The use of agrarian and industrial waste as raw materials for re-use in industry – a review

• Autorzy: Lasoń-Rydel Magdalena , Niculescu Mihaela Doina , Ławińska Katarzyna , Sieczyńska Katarzyna , Krępska Małgorzata , Olejnik Tomasz P.

Identyfikatory

DOI

10.57636/67.2022.1.13

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie odpadów rolniczych i przemysłowych jako surowców do ponownego wykorzystania w przemyśle – przegląd

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

According to data from the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), it is estimated that as much as 45% of food produced is wasted, which accounts for over 1.3 billion tons of food produced worldwide annually. This means that more than 30% of edible food is lost. Due to the complexity of the food chain - its multi-stage nature and complicated organizational structure - the process of managing the rational flow and management of food is a major challenge. The identification of effective solutions using valuable food ingredients constituting industrial or consumer waste concerns all participants in food supply chains, from the agricultural and industrial sectors to retailers and consumers. A number of solutions can be implemented to properly manage and prioritize food waste in a manner similar to the waste management hierarchy. The first steps of the coming change focus on changing the social awareness of the management and better use of food. Today's technologies allow the use of food waste in the production of biofuels or biomaterials. The next steps involve recirculating nutrients from food. The last and least desirable options are incineration and landfilling.

PL

Według danych Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) szacuje się, że aż 45% wyprodukowanej żywności jest marnowane co stanowi ponad 1,3 mld ton rocznie produkowanej żywności na całym świecie. Oznacza to, że ponad 30% żywności nadającej się do spożycia jest tracone. Ze względu na złożoność łańcucha żywnościowego - jego wieloetapowość i skomplikowaną strukturę organizacyjną - proces zarządzania racjonalnym przepływem i zagospodarowaniem żywności, jest dużym wyzwaniem. Identyfikacja efektywnych rozwiązań wykorzystujących cenne składniki żywności stanowiące odpad przemysłowy czy konsumencki dotyczy wszystkich uczestników łańcuchów dostaw żywności, od sektora rolnictwa i przemysłu do detalistów i konsumentów. Szereg rozwiązań można wdrożyć w zakresie właściwego gospodarowania odpadami spożywczymi oraz uszeregowania ich pod względem ważności w sposób podobny do hierarchii gospodarowania odpadami. Pierwsze kroki nadchodzącej zmiany koncentrują się na przemianie społecznej świadomości gospodarowania i lepszego wykorzystania żywności. Dzisiejsze technologie pozwalają na wykorzystanie odpadów żywnościowych w produkcji biopaliw lub biomateriałów. Dalsze kroki przewidują powrót do obiegu składników odżywczych z żywności. Ostatnimi opcjami są spalanie i składowanie.

Słowa kluczowe

EN

food waste; waste generation; waste prevention; biorefinery; biofuels; bioproduct; tanning waste

PL

odpady spożywcze; wytwarzanie odpadów; zapobieganie powstawaniu odpadów; biorafineria; biopaliwa; bioprodukt; odpady garbarskie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Jakość Wyrobów
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 67
• Strony: 170--182
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Lasoń-Rydel Magdalena

• Łukasiewicz – Lodz Institute of Technology, Poland
• Faculty of Biotechnology and Food Science, Technical University of Lodz, Poland

autor

Niculescu Mihaela Doina

• National Research and Development Institute for Textile and Leather, Romania

autor

Ławińska Katarzyna

• Łukasiewicz – Lodz Institute of Technology, Poland

autor

Sieczyńska Katarzyna

• Łukasiewicz – Lodz Institute of Technology, Poland

autor

Krępska Małgorzata

• Łukasiewicz – Lodz Institute of Technology, Poland

autor

Olejnik Tomasz P.

