Các nhà khoa học biến chất thải chế biến thực phẩm thành “vàng”

Các nhà khoa học biến chất thải chế biến thực phẩm thành “vàng”

    Các nhà khoa học biến chất thải chế biến thực phẩm thành “vàng”
    Bởi ĐẠI HỌC BANG OHIO ngày 25 tháng 2 năm 2023

    Dozen Glazed Donuts

    Trong số các loại chất thải được phân tích trong nghiên cứu có chất thải bánh rán, một ứng cử viên tiềm năng cho quá trình lên men yếm khí thành khí sinh học.

    Nghiên cứu đề xuất những cách có lợi để tái sử dụng chất thải công nghiệp.
    Nghiên cứu mới cho thấy rằng có khả năng giảm phát thải khí nhà kính và kiếm tiền bằng cách tìm kiếm cuộc sống thứ hai cho các phế phẩm chế biến thực phẩm công nghiệp như vỏ khoai tây, hạt bột chiên và váng sữa phô mai. Những chất thải này thường kết thúc ở các bãi chôn lấp, nhưng việc tìm ra những cách sáng tạo để sử dụng chúng có thể dẫn đến một tương lai bền vững và có lợi hơn.

    Các nhà khoa học đã thực hiện bước đầu tiên trong việc ước tính cách sử dụng quy mô lớn tốt nhất cho chất thải chế biến thực phẩm, trước tiên là phân tích thành phần của nó và dựa trên những phát hiện đó, đề xuất các cơ hội sản xuất từ nhiên liệu bền vững, khí sinh học và điện đến hóa chất hữu ích và phân bón hữu cơ.

    Katrina Cornish, tác giả chính của nghiên cứu cho biết công việc này được gọi là bình ổn giá trị hoặc xác định giá trị tiềm năng của một thứ gì đó “không có giá trị hoặc thậm chí làm cạn kiệt nguồn lực của công ty – khi bạn phải chi tiền để loại bỏ nó”. nghiên cứu và giáo sư về khoa học làm vườn và cây trồng và thực phẩm, kỹ thuật nông nghiệp và sinh học tại Đại học bang Ohio.

    “Nền kinh tế sinh học đang trở nên phổ biến hơn nhiều như một chủ đề thảo luận. Trong trường hợp này, đừng loại bỏ chất thải thực phẩm - hãy kiếm tiền từ nó,” Cornish, cũng là Học giả Nghiên cứu về Vật liệu Sinh học Mới của Ohio, cho biết. “Ở đây, chúng tôi đang áp dụng mô hình cơ sở cho các nhà sản xuất thực phẩm đang thắc mắc, 'Tôi có thể làm gì với những thứ này?' Lưu đồ của chúng tôi hướng dẫn họ theo một hướng cụ thể và ngăn họ lãng phí thời gian để thử một thứ mà chúng tôi biết là sẽ thành công' không làm việc.”

    Nghiên cứu gần đây đã được công bố trực tuyến trên tạp chí Khoa học về Môi trường Toàn diện.

    Khoảng 2% trong số 80 tỷ pound thực phẩm bị loại bỏ hàng năm ở Hoa Kỳ là do quá trình sản xuất và chế biến thực phẩm – với chất rắn từ chất thải thực phẩm được đưa đến bãi chôn lấp hoặc ủ phân và chất lỏng đổ vào cống rãnh.

    Đối với nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã thu thập tổng cộng 46 mẫu chất thải, trong đó có 14 mẫu từ các công ty chế biến thực phẩm lớn ở Ohio và chia chúng thành bốn loại chính: thực vật, giàu chất béo, bùn công nghiệp và tinh bột. Sau đó, họ mô tả các đặc tính vật lý và hóa học của thành phần mẫu, đồng thời thử nghiệm một số chất thải tinh bột mà họ xác định là những ứng cử viên tốt để lên men thành axeton hóa chất nền tảng.

    Trong bức tranh toàn cảnh, mật độ năng lượng của một loại chất thải - dựa trên nhiệt trị - và tỷ lệ carbon trên nitơ là những yếu tố quyết định chính cho tiềm năng tái sử dụng của nó. Ví dụ, chất thải béo và chất thải gốc khoáng có thể được phân hủy kỵ khí để tạo ra khí sinh học và chất thải đậu tương có mật độ năng lượng đủ để sử dụng cho sản xuất dầu diesel sinh học.

    Chất thải thực vật có nhiệt lượng thấp không tốt cho việc sản xuất năng lượng, nhưng chúng là nguồn flavonoid, chất chống oxy hóa và sắc tố hữu cơ dồi dào có thể được chiết xuất và sử dụng trong các hợp chất tăng cường sức khỏe.

    Dựa trên phân tích chất thải giàu chất xơ và khoáng chất, Cornish đã thực hành những gì cô ấy đang thuyết giảng: Phòng thí nghiệm của cô ấy đã phát triển một phương pháp để biến vỏ trứng và vỏ cà chua có nguồn gốc từ các nhà sản xuất thực phẩm Ohio thành chất độn trong các sản phẩm cao su, thay thế một phần muội than gốc dầu mỏ trong lốp xe , Ví dụ.

    Tác giả đầu tiên Beenish Saba, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ về kỹ thuật thực phẩm, nông nghiệp và sinh học tại Bang Ohio, cho biết: “Chúng tôi đã điều chỉnh công việc này phù hợp với mục tiêu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường là giảm 50% lượng lương thực thất thoát và lãng phí vào năm 2030”. “Vì vậy, làm thế nào bạn có thể giảm thiểu sự lãng phí này? Valorization là một phương pháp.

    “Ở Ohio, ngô đang được trồng để chuyển đổi thành nhiên liệu sinh học, axeton và butanol, và ở đây chúng tôi đã xác định được các nguồn khác đã có sẵn dưới dạng chất thải mà bạn cũng có thể chuyển đổi thành các sản phẩm đó.”

    Các công nghệ chuyển đổi được đề xuất cần năng lượng để vận hành và cũng tạo ra một số chất thải thứ cấp, nhưng mô hình bình ổn hóa tạo nền tảng cho các phân tích “từ đầu đến cuối” tiếp theo sẽ giúp định lượng lợi ích môi trường của thực phẩm quy mô lớn – và ngành công nghiệp khác – giảm chất thải, Saba nói.

    Các nhà nghiên cứu cho biết, mặc dù nghiên cứu này mới chỉ là điểm khởi đầu, nhưng lý tưởng nhất là nó sẽ khuyến khích các nhà sản xuất thực phẩm xem xét khả năng tạo ra thứ gì đó từ các sản phẩm phế thải hiện đang được coi là rác thải.

    “Những gì chúng tôi hy vọng sẽ xảy ra là các nhà sản xuất thực phẩm sẽ thực sự xem xét chi phí và dấu chân của họ, và xem cách tiếp cận nào đối với chất thải cụ thể của họ sẽ hiệu quả nhất – cách tiếp cận nào sẽ ít tiêu cực nhất về tài chính và tốt nhất là có lợi nhuận, đồng thời giảm thiểu bất kỳ lượng khí thải carbon,” Cornish nói. “Về vấn đề nóng lên toàn cầu, bất kỳ chất thải nào có thể được định giá đều có tác động trực tiếp đến sự nóng lên toàn cầu vì nó có tác động trực tiếp đến khí thải và hệ sinh thái.

    “Tất cả là nhằm cải thiện an ninh năng lượng và hạ thấp tác động tài chính và môi trường. 

    tác động của việc quản lý chất thải thực phẩm,” cô nói. “Nếu chất thải của bạn có đủ giá trị để bạn làm điều gì đó với nó để ngăn không cho nó đi vào bãi rác, thì đó thực sự là một điều tốt.”

    Tham khảo: “Đặc tính và khả năng làm giảm giá trị của chất thải chế biến thực phẩm công nghiệp” của Beenish Saba, Ashok K. Bharathidasan, Thaddeus C. Ezeji và Katrina Cornish, ngày 15 tháng 1 năm 2023, Khoa học về Môi trường Toàn diện.
    DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.161550

    Công việc này được hỗ trợ bởi Viện Thực phẩm và Nông nghiệp Quốc gia của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ. Các đồng tác giả khác của Bang Ohio bao gồm Ashok Bharathidasan và Thaddeus Ezeji.

    Zalo
    Hotline