Ngành sản xuất đồ uống giải khát, đặc biệt là đồ uống có ga đang trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của con người. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại đồ uống có ga như Coca Cola, Pepsi, Canada dry, Fanta, Sprite,… Đi đôi với việc các sản phẩm ngày càng gia tăng trên thị trường chính là các vấn đề liên quan đến sử dụng nguyên, nhiên liệu và quản lý môi trường trong quy trình sản xuất. Là một nền công nghiệp phát triển và khổng lồ nhưng đi kèm với đó là ảnh hưởng của nó tới môi trường cũng to không kém khi có một lượng lớn khí thải, rác thải và các loại chất thải cần được xử lí trong quá trình sản xuất. Mục đích của bài này là tìm hiểu về nền công nghiệp sản xuất nước có gas và rút ra các biện pháp tốt nhất để giải quyết lượng chất thải từ sản phẩm đồ uống này.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG QUẢN LÍ MƠI TRƯỜNG TRONG SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG CĨ GAS QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Bình Lớp: K66 Khoa học CNTP Mã SV: 21002357 Giảng viên phụ trách: TS Trần Thị Minh Hằng TS Nguyễn Thị Phương Mai Hà Nội 2024 Hà Nội, 2023 i MỤC LỤC Mở Đầu I Tổng quan Đồ uống có gas 2 Lịch sử ngành công nghiệp đồ uống có gas II Quy trình sản xuất, sức ảnh hưởng tới mơi trường biện pháp xử lí Chuẩn bị nước .3 Gia nhiệt .5 Phối trộn nguyên liệu Lọc Bão hòa CO2 Chiết rót, đóng nắp .8 Xử lý nhiệt 8 Hoàn thiện sản phẩm 9 Một số yếu tố khác ảnh hưởng tới môi trường Kết luận 11 Tài liệu tham khảo 12 i DANH MỤC HÌNH ẢNH Ảnh 1: số loại thức uống có gas phổ biến Ảnh 2: Một ly nước soda Ảnh 3: sơ đồ sản xuất nước có gas DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Một số văn tài nguyên môi trường ban hành việc sử dụng nước ngầm .5 Bảng 2: Quy chuẩn quốc gia khí thải cơng nghiệp bụi chất vô QCVN 19: 2009/BTNMT Bảng 3: Yêu cầu công ty Coca Cola chất lượng nước sau xử lý 10 i Mở Đầu Ngành sản xuất đồ uống giải khát, đặc biệt đồ uống có ga trở thành phần thiếu sống hàng ngày người Hiện thị trường có nhiều loại đồ uống có ga Coca Cola, Pepsi, Canada dry, Fanta, Sprite,… Đi đôi với việc sản phẩm ngày gia tăng thị trường vấn đề liên quan đến sử dụng nguyên, nhiên liệu quản lý mơi trường quy trình sản xuất Là công nghiệp phát triển khổng lồ kèm với ảnh hưởng tới mơi trường to khơng có lượng lớn khí thải, rác thải loại chất thải cần xử lí q trình sản xuất Mục đích tìm hiểu cơng nghiệp sản xuất nước có gas rút biện pháp tốt để giải lượng chất thải từ sản phẩm đồ uống Ảnh 1: số loại thức uống có gas phổ biến ( Nguồn: internet ) I Tổng quan Đồ uống có gas Đồ uống có gas (cịn gọi nước có ga hay nước ngọt) loại thức uống thường chứa nước cacbon dioxide bão hòa, chất làm ngọt, thường có thêm hương liệu Chất làm đường, xirô bắp giàu gluctose, chất làm thay (thường thấy loại sản phẩm đề "khơng đường") Một số nước giải khát có ga khác chứa caffeine, phẩm