Sadržaj

V. Marić, A. Korčulanin, V. Johanides
Rast mikroorganizama na čvrstim supstratima i mikrobna prerada otpadnih i drugih čvrstih materijala

S. Ban, M. Glanser
Ekonomska ocjena i mogućnost primjene tehnoloških procesa za istovremenu preradu otpadnih tvari i hranu i energiju

J. Baras, V. Marić
Sekundarne sirovine u fermentacionoj proizvodnji

A. Perdih, A. Cimerman, J. Friedrich

Biotehnološka prerada različitih otpadaka prehrambene industrije pomoću filamentoznih gljiva

A. Perdih, A. Cimerman, J. Friedrich
Biotehnološka prerada otpadnih voda prehrambene industrije sa celulolitičkim gljivama

I. Katavić
Korišćenje nekih organskih otpadaka pri uzgoju ribe

M. Stojanović
Industrija ribe i korišćenje njenih otpadaka

J. Turkulov, Ž. Vrbaški

Tehničke mogućnosti primene sekundarnih sirovina industrije ulja

G. Kaludjerski, S. Kaludjerski
Bolje iskorišćenje sporednih proizvoda industrije za preradu žita

D. Ćirić
Iskorišćenje otpadaka u industriji za preradu povrća za dobijanje humane hrane i hrane za stoku

V. Popović
Značaj i problemi ekonomske valorizacije otpadnih materijala kao sekundarnih sirovina

Lj. Kršev, Lj. Tratnik
Mogućnost pripreme fermentiranih mlječnih napitaka na bazi UF sirutke

Lj. Tratnik, Lj. Kršev
Jogurt obogačen proteinima ultrafiltrirane sirutke

R. Vukobratovič
Mekinje u izradi specijalnih proizvoda od brašna

I. Aleksić
Kapitalni pravci korišćenja otpadnih materijala prehrambene industrije sa aspekta obezbedjenja optimalne ishrane čoveka

M. Nikolić
Mogućnost primene motora sa pogonom na biogas u po− strojenjima za prečišćavanje otpadnih voda

D. Lazarevska
Hemijski sastav i tehnološko rešenje sira „Manura“, proizvedenog u SR Makedoniji

O. Bauer, D. Lazarevska
Prilog ispitivanju hemijskog sastava surutke dobijene pri izradi belog mekog sira iz SR Makedonije

P. V. Bojanić, N. Jurković
Korištenje otpadnih voda za proizvodnju algalne biomase i primjena iste u prehrani

I. Hunjadi
Mogućnost iskorištavanja otpada prilikom prerade višnje i jabuke

R. Tomanović, M. Kastratović
Dosadašnje aktivnosti i perspektive mogućnosti korišćenja otpadnih materijala prehrambene industrije Sap Vojvodine

M. Matavulj, R. Todorović, S. Grujić, M. Erbežnik, V. Popsavin, J. Petrović, S. Stojilković
Istraživanje enzimske saharifikacije celuloze iz šapurike

M. Carić, S. Milanović, D. Gavarić
Ispitivanje mogućnosti proizvodnje laktoze u laboratorijskim uslovima

Lj. Bajić, Z. Bebić
Otpadne vode pogona skrobare „Jabuka“ i njihovo korišćenje kao sekundarne sirovine

Dr Josip Baras, Tehnološko-metalurški fakultet Beograd

Dr Vlada Marić, Prehrambeno-biotehnološki fakultet Zagreb

Sekundarne sirovine u fermentacionoj proizvodnji

Uvod

Tehnologija vrenja, u širem smislu, obuhvata veliki broj proizvodnih postupaka kojima je zajednička karakteristika da koriste različite mikrobne procese u toku kojih nastaju raznovrsni proizvodi značajne upotrebne vrednosti. Ovakvi proizvodi se najčešće ne mogu dobiti hemijskim putem na ekonomičan način jer su za to potrebni veoma složeni tehnološki postupci ili veoma skupa sirovina. Mikrobiološkim putem danas se u industrijskim raz − merama mogu dobiti razni lekovi (antibiotici, steroidni hormoni, vakcine), fiziološki aktivne supstance (vitamini, aminokiseline, enzimi), prehrambeni proizvodi (biomasa mikroorganizama − SPC − single cell protein), bezalkoholna i alkoholna pića (jogurt, kvas, pivo, vino, rakija) itd. Može se bez preterivanja reći da je broj mogućih proizvoda tehnologija vrenja praktično nesaglediv, posebno ako se uzme u obzir činjenica da se ova oblast proizvodnje danas intenzivno razvija i da se svake godine na svetskom tržištu pojavljuje veći broj proizvoda dobijenih mikrobnim putem. Posebno je značajno što se veoma često u ovoj oblasti proizvodnje kao sirovine mogu koristiti otpadni proizvodi poljoprivrede ili raznih industrijskih grana, naročito prehrambene industrije. Ova činjenica je najčešće i osnova intenzivnog razvoja ove industrijske oblasti.

Na žalost, oblast industrijske primene mikroorganizama u našoj zemlji nije dovoljno razvijena i broj proizvoda koji se dobi − ja na ovaj način je veoma mali, ali, oslanjajući se na svetski trend, mogu se u skoroj budućnosti i u nas očekivati značajniji razvojni zahvati.

Najznačajnije proizvodne grane u oblasti tehnologija vrenja u našoj zemlji su: proizvodnja piva, vina, alkohola, pekarskog kvasca, kvasca za ishranu stoke i antibiotika (penicilina i oksitetreciklins), a u razvoju se nalaze proizvodnja organskih kiselina (posebno limunske kiseline), aminokiselina (glutaminska i lizin) i nekih drugih proizvoda.

Posmatrano sa aspekta nastajanja sporednih proizvoda, odnosno sa aspekta zagadjivanja okoline, različite proizvodne grane tehnologije vrenja imaju nekoliko zajedničkih karakteristika koje su posledica mikrobiološke specifičnosti. Naime, mikrobiološka proizvodnja u industrijskim razmerama uvek je bazirana na izraženoj sposobnosti odabranog mikroorganizma da sintetizuje svoju biomasu ili neki od metabolita. Koristeći ovo prirodno svojetvo, cilj je da se ono u proizvodnim uslovima maksimalno usmeri i potencira održevanjem najpogodnijih uslova. Medjjutim, bez obzira na korektno odabranu vrstu i soj mikroorganizma za datu proizvodnju kao i na optimelnost primenjenih uslova proizvodnje, ostaje činjenica de željeni proizvod nestaje kao posledica životne ektivnosti primenjenog mikroorganizme, e životna aktivnost svekog bića, pa i mikroorganizma, bez obzira na usmeravanje, ne može biti jednostrana i uvek je praćena „sporednim“ fiziološkim i biohemijskim aktivnostima. I baš te „sporedne“ aktivnosti mikroorganizama jedan su od osnovnih uzroka nastajanja sporednih proizvoda u tehnologijama vrenja. Tako nastali sporedni proizvodi mogu se nalaziti u različitom stanju, a najčešće su u:

• uslovno čvrstom obliku (napr. mikrobna biomasa)
• obliku rastvora (napr. alkoholi, organske kiseline i drugi metaboliti)
• obliku gasova (napr. CO2, H2S, CH4, H2)

Drugi osnovni razlog nastajanja sporednih proizvoda u fermentacionoj proizvodnji je činjenica da se često koriste takve sirovine koje se prethodno moraju pripremiti. U toku te pripreme izdvajaju se za proizvodnju nekorisni ili nepoželjni sastojci koji se pojavljuju kao sporedan proizvod. Tako napr. u proizvodnji vina nastaje komina, u proizvodnji slada zrnasti otpaci, u proizvodnji piva pivski trop, itd.

Sporedni proizvodi nastaju i zbog toga što se u fermentacionoj proizvodnji, kao sirovine koriste i otpadni materijali drugih tehnologija (napr. melasa, surutka, voda od močenja kukuruza, itd.). U ovim sirovinama, poređ korisnih, nalaze se i materije koje proizvodni mikroorganizmi ili teško koriste ili ne mogu koristiti. Ovakve materije, razumljivo ostaju neiskorišćene pa se u proizvodnom procesu pojavljuju kao otpadak.

U daleko najvećem broju slučajeva mikrobni procesi fermentacione proizvodnje izvode se u vodenim rastvorima (tečnim hranIjivim podlogama) zbog čega se na kraju proizvodnog ciklusa proizvod mora izdvajati kako bi se oslobodio sporednih proizvoda i neiskorošćenih ostataka hrane. Usled nesavršenosti postupaka za izdvajanje glavnog proizvoda u prevrelim kominatna zaostaje manja ili veća količina glavnog proizvoda. Na taj način prevrele kotnine sadrže značajne količine organskih materija koje se mogu uspešno iskoristiti kao sekund^rne sirovine (mikrobnom transformacijom, uklanjanjem vode uparavanjem, spaljivanjem uz dobijanje mineralnih djubriva, anaerobnim vrenjem uz produkciju bigasa itd).

Otpadni materijali iz fermentacione proizvodnje, posebno oni koji se nalaze u obliku vodenih rastvora ili su u gasovitom obliku, u našoj zetnlji danas u velikom broju slučajeva se izbacuju u okolni prostor zbog čega je fermentaciona industrija jedan od značajnih zagadjivača životne sredine.

Obzirom na zakonske propise u vezi zaštite životne sredine, obaveza je da se i u ovoj proizvodnji učine takvi zahvati koji će smanjiti, ako ne i sprečiti dalje zagadjivanje. Uz ovu činjenicu stoji i to da otežani uslovi poslovanja, sve teža nabavka osnovnih sirovina i njihova rastuća cena prisiljava proizvodjače da primene sve zahteve u cilju racionalizacije proizvodnje. Korišćenje sporednih proizvoda tj. njihovo tretiranje kao sekundarnih sirovina ujedinjuje ova dva imperativna zahteva našeg vremena, doprinosi smanjenju zagadjivanja životne sredine i racionalnijoj proizvodnji.

Korišćenje sporednih proizvoda iz industrije vrenja započelo je još pre I svetskog rata (Uelbriick, 1919). Qd tada pa do danas razvijeni su brojni načini korišćenja sporednih proizvoda, prvenstveno u cilju proizvodnje proteinskih krmiva. No, treba reći da se intenzivno istražuju i drugi pravci kao napr.: 1. izolacija vrednih sastojaka iz otpadne biomase (ulje, esencijalne aminokiseline i masne kiseline); 2. konverzija otpadaka u biogas i djubriva; J. korištenje otpadaka kao sirovine za izvor hrane i energije u hranjivim podlogama za druge mikrobne procese. Ipak, korišćenje otpadnih supstrata iz fermentacijske industrije specifičan je problem, ovisan o tipu procesa i vrsti proizvoda (Beljak i sur. 1982), a postoje i ograničenja utvrdjena zakonskim normama medjunarodnih i državnih konirolnih organa (Golden field, 1978).

Jednim referatom nije moguće obuhvatiti sve vrste fermentacione proizvodnje, a još manje sve načine nastajanja sporednih proizvoda i brojne mogućnosti njihovog korišćenja kao sekundarnih sirovina. Zbog toga su u ovom referatu obuhvaćene značajnije tehnologije vrenja prisutne u našoj zemlji, kao i najznačajniji sporedni proizvodi kao i načini njihove valorizacije.

1. Proizvodnja slada i piva

1.1. Osnovni sporedni proizvođi u proizvodnji slada i piva

Sporedni proizvodi u ovoj proizvodnji nastaju u različitim fazama tehnološkog postupka, što se može videti sa slike 1 i 2.

SIROVINE
↓
Priprema sirovina
↓
Voda → komljenje
↓
ceđenje→Pivski torp
↓
Hmelj → kuvanje i hmeljenje
↓
hmeljno cedilo → Hmeljski trop
↓
bistrenje → topli talog
↓
Kvasac→ glavno vrenje → Kvasac + CO2
↓
Kiselgur → filtracija → kiselgur
↓
Ječam → čišćenje
↓
Klasiranje → zrnasti otpaci
↓
Voda → pranje → splav
↓
Voda → močenje → voda od močenja
↓
klijanje
↓
Sušenja → sladne klice

Sl. 1. Šematski prikaz mesta nastajanja spo-rednih proizvoda u proizvodnji piva

Izostavljeno iz prikaza

Sl. 2. Šematski prikaz mesta nastajanja spo-rednih proizvoda u proizvodnji slada

Izostavljeno iz prikaza

Sa slike 1 se može videti da u proizvodnji piva sporedni proizvodi nastaju sledećim redosledom:

• pivski trop
• hmeljni trop
• topli talog
• pivski kvasac
• ugljen-dioksid
• kiselgur

U proizvodnji slada nastaje znatno manji broj sporednih proizvoda (sl.2) ’.o:

• zrnasti otpaci
• voda od močenja ječma
• korenčići ječmenog slada (gladne klice)

Da bi se sporedni proizvodi mogli razmatrati kao sekundarne sirovine potrebno je znati raspoložive količine od kojih zavisi ekonomska opravdanost njihovog korišćenja.

To onda zavisi od niza faktora od kojih su najznačajniji:

• primenjeni tehnološki postupak,
• vrsta i kvalitet opreme,
• način vodjenja i upravljanja proizvodnim postupkom,
• vrsta i kvalitet sirovina, pomoćnih sirovina i drugih materijala,
• stepen obučenosti radnika i način stimulisanja za racionalniju proizvodnju, itd.

Obzirom na-različitost tehnoloških postupaka, vrstu i kvalitet opreme, vrstu i kvalitet osnovnih sirovina i zavisno od mnogih činilaca, u svakom pogonu nastaje druga količina sporednih proizvoda, a i ona se menja sa promenom usipka i drugih sirovina ili sa promenom postupka u pojedinim fazama proizvodnje. Prema tome, nije moguće na osnovu normativa, govoriti precizno o količinama sporednih proizvoda koji nastaju u okviru odredjenog pogona. Do tih podataka moguće je doći samo na osnovu odredjivanja u svakom konkretnom slučaju.

Medjutim, na osnovu naših iskustava, literaturnih podataka (Fink i sar., 1967: Kesler, 1972: Turwill, 1973: Karziss i Meyer, 1978: Radermarcher i Emies, 1979: O’Rurke, 1980) i podataka dobijenih u nekoliko naših pogona, moguće je dati sledeće približne normative:

• pivski kvasac 1-1,5 1/hl piva
• pivski trop 120 kg/l00 kg slada
• hmeljni trop 0,15 kg/hl piva
• topli talog 2,5 1/hl piva
• talog iz ležnih tankova 0,7 1/hl piva
• kiselgur pogača 0,5 kg/hl piva
• ugljen-dioksid 5,5 kg/hl piva
• sladna klica 5,5 kg/l00 kg slada

Navedeni normativi odnose se na sporedne proizvode u sirovom obliku.

Usvajanjem gornjih normativa i ukupnog godišnjeg kapaciteta od IJ.IO hl piva i 150.10J t slada u našoj zemlji, moguće je izračunati ukupnu količinu sporednih proizvoda. Ovi podaci dati su u tabeli 1.

Obzirom da su količine proizvoda značajne, očigledno je da se njihovo korišćenje može ekonomski opravdati, pa je u cilju utvrdjivanja načina njihovog korišćenjja tj. namene, neophodno poznavati i njihov kvalitet, tj. hemijski sastav, koji je prikazan u tabeli 2.

Tabela 1. Godišnje količine sporednih proizvoda industrije piva i slada u Jugoslaviji (u tonama)

Izostavljeno iz prikaza

• Vrsta sirov.
  Pivski kvasac 15.600
  Pivski trop 236.000
  Hmeljni trop 1.900
  Topli talog 33.OOO
  Talog iz ležnih tankova 9.100
  Ugljen-dioksid 4.500
  Kiselgur pogača 6.800
  Sladne klice 4.500
• UKUPNO oko 311.400
• Vrsta suva supstanca
  Pivski kvasac 2.400
  Pivski trop 47.000
  Hmeljni trop 470
  Topli talog 2.600
  Talog iz ležnih tankova 2.000
  Ugljen-dioksid 1.200
  Kiselgur pogača 190
  Sladne klice 4.000
• UKUPNO oko 6.000

Tabela 2. Hemijski sastav najznačajnijih sporednih proizvoda industrije piva i slada

Izostavljeno iz prikaza

• Komponenta % SM kvasac (sporedni proizvod)
  Suva materija 14,2
  Belančevine, N.6,25 47,9
  Lipidi 2,4
  Sirova vlakna 1,1
  Pepeo 7,9
  Ugljeni hidrati 40,7
  Nutritivna vrednost (BV-PAO)
• Energetska vrednost kJ/100 g 1.615
• Komponenta % SM trop (sporedni proizvod)
  Suva materija 19,2
  Belančevine, N.6,25 26,9
  Lipidi 8,9
  Sirova vlakna 18,7
  Pepeo 4,9
  Ugljeni hidrati 40,5
  Nutritivna vrednost 91,8
• Energetska vrednost kJ/100 g 1.507
• Komponenta % SM topli talog(sporedni proizvod)
  Suva materija 17,5
  Belančevine, N.6,25 57,5
  Lipidi 0,5
  Sirova vlakna 2,8
  Pepeo 1,8
  Ugljeni hidrati 37,5
  Nutritivna vrednost 100
• Energetska vrednost kJ/100 g 164
• Komponenta % SM klice (sporedni proizvod)
  Suva materija 95,6
  Belančevine, N.6,25 25,8
  Lipidi 2,1
  Sirova vlakna 14,8
  Pepeo 7,4
  Ugljeni hidrati 42,1
  Nutritivna vrednost 102
• Energetska vrednost kJ/100 g 1.380

1.2. Način korišćenja sporednih proizvoda industrije piva i slada

Mogućnosti korišćenja pojedinih sporednih proizvoda iz proizvodnje piva i slada su veoma raznovrsne i teško ih je sve nabrojati. Od svih u literaturi opisanih vrsta primene, za nas bez sunrnje, najznačajnija je primena u ishrani Ijudi i u ishrani stoke. Zbog toga ćemo pre svega razmotriti ove dve mogućnosti.

1.2.1. Korišćenje u ishrani ljudi

U ishrani Ijudi, kao visokovredna proteinska i vitaminska hrana, može se koristiti pre svega pivski kvasac. Na ova;j zaključak navode njegova energetska vrednost, biološka vrednost (BV) njegovih proteina i sadržaj vitamina.

Korišćenje pivskog tropa u ishrani Ijudi u našoj zemlji nije za sada prihvaćeno a i istraživanja u tom cilju su veoma oskudna . (Novak i sar. 1979). Medjutim, obzirom na veliku BV njjegovih proteina i na značajan sadržaj bioloških vlakana koji su deficitarni u ishrani savremenog čoveka, njegova primena u ishrani Ijudi bi bila veoma korisna.

Topli talog sadrži veliku količinu biološki vrednih proteina, medjutim, zbog značajnog sadržaja gorkih hmeljnih materija ne može se koristiti direktno za ishranu Ijudi. Za takvo korišćenje potrebno je izvršiti ekstrakciju prisutnih proteina (Towslev. 1974) što je za sada ekonomski nedovoljno opravdano. Zbog toga topli talog za sada treba koristiti kao stočnu hranu.

Od ostalih sporednih proizvoda u ishrani Ijudi još se samo indirektno koristi ugljen-dioksid. Obzirom na razvoj industrija koje ga koriste, njegovo sakupljanje, naročito u velikim pogonima, treba stimulisati.

1.2.2. Korišćenje u ishrani stoke

Osnovne veličine koje odredjuju kvalitet stočne hrane su:

• ukupni energetski sadržaj,
• energija svarijivih sastojaka,
• transformisana (metabolička) energija,
• neto iskorišćena (produktivna) energija,
• koeficijjent energetskog iskorišćenja (dobija se kao odnos neto iskorišćene energije i ukupnog energetskog sadržaja koji se pomnoži sa 100),
• skrobni ekvivalent.

Polazeći od ovih veličina kao osnovnih parametara kvaliteta, kao stočna hrana uspešno se mogu koristiti: pivski kvasac, pivski trop, topli talog, hmeljni trop i korenčići ječmenog slada. Ovako posmatrano kiselgur se ne može posmatrati kao stočna hrana, on se može koristiti samo kao dodatak navedenim sporednim proizvodima.

Ukupan energetski sadržaj (po Nehringu) sporednih proizvoda iz proizvodnje piva i slada kreće se od 20J5 KJ/100 g s.s. (topli talog) i 1J88 KJ/100 g s.s. (hmeljni trop). Topli talog i pivski kvasac imaju slične energetske vrednosti, a niže su kod pivskog tropa i korenčića ječmenog slada koji sadrže značajniju količinu energetski manje vrednih supstanci (celuloza i hemiceluloza).

Sadržaj energije svarijivih sastojaka najviši je kod toplog taloga a najniži kod hmeljnog tropa. Visoki sadržaj ove energije kod toplog taloga uslovljen je značajnim sadržajem proteina i ugljenih hidrata koji imaju visok koeficijent svarijivosti.

Najviši sadržaj neto iskorišćene energije ima pivski kvasac, a najniži hmeljni trop.

Koeficijent energetskog iskorišćenja pojedinih sporednih proizvoda ima različitu vrednost zavisno od vrste stoke koja se sa njim hrani. To Je posledica specifičnosti probavnog trakta životinje (monogastriti i preživari). Najveću vrednost energetskog iskorišćenja u principu ima pivski kvasac, a zatim pivski trop. Kod ostalih sporednih proizvoda ova vrednost je niža.

Najvišu vrednost skrobnog ekvivalenta imaju pivski kvasac i pivski trop a najnižu hmeljni trop.

Na osnovu prethodnog, sporedni proizvodi se po kvalitetu mogu svrstati ovim redosledom: pivski kvasac, pivski trop,. topli talog, korenčići ječmenog slada i hmeljni trop. Kiselgur se može razmetrati kao stočna hrana u kombinaciji sa pivskim kvascem, tropom i talogom.

1.2.3. Ostale vrste upotrebe

Pivski kvasac

Pivski kvasac, pivski trop i topli talog prvenstveno se koriste u ishrani, dok su drugi načini upotrebe redji.

Pivski kvasac se koristi i kao farmaceutska sirovina za proizvodnju ergosterola, vitamina B grupe, enzima, nukleinskih kiselina i pojedinih amikosilena (Kessler, 1972: Inst. of Brew. Project No 25). Pivski kvasac se koristi i u dermatologiji za lečenje bakterijskih i gljivičnih infekcija (Parfentjev, 1959-) a utvrdjeno je da poseduje i antitumorozna svojstva (Matsui i sar. 1976).

Značajna je primena pivskog kvasca i u fermentacijskoj industriji gde služi kao dodatak hranljivim podlogama, koje se na taj način obogaćuju u sadržaju faktora rasta (Pis, 1972: Kozhukharova-Petrova, 1975: Baras, 1976). Zbog sve nižeg kvaliteta melase kao osnovne sirovine u fermentacionoj industriji, ova primena pivskog kvasca imaće sve veći značaj.

Pivski trop

U fermentacionoj industriji, kao hranljiva podloga može se koristiti i pivski trop pošto se prethodno izvrši njegovo utečnjavanje hemijskom i enzimskom hidrolizom (Clayton, 1977: Singh, 1978). Zbog složenog načina pripreme, ovaj način korišćenja pivskog tropa u nas za sada nije od interesa.

Iz pivskog tropa se može hidrolizom i ekstrakcijom izdvojiti proteinska komponenta koja se dalje koristi u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji (Pollock, 1978). Isto tako se iz njega mogu ekstrahovati prisutni lipidi koji se zatim koriste u fermentacionoj industriji kao dodatak hranljivim podlogama u cilju njihovog obogaćivanja u sadržaju esencijalnih masnih kiselina i sterola (Taylor, 1979).

Hmeljni trop

Pored primene u ishrani stoke u kombinaciji sa pivskim tropom, hmeljni trop se može koristiti i u druge svrhe. On predstavIja vrio kvalitetno organsko djubrivo (Kessler, 1972). Fre rasturanja po zemljištu, korisno je iz hmeljnog tropa izdvojiti zaostale hmeljne smole ekstrakcijom.

Ekstrakt dobijen ekstrakcijom hmeljnog tropa u rastvoru amonijum-bikarbonata može se koristiti kao zamena hmelja u količini čak do 10% (Brooks i sar., 1972), a da se ne zapaža negativan utica j.

Zaostale hmeljne smole u hmeljnom tropu se mogu skstrahovati organskim rastvaračima. Dobijjeni ekstrakt se koristi u industriji boja i lakova (Lyford, 1973) a preostala masa kao pulpa u proizvodnji papira (O’Rorrke, 1980).

Ugljen-dioksid

Pored poznate primene ugljen-dioksida u prehrambenoj industriji i u samoj pivari u cilju postizanja inertne atmosfere koja dolazi u kontakt sa pivom, veoma je značajna mogućnost njegove primene za neutralizaciju alkalnih otpadnih voda u samoj pivari (Hoffman, 1973= Lom, 1977: Štefanić i sar. 1979). Obzirom na značaj predtretmana otpadnih voda u samom pogonu, ovu mogućnost primene neprečišćenog ugljen-dioksida trebalo bi da ispita svaka naša pivara.

Kiselgur

Regeneracija otpadnog kiselgura za sada nije rešena na zadovoljavajući i ekonomičan način. Pored primene u ishrani stoke u kombinaciji sa pivskim tropom (O’Rourke, 1980), otpadni kiselgur se može odlagati i na poljoprivredna zemljišta (O’Rourke, 1980: Pollok, 1978).

Sladne klice

Sladne klice se običnO koriste kao stočna hrana, ali će po našem mišljenju, ovaj način njihovog korišćenja biti u skoroj budućnosti zamenjen efektnijim i opravdanijim korišćenjem u fermentacionoj industriji. Primena sladnih klica u fermentacionoj industriji zasniva se na proizvodnji vodenog ekstrakta koji se može dodavati hranljivim podlogama kao efikasan biostimulator (Blok, 196?: Bertman i Isakava, 1962: Fertman i Girs, 1969: Verbina i Fertman, 1972: Pastuszewska i Lubaszewska, 1975: Leskošek i Baras, 1978). Njegov dodatak u hranljive podloge stimuliše porast biomase pekarskog kvasca, ubrzava alkoholno i sirćetno vrenje, povećava prinos penicilina i OTC-a, regeneriše pivski kvasac, itd. Obzirom na široke mogućnosti i značajne efekte, primeni ekstrakta sladnih klica u fermentacionoj industriji treba posvetiti posebnu pažnju.

