Введение. В настоящее время рынок рыбной продукции характеризуется недостаточной организованностью и взаимной неувязкой всех производственных и товарных процессов

В настоящее время рынок рыбной продукции характеризуется недостаточной организованностью и взаимной неувязкой всех производственных и товарных процессов, большим количеством посредников и, как следствие, высокими ценами на данный вид товаров (что актуально как для производителей, так и для потребителей). Для предприятий рыбопромышленного комплекса встает проблема – куда девать отходы после переработки рыбы. Переработка рыбных отходов особенно актуальна, так как напрямую связана с проблемой экологии.

Рыбные отходы составляют важный резерв продовольственного сырья, который часто недооценивают. Основными отходами прудовой рыбы при ее первичной обработке являются головы, чешуя, кожа, внутренности, включая половые продукты, которые, как правило, направляются на изготовление кормовой рыбной муки и, параллельно, ветеринарного и технического жира.

Утилизация отходов пищевых производств требует решения комплекса экологических, экономических и технологических проблем, среди которых определяющей является технология переработки отходов.

На современном этапе предприятия рыбной промышленности являются источником значительного количества отходов органического происхождения. Эти отходы являются ценным кормовым продуктом, однако, быстро разлагаясь, они становятся непригодными для дальнейшего использования и, более того, наносят вред окружающей среде в общем и человеку в частности. Поэтому переработка основных отходов рыбного производства является важной задачей предотвращения загрязнения окружающей среды.

Перечисленные отходы пищевых производств могут рассматриваться как вторичные материальные ресурсы (BMP), так как в них содержатся белковые и минеральные вещества, углеводы и витамины.

Цель реферативной работы заключается в рассмотрении влияние отходов рыбоперерабатывающих предприятий на окружающую среду, а так же основных ныне существующие и перспективные способы утилизации и переработки рыбных отходов.

Для достижения данной цели в реферативной работе поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть отрицательное воздействие предприятий рыбной промышленности на объекты окружающей среды;

2. Изучить требования, предъявляемые к территории рыбоперерабатывающих предприятий;

3. Исследовать комплексную переработку отходов рыбоперерабатывающих производств;

4. Рассмотреть экологические проблемы реки Волги;

5. Исследовать пути решения проблемы утилизации отходов рыбной промышленности.

1. Влияние рыбной промышленности на окружающую среду

1.1 Отрицательное воздействие предприятий рыбной промышленности на объекты окружающей среды

По степени интенсивности отрицательного воздействия предприятий рыбной промышленности на объекты окружающей среды первое место занимают водные ресурсы.

По расходу воды на единицу выпускаемой продукции рыбная промышленность занимает одно из первых мест среди отраслей народного хозяйства. Высокий уровень потребления обуславливает большой объем образования сточных вод на предприятиях, при этом они имеют высокую степень загрязненности и представляют опасность для окружающей среды.

Сброс сточных вод в водоемы быстро истощает запасы кислорода, что вызывает гибель обитателей этих водоемов. Для сточных вод характерен высокий показатель содержания взвешенных органических веществ. Этот осадок в течение многих лет накапливается в отстойниках и на полях фильтрации, что приводит к переполнению карт полей фильтрации и попаданию сточных вод в открытые водоемы.

Сточные воды рыбоперерабатывающего предприятия образуются в основном при мойке рыбы, мытье оборудования, инвентаря, тары и полов. В производственный сток попадают жир, кровь, белки, соль, фосфаты. В рыбной промышленности образуются два основных потока сточных вод - производственные и бытовые. Производственные стоки подразделятся на содержащие жир (стоки цехов первичной переработки, кишечного, пищевых жиров, субпродуктного) и на не содержащие жир. Сточные воды предприятий рыбной промышленности имеют высокую степень бактериальной обсемененности. Поэтому перед сбросом в водоемы или на земляные площадки сточных вод предприятий рыбной промышленности их необходимо подвергать механической и биологической очистке и обеззараживанию. В случае присоединения системы канализации к городскому коллектору, сточные воды перед сбросом необходимо очищать от жира и рыбных отбросов [6, с. 87].

Рыбная промышленность не относится к основным загрязнителям атмосферы. Однако эти предприятия выбрасывают в атмосферу газы и пыль, ухудшающие состояние атмосферного воздуха и приводящие к увеличению парникового эффекта.

Технологические выбросы содержат пыль, пары растворителей, щелочи, уксуса, водород, а также избыточную теплоту. Вентиляционные выбросы в атмосферу включают пыль, не задержанную пылеулавливающими устройствами, а также пары и газы. Кроме того, многие технологические установки предприятий рыбной промышленности являются источниками неприятных запахов, которые раздражающе действуют на людей, даже в том случае если концентрация в воздухе соответствующего вещества не превышает ПДК(предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере).