màu, chất bảo quản thành phần khác Nước giải khát có ga thường gọi nước thường có vị ngọt, không nên nhầm lẫn với nước sông, suối, ao hồ (đối nghĩa với nước mặn đại dương) Lượng nhỏ cồn tồn loại nước giải khát có ga, nhiên, nồng độ cồn phải nhỏ 0.5% tổng thể tích đồ uống coi không cồn Ảnh 2: Một ly nước soda ( Nguồn: wikipedia ) Lịch sử ngành cơng nghiệp đồ uống có gas Năm 1767, tiến sĩ Joneph Priestley, nhà hóa học người Anh, người nghĩ giải pháp nạp khí carbonic thủ công vào cốc thủy tinh để phục vụ quán bar năm sau, nhà hóa học Thụy Điển Torbern Bergman sáng chế thiết bị để tạo CO2 nước có gas Thiết bị tạo CO2 mở đầu cho công nghệ sản xuất nước khống có gas nhân tạo Bắt đầu từ năm 1880, thị trường nước giải khát tràn ngập loại nước uống có nhãn hiệu Coca-Cola (1886), Moxie (1885), Dr.Pepper (1885), Pepsi-Cola (1898) Từ tới có thêm hàng trăm hàng nghìn nhãn hiệu nước uống có gas với sản lượng khổng lồ Thức uống trở thành thức uống thiếu sống người trở nên phổ biến tồn cầu II Quy trình sản xuất, sức ảnh hưởng tới môi trường biện pháp xử lí Ảnh 3: sơ đồ sản xuất nước có gas ( Nguồn: jimeivietnam ) Chuẩn bị nước Quy trình: Từ nguồn nước giếng cơng nghiệp, nước đưa qua hệ thống xử lý tia cực tím, hệ thống lọc RO để tạo thành nước tinh khiết Ảnh hưởng tới môi trường: Công đoạn sử dụng nguồn nước lớn, tác động đến nguồn tài nguyên nước Các biện pháp xử lí: Đầu tư vào việc phát triển sở hạ tầng dây truyền sản xuất, tái sử dụng nước RO khơng thể uống sử dụng để vệ sinh, sinh hoạt Để tối ưu hạn chế xử dụng nhiều nước Khai thác phải tuân thủ với pháp luật Hệ thống thu nước mưa hướng đến việc giảm thiểu lượng nước ngầm khai thác hàng năm cho sản xuất, tiết kiệm 3%-5% lượng nước ngầm sử dụng Quy định cấp phép thăm dò khai thác 05/2003/QĐ/BTN-MT 4-9-2003 02/2004/CT/BTN-MT 2-6-2004 02/2005/TT-BTN-MT 24-6-2005 05/2005/TT-BTN-MT 17-3-2005 17/2006/QĐ-BTN-MT 12-10-2006 13/2007/QĐ-BTN-MT 4-9-2007 hành nghề khoan nước đất (ban hành theo QĐ 05/2003 Bộ Tài nguyên - Môi trường) Chỉ thị Bộ trưởng Bộ TN-MT việc tăng cường công tác quản lý Tài nguyên nước đất Thông tư Bộ TN-MT hướng dẫn thực NĐ 149/2004 Chính phủ cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng TNN, xả nước thải vào nguồn nước Thông tư Bộ trưởng Bộ TN&MT hướng dẫn thực NĐ xử phạt vi phạm hành lĩnh vực TNN Quyết định Bộ trưởng Bộ TN&MT việc ban hành quy định việc cấp phát hành nghề khoan nước đất (NDĐ) Quyết định Bộ trưởng Bộ TN&MT quy định việc điều tra đánh giá tài nguyên NDĐ Quyết định Bộ trưởng Bộ TN-MT quy định 14/2007/QĐ/BTN-MT 4- việc xử lý trám lấp giếng khoan không sử dụng hoạt động nghiên cứu, điều tra đánh giá, thăm dò, khai thác quan trắc nước đất Bảng 1: Một số văn tài nguyên môi trường ban hành việc sử dụng nước ngầm ( Nguồn: vncoul ) Gia nhiệt Quy trình: Nấu đường thành syrup để chuẩn bị cho công đoạn phối trộn nguyên liệu phụ gia theo công thức Ảnh hưởng môi