1.2.4. Recirkulacija sporednih proizvoda u samom pogonu

Obzirom na hemijske karakteristike, u proizvodnji piva izvestan broj sporednih proizvoda može se iskoristiti recirkulacijom u samom pogonu. Na ovakav način mogu se koristiti pivski kvasac, otpadno pivo, otpadna sladovina, zadnja voda od ispiranja tropa i vodena frakcija koja se dobija presovanjem tropa.

Recirkulacija kvasca u proizvodnji piva je interesantna jer se na taj način mogu postići značajni efekti kao što su: povećanje iskorišćenja sirovina (i do 1%), poboljšanje i ubrzavanje toka vrenja sladovine, poboljšavanje i ubrzavanje fenomena taloženja kvasca u toku bistrenja piva, povećanje hranljive vrednosti trupa, itd. Ovaj način korišćenja pivskog kvasca veoma je jednostavan i ne zahteva dodatnu opremu. Višak kvasca se jednostavno doda u odredjenoj količini u fazi komljenja.

Sakupljanjem i recirkulacijom u proizvodni proces otpadnog piva i sladovine, kao i vode od presovanja tropa, recirkuliše se značajna količina ekstrakta koji se na ovaj način prevodi u finalni proizvod, a istovremeno se značajno doprinosi smanjenju stepena zagadjenosti otpadnih voda pivare.

U proizvodnji slada mogućnosti za recirkulaciju sporednih proizvoda praktično su veoma male. Pod odredjenim uslovima, može se recirkulisati safflo voda od močenja ječma.

2. Proizvodnja pekarskog kvasca, krmnog kvasca i alkohola

U našoj zetnlji pekarski kvasac, alkohol i krmni kvasac pre svega se proizvode u kombinovanim tehnološkim postupcima firme Vogelbusch, izv. B-postupkorn proizvode se alkohol i krmni kvasac, a Komax-postupkom proizvode se pekarski kvasac i alkohol sa moguenošću proizvodnje krmnog kvasca, Obzirom na tehnološke karakteristike ovih postupaka sporedni postupak je džibra, melasna ako se kao sirovina za proizvodnju koristi melasa, odnosno žitna, ako se kao sirovina koriste žitarice.

Hemijski sastav džibre, zavisno od porekla, prikazan je u tabeli 5.

Tabela 5. Hemijski sastav melasne džibre

Izostavljeno iz prikaza

• Sastavna komponenta g/l
• Ukupna suva materija 65,84
• Ukupna organska materija 56,84
• Ukupni šećeri 1,55
• Glicerol 1,84 .
• Ukupni azot 1,85
• Atnonijačni azot 0,11
• Betainski azot 1,45
• Amino i proteinski azot 0,24
• Isparijive kiseline 2,24
• Etilalkohol 0,05
• Ukupna neorganska materija 16,16
• K2O 7,45
• P2O5 0,24
• HPK 54,50
• BPK 27,58
• pH 5,1

Nažalost, u našoj zemlji se džibra uglavnom izbacuje iz pogona kao otpadna vode što je veoma neracionalan pristup. Obzirom na njen sastav postoje značajne mogućnosti za njeno korišćenje kao sekundarne sirovine. U tom cilju u svetu su razvijeni brojni tehnološki postupci pomoću kojih se iz nje može dobiti krmni kvasac, koncenirati vitamina i antibiotika za proizvodnju krmnih koncenirata. Džibra se može uparavati i iz nje dobiti proizvod nazvan Vinassa koji služi kao komponenta stočne hrane, iz nje se može ekstrahovati betain a sve se više, kao neekonomično, napušta njeno spaljivanje u cilju proizvodnje kalijumovog djubriva. Treba naglasiti da se džibra koristi i za proizvodnju biogasa metanskim vrenjem. Od posebnog je interesa kompleksan postupak za proizvodnju SCP i biogasa koji je na ovom savetovanju izložiti prof. S. Ban.

3. Proizvodnja antibiotika

U proizvodnji antibiotika osnovni sporedni proizvod je mikrobna biomasa, filtracioni materijali, metaboliti i neizdvojen proizvod antibiotik. Najčešći je slučaj da se ove materije nalaze u vodenoj sredini tj. otpadnoj vodi.

Howe (1960) je ustanovio da na 2,2 kg antibiotika nastaje 13.500-16.000 litara otpadnih voda koja prosečno sadrži suve materije je oko 4$, što znači da se na 1 kg antibiotika može računati s 268 kg čvrstih otpadaka. Lederman i sar. (1975) smatraju da se približno 50$ od ukupne suve materije, prisutne u podlozi za proizvodnju antibiotika, pojavljuje kao čvrsti otpadak na kraju procesa. Taj otpadak je heterogena smesa sastavljena od micelija proizvodnog mikroorganizma, neiskorištenih delova hranljive podloge, sredstava protiv pene i mikrobnih metabolita od kojih su najznačajniji zaostali antibiotici. Količina antibiotika može biti različita i kod oksitetraciklina iznosi do 1500 p.p.m.

Najčešći oblik uklanjanja ovih otpadaka je odlaganje na deponijama za smeće ili zakopavanje u zemlji. Opsežan pregled postupaka za uklanjanje ovih otpadaka i smanjenje njihove BPK vrednosti dao je Bewick (1979). Bilo je pokušaja (Lawrence, 1974) da se ovi otpaci recikliraju, tj. koriste za pripremanje hranljive podloge za sledeću proizvodnu šaržu, ali je to imalo za posledicu smanjenje prinosa antibiotika. Osušeni otpaoi su se izmedju 1950. i 1960. godine vrio uspešno koristili kao aditivi u stočnoj hrani za tov peradi, svinja i teladi. Opsežan pregled ovakve primene dao je Struzeski (1977). treba reći da postoje dve značajne prepreke za redovnu (svakodnevnu) pritnenu antibiotika ili čvrstih otpadaka iz njihove proizvodnje u krmivima:

• stalno prisustvo niske konceniracije antibiotika može izazvati porast broja rezistentnih patogenih mikroorganizama
• antibiotici iz stočne hrane mogu dospeti u Ijudski organizam preko prehrambenih proizvoda animalnog porekla.

Ovo je dovelo do postepenog isključivanja primene penicilina a zatim i tetraciklina iz krmiva (Anon, 1977). Bewick (1977) je razmatrao primenu čvrstih otpadaka iz proizvodnje antibiotika kao gnojiva, zahvaljujući značajnom sadržaju azota (od 2,8-6,54%) u tim otpacima. Naravno, antibiotici iz O’tpadaka mogu uticati na mikroorganizme u zemlji, odnosno na biljke koje na njoj rastu. Pramer (1958) je pokazao da se antibiotici inaktiviraju u zemlji zbog:

• hemijske nestabilnosti molekula antibiotika
• adsorpcije na minerale gline i organske materije
• mikrobne raz radnje.

Bewick (1979) zaključuje da čvrsti otpaci koji sadrže antibiotike ne izazivaju trajno smanjenje mikrobne aktivnosti u zemIji niti povećavaju rezistentnost u mikrobnoj populaciji zemljišta.

U domaćim pogonima za proizvodnju tetraciklina pojavljuje se prosečno 20,5 t čvrstih otpadaka po toni antibiotika. Karakteristično je da preko 40% suve materije tog otpadnog materijala čini pomoćni materijal, tj. dijatomejska zemlja. U „Plivi“ napr. godišnje se proizvede oko 5500 t takvog otpadnog materijala, koji se ne iskorišćava. Postoje pokušaji da se ovi otpaci pomešaju sa glinom u proizvodnji cigle, koja bi time postala poroznija i lakša.

4. Proizvodnja organskih kiselina i enzima

Od organskih kiselina trenutno u Jugoslaviji postoji proizvodnja sirćetne, litnunske i tehničke tnlečne kiseline. Sa stanovišta čvrstih otpadaka zanitnljive su dve poslednje.

Pri godišnjoj proizvodnji od 5500 t litnunske kiseline TOK − Ilirska Bistrica, proizvodi oko 2100 t tnicelija plesni Aspergillus niger i 2500 t vinase sa 65% suve materije (Dekleve 1985). Hranljiva vrednost vinase je dobro poznata iako na našem tržištu još nedovoljno valorizovana. Micelij se može koristiti za izolacijju hidrilitičkih enzima i kod nas se takva proizvodnja sada uvodi Preostali micelij se nakon presovanja, u svežem stanjju, koristi kao aditiv za krmiva.

Pri navedenoj proizvodnji limunske kiseline i pri proizvodnji od 800 t tehničke mlečne kiseline pojavljuje se kao čvrsti otpadak i oko 5500 t gipsa iz procesa izolacije kiselina. Ovaj otpadak se za sada ne koristi iako se planira njegova primena u proizvodnji gradjevinskih materijala.

Hranljiva vrednost biomase plesni A. niger dokazali su Beljak i sar. (1982) koristeći je kao aditiv u tovu prasadi.

Iako još ne postoji značajnija industrijska proizvodnja enzima u našoj zemlji sa njenim razvojem se ‘inora računati, kao i sa * činjenicom da se po toni enzimskog preparata mogu očekivati takodje velike količine čvrstih otpadaka sa visokim sadržajem dijatomejske zemlje (50-90%) i sirovih vlakana (50-55%), sa relativno niskim sadržajem proteina (17-22%) i zadovoljavajućim sadržajem masti (10-15%).

5. Proizvodnja voćnih rakija

U proizvodnji voćnih rakija zaostaje vićna džibra, koja sadrži do 10% suve materije sastavljene od neprevrelih sastojaka voća i kvaščevih ćelija.

Tabela 9. Hemijski sastav džibre od žitarica i krompira

Izostavljeno iz prikaza

• Vrsta džibre %
• Sastavna komponenta i vrsta džibre
• krompirova
  Ukupna suva materija 1,66-5,60
  Ukupne azotne materije 0,98-1,55
  Belančevine 0,59-1,98
  Masti 0,01-0,55
  Ekstraktivne materije bez azota 0,71-2,70
  Celuloza 0,12-0,65
  Pepeo 0.23-1.19
• Sastavna komponenta i vrsta džibre
• žitarice
  Ukupna suva materija 9,50-6,50
  Ukupne azotne materije 1,20-1,70
  Belančevine —
  Masti 0,15-0,95
  Ekstraktivne materije bez azota 2,65-9,60
  Celuloza 0,55-0,70
  Pepeo 0,20-0,99
• Sastavna komponenta i vrsta džibre
• kukuruza
  Ukupna suva materija 4,50-6,50
  Ukupne azotne materije 1,25-2,00
  Belančevine —
  Masti 0,59-0,90
  Ekstraktivne materije bez azota 2,50-9,50
  Celuloza 0,55-0,80
  Pepeo 0.15-0.50

Džibra sadrži nmogo vode koju je vrio teško odvojiti od čvrste supstance, pa prema tome i prečišćavati u komunalnim uredjajima za prečišćavanje otpadnih voda. Pošto su organski sastojci džibre dobar supstrat za rast mikroorganizama, džibra koja je odložena na deponije za otpatke brzo se kvari uz oslobadjanje neprijatnog mirisa. Zbog toga se voćna džibra može prihvatiti kao pogodan sup§trat za gajenje odabranih mikroorganizama pri čemu se mogu dobiti korisni proizvodi. Tako je napr. grupa domaćih autora (Perdih i sar. 1981; Friedrich i sar. 1982) razradila postupak za biokonverziju džibre u mikrobnu biomasu koja se može koristiti kao vredni proteinski dodatak stočnoj hrani. Osnova postupka je subverzno gajenje celulotičke plesni Aspergillus nigeru razredjenoj džibri. Nakon kultivacije poboljšava se filtrabilnost ovog otpadnog materijala pa se dobija pogača obogaćena mikrobnim proteinima a sa druge strane celulotički aktivni filtrat iz kojeg se mogu izolovati celulotički enzimi. Preostala tečna faza ima smanjenu BFK vrednost i može se ispuštati u komunalni sistem za obradu otpadnih voda.

U proizvodnji soka od jabuka ili prevrelog soka od jabuka preostaju jabučne komine koje se nakon depektinizacije u svezem ili osušenom stanju koriste kao aditiv za stočnu hranu. Neki autori preporučuju siliranje sveže komine. Postoje podaci o kompostiranju otpadaka voća i povrća kao i njihovoj konverziji u biogas (Lano, 1979).

6. Proizvodnja vina

Fri preradi groždja u vino ostaje nekoliko nusproizvoda, koji sadrže niz vrednih sastojaka što omogućava njihovu različitu primenu. Najznačajniji nusproizvodi su peteljke, slatka ili prevrela komina, kvasac i vinski kamen (Paunović i Daničić, 1968). Amerine i Joslyn (1951) navode da se od jedne tone groždja dobije oko 746,7 1 vina, 87,6 kg komine i 53 kg peteljki. Jugoslovenska proizvodnja vina je 1980. godine iznosila 6,0J0.000 hl (Anon, 1982).

Nakon muljanja groždja peteljka se odvaja od kljuka (masulja) ili ostaje u njemu pa može biti sastojak slatke odnosno prevrele komine. Sveža izdvojena peteljka se najčešće kompostira ili suši a zatim koristi kao gorivo. Amerine i Cruess (1960) navode da se u SAD jednostavno razbacuju po površini zemlje. Proizvodnja vina je jedan od retkih procesa gde se svi otpaci i nusproizvodi mogu iskoristiti.

Kod proizvodnje belih vina kljuk se obično odmah presuje nakon čega zaostaje sveža ili slatka komina. Od 100 kg groždja dobije se l?-25 kg slatke komine koja se sastoji od peteljke, pokožice i semenki. Njihov odnos zavisi od načina presovanja, ali peteljke i semenke čine otprilike po 1/4 a pokožica 1/2 suve materije slatke komine. Sveža komina sadrži 55% do 69% vode i znatne količine šećera (6-12%). Zbog sadržaja šećera, slatka komina se podvrgava fermentaciji. Dobivena prevrela komina se ispire vodom ili izravno destiliše u rakiju − komovicu. Ispiranjem se dobija alkoholni pike koji se destiliše slično vinu. Moguće je takodje ispiranje slatke komine i vrenje dobijenog šećernog rastvora. Prevrela komina iz proizvodnje crnih vina preradjuje se na isti način.

Tečni deo džibre, preostale nakon destilacije, koristi se za izdvajanje vinske kiseline u obliku kalcijum tartarata.

Amerine i Cruess (1960) iznose da suva materija komine sadrži približno 11% sirovih proteina, 6% masti, 40% vlaknastih materija i 8% pepela. Prema nekim autorima njena hranljiva vrednost nije veća od vrednosti pšenične slame. Drugi smatraju da se može poboljšati dodatkom kreča čime joj se povećava pH vrednost. Zato se čini da njena primena kao krmive nije naročito značajna. Walter i Sherman (1976) smatraju da se može>koristiti kao gorivo. Naravno, spominje se i primena komine kao djubriva, naričito za teška zemIjišta. Ipak, zbog mogućeg fitotoksičnog delovanja preporučuje se prethodno kompostiranje (Ferrone, 1958).

Nakon završene fermentacije, tj. pri prvom pretakanju vina zaostaje 2-10 1 gustog taloga po 1 hl vina. Iz njega se dekantacijom izdvaja izvesna količina vina a ostatak koristi na različite načine, zavisno od količine. Zbog visokog sadržaja kalijum bitartarata koji deluje kao laksativ, nije preporučljiva direktna primena kao dodatak krmivu. Zato se, ako količine to dozvoljavaju, nakon izdvajanja vina, pristupa izdvajanju alkohola destilacijom, proizvodnji vinskog ulja. Od 2500 kg kvasca dobija se oko 1 kg ulja sastavljenog od različitih estara, etil-alkohola i viših masnih kiselina koje se koristi za poboljšanje ukusa i bukea konjaka, vina, šampanjca i td. Zaostala kvaščeva biomasa se suši za krmivo.

Iz semenki groždja se takodje mogu dobiti vredni proizvodi. U tu svrhu se semenke odvajaju iz komine odmah nakon presovanja šire. Suva semenka sadrži 10-20% ulja pa se ono može izdvojiti uobičajenim postupcima za proizvodnju ulja. Naravno, ulje se može dobiti i iz semenki koje se izdvoje iz prevrele komine pre ili posle destilacije, ali je kvalitet ulja slabiji. Ulje se može iz semenki izdvojiti i primenom različitih rastvarača (ugljen-disulfid, ugljen-tetrahlorid ili trihloretilen) što se obično primenjuje kada se semenke koriste i kao izvor tanina.

Iz pokožice crnih groždja mogu se ekstrakcijom izolovati antocijanske boje koje imaju široku primenu u prehrambenoj industriji.

Teško je reći koliko se i kako navedeni postupci koriste u domaćoj industriji vina. Izgleda da, osim destilacije komine (proizvodnja komovice) i vinskog taloga, korištenja vinskog kamena ili taloga za proizvodnju vinske kiseline, nema drugih postupaka korištenja otpadaka iz proizvodnje vina.

Zaključak

Na osnovu podataka iznetih u radu može se zaključiti da u fermentacionoj proizvodnji nastaje veliki broj raznovrsnih spcrednih proizvoda. Vrsta sporednih proizvoda u zavisnosti je od vrste fermentacione proizvodnje a količina zavisi od primenjenog tehnološkog postupka, njegove savremenosti i racionalnosti proizvodnje. Osnovni cilj u fermentacionoj proizvodnji treba da bude da se osavremenjivanjem proizvodnih postupaka i racionalizacionim zahvatima količina sporednih proizvoda što više smanji. Medjutim, bez obzira na osavremenjivanje i racionalizaciju, sporedni proizvodi su u fermentacionoj proizvodnji neizbežni pa ih je neophodno koristiti (valorizovati) na najracionalniji način. U tom smislu treba razvijati postupke za korišćenje sporednih proizvoda, čemu se do sada nije poklanjala potrebna pažnja.

Sporedni proizvodi koji nastaju u fermentacionoj proizvodnji najvećim delom su organske prirode zbog čega se u većini slučajeva mogu direktno koristiti kao stočna hrana ili djubrivo, a odgovarajućom preradom može se dobiti veliki broj korisnih proizvoda značajne upotrebne vrednosti.

Pored značajnog doprinosa racionalizaciji proizvodnje predstavlja i značajan doprinos zaštiti životne sredine.

Dr Anton Perdih, vanr.prof.

VTO Kemija 1n kemijska tehnologija, Univerza Edvarda Kardelja,

Đr Aleksa Cimerman.dipl.biol.

Mag. Jožica Friedrich.dipl.ing.kem.teh.

Kemijski institut „Boris Kidrič“, Ljubljana

Biotehnološka prerada različitih otpadaka prehrambene industrije pomoću filamentoznih gljiva

Biotechnological treatment of some food inoustry wastes by filamentous fungi

Food industry is one of the most important indpstrial branches which on the other hand produces also large guantities of organic waste materials. There are different possibiIities to get rid of them or to use them as secondary raw materials. More and more biotechnological processes are involved in converting food industry wastes into animal feed and even human food. Recently also filamenetous fungi as productive microorganisms have been used. Because of their filamentous growth and other biological characteristics fungi have certain advantages for biomas production. Some of them have been used as food from ancient times. The fiItrabiIity of the broth after fungal fermentation is simple and cheap. The chemical composition of fungal biomass is similar to the composition of other microorganisms, and suitable in their amino acid composition.

Existing processes of converting different food industry wastes by means of filamentous fungi are reviewed.

Prehrambena industrija je po svom znaćaju, kolićini produkata i po prometu jedna od najvažnijih industrijskih grana industria1izovanih zemalja. Sastav sirovina i stupanj razvitka tehnologije su takvi , da još ne omogućavaju njihovo potpuno korištenje bez otpadaka. Medju otpacima srećemo delove, koji su bez direktne prehrambene vrednosti, kao npr. Ijudska suncokreta, različite kore, slama, kao i delove, koji su visokovredne tvar i , samo da i h mi još ne umemo i 1 i ne ,st i gnemo kor i stiti (krv, su rutka) .

Radi toga su i načini korištenja otpadaka prehrambene industrije veoma različiti i vremenom menja se status otpadaka od brezvredne tvari do veoma tražene sirovine.

Trenutno stanje dozvoljava postaviti više shema najsvrsishodnijeg korištcnja otpadaka.

Shema br. 1

Shema korištenja otpadaka /1/

• spaliti, ako sadrži manje od 14 % vode
• fermentirati u metan čvrste otpatke, koji sadrže puno vode
• čistiti aerobno tekuće otpatke, koj i imaju BPK manje od 3000. mg/l

Shema br. 2

Shema prerade otpadaka /2/ u:

• hranu
• energiju ili sirovine za industriju
• stočnu-hranu
• gnojivo
• deponiranje i uništavanje trenutno neiskoristljivih otpadaka

Upotrebljivost otpadaka u velikoj meri odredjuju oblik i sastav. Tako je već uobičajno, da se otpatke koji sadrže dosta belančevina steriliše ako je potrebno i upotrebi kao stočna hrana a u vanrednim prilikama mnogo toga bi se moglo upotrebiti i za ljudsku hranu. Isto bi se moglo još veći dio masnih otpadaka koristiti kao izvor sekundarnih sirovina za industriju.

I mnogi otpaci koji sadrže ugljikohidrate već imaju odredjenu upotrebu ili su postali čak deficitarne sirovine (melasa, mekinje). Sa druge strane, otpaci čiji glavni sastojak su teže svarijivi polisaharidi i druge materije, naročito ako se nagomilaju za kratko vreme u velikim količinama tako da se ne mogu na vreme iskoristiti kao stočna hrana ili gorivo, pretstavl jaju veliki teret za okolinu i proizvodnju

Kako bi se moglo sići na kraj sa takvim otpacima ?

Za tekuće otpatke još se u svetu pretežno koristi čiščenje u uredjajima sa prečišćavanje komunalnog t i pa (3*16). To preč išćavanj e niogl i bismo naznačiti kao potrošnju čiste i koncenirovane (električne) energije za pretvaranje potencialno upotrebljivih organskih tvari u neiskoristljivi CO^ i vodu uz stvaranje mulja s kojim je ponekad opet teško doći na kraj.

I deponiranje čvrstih otpadaka je sličan problem, naročito ako se ne iskoriste posle kao gnojivo i to to teže što manje ima pogodbnih mesta za deponiranje.

Radi toga se već godinama traže pogodniji postupci za korištenje otpadaka prehrambene industrije. Jedan od načina jeste i biotehnološka prerada otpadaka različitim mikroorganizmima.

Uprkos različitoj nameri tradicionalni načini bioioškog čišćenja otpadnih voda i biotehnološka prerada otpadaka imaju neke zajedničke karakteristike, uglavnom u tome što se kod oba postupka koriste mikrobi, koji su sposobni rastvorene tvari iz otpadnih voda preraditi u svoju celićnu materiju. Postoje pak odredjene bitne razlike izmedju oba procesa i to: kod biotehnološke prerade otpadaka upotrebljava se jedan specifičan soj mikroorganizama ili nekoliko mikroorganizama, koji moraju u toku postupka ostati nekontaminirani , dok se kod biološkog čišćenja radi o spontanoj mikroflpri koja se tek u toku procesa selekc.ioni ra u pravcu optimalne prerade odredjene otpadne vode. Nadaljeje u klasićnom postupku čišćenja otpadnih voda požeijno, da nas.taju samo minimalne količine biomase, a kod biotehnološkog postupka često je glavni ci 1 j − proizvoditi maksimalnu kcličinu biomase koja se može prodati kao belančevihama obogaćena stočna hrana /17/.

Jedan od najstarijih biotehnoloških postupka korištenja otpadaka proizvodnje hrane je proizvodnja pića i sirćeta iz slatkih otpadaka. Novijeg veka, pa ipak već klasični su dobivanje kvasca i etanola iz melase i sulfitne lužine.

Kvasci i bakterije se koriste za proizvodnju biomase iz surutke /18,19/ iz otpadnih voda od biološkog ukiseljavanja povrća /20,21/, iz otpadaka sladara /17,23,25/, špiritana /I 7,23,25,26/, šećerana /17,23,25/, prerade krompira /17.23.25/, pivara /I7,23,25,27,23/.

Proizvodnja biomase iz bakterija ima odredjene prednosti pred ostalim mikroorganizmima , jer bakterije brže rastu i mogu koristiti različite supstrate /29/. Njihove čelije sadrže proteine, čiji aminokiselinski sastav je povoljan. Ipak imaju bakterije i nekoliko nedostataka: čelije su im veoma sitne i zato je separacija bakterijske biomase od supstrata skupa. Pored toga upotrebu bakterijske biomase ograničuje fakat, da je kod bakteriia teško raspoznati upotrebljeni soj bakterija od eventualno prisutnih kontaminirajućih patogenih bakterija.

Istraženo je i gajenje algi u tekućim otpacima /25/, na žalost je biomasa, iz algi često neprijatnog gorkog ukusa i tamne boje. Pored toga je njihova prehrambena vrednost niska, separacija ćelija od tekuće faze supstrata je skupa i kulture algi su sklone infekcijama patogenim mikroorganizmima /jO/.

Namera tog prikaza je pre svega osvetliti upotrebu fiIaroentoznih gljiva za proizvodnju biomase iz različitih otpadnih materijala prehrambene industrije.

Koje prednosti pružaju filamentozne gljive ispred ostalih mikroorganizama ? Pre svega važi za gljive slićno kao za kvasce, da neke gljive, npr. pečurke.već odavna posluže čoveku za hranu, neke mikrofunge pak Ijudi istotako već dugo jedu npr. plesnive sireve, različite fermentacijske produkte kao zamenu za meso na Daljnom Istoku. Druga bitna prednost gljivaje u tome, da ih je moguće jednostavnim cedjenjem odvojiti od tekućeg substrata, što gljive razlikuje od svih ostalih mikroorganizama, koji se potencialno mogu upotrebiti kao biomasa.

U vezi sa biološkom karakteristikom gljiva da mogu rasti u obliku mikroskopsko sitnih filamenata je pored dobre fiItrabiInosti još jedna osobina gljivine biomase, i to jeste njezina strukturiranost koja daje u tom pogledu biomasi, dobijeni iz fi1amentoznih gljiva prednost pred nestrukturiranim proteinima iz ostalih mikroorganizama što je značajno osobito kad se radi o preparatima za Ijudsku hranu.