• Faculty of Biotechnology and Food Science, Technical University of Lodz, Poland

Bibliografia

• [1] Kuboszek A., Milewska E.: Gospodarka o obiegu zamkniętym drogą do zrównoważonego rozwoju, Systemy wspomagania w inżynierii produkcji, Jakość, Bezpieczeństwo, Środowisko, 6, 2017.
• [2] Kopeć M., Gondek K., Mierzwa – Hersztek M.: Gospodarka o obiegu zamkniętym w kontekście strat i marnowania żywności, Polish Journal for Sustainable Development T. 22, cz. 2, 2018, str. 51–58.
• [3] Ziolkowska J.R.: Economic and Environmental Costs of Agricultural Food Losses and Waste in the US. Int. J. Food Eng. 2017.
• [4] Bilali H.E., El Bilali H.: Research on food losses and waste in North Africa, North Africa Journal Food Natural Research, 2018, 2, str. 51–57.
• [5] Hoehn D., Laso J., Cristóbal J., Ruiz-Salmón I., Butnar I., Borrion A., Bala A., Fullana-i-Palmer P., Vázquez-Rowe I., Aldaco R.: Regionalized Strategies for Food Loss and Waste Management in Spain under a Life Cycle Thinking Approach, Foods 2020, 9, 1765.
• [6] Brenes-Peralta L., Jiménez-Morales M.F., Freire Junior M., Belik W., Basso N., Polenta G., Giraldo C., Granados S.: Challenges and Initiatives in Reducing Food Losses and Waste, Latin America and the Caribbean; Burleigh Dodds Science Publishing: Cambridge, UK, 2020.
• [7] Del Rio Osorio L., Flórez-López E., David Grande-Tovar C.: The Potential of Selected Agri-Food Loss and Waste to Contribute to a Circular Economy, Applications in the Food, Cosmetic and Pharmaceutical Industries, Molecules 2021, 26, str. 515.
• [8] Trigo J.P., Alexandre E.M.C., Saraiva J.A., Pintado M.E.: High value-added compounds from fruit and vegetable by-products–Characterization, bioactivities, and application in the development of novel food products, Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2020, 60, str. 1388–1416.
• [9] Raihana A.R.N., Marikkar J.M.N., Amin I., Shuhaimi M.: A Review on Food Values of Selected Tropical Fruits’ Seeds, Int. J. Food Prop. 2015, 18, str. 2380–2392.
• [10] Da Silva A.C., Jorge N.: Bioactive compounds of the lipid fractions of agro-industrial waste, Food Res. Int. 2014, 66, str. 493–500.
• [11] Da Silva A.C., Jorge N.: Bioactive compounds of oils extracted from fruits seeds obtained from agroindustrial waste, Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2017, 119.
• [12] Joglekar S.N., Pathak P.D., Mandavgane S.A., Kulkarni B.D.: Process of fruit peel waste biorefinery: a case study of citrus waste biorefinery, its environmental impacts and recommendations, Environ. Sci. Pollut. Res. 2019, 26.
• [13] Gülcü M., Uslu N., Özcan M.M., Gökmen F., Özcan M.M., Banjanin T., Gezgin S., Dursun N., Geçgel Ü., Ceylan D.A.: The investigation of bioactive compounds of wine, grape juice and boiled grape juice wastes. J. Food Process. Preserv. 2019, 43, 13850.
• [14] Chandrasekara A., Josheph Kumar T.: Roots and tuber crops as functional foods: A review on phytochemical constituents and their potential health benefits, Int. J. Food Sci. 2016.
• [15] Sharma H.K., Njintang N.Y., Singhal R.S., Kaushal P.: Tropical Roots and Tubers; Sharma H.K., Njintang N.Y., Singhal R.S., Kaushal P., Eds.; John Wiley & Sons, Ltd: Chichester, UK, 2016.
• [16] Subramanian K.R.: The Crisis of Consumption of Natural Resources, Int. J. Recent Innov. Acad. Res. 2018, 2, str. 8–19.
• [17] Epure D. G., Cioineag C. F., Becheritu M., Gaidau C., Stepan E., Gidea M.: Use of biofertilizant based on collagen hydrolysate for cereal seed treatment, Agrolife Sci. J. 2018, 7(1), str. 48-55;