Рыбные отходы засоряют огромные территории земли. Миллионы людей ежедневно выбрасывают рыбные отходы, испорченную продукцию.

1.2 Требования, предъявляемые к территории рыбоперерабатывающих предприятий

При промышленной переработке рыбного сырья и производстве рыбной продукции должны осуществляться природоохранные мероприятия в соответствии с законом РФ "Об охране окружающей природной среды".

При проектировании предприятий должны учитываться предельно допустимые нагрузки на окружающую природную среду и предусматриваться надежные и эффективные меры профилактики, устранения загрязнения окружающей природной среды вредными отходами, их обезвреживание и утилизация, внедрение ресурсосберегающих, малоотходных и безотходных технологий и производств.

Строительство, реконструкция предприятий и сооружений должны осуществляться по утвержденным проектам, имеющим положительное заключение государственной экологической экспертизы в строгом соответствии с действующими природоохранными, строительными, санитарными нормами и правилами. При строительстве и реконструкции предприятий, расположенных в черте населенных пунктов, размеры санитарно-защитной зоны для них следует устанавливать по согласованию с центрами Госсанэпиднадзора, свободные участки и территория предприятия вдоль ограждения должны быть озеленены кустарниками и деревьями. Не допускается посадка деревьев и кустарников, дающих опушенные семена.

Производственные, бытовые и ливневые стоки рыбообрабатывающих предприятий должны сбрасываться в канализацию и проходить очистку на городских (поселковых) или локальных очистных сооружениях. При сбросе в очистные сооружения условия отведения сточных вод определяются Правилами приема производственных сточных вод в систему канализации населенных пунктов. При наличии локальных очистных сооружений условия сброса очищенных сточных вод определяются СанПиН "Охрана поверхностных вод от загрязнения" и СанПиН "Охрана прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения". Проекты локальных очистных сооружений и места сброса должны быть согласованы с центрами Госсанэпиднадзора. Сброс в водоемы производственных и бытовых стоков без соответствующей очистки и обеззараживания, а также устройство поглощающих колодцев запрещаются. Условия сброса должны согласовываться с центрами Госсанэпиднадзора в каждом конкретном случае.

После сдачи рыбы судно отводится на специально оборудованную санитарную пристань (место которой согласовано с местным центром Госсанэпиднадзора) для откачки на очистные сооружения промывных вод и проведения санитарной обработки судна.

Санитарные требования к рыбоперерабатывающим предприятиям должны соблюдаться на всех этапах движения, начиная от места лова сырья до ее поступления на стол потребителя. При этом санитарные требования учитывают особенности санитарно-эпидемиологического значения рыбы. При организации прибрежного лова соблюдение санитарных требований должно начинаться с места организации лова рыбы. Этот прибрежный участок водоема (тоня) с соответствующими производственными и бытовыми помещениями должен быть согласован с местным центром Госсанэпиднадзора с учетом возможного загрязнения водоема производственными и бытовыми стоками.

Вся береговая территория тоневого участка должна быть огорожена и выровнена. Для сушки предварительно очищенных неводов должны быть устроены вешала, отвечающие санитарно-гигиеническим требованиям.

Для размещения в тоне складов, навесов и других производственных построек и бытовых помещений должен быть выбран возвышенный, незатопляемый участок берега, имеющий уплотненный грунт. К тоням должна быть подведена питьевая вода централизованного или нецентрализованного (местного) водоснабжения (СанПиН 2.1.4.544-96). Территория тони должна содержаться в чистоте. Уборку следует производить ежедневно. Для сбора хозяйственно-фекальных стоков (от пищеблоков, прачечных, туалетов) должна быть подведена канализация, а для сбора мусора и отходов - мусоросборники с плотно закрывающимися крышками, расположенные не ближе 50 м от жилых и общественных построек, колодцев, мест притонения невода. Содержимое мусоросборников должно ежедневно обрабатываться 10%-м раствором хлорной извести или растворами лизола, крезола. Мусор и отбросы по мере накопления должны вывозиться на городскую свалку специальным транспортом.

В целях защиты продукции от негативных воздействий предприятия и помещения для обработки необходимо располагать возможно дальше от потенциальных источников загрязнения, к которым следует отнести крупные промышленные предприятия, свалки мусора, зараженные местности.

Микроклимат на предприятии должен соответствовать требованиям Санитарных норм микроклимата производственных помещений.

