ESR-pajat, Lahti 25.11.2014 Esimerkkejä elintarvikeprosessien sivuvirroista FT Eila Järvenpää, MTT Biotekniikka ja elintarviketutkimus
Jätehierarkia ja jätebiojalostamon tuotteet Jätteen muodostumisen ehkäiseminen/ vähentäminen Uudelleenkäyttö Kierrätys Prosessointi, ml. Bioenergiantuotanto Polttaminen (tuhka) Hävittäminen (kaatopaikka) Farmaseuttiset yhdisteet Elintarvikkeiden ainesosat (erit. funktionaaliset) Rehujen ainesosat Muun teollisuuden raakaaine (foss. korv.) Energia (foss. korv.) Ravinteet Hinta keskimäärin /kg
Raaka-aine Alkutuotantopaikkaan jäävät, esim. vaurioituneet, pilaantuneet, esikäsitt. sivujakeet Raaka-ainevarastointi (tuore) Lajittelu- ja paloittelutähteet, pilaantuneet, vanhentuneet T e o l l i s e t t o i m i j a t Prosessointi, tuorekäsittelyt Vastaanottolajittelu sekä lajittelu- ja paloittelutähteet Pakkausvaihe Pakkaus/tuotevaihdon välijakeet, pakkausvirhe-sivujakeet Rikkoontuneet pakkaukset, väärin varastoitu- hävikki Varastointi (tuore- tai tuote-, tukku-) SK-myyntipiste (tukku) Prosessointi, elintarvikkeiden valmistus Lajittelu- ja paloittelutähteet prosessin läpikäynyt hylky -sivujakeet Vaurioituneet, mikrobiologisesti pilaantuneet, myyntiajan ohittaneet Kuumennetuista tai pakastetuista tuotteista rikkoontuneet pakkaukset, väärin varastoitu VK-myyntipiste, tori Vaurioituneet, mikrobiologisesti pilaantuneet Hyllyiän/myyntiajan ohittaneet Pääasiassa tuoretuotteita, kuumennetuista pakatuista tuotteista melko vähän Ruuaksi valmistus/sk Vaurioituneet, pilaantuneet Kuorinta- yms. lajittelujäte Hyllyiän ohittaneet Kuumennetut tuotteet (ylijäämäruoka) Kuluttaja Kuorinta- yms. lajittelujäte Myyntiajan ohittaneet Kuumennetut tuotteet (ylijäämäruoka)
Jalostusprosessin eri vaiheissa erilaisia sivuvirtoja: mihin sivuvirta kelpaa? Elintarvikekelpoiset edelleen ravinnoksi ihmisille ja eläimille vai sittenkin maanparannevalmisteiksi? Tarvittavat teknologiat ravinto- ja rehukäyttöön esim. elintarvike-, rehu- ja bioprosessointitekniikat Lainsäädäntö ohjaa sekä käyttötapaa että vaatii prosessoinnin jälkeen tiettyjä laatukriteerejä (esim. rehuvalmiste vs. lannoite) Mikrobiologinen laatu, muu pilaantuminen esim. hapettunut öljy, itsekseen fermentoitunut kasvismassa Kuumennettu/kuivattu/säilötty vai ei? säilyminen logistiikkaketjussa jatkojalostuspaikkaan säilömisen kustannukset ja vaikutukset jatkoprosesseihin
Elintarvikejätteen hyötykomponentteja on monenlaisia erotusprosessitkin moninaisia Makrot: Proteiinit ja peptidit (elintarvike/rehu) Kuidut (elintarvike/rehu ja erilaiset rakenteet/komposiitit) Rasvat ja öljyt (ravinto tai energia) Sokeripolymeerit (ravinto tai energia) Mikrot: Väri-, aromi- ja flavoriaineet Antioksidantit, vitamiinit jne. mikroravintoaineet Mineraalit erityisesti Ca, P, N lannoitteet Sekundäärimetaboliitit muiden teollisten prosessien lähtöaineiksi (esim. erikoiset sokerit, orgaaniset hapot, N-yhdisteet, )
