Биоэкономика переработки отходов пивоваренной отрасли для вторичного потребления предприятиями пищевой промышленности

The main secondary raw resource of the brewing industry — a malt grains rich in readily available sugars, localized on the surface of the grain shells, 80 % of all waste in the process of brewing. The result is that in the spent grains at high speed develop bacterial infections, reducing its nutritional value. As a result, the production process is possible citric acid by bioconversion, i.e. enrichment of grains nitrogen sources and minerals. Unlike the existing analogue processing of spent grain, this development is a high-tech, and allows us to solve the problem of utilization of secondary raw materials regardless of the season and volume of production of grains. Demand for finished products processing is also possible to ensure programs aimed at increasing soil Biosafety, as well as programs of import substitution.

Keywords: brewer's grain, waste production, brewing industry, citric acid, food industry

Современные проблемы экономического развития во многом связаны с трансформацией технологических укладов, новый VI уклад предполагает быть биотехнологическо-центричным [1], выстраиваемый на базе фундаментальных институциональных ценностей биоэкономики [2]. В рамках данного вида развития экологическая проблематика меняется с позиций неразрешимых задач на позиции стимулов к развитию [3]. Экономика замкнутого цикла становится приоритетом в рамках данной зеленой, биоэкономики [4]. Экономика замкнутого цикла рассматривается в разных видах экономики, к примеру в экономике городcкого развития (урбанистике) по таким секторам как зеленые города и экономика переработки твердых бытовых отходов [5–7]. Конечно, экономика замкнутого цикла важна и для экономики АПК, как по сельскохозяйственному, так и по пищевому секторам. Одним из проектов в рамках экономики замкнутого цикла в секторах АПК и экономики природопользования, авторы исследования рассматривают вопросы переработки отходов пивоваренной отрасли, с последующей их переработкой во вторичный сырьевой продукт для предприятий пищевой отрасли — лимонную кислоту, которая и в настоящее время производится аналогичным способом но из отходов сахарной отрасли — мелассы. Стоит отметить, что в целом вопросы переработки пивной дробины в иных разработках отечественных исследователей имеют место быть [8–15], однако именно в настоящем исследовании рассматривают вопрос данной переработки с производством конечного продукта в виде лимонной кислоты. Отдельной строкой авторы выделяют работы Самарской школы в лице таких авторов как Руденко Е. Ю., Зимичева А. В. и Зипаева Д. В. [16–25].

Предлагаемая к реализация разработка авторов нацелена в первую очередь на Российский рынок, и требует детального свежего анализа по нему, однако и мировое развитие данного сегмента мировой экономики также требует определенного освещения, причем не обязательно со сверх актуальными данными, вполне тут допустимы и данные по 2010г. от уважаемого маркетингового агентства, лишь для понимания картины в мире по рынку исследуемого продукта.