• [18] Sun J., Su J.J., Ma C., Gostl R., Herrmann A., Liu K., Zhang H.J.: Fabrication and Mechanical Properties of Engineered Protein-Based Adhesives and Fibers, Adv. Mater. 2020, 32(6).
• [19] Ahmed M.; Verma A.K., Patel R.: Physiochemical, antioxidant, and food simulant release properties of collagen-carboxymethyl cellulose films enriched with Berberis lyceum root extract for biodegradable active food packaging, J. Food Process. Preserv.2022, 46(4).
• [20] Li Y., Sun D.Y., Jiang C.H., Ding H.Y., Wang Q.J.: Preparation of Polypeptide Surfactants Using Chromium-Containing Waste Leather: Effect of Hydrophilic and Lipophilic Groups, Journal of Surfactants and Detergents 2021, 24(6), str. 923-931.
• [21] Ammasi R., Victor Sundar J., Chellan R., Chellappa M.: Amino Acid Enriched Proteinous Wastes: Recovery and Reuse in Leather Making, Waste Biomass Valorization 2020, 11, str. 5793–5807.
• [22] Lin S.T., Hu X., Li L.H., Yang X.Q., Chen S.J., Wu Y.Y., Yang S.L.: Preparation, purification and identification of iron-chelating peptides derived from tilapia (Oreochromis niloticus) skin collagen and characterization of the peptide-iron complexes, Lwt-Food Sci.Technol. 2021, 149, Article no. 111796.
• [23] Subhan F., Hussain Z., Tauseef I., Shehzad A., Wahid F.: A review on recent advances and applications of fish collagen, Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2021, 61(6), str. 1027-1037.
• [24] Adamiak K., Sionkowska A., Vojtová L., Brtníková J., Ďubašák M.: Modyfikacja kolagenu rybiego pod kątem zastosowań biomedycznych, IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa IMPLANTY2022 Inżynieria, medycyna i nauka – w pogoni za implantem doskonałym, 2022.
• [25] Ruelas-Chacon X., Mejía-López A., Moreno-Sánchez O., Rodríguez-Gutiérrez L., Aguilera-Carbó A.F., Rebolloso-Padilla O.N., Corona-Flores J.D.: Chapter 21 - Lycopene extraction from tomato waste assisted by cellulase and pectinase, Value-Addition in Food Products and Processing Through Enzyme Technology 2022, str. 283-291.
• [26] Ogheneochukoa O., Zintle N., Veruscha F.: Modified pineapple waste as low-cost biomass for removal of Co(II) from simulated and real treated wastewater in batch and continuous system, Journal of Water Process Engineering 2022, 103206, 50.
• [27] Ahsanae M., Singha M., Pratap Singha R., Yadava V., Tandonbe Binoy S., Saikiace K., Karakd T., Khare P.: An innovative circular model for recycling the wastes into biochar using distillation units, Journal of Cleaner Production 2022, 132258, 361.
• [28] Paulo Gonçalves J., Setter M.C., Henrique C., Tiago A., Pires de Oliveira J., Magriotis Z.M.: Study of pequi peel pyrolysis, Thermal decomposition analysis and product characterization, Biomass and Bioenergy 2021, 149.
• [29] Cecilia J.A., García-Sancho C., Maireles-Torres P.J., Luque R.: Industrial Food Waste Valorization: A General Overview, Biorefinery, 2019, str. 253–277.
• [30] Girotto F., Alibardi L., Cossu R.: Food waste generation and industrial uses: A review, Waste Management, 45, 2015, str. 32–41.
• [31] Kiran E.U., Trzcinski A.P., Ng, W.J., Liu, Y.: Bioconversion of food waste to energy: a review, Fuel 134, 2014, str. 389–399.
• [32] Refaat A.A.: Biofuels from Waste Materials, Comprehensive Renewable Energy, 5, 2012, str. 217-261.
• [33] Sarkar N., Ghosh S.K., Bannerjee S., Aikat K.: Bioethanol production from agricultural wastes: an overview, Renew. Energy, 37, 2012. str. 19–27.