Za biomasu iz gIjiva važe jednaki ekonomski , prehrambeni i sigurnostni faktori kao za ostale mikrobne produkte /30/. Hemijski sastav biomase iz gljiva sličan je sastavu mikrobne biomase iz drugih mikroorganizama. U literaturi nalazimo brojne podatke o sastavu mikroorganizama, osobito u pogledu proteina i aminokiselina , lipida, ug1jikohidrata i ostalih sastojaka. Sadržaj proteina i lipida u mikroorganizmima u velikoj meri ovisi o sastavu gaj-išta i uslovima gajenja. Kvasci te više i niže g 1 j i ve sadrže više lipida i manje proteina ako ih gajimo na supstratima koji sadrže dosta razpoiož1jivog ugljenika i malo azota. Tako i sadržaj pepela u velikoj meri ovisi od sastava gajišta, pa i od postupka izolaćije b i omase.

U tabeli 1 sakupljeni su podaci o sastavu biomase nekih mikroorganizama.

Ako pretpostavimo da iznosi potreba po sirovim proteinima u normalnoj stočnoj hrani za preživare od 100 do 120 g/kg suve’tvari u normalnoj hrani za održavanje odnosno sporu rast i 150 do 170 g/kg za brzu rast mladih životinja ili za visoku produktivnost mleka kod muzara /31/, onda vidimo iz tabele 1, da sve mikrbbne biomase sadrže više proteina, a mnoge od njih i tri puta više od tih normi.

Vrednosti koje većina autora navodi kao belančevina. skoro uvek su dobijene umnožavanjem vrednosti za sadržaj ukupnog azota fakterom 6,25. Tako su dobijene vrednosti za sadržaj sirovih proteina u biomasi bakterija 72 − 73-.fi, algi 4/ − 63 %, kvasca 77 − 53 2, f i 1 amen tozn i h gljiva 31 − 50 % /32/. Ipak taj način prikazivanja sadržaja proteina nije tačan , jer je nekoliko procenata azota kod mikroorganizama vezanog u neproteinskim spojevima, u obliku nukleinskih kiselina, materialu stenki čelija, npr. u hitinu, u slobodnim aminokiselinama i raznim bazama. Tačnije podatke o sadržaju proteina u mikfobnoj biomasi moguće je dobiti odredj i vanjem alfa amino azota /33/. Postoji podatak za anaIizu proteina iz gljive Fusarium graminearum (tabela 2).

Tabela 1 − Prosečni sastav nekih mikrobnih biomasa, dobijenih na različitim supstratima (g/l00 g suve tvari)

Izostavljeno iz prikaza

• Organizem Supstrat Proteini
  Chlorella sorokiniana (alga) CO2 60
  Cellulomonas sp. (bakterija) bggasa 87
  Candida utilis (kvasac) sulfitna lužina 55
  Saccharomyces cerevi si ae melasa 53
  Aspergillus niger melasa 50
  Fusariurn grami nearum skrob 54
  Paecilomyces variot i sulfitna lužina 55
  Agar icus campestri s melasa 36
  Morchella crassi pes sulfitna lužina 26
• Organizem Supstrat Masti
  Chlorella sorokiniana (alga) CO2 8
  Cellulomonas sp. (bakterija) bggasa 8
  Candida utilis (kvasac) sulfitna lužina 5
  Saccharomyces cerevi si ae melasa 6,3
  Aspergillus niger melasa
  Fusariurn grami nearum skrob
  Paecilomyces variot i sulfitna lužina 1,3
  Agar icus campestri s melasa 3
  Morchella crassi pes sulfitna lužina 4,4
• Organizem Supstrat Ukupni CHO
  Chlorella sorokiniana (alga) CO2 22
  Cellulomonas sp. (bakterija) bggasa
  Candida utilis (kvasac) sulfitna lužina
  Saccharomyces cerevi si ae melasa
  Aspergillus niger melasa
  Fusariurn grami nearum skrob
  Paecilomyces variot i sulfitna lužina 25
  Agar icus campestri s melasa 49
  Morchella crassi pes sulfitna lužina 39
• Organizem Supstrat Sirova vlakna
  Chlorella sorokiniana (alga) CO2 3
  Cellulomonas sp. (bakterija) bggasa
  Candida utilis (kvasac) sulfitna lužina
  Saccharomyces cerevi si ae melasa
  Aspergillus niger melasa
  Fusariurn grami nearum skrob
  Paecilomyces variot i sulfitna lužina 7
  Agar icus campestri s melasa 6,9
  Morchella crassi pes sulfitna lužina
• Organizem Supstrat Pepeo
  Chlorella sorokiniana (alga) CO2 9
  Cellulomonas sp. (bakterija) bggasa 7
  Candida utilis (kvasac) sulfitna lužina 8
  Saccharomyces cerevi si ae melasa 7,3
  Aspergillus niger melasa
  Fusariurn grami nearum skrob
  Paecilomyces variot i sulfitna lužina 6
  Agar icus campestri s melasa 4,5
  Morchella crassi pes sulfitna lužina 5,9

Za ocenu prehrambene vrednosti jednoq proteina nije važna samo količina proteina, nego i njegov kvalitet, to jest njegov aminokiselinski sastav.
Tabela 3 prikazuje aminokiselinski sastav nekih mikrobnih proteina /30/.

Navedene su samo esencielne aminokiseline u poredjenju sa preporukama FAO.

Tabela 2 − Sastav sirovog proteina iz gljive Fusarium graminearum /25/

Izostavljeno iz prikaza

• sadržaj azota 9,66 £
• od toga: proteinski azot 65 %’
• slobodne aminokiseline 7 4
• nuklei nske ki seli ne 15 „i
• nukleot i d i 1 ,5 4
• N-acetil glukozaminski
• azot 10 %

Tabela 3 − Aminokiselinski sastav nekih mikrobnih proteina u g/l6 g azota

Izostavljeno iz prikaza

• Mikroorganizam (Supstrat) Izoleucin
  Chlorella (C02) 3,4
  Cellulomonas + Al caligenes (bagasa) 5,4
  Cand i da utilis (sulfitna lužina) 3,8
  Saccharomyces cerevisiae (melasa) 5,5
  Asperg illus niger (roščiči) 4,2
  Paecilomyces varioti (sulfitna lužina) 4,3
  Trichoderma viride (slama od ječma) 3,5
  FAO* 4,2
• Mikroorganizam (Supstrat) Leucin
  Chlorella (C02) 4,0
  Cellulomonas + Al caligenes (bagasa) 7,4
  Cand i da utilis (sulfitna lužina) 7,8
  Saccharomyces cerevisiae (melasa) 7,9
  Asperg illus niger (roščiči) 5,7
  Paecilomyces varioti (sulfitna lužina) 6,9
  Trichoderma viride (slama od ječma) 5,8
  FAO* 4,8
• Mikroorganizam (Supstrat) Lizin
  Chlorella (C02) 7,8
  Cellulomonas + Al caligenes (bagasa) 7,6
  Cand i da utilis (sulfitna lužina) 4,8
  Saccharomyces cerevisiae (melasa) 8,2
  Asperg illus niger (roščiči) 5,9
  Paecilomyces varioti (sulfitna lužina) 6,4
  Trichoderma viride (slama od ječma) 4,4
  FAO* 4,2
• Mikroorganizam (Supstrat) Metionin
  Chlorella (C02) 1 ,8
  Cellulomonas + Al caligenes (bagasa) 2,0
  Cand i da utilis (sulfitna lužina) 1,1
  Saccharomyces cerevisiae (melasa) 2,5
  Asperg illus niger (roščiči) 2,6
  Paecilomyces varioti (sulfitna lužina) 1,5
  Trichoderma viride (slama od ječma) 1 ,4
  FAO* 2,2
  Mikroorganizam (Supstrat) Fenilalanin
  Chlorella (C02) 2,7
  Cellulomonas + Al caligenes (bagasa) 4,7
  Cand i da utilis (sulfitna lužina) 8,6
  Saccharomyces cerevisiae (melasa) 4,5
  Asperg illus niger (roščiči) 3,8
  Paecilomyces varioti (sulfitna lužina) 3,7
  Trichoderma viride (slama od ječma) 8,7
  FAO* 2,8
• Mikroorganizam (Supstrat) Triptofan
  Chlorella (C02) 1 ,4
  Cellulomonas + Al caligenes (bagasa)
  Cand i da utilis (sulfitna lužina) 2,4
  Saccharomyces cerevisiae (melasa) 1 ,2
  Asperg illus niger (roščiči) 2,1
  Paecilomyces varioti (sulfitna lužina) 1 ,2
  Trichoderma viride (slama od ječma)
  FAO* 1 ,4
• Mikroorganizam (Supstrat) Valin
  Chlorella (C02) 5,1
  Cellulomonas + Al caligenes (bagasa) 7,1
  Cand i da utilis (sulfitna lužina) 3,8
  Saccharomyces cerevisiae (melasa) 5,5
  Asperg illus niger (roščiči) 5,2
  Paecilomyces varioti (sulfitna lužina) 5,1
  Trichoderma viride (slama od ječma) 4,4
  FAO* 4,2

* Preporuka organizacije FAO (Food and Agricultural Organisation)

Vidimo razlike u aminoki sel i nskorn sastavu proteina mikrobnih biomasa proizvedenih iz različitih mi kroorgan:zama i na različitim supstratima. Rezultati nisu sasvim uporedjivi jer su mikrobi gajeni na različitim otpadnim materialima. Dobri su rezultati za pekarski kvasac, koji je bio proizveden na melasi, svi ostali m-i kroorgan i zmi qajeni su na otpacima. Dobri aminokiselinski sastav kažu pre svega gljive A. niqer i P. varioti, čiji proteini u svom aminokiselinskom sastavu čak prevazilaze preporuke organizacije FAO (pre svega u pogledu metionina i ieucina). To se slaže sa navedbama Solomonsa /33/,da proteine nekih gljiva zbog visokog sadržaja aminokiselina koje sadrže sumpor možemo smatrati ravnim proteinima životinjskog porekla. Tako i u.pogledu sadržaja lizina mikrobni proteini dostizaju vreJnosti kao riblja moka, mlečni prah i ekstrakt soje /34/.

Najvažnije merilo za utvrdjivanje prehrambene vrednosti različitih mikrobnih produkata su pokusi krml jenja.Produkt i , namenjeni za humanu hranu.ispitivaju se na svarijivost proteina te na biološku vrednost. To sve se odredjuje na pokusn im ži vot injama,Biomasa za stočnu hranu analizira se na energiju koja nastaje kod metabolizma i na svarijivost proteina kao i na koeficient metabolizma. Pokusne životinje mogu biti pilići, svinje, ovce ili telad. Kod utvrdjivanja prehrambene vrednosti važno je, dali je testna životinja preživar ili nije, jer preživari moqu bolje koristiti teže svar 1 j ive’vrste mikrobnih biomasa /3-5/.

Nepoželj.ti šastojci švake biomase, tako i gljivine, jesu nukleinske kiseline. U organizmu čoveka metaboliziraju se nukleinske kiseline nepotpuno u mokraćnu kiselinu, koja može u prevelikim količinama u organizmu prouzročiti poremećaje u metabolizmu. Idealna biomasa za Ijudsku ili stočnu hranu ne sme da sadrži više od 3,3 % nukleinskih kiselina /36/.

Većina mikrobnih produkata pak sadrži veće količine nukleinskih kiselina, kod kvasaca sadržaj može da dostiže čak i do 10 %, kod gljiva iznosi izmedju 3,2 i 3,7 i /37/• Biomase koje sadrže previše nukleinskih kiselina potrebno je obraditi tako da se sadržaj snizi. Postoje različite tehnike za smanjivanje sadržaja nukleinskih kiselina. Kod gljiva monuće je uticati na sadržaj RNK u ćelijama variiranjem fermentacijskih uslova, npr. gajenjem gljiva u supstratu koji je limitiran fosfatom, gajenjem uz niske koeficiente rasta ili gajenjem kod povišene temperature. Davanje biomase životinjama, osobito preživarima, u pogledu nukleinskih kiselina nije tako problematično kao kod Ijudi.

Ako je govora o biomasi gljiva potrebno je imati u vidu još nešto: neke gljive poznati so producenti mikotoksina i zato je bitno upotrebiti za proizvodnju biomase samo sojeve koji su genetsko nesposobni.proizvoditi toksine. Dodatno treba voditi računa i o tome da utoku fermentacije ne dodje do kontaminacije procesa sa mikrobnim sojevima koji mogu proizvoditi bilo koje toksične supstancije. I zbog toga značajno je da vodimo fermentacije čistim poznatim kulturama.

Posle pregleda nekih aspekata upotrebe gljiva kao biomasu ostaje da kažemo još nekoliko reći o biotehnološkim problemima ovakve proizvodnje i da navedemo nekoliko konkretnih postupaka biotehnološke prerade otpadaka prehrambene industrije u gljivinu biomasu.

Ako hoćemo upotrebiti odredjeni mikroorganizam kao izvor za biomasu u biotehnološkom postupku, onda mora imeti sledeće osobine /3d/ shema 3 .

Shema 3

Poželjne osobine mikroorganizma

1. Brza rast i jednostavne prehrambene zahteve
2. Treba da je nepatogen i da ne proizvodi toksične ili bilo koje druge nepoželjne metabolite (npr. alergene) koji bi mogli nepovoljno uticati na kvalitet mikrobne biomase
3. Zahtevi rukovanja i skladištenja nastale biomase morajo relativno bitni i jednostavni.
4. Mikroorganizmi neka su skloni poželjnim genetskim modifikacijama.
5. Biomasa neka ima visoku prehrambenu vrednost.
6. Belančevine, masti, ug1jikohidrati i vitamini u biomasi neka budu visokog kvaliteta’
7. Mikroorganizmi moraju bitl rezlstentni na kontaminaciju i imaju jednostavne zahteve za submerzni vzgoj u fermentorima.
8. Rastu neka u dispergiranom obliku, da bi mogao biti dobitak biomase štoveći i smanjivanje BPK što veće.
9. Separacija proizvedene. biomase od fermentacijone tekućine mora da bude jednostavna

Iz svega toga vidl se, da gljive relativno dobro odgovaraju postavljenim zahtevima.

Što se tiče tehnoloških, odnosno biotehnoloških osobina same fermentacije pomoću gljiva još je potrebno nekoliko reći .

Bit fermentacijskih postupaka je upotreba mikroorganizama za promenu prirodnih organskih tvari u upotrebljive produkte. Fermentacije sa gljivama mogu se izvoditi na čvrstim, polučvrstim ili tekućim podlogama. Jeftinije je gajanje na čvrstoj podlozi, samo traje duže vreme. Za submerzno gajenje u tekućim podlogama tehnologija je zahtevnija, potrebno je uvodjenje vazduha i mešanje. Za dobijanje biomase iz otpadnih sirovina treba izabrati najpogodniji mikroorganizam. U supstratima na bazi jednostavnih šećera najčešće gajimo kvasce, jer je njihova upotreba za Ijudsku i stočnu hranu već svakodnevna pojava. Za polisaharide najpogodniji su mikrobi koji sadrže potrebne enzime. U submerznoj tehnici imaju filamentozne gljive ispred bakterija i kvasca preimućstvo, jer je kod njih olakšana izolacija biomase posle fermentacije. Možemo ih separirati od fermentacione tekučine več jednostavnim precedljivanjem. Pored toga su hidrolitički enzimi gljiva većim delom ekstracelularni zato ih možemo iz tekućine izolirati.

Protiv upotrebe gljiva postoje neke nedoumice, da sporije rastu od drugih mikroorganizma, da su njihovi proteini lošije kvalitete i da mogu da budu otrovne.

U pogledu brzine raste je uporedIjivanje sa bakterijama i kvascima teško, jer gljive rastu u dužinu i se ne dele i ne prave pupoljke. A1i se u istini i njihova biomasa veća eksponencialno, dok ne izcrpe hranljive tvari supstrata. Ako rastu u obiiku peleta njihova se biomasa veća trećom potencom. 0 brzini rasta i vremenu podvajanja gljiva ima relativno malo podataka, ipak daju neke gljive rezultate koji su usporedljivi rezultatima dobijenim sa bakterijama /33/.

Oblik rasta gljiva utiče na reološke karakteristike fermentacionog supstrata kao i na biohemijske osobine gljive. Ako gljiva raste u obliku peleta ostaje supstrat newtonijska tekućina, prelaz kiseonika iz vazduha u tekuču fazu je velik, ali prelaz kiseonika u unutrašnjost peleta ograničen. Nasuprot tome difuzna filamentozna rast prouzrokuje nenewtonijsku ponašanje tekućine sa svim posledicama na prenos kiseonika u tekuću fazu i kroz nju 733/.

Koji su svi otpaci prehrambene industrije koji se preradjuju filamentoznim gljivama ?

Church i saradnici /39, 40, 41/ su preradljival i otpadnu vodu od prerade kukuruza, graška i soje gljivama Trichoderma viride i Gliocla’dium deliquescens, a glavni kontaminant bio im je Geotrichum candidum. Postupak su isprobali i u industrijskom pogonu i postigli 95 % iskorišćenje organskih materija. Radili su sa vodom koja nije 6i1a jako opterečena (BPK 1600 mg/l), sadržala je rastvorijive materije koje su se lako resorbiral e.

Veći broj različitih gljiva bio je isproban na otpacima od proizvodnje ruma i kafe /42/ i na otpadnim tekućinama pivara /27/. Tekuće otpadke od destilacije viskija obradjivali su gIjivom Geotrichum candidum /43, 44/. Na otpadnoj vodi destilerija dobili su najviše biomase gljivom A. foetidus, micelij je sadržavao do 40 % proteina /45/. Na poslednjem biotehno’loškom kongresu u Eastiournu u Engleskoj (1931) prikazan je postupak biotehnološke prerade otpadnih voda od destilerije viskija mešovitom kulturom jedne plesni i dva kvasca, dobijena biomasa imala je od 50 do 60 % be1jančevina. Ustanovljeno je, da je mešovita kultura pogodna , manje je osetljiva na kontaminaciju, relativno rezistentna na promene pretoka i variacije u sastavu supstrata .

Na otpadnoj vodi od prerade cvekle najbolje rezuitate dala je gljiva A.niger. Zanimijivo je da je gljiva iskoristila 93 % organskih tvari , pri tome preko 90 ‘/ obojenih materija (betalaina) A7/. Ista je gljiva dala dobre rezu’tate i ako je bila upotrebljena posle kvasca Candida utilis na otpadnoj tekućini od biološkog ukiseljivanja kupusa /21/.

Razvijen je biološki postupak za korištenje ugljikohidrata iz ekstrakta roščića gljivom A.niger /48/, i gljivom Fusarium moniliforme A9.50/.

Glavni dio dosada navedenih otpadaka sadržava pretežno rastvorijive tvari .

Vrsta autora je pomoću filamentoznih gljiva preradjivala i otpatke koji sadrže ćvrste materije.

Bloch i saradnici /5>/ su pomoću gljive Aspergillus foetidus i pekarskog kvasca preradili otpatke alkalno oljuštenog krompira u alkohol, amilazu i vrednu stočnu hranu.

Na otpacima od prerade žitarica gajena je gljiva Myrothecium verrucaria /52/.

Različitim gljivama obradjivali su i otpatke od kafe. Suva biomasa gljive Trichoderma harzianum sa tih otpadaka sadrži 56 % proteina /30/.

Od ostalih otpadaka prehrambene industrije ima još podataka za obogaćivanje kore naranče belančevinama gljive A.niger od 6,6 na 20 %.

Mi /45-57/ smo preradljivali džibre od jabuka, hrušaka, šljiva, groždja, otpatke od prerade krompira, otpadne vode od rafinacije jestivog ulja.

Viditno, da smo redom svi upotrebiii polisaharido-1itičke gljive, u glavnom celulolitičke gljive. To je kod tih otpadaka nužno, jer razgradnja nabubrenih polisaharida omogućava lakše odeljivanje biomase od tekuće faze.

Postupak se može voditi tako, da je količina nerastvorenog ostatka posle fermentacije veća, taj ostatak obogaćen je proteinima, vitaminima i masnoćama gljiva i ako ga se čuva bez pristupa kiseonika se u toku skladištenja malo promeni. U tekućoj fazi nalaze se prilične količine enzima, tako da bi se moglo produkte fermentacije uklopiti u proizvodnju.

Čvrste otpatke isto bi mogli preradjivati fi1amentoznim gljivama postupkom fermentacije na čvrstoj podlozi. Taj je način prerade problematičniji od submerznog postupka jer su na čvrstim podlogama gljive više sklone ka sporulaciji a spore su uzrok nekih bolesti, odnosno alergija.

U traženju novih mogućnosti za korištenje mikroorganizama za stočnu i Ijudsku hranu isprobane su pored kvasaca u glavnom niže gljive (mikrofungi). Redje su se istraživači bavili višim gljivama (makrofungi). Oosta velika razlika medju njima i ne postoji. I više gljive možemo brojiti medju mikroorganizme, samo deo njihovog životnog ciklusa postoji u obliku makro-štadija, koji poznajemo kao pečurke, dok su veći deo života u mikroštadiju (hife) /5đ/.

Uzroci zašto se o višim gljivama manje govori navedeni su u tabeli 4.

Tabela 4 − Nepoželjne osobine viših gljiva

1. Micelij viših gljiva u tekućem supstratu sporije raste nego micelij nižih gljiva,
2. Sadržaj proteina u miceliju je manji.
3. Aminokiselinski sastav proteina je nepogodniji.
4. Svarijivost proteina je niža.

Biomasa iz viših gljiva ima osobito kod upotrebe za Ijudsku hranu prednost pre svega u tome što su Ijudi već navikli na pečurke i ne postoji predrasuda prema biomasi iz tih gljiva.

Dok imaju kod gajenja submerznim postupkom prednost niže gljive, više gljive imaju prednost kod gajenja na čvrstoj podlozi, naročito ako vodimo postupak u pravcu proizvodnje piodišta − pečurka.

MIRJANA Stojanović, dipl.inž

Industrija ribe i korišćenje njenih otpadaka

1.1 Uvod

Društvenim dogovorom o ostvarenju politike razvoja agroindustrijskog kompleksa utvrdjene Društvenim planom Jugoslavlje za period 1981—1985 godine, definišu se ciljevi i odnosi svih društvenih faktora I subjekata iz udruženog rada koji su od utlcaja na efikasnije ostvarenje zacrtane politke.

U cilju obezbedjenja preduslova za sprovodjenje Društvenog dogovora zasnovanom na društvenom planu SFRJ , o utvrdjenom programu razvoja proizvodnje hrane bIiže su definisana sva prava, dužnosti i mere za izvršenje planiranog razvoja po obimu i strukturi radi kontinuI ranog obezbedjenja potreba stanovništva, slrovina za industrijsku preradu, neophodnih rezervi ljudske i stočne hrane i stabilan i dinamičan rast Izvoza polJoprIvrednIh I prehrambenih proizvoda.

Proizvodnja IJudske hra’ne Je najvažniji I najznačajnih zadatak čovečanstva danas. Naša zemlja na ovom planu Ima značajnu ulogu. Rešenje ovakvog zadatka u našoj zemlji, gledano sa stanovištva prirodnih mogućnosti i potencljala ima uslova da se realizuje, ali istovremeno zbog subjektivnlh propusta ove prirodne mogućnostl se nedovoljno koriste I ovaj program se ne o»tvaruje u predvldjenom obimu.

Od svih privrednih grana ribarska privreda Jugoslavije se nalazi na najnezavidnijem mestu. Ribarstvo Jugoslavije I pored prirodnih mogućnosti nalazi se na Jednom od poslednjih mesta u Evropi. Ukupna potrošnja r i be u Jugoslaviji po glavi stanovnika iznosi 3.5 kg godišnje, što Je u odnosu na svetsku proizvodnju, od 9 kg godišnje po glavi stanovnika još uvek Jako ma10, a postojeća proizvodnja ribljeg brašna u Jugoslaviji je zanemarijlvo mala u odnosu na potrebe tržišta.

Cilj ovog rada Je da ukaže na trenutno stanje ribarske industrije, planove razvoja ove privredne grane i mogućnosti što racIona1nIjeg iskorIšćavanja otpadnih sirovina ove industrije za proizvodnju ribljeg brašna i ribljeg ulja, trenutno vrio deficitarnih sirovina na JugosIovenskom tržištu. Riblje brašno predstavlja vrio važnu komponentu stočne hrane za intenzivno stočarstvo u farmskom uzgoju, a riblje ulje Jedan od najvećlh izvora vitamina A I D I neophodnu sirovinu u proizvodnji koža kao sredstvo za štavljen je .

1.2 Trenutno stanje jugoslovenskog ribarstva

Danas, riba od luksuzne namirnice postaje sve masovnija I stalno prisutna u mnogIm JugosIovenskim domovima. Ribu svakako možemo zameniti drugim mesom, aii je pitanje da 1 i Je to cellshodno, ekonomlčno 1 rentabllno. Riblje meso je Jedno od najkva1Itetn1jih I najprobav1JIvIJIh, a belančevine u njemu još uvek naJJef11 nIJe . Za proizvodnju jednog kllograma prirasta troši se samo 2-3 kg žitarica u uslovima intenzlvnog ribogojstva.

Riblje meso u sebi sadrži 58-85% vode u zavlsnostl od vrste ribe. SadržaJ belančevina zavlsl od kolićine masti i. k’reće se u granicama od 15“24%. Od belančevina su najčešće zastupljeni miozin, mioaibumin I kolagen. Lipidi se kreću u granicama od 0,5“20* I to su uglavnom gllceridi i znatne koilčine nezasićenih masnih kisellna. Ugijenih hldrata praktično u ovom mesu nema. Od mineralnlh materija ima najviše fosfora, zatim kalcijuma I magnezljuma. Od o I igo-e1emenata sadrži znatne količine Joda. Riblje ulje je najveći izvor vitamlna A I D. Energetska vrednosti ribljeg mesa kreće se od 293-370 kJ/100 g.

Zato treba angažovatl sve raspoložive mogućnosti da se proizvodnja I potrošnja ribljeg mesa dovede na što Je mogući viši nivo. Ponuda ribe na jugos1ovenskom tržištu Je takva da Je gotovo uvek veća potražnja od ponude , pa Je deficit ribljeg mesa hronična pojava.

Ro podacima SZS proizvodnja ribe i preradjevina od ribe u tonama u Jugoslavoji prikazana Je u tablici 1.