По данным исследования компании Abercade «Мировой рынок органических кислот: лимонная и молочная кислота», в 2010 году объем мирового рынка лимонной кислоты достиг 1,6 млн тонн, и продолжил рост в последующие годы, не смотря на кризис. Развитие рынка в период 2006–2010 гг. происходило, главным образом, за счет наращивания объема выпуска данного продукта производителями из Китайской народной республики. Среднегодовой темп роста внутреннего производства в этой стране составил 10 %, в то время как для США этот показатель составляет 3,3 %, а в Евросоюзе объемы выпуска за рассматриваемый период и вовсе сократились в сумме на 22 тыс. тонн или в среднем на 1,5 % в год. В мировой структуре производства и потребления лимонной кислоты можно выделить три основных региона: страны Западной Европы, США и страны Китай. Совокупно потребление в этих регионах составляет около 73 %. Если говорить о концентрации производства, то наибольшее количество предприятий по выпуску лимонной кислоты сосредоточено в Китае, США и Западной Европе (в первую очередь в Австрии). Китайские производители обеспечивают практически половину мирового рынка лимонной кислоты, в то время как потребление в данном регионе не превышает 13 %. В 2010 году около 90 % произведенной в стране продукции поставлялось на экспорт. На протяжении с 2006-го по 2010 год, как и в предыдущие годы, Китай занимает лидирующую позицию на мировом рынке лимонной кислоты. Стоит, однако, отметить, что вследствие серии антидемпинговых расследований, проведенных в отношении китайских производителей в ЕС и США, экспорт лимонной кислоты в эти регионы существенно сократился. В 2010 году можно заметить переориентацию экспортных поставок. Резкое сокращение экспорта в США и страны Евросоюза компенсируется увеличением поставок в Индию, Индонезию, Таиланд, Мексику, Израиль и Россию. Ситуация на китайском рынке в последние несколько лет начала меняться. Из ранее работавших на экспорт 30 производителей на сегодняшний день осталось приблизительно 5 крупнейших компаний, в число которых входят два производителя из провинции Шаньдунь, RZBC Group, TTCA Biochemistry и BBCA Group. Для того чтобы экспортировать свою продукцию на европейский и американский рынки, производители обязаны соблюдать определенные требования и стандарты. Соответственно, крупнейшие китайские производители в настоящий момент инвестируют значительные суммы на обновление оборудования для ферментации, очистки и подготовки воды, которое поставляется преимущественно западными компаниями. Качество лимонной кислоты китайского производства в последнее время существенно улучшилось, так как она производится на современных предприятиях, обладающих достаточным потенциалом для конкуренции на европейском рынке. В Азии, наиболее высокое потребление лимонной кислоты наблюдается в Индии, Индонезии, Таиланде и Корее. Около 85–90 % спроса в этом регионе удовлетворяется со стороны производителей напитков. В этих странах эта отрасль динамично развивается, и предполагаемый рост рынка лимонной кислоты в ближайшие несколько лет здесь составит около 6–7 % в год. На мировой рынок лимонной кислоты значительное влияние оказывает цена, которая в определенный момент времени снизилась из-за сильной конкуренции со стороны китайской продукции и переизбытка глобального производственного потенциала. С увеличением китайского импорта в Европу и последующим введением антидемпинговых пошлин, цена на лимонную кислоту в 2008 году выросла в среднем на 35 % по отношению к предыдущему году. В конце 2009 года цена начинает снижаться вследствие освобождения нескольких китайских производителей от уплаты антидемпинговых пошлин при условии принятия минимальной рыночной цены, определяемой ЕС ежеквартально. Приблизительно 15–17 % производимой в мире лимонной кислоты применяется при производстве моющих средств, косметическая и фармацевтическая промышленности используют 7–9 % и еще 6–8 % поступает в другие отрасли. В США из-за активного роста производства чистящих и моющих средств этот сектор потребляет более 20 % лимонной кислоты, на фармацевтические продукты и пищевые добавки американцы используют более 10 %. Кроме того, спрос на лимонную кислоту в Америке растет в связи с расширением производства прохладительных напитков, в котором лимонная кислота используется очень активно [26].

