، در صورتیکه این مواد تخلیه شده به خوبی فرایند و بازیافت نشوند، ترکیبات آلی این مواد زائد باید بصورت بیولوژیکی پایدار گردند قبل از اینکه وارد آب شوند. در صورتیکه این عمل به خوبی انجام نشود می تواند سلامت انسان و اکنوسیستم آب را به خطر بیاندازد. پسماندهای غذایی نقش مهمی در مخاطرات امنیت غذایی ایفا می کند. البته این نقش در کشورهای پیشرفته به دلیل اینکه پسماندهای غذایی اغلب به عنوان یک کالای قابل استفاده در نظر گرفته می شود، کم رنگ تر می باشد. در نتیجه تأثیرات دراز مدتی که این پسماندها می توانند روی تولید مواد غذایی بگذارند در نظر گرفته نمی شود. یکی از نکاتی که یافت شده است این است که در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای پیشرفته و صنعتی میزان اتلاف مواد غذایی تقریباً مشابه می باشد. با این تفاوت که در کشورهای در حال توسعه حدود 40 درصد از مواد غذایی در طی مراحل پس از برداشت و طی فرایند به صورت پسمانده اتلاف می شوند، در حالیکه در کشورهای صنعتی و پیشرفته، بیش از 40 درصد مواد غذایی پس از فروش و توسط مصرف کننده ها اتلاف و پسماند می گردند. مشکلات بازیافت مواد غذایی زیاد و تیمار آن تقریباً در همه کارخانجات صنایع غذایی مشابه می باشد. تجمع پسماندهای مواد غذایی حتی برای یک زمان کوتاه می توانند سبب جذب حشرات و موش ها شود و با ایجاد یونهای نامطلوب هم سبب آزار و اذیت کارکنان و هم سبب ایجاد ظاهر ناخوشایند در محیط اطراف ارخانه می گردد. مهمترین مشکلی که در ارتباط با پسماندهای مواد غذایی ناشی از کارخانجات وجود دارد، وجود مواد و ترکیبات آلی می باشد که منبع رشد میکروارگانیسم ها می باشند. با وجود این ذخایر بسیار غنی، میکروارگانیسم ها با سرعت زیاد رشد و تکثیر می کنند و سبب کهاش میزان اکسیژن محلول در آب می شوند. آب بطور نرمال حاوی 8 پی یو ام اکسیژن محلول (DO) می باشد. میزان حداقل برای رشد ماهیها در آب پی پی ام می باشد و در صورتیکه میزان اکسیژن محلول در آب به پائین تر از این حد برسی سبب مرگ ماهی ها می گردد. اگر اکسیژن محلول به دلیل محتوی ترکیبات آلی زیاد، به طور کامل از آب خارج شود، سبب تیرگی، گندیدگی آب می شود و باعث ایجاد یونهای نامطبوع و زننده می گردد. در صورتیکه این ترکیبات آلی زائد دارای گوگرد و ترکیبات سولفوره باشند، در اثر فعالیت میکروارگانیسم ها سولفید هیدروزن تشکیل شده و سبب ایجاد بوی بد و تیرگی و لکه های تیره در تأسیسات کارخانه می شود. بخ اعظم پساب های تولیدی در کارخانجات مواد غذایی حاوی مقادیر زیادی ترکیبات آلی می باشند. به همین دلیل بیشتر کارخانجات باید برای تصفیه پساب های ناشی از تولید مواد غذایی دارای یک برنامه و سیستم تصفیه دائمی باشند. امروزه تحقیقات زیادی پیرامون بازیافت پسماندهای صنایع غذایی ا نجام شده است. از جمله این تحقیقات می توان به پژوهش لوت در سال 2010 اشاره کرد که مطالعه خود را بر روی ضایعات و پسماندهای کارخانجات صنایع غذایی متروپولیتن پورتلند امریکا انجام داد. از دیگر تحقیقات انجام شده می توان به پژوهش تسای و همکاران در سال 2007، اسماعیل و همکاران در سال 2009، لویس و همکاران در سال 2010، عالم و همکاران در سال 2007، و مورای مارتینز و همکاران در سال 2012 اشاره کرد که در بخش های بعد راجع به تحقیقاتی که این پژوهشگران انجام داده اند بیشتر بحث می شود.