Tablica 1. − Roba u tonama

Izostavljeno iz prikaza

• Vrsta proizvoda 1980.
  Soljena riba 279
  Smrznuta riba 2347
  Riblje konzerve 34598
  Riblje ulje 442
  Riblje brašno 2107
• Vrsta proizvoda 1981.
  Soljena riba 464
  Smrznuta riba 2583
  Riblje konzerve 37256
  Riblje ulje 522
  Riblje brašno 1844
• Vrsta proizvoda Index
  Soljena riba 166,3
  Smrznuta riba 110,1
  Riblje konzerve 107,7
  Riblje ulje 118,1
  Riblje brašno 87,5

Sve ovo ukazuje da je proizvoda ribarske industrije nedovoljno na Jugos1ovenskom tržištu, a daleko od potreba za Izvozom koji bi mogao u mnogo većem obimu da se ostvari.

1.3 Program razvoja ribarske privrede SFRJ

Dogovorima o osnovama društvenih planova svih republika i autonomnih pokrajina proizvodnja I ulov ribe su uvršćeni u prioritetne pravce razvoja u tekućem planskom periodu. Ovim dokumentima Je planiran obim proizvodnje I ulova ribe, izgradnja novih kapaciteta (ribnjaci, brodovi, preradni i rashladni kapaciteti),.kao I izvori sredstava za Izgradnju novih I rekonstrukciju postojećih kapaciteta.

Društvenom planom za period 1981 —1985 godine planiran je sledeći ulov I proizvodnja morske 1 slatkovodne ribe, prikazano u tablici 2.

Tablica 2. − Roba u tonama

Izostavljeno iz prikaza

• SR i SAP 1980.
• SFRJ 58.397
• BiH 2.048
• Crna Gora 1.316
• Hrvatska 41 .670
• Makedonija 1 .668
• Slovenija 4.809
• Srbija 6 886
• Srbija van teritorija SAP 1.451
• Kosovo 377
• Vojvodina 5.058
• SR i SAP 1985.
• SFRJ 119.011
• BiH 6.000
• Crna Gora 1 .900
• Hrvatska 70.500
• Makedonija 4.118
• Slovenija 15,470
• Srbija 21.023
• Srbija van teritorija SAP 4.903
• Kosovo 2.120
• Vojvodina 14.000
• SR i SAP Index
• SFRJ 204
• BiH 293
• Crna Gora 144
• Hrvatska 169
• Makedonija 247
• Slovenija 322
• Srbija 305
• Srbija van teritorija SAP 338
• Kosovo 562
• Vojvodina 277

Tablica 3. Plan ulova morske ribe u tonama

Izostavljeno iz prikaza

• SR 1980
• SFRJ 34.968
• Crna Gora 136
• Hrvatska 30.730
• Slovenija 4.102
• SR 1985.
• SFRJ 65.100
• Crna Gora 300
• Hrvatska 51.000
• Slovenija 13.800
• SR Index
• SFRJ 186
• Crna Gora 220
• Hrvatska 166
• Slovenija 336

U 1985. godini u odnosu na 1980. godinu planovima republika I pokrajina Je predvidjeno da se u Jugoslavija ulov morske ribe poveća za 86%.

Najveća Je novina u pogledu proizvodnje mladje morske ribe. PTI − Zagreb 00UR za uzgoj ribe „Mediterana“ Zadar izgradio Je projekat mrestilišta za proizvodnju mladji dve vrste plemenite morske ribe. Kapacitet mrestllišta je 5_7 miiiona komada godišnje. Clkius njihovog uzgoja do upotrebe traje 6-18 mesecl. NJihova finalna težina do korišćenja Je 200-300 g;

Tablica 4. Plan proizvodnje i ulova slatkovodne ribe u tonama

Izostavljeno iz prikaza

• SR i SAP 1980.
• SFRJ 23.428
• BIH 2.048
• Crna Gora 1.180
• Hrvatska 10.940
• Makedon1j a 1 .668
• S1oven iJ a 707
• Srbija 6.885
• Srbija van teritorija SAP 1.451
• Kosovo 377
• Vojvodina 5.058
• SR i SAP 1985.
• SFRJ 53.911
• BIH 6.000
• Crna Gora 1.600
• Hrvatska 19.500
• Makedonija 4.118
• Slovenija 1 .670
• Srbija 21.023
• Srbija van teritorija SAP 4.903
• Kosovo 2.120
• Vojvodina 11.000
• SR i SAP Index
• SFRJ 230
• BIH 293
• Crna Gora 136
• Hrvatska 178
• Makedon1j a 247
• Slovenija 236
• Srbija 305
• Srbija van teritorija SAP 338
• Kosovo 562
• Vojvodina 277

Proizvodnja i ulov slakovodne ribe u 1985. godini u poredjenju sa 1980. god., prema planovima republlka 1 pokrajina će se povećatl za 130%, što će se postlćl I zgradnjom I rekonstrukcIJom ribnjaka, tj. povećanjem proIzvodnih ‘kapaciteta I uvodjenjem savremenije tehnologlje u ovu proizvodnju. Predvldjena Je izgradnja 37 I rekonstrukclja 15 ribarsklh brodova za morskl ribolov, kao I izgradnja I rekonstrukcIJa 14.114 ha šaranskih I 19,7 ha pastrmsklh ribnjaka.

Pored planirane Izgradnje slatkovodnih ribnjaka, planirana je izgradnja preradnih I rashladnih kapaciteta za oko 5.000 t slatkovodne ribe, podizanje savremenih mrestillšta za proizvodnju.mIadji, Izgradnja većeg broja manjih ribnjaka na posedlma udruženih zemljoradnIka i kooperanata (evIdentIrano Je u SR Srbiji oko 80 zahteva za gradnju ribnjaka od 500 m2 do 3 ha) , por I b 1J a van Je otvorenih voda (Jezera I reka) sa kvalitetnom ribom. Modernlzacija tehnIćko-tehno1oških procesa proizvodnje u slatkovodnom ribarstvu − uvodjenje elevatora za prenos ribe, ćamaca za djubrenje rtinjaka I ishranu ribe I aeratora za obogaćivanje vode kiseonikom, proizvodnja briketlrane riblje hrane sa lekovima za uzgoj kvalitetne mladji za potrebe postojećih 1 novosagradjenIh šaranskih I pastrmsklh rIbn j aka.

Bilans stakovodnog ribarstva SFRJ za 1980-1985. godinu je prikazan u tablici 5.

Tablica 5. − Bilans slatkovodnog ribarstva SFRJ

Izostavljeno iz prikaza

• – – – 1980.
• – – Kol.
  1. Zaliha ribe na početku god. 10.000
  2. Proizvodnja ribe 31.000
  3. Uvoz ribe 300
  4. Izvoz ribe 3.000
  5. Potrošnja ribe 26.000
  6. Zaliha na kraju godine 12.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala od toga hrana za ribu 3.000
  8. Potreba za uvozom opreme
• – – – 1980.
• – – vred.
  1. Zaliha ribe na početku god. 350.000
  2. Proizvodnja ribe 1.085.000
  3. Uvoz ribe 12.000
  4. Izvoz ribe 114.000
  5. Potrošnja ribe 1.026.000
  6. Zaliha na kraju godine 420.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala 55.000 od toga hrana za ribu 45.000 3.600
  8. Potreba za uvozom opreme 5.000
• – – – 1981.
• – – Kol.
  1. Zaliha ribe na početku god. 12.000
  2. Proizvodnja ribe 36.000
  3. Uvoz ribe 400
  4. Izvoz ribe 3.600
  5. Potrošnja ribe 31.400
  6. Zaliha na kraju godine 14.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala od toga hrana za ribu 64.800
  8. Potreba za uvozom opreme 9.000
• – – – 1981.
• – – vred.
  1. Zaliha ribe na početku god. 504.000
  2. Proizvodnja ribe 1.537.200
  3. Uvoz ribe 30.000
  4. Izvoz ribe 174.200
  5. Potrošnja ribe 1.318.800
  6. Zaliha na kraju godine 588.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala 94.000 od toga hrana za ribu 4.200
  8. Potreba za uvozom opreme
• – – 1982.
• – Kol.
  1. Zaliha ribe na početku god. 14.000
  2. Proizvodnja ribe 42.200
  3. Uvoz ribe 400
  4. Izvoz ribe 4.200
  5. Potrošnja ribe 36.500
  6. Zaliha na kraju godine 16.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala od toga hrana za ribu 88.200
  8. Potreba za uvozom opreme 13.000
• – – – 1982.
• – – vred.
  1. Zaliha ribe na početku god. 700.000
  2. Proizvodnja ribe 2.110.000
  3. Uvoz ribe 30.000
  4. Izvoz ribe 247.800
  5. Potrošnja ribe 1.825.000
  6. Zaliha na kraju godine 800.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala 133.000 od toga hrana za ribu 4.800 115.200
  8. Potreba za uvozom opreme
• – – 1983.
• – Kol.
  1. Zaliha ribe na početku god. 16.000
  2. Proizvodnja ribe 47.000
  3. Uvoz ribe 600
  4. Izvoz ribe 4.800
  5. Potrošnja ribe 41.600
  6. Zaliha na kraju godine 18.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala od toga hrana za ribu 5.400 145.800
  8. Potreba za uvozom opreme 17.000
• – – – 1983.
• – – vred.
  1. Zaliha ribe na početku god. 960.000
  2. Proizvodnja ribe 2. 110.000
  3. Uvoz ribe 42.000
  4. Izvoz ribe 331.200
  5. Potrošnja ribe 2.496.000
  6. Zaliha na kraju godine 1.060.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala 172.000 od toga hrana za ribu 6.000
  8. Potreba za uvozom opreme
• – – 1984.
• – Kol.
  1. Zaliha ribe na početku god. 18.000
  2. Proizvodnja ribe 53.400
  3. Uvoz ribe 700
  4. Izvoz ribe 5.400
  5. Potrošnja ribe 46.700
  6. Zaliha na kraju godine 20.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala od toga hrana za ribu 180.000
  8. Potreba za uvozom opreme 21.000
• – – – 1984.
• – – vred.
  1. Zaliha ribe na početku god. 1.296.000
  2. Proizvodnja ribe 3.844.800
  3. Uvoz ribe 56.000
  4. Izvoz ribe 432.000
  5. Potrošnja ribe 3.362.400
  6. Zaliha na kraju godine 1.440.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala 211.000 od toga hrana za ribu
  8. Potreba za uvozom opreme
• – – 1985.
• – Kol.
  1. Zaliha ribe na početku god. 20.000
  2. Proizvodnja ribe 59.000
  3. Uvoz ribe 800
  4. Izvoz ribe 6.000
  5. Potrošnja ribe 51.800
  6. Zaliha na kraju godine 22.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala od toga hrana za ribu
  8. Potreba za uvozom opreme 25.000
• – – – 1985.
• – – vred.
  1. Zaliha ribe na početku god. 1.700.000
  2. Proizvodnja ribe 5.015.000
  3. Uvoz ribe 72.000
  4. Izvoz ribe 540.000
  5. Potrošnja ribe 4.403.000
  6. Zaliha na kraju godine 1.870.000
  7. Potreba za uvozom repromaterijala 250.000
  od toga hrana za ribu
  8. Potreba za uvozom opreme

2.0 Vrste pr0izv0da od otpadaka riblje industrije

Jedan od naJdeficitarn i jih proizvoda riblje privrede na jugosIovenskom tržištu je svakako riblje brašno, koje predstavija veoma važnu komponentu za proizvodnju stočne hrane. Riblje brašno predstavlja sirovinu za intenzivnu stočarsku proizvodnju, tj. intenzivnu industrijsku proizvodnju u farmskom uzgoju i to u prvom planu peradarstva i svinjarstva.

Evidentan je deficit proteinskih hraniva animainog porekla, bez kojih se ne može zamislltl proizvodnja stočne hrane za živinu I svinje. Ovaj deficit tera mnoge zemije, pa 1 našu na uvoz, a samim tim I na ve1iki devlznl od 1 I v .

Poslednjlh godina u nas prisutan Je deficit svih vrsta stočne hrane, što predstavlja ograničavajući faktor daljem razvoju stočarstua. Zbog nastallh strukturnih promena u stočarskoj proizvodnji nastale su promene I u korišćenju stočnlh hraniva. Sve su veća opredeljenja na koncenirovanu stočnu hranu, koja Je bazirana na uvoznim protelnsklm komponentama. U 1981. godini za proizv.odnju k rmn i h smeša na bazi proizvodnje od 3.500.000 t krmnlh smeša koristila se minimalna količina ribljeg brašna od 66.085 t od toga Jugoslavija Je proizvela samo 1.844 t. Medjutim, od 1978. godine ukupna proizvodnja mesa stagnira. Na to stagniranje naročito Je utlcao pad proizvodnje svinjskog mesa. U 1980. godini njegova proizvodnja Je blla 510 hlljada tona. Za razliku od svinjskog mesa proizvodnja živinskog mesa Je u stalnom porastu, u 1980. godini ona Je Iznoslla 239 hilJada tona, medjutim, problem komponenata stočne hrane Iz uvoza, tj. nedostatak devlznlh sredstava, dovodI u pltanje dalji trend rasta ukupne proizvodnje u živinarstvu.

U 1985godini očekuje se da ukupna proizvodnja mesa dostigne nivo od 1550 hiljada tona, od toga 682 hiljade tona svinjskog mesa i 3^2 hiljade tona živinskog mesa. Za ovu proizvodnju potrebno Je 150 hiljada tona ribljeg brašna.

Riblje ulje je takodje deficitarnl proizvod na Jugoslovenskom tržištu, naročito za f a rmako i og i j u i prehrambenu Industriju, Jer ono se dobija kao nus produkt u proizvodnji ribljeg brašna.

Koliko će se ovaj deflcit u ribljem brašnu i ribljem ulju biti ublažen u mnogome zavisi od stanja ribarske privrede Jugoslavije i od ulaganja u njene proizvodne kapacitete.

U ribarskoj industriji praktično od korišćene sirovine ne sme, biti otpadaka. Svi otpadci iz prerade ribe, škart riba I konffskati ribe mogu se preraditl u visoko vredne produkte ribe, riblje brašno I riblje ulje.

Riblje brašno kao hranivo životinjskog porekla prema „Pravlniku o kvalitetu stočne hrane SFRJ“ mora da poseduJe odredjene uslove kvallteta. Riblje brašno predstavlja proizvod dobljen sušenjem I mlevenjem rtie I delova ribe. Hora da poseduje odredjenu boju, miris, usltnjenost, odredjeni sadržaj protelna, vlage, mastl, natrIJumhIorIda , pepe I a I peska.

Riblje ulje mora da poseduje miris svojstven ribljem ulju, slobodne masne klsellne može da sadrži do 3%, a jodni broj mora da bude najmanje 120.

Jedan od veoma važnlh proizvoda od otpadaka ribarske industrije kod slatkovodnog ribarstva Je proizvodnja kristala guanina − ribljeg srkbra − blsera. Proizvodnja čistog ribljeg srebra iz krljušti ukijeve plašice, skobalja I kuble Je vrijjrsložen tehnološki proces koji se u Jugoslavlji primenjuje sarao u industriji ribe na Skadarskom Jezeru I zanatskim radtonlcama u Ohridu. Ovaj produkat prerade ribe u slatkovodnom ribarstvu, koristi se u industriji bižuterije I farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji.

Još Jedan veoma važan proizvod u s1atkovodnom ribarstvu od otpadaka prilikom prerade šarana, Je vadjenje hipofize iz glave šarana i proizvodnja veoma traženih hormona. Ovo se kod nas radi samo u Oaruvaru i ova proizvodnja je novijeg datuma.

3.0 Postupci za preradu ribe

Da bi se odredjene metode i osnove tehnologije primarne prerade ribe mogle pravilno i svrsishodno primenjivati nužno je znati poreklo ribe, čas , dan i mesto ulova. Riblje meso jedne iste vrste ribe može se raz1ikova t i po vremenu i mestu ribolova, načinu transporta, uzrasta i pola ribe, uslova života I ishrane te vrste ribe. Važno je i kakvom je ambalažom riba preneta do mesta uskladIštenja odnosno primarne prerade ili konzerviranja.

Na osnovu ovih činjenica, kao I stanja 1 potrebe tržišta ribom, može se doneti odluka o dellmlčnom konzervlranju ribe u proizvode odredjenog roka trajanja III u proIzvode čiji je vek trajanja prtiližno neograničen pod posebnim uslovima tehnološkog postupka, ambalaže I uskladištenja.

Tehnologlja Industrijske prerade ribe odvlja se u nekoliko faza:

1. Doprema I skiadlštenje žIve ribe,
2. Čišćenje ribe (dobljanje mesa ribe),
   a) skldanje ljuske
   b) sktdanje glave (dekaptacija)
   c) vadjenje utrobe (egzenteracija)
   d) pranje očlšćene ribe
3. Smrzavanje očlščene ribe
4. Konzervlranje očišćene ribe u hladnom lancu (to su najčešće zamrznuti fileti ribe, ili cela zamrznuta riba. Kod siatkovodne ribe vršl se priprema specijalne manirane konfekclone rI be što predstavlja nov proizvod na našem tržištu. To Je proizvod od čistih delova ribljeg mesa obložen svim potrebnlm začlnlma I aditlvima (brašno, hlebne mrvice, mieko, JaJa), zamrznut i spreman za upotrebu u domaćinstvu,
5. Konzerviranje očišćene ribe u toplom lancu Razlikuju se polukonžerve i trajne riblje konzerve. Polukonzerve su proizvodi, koji su pripremljeni kao konzerve, ali bez naknadnog procesa sterilizacije , podvrgnuti su procesu zagrevanja do 105°C. Trajne konzerve su oni proizvodi koji su podvrgnuti procesu sterilizacije.

Tehnološki tok prerade ribe Je prikazan šematski na sl 1 .

Doprema sveže ribe
↓
Skladištenje sveže ribe
↓
Omamljivanje elektro šokom
↓
Voda → Skidanje ljuske → Sedef kod određenih vrsta rečnih riba
↓
Voda → Rezanje glava → Hipofiza (kod šarana)
↓
Vađenje utroba → riblje broj I ulje → Spremnik za otpad
↓
Pranje ribe → Poleđivanje → Skladištenje °C → Otprema
↓
Slaganje na kolica → Duboko zamrzavanje
↓
Skidanje kolica → Pakovanje ribe
↓
Skladištenje — 25°C
↓
Industrijska prerada

Sl. 1 − Šemataki prikaz tehnološke prerade ribe

Izostavljeno iz prikaza

Količina nusproizvoda kod industrijske prerade ribe kreće se u granicama od 25%~35% što zavisi od vrste ribe, veličine i doba starosti.

4.0 Postupci za proizvodnju ribljeg brašna i ribljeg ulja

Svi nusproizvodi iz prerade ribe, škart riba I sve one vrste ribe koje ne odgovaraju uslovima prerade ribe za ijudsku ishranu mogu se preraditi u riblje brašno I ulje.

Postoje dva načina za proizvodnju ribljeg brašna i to presovanjem i ekstrakcijom.

Proizvodnja ekstrakcijom Je moguća kod manjih količina I danas se sve manje koristl zbog nestašlce ekstrakcionlh sredstava (benzlna I trIh1oreti1ena). Ekstrakcionim sredstvima se uklone masti ribljeg komflskata (nusproizvoda) , a zatim se ekstrahovana masa suši, melje I pakovanje.

Danas se proizvodnja ribljeg brašna uglavnom obavlja presovanje, Tehnološki tok proizvodnje ribtjeg brašna I ribljeg ulja prikazan je šematski na sl. 2.

Doprema sirovine-konfiskat
↓
Doziranje
↓
Toplotna obrada
↓
Presovanje
↓
Tečna faza za riblje ulje
↓
Dekantacija
↓
Predgrevanje
↓
Separacija
↓
Skladištenje ulja i brašna
↓
Otprema

Cela riba
↓
Doziranje
↓
Toplotna obrada
↓
Presovanje
↓
Čvrsta faza za riblje ulje
↓
Drobljenje mase
↓
Sušenje
↓
Mlevenje
↓
Pakovanje brašna
↓
Otprema

Sl. 2 − Semataki prikaz proizvodnje ribljeg braSna i ribljeg ulja

Izostavljeno iz prikaza

4.1 Pogon za proizvodnju ribljeg brašna i ulja

Ovaj pogon treba da sadrži sledeća odeijenja:

1. Prihvatno odeljenje za sirovinu
2. odeljenje sa postrojenjem za proizvodnju ribljeg b rašna i u1j a
3. Skladište ribijeg brašna i ulja

Kao sirovina za proizvodnju ribljeg brašna i ulja kor i s te se:

• otpaci iz proizvodnih linija konzerviranja -(25% od s i rove r i be)
• cela riba koja nije za preradu iii konzumaciju u svežem stanju.

Tehnološki proces započinje prihvatanjem otpadaka, koj1 se dlrektno kanalom transportuju iz pogona prerade i meša sa celom pripremlJenom ribom. Pomoću pužnog transportera strovina se zatim ubacuje u uredjaj za toplotnu obradu (steri1izator),gde se meša, kuva 1 transportuje u pužnu presu. Iz prese s Jedne strane Izlazl Iscedjena masa, a s druge strane tečnost (mešavina vode , uija I sltnlh čest i ca) .

Iscedjena masa se n.akon rastresivanja suši u sušari iza čega se tako osušena masa usitnjava pomoću mllna u ribIJe-brašno, koje se zatim pneumatsklm cevovodom transportuje do mesta za pakovanje.

Iscedjena tečnost pada Iz prese na električno vlbraciono sito, gde zaostaju krute čestIce ,itj* mulj, koj I se zatim pomoću muljne pumpe prebacuje natrag u presu. Tečnost se iz bazena, prethodno pregrejana, separira, čime se doblja čisto ulje, koje se odvodi u bazen za člsto ulje, dok otpadna voda’odlazi u kanal.

U procesu proizvodnje ribljeg brašna dobija se od 119 1000 kg sirove ribe (otpadaka i nekonzumne ribe): 105 kg ribijeg ulja, 738 kg vodene pare i 185 kg ribljeg brašna (8% sadržaja viage i 7% sadržžja masnoće).

Medjutim, danas u svetu što se tIče ove proizvodnje otlšlo še nešto dalje. Iscedjena tečnost koja zaostaje, nakon presovanja „kolača“ iz steri1izatora I odvajanja sirovog ulja, nazvana „STICK W0TER“, u sebi sadrži vellku kollčinu proteina, menerala i vitamina i to najvlše riboflavina, niacina, pantotenske kiseline, kollna, vltamlna B^ i drugih faktora rasta, što predstavlja čist gubltak odbacivanjem kao otpadna voda. Zato se ona uparava I vraća u proces proizvodnje i to dlrektno u sušaru.

Ovakvim načinom se povećava količina dobijenog ribIJeg brašna za 15%-20%, što bi Izgledalo ovako: Od 1000 kg sirove ribe (otpadaka 1 nekonzumne ribe) dobija se 105 kg ribljeg ulja, 738 kg vodene pare i 217 kg ribljeg brašna (8% sadržaja vlage I 7% sadržaja masnoće).

U JugoslavlJI proizvodnjom ribljeg brašna i uija bave se „ADRIA“ − Zadar, „NEPTUN“ − Komlža, „MIRNA“RovinJ, „RIBARSTVO“ − Rtjeka Crnojevlć, RO „SARDINA“ − Postlre, medjutim, svi Imaju vrio zastarelu tehnologlju proizvodnje. Kod nas se nigde ne koristi uparavanje „STICKW0TER“, tako da Je taj prinos od 20% ribljeg brašna potpuno zanemaren.

U slatkovodnom ribarstvu zbog vellke potražnje sveže konzmne ribe prerada Je Jako mala I proizvodnje ribljeg brašna. gotovo 1 nema.

5.0 Zaključak

Cilj ovog rada Je daukaže na trenutno stanje celokupne JugosIovenske ribarske privrede, planove njenog razvoja I što Je moguće bolJe ’ IskorišćenJe otpadnih materija1a njene proizvodnje, Jer od korišćene slrovine u ovoj Inr dustriji ne sme bltl otpadaka.

CilJ i značaj rada je da ukaže na što intenzivniji razvoj privrede, kroz tehnološke prodore i povećanje robne razmene sa razvijenim i zemljama u razvoju, i to sve u pravcu ostvarenja društvenog plana razvoja “Agrokomp1eksa“ Jugoslavije I društvenog dogovora repubiika I pokrajina i na sprovodjenju mera ekonomske stabi1izaciJe kroz:

1. Čvrsto dugoročno planiranje razvoja poljoprivrede, stočarstva I prehrambene industrije
2. Dugoročno planiranje i kontinuirana proizvodnja i distribucija kvalitetne stočne hrane po strogo konirolisanim cenama
3. Dugoročno pianiranje razvoja ribarske privrede.

Dr Gavra Kaludjersfri.docent, Tehnološkl Fakultet Novi Sad

Dipl.ing.Smiljka Kaludjerski, samostalni savetnik, Sekretarijat za poljoprivredu, prehrambenu industriju i šumarstvo JU SAP Vojvodine

Bolje iskorišćenje sporednih proizvoda industrije za preradu žita

BETTER UTILIZATION OF SECONDARY PRODUCTS OF CEREAL PROCESSING INDUSTRT

Clear l’lours, germ and ‘bran are the secondary products of cereal processing industry. Clear flours should be better used if they had been used for gluten production, because glutpn has been used for many purposes in food industry. Wheat germ, which has a high content of proteins, vitamins and minor elements, so it is a very valuable nutrition and it can be used in bread and confectionary production in the aim of increasing their nutritive value. tfheat bran, because of its high fiber content is very convinient for special bread with high fiber content and decreased energy manufacturing. Stale bread, which is a waste product in bread manufact’ ring, «hould be used in breadmaking and thus it can save a part of flour.

Svi proizvodi koji se dobijaju pri preradi žita koriste se za ishranu Ijudi i stoke ili se dalje industrijski preradjuju, tako, da praktično nema nuzproizvoda koji se ne mogu koristiti ili se bacaju.

Preradom pšenice u savremenim industrijskim mlinovima dobijaju se sledeći proizvodi: brašno, tamno brašno, 1juska-mekinje i klica. Brašno je glavni proizvod prerade i koristi se za proizvodnju hleba i ostalih pekarskih proizvoda, testenina, konditorskih proizvoda i drugih proizvoda za ishranu Ijudi.

Tamna brašna se jednim delom dodaju belim brašnima, radi povećanog iskorišćenja pšenice, a preostale količine se mešaju sa klicom i delom mekinja i deklarišu kao stočno brašno i služe kao sirovina za proizvodnju stočne hrane. Ostatak mekinja se takodje upotrebljava u stočnoj hrani. Ovi sporedni proizvodi imaju veoma povoljan hemijski sastav i visoku prehrambenu vrednost te bi se mogli bolje valorizovati kroz proizvode za Ijudsku ishranu.

Kvalitet brašna, koji je glavni proizvođ. mlevehja, u velikoj meri zavisi od stepena izmeljavanja, tj. od količine brašna koja.se dobije od 100 kg pšenice. U Jugoslaviji, a i u svetu, od 100 kg pšenice se dobija od 65 do 70, pa i do 80 kg brašna. Kvalitet dobijenog brašna se praktično ne menja do izbrašnjavanja od oko 65-72 %, što opet zavisi od sorte pšenice i njene strukture. Većim izbrašnjavanjem, tj. dodavanjem tamnih brašna u bela dolazi do opadanja ukupnog kvaliteta brašna (1). Ovo se naročito potencira ako se pretaodno izdvaja deo belog brašna jer je ostatak tamnije brašno koje je znatno lošijeg kvaliteta.

U našim uslovima u industrijskim mlinovima može se od 100 kg pšenice dobiti 70-72 kg kvalitetnog brašna, 10-12 kg tamnih brašna, 8-10 kg krupnih mekinja i 1,5 kg čiste klice. Ostatak čine sitne mekinje i osevci koji se koriste za ishranu stoke.

Jugoslaviji je za ishranu stanovništva godišnje potrebno oko 2.500.000| tona brašna, što uz 70 % izbrašnjavanje čini oko 5,570.000 tona pšenice. Pri mlevenju ove količine pšenice, pored 2,500.000 tona brašna, dobilo bi se 858.500 tona sporednih proizvoda i to 928.000 tona tamnih brašna, 557-000 tona krupnih mekinja, oko 53-500 tona klice i oko 252.000 tone stočnog brašna.

Tamna brašna sadrže 12-16 % belančevina iz kojih se ispiranjem može izdvojiti gluten i to 11-19 % u odnosu na brašnc, što bi godišnje iznosilo ukupno oko 51-500 tona.

Pšenični gluten se dobija kao nuzproizvoda pri proizvodnji skroba iz pšeničnog brašna. Još pre dvadeset godina ovaj proizvod je imao malu primenu tako da se jedan deo glutena bacao. Vremenom je sirovi gluten počeo da se primenjuje kao poboljšivač u proizvodnji hleba, a sušenjem sirovog glutena dobija se gluten u prahu koji ima vrio široku primenu. Znači, po svojoj primeni i ceni gluten je sada glavni, a skrob sporedni proizvod.

Kao što je rečeno gluten se u pekarstvu koristi ta.o poboljšivač kvaliteta hleba uz dodavanje 1-2 %, zatim za proizvodnju specijalnih pekarskih proizvoda povećane prehrambene vrednosti za ishranu dece, za proizvodnju hleba za dijabetičsre, kao i za proizvodnju visokoproteinskih testenina, kao dodatak instant supama i dodacima za supe, u mesnoj industriji za’zamenu dela mesa u konzervama itd. Postupci izrade ovih proizvoda su dobro poznati i tačno razradjeni (2, 5,4, 5). Pored toga, zbog ovako velike njegove primene, postoji i mogućnost izvoza.

Količine skrbba koje se dobijaju pored suvog glutena takodje nisu zanemarijive. Iz navedenih količina tamnog brašna može se dobiti 52-54 % skroba A (ukupno oko 22J.000 tona) i oko 22 % skroba B i rastvorijivih belančevina (oko 94.000 tona), koji se za sada bacaju, ali bi se mogle koristiti za dobijanje biomase.

Pšenična klica je poznata kao sirovina visoke prehrambene vrednosti, s obzirom na značajan sadržaj proteina (oko 29 %), masti (oko 10 %) i mineralnih materija (oko 5 %). Proteini pšenične klice imaju vrio viscku biološku vrednost. Naime, sadržaj pojedinih esencijalnih amino kiselina u proteinima pšenične klice je viši nego u nekim proteinima animalnog porekla (napr. govedjqgmesa). Ilasti pšenične klice su takodje vrio vredne zbog visokog sadržaja linolne kiseline. Na prehrambenu vrednost klice utiče i visok sadržaj vitamina E, B^, B^ i niacina, kao i visok sadržaj kalcijuma, fosfora i gvoždja u mineralnim materijama klice (6).

Klica se može koristiti kao sirova ili kao pržena. Prilikom prženja dolazi do promene ukusa i arome klice (koji podsećaju na ukus i aromu prženih oraha), tako da pržena klica postaje vrio interesantna sirovina za konditorsku industriju (7).

Dodavanjem sirove klice u pekarske proizvode, u.količini od 10-20 %, jako se povećava prehrambena vrednost istih, pa bi bilo vrio korisno da se upotrebe za ishranu školske dece. Upotreba klice je vrio jednostavna i ne zahteva nikakvu specijalnu opremu, niti poseban tehnološki postupak.

U konditorskoj industriji klica se može upotrebiti kao dodatak pri proizvodnji različitih proizvoda ili za izradu kolača od čiste klice. Postupak proizvodnje ovih kolača je vrio detaljno razradjen.

Nedostatak sirove klice je u vrio lakoj mogućnosti kvarenja i njenoj podložnosti mikrobiološkom kvarenju. Pre 2-5 godine usavršeni su postupci sušenja (8) i čuvanja klice, pa se ona hez ikakve opasnosti može čuvati i nekoliko meseci pa i godinu dana.

Pšenične mekinje se koriste u ishrani Ijudi (9), najčešće zbog visokog sadržaja balastnih materija (koji se kreće-i do 60 %), kao i zbog visokog sadržaja mineralnih materija -(oko 7 %) koje uglavnom čine elementi vredni za Ijudski organizam.

Mekinje se za ishranu Ijudi mogu korištiti tako što će se, uz prethodnu pripremu mešati sa mlečnim napitcima, ili se đodavati pri proizvodnji hleba. U proizvodnji hleba može se dodavati i do 15 % mekinja, a da to ne utiče na smanjenje kvaliteta hleba. Dodatkom manjeg procenta mekinja čak dolazi i do poboljšanja kvaliteta hleba. Ovakav hleb ima smanjenu energetsku vrednost, ali povećanu prehrambenu i fiziološku vrednost. Potreba k:orišćenja balastnih materija, tj. mekinja u ishrani je mnogo puta isticana od strane nutricionista. Proizvodnja takvog hleba je vrio jednostavna i ne zahteva posebnu opjcemu ni poseban tehnološki postupak.

Stari ili vraćeni hleb kod nas se tretira kao otpadni proizvod pekarske inđustrije. Upotreba ovog hleba pri ponovnom procesu proizvodnje hleba kod nas je zabranjena iz higijenskih razloga. U nekim zemljama zapadne i istočne Evrope (napr. SR Nemačkoj i Madjarskoj) dozvoljena je ponovna upotreba ovakvog hleba. Upotreba starog hleba u manjim količinama (2-5 kg na 100 kg brašna) čak povoljno utiče na kvalitet i organoleptičke osobine dobijenog hleba. Takav hleb je mikrobiološki ispravan jer se pri pečenju hleba uništi sva patogena mikroflora i plesni (10).

Procenjuje se da u našoj zemlji 1-1,5 % od ukupne proizvodnje hleba ostane u pekarama ili se vrati iz prodavnica, što je upola manja količina od one koja je u SR Nemačkoj dozvoljena da se ponovo dodaje u hleb.

D. Ćirić

Iskorišćenje otpadaka u industriji za preradu povrća za dobijenje humane i hrane za stoku

Industrija za telmologiju proizvoda od povrća,koristi kao osnovne sirovine razne vrste i sorte povrća koje pored korisnog dela, -plodovaimaju velike količine sekundarnih sirovina-otpadaka,otpaci se mogu koristiti u sekundarnoj preradi za proizvodnju humane i hrane za ishranu domaćih životinja.Naročito velike količine otpadaka ostaju kod prerade graška,kukuruza šećerca,paradajza i paprike.U ovom referatu daje se osvrt na mogućnost iskotišćavanja otpadaka ovih vrsta povrća kao sirovina za sekundarnu preradu« Do podataka smo došli višegodišnjim ispitivanjem ovih otpadaka kao sirovina za sekundarnu preradu.

Kod prerade graška u razne proizvode ostaje velika količina z,elene mase,vr.eža i ljuska-mahuna,koje se posle mehanizovane berbe,u većini slučajeva,koristi kao zeleno djuhrivOo Zelena vreža i 1juska-mahune su sekundarne sirovine koje se mogu direktno koristiti za ishranu goveda,naročito tovnih junadi.Vreža i mahuna se takodje mogu koristiti za sušenje za proizvodnju hrašna od graška ili za siliranje. Vreža i mahuna graška u stadijumu kada se grašak here za preradu u zelenom stanju,ima veoma podesan hemijski sastav,koji u sekundarnoj preradi daje kvalitetnu hranu za ishranu preživara., Zelena masa graška čini preko 8,0% od ukupne količine i može se koristiti za sekundarnu preradu Hemijski sastav je prihližno; 75-85% vode,2 do 5% belančevina, 0?20,5% masti,bezazotnih ekstraktivnih materija. 8 do lo%, sirove celuloze 1,5 do 2% i mineralnih materija(pepela) 0,5 do 0,8%, računato na zelenu rnasu.,

Na osnovu iznetih podataka može se sa sigurnošću reći da je ostatak posla prerade graška kvalitetna stočna hrana,koja se sada u oskudici stočne hrane može veoma dobro iskoristiti.

Problem korišćenja ostatka posle prerade graška, kod mehanizovane berbelkrunjenja je u tome da je ostatak zelene mase zaprijan zemljom.

Prof.dr Dušan Uirić, Tehnološki fakultet, Novi Sad, V.Vlahovića 2.

Za sada ne rapolažemo sigurnim podacima, da li je ekonomski opravdano da se zelena masa posle krunjenja zrna sakuplja mašinski pere i koristi kao sekundarna sirovina za ishranu domaćih životinja, kao sveža,silirana ili sušena i samlevena u brašno.

Može se sa velikom sigurnošću predpostaviti da je sada, u velikoj nestašici hrane, za domaće život-inje, i ovakvo rešenje prihvatljivo, pošto se radi o velikim količinama zelene mase koja ostaje kod prerb.de graška u pojedinim fabrikama i gazdinstvima.

Kukuruz šećerac ne spada u povrće, on spada u grupu žitarica , ali se u mnogim fabrikama za preradu povrća preradjuje s* u sterilisan ili zamrznut mladi kukuruz, u klipu ili zrnu. Kod ručne ili mašinske berbe kukuruza šećerca, ostaje preko 80% zelene stabljike. Kod prerade mladog kukuruza ostaje takodje preko 80% od ukupne mase, koju čini koren i ovojni listovi klipa „komuša“. Zelena stabljika posle berbe klipova je u izv. voštanoj zrelosti i pogodna je za ishranu preživara u svežem stanju ili silirana zajedno sa mladim korenom i komušom. Na osnovu naših analiza hemijski sastav zelene stabljike je podesan za ishranu domaćih životinja jer sadrži: 2o do 25% korisne suve supstance? 1,8 do 2,1% svarijivih proteina; 0,5 do 0,8% sirovih masti; 5,5 do 6,6% sirove celuloze i 1,4 do 1,5% mineralnih materija. Na osnovu podataka hemijskog sastava za mladi kukuruz vidljivo je da je ovaj otpadak kvalitetna hrana za stoku u svežem stanju ili za proizvodnju silaže. Prerada je tradicionalna i ne zahteva posebne investicije.

Mladi koren kukuruza šećerca, u mlečnoj zrelosti, je još bogatiji hranljivim materijama,sadrži relativno visoku suvu materiju koju čine ugljeni hidrati, sa prevagom skroba,dosta belančevina,celuloze i mineralnih materija. Ostatak posle skidanja mladog zrna (šepurika, čokanj,kočanka) može se direktno koristiti u svežem stanju za ishranu domaćih životinja, može se uspešno silirati,dodavati kukuruznoj silaži, radi obogaćenja, ili se, s obzirom na relativno visok sadržaj nutritivnih materija, može uspešno sušiti i mleti u stočno brašno koje bi se dodavalo kao komponenta u stočna krmiva.

Otpadak koji ostaje kod prerade paradajza u sok i koncenirat je ostatak posle pasiranja u kojem prevagu nosi pokožica, koja je izrazito bogata bojenim materijama − karotenima.

Ekstrakcijom sveže ili osušene pokožice može se dobiti obojeni ekstrakt koncenirovane boje − karotena,koji se posle dearomatizacije može korisno upotrebiti za korekciju boje prehrambenih proizvoda. Kod proizvodnje soka i koncenirata paradajza grubo usitnjena kaša bez prethodnog toplotnog tretiranja odlazi u pasirku za izdvajanje semena. Seme izdvojeno na ovaj način kod čistih sorti može se koristiti za semenski materijal u daljoj reprodukciji paradajza. Ostatak posle pasiranja kaše na hladno može se iskoristiti za proizvodnju pektolitičkih enzima, koji se za sada uvoze. Postupak proizvodnje prirodnih enzima iz otpatka paradajza razradjen je u poluindustrijskim ulovima i već sada, se može preneti u industrijsku proizvodnju i na taj način smanjiti utošak deviznih sredstava za uvoz pektolitičkih preparata,koji se koriste u industriji sokova i koncenirata od voća i povrća.

Iskorišćavanje semena od paradajza koje se u industriji dobija pasiranjem toplotno tretirane kaše je od posebnog značaja« Samo u SAP Vojvodini instalirani su kapaciteti koji goiftišnje preradjuju oko 315»ooo tona svežeg paradajza. Naša istraživanje su pokazala da kod pasiranja kaše od paradajza ostaje 2 do 3,5% semena što čini količinu od 63oo do 7875 tona otpadka. Seme paradajza prema našim istraživanjima i istraživanjima ruskih autora sadrži do 3,5% ulja računato na sirovu masu ili 3o do 33% računato na suvu supstancu semena. Ulje od semena paradajza spada u kvalitetna ulja koja su lako sušiva pa su izrazito pogodna za hemijsku industriju, mogii se koristiti i u ishrani lji^.io Od otpadka koji ostaje kod prerade paradajza iz semena se može ekstrakcijom iz svežeg ili osušenoh semena p proizvesti 189 do 263 tone ulja ako se računa sadržaj ulja od 3%. Ulje dobijeno od semena paradajza je visokokvalitetno jer sadrži do 8o%nezasićenih mashih kiselina, od kojih prevagu čini oleinska i linolna. Ulje dobijeno iz semena paradajza je stabilno, sadrži dovoljne količine tokoferola, žućkaste je boje jer sadrži karotenoide koji imaju provitaminsko dejstvo.

Proizvodnja ulja iz semena paradajza ima širi značaj zbog kvaliteta dobijenog ulja i njegove primene u hemijskoj industriji spada u lako sušiva ulja.

Da je proizvodnja ulja iz semena paradajza interesantna ukazuje i podatak da su istočnoevropske zemlje,članice SEV-a,na četvrtom zasedanju sekcije za konzervnu industriju jednoglasno donele zaključak da se ova proizvodnja ispita i uvede u fabrikama koje imaju kapacitet prerade paradajza koji daje na čas do 3oo kg smena.

Kod nas bi se ova proizvodnja mogla realizovati na taj način što bi se seme paradajza prikupljalo iz više fabrika i odmah ekstrahovalo sa podesnim organskim rastvaračem ili bi se prosuši10, prekrupilo i ekstrahovalo.

Ostatak posle ekstrakcije je kvalitetna hrana za ishranu domaćih životinja. „Sačma“ sadrži manje količine zaostalog ulja,dovoljne sirovih proteina i celuloze. Sačma posle ekstrakcije je dovoljno suva i može se dodavati u stočna krmiva radi obogaćanja u proteinskim materijama.

Preradom paprike u razne proizvode kao što su: rezang. pasterizovana i smrznuta paprika,sušena paprika bez semena i seme’TTože, ajvar paprikovac i njima slični proizvodi od paprike,bave se skoro sve fabrii ke za preradu ‘povrća. Samo u Vojvodini preradom paprike bavi se više od deset fabrika koje godišnje prerade preko 12.ooo tona sveže paprike Kod prerade paprike u proizvode u čiji sastav ne ulaze seme,semena loža,zeleni delovi plodova i pokožica ostaju velike količine otpadka koje u industrijskim uslovima prerade idu i do Jo% od ukupne količine. Računato na otpadak od Jo% u vojvodjanskim fabrikama ostaje za sekundarnu preradu oko 5.600 tona

Otpadak posle prerade paprike čini seme,semenjača,zeleni delovi plodova i deo tkiva koji ostaje kod mašinskog čišćenja i pripreme paprike za preradu. Ova sekundarna sirovina se i danas baca na smetlišta ili pušta u vodene tokove i na taj način zagadjuje životnu sredinu. Otpadak od paprike može se iskoristiti za preradu odnosno proizvodnju aromatskog bezbojnog ekstrakta,obojenog ekstrakta paprike poznatog pod imenom „Oleorizin“ koji se dodaje u hranu radi začinjavanja i bojadisanja.

Akstrakcija oipadka od paprike može se obaviti organskim rastvaračima u sirovom,nativnom stanju ili posle sušenja uz prethodne sitnjenje. Za ekstrakciju svežeg otpadka od paprike,prema našim istraživanjima najpodesniji je aceton. Za ekstrakciju osušenog otpadka mogu se sa uspehom koristiti i drugi organski rastvarači kao što su ; petroletar,etiletar,n-heksan,trikloretilen i njima slični organski rastvarači.

Pokožica paprike,koja ostaje posle pasiranja kod proizvodnje pirea ili koncenirata bogata je uljima kao i seme koje u otpadku čini i do 25% od ukupne količine.

Ekstrakcijom otpadka paprike u sirovom stanju dobija se bezbojni aromatski ekstrakt izrazitog mirisa i ukusa na papriku«, Koristi se za korekciju mirisa i ukusa u svim proizvodima u kojima je poželjan miris i ukus paprike. Obojeni ekstrakt dobijen ekstrakcijom sirovog otpadka ili osušenog je izv. „Oleorizin“ ulje bogato tokoferolom,kojeg prema našim ispitivanjima ima 115 do 154 mg/loo ‘fiaia ulja. Ovako značajna količina tokoferola ukazuje na veliku stabilnost ovog ulja,koje se može koristiti u industriji hrane u svim slučajevima gde je potrebno radi korekcije ukusa,mirisa i boje dodavati začinsku mlevenu papriku.

Masnokiselinski sastav ulja iz semena paprike je veoma bogat,prevagu čine nezasićene masne kiseline, našim ispitivanjima smo razdvojili i identifikovali sledeće masne kiseline: kaprinska o,5%,palmetinška 13,8%,palmintooleinska o,J8, heptadekanska o,J2%, stearinska 5,65%, oleinska l%6%,linolne 58,4%, arahinske o,32% i liriolinske 1,74%. Ostatak posle ekstrakcije (sačma) s obzirom na bogatstvo u belančevinarna kojih ima 3o do 35%,zaostalog ulja l,o do 2,o% i celuloze lo do 14%, može se koristiti kao dodatak za obogaćivanje krmiva ili za ishranu domaćih životinja u prvom redu peradi.

Fosmatrano sa ekonomske strane ekstrakcija otpadka od paprike u svim fabrikama koje se bave preradom paprike ne bi bila rentabilna. Ovakav način korišćenja otpadka svakako bi bio rentabilan kada bi se jedan pogon u SAF Vojvodini osposobio za ekstrakciju ovih odpadaka kao i ekstrakciju drugih sirovina i sekundarnih sirovina. Ekstrakcijom otpadka paprike čija količina iznosi oko 3.600 tona može se dobiti 18o tona oleorizina,koji se za sada uvozi. ^od uslovom da ovaj pogon obavlja i ekstrakciju semena paradajza godišnja proizvodnja ulja iz otpadka paprike i paradajza iznosila bi 369 do 443 tone.

Popović Dr Vera, naučni savetnik

INSTITUT ZA EKONOMIKU INVESTIRANJA BEOGRAD

Značaj i problemi ekonomske valorizacije otpadnih materijala kao sekundarnih sirovina

1. Povodom značaja problema

Problem hrane i energije se danas nalazi u žiži interesovanja gotovo svih zemalja sveta a naročito nerazvijenih i srednje razvijenih zemalja. Posebno mesto u komplexu tih problema ima razvojit poljoprivrede uopšte a naročito stočarstva i ishrane stoke.

Obrt stada, kvantitet i kvalitet mesa je u korelativnoj zavisnosti ea bilansom i kvalitetom hrane za ishranu stoke, ali, istovremeno i ekonomike ishrane i bilansa potrebnih hraniva. Ovo poslednje ima poseban značaj u finalnoj ceni mesa,mleka i drugih proizvoda stočarstva čija se granica marginalnih troškova proizvodnje poslednjih godina sve više povećava.

Posledice BU poznate. Enormna povećanja troškova za ishranu u budžetima domaćinstava uz tendenciju pada životnog standarda stanovništva, nestabilne cene,ciklično kretanje ponude i potražnje.

Slične tendencije su zapažene i u razvoju primarne stočarske proizvodnje u nas. Naročito na farmama srednjih i većih kapaciteta gde se u tovu koriste koncenirati često kao značajan elemenat ishrane pa i preteži, čime se proces proizvodnje dovodi u zavisnost od uvoza. Otuda mogućnost da se preradom otpadaka organskog porekla substituiše deo bilansa potrebnih koncenirata, predstavlja značajni aspekt individualne i društvene efektivnosti privredjivanja. Razume se ove mogućnosti se odnose i na druge otpadke preradjivačke i primarne proizvodnje.

2. Mogućnosti subgtituciae otpadaka u hraniva − u funkciji bilansa stočne hrane

Jedan od značajnijih izvora otpadaka organskog porekla u nas su na primer fabrike kože i uopšte kožarska industrija. Pri tome je sa aspekta efekata prerade značajno da se ispitaju svi parametri i izvrši njihova analiza na uporediv način, i prema redosledu ograničenja do kojih se u analizi pojedinih parametara dodje.

Na osnovu iskustvenih podataka otpaci u fabrikama koje u u Sfi Srbiji iznose izmedju 2o~3o% ulaznih sirovina. To su bilansne stavke koje po količinama otpadaka i svom značaju upućujju na sledeća razmišljanja u pogledu rešavanja problema:

1. Deponovanje otpadaka i troškovi deponije, lokacija deponije, uz ograničenja u vezi upuštan.ja otpadaka u male i lokalne vodotoke (a u vezi sa ograničenjima zakona o zaštiti čovekove sredine i Zakona o vodama),
2. Istraživanja mogućnosti prerade otpadaka na način najracionalnije tehnološke varijante i ekonomske valontizacije izabrane varijante,
3. Proučavanje i praktična aplikacija povratnog modela proizvodnje hraniva na bazi otpadaka za proizvodjače stoke na osnovama reciprociteta i ekonomske zainteresovanosti oba partnera.

Slični problemi i mogućnosti njihovog rešavanja susreću se i kod drugih vrsta otpadaka a ne samo navedenih.

Istraživanja novijeg datuma pokanuju da su problemi deponovanja otpadaka sve komplikovnniji i sve skuplji. U uslovima savremenog rešavanja urbanizacije gradova i naselja postojeće fabrike kože su locirane praktično na područjima naselja i gradova. Uz nekoliko izuzetaka gotovo sve fabrike na području SR Srbije bi prema savremenim kriterijumima lokacije ovakvih objekata trebale da budu dislocirane ili da svoje deponije otpadaka premeštaju, sve dalje uz stalno povećanje troškova transporta otpadaka i deponovanja. Praksa sve više potvrdjuje da je deponovanje otpadaka uopšte a naročito organskog porekla sve skuplji a često i vrio teško rešiv pro’blem. Sve to čini situaciju pod a) prevazidjenom već danas, a naročito u narednom periodu kada će se metod sadašnje prakse deponovanja praktično morati da isključi.

Solucija pod b) je već prihvaćena u većini razvijenih zemalja u svetu, dobija sve više pristalica u nas a poičinje da se primenjuje i u praksi.

Jedan od bitnih imperativa u oceni ekonomske podobnosti prerade otpadaka je količina sirovina koja se može dovoljno rentabilno substituisati u hraniva za stoku.

U svetu se smatra da je lo% ulaznih sirovina u otpacima marginalna osnova za realnost upuštanja u investicije preradnih kapaciteta. Razume se, da ta veličina varira od konkretnih uslova i nivoa ograničenja koji su od uticaja na investicionu odluku. Ukoliko se kao osnova o odlučivanju usvoji samo navedeni parametar tada praktično, sve naše fabrike kože imaju ekonomski interes da organizuju preradu otpadaka. Očigledno, da opredeljenja za investiranje u preradu otpadaka ne zavise samo od kvantuma otpadaka iako je to značajan faktor, već i od drugih faktora. Reč je o izboru tehnologije, kvalitetu hraniva, organizaciji rada investiranja, oeni proizvoda, plasmana i drugim faktorima. čini se da medju značajne probleme spada izbor tehnologije proizvodnje, kvalitet uredjaja za prečišćavanje voda i druge materije u proizvodnji što ima neposrednog uticaja na kvalitet i upotrebljivost hraniva za stoku kao i uticaj kvaliteta ovih supstituta na kvalitet mesa prema postojećim uzansama.

Opredeljenje na preradu otpadaka u kožarama u cilju proizvodnje hraniva za stoku pri posticajnim merama razvoja stočarstva u nas, predstavlja racionalniji izazov za fabrike zbog ekonomskih efekata u odnosu na soluciju, tj. deponovanje otpadaka koja praktično znači samo trošak.

c) Poznato je da je tržište sirovih koža i uopšte ulaznih sirovina za kožarsku industriju u nas u visokom stepenu neorganizovano, heterogeno sa punktovima i mikro lokalitetima i često deficitarno. Oscilacije su značajne kada je reč o pojedinim vrstama kože ali ta okolnost bitno ne utiče na datu konstataciju. Iz tih razloga solucija prerade dobija poseban značaj naročito u procesu stvaranja organizovanog tržišta. Pri tome se prvenstveno misli na neposrednu saradnju sa OOUR-ima u čijem posedu se nalaze govedarske i svinjarske farme kao i OOUR-ima za kooperaciju koji razvijaju zajedničku proizvodnju na mini farmama i satelitskim farmama zemljoradnika. U tom kontekstu klanice imaju funkciju učesnika u finalizaciji što bitno utiče na promenu njihovog često monopolskog položaja u ovom donjenu.

Suština je u mogućnosti organizovane saradnje u proizvodnji i plasmanu hraniva od otpadaka proizvodjačima stoke. Uz reciprociket u organizovanom snabdevanju fabrike sirovom kožom kao osnovnom širovinom. Ta korelativna zavisnost može biti onoliko izražena koliko se proizvodnja hraniva od otpadaka usavršava, proširuje i postaje sve značajniji supstitut konceniratima iz uvoza u bilansu hraniva.

U prioritetima investiranja u poljoprivrednu proizvodnju, meso spada u prve prioritete sadašnjeg vremenskog trenutka i u projekciji razvoja narednog perioda, što je nesumnjivo podsticajna osnova na kojoj fabrike kože mogu graditi realne koncepte o razvoju svojih kapaciteta. (Reč je o osnovici sigurnijeg i bogatijeg snabdevanja sirovim kožama i asortimanom sirovina i iz primarne proizvodnje stočarstva). U kontekstu datih izlaganja i uvoz sirove kože kao sirovine reprodukcionog procesa, dobija sasvim drugi značaj što se može postaviti u realciji sledećih odnosa:

Dp + Us > Dp1 + P/h/s (Suk)

Dp − domaća proizvodnja
Us − uvoz sirove kože
Dp1 − domaća proizvodnja priširene produkcije klanica
P/h/s − proizvodnja hraniva na bazi otpadaka
Suk − supstitut uvoza koncenirata

Prema datoj relaciji očekivali bi se efekti od povećanog obima ulaznih sirovina sirovih koža koje ulaze u preradu.

3. Parametri modela proizvodn.je otpadaka za potrebe stočne hrane

Proizvodi od otpadaka organskog porekla kože i krzna mogu biti veoma različiti a u zavisnosti od izabrane tehnologije proizvodnje, obima i kvaliteta i vrste otpadaka kao i drugih faktora. Opredeljenja za izbor najpovoljnijeg rešenja prerade su najčešće limitirana deficitarnošću najtraženijeg proizvoda u datom vremenskom trenutku ili na duži period. Parametri modela ove proizvodnje bi bili:

1. Celokupna proizvodnja treba da se uključi u bilans hraniva stočnog fonda u okviru OOUR-a, koji se bavi stočarskom proizvodnjom u kooperaciji i u okvitu društvenog sektora a u zavisnosti od obima proizvedenih količina djubriva.
2. Bilans raspoloživih sirovina ne može biti manji od lo% obima ulaznih sirovina u otpacima kao marginalne osnove za proizvodnju stočnog brašna.
3. Tehnološki postupak mora biti kompleksan i podrejjen izabranim uzansama.
4. Izabrani kapacitet treba da odgovara mogućnostima kontinuiranog snabdevanja ulaznim sirovinama.
5. Transportni troškovi
6. Efekti proizvodnje su merijivi kako po obimu proizvedenih količina tako i po cenama proizvedene robe u odnosu na paritete cena uvoza stočnog brašna.
7. Devizni efekti uvoza prema uzansama konvertibilnog tržišta.

Na osnovu datih parametara formira se matemati’ki model na jednom od poznatih jezika i to najčešće dinamicki model koji pruža mogućnosti variranja i daje osnove za najpovoljnije rešenje.

Vrednosti do kojih se dodje u računima variranja predstavljaju osnovu za investiciono opredeljenje i donošenje investicionih odluka.

4. Povodom zaključka

Rešavanje prohlema deponovanja otpadaka iz fabrika kože putem prerade u stočno brašno predstavlja jedan od najpogodnijih puteva za racionalnu preradu otpadaka od kože i krzna. Ovo utoliko pre što se radi o deficitarnom proizvodu koji se uvozi sa područja konvertibilnog tržišta. Otuda preispitivanje mogućnosti najpovoljnijeg rešenja prerade otpadaka organskog porekla putem analize ograničenja i traženja optimuma, ima po pravilu za posledicu donošenje pravilne investicione odluke za date uslove i odredjeni vremenski period.

Ljerka Kršev, dr..Ljubica Tratnik, mr
Prehrambeno-biotehnološki fakultet Zagreb, Pierottijeva 6

Mogućnost pripreme fermentiranih mlječnih napitaka na bazi uf surutke

La possibilitee d’ emploi exclusif de up lactoserum pour la production de boissons fermentees lactiques

Resume

On a considzre l’emploi exclsif du lactosćrum concenira par ultrafiltration, dans la production de boissons fermentćes de type: le lait d’acidophilus, le yoghurt et le lait acidifiđ,

Le UP concenir£ lactosćrum, dishydrid par systime spray a oto rekonstituz a loxlo kg/l0-3m et traitć thermiquement (353,15K/lj9xlo^s) aprbs avoir modifiđ sa valeur de pH (6,8-6,9).

Les UF concenirćs lactoserum, traitćs ensuite selon le processus d’obtention des boissons fermentćes lactiques ont donn£, en comparaison avec le lait reconstitu£, un produit de structure homogene, compacte, assimilable organoleptiquement aux produits d’ origine, avec le contenu proteique đlđvđ (5,6%). La situation microbiologique peut Stre interpreteć farorablement.

Sirutka je vodena frakcija, koja se izdvaja iz gruša u toku proizvodnje sira ili kazeina [13. Ona predstavlja 85-9o% količine mlijeka upotrebljenog za proizvodnju sira, a sadrži oko 55% nutritivnih sastojaka rnlijekas proteine sirutke, laktozu, mineralne tvari i vitamine.’ Takoder sadrži različite količine mlječne kiseline i netopivog dušika £23.

Biološka vrijednost proteina sirutke izdvojenih postupkom ultrafiltracije, ostaje nepromijenjena, te stoga oni predstavljaju znacajnu mogucnost iskoristenja sirutke £3,4,5,6,71.

Koncenirat sirutke nakon ultrafiltracije može se koristiti kao dio osnovne sirovine C8,91 i kao osnovna sirovina sloj, za pripremu mlječnih proizvoda.

U literaturi se navodi, da je na bazi sirovine, koja se sastoji iz raz’ličitih omjera mlijeko − sirutkini proteini, moguće pripremiti fermentirane mlječne napitke zadovoljavajuće kvalitete (II).

U ovom radu ispitana je mogućnost pripreme fermentiranih mlječnih napitaka isključivo na bazi UF koncenirata sirutke. Ispitana je mogućnost pripreme proizvoda koji.se najčešće susreću na našem tržištu: jogurt, kiselo mlijeko (mezofilna kultura), acidofilnog mlijeka.

Materijal i metode rada

Ultrafiltrirana slatka sirutka pripremljena je na pilot UF modulu tipa DDS-2,0-1,8 sa GRZP membranama, povrsine 0,72m u slijedećim uvjetima: kapacitet 21×10-3m3/3,6xloJs, ulazni pritisak 5×105 pa, a izlazni 4xlo^Pa, kod rađne temperature 238,15K, UF koncenirat sirutke osušen je na pilot sušari sa Niro-sprey sistemom.

Za pokus je korišten rekonstituirani UF koncenirat sirutke (10×10-2kg/l0-2m-2), termički obrađen (353,15K/10×102) , kojem je nakon hlađenja podešen pH na 6,8-6,9. Konirolni uzorci fermentiranih mlječnih napitaka pripremljeni su na rekonstranom obranom mlijeku u prahu (10×10-2kg/l0-2m2), termički obrađenom jeDnako kao pokusni UF koncenirat surutke.

Svi uzorci (pokusni i konirolni) cijepljeni su sa 5% mljekarskih kultura, koje nisu bile starije od 86,4×10^3, a uzgajale su se na 10%-tnom rekonstituiranom obranom mlječnom prahu.

Kultura za proizvodnju kiselog mlijeka bila je sastavljena od Lactobacillus casei LC^ + 10 različitih sojeva mezofilnih streptokoka, kultura za jogurt od Lactobacillus Lbbv + streptocoecus thermophilus 52 (1:2), a kultura za acidofilno mlijeko bio je soj Lactobacillus acid/philus WAA. Sve navedene kulture su iz zbirke kultura R.O.“Dukat“ − Zagreb.

Uzorci cijepljeni sa kulturama za jogurt i acidofilno mlijeko inkubirani su na teraperaturi 313,15K, a za kiselo mlijeko na 297,15K. Inkubacija se prođuljivala sve do pojave koaguluma.

Sadržaj proteina određen je formol-titracijom J12J, laktoza je određena po metodi Schoori-Luff-a 1121, a vrijednost pU na pE-metru Methorm tip E 15oA.

Razvoj mikroorganizama određen je na MRS podlozi 1131 za laktobacile, a za streptokoke na papain-razgrađeno mlijeko agar 1141.

Organoleptička ocjena proizvoda izvršena je komisijski sa tri člana komisije, na bazi tabela za ocjenu fermentiranih mlječnih napitaka.

Rezultati rada i diskusija

Nakon završene koagulacije dobiveni proizvodi su ispitani kemijski, fizikalno-kemijski i mikrobiološki.

Iz tabele 1 se vidi, da su uzorci fermentiranih mlječnii napitaka na bazi UF koncenirata sirutke prema organoleptičkim osobinama vrio bliski konirolnim uzorcima. Struktura im je homogena i kompaktna, a presjek gladak.

Tabela 1 − Organoleptička ocjena fermentiranih napitaka na bazi UF sirutke i rekonstituiranog mlječnog praha La qualitč organoleptique des boissons fermentečs d’eraploi exclusif UP lactoserum, et le lait deshyiritč rekonoti uć

Izostavljeno iz prikaza

• Uzorci Okus i miris
  UF sirutka Acidofil.no ral. 1 2
  Jogurt 14
  Kiselo mlijeko 12
  Rekonst. mlj. pral Acidofilno ml. 13
  Jogurt 14
  Kiselo mlijeko 12
• Uzorci Konzistencija
  UF sirutka Acidofil.no ral. 2
  Jogurt 3
  Kiselo mlijeko 3
  Rekonst. mlj. pral Acidofilno ml. 3
  Jogurt 4
  Kiselo mlijeko 2
• Uzorci Boja
  UF sirutka Acidofil.no ral. 1
  Jogurt 1
  Kiselo mlijeko 1
  Rekonst. mlj. pral Acidofilno ml. 1
  Jogurt 1
  Kiselo mlijeko 1
• Uzorci Pakovanje
  UF sirutka Acidofilno ml.
  Jogurt —
  Kiselo mlijeko —
  Rekonst. mlj. pral Acidofilno ml. —
  Jogurt —
  Kiselo mlijeko —
• Uzorci Ukupno
  UF sirutka Acidofil.no ral. 15
  Jogurt 16
  Kiselo mlijeko 15
  Rekonst. mlj. pral Acidofilno ml. 17
  Jogurt 19
  Kiselo mlijeko 15

Iz tabele 2 u kojoj je prikazan kemijski i fizikalno-kemijski sastav rekonstituiranog praha UF koncenirirane sirutke i obranog mlječnog praha vidi se da ispitivani uzorci sadrže znatno više proteina’15,6j u odnosu na mlječni prah 12,91. Sadržaj laktoze je približno jednak onom kod rekonstituiranog mlječnog praha.

Tabela 2

Izostavljeno iz prikaza

Kemijski i fizikalno-kemijski sastav rekonstituiranog praha UF sirutke i rekonstituiranog mlječnog praha u količini 10×10-3 kg/l0-4 m3

Composition chimique et physico-chimique du UF concenirat lactoserum et le lait deshydratč reconstituč & 10×10-3kg/l0-4 m3

• UF sirutka
• pH 6,9
  % laktoze 4,o
  % proteina 5,6
• Rekonstituirani mlječni prah
• pH 6,7
  % laktoze 4,5
  % proteina 2,9

Nakon završene fermentacije sadržaj laktoze kod ispitanih uzoraka kretao se od 4,15-3, 7%, a kod konirolnih uzoraka od 4,1-3,75%, što se vidi iz tabele 3.

Iz tabele 3 se također vidi da je razvoj mikroorganizama bio zadovoljavajući i u ispitivanim uzorcima. Razvoj L. bulgaricus Lbbv bio je nešto slabiji u UF konceniriranoj sirutki, dok su se L. thermophilus 52, L. acidophilus WAA i mezofilni streptokoki bolje razvijali na UF konceniriranoj sirutki.

Međutim, vrijeme potrebno za koagulaciju proizvoda kod pripreme acidofilnog mlijeka i kiselog mlijeka na UF surutki, znatno je duže u odnosu na konirolne uzorke (tabela 3).

Tabela 3 − Kemijsko fizikalno-kemijski. i mikrobiološki sastav fermentiranih mlječnih napitaka dobivenih na UJ sj.ru.tki i rekonstituiranita mlječnim prahu
Composition chimique, phjsico-chimigue et microbiologigue de boissons fermentces lactiqu.es obtenues avec le UJ? lactoserum et le lait deshydrate rekonstitue.

Izostavljeno iz prikaza

• Termentirani mlječni napitak pH % laktoze
  UP sirutka
  acidofilno ml.
  (Kultura K^) 5,4 4,05
  J o g u r t (Kultura K1) 4,35 5,7
  kiselo ml.
  (Kultura K2) 5,5 4,15
  Rekonst .mlj. prah acidofilno m 1.
  (Kultura K1) j o g u r t
  (Kultura K2) 5,10 5,92
  kiselo mleko 4,25 5,87
  (Kultura K3) 4,9 4,1
• Termentirani mlječni napitak pH Broj laktobacila u 10-6
  UP sirutka
  acidofilno ml.
  (Kultura K1) 5,4 59xlO5
  J o g u r t (Kultura K1) 4,35 42xl04
  kiselo ml.
  (Kultura K2) 5,5 i5xiop
  Rekonst .mlj. prah acidofilno m 1.
  (Kultura K.) j o g u r t
  (Kultura K2) 5,10 80×106
  kiselo mleko 4,25 25xl04
  (Kultura K,) 4,9 20×104
• Termentirani mlječni napitak pH BroJ streptokoka u 10-6 m3
  UP sirutka
  acidofilno ml.
  (Kultura K1) 5,4 –
  J o g u r t (Kultura K1) 4,35 78×107
  kiselo ml.
  (Kultura K2) 5,5 88×106
  Rekonst .mlj. prah acidofilno m 1.
  (Kultura K1) j o g u r t
  (Kultura K2) 5,10 –
  kiselo mleko 4,25 80xl07
  (Kultura K3) 4,9 92xl07
• Termentirani mlječni napitak pH Vrijeme koagulacije (s)
  UP sirutka
  acidofilno ml.
  (Kultura K1) 5,4 68,4×103
  J o g u r t (Kultura K1) 4,35 16,2×103
  kiselo ml.
  (Kultura K3) 5,5 90,0×103
  Rekonst .mlj. prah acidofilno m 1.
  (Kultura K1) j o g u r t
  (Kultura K2) 5,10 16,2×103
  kiselo mleko 4,25 12,6×103
  (Kultura K3) 4,9 43,2×103

K1 = L. acidophilus WAA K2 = L. bulgaricus Lbbv + 8. thermophilus^g
K3 − L. casei LC1 + mezofilni streptokoki

Zaključak

Iz dobivenih rezultata može se zaključiti da se na bazi UP koncenirata sirutke mogu proizvesti’fermentirani mlječni proizvodi: acidofilno mlijeko, jogurt i kiselo mlijeko«

Mljekarske mikrobiološke kulture, koje su se koristile u pripremi naveđenih proizvoda dobro se razvijaju na UF konceniriranoj sirutki.

Dobiveni proizvodi imali su zadovoljavajuće organoleptičke osobine, a kako proteini sirutke imaju značajnu biološku vrijednost, fermentirani mlječni napitci na bazi UP koncenirirane sirutke predstavljaju važan vid iskorištenja „otpadnog“ materijala u mljekarskoj industriji − sirutke.

Ljubica Tratnik, mr., Ljerka Kršev, dr
Prehrambeno-biotehnološki fakultet Zagreb, Pierottijeva 6

Jogurt obogaćen proteinima ultrafiltrirane sirutke

Joghurt enriched with proteins from the up concenirated whey

The present paper illustrates the utilization of the UE concenirated whey in the manu.factu.re of yoghurt, According to the organoleptic properties (of yoghurt) the best quality yoghurt was achieved by adding 10, 2o and Jo% UF concenirated whey into the yoghurt miIk. A good quality yoghurt can be also achieved by adding 5o% UF concenirated whey.

Proteini sirutke se mogu koncenirirati procesom ultrafiltracije. Mogućnost primjene ovako konceniriranih proteina u prehrambenoj industriji su raznovrsne bilo za Ijudsku ili životinjsku ishranu. Saznanja da su proteini sirutke nutritivno vredniji od mnogih drugih animalnih proteina (mesa, kazeina, jaja) zbog visoke biološke vrijednosti 1 probavljivosti 11,2,31 nastoje se iskoristiti prvenstveno za Ijudsku hranu,

U mljekarskoj industriji sve veću primjenu ultrafiltracije, sirutke ima kroz tradicionalne proizvode (jogurt, sir) koji se tako obogaćuju rastvorijivim proteinima 141.

Industrijska proizvodnja kiselo-mlječnih napitaka u svijetu uvela je bezbroj modificiranih postupaka u cilju dobivanja povolj« nih organoleptičkih, bioloških i dijetetskih vrijednosti koje ovaj proizvod posjeduje 151. Rašić i Kurman 151 spominju moguće dodatke u proizvodnji jogurta: proteine sirutke, koncenirate proteina sirutke, sirutkin prah ili koncenirate sirutke.

O povoljnom korištenju sirutke u prahu (o,3 i o,5%) ujproizvo*dnji jogurta govore i naši literaturni pođaci 16,71.

Jelen i Horbal 181 su u proizvodnji jogurta eksperimentirali sa kiselom sirutkom kojoj je pH podešen na 6,2-6,4.

Najprihvatljiviji je bio jogurt sa 60% kisele sirutke, 29% homogeniziranog mlijeka i 11% obranog mlijeka u prahu.

Cilj ovoga rada je da se ispita mogućnost upotrebe koncenirata slatke sirutke dobivenog ultrafiltracijom u proizvodnji jogurta.

Materijal i metode rada

Sirutka

Za pokuse je korištena slatka sirutka tvornice sireva „Sirela“ Bjelovar. Sirutka je ultrafiltrirana na cca l/lo od početnog volumena na modulu DD8-2o-l,8 LAB., sa membranama GR6P, ukupne površine 0,72 m2.

Jogurtno mlijeko − mlijeko pripremljeno za proizvodnju jogurta u R.O. „Dukat“ Zagreb. To je sirovo mlijeko tipizirano na 2,8% masti, pomješano sa 1% mlječnog praha, pasterizirano na 348,15K/ 9o s, te homogenizirano.

Tehnička kultura za jogurt − iz R.O.“Dukat“ Zagreb

L. bulgaricus i Str. thermophilus (1:1)

Arome − firme „Fontarome“ Ženeva (jagođa, banana, ananas, mandarina i citrus).

Proizvodnja jogurta

Jogurtno mlijeko pasterizirano je na 368,15K/3oo s, a UP koncenirat sirutke na 348,15K/9oo s, kojoj je nakon hlađenja pll podešen na 6,2-6,4, Proizveden je konirolni jogurt iz jogurtnog mlijeka?te jogurt iz jogurtnog mlijeka sa dodatkom ( 10, 2o, 3o, 4o, 5o, i 7o%) UF koncenirata sirutke.

U proizvodnji jogurta korišteno je 2% jogurtne tehničke kulture, a temperatura inkubacije kretala se od 316,15-318,15K.

Za poboljšanje organoleptičkih osobina proizvedeni su i aromatizirani jogurtni hapitci, tako da su prije fermentacije dodane arome (cca o,o3%) i 2% šećera.

Metode ispitivanja

A Sirovine: Određivanje suhe tvari sušenjem na 278,15K do konstantne težine; mast − po Gerber-u; laktoza − volumetrijski Schoori-Luffovom metodom; proteini − formol titracijom; kiselost po Soxhlet Henkelu (°SH).

B j o g u r t : Kiselost po Thorner-u (°Th) te preračunato na (°SH); organoleptička ocjena vršena je prema tablici za ocjenu jogurta po sisstemu bodovanja (20 bodova).

Rezultati rada i diskusija

Sastav sirovina upotrebljenih u proizvodnji jogurta u toku četri pokusa prikazuje tabela 1 i 2.

Tabela 1 − Sastav UF koncenirata sirutke

Izostavljeno iz prikaza

• Pokusi – 1
  Suha tvar (%) 12,6
  Proteini (%) 4,5
  Mast (%) 2,4
  Laktoza (%) 5,7
  Kiselost (°SH) 10,8
• Pokusi – 2
  Suha tvar (%) 11,5
  Proteini (%) 4,5
  Mast (%) 1,6
  Laktoza (%) 5,2
  Kiselost (°SH) 13,0
• Pokusi – 3
  Suha tvar (%) 13,9
  Proteini (%) 5,4
  Mast (%) 2,3
  Laktoza (%) 5,6
  Kiselost (°SH) 11,4
• Pokusi – 4
  Suha tvar (%) 13,6
  Proteini (%) 5,2
  Mast (%) 1,4
  Laktoza (%) 6,6
  Kiselost (°SH) 12.0

Dobiveni UF koncenirat sirutke je pasteriziran^ta nakon hlađenja podešen pH na 6,2-6,4.

Tabela 2 − Sastav jogurtnog mlijeka

Izostavljeno iz prikaza

• Pokusi 1
  Suha tvar (%) 12,3
  Proteini (%) 3,4
  Mast (%) 2,8
  Kiselost (°SH) 8,0
• Pokusi 2
  Suha tvar (%) 12,5
  Proteini (%) 3,7
  Mast (%) 2,9
  Kiselost (°SH) 8,0
• Pokusi 3
  Suha tvar (%) 11,5
  Proteini (%) 3,6
  Mast (%) 2,8
  Kiselost (°SH) 7,8
• Pokusi 4
  Suha tvar (%) 11,3
  Proteini (%) 3,3
  Mast (%) 2,9
  Kiselost (°SH) 7,9

Iz ovih sirovina proizvedeni jogurt je drugi dan organoleptički ocjenjen, ispitana je kiselost a ovi rezultati kao i pot^Sno vrijeme inkubacije jogurta nalaze se u tabeli 3.

Iz dobivenih rezultata vidi se da uzorci jogurta uz dodataky5o% UF koncenirata sirutke jogurtnom mlijeku, se ne razlikuju po oi* ganoleptičkim osobinama od konirolnih uzoraka jogurta.

Tabela 3 -Vrijeme inkubacije, kiselosti i organoleptička ocjena jogurta

Izostavljeno iz prikaza

Pokus 1

Jogurt Vrijeme inkubac. x 103 s Kiselost °SH
Jogurtno ml. 12,o 32,4
JM + lo% UP 12,3 39,2
JM + 2o% UF 12,3 35,2
JM + 3o% UF 12,6 34,o
JM + 4o% UF 12,9 32,4
JM + 5o% UF 13,2 29,2

Pokus 2

Jogurtno ml. 12,6 35,6
JM + 3o% UF 13,2 3o,6
JM + 5o% UF 14,4 25,6
JM + 5o% UF + aroma jagoda 14,4 —
JM + 7o% UF 15,6 27,6
JM + 7o% UF + aroma citrus 15,6 —

Pokus 3

Jogurtno ml. 9,4 3o,4
JM + 5o% UF 13,5 27,6
JM + 5o% UF + aroma banane 13,5 —
JM + 5o% UF + aroma mandarine 13,5 —
JM + 5o% UF +
aroma ananas 13,5 —

Pokus 4

Jogurtno ml. 9,0 33,2
JM + 3o% UF 10,2 35,o
JM + 5o% UF 10,8 31,6
JM + 7o% UF 11.4 36,8

Pokus 1

Jogurt Vrijeme inkubac. x 103 s Okusi miris
Jogurtno ml. 12,o 14
JM + lo% UP 12,3 14
JM + 2o% UF 12,3 14
JM + 3o% UF 12,6 14
JM + 4o% UF 12,9 12
JM + 5o% UF 13,2 10

Pokus 2

Jogurtno ml. 12,6 14
JM + 3o% UF 13,2 14
JM + 5o% UF 14,4 12
JM + 5o% UF + aroma jagoda 14,4 12,5
JM + 7o% UF 15,6 12
JM + 7o% UF + aroma citrus 15,6 8

Pokus 3

Jogurtno ml. 9,4 13,5
JM + 5o% UF 13,5 13
JM + 5o% UF + aroma banane 13,5 14
JM + 5o% UF + aroma mandarine 13,5 11
JM + 5o% UF +
aroma ananas 13,5 14

Pokus 4

Jogurtno ml. 9,o 14
JM + 3o% UF 10,2 14
JM + 5o% UF 10,8 14
JM + 7o% UF 11.4 12,5

Pokus 1

Jogurt Vrijeme inkubac. x 103 s Konzistencija
Jogurtno ml. 12,o 4
JM + lo% UP 12,3 4
JM + 2o% UF 12,3 4
JM + 3o% UF 12,6 4
JM + 4o% UF 12,9 2,5
JM + 5o% UF 13,2 1,5

Pokus 2

Jogurtno ml. 12,6 4
JM + 3o% UF 13,2 4
JM + 5o% UF 14,4 2
JM + 5o% UF + aroma jagoda 14,4 2
JM + 7o% UF 15,6 1
JM + 7o% UF + aroma citrus 15,6 0

Pokus 3

Jogurtno ml. 9,4 4
JM + 5o% UF 13,5 3
JM + 5o% UF + aroma banane 13,5 3
JM + 5o% UF + aroma mandarine 13,5 3
JM + 5o% UF +
aroma ananas 13,5 3

Pokus 4

Jogurtno ml. 9,o 4
JM + 3o% UF 10,2 4
JM + 5o% UF 10,8 3
JM + 7o% UF 11.4 2

Pokus 1

Jogurt Vrijeme inkubac. x 103 s Boja
Jogurtno ml. 12,o 1
JM + lo% UP 12,3 1
JM + 2o% UF 12,3 1
JM + 3o% UF 12,6 1
JM + 4o% UF 12,9 1
JM + 5o% UF 13,2 1

Pokus 2

Jogurtno ml. 12,6 1
JM + 3o% UF 13,2 1
JM + 5o% UF 14,4 1
JM + 5o% UF + aroma jagoda 14,4 1
JM + 7o% UF 15,6 1
JM + 7o% UF + aroma citrus 15,6 1

Pokus 3

Jogurtno ml. 9,4 1
JM + 5o% UF 13,5 1
JM + 5o% UF + aroma banane 13,5 1
JM + 5o% UF + aroma mandarine 13,5 1
JM + 5o% UF +
aroma ananas 13,5 1

Pokus 4

Jogurtno ml. 9,o 1
JM + 3o% UF 10,2 1
JM + 5o% UF 10,8 1
JM + 7o% UF 11.4 1

Pokus 1

Jogurt Vrijeme inkubac. x 103 s Pakovanje
Jogurtno ml. 12,o 1
JM + lo% UP 12,3 1
JM + 2o% UF 12,3 1
JM + 3o% UF 12,6 1
JM + 4o% UF 12,9 1
JM + 5o% UF 13,2 1

Pokus 2

Jogurtno ml. 12,6 1
JM + 3o% UF 13,2 1
JM + 5o% UF 14,4 1
JM + 5o% UF + aroma jagoda 14,4 1
JM + 7o% UF 15,6 1
JM + 7o% UF + aroma citrus 15,6 1

Pokus 3

Jogurtno ml. 9,4 1
JM + 5o% UF 13,5 1
JM + 5o% UF + aroma banane 13,5 1
JM + 5o% UF + aroma mandarine 13,5 1
JM + 5o% UF +
aroma ananas 13,5 1

Pokus 4

Jogurtno ml. 9,o 1
JM + 3o% UF 10,2 1
JM + 5o% UF 10,8 1
JM + 7o% UF 11.4 1

Pokus 1

Jogurt Vrijeme inkubac. x 103 s Ukupno bodova
Jogurtno ml. 12,o 2o
JM + lo% UP 12,3 2o
JM + 2o% UF 12,3 2o
JM + 3o% UF 12,6 2o
JM + 4o% UF 12,9 16,5
JM + 5o% UF 13,2 13,5

Pokus 2

Jogurtno ml. 12,6 2o
JM + 3o% UF 13,2 2o
JM + 5o% UF 14,4 16
JM + 5o% UF + aroma jagoda 14,4 16,5
JM + 7o% UF 15,6 15
JM + 7o% UF + aroma citrus 15,6 10

Pokus 3

Jogurtno ml. 9,4 19,5
JM + 5o% UF 13,5 18
JM + 5o% UF + aroma banane 13,5 19
JM + 5o% UF + aroma mandarine 13,5 16
JM + 5o% UF +
aroma ananas 13,5 19

Pokus 4

Jogurtno ml. 9,o 2o
JM + 3o% UF 10,2 2o
JM + 5o% UF 10,8 19
JM + 7o% UF 11.4 16,5

JM = jogurtno mlijeko

Uz dodatak 4o i 5o% UF koncenirata sirutke jogurtnom mlijeku đobiveni jogurt je nježnije konzistensije i manje kiselog okusa, a uz 7o% UF koncenirata sirutke također su dobiveni napitci zadovoljavajuće ocjenjeni (15 i 16,5 bodova), znatno im je rijeđa konzistencija ali homogena, bez izdvajanja sirutke.