В России в последние 3 года начался процесс некоторого снижения объем рынка лимонной кислоты в России, так ещё в 2013 г. он составлял 33,9 тыс. тонн, что на 0,04 % меньше объема 2012 года, и значительно отстает от показателей 2011 г., года пика насыщения, когда он составлял — 38,3 тыс. т., что было выше уровня 2010 г. на 44,7 %. При этом, аналитики рынка в 2012г. прогнозировали и в последующие года ежегодный прирост на 15–20 %, однако этому помешала новая волна экономического кризиса в целом по стране, которая соответствующим образом отразилась и на рынке лимонной кислоты в России. Стоит отметить, что на протяжении всех 2000-х гг., не считая провала 2008 г., объем потребления лимонной кислоты рос крайне высокими для рынка пищевых добавок темпами, достигая иногда более 50 % роста за год. Производство лимонной кислоты внутри страны на данный момент изменяется не в лучшую сторону, если на 2013 г. он составлял порядка 40 % объема всего рынка, то на 2014г. спрос на лимонную кислоту приблизительно в три раза превысит отечественное предложение. Гораздо большая доля приходится на импорт лимонной кислоты, причем в структуре импорта доминируют китайские производители. Как уверяют аналитики на фоне опережающего роста курса доллара, инвестиции в организацию производства лимонной кислоты в РФ становятся наиболее привлекательными, однако на сегодняшний день в России функционирует только одно предприятие по производству лимонной кислоты — ООО «Цитробел». Несмотря на снижение темпов роста спроса в условиях кризиса, рынок лимонной кислоты, как самого дешевого подкислителя, остается наиболее крупнотоннажным и стабильным сегментом отрасли пищевых добавок. И как уверяют авторы маркетинговых исследования по данному рынку до 2014-го года именно усиливающаяся ценовая конкуренция со стороны Китая тормозила ввод новых мощностей в отрасли [27]. Покупателями лимонной кислоты являются на сегодня в России по приоритету предприятия пищевой промышленности (Колебания между пищевой и непищевыми отраслями в потреблении лимонной кислоты варьировалось на протяжение последних лет в отношения от 0,75/ 0,25 до 0,84/0,16), объем платёжеспособного рынка составляет 30–33 тыс. т., с потенциалами для роста до 40 тыс. т., в денежном эквиваленте до $60 млн [28; 29]. Лимонная кислота, как упоминалась ранее выпускается в России как из сахара, так и из отходов производства сахарной отрасли — мелассы. Сегмент эко-лимонной кислоты, которая может производиться для повышения биобезопасности почв, из переработанных отходов пивоваренной отрасли в целом в России и в мире на сегодня отсутствует. Переработка пивной дробины в России в настоящий момент почти не производится, частично данный продукт отходов производства пивоваренной промышленности после определенного ряда технологий скармливают скоту, но в большой степени утилизируют в землю, чем снижают уровень биобезопасности территорий прилегающих к заводам пивоваренной отрасли. Общий объем выработки пивной дробины в год составляет 1500–1550 тыс. тонн в год [30].

Предлагаемый к реализации проект предполагает отвоевание в рамках программ импортозамещений до 3 % рынка лимонной кислоты у китайских конкурентов с более дешевой продукцией [31; 32].

