Συμβατικές ή καινοτόμες τεχνολογίες για την ανάκτηση αποβλήτων της βιομηχανίας τροφίμων;
Τα τελευταία χρόνια, οι ερευνητές αντιμετωπίζουν τα απόβλητα της βιομηχανίας τροφίμων ως πηγή πολύτιμων συστατικών, π.χ. εδώδιμες ίνες, φλαβονοειδή, πολυφαινόλες, γλυκοζίτες, ανθοκυάνες, πρωτεΐνες, ένζυμα, κ.ά.
Αυτή η τάση καλλιεργήθηκε από τις παρούσες μεθοδολογίες επεξεργασίας που επιτρέπουν την ανάκτηση πολύτιμων συστατικών και την επαναχρησιμοποίηση τους στην τροφική αλυσίδα ως πρόσθετα τροφίμων ή συμπληρώματα διατροφής. Ωστόσο, τα τυποποιημένα προϊόντα που προέρχονται από τις παραπάνω πηγές είναι ελάχιστα συγκριτικά με τον αριθμό των αντίστοιχων ερευνών και των πατενταρισμένων μεθοδολογιών που έχουν κατοχυρωθεί. Ποιά είναι λοιπόν τα εμπόδια για την πλήρη εμπορευματοποίησή τους;
Η απάντηση δεν είναι απλή καθώς σχετίζεται με πολλαπλές παραμέτρους των εφαρμοζόμενων τεχνολογιών. Για παράδειγμα, πολλές φορές η ενεργειακή απόδοση των συμβατικών τεχνικών δεν είναι υψηλή και το αντίστοιχο κόστος δεν είναι αρκετά χαμηλό για την ανάκτηση συστατικών που βρίσκονται σε χαμηλές συγκεντρώσεις στα παραπροϊόντα τροφίμων (τα επεξεργασμένα τρόφιμα περιέχουν πολύ μεγαλύτερες συγκεντρώσεις αυτών). Εξάλλου, οι παραδοσιακές θερμικές διεργασίες (π.χ. η συμπύκνωση, η αποξήρανση κλπ) μπορεί να προκαλέσουν ενζυματική ή μη-ενζυματική αλλοίωση των επιθυμητών συστατικών και των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών τους, καθώς επίσης και απώλεια της λειτουργικότητας του τελικού προϊόντος. Σε πολλές περιπτώσεις δε, η εκχύλιση των συστατικών περιορίζεται εξαιτίας της χρησιμοποίησης οργανικών, μη εδώδιμων διαλυτών. Εξάλλου, κάποια ανακτώμενα συστατικά (π.χ. τα αντιοξειδωτικά) μπορεί να αλλοιωθούν στο ράφι λόγω της μη επαρκούς ενθυλάκωσης του τελικού προϊόντος. Ένα άλλο μεγάλο πρόβλημα είναι το γεγονός ότι οι καταναλωτές είναι και θα είναι πάντα δύσπιστοι για την ασφάλεια προϊόντων που προέρχονται από παραπροϊόντα της βιομηχανίας τροφίμων.
Οι πιο σημαντικοί παράμετροι για την εμπορευματοποίηση διεργασιών ανάκτησης είναι η απόδοση των εφαρμοζόμενων τεχνολογιών, τα εμπόδια κατά την κλιμάκωση της διεργασίας και η ασφάλεια των τελικών προϊόντων. Εξάλλου, η βελτίωση της απόδοσης των διεργασιών στις μέρες μας εστιάζεται στην ελαχιστοποίηση του κόστους. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μειώνοντας τα στάδια επεξεργασίας, περιορίζοντας τη συνολική κατανάλωση ενέργειας και βελτιώνοντας τη σχεδίαση των γραμμών παραγωγής.
Οι καινοτόμες και κατά βάση μη θερμικές τεχνολογίες (π.χ. αποξήρανση με ραδιοσυχνότητες, ηλεκτρο-οσμωτική αφυδάτωση, επεξεργασία με ψυχρό πλάσμα, υψηλή υδροστατική συμπίεση, υπέρηχοι, αποκόλληση με λέιζερ, ηλεκτρική εκκένωση υψηλής τάσης, παλμικά ηλεκτρικά πεδία, νανοενθυλάκωση κλπ) υπόσχονται να ξεπεράσουν τα εμπόδια των συμβατικών τεχνικών, προσφέροντας:
(α) αυξημένη απόδοση ανάκτησης,
(β) μειωμένο χρόνο επεξεργασίας,
(γ) βέλτιστη μεταφορά μάζας και θερμότητας
(δ) μείωση του συνολικού κόστους,
(ε) ήπια επεξεργασία,
(στ) έλεγχο της παραγωγής μη-επιθυμητών παραπροϊόντων των αντιδράσεων Maillard,
(ζ) βέλτιστη ενθυλάκωση,
(η) και τέλος βελτιωμένη λειτουργικότητα.
Ωστόσο, παρά τα πλεονεκτήματα, οι παραπάνω καινοτόμες τεχνολογίες δεν βρίσκουν ακόμα εφαρμογή εξαιτίας μίας σειράς μειονεκτημάτων που σχετίζονται κατά βάση με την ασφάλεια των τελικών προϊόντων. Για παράδειγμα, παρόλο που το ψυχρό πλάσμα και τα νανο-ενθυλακωμένα υλικά διαπερνούν τις μεμβράνες των κυττάρων, η βιολογική τους επίδραση σε αυτά δεν έχει ακόμα ερευνηθεί και παραμένει άγνωστη. Άλλες καινοτόμες τεχνολογίες εφαρμόζονται δύσκολα στο πεδίο επειδή απαιτούν υψηλό κόστος επένδυσης και μεγάλη κατανάλωση ενέργειας σε σχέση με την προστιθέμενη αξία που προσδίδουν στις εν λόγω διεργασίες.
Σε κάθε περίπτωση, οι ερευνητές και οι επαγγελματίες της βιομηχανίας τροφίμων θα βρεθούν σύντομα αντιμέτωποι με την προοπτική της εφαρμογής αυτών των τεχνολογιών με τελικό στόχο την βελτίωση της συνολικής απόδοσης. Επιπλέον, οι απαιτήσεις των καταναλωτών και της αγοράς για ειδικά σχεδιασμένα (tailor-made) προϊόντα θα οδηγήσει αργά ή γρήγορα στην αποδοχή των μη θερμικών τεχνολογιών, και κυρίως της νανοτεχνολογίας. Ως εκ τούτου, θα πυροδοτηθεί πάλι η δημόσια συζήτηση για την ασφάλεια των προϊόντων που ανακτώνται από τα απόβλητα της βιομηχανίας τροφίμων και των επιπτώσεων (ευεργετικών ή μη) της ανακύκλωσής τους στην τροφική αλυσίδα. Επιπλέον έρευνα προς αυτήν την κατεύθυνση θα βοηθούσε στην μείωση του λειτουργικού κόστους και θα παρείχε σαφής εκτιμήσεις για την ασφάλεια των τελικών προϊόντων, έτσι ώστε να ικανοποιηθούν και οι απαιτήσεις των καταναλωτών για πιο υγιεινά και νόστιμα τρόφιμα.
Μετάφραση: Κάτια Δασκαλάκη φοιτήτρια του τμήματος Επιστήμη Τροφίμων και Διατροφής του Πανεπιστήμιου Αιγαίου .
Ο Δρ. Γαλανάκης ένας δυναμικός και διεπιστημονικός ερευνητής με πολύπλευρο έργο που εκτείνεται στο πεδίο των τροφίμων, του περιβάλλοντος, της βιομηχανίας και της ακαδημίας. Η έρευνα του στοχεύει κυρίως στον διαχωρισμό και την ανάκτηση λειτουργικών συστατικών από τα παραπροϊόντα της βιομηχανίας τροφίμων, καθώς επίσης και στην επαναχρησιμοποίηση αυτών σε τρόφιμα. Εργάζεται ως Διευθυντής Έρευνας και Καινοτομίας στα Εργαστήρια Γαλανάκης (Χανιά), ενώ είναι συνιδρυτής της spin-off εταιρίας Phenoliv AB (Λούντ, Σουηδία) και συντονιστής του Food Waste Recovery Group του διεθνούς οργανισμού ISEKI Food Association (Βιέννη, Αυστρία). Απασχολείται ως μέλος της συντακτικής ομάδας του Food and Bioproducts Processing και Food Research International (περιοδικό του Καναδικού Ινστιτούτου Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων), ενώ έχει δημοσιεύσει δεκάδες ερευνητικά άρθρα, ανασκοπήσεις και μονογραφίες σε επιστημονικά περιοδικά και διεθνή συνέδρια. Έχει επιμεληθεί την έκδοση δύο βιβλίων με τίτλους Food Waste Recovery: Processing Technologies and Techniques (Academic Press, 2015) και Innovation Strategies in the Food Industry: Tools For Implementation (Academic Press, 2016).
Ακολουθήστε τον Δρ. Γαλανάκη στο Twitter – @CharisGalanakis, το LinkedIn ή το ResearchGate. Συμμετέχετε στην ομάδα δράσης Food Waste Recovery μέσω LinkedIn ή Facebook