Vrijeme inkubacije jogurta raste uz dodatak većeg postotka UF koncenirata sirutke, a kiselost u većini slučajeva pada.

U pokusima 3 i 4 uzorci jogurta uz dodatak UF koncenirafa sirutke imaju najbolje organoleptičke osobine, vjerojatno jer je veća suha tvar dodane UP koncenirirane sirutke.

Arome jagode, banane i ananasa poboljšavaju okus napitka, dok arome citrus i mandarine daju gorkast okus i rijeđu konzistenciju.

Zaključci

1. Dodatak 10, 2o i 3o% UF koncenirata sirutke jogurtnom mlijeku ne mijenja organoleptičke osobine jogurta.
   Dodatak 4o i 5o% UF koncenirata sirutke daje nježniji gruš i po okusu manje kiseli napitak.
   Uz dodatak 7o% UF koncenirata sirutke, dobiveni napitak je rijetke konzistencije, ali ugodnog okusa}iako to nije karakterističan okus jogurta.
2. Dodaci UF koncenirata sirutke ne mijenjaju boju jogurta.
3. Arome jagode, banane i ananasa poboljšavaju organoleptičke osobine napitaka, dok arome citrusa i mandarine ne odgovaraju za ove vrste napitaka.
   Veći postotak UF koncenirata sirutke produžuje vrijeme inkubacije jogurta.
4. Za donošenje zaključka o kretanju kiselosti kao i trajnosti ovih napitaka, zahtjeva se nastavak rada naovoj temi.

Rozika Vukobratović, dipl.ing., stručni savetnik
Tehnološki fakultet, Novi Sad

Mekinje u izradi specijalnih proizvoda od brašna

Kleie in der verarbeitung von mehlerzeugnissen

Damit die KLeie als Nebenerzeugnis der ffiillerei bei der menschlichen Emahrung verwendet werden konnten, miissen sie hinsichtlich der Reinigung (der maximale Eeuchtigkeitsund Starkegehalt un der minimale Ballaststoffgehalt) der Granulation und einer einwandfreien mikrobiologischen und toxikologischen Qualitat (der maximale Gehalt an Pflanzenschuizmittel-Riickstande) den strengen Normen entsprechen. Durch die Auswahl eines optimalen Vorbereitungsverfahrens vor der Vermahlung werden KLeie hergestellt die den obenerwahnten Normen vollstandig entsprechen.

Durch den Ersaiz von 5 – 10 und 15% Weizenmehl durch die KLeie ist es moglich einige Spezialsorten von Brot und Backwaren herzustellen. Es ist wichtig zu bemerken, dass die Qualitat diespr Erzeugnisse nicht schlechter ist als die Qualitat von Brot und Backwaren die nur aus Weizenmehl hergestellt wurden. Sie ist im Gegenteil weit besser sowohl hinsichtlich der Volumenerhohung, als auch hinsichtlich der Aromaverbesserung (eine ausdruckliche Steigerung der Sauregrad) und Veriangerung der Erische.

U poslednje vreme je u oblasti žita bila prisutna tendencija porasta prehrambenih proizvoda siromašnih balastnim materijama, što je dovelo do niza poremećaja u Ijudskom organizmu poznatih pod nazivom „bolesti civilizacije“. Žita i mekinje žita se smatraju za prirodno najbogatiji izvor balastnih materija. U njihovom sastavu učestvuju: celuloza, hemiceluloza, pektin i lignin, koji zbog svojih osobina da bubre i apsorbuju, imaju znatan uticaj na procese u celom probavnom traktu. Mekinje imaju najveću moć vezivanja vode. One deluju već pri žvakanju, jelo se duže zađržava u želucu i time se smanjuje osećaj gladi. Velika moć adsorpcije povećava pufemi kapacitet i vezivanje slobodnih žučnih kiselina, a zbog velike moći bubrenja dolazi do nadražaja zidova creva i aktiviranja peristaltike i sekrecije. Medicinski stručnjaci za ishranu naglašavaju da su pri ishrani bogatej balastnim materijama gotovo nepoznate bolesti: bolest creva, opstipacija, sklonost gojenju, gastritis itd.

Pripremi mekinja koje će se koristiti za ishranu Ijudi potrebno je posvetiti veliku pažnju. Kako našim propišima nije regulisan kvalitet ove sirovine, u ispitivanjima smo se služili preporukama stručnjaka za ishranu iz Savezne Republike Nemačke.

U radu je obradjen način dobijanja mekinja u dva mlinska pogona, kao i njihov uticaj na kvalitet gotovog proizvoda. Neophodno je dobro čišćenje pšenice (trijerisanje) od urodice i sitnih zrna, koji su uglavnom uzročnici veće mikrobiološke zagadjenosti. Kod površinskog čišćenja zrna najbolje se pokazalo Ijuštenje odnosno ribanje uz prisustvo što manjje količine vode (suve i mokre ribalice). Praonice pokazuju slabiji efekat. Odsejavanjem čestica sitnijih od JS^aiikrona uz primenu prethodnog načina čišćenja, dobijaju se mekinje kod kojih nisu nad,~ieni ostaoi sredstava za zaštitu bil.ja (pesticidi) bez obzira na tretiranje, koge su dobrog mikrobiološkog stan.ja, sa sadržajem skroba ispod 15% i sadržajem celuloze iznad 10% odnošno balastnih materi.ja iznad 40%/s.m.

Pri izrađi hleba i peciva korišćeno je 5, 10 i 15% mekinja u smeši sa pšeničnim brašnom T 500 sa prethodnom pripremom ili bez nje:

• parene mekinje
• mekinje močene u slanoj vodi preko noći (17-18 h sa 2,3-2,5% soli)
• mekinje bez obrade pomešane u brašno.

Toplotna obrada nepovoljno utiče na funkcionalne osobine mekinja. Kiselost, odnosno aromatičnost gotovog proizvoda opada.

Bolji rezultati su dobijeni primenom netretiranih mekinja, dok su močene mekinje uticale na poboljšanje ne samo aromatičnosti hleba, već na izrazito povećanje zapremine i finoće strukture sredine. Dobro nabubrele mekinje gotovo ukrasno deluju na beloj podlozi hleba. Celokupna površina kore izgleda kao da je posuta mekinjama pre stavljanja u peć.

Iz tabelarnog prikaza pokazatelja fizičkog kvaliteta hleba sa dodatkom mekinja u poredjenju sa hlebom od čistog pšeničnog brašna vidi se da dodatak od 5% mekinja do te mere utiče na kvalitet hleba da se pre može govoriti o poboljšivačkim svojstvima ove količine mekinja nego o sirovini koja prema literaturnim podacima utiče na rušenje kvaliteta sredine i smanjenje zapremine. Navedeni rezultati pokazuju da čak dodatak od 15% mekinja obezbedjuje isti ili čak viši kvalitet od konirolnog uzorka. Veći dodatak mekinja doprinosi stvaranju vanrednog ukusa i mirisa hleba bez obzira na direktni zames i veoma kratko vodjenje testa. ?2 sata nakon pečenja hleb je još odličnog kvaliteta i veoma dobro očuvane svežine. Kod velikih količina mekinja je prisutna malo grublja i opora sredina pri žvakanju, dok konirolni uzorak u to vreme nije za upotrebu.

Dodajući ovome i promenu prehrambene vrednosti, odnosno smanjenje kalorične vrednosti hleba, mekinje đobijaju još jednu kvalitetnu osobinu. Zamena 15% pšeničnog brašna mekin.jama doprinosi smanjenju energetske vrednosti hleba za oko 12% što ovaj hleb uvrštava u hleb smanjene kalorijske vrednosti.

Pokazatelji fizičkog kvaliteta hleba sa dodatkom mekinja

Izostavljeno iz prikaza

• vrsta hleba voda za specif. % povećanja zapremine zamesa %
  Konirolni 55,6
  5% mekinja bez obrade 57,9
  10% mekinja bez obrade 60,2
  15% mekinja bez obrade 62,5
  5% močenih mekinja 57,9
  10% močenih mekinja 60,2
  15% močenih mekinja 62,5
• vrsta hleba voda za specif. % povećanja zapremine zamesa %
  Konirolni 5,6
  5% mekinja bez obrade 4,1
  10% mekinja bez obrade 5,8
  15% mekinja bez obrade 5,6
  5% močenih mekinja 4,5
  10% močenih mekinja 4,1
  15% močenih mekinja 5,8
• vrsta hleba voda za specif. % povećanja zapremine zamesa %-
  Konirolni
  5% mekinja bez obrade 14,8
  10% mekinja bez obrade 6,8
  15% mekinja bez obrade 1,6
  5% močenih mekinja 20,2
  10% močenih mekinja 15,6
  15% močenih mekinja 4,6
• vrsta hleba Ocena hleba penetrometrom (PB) 24h
  Konirolni 75
  5% mekinja bez obrade 104
  10% mekinja bez obrade 105
  15% mekinja bez obrade 81
  5% močenih mekinja 124
  10% močenih mekinja 108
  15% močenih mekinja 89
• vrsta hleba penetrometrom (PB) 48h
  Konirolni 54
  5% mekinja bez obrade 81
  10% mekinja bez obrade 70
  15% mekinja bez obrade 65
  5% močenih mekinja 94
  10% močenih mekinja 98
  15% močenih mekinja 74
• vrsta hleba penetrometrom (PB) 72h
  Konirolni 49
  5% mekinja bez obrade 71
  10% mekinja bez obrade 75
  15% mekinja bez obrade 57
  5% močenih mekinja 78
  10% močenih mekinja 84
  15% močenih mekinja 68
• vrsta hleba vred.br.sred.(VBS) 24h
  Konirolni 5,8
  5% mekinja bez obrade 6,8
  10% mekinja bez obrade 6,5
  15% mekinja bez obrade 5,4
  5% močenih mekinja 7,2
  10% močenih mekinja 6,5
  15% močenih mekinja 5,0
• vrsta hleba vred.br.sred.(VBS) 48h
  Konirolni 4,8
  5% mekinja bez obrade 6,5
  10% mekinja bez obrade 4,8
  15% mekinja bez obrade 4,5
  5% močenih mekinja 6,6
  10% močenih mekinja 6,5
  15% močenih mekinja 4,1
• vrsta hleba vred.br.sred.(VBS) 72h KS
  Konirolni 4,1 1,9
  5% mekinja bez obrade 5,8 2,5
  10% mekinja bez obrade 4,0 2,7
  15% mekinja bez obrade 5,0 5,0
  5% močenih mekinja 6,0 2,6
  10% močenih mekinja 5,7 2,9
  15% močenih mekinja 5,7 5,2

Ivan Aleksić, Dr med., Dr sci.
Profesor Univerziteta Fakultet za fizičko vaspitanje.Beograd

Kapitalni pravci korišćenja otpadnih materijala prehrambene industrije sa aspekta obezbedjenja optimalne ishrane čoveka

The catital directions of utilization gf tfastes in food industri from the aspect ot froviding the optimal nutrition for man

Optimalna ishrana čoveka, koja je inače jedna od suštinskih osnova njegova integralnog sdrvstvenog iskaza, podrazuneva, pored zadovoljavanja ostalih kontekstualnih postulativno-normativnih zahteva, svakodnevno unošenje svih osnovnih hranljivih materija u odredjenin količinama i u odredjenim medjusobnim odnosima. Ovo, dalje i konkretnije, znači da optimalnom ishkanoia čoveka treba svakodnevno unositi belančevine, musti, ugljene hidrate, vitamine, mineralne soli i oligoelemente, kao i vodu i to u oaredjenira količinama i medjusobnia odnosima, što, oprt, sa svoje strane, najvećim delom zavisi od uzrasta /starosti/ organizna, njegova fiziološkog i patološkog stanja, kao i veličine energetskog iskaza /učinjjenog fizičkog, odnosno psihofizičkog napora/.

U datom kontekstu optimnlne islrrane čoveka glavni nedostaci te i takve ishrane u realnoj praksi ishrane čovečanstva prevashodno se iskazuju kao nedovoljno unošenje belančsvina i to u prvom redu onih kvriitetnijih, biološki opravdanijih /aninalnih/, zatim nekih mineralnih soli, u prvom redu kilci;juEa i, konačno mada ne i najmanje važno, vitamina. Zna se, s druge strane, da su belančevine, posebno one animalne, kao i mineralne soli /i voda/ glavni oblici takozvanih plastičnih hranljivih materija, od kojih se, dakle, izgradjuje integralni organizajj /ćelije, tkiva, organi/. Može se, prema tome, zaključiti da su navedeni glavni nedostaci optimalne ishrane Soveka u realnoj praksi ishrane čovečanstva značajni hendikepi čovekeva zđravlja u prvom redu u onim populacijama koje su u rastu i razvoju /izgradnji/. Dalje, zna se, takodje, da su vitamini glavni oblici takozvanih biokatalizatorskih hranljivih materija, te da su kao takvi neophodni sastavni deo optimalne ishrane svakog čoveka, a posebno onog radnog, kod kojeg je đnevni psihofizički, dakle i metaboiički učinak na višeia nivou. Njihov nedostatak, odnosno manjak u svakodnevnoj ishrani čoveka znači, prema tome, primetan hendikep u ishrani radnog čoveka.

Ne umanjujući ni trenutka sav značaj i, posebno, veličinu napora, pored ostalih i onih finansijskih, što ih treba uložiti u poljoprivredu, uzgoj domaćih životinja i lovstvo, kao i u kontekstualne preradjivačko-industrijske kapacitete, da bi se obezbedila dovoljna količina i odgovarajući kvalitet ugljenohidratnih i masnih hranljivih materija za optimalnu ishranu čoveka, kao, uostalom, i dovoljnih količina higijenski besprekorne pijaće vode za tu istu ishranu, ostaje činjenica da su vitamini, mineralne materije, a posebno animalne belančevine najskuplje hranljive materije i to stoga što su one, u globalu, a dobrim delom i pojedinačno posmatrano, biohemijski najkompleksnije materije, do kojih se da bi se one kao takve ofomile, potrebno preći jedan izrazito složen i dug bioekološki put stvaranja.

Ako se, dakle, sa higijenskog i medicinsko-preventivnog aspekta posmatra problem rešavanja pitanja obezbedjenja optimalne ishrane čoveka u smislu poništavanja navedenih glavnih vidova karenci te i takve ishrane, onda se nužno dolazi do zaključka da je pre svega potrebno preduzeti sve one mere akcija kojima 64 se povećala proizvodnja upravo animalnih belančevina, vitamina i mineralnih soli datih maksimalno moguće u njihovim biološkim oblicima. Jedan od mogućih načina da se ovo postigne jeste i adekvatno programirano korišćenje otpadnih materijala prehrambene industrije. Ovo je u potpunosti’u skladu sa jednim od najznačajnigih kontekstualnih trendova razvoja što se zapažaju u prehrambenoj industriji sveta, a koji se iskazuje kroz organizacione i tehnološke napore da se uredjaji za obradu otpadnih materijala integrišu sa samin proizvodnim procesom.

Iz literature uzećemo samo jedan primer, koji je, međjutin, ilustrativan i eksplicitno usmeravajući u pravcu ovih razmišljanja. Ovaj švedski model /Soederiund, G., Karakteristike A obrada otpadnih voda koje nastaju pi’i preradi ribe, Savetovanje Otpadne vode prehrambene i fenaentacione industrije, Zbornik radova, Portorož, 1978./ govori sledeće:

1. Otpadne vode od prerade ribe iskazuju sledeće karakteristike − BPK − 5.ooo-2o.ooo g/m3, suspendovane materije − 1.000-10.000 grm\ masnoće − 1000-6000 g/m2.
2. Odvojeni repovi i glave oshovnog proizvoda fabrike /haringe/ transportuju se u fabriku za proizvodnju ribljeg proteinskog koncenirata.
3. Otpadne vode iz odeljenja za pranje mogu
   – da se ispuštaju direktno u more /uz prethodno prečišćavanje!/
   – da se prikupljaju u osnovni prihvatni rezervoar, odakle počinje njihova obrada.
4. Obrada podrazumeva pre svega cenirifugiranje za izdvajanje sirovog ribljeg ulja. Zatim se voda, koja sadrži oko 1% suve supstance i oko 0,5% ulja, zakiseljava do pH vrednosti 3,5 /izoelektrična tučka proteina/ i prebacuje u flotaciju, gde se izdvajaju proteini i ulje. Flotacioni mulj sadrži oko suve supstance, od čega je oko 30%ulje. Tek ovaj efluent iz flotacije ispušta se direktno u more.
5. Flotacioni mulj se ponovo cenirifugira, te se dobija ulje visoke čistoće. Preostali mulj se vakuumfiltrira, čime se konceniriše do oko 60% suve supstance, a zatim neutralizuje i suši do oko 9oj4 svve materije, koja se pakuje i prodaje.

Ovaj primer ukazuje na nekolike zaključke. Prvo, očito je da otpadne vode prehrambene industrije mogu da sadrže značajne količine proteinskih i masnih materija, a odatle, izvedeno, i odgovarajuće količine vitamina /u prvom redu onih liposolubilnih/ i minerala, dakle upravo onih materija preko kojih se iskazuju glavni oblici nedostatnosti čovekove ishrane. Drugo, postoje razradjeni tehnološki i orgnnizacioni procesi obrade sirovina u okvirna prehrambene industrije, kojima se već sada mogu rekuperirati znatne količine ovih materija iz respektivnih otpadnih voda. Sreće, ovako rekuperirane materije mogu se najvećim delom usmeriti, u odgovarajućem recirkulacionom smislu, putem Ijudske ishrane i to bilo direktnim /rafinirano ulje, liposclubilni vitamini/, bilo indirektnim efektivima /proteini i minerali za tov životinja i rast bilja/. I četvrto, svako iole začuđuje kontekstualno poboljšanje u bilo kojoj stavci iz navedenih pet stavaka uzetog primera, očito vodi ka znatnom povećanju krajnjih materijalnih efektiva u korišćenju otpadnih voda prehrambene industrije. Ovome treba dodati još i podatak, koji je, inače, autor navedenog primera detaljno prikazao u svom ekspozeu, a koji govori, prvo, da je ova i ovakva obrada otpadnih voda prehrambene industrije značajna i za čuvanje čovekove životne sredine i, drugo, da je ona, već i samo tehnički, a ne, dakle, tek kroz svoje završno zadobijene materijalne efektive, isplativa u odnosu na investicije koje su nužne da bi se udovoljilo i „najbenignijim” zakonskim zahtevima u pogledu obaveznog prečišćavanja sirovih otpadnih voda.

Na osnovu svega ovoga mogao bi se izreći sledeći generalni zaključak:

Budući da su glavni oblici nedostatuosti u čovekovoj ishrani iskazani nedovoljnošću unosa animalnih belančevina, mineralnih soli i vitamina, to je neophod.no, u cilju obezbedjenja optimalne respektivnc ishrane, preduzeti sve mere kojima se upravo ta i takva nedovoljnost poništava. Jedna od takvih mera ogleda se u procesma, organizacionin i tehnološkim, kojim se otpadni materijala — prehrarambene industrije maksimalno rekuperira i u smislu recirkulacije hranljivih materija ponovo ugradjuje, na direktan iii indirektan način, u ljudsku ishranu. U ovom i ovakvom problemskom kontekstu kapitalni pravci korišćenja otpadnih materijala prehrambene industrije iskazivali bi se, očito, kroz one industrijske pogone i one respektivne organizacione i tehnološke procese kojima se zadobijaju upravo navedene hranljive materije − animalne belančevine, mineralne soli i vitamini.

Ivan Hunjadi, dipl.ing.biotehnolog
SOUR „Jedinstvo“, RO „Jedinstvo-Procesni inženjering“ Zagreb

Mogućnost iskorištavanja otpada prilikom prerade višnje i jabuke

Utilisation of wastes from apple and sour cherri processing

After the extraction of the juice from apple and sour cherry by pressing, there remains 2O-J5 % wastes of the total fruit weight. Due to its contents, this waste can be utilized as significant secondary raw material.

This work deals with the basic technological trends in processing this kind of waste.

Fresh apple pomace can be used for ensilage as feedstuff, in fruit alcoholic drinks and fruit vinegar industries, also as a component in food.

Dried apple pomace can be used in off-season pectin production, as component in food, as fermentation culture medium, in production of special waxes and furfurol.

Sour cherry waste can be utilized in production of concenirated antocyans colours and aromas. After drying and sorting − the mass may be used for confectionary purposes. Eurther the waste can be used in special oil production, as component in food. The hard part of the stone after grinding may be used for fine metal polishing, then as filler for glues and plastics.

By heat treatment of the stones, the active carbon is produced, or the stones are used as fuel.

The last possibility is the composting which is, in regard to the utilisation, the poorest one.

Neosporno je da se dosadašnji način rješavanja otpada odvozom na polja, deponije ili bacanjem,“izvan ruba proizvodnog pogona“ mora napustiti. Sve više je razloga da se otpad promatra kao sekundarna sirovina.

Na raspolaganju nam stoji znatan broj tehničko-tehnoloških mogućnosti za preradu tih sekundarnih sirovina, ali se mora odabrati ona koja je i ekonomski održive.

U sadašnjim uvjetima našeg privrednog razvoja se ne može očekivati visoki ekonomski efekat od prerade sekundarnih sirovina. Cak ako predračun pokaže i minimalan negativan ekonomski rezultat, u društvenom smislu je opravdano ući u preradu. Koristeći otpad kao sekundarnu sirovinu zapošljavaju se kapaciteti i radna snaga izvan sezone, snižuju se jedinićni fiksni troškovi osnovne proizvodnje i zaštićuje se okolina. Ako se na taj način zamjenjuje neki skuplji izvor sirovina ili se dobije novi vlastiti proizvod onda su to dodatni opravdani razlozi. Konačno, moramo biti svjesni da smo obavezni optimalno koristiti raspoložive izvore sirovina i energije.

U daljnjem prilogu ćemo dati pregled koji može poslužiti kao orjentaciona podloga za izbor tehnološkog smjera i ocjenu društvenih i ekonomskih efekata prerade otpada višnje i jabuke. Hacionalnost korištenja otpada znatno ovisi o stanju tržišta, tehnološkom smjeru, tehničkoj opremljenosti, vrsti i prirodi pomoćnih materijala i energije, troškovima transporta i sl.

Kada se radi o količinama otpada koje nisu dovoljne za zapošljavanje optimalnog kapaciteta, potrebno je omogućiti da se nastali otpad tako obradi da može biti sekundama sirovina za preradjivača koji može prihvatiti sve količine od više proizvodjača sokova i preradjivača voća i povrća.

Ovim akcijama se pridružuje i naša radna organizacija preko pružanja pomoći kod izbora tehnološkog smjera i izradom domaće opreme. Većina opreme iz redovnog proizvodnog programa se može prilagoditi potrebama prerade otpada, a dosadašnje iskustvo inžinjerskog kadra na sličnim poslovima daje osnovu za uspješnu konstrukciju novih uredjaja. Kao i do sada postoje realne mogućnosti na zajedničkom rješavanju pojedinačnih zahtjeva korisnika.

Otpad jabuke

Za dobivanje soka prešanjem koristi se veliki broj različitih industrijskih sorata jabuka. Vrio često su sor.te izmiješane, pa se i podaci o iskorištenju i sastavima znatno razlikuju. Osim sorte, na sastav jabuke i otpada utiču i uvjeti uzgoja, vrijeme i način berbe i postupak s plodovima do momenta prerade. Na sastav otpada znatno utiče tip i kvaliteta provedbe postupka prerade Jabuka.