1.                Лыжин Д. Н. Международные организации в системе глобальной продовольственной безопасности// Проблемы национальной стратегии. 2015. № 1 (28). С. 175–191.
2.                Бобылев С. Н., Михайлова С. Ю., Кирюшин П. А. Биоэкономика: проблема становления// Экономика. Налоги. Право. 2014. № 6. С. 20–25.
3.                Винаров А. Ю. Эффективность биотехнологических методов защиты окружающей среды// Биозащита и биобезопасность. 2012. Т. 4. № 4 (13). С. 52–59.
4.                Лыжин Д. Н. Перспективы развития биоэкономики в условиях глобализации// Проблемы национальной стратегии. 2014. № 2 (23). С. 79–94.
5.                Болтаевский А. А., Прядко И. П. Биосферная и экологическая безопасность как фактор социального благополучия// В сборнике: Современная наука: теоретический и практический взгляд. Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2015. С. 165–166.
6.                Болтаевский А. А., Прядко И. П. Экология урбанизированных территорий: ситуация в городах Подмосковья и гражданское общество// В сборнике: Наука: прошлое, настоящее, будущее. Международная научно-практическая конференция. 2015. С. 205–208.
7.                Болтаевский А. А. Биосферно-совместимый город: прошлое, настоящее и будущее//Социодинамика. 2015. № 8. С. 23–37.
8.                Лесникова Н. А., Лаврова Л. Ю., Борцова Е. Л. Использование пивной дробины в производстве пряничных изделий// Хлебопродукты. 2015. № 7. С. 44–46.
9.                Буракаева А. Д., Левин Е. В., Сагитов Р. Ф. Повышение питательной ценности пивной дробины путем культивирования микофильного гриба// Экология и промышленность России. 2015. № 3. С. 45–47.
10.            Гревцова С. А., Бораев З. Р. Биотехнология производства кормового белка на основе пивной дробины с использование препаратов селена// Аспирант. 2015. № 6–1 (11). С. 69–71.
11.            Колмогорова Е. А., Колмогоров Д. А., Иванова О. В. Использование пивной дробины в кормлении лактирующих коров// Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. 2014. Т. 2. № 7. С. 123–126.
12.            Рабинович Г. Ю., Фомичева Н. В., Ковалев Н. Г. Исследование воздействия пивной дробины на формирование жидкофазных биологически активных средств для растениеводства и земледелия// Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2014. № 5. С. 49–52.
13.            Пономарев В. Я., Юнусов Э. Ш., Ежкова Г. О., Тюрина Т. А. Практические аспекты использования пивной дробины при производстве мясопродуктов// Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 18. С. 177–179.
14.            Григоренко Т. В. Опыт применения пивной дробины для удобрения выростных прудов// Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2014. № 10. С. 47–58.
15.            Петров С. М., Филатов С. Л., Пивнова Е. П., Шибанов В. М. К вопросу о способах утилизации пивной дробины// Пиво и напитки. 2014. № 6. С. 32–37.
16.            Руденко Е. Ю. Современные тенденции переработки основных побочных продуктов пивоварения// Пиво и напитки. 2007. № 2. С. 66–68.
17.            Руденко Е. Ю. Использование отходов пивоварения в сельском хозяйстве// Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2007. № 4. С. 105–107.
18.            Руденко Е. Ю. Утилизация отходов пивоварения/ Самара, 2012. 113с.
19.            Руденко Е. Ю. Влияние отходов пивоварения на биологическую активность черноземной почвы// Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2010. № 18. С. 37–42.
20.            Руденко Е. Ю. К перспективам использования отходов пивоварения для рекультивации нефтезагрязненных почв// Экология и промышленность России. 2012. № 2. С. 34–38.
21.            Зипаев Д. В., Кашаев А. Г., Рыбакова К. А. Использование зерна тритикале в качестве сырья для производства пива// Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. № 4. С. 70–72.
22.            Руденко Е. Ю., Падерова К. М., Антропова Е. Д., Муковнина Г. С. Влияние пивной дробины на биологическую активность черноземной почвы // Достижения науки и техники АПК. 2010. № 10. С. 10–11.
23.            Руденко Е. Ю., Зимичев А. В. Использование вторичных материальных ресурсов пивоварения в пищевой промышленности// Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2007. № 4. С. 54–56.
24.            Руденко Е. Ю., Падерова К. М., Антропова Е. Д., Зипаев Д. В. Возможности использования отработанного кизельгура// Пищевая промышленность. 2011. № 1. С. 62–64.
25.            Руденко Е. Ю., Зимичев А. В. Возможности использования пивной дробины в пищевой промышленности // Хранение и переработка сельхозсырья. 2012. № 3. С. 42–45.
26.            Мировой рынок лимонной кислоты: рост за счет китайского производства// URL: http://bfi-online.ru/ana2011/index.html?msg=2232
27.            Российский рынок лимонной кислоты, 2014// http://centripap.ru/report/food/Soy/citricacid/
28.            Рынок лимонной кислоты// URL: http://tsenovik.ru/articles/korma-i-kormovye-dobavki/rynok-limonnoy-kisloty/
29.            Российский рынок лимонной и янтарной кислоты// URL: http://marketing.rbc.ru/news_research/24/09/2014/562949992448946.shtml
30.            Серегин С. Н., Иванова В. Н. Пищевая промышленность России: современное состояние, проблемы, ориентиры будущего развития/ Москва: Финансы и статистика, 2013, 566с., С.216
31.            Баландин, Г. В. Способ биоконверсии растительного сырья с применением наноматериалов. / Баландин Г. В., Ермолаева Г. А., Суворов О. А. // Официальный каталог «Научно-техническое творчество молодежи-2014". — 2014. — С. 120.
32.            Баландин, Г. В. Изучение бактерицидных свойств наночастиц серебра при воз-действии на микроорганмзмы пищевых производств. / Баландин Г. В., Ермолаева Г. А., Суворов О. А. // Сборник докладов VI Международной научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи — путь к обществу, основанному на знаниях». — 2014. — С. 379–384.