بازیافت آب پنیر، رهیافت مناسب جلوگیری از آسیب های محیط زیست
محورهای موضوعی : مدیریت و تکنولوژی مواد زائد
زهرا کتبه ئی مرادی
1
,
مریم حقیقی خمامی
2
,
حامد کیومرثی
3
,
هوشنگ دهقان زاده
4
,
سعید تمدنی جهرمی
5
1 - مدیر کنترل کیفیت
2 - عضو هیات علمی
3 - کارشناس پژوهشی
4 - عضو هیات علمی مرکز تحقیقات کشاورزی
5 - پژوهشکده اکولوژی خلیج فارس و دریای عمان، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، بندر عباس
کلید واژه: آب پنیر, پساب, بازیافت, سوخت فسیلی, آلودگی های محیط زیستی,
چکیده مقاله :
امروزه با افزایش تولید و گسترش تنوع تولیدات لبنی در کارخانه‌ها و تولید آب‌پنیر، این فرآورده غذایی از اهمیت بالایی برخوردار شده است. آب‌پنیر بخش آبکی جداشده از شیر است که طی مراحل افزودن اسید، حرارت دادن و انعقاد مایه‌پنیر حاصل می‌شود. این مایع زردرنگ حاوی لاکتوز فراوان و ترکیبات معدنی نظیر کلسیم و فسفر است و با توجه به ارزش بیولوژیکی بالای پروتئین این فرآورده جانبی صنعت پنیرسازی نسبت به پروتئین کازئین و تخم‌مرغ، استفاده از آن را به‌عنوان یک منبع غذایی جهت جلوگیری از آلودگی‌های محیط‌زیست حائز اهمیت می‌باشد. همچنین از آب پنیر فرآورده‌هایی نظیر کنسانتره پروتئینی (WPC)، مشتقات پروتئین‌های سرم (لاکتوپراکسیداز، لاکتوفرین)، پروتئین‌های کافتی (کنسانتره‌های پپتیدی) و املاح نظیر نمک‌های کلسیم به‌دست می‌آید. از آنجا که پساب‌های صنعت لبنیات دارای بالاترین میزان آلودگی از جمله مقدار زیادی مواد آلی، ماده ضدعفونی کننده قلیایی و مواد شیمیایی، کربن و نیتروژن هستند باعث افزایش غلظت آمونیوم در گستره‌های آبی شده و با توجه به غنی بودن این ماده از ترکیبات آلی، تقاضاي اکسيژن زيستي (BOD) آب را بالا می‌برند، بنابراین در صورت تخلیه و رهاسازی پساب‌های تصفیه نشده این صنعت در طبیعت بروز مشکلات محیط‌زیستی جدی اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. از طرف دیگر، استفاده روزافزون از سوخت‌های فسیلی به سبب کاهش ذخایر موجود و مشکلات محیط‌زیستی، محققان را به سمت تولید منابع جدید انرژی‌های تجدید‌پذیر ترغیب نموده است و می‌توان بیان کرد که فن‌آوری‌های زیستی جدید، همچون استفاده از آب‌پنیر به‌عنوان راهی به‌منظور تولید سوخت‌های زیستی، باعث کاهش مشکلات محیط‌زیستی دفع این پساب‌ها به طبیعت می‌گردد. امروزه با استفاده از فن‌آوری زیستی از این ترکیبات می‌توان به‌منظور تولید سوخت‌های زیستی ازجمله هیدروژن، متان و اتانول استفاده نمود. تاکنون روش‌ها و آزمون‌های مختلفی برای تولید این منابع سوختی صورت گرفته است که در این مطالعه به بررسی راهکارهای مؤثر به‌منظور بازیافت آب‌پنیر و جلوگیری از آسیب‌های محیط‌زیستی آن پرداخته می‌شود.
Today, with increasing in production and diversity expansion of dairy products in factories and production of whey products, this food product has become very important. Whey is a water-soluble part of milk that is obtained by adding acid, heating, and coagulating the cheese. This yellow liquid contains a lot of lactose and mineral compounds such as calcium and phosphorus, which is important to achieve in order to use as a food source and prevent environmental pollution. Since the wastewaters of the dairy industry have the highest levels of contamination, if the untreated wastewaters of this industry are discharged, serious environmental problems will be inevitable. On the other hand, a reduction in existing reserves and environmental problems followed by increasing use of fossil fuels has prompted researchers to produce new sources of renewable energy, and it can be said that new biological technologies, such as the use of whey as a way to produce biofuels, reduces the environmental problems of dischrging this kind of wastewaters into nature. Today, using biological technology, these compounds can be used to produce biofuels such as hydrogen, methane, and ethanol. So far, various methods and tests have been performed to produce these fuel sources and in this study, the effective strategies for recycling whey and preventing environmental damages are investigated.
1. افضل زاده، ا. (1378). تعیین ارزش غذایی کاه گندم غنی سازی شده با آب پنیر، مجله پژوهش و سازندگی، صفحه 1-8.
2. باقری پیره، ت، احمدزاده قویدل، ر. (1395). بررسی تصفیه پساب صنایع لبنی به کمک روش های بیولوژیک، اولین همایش ملی مدیریت بحران، ایمنی، بهداشت، محیط زیست و توسعه پایدار
3. باوند وندچالی، ا.، ک. جعفری خورشیدی و م. ع. جعفری. (1395). نقش آب پنیر در تغذیه نشخوارکنندگان، نشریه دامداران ایران، صفحه 14-1.
4. حیدرزاده درزی، ح.، س. م. مهدی نوری و م. فرخی. (1395). بررسی فرآیند تولید سوخت های زیستی از پسماند صنایع لبنی، چهارمین همایش ملی شیمی-پتروشیمی و نانو ایران، صفحه 8-1.
5. عبدی، س.، نو. میر و م. دهقان نیری. (1391). بهبود خواص فیزیکی و حسی محصولات لبنی با بهره گیری بهینه از خواص کاری پروتئین های آب پنیر، مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، صفحه 908-897.
6. فرهنودی، ف. (1379). کاربرد فراپالایش در صنایع لبنی،ترجمه مجید دیدری، فرهاد فرهنودی، 285 صفحه.
7. قدرت نما، ا، یلچی، ط. (1384). تعیین ارزش غذایی و مصرف اختیاری کاه عدس غنی شده با آب پنیر و اوره در تغذیه گوسفندان، دومین سمینار پژوهشی گوسفند و بز کشور.
8. قنادزاده گیلانی، ح.، غ. خیاطی، ز. میرنظامی و م. قربانپور. (1390). بررسی گونه های مخمر در تولید اتانول از آب پنیر در فرآیند ناپیوسته در فرمانتور میکس و بیوراکتور ایرلیفت، دومین همایش بیوانرژی ایران، صفحه 8-1.
9. ملایی پروری، م. (1391). خواص فراویژه آب پنیر، دومین سمینار ملی امنیت غذایی، صفحه 4-1.
10. وفایی، م.ر.، ش. کریمی و م. بحیرایی. (1392). زیست دیزل و کاربرد آن به عنوان سوخت جایگزین در جهان،کنگره محیط زیست دانشگاه آزاد ساوه، صفحه 12-1.
11. یگانه، ج.، س. ناظمی، ع. عشایری، ر. عالی و ب. هاشم زاده. (1395). بهینه سازی فرآیند تصفیه فاضلاب صنایع شیر و لبنیات به روش SBR با استفاده از کمک منعقد کننده آهک با تاکید بر کاهش زمان هوادهی، مجله ره آورد سلامت، دوره 2، شماره 2، صفحه 9-1.
12. Ahlam, A., and E. Ahewy. (2016). Whey as a Feed Ingredient for Lactating Cattle, Science International, 12 (1): 1-14.
13. Ali, T., A.H. Hasani and R. Akbar. (2007). Pertomance evaluation of wasterwater treatment plants Tabriz Sahand range of dairy products and solutions to fix it, Quarterly Environmental Science and Technology, 8: 39-46.
14. Alinoradi, F., H. Elham, H. Hojaji, H. Jooyandeh, S. Zehni and M. Jalal. (2016). Whey Proteins:Health benefits and food applications, Journal of International Research in Medical and Pharmaceutical Sciences, 9(2): 63-73.
15. Ashour, E., E.Mohamad, H. AbdEl, M. Alagawany, A. Swelum, A. Osman, M. Islam, M. Saadeldin, M. Abdel-hamid and H. El-sayed. (2019). Use of Whey Protein Concentrates in Broiler Diets, The journal of Applied Poultryy Research, 28 (4): 1078-1080.
16. Bae, T.H., S. Han and T. Tak. (2003). Membrane sequencing batch reactor system for the treatment of dairy industry wastewater, Process Biochemistry, 39 (2): 221-231.
17. Bipasha, D., and Bhattacharjee, S. (2016). Studies on Production of ethanol from cheese ehey using Kluyveromyces marxianus, Materials Today: proceedings, 3 (10): 3253-3257.
18. Chandrajit, V.G.G., and G.A.D.V. Karunasena. (2018). Applications of Whey sa AValuable Ingredient in Food Industry, Journal of Dairy & Veterinary Sciences, 10 (2): 1-14.
19. El-Gohary, F., and A. Tawfik. (2009). Decolorization and COD reduction of disperse and reactive dyes wastewater using chemical-coagulation followed by sequential batch reactor (SBR) process, Desalination, 249 (3): 1159-1164.
20. Gurtekin, E. (2008). Sequencing Batch Reactor for the treatment of wastewater dairy industry zeolite of additional, 1-15.
21. Hadianto,M., and S. Desiyantri. (2014). Optimization of Ethanol Production from Whey Through Fed-batch Fermentation Using Kluyveromyces Maxianus, Energy Procedia, 47: 108-112.
22. Jolanta, B., A. Krolczyk, T. Dawidziuk, E. Janiszewska-Turak and B. Sotowiej. (2016). Use of Whey and Whey Preparations in the Food a Review, Journal Food Nutr. Sci, 66 (3): 157-165.
23. Kanza, Majid Majeed, Aysha Sameen, Muhammad Usman Khan, Mohammad Ali Shariati, Vesna Karapetkovska- Hristova. (2017). Impact of cheese whey protein on growth performance of broiler: an approach of cheese whey utilization in poultry feed,Journal of Microbiology, Biotechnology and Food science (JMBFS).
24. Kenji, O., S. Nakagawa, R. Kanawaku and S. Kawamura. (2019). Ethanol Production from CheeseWhey and Expired Milk by the Brown Rot Fungus Neolentinus Lepideus, journal Fermentayion, 5 (49): 1-18.
25. Monami, D., and S. Kumar Ghosh. (2016). Supply Chain of Bioethanol Production from Whey: A Review, Procedia Environmental Science, 35: 833-846.
26. Mortazavi, A., R. Dezyani, R. Ezzati, H. Arab and R. Azizi. (2007). Production and application of whey in food industry, Ind ed. Tabriz: Parivar press, 30-45.
27. Omil, F., J.M. Garrido, B. Arrojo, R. Mendez. (2003). Anaerobic filter reactor performance for the treatment of complex dairy wastewater at industrial scale, Water Reserch, 37 (17): 4099-4108.
28. Pour Bvdaq, S., and M. Fshmy hope. (2007). Minimizing the sludge in wastewater treatment plants using activated sludge treatment by optimizing the parameters, Environmental Science and Technology, 69: 29-77.
29. Ranganathan, K., C. Sulaxana Kumari, S. Gokul, S. Vijiyalakshmi and N. Shanmugan. (2018). Whey Proteins: A potential ingredient for food industry- A review, Asian J.Dairy and Food Res, 37(4): 283-290.
30. Sooknah, R.D., and A.C. Wilkie. (2004). Nutrient removel by floating aquatic macrophytes cultured in anaerobically digested flushed dairy manure wasterwater, Ecological Engineering, 22 (1): 27-42.
31. Wafik, Sadik., M. Asmaa and A. Halema. (2014). Production of Ethanol from Molasses and Whey Permeate Using Yeasts and Bacterial Strains, International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 3 (3): 1-15.
32. Zhan, X., M.G. Healy and J. Li. (2009). Nitrogen removel from slaughterhouse wastewater in a sequencing batch reactor under controlled low Do Conditions Bioprocess and biosystems engineering, 32 (5): 607-614.