Svježi otpad jabuke

1. Jedna od prvih mogućnosti boljeg iskorištenja sirovine je višestepena ekstrakcija (1) i prešanje u samoj preši za sokove ili u uredjajima nakon prešanja (radi sezonskog kritičnog opterećenja). U protustrujnoj ekstrakciji se dobije sekundarni sok koji se može koncenirirati ili podvrći alkoholnoj fermentaciji. Kruti ostatak se može dalje koristiti u svježem ili osušenom stanju.
2. Alkoholnom vrenju (2) se može podvrći kompletan otpad nakon dodatka vode ili njegov vodeni ekstrakt. Destilacijom prevrele komine dobiva se alkoholni destilat (voćna rakija, kalvados). Preostali kruti otpad se može sušiti za stočnu hranu ili kompostirati. Nakon završenog alkoholnog vrenja tekući dio se može ocjediti i nastaviti octenokiselu fermentaciju.
3. Octeno iiselo vrenje se provodi na taj način da se prethodno vodom razrijedjeni otpad ili njegov ekstrakt nacijepi čistom kulturom vinskih kvasaca i prevrije u etilni alkohol, a dalje nastavno se izvrši oksidacija etilnog alkohola octenokiselim bakterijama do octene kiseline.
4. Namakanjem u toploj vodi i naknadnim pasiranjem se oslobadja znatan dio plodnog mesa i mekih tkiva ploda tako da se dobije kaša voćnih komponenata koja se može koristiti kao komponenta jeftinih punjenja za industrijske kolače. Preostali kruti dio se može koristiti za dobivanje furfurala, sušiti u stočnu hranu ili kompostirati.
5. Ako je u blizini pogona za preradu jabuke organizirana stočna farma preživača, vrio je povoljno svježi otpad jabuke silirati (J) (može i s dodatkom drugih komponenata) za stočnu hranu. Veličinu prostora za siliranje treba odrediti prema predvidivoj dinamici trošenja silirane hrane radi zaštite od infekcije otvorenog silosa.

Svježi otpad

• ekstrakcija hladnom vodom → prešanje → sekundarni sok → konceniracije → dodatak konceniratu soka
• alkoholna fermentacija → destilacija → voćni destilat + kal voda → voćna rakija
• acetno kisela fermentacija → voćni ocat
• namakanje → pasiranje → kaša od voćnih komponenti
• siliranje s dodacima → silirana stočna hrana
• kompostatiranje → industrijska organska gnojiva

Svježi otpad + sušenje

• usitnjavanje → stočna hrana
• usitnjavanje → komponente ljudske ishrane
• usitnjavanje → podloge za uzgoj plijesni
• ekstrakcija heksanom → otporavanje heksana → specijalni vosak
• ekstrakcija pektinom → pektinski preparati
• dehidratacija s H2SO4 → furfural
• kompostatiranje → industrijska organsaka gnojiva

Sušenjem otpada jebuke uglavnom se konzerviraju vrijedni sastojci, a istovremeno se odterećuje osnovna proizvodnja.

Prijenosom daljnje prerede izvan sez.one povećava se iskoristivost opreme i zapošljava radna snaga. Usitnjavanjem koje se podešava prema daljnjoj namjeni olakšava se manipulacija i jednolično se rasporedjuje intenzitet korištenja. Tim postupcima se dobiva i univerzalnije primjenijiva sirovina. Opremu za ovu preradu proizvodi domaća industrija procesne opreme. Kod izbora energetskih izvora u svakom slučaju treba nastojati iskoristiti recirkulaciju toplinske energije iz ostalih dijelova procesa i korištenjem optimalnog goriva.

1. Sušenjem u bubnjastim (4) pneumatskim i drugim tipovima sušara i naknadnim mljevenjem dobiva se praškasta komponenta stočne hrane (namijenjena pretežno preživačima).
2. Sušenjem i usitnjavanjem otpada od potpuno zdravih plodova može se dobiti praškasta komponenta, koja može služiti i za Ijudsku hranu. Ova komponenta se može dodavati kao sastojak bogat sirovim vlaknima (brašneno-konditorski proizvodi, voćna kava i sl.)
3. Osušeni otpad jabuke se može skladištiti kao sirovina za dobivanje pektinskih preparata izvan glavne sezone prerade voća (5, 6, 7)
4. Sušeni otpad jabuke se može očuvati i za složeniju preradu. Prethodnom ekstrakcijom sa heksanom se izdvoji specijalni vosak (8), a naknadnom ekstrakcijom sa odgovarajućim otapalom se dobiju pektinski preparati. Preostali dio krutog otpada se može koristiti za dobivanje furfurala, a konačni otpad kompostirati ili spaliti.
5. Grubo ili fino usitnjeni osušeni otpad od jabuke se može koristiti kao nosač i komponenta hranjive podloge za uzgoj plijesni (Asp. niger − fermenti i sl.).

Tehnološka i vrijednosna kvaliteta otpada višnje ovisi o sortama, stanju zrelosti, načinu pripreme i postupku prešanja. Posebnu karakteristiku mu daju drvenasti dijelovi koštice i oslobodjena jezgra. Plodno meso i kožica sadrže u vodi topive antocijanske boje.

Svježi otpad višnje

1. Jedna od mogućnosti boljeg iskorištavanja sirovine je višestepena ekstrakcija otpada nakon prešanja. U protustrujnoj ekstrakciji se dobije sekundarni sok koji se može koncenirirati ili podvrći alkoholnoj fermentaciji. Iz krutih ostataka se može izolirati boja, a nakon toga sušenjem i razvrstavanjem komponente se pripremaju za daljnju preradu.
2. Nakon dodatka vode svježi otpad se podvrgava alkoholnoj fermentaciji. Destilaci^om se dobiva voćni destilat, a kruti ostatak se može kompostirati ili nakon sušenja razdvojiti na drvenasti i meki dio i dalje posebno preraditi.
3. Svježi otpad se može koristiti za dobivanje prirodne boje, a kruti ostatak nakon ekstrakcije se preša, suši i razvrstava na drvenasti dio, jezgru i plodno meso s kožicom koji se dalje preradjuju. Postupak dobivanja prirodne boje se može voditi na više načina. Izbor tehnološkog smjera ovisi e jedne strane o ekonomskim i tehnološkim mogućnostima, a s druge strane o kvaliteti gotovog proizvoda (boje) koja je optimalna za tržište.

Pri dobivanju antocijanskih boja zajednička operacija svih tehnoloških smjerova je dobivanje filtriranog ekstrakta.

Smjer a Vakuum uparavanjem filtriranog ekstrakta se dobiva tekući koncenirat ekstrakta, koji osim boje sadrži i ostale topive i nehlapive komponente iz otpada.

Smjer b Ultrafiltracijom filtriranog ekstrakta i dvostepenom reverznom osmozom u prvom permeatu (komponenta koja prolazi kroz membranu) se dobije vodena otopina molekula manjih od antocijana. Permeat II je otopina antocijana, a koncenirat II je otopina molekula većih od antocijana.

Smjer c Izolacijom boje i naknadnim konceniriranjem izolata se dobije kvalitetan i čist koncenirat prirodne boje.

Shematski prikaz mogućnosti prtrade otpada visnje

• ekstrakcija → ulje dobijeno ekstrakcijom
• ekstrakcija → proteinski koncenirat → komponenta ljudske hrane + komponenta stočne hrane
• ekstrakcija → prešenje → ulje dobiveno prešenjenjem
• otpad višnje → kompostatiranje →
• otpad višnje → alkoholno vrenje → destilacija → voćni destilat
• otpad višnje → sušnje → razvrstavanje → jezgra i razaranje amigolina → ekstrakcija
• otpad višnje → sušnje → prešenje → taloženje → filtracija → izoliranje sirove boje → adsorpcija na Al2O3 → izlužavanje
• otpad višnje → sušnje → razvrstavanje → drvenasta koštica (dobijanje aktivnog uglja ili goriva) → drobljenje (granulat za poliranje metoda) → mlevenje i prosejavanje → prah kao punilo za plastične mase tipa bakelit ili kao prah za punilo za lepilo
• otpad višnje → sušnje → razvrstavanje → plodno meso i kožice → usitnjavanje (brašno za stočnu hranu) → brašno za fermentacione podloge
• filtriranje otpada → ultrafiltriranje → filtriranje → vakuum uparavanje → tekući koncenirat ekstrakta (boja)
• filtriranje otpada → izoliranje sirove boje → taloženje jona Ca+2 → regenaracija sa kiselim i alkoholnim rastvorima → jono izmenjivanje Ca2+ → vakuum uparavanje → tekući koncenirat (boja)
• filtriranje otpada → izoliranje sirove boje → adsorpcia na Al2O3 → iscrpljen ekstrakt posle taloženja Ca+2 taloženi sa CO2 → talog CaCO3 + alkoholna fermentacija → acetilacija → voćni deacitel
• filtriranje otpada → izoliranje sirove boje → adsorpcia na Al2O3 → izluživanje → vakuum uparavanje (tekući koncenirat za izradu boja) → sušenje → usitnjavanja i i prosijavanje → koncenirat tj. izolat boje u prahu
• ultrafiltriranje → reverzibilna osmoza ekstrakta (permeat I) → reverzibilna osmoza koncenirata (permeat (boja) II)

Smjer c1, Taloženđem s ionima kalcija (9) izdvoji se talog kompleksa antocijana s Ca . Odvajanjem taloga i naknadnom regeneracijom sa kiselim vodenoalkoholnim otopinama dobije se prvi koncenirat boje..Naknadnom obradom na ionskom izmjenjivaču se odstranjuju Ca+2 ioni, a vakuum uparavanjem se dobije visoki koncenirat izolata boje. Iscrpljena matičnica se zasićuje sa CO2 i obara talog CaCO3 i dalje se može podvrći alkoholnom vrenju i biološki obraditi.

Smjer c2, Adsorpcijom boje (10) iz ekstrakta na Al2O3 te naknadnim izluživanjem i vakuum uparavanjem se može dobitx tekući koncenirat izolata boje. Vakuum uparavanjem se dobije visoki koncenirat izolata boje. Ekstrakt iz kojega je iscrpljena boja se može podvrći alkoholnom vrenju i daljnjoj obradi.

Sušeni otpad višnje

1. Sušenjem svježeg isprešanog otpada dobije se materijal koji se može razvrstati na drvenasti dio, Jengru i plodno meso s kožicom. Drvenasti dio se može koristiti za loženje, nakon drobljenja za fino poliranje metalnih površina, finim usitnjavanjem kao punilo za Ijepila i bakelitne smole. Zagrijavanjem bez pristupa zraka može se dobiti i aktivni ugljen. Jezgra se mora osloboditi amigdalina, a zatim sušiti i prešati ili ekstrahirati. Ostatak nakon dobivanja ulja predstavlja proteinski koncenirat za stočnu ili Ijudsku hranu. Prženjem i usitnjavanjem jezgre se može dobiti konditorska masa tipa persipan. Plodno meso i kožica se mogu samljeti u brašno za stočnu hranu ili za fermentacione podloge.
2. Sušenjem svježeg otpada može se dobiti i gorivi materijal, ali ga treba u tom smislu koristiti samo ako nema mogućnosti za bolje iskorištenje.

Kompostiranje

Kao posljednje rješenje za sav otpad koji se iz bilo kojih razloga ne može preraditi optimalno − ostaje kompostiranje. Na ovaj način završavaju i havarirane sirovine ili poluproizvodi (pa čak i proizvodi) koji se iz bilo kojih razloga ne mogu korisnije upotrijebiti.

Ovisno o raspoloživim mogućnostima i ograničenjima kompostiranje se može vršiti prirodnim putem na kompostnim poljima ili industrijski u reaktorima komposterima. Dobiveno gnojivo

Bajić V. Ljiljana i Bebić Zoran

Otpadne vode pogona skrobare „Jabuka“ i njihovo korišćenje kao sekundarne sirovine

1. Uvod

U procesu prerade kukuruza u skrob izv. mokrim postupkom stvaraju se velike količine otpadnih vođa koje sadrže visok stepen organskog zagadjenja, odnosno visok sadržaj biorazgrađljivih materija. Prema literaturnim podacima zagadjenje koje nose otpadne vođe industrije skroba iznosi približno 7,0 kg BPK5 po toni preradjenog kukuruza (Stavenger L, 1979).

Mesta nastanka otpadnih vođa u procesu proizvodnje skroba su faza močenja kukuruznog zrna i faza separacije skroba od glutena iz kojih nastaju takozvane otpadne vode od močenja kukuruza i glutenova otpadna voda. Prosečna BPK5 žagadjenost otpadne vode od močenja kukuruza je 28.000 mg/l, a glutenove otpadne vode je 4500 mg/l. Otpadne vode su bogate belančevinama, ugljenim hidratima, mineralima i vitaminima.

Ove otpadne vode, s obzirom na njihov sastav, moguće je koristiti kao sekundarne sirovine. Otpadna voda od močenja kukuruza već se uobičajeno koristi za proizvodnju uparenog ekstrakta konceniracije 50-60% suve materije, koji ima svoju primenu kao podloga u fermentacijskoj industriji. U literaturi (Salem i sar. 1972, Abd El-Akher i sar. 1962) opisani su mogući postupci za odvajanje proteinskih frakcija iz otpadnih voda proizvodnje skroba iz kukuruza. Na otpadnim vodama industrije skroba moguće je gajiti mikrobnu biomasu. Dobar porast ha otpadnoj vodi od močenja kukuruza ostvaruju gljivice iz rođa Aspergillus (Badr Eldin i sar. 1981).

Cilj ovog rada bio je da se ispitaju mogućnosti rasterećenja, odnosno redukcije BPK5 vrednosti na otpadnoj vođi od močenja kukuruza i glutenovoj otpadnoj vodi gajenjem mikrobne Institut za kukuruz „Zemun Polje biomase na ovim vodama. Težnja je bila da se postigne redukcija sadržaja biorazgradljivih materija u ovim otpađnim vođama do nivoa koji je ekvivalentan prvom stepenu biološkog prečišćavanja otpadnih voda. Pored toga, kao sporedni proizvod ostvarivao bi se odredjen porast mikrobne biomase koju je moguće koristiti kao stočnu ili Ijudsku hranu. Za radne mikroorganizme odabrali smo kvasce iz roda Candida, jer u našoj z’emlji postoji dozvola za korišćenje kvasaca iz ovog roda za ishranu.

2. Materijal i metode rada

2.1. Uzorci otpadne vode

Za ova ispitivanja korišćena je otpadna voda od močenja kukuruza i glutenova otpadna voda, koje nastaju u pogonu za proizvodnju skroba „Jabuka“.

Parametri zagadjenosti otpadnih vođa utvrdjeni su standardnim metodama za analizu otpađnih vođa (Apha, 1971).

Na otpadnim vođama vršene su i analize potrebne za utvrdjivanje podobnosti otpadnih voda za gajenje mikroorganizama. Konceniracija redukujućih šećera odredjivana je po metodi LuffSchooria (Pazarinčević J. i sar. 1964), sadržaj belančevina preko sadržaja azota po metodi Kjeldahla (Pazarinčević J. i sar. 1964), sadržaj fosfora fotometrijski (Michelsen 1957). Aminokiselinska analiza vršena je na amino-analizatoru tipa „Backman“ M-12 7.

2.2. Selekcija mikroorganizma

Otpadne vode su testirane sledećim vrstama kvasaca iz roda Canđiđa: C.Lipolytica, C.Tropicalis, C.Utilis i združenom kulturom CJipolytica-C.utilis. Selekcija najpodobnijeg od nabrojanih kvasaca vršena je u laboratorijskim uslovima.

Priprema otpadne vode kao podloge za gajenje kvasaca sastojala se iz sterilizacije otpadne vode u autoklavu na 121°C u trajanju 15 minuta i podešavanju pH na 5. Faktori rasta, tj. izvori N i P nisu dodavali jer je sastav otpadne vode pokazao da su prisutni u dovoljnoj količini. Ovako pripremljena otpađna vođa razlivana je u erienmajere od 250 ml (100 ml po erienmajeru) i potom inokulisana gore naveđenim kvascima. Erienmajeri su inkubirani u termostatu na 30°C i odredjivan je porast kvasca nakon 3 i 4 đana inkubacije merenjem vlažne mase taloga kvasca nakon cenirifugiranja 10 ml sadržaja erienmajera (T —15 min,VL = 3600°/min).

2.3. Ispitivanja u laboratorijskom fermentoru

Ispitivanja su vršena u laboratorijskom fermentoru Chemap-AG, radne zapremine 10 1. Kao radni mikroorganizam korišćen je kvasac C.lipolytica koji je dab najbolje rezultate u predhodnim laboratorijskim ispitivanjima. Umnožavanje kvasca vršeno je dolivnim postupkom u trajanju od 8h. U fermentoru su ođržavani konstantni uslovi: t=30°C, pH=5 i obezbedjena je intenzivna aeracija i mešanje.

Analiziran je porast mase kvasca i opadanje sadržaja šećera u toku vremena. Nakon fermentacije izvršena je separacija kvasca i njegova analiza.

3. Rezultati i diskusija rezultata

3.1. Analize otpadnih voda

Karakteristike zagadjenosti otpadne vode od močenj-a kukuruza i glutenove otpadne vode prikazane su u tabeli br.l. U tabeli br. 2, prikazani su rezultati posebnih analiza sastava ovih otpadnih voda koje su vršene radi utvrdjivanja podobnosti ovih otpadnih voda za gajenje kvasaca.

Tabela br. 1. Analize zagadjenosti otpadne vode od močenja kukuruza i glutenove otpadne vode

Izostavljeno iz prikaza

• Parametar Otpadna voda od močenja. kukuruza
  Protok 13,5 m3 /h
  Vidljiva boja mrko-žuta, oker
  Mutnoća 210 ntu
  Suspendovane materiie 550 mg/l
  Miris jak na SO2
  Reakcija pH 4 ,0
  Temperatura vode (pri zahvataniu) 45-47°C
  Rastvorene materije (105 °C) 62.000 mg/l
  Žareni ostatak (550°C) 13.000 mg/l
  Amonijum jon 785 mg/l
  Utrošak KMnO4 8.500 mg/l
  hpk (bihr.) 52.000 mg/l
  BPK5 (20°C) 28.000 mg/l
• Parametar Glutenova otpadna voda
  Protok 19,5 m3/h
  Vidljiva boja bezboj.do sv.žuta
  Mutnoća bistra
  Suspendovane materiie 3 7 ma/1
  Miris nepriiatan
  Reakcija pH 4 ,0
  Temperatura vode (pri zahvataniu) 35°C
  Rastvorene materije (105 °C) 10.000 mg/l
  Žareni ostatak (550°C) 2.700 mg/l
  Amonijum jon 150 mg/l
  Utrošak KMnO4 3.100 mg/l
  hpk (bihr.) 9.500 mg/l
  BPK5 (20°C) 4.500 mg/l

Tabela br. 2. Analize sastava otpadnih voda od močenja kukuruza i glutenove otpadne vođe

Izostavljeno iz prikaza

• Parametar Otpadna voda od močenja kukuruza %
  Suva materija 6,2
  Pepeo 21,9 (na S.M.)
  Belančevine 39 ,2 (na S.M.)
  Redukujući šećeri 6,2 (na S.M.)
  Fosfor 18 (na pepeo)
• Parametar Glutenova otpadna vođa %
  Suva materija 1,02
  Pepeo 27 (na S.MJ
  Belančevine 48,5(na S.M)
  Redukujući šećeri 4,5(na S.M)
  Fosfor 15 (na pepeo)

3.2. Izbor rađnog mikroorganizma

U tabeli br. 3, prikazani su rezultati mase porasta testiranih kultura kvasaca na otpadnoj vođi od močenja kukuruza posle 3 i 4 dana inkubacije. U istoj tabeli prikazan je i porast pH vrednosti u toku inkubacije kao i procenat redukcije BPK5 vrednosti nakon 4 dana inkubacije. U tabeli br. 4, prikazani su rezultati istih ispitivanja na glutenovoj otpadnoj vodi.

Tabela br. 3. Rast kvasaca na otpadnoj vodi od močenja kukuruza (pH=5, t=30°C)

Izostavljeno iz prikaza

• Kultura kvasca S.M. taloga kv t = 3 dana g/i
  1. C. lipolytica 6,68
  2. C.utilis 3,71
  3. C.trcpicalis 3,49
  4 . Združena kultura 2 5,17
  Kultura kvasca t=3dana
  1. C. lipolytica 5,8
  2. C.utilis 5,5
  3. C.trcpicalis 5,5
  4 . Združena kultura 5,5
• Kultura kvasca S.M. taloga kv 4 dana g/i
  1. C. lipolytica 7,05
  2. C.utilis 4,22
  3. C.trcpicalis 3,85
  4 . Združena kultura 7,01
• Kultura kvasca pH t=4 dana
  1. C. lipolytica 6,0
  2. C.utilis 5,5
  3. C.trcpicalis 5,5
  4 . Združena kultura 6,0
• Kultura kvasca Preostala
  BPK5 t = 4 dana (mg/l)
  1. C. lipolytica 22.900
  2. C.utilis 25 .000
  3. C.trcpicalis 25.300
  4 . Združena kultura 22.950
• Kultura kvasca % redukcije BPKC5
  1. C. lipolytica 18,2
  2. C.utilis 10,8
  3. C.trcpicalis 10,7
  4 . Združena kultura 18,1

Tabela br. 4. Rast kvasaca na glutenovoj otpadnoj vodi (pH=5, t=30°C)

Izostavljeno iz prikaza

• Kultura kvasca S.M. taloga kv t=3 dana g/l
  1. C.lipolytica 3,18
  2. C.utilis 1,49
  3. C.trcpicalis 1,41
  4 združena kult. 1 i 2 2,35
• Kultura kvasca pH r=3dana
  1. C.lipolytica 6,3
  2. C.utilis 6,0
  3. C.trcpicalis 6,0
  4 združena kult. 1 i 2 6,3
• Kultura kvasca S.M. taloga kv t=4 dana g/l
  1. C.lipolytica 3,34
  2. C.utilis 1,92
  3. C.trcpicalis 1,65
  4 združena kult. 1 i 2 2,85
• Kultura kvasca pH t = 4dana
  1. C.lipolytica 6,8
  2. C.utilis 6,0
  3. C.trcpicalis 6,0
  4 združena kult. 1 i 2 6,8
• Kultura kvasca Preostala
  bpk5 t =4 dana (mg/l)
  1. C.lipolytica 2.160

2. C.utilis 3.150

3. C.trcpicalis 3.350
4 združena kult. 1 i 2 2.500

• Kultura kvasca % redukcije bpk5
  1. C.lipolytica 52,0
  2. C.utilis 30,0
  3. C.trcpicalis 25,6
  4 združena kult. 1 i 2 44,4

 

Najbolji porast na obe vrste otpadnih voda ostvarila je vrsta kvasca C. lipolytica. Ova vrsta kvasca ostvaruje i najveći porast pH vrednosti na ovim otpadnim vodama, što ukazuje da najbolje asimilira organske kiseline prisutne u otpadnim vodama. Maksimalno postignuta redukciia BPK5 vrednosti je kod otpadne vode močenja kukuruza svega 18,2% što ne zadovoljava redukciju ekvivalentnu prvom stepenu biološke obrade. Kod glutenove otpadne vode redukcija BPK5 vrednosti postignuta sa kvascem C. lipolytica je 52%, što znači da bi ova otpadna voda nakon izdvajanja kvasca mogla biti podvrgnuta drugom stepenu biološke obrade, čime bi se njena zagadjenost smanjila do dozvoljene vrednosti koju je moguće ispuštati u kanalizaciju ili prirodni recipijent.

3.3. Rezultati ispitivanja u laboratorijskom fermentoru

U tabeli br. 5, prikazani su rezultati porasta mase kvasca C. lipolytica i opadanja konceniracije redukujućih šećera u toku osmočasovne fermentacije otpadne vode od močenja kukuruza dolivnim postupkom.

Tabela br. 5. Porast mase kvasca C. lipolytica i opađanje konc. redukujućih šećera u toku fermentacije otpadnih vođa od močenja kukuruza u laboratorijskom fermentoru (t=30°C, pH=5, intenzivna aeracija i mešanje)

Izostavljeno iz prikaza

• Vreme (h) Masa S.S. taloga kvasca (g/l)
  0 5,14
  2 7,02
  4 8,90
• Vreme (h) Konc. redukc. šećera (g/l)
  0 3,72
  2 2,28
  4 0,48
• Vreme (h) Ukupno S.S. taloga kvasca u fermentoru (a)
  0 18,02
  2 24,57
  4 31,47
• Vreme (h) Ukupna masa red. šećera u ferment. (a)
  0 13,02
  2 7,98
  4 1,46
• Dolivanje, 1,5 1 podloge (polazna kol. podloge 3,5 1)
  6
  8,45
  0,42
  42,23
  2,11
• Dolivanje, 1,5 1 podloge
  8
  8,20
  0,41
  53,35
  2,75

U toku osmočasovne fermentacije otpadne vođe od močenja ostvaren je sumarni porast biomase kvasca od 35,3g suve supstance kvasca C. lipolytica na ukupnu zapreminu otpadne vode u fermentoru od 6,5 Ijt. Redukcija BPK5 vrednosti koja se ostvari u toku osmočasovne fermentacije dolivnim postupkom iznosi 14,3% početne BPK5 vrednosti.

4. Zaključak

Ispitivanja vršena na otpadnim vodama skrobare „Jabuka“ pokazala su da je od četiri izabrane vrste iz roda Candida najbolje rezultate porasta dala vrsta kvasca C. lipolytica. Dobijena kvaščeva biomasa sadrži 45,9% belančevina i sadrži gotovo sve esencijalne amino kiseline. Ostvarena redukcija BPK5 vrednosti na glutenovoj otpadnoj vodi nakon izdvajanja kvaščeve biomase u laboratorijskim uslovima iznosi 52%, što znači da bi ova otpadna voda nakon ovakvog tretmana mogla da se uključi u drugi stepen biološke obrade. Redukcija BPK5 vrednosti ostvarena na otpadnoj vodi od močenja kukuruza je relativno mala i ne zadovoIjava nivo prečišćavanja koji se ostvari prvim stepenom biološke obrade otpadnih voda. U konkretnom slučaju, izabranim mikroorganizmom C. lipolytica imalo bi smisla tretirati samo glutenovu otpadnu vodu, medjutim dalja ispitivanja bi trebalo usmeriti i na širu selekciju radnog mikroorganizma.