trường: q trình thực chạy máy móc, nhiệt độ nấu sử dụng nguồn nhiên liệu lớn đồng thời phát sinh khí thải mơi trường Các biện pháp xử lí: Dùng nguyên liệu CNG (khí nén tự nhiên) nguyên liệu Biomass (nguyên liệu tái tạo) để thay dầu nhiên liệu FO nhằm giảm thiểu khí thải nhà kính, khí độc NO2, CO… không phát sinh bụi 6% Phối trộn nguyên liệu Quy trình: Tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm cách hòa tan cấu tử hương liệu, màu, acid vào dung dịch Ảnh hưởng tới mơi trường: Nhà sản xuất nước có gas cần sử dụng nguyên liệu đường hương liệu Một số hương liệu sản xuất từ nguồn tự nhiên, có hương liệu tổng hợp hóa chất gây ô nhiễm môi trường không xử lý loại bỏ cách Sự ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sinh vật sống mơi trường tự nhiên Các biện pháp xử lí: Thiết lập tiêu chuẩn cho chất thải đưa môi trường phải đạt chuẩn theo tiêu chuẩn quốc gia Chọn lựa nguyên liệu hóa chất có tác động đến mơi trường chọn phương pháp sản xuất sử dụng nguyên liệu thân thiện với môi trường Hợp tác chặt chẽ với nhà cung cấp đối tác để đảm bảo nguyên liệu cung cấp đáp ứng tiêu chuẩn môi trường Bảng 2: Quy chuẩn quốc gia khí thải cơng nghiệp bụi chất vô QCVN 19: 2009/BTNMT ( Nguồn: Công Ty TNHH TM DV Công Nghệ TK ) Lọc Quy trình: Loại bỏ tạp chất có nguyên liệu đường nước, đồng thời chuẩn bị cho cơng đoạn bão hịa CO2 Ảnh hưởng tới môi trường: tạp chất lọc chất thải không xử lý ảnh hưởng đến môi trường, nước thải Các biện pháp xử lí: Xử lý chất thải lọc cách an tồn hiệu để ngăn chặn rị rỉ chất cặn hóa chất vào mơi trường thiết lập tiêu chuẩn cho nước thải đưa môi trường theo tiêu chuẩn quốc gia Áp dụng công nghệ màng sinh học MBR Tối ưu hóa việc sử dụng hóa chất q trình lọc xem xét việc thay chúng phương pháp lọc khơng sử dụng chất hóa học độc hại Bão hịa CO2 Quy trình: Nạp CO2 tinh khiết dùng thực phẩm dạng lỏng vào nước giải khát đến giá trị định theo yêu cầu công nghệ chế biến Ảnh hưởng tới môi trường: Khơng giống nhiều loại khí khác nitơ, oxy argon (đến từ nguồn khí “khơng phức tạp”), CO2 sản xuất cho đồ uống thường có nguồn gốc sản phẩm phụ sản phẩm thải từ nguồn hóa học phức hệ Đặc tính, mức độ rủi ro tất nguồn phổ biến lượng tạp chất từ CO2 gây hại ảnh hưởng đến sức khỏe Sử dụng CO2 q trình sản xuất nước giải khát có gas góp phần vào tăng lượng khí thải nhà kính gây ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu Các biện pháp xử lí: Thiết lập tiêu chuẩn cho khí thải đưa mơi trường theo tiêu chuẩn quốc gia Kiểm soát chặt chẽ chuỗi cung ứng Nguồn cung CO2 tất thực kiểm tra chất lượng kiểm tra định kỳ bên thứ ba phịng thí nghiệm phê duyệt Loại bỏ tạp chất không mong muốn CO2 xuống mức thấp, mức an tồn mức chấp nhận để sử dụng đồ uống ứng dụng thực phẩm khác Chiết rót, đóng nắp Quy trình: Ghép mí để bảo quản sản phẩm, tạo cảm quan tốt cho người dùng đồng thời tiện cho trình phân phối, vận chuyển sản phẩm Ảