食品工业能耗及废弃物两题有待解决食品工业编辑部

1.食品生产能耗食品生产的耗水主要是用于配料(包括糖蜜的稀释)，液化、糖化、接种、发酵、蒸馏、浓缩、结晶工艺的冷却，原料、中间产品、设备、反应器、包装容器、管道的洗涤，车间的冲洗，锅炉房用水生产蒸汽，及制备纯水。酒精、白酒、味精、柠檬酸、制糖、罐头、酵母、酶制剂、淀粉糖、浓缩饮料等行业生产每吨产品的取水量(30立方米以上)较大，主要原因是上述大部分产品有发酵工艺(液化、糖化、发酵等)，需耗用大量冷却水，另一个原因是这些产品采用的主要单元操作，如：蒸馏、多效蒸发、分离、结晶等也将耗用大量冷却水和洗涤水。食品工业年耗用100亿立方米水，其中40亿立方米是可以回收的冷却水(冷凝水)、低污染水，目前，其回用率仅为40%。食品生产单元操作基本上都涉及到电气装置与设备，如：搅拌器、电机、泵、空压机组、制冷机组、照明设备等，同装置与设备在同一工艺下电耗会有差别，主要是电气装置与设备的先进与落后，以及是否采用变频调速技术。当然，耗电量还与生产工艺有关。食品生产工艺涉及到料液与中间产品的加热、液化、糖化、浓缩、蒸馏、结晶、干燥、脱气、灭菌等工艺，均需消耗大量蒸汽维持一定温度进行单元操作。生产每吨白酒、味精、柠檬酸、酵母、酶制剂、食糖、淀粉(淀粉糖)、浓缩果蔬汁等产品耗汽量均超过5吨，特别是生产每吨清香型、浓香型、酱香型白酒耗汽分别为7吨、14吨、21吨;生产一吨味精、酶制剂、酵母耗汽均在12吨以上，主要是这些产品的生产工艺有液化、糖化、蒸馏、浓缩、结晶、干燥单元操作。应着重指出的是，大部分行业食品生产汽耗占其综合能耗的80%以上，因此除关心蒸汽消耗外，还应关注二次蒸汽(各种料液加热与蒸发时产生的蒸汽，也称低压蒸汽、乏汽、汁气)汽化热回收利用工艺、回收率、经济效益是至关重要的。二次蒸汽回收利用率与经济效益应是节能重点，它反映了节约能耗、水耗的潜力。目前，食品工业二次蒸汽回收率仅为30%左右。2.食品生产的固体废弃物该工业是以谷物、薯类、农副产品为主要原料，只是利用其中的淀粉、果肉、禽肉或其他需要的部分，其余部分(蛋白、脂肪、纤维渣、水果渣、禽肉类和水产类的下脚料等)也是可以利用的，如玉米、小麦等淀粉质原料，除淀粉以外的其他成分是不被微生物发酵所利用，为提高原料的经济效益，可将玉米和小麦先分离出胚芽(可提取食用油)、蛋白、纤维和麸皮、谷朊蛋白副产品后，再用淀粉乳发酵生产酒精、味精、淀粉糖、柠檬酸、氨基酸等产品。食品工业年耗用玉米5000万吨，除生产淀粉3250万吨外，可联产玉米油150万吨、蛋白粉200万吨、蛋白饲料1300万吨，副产品价值达700亿元。同样，大豆生产传统方式是以生产大豆制品、大豆蛋白、大豆油为主，加工形式单一，大豆资源未能得到合理的利用，食品工业在年耗用大豆6000万吨(大部分进口)生产1000万吨大豆油的基础上，可生产270万吨大豆膳食纤维、24万吨浓缩磷脂、60万吨分离蛋白与大豆肽、0.72万吨大豆皂苷、0.6万吨大豆异黄酮、4600万吨饲料等产品，主副产品总价值达5000亿元。食品生产废渣水，主要来自处理原料后剩下的废渣，如：玉米芯、甘蔗渣、甜菜粕、大米渣、玉米浆渣、纤维渣、葡萄皮渣、水果渣、薯干渣、畜禽类下脚料、农副产品废弃物;分离与提取主要产品后的废母液与废糟，如各种酒糟、味精与氨基酸发酵废母液、柠檬酸中和废母液等。这些废渣水含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素、糖类及多种微量元素，可生产饲料、饲料酵母、饲料添加剂、生化产品，还可提取与生产其他食品和食品添加剂。就啤酒、葡萄酒、畜禽、水产品生产的废弃物，就可副产50种以上产品，如能将食品生产废弃物全部利用，则可副产400种左右综合利用产品。食品工业的固体废弃物综合利用率如能达到90%左右，则综合利用产品总产值应达到4万亿元以上。目前食品生产企业的废弃物限于投资、技术、设备、管理、销售等原因，粮薯渣、农副产品渣只是简单的用于生产饲料、燃料、肥料，小型企业将食品与发酵废渣任意堆积，较多中型企业将废渣(含有大量水)廉价出售给周围农村，直接作饲料或肥料，贮存与运输带来了问题。利用好的是大型企业，也只是将废渣水分离与干燥生产各种饲料、肥料产品，较少地生产经济价值高的生化产品与食品添加剂。可见，食品工业的节能减排和食品工业发展一样，具有很大的潜力。一方面是食品加工技术必然造成的浪费和污染；另一方面是压力和社会责任，食品加工企业必须在加快发展的同时，兼顾能耗和污染。未来，食品加工行业也会朝着节能、环保的技术方向发展。

食品工业能耗及废弃物两题有待解决

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导读：我国食品工业经过20多年的发展，已成为国民经济第二大支柱产业，2013年全国食品工业总产值为10.4万亿元，已达到“食品工业十二五发展规划”提出的2015年目标。中国食品工业发展迅速，但发展中存在的问题不容忽视，每年因食品加工而带来的资源损耗和污染该怎么解决，是食品加工企业急需面对的问题。食品工业按《国民经济行业分类》(GB/T4754-2002)，应由农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业三大类42种小类行业组成。全国规模以上食品企业35000家(总数200万家)，采用450种粮食与农副产品原料，年耗用水100亿立方米、耗电2500亿度、消耗2.8亿吨煤(能耗折合标煤2.33亿吨)，采用200多个生产工艺，生产三、四千种产品，2013年食品总产量达到11亿吨。该工业年排放废水总量为50亿立方米、排出有机物2000万吨，产生食品加工废弃物4亿吨。

我国食品工业各行业平均规模小，大中型企业偏少，规模化、集约化水平低，“小、散、低”的格局较普遍，小、微型企业和小作坊占全工业的90%；食品生产的原料与固体废弃物综合利用程度低;生产粗放，工艺较落后，产品收得率不高，能耗高;废水排放量大，污染负荷高，污染较为严重。这些问题充分说明食品工业的节能减排任务艰巨、困难多，但是潜力也大。食品生产节能是指传统生产采用新工艺后，生产每吨产品减少的水耗(包括取水和循环用水)、电耗、蒸汽消耗，以及按国家将节约的水电气量折算成综合能耗的标煤量;减排是指生产使用新技术后，生产每吨产品降低的废水、废气、废弃物的量与污染负荷。一般来说，食品生产企业的燃煤与燃气锅炉产生的废气、厂界噪声、恶臭污染物经治理能达到国家的标准，食品生产的主要污染源是废水与固体废弃物，因此减排包括改进生产工艺提高产品收得率，将低污染水回用于生产工艺、固体废弃物生产综合利用产品、综合废水处理后达标排放。食品工业行业多、产品杂，尚有200多种生产工艺，但就工艺来说主要是“发酵生产”和“食品加工”两大类，即以淀粉质为主要原料(玉米、薯干、高粱、小麦、大米、木薯)，经粉碎、液化、冷却、糖化、接种、发酵、分离、提取工艺，生产酒类与发酵产品;以农副产品(粮食、水果、蔬菜、畜禽、水产品)为主要原料经预处理、洗涤、加工、分离与提取、灭菌、包装工艺，生产食品产品。“发酵生产”和“食品加工”的能耗与污染物排放主要是涉及到粉碎(切碎)、配料、加热、液化、糖化、冷却(冷凝)、接种、发酵、浓缩、分离(离交、萃取、结晶、沉淀、膜过滤)、蒸馏、烫煮、干燥、洗涤、搅拌、混合、脱气、均质、灭菌、包装等20个单元操作。以食品添加剂生产为例，按其功能划分尽管有23个类别、2400个品种，工艺与能耗差别大，但生产的单元操作就是上述20个。