Lähde: Tuomo Tupasela, MTT IKI Peru 2012
MARKKINAT - hinta - kilpailijat - kysyntä/ tarjonta TUOTE / FRAKTIO - laatu - ominaisuudet - käyttötavat RAAKA-AINE - koostumus - ominaisuudet - saatavuus - hinta PROSESSIT - vaihtoehdot - paikka - toimija - käyttökustannukset Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 24.11.2014 7
Esim. teollisista elintarvikesivuvirroista Maidonjalostus, kananmunapakkaamot ja - tuotevalmistus Liha- ja kalasivuvirrat raaka-aineiden käsittelystä: teurastamot, lihanleikkaus & kalanperkaamot Tärkkelysteollisuuden sivuvirrat ja viljapohjaisten tuotteiden sivuvirrat Ravinteiden kierrätys kasvisten jalostuksen sivuvirroista Hyötykomponenttien erottaminen marja/hedelmäsivuvirroista
Liha/kalaraaka-aineiden käsittelyn sivuvirrat (soveltuvin osin myös maito ja kanmun) Rasvan erotus ravintoaineet, biomuovien jne. raakaaineet, biodiesel Luiden / ruotojen puhdistus Ca, P Kalan nahka Veri Lihas-/luukalvot orgaaniset yhdisteet Proteiinit, proteiinihydrolysaatit toiminnalliset proteiinit, bioaktiiviset proteiinit ja peptidit, N-yhdisteet
Viljasivuvirrat ja muut tärkkelys/kuitu/proteiinisivuvirrat Rehukäyttö ilmeinen sovellus jalostusasteen nosto? Soveltuvat hyvin biopolttoaineiden valmistukseen, nyt tuotannollisessa käytössä biokaasu & bioetanoli Proteiinien erottaminen tärkkelys/kuitujakeesta? Soveltuisivat muuhunkin bioprosessointiin, kun sivuvirta on hyvä kasvualusta mikrobeille: bakteerit, hiivat, homeet mikrobiperäiset orgaaniset yhdisteet jatkojalostettavaksi muille teollisuuden aloille (hienokemikaalit)
Lähde: Sivuhyöty, MTT RaKi hanke 2015-16 Esim. kasvisten jalostuksen sivuvirroista Kasvisten pesu- ja lajitteluprosessit: *Multainen kasvisjäte Elintarviketuotantoprosessien sivujakeet: * Kuorimot (kypsentämätön) * Teollisuus (ryöpätty/kypsennetty) murskaus /hienontaminen mekaaninen vedenpoisto kuivaus fermentointi rumpukompostointi säilöntä mädätys (biokaasu) pelletöinti/rakeistus murskaus/ hienontaminen mekaaninen vedenpoisto fermentointi happosäilöntä (rehu) säilöntä rumpukompostointi kuumennus / kuivaus pyrolyysi pelletöinti/rakeistus (Koostaminen/ formulointi) Maanparannusaine/lannoitevalmiste (Koostaminen/formulointi) Ravinnepitoinen neste Rehu Teollisuuden erotusprosessit ravinnekoostumus viljelykokeet hyötykäyttömahdollisuudet ravintosisältö soveltuvuus rehukäyttöön
Kasvisnäyte 3.2012 Kasvissivuvirta Kuiva-aine < 10% Kuitu: liukoinen n.1%, liukenematon n. 2% Sokerit: n. 5% Jauhaminen, veden ja öljyn lisäys Uutto alhaisessa lämpötilassa Sakka 1/2 Sakka 1/2 + vettä Pastörointi/lyhyt keitto Entsyymiavusteinen uutto Linkous/suodatus Vesi + öljy Seos Linkous/ suodatus Sakka Suodos, jossa liukoisia aineita, ja liukoinen kuitu Sakka /kakku jossa liukenematon kuitu
Lähde: Nora Pap, MTT IKI Peru 2012
MTT Agrifood Research Finland 11/24/2014 14