1.3 Комплексная переработка отходов рыбоперерабатывающих производств

Неполноценное использование отходов рыбоперерабатывающих производств является распространенной проблемой рыбной отрасли. Ежедневно в процессе переработки рыбных ресурсов производятся тонны отходов при производстве рыбного филе, фаршей, консервов и других видов рыбной продукции. Самой распространенной технологией для переработки отходов до сих пор остается производство кормовой рыбной муки, в то время, как большая часть отходов оказывается на свалках промышленного мусора. Необходимость решения проблемы комплексного использования водных ресурсов очевидна, это не только снизит затраты на производство традиционных видов рыбной продукции, но и позволит заметно расширить ассортимент.

Все то, что подлежит дальнейшей переработке, является сырьем. Состав такого сырья варьируется в зависимости от вида рыбы, из которого оно произведено, сезона и других факторов. В качестве сырья могут служить рыбные головы, части тканей рыбы, отделенные в ходе филетирования, кости, кожа, внутренние органы рыб. Головы и кости достаточно целесообразно перерабатывать по имеющейся технологии производства рыбной муки, в то время, как мягкие ткани и внутренние органы, содержащие ценные липидную и белковую фракции, остаются крайне недоиспользованными. Для эффективного использования сырья, фракции необходимо разделить, причем максимально сохраняя качество и выход обоих.

Традиционной технологией переработки отходов рыбоперерабатывающих производств с целью получения рыбного жира является переработка с использованием измельчения, нагревания, прессования и сепарации отделившегося рыбного жира. В целях комплексной переработки рыбных отходов, содержащих и белковую и липидную фракции, необходимо использовать технологию, позволяющую разделить и утилизировать обе фракции. Традиционный вид обработки сырья в данном случае вызывает ряд нежелательных последствий вследствие легкой окисляемости и нестабильности жировой фракции и небольшого выхода белковой фракции. Для эффективной переработки сырья, содержащего как белковую так и липидную фракции применяется гидролиз, который позволяет получить на выходе как рыбный жир так и рыбный белковый гидролизат (РБГ). Существуют два пути проведения гидролиза - химический и ферментативный, но из-за сравнительной опасности проведения химического гидролиза, в связи с применением опасных реагентов и небережного отношения к сырью, предпочтительной является технология ферментативного гидролиза. Технология комплексной переработки сырья включает в себя ферментативный гидролиз в диапазоне температур от 40 до 60 градусов Цельсия, инактивацию ферментов при 90 градусах Цельсия и последующую сепарацию. Но, основным недостатком этой технологии является приоритетное получение качественного РБГ, нежели рыбного жира, т.к. в ходе процесса гидролиза жировая фракция окисляется за счет присутствия фермента липазы и качество готового рыбного жира ухудшается. С целью получения обеих фракций с высокими качественными показателями используется комбинированный метод переработки, включающий нагревание сырья до 70-90 градусов Цельсия с целью получения рыбного жира высокого качества, его отделения и дальнейшей переработки оставшегося сырья методом ферментативного гидролиза, описанным выше. Таким образом, данная технология позволяет получать высококачественный рыбный жир с низкими перекисным и кислотными числами, рыбный жир более низкого качества и высокий выход РБГ, что подразумевает комплексную переработку сырья и утилизацию готовой продукции. Здесь имеет место заметить, что качество получаемых фракций зависит не только от условий переработки сырья, но и от качества сырья перед началом переработки, поэтому важно получать на переработку сырье максимально свежим [3, с. 275].

Технология ферментативного гидролиза требует дальнейшего изучения, потому как такие ее элементы, как, например, степень измельчения сырья, температура процесса, выбор ферментного препарата, продолжительность процесса и прочие должны быть изучены и их влияние на выход готовых фракций и их свойства должны быть установлены.

Дальнейшее использование получаемого рыбного жира зависит от его органолептических, физических и химических показателей, таких как запах, вкус, цвет, прозрачность, кислотное и перекисное числа, массовая доля влаги и неомыляемых веществ, и других, и предполагает широкий спектр утилизации от применения в качестве технического рыбного жира до внедрения в пищевой рацион в качестве биологически-активной добавки.

РБГ - это продукты с большим содержанием свободных аминокислот и низших пептидов, обладающие хорошими функциональными и питательными свойствами. В последние годы производятся работы по изучению биоактивных свойств РБГ. Основными направлениями изучения рыбных белковых гидролизатов являются органолептические и функциональные свойства, в большой степени, обусловленные молекулярным размером пептидов. Рыбные белковые гидролизаты широко используются в медицине, микробиологии, пищевой и комбикормовой промышленности.

Механизм получения концентратов и изолятов рыбного белка основан на аналогичных принципах.

В настоящее время разработано несколько способов получения изолята рыбного белка. Основные из них: экстракция и осаждение белка раствором солей, метод pH-сдвига.

Преимущества применения для экстракции белка и его осаждения разбавленных растворов щелочей и кислот обусловлены рядом причин, в числе которых уменьшение расхода реагентов для изменения pH по сравнению с осаждением белка раствором солей и снижение затрат на переработку стоков и регенерацию воды за счет метода нейтрализации сточных вод. Также для большинства белков характерны минимальная растворимость при изоэлектрической точке и увеличение растворимости при удалении от неё. Следовательно, метод pH-сдвига можно использовать для экстракции альбуминов, глобулинов и глютелинов, что обеспечивает больший выход и меньшее фракционирование при растворении, чем солевые растворы.

Технологические процессы производства концентратов и изолятов белка состоят из сравнительно небольшого числа операций. Обычно они включают механическое измельчение и очистку исходного сырья, экстракцию из него целевых и антипитательных веществ, солюбилизацию белка, очистку белкового раствора, концентрирование или осаждение белка, регулирование его функциональных свойств, сушку или замораживание, или дальнейшее использование для получения продуктов питания.

Изоляты белка, полученные с помощью добавления кислоты или щёлочи, отличаются по ряду характеристик. Так солюбилизация при высоком значении pH даёт лучшие показатели по степени белизны, прочности геля и стойкости к окислению протеина. Гемопротеины денатурируют и соосаждаются, что делает полученный изолят менее стабильным и более тёмным. Тем не менее, кислотный метод обычно обеспечивает больший выход белка.

Основными направлениями на пути создания и оптимизации технологий изготовления изолята рыбного белка являются: выбор сырья, наиболее приемлемого для его изготовления, подготовка фарша с наиболее приемлемыми показателями, определение значений технологических параметров, обеспечивающих максимальный выход и качество изолята рыбного белка, максимальная расшифровка механизмов формирования основных свойств изолята и на их базе создание моделируемых процессов и управляемых технологий.

Изоляты рыбного белка обладают многими ценными функциональными свойствами: растворимостью в воде, эмульгирующей, пенообразующей, связующей способностями и другими. Именно они позволяют использовать ИРБ в процессе изготовления широкого диапазона пищевых продуктов. ИРБ может быть использован в качестве ингредиента для производства обогащённых и готовых к употреблению продуктов на основе рыбного фарша или сурими. Рыбные белковые концентраты (РБК) - продукты, получаемые в процессе гидролиза, прерванного на начальной стадии образования концентрированного пептидного раствора, химическим, физико-химическим, биохимическим и комбинированным способами. К используемым промышленностью способам получения белковых препаратов из мелких пелагических рыб путем обработки их органическими растворителями относятся такие, как применяемый в Норвегии способ приготовления РБК путем однократной экстракции рыбной муки изопропанолом и применяемый в Японии и Перу способ приготовления маринбифа. Этим способам свойственны существенные недостатки. Основные недостатки норвежского способа приготовления РБК - недостаточная очистка препарата от жира и утрата белком ряда функциональных свойств. Недостатком японского способа приготовления маринбифа является низкий выход продукта и, вследствие этого, высокая его себестоимость. В частности в Перу, где маринбиф выпускается в качестве белковой основы для кулинарных формованных изделий, его стоимость превышает стоимость говядины.

Недостатки применения органических растворителей для осаждения белка обусловлены в первую очередь тем, что на этот процесс влияют присутствие солей и рН. Соли же могут поступать из исходного сырья при его экстракции водными растворами. Также эти осадители способны вызывать денатурацию белка, понижая растворимость и другие функциональные свойства белка. Также белковые концентраты, полученные этим способом, плохо набухают в воде, не проявляют эмульгирующей и пенообразующей способности, поэтому применение их в качестве структурообразователей затруднительно. При ферментативном способе производства РБК применяют ферменты, которые, гидролизуя белки тканей рыбы, повышают их растворимость, а также способствуют более легкому и полному отделению липидов. При этом способе используются собственные ферментные системы рыб, а также ферменты, вырабатываемые организмами животных или микроорганизмами. Большинство технологий производства рыбных белковых концентратов имеют недостатки: использование дорогостоящих экстрагентов (для удаления жира), применение технологических процессов с высокими температурами, давлением. Некоторые из них приводят к потере ценных биологически активных компонентов - эссенциальных липидов, витаминов, минеральных веществ. Огромное количество отходов рыбоперерабатывающих производств - потенциального сырья оказывается на свалках из-за некомплексного подхода к утилизации рыбных ресурсов. Для эффективной переработки рыбных запасов необходимо обеспечить технологию, которая позволит получать отходы от рыбного производства свежими, обеспечить как высокое качество, так и высокий выход готовой продукции из данного вида сырья, и ее эффективную утилизацию. Для эффективной утилизации продукции из отходов рыбной отрасли необходимо детально изучить ее свойства и разработать соответствующую документацию для возможности внедрения технологии в массовое производство.

Дата добавления: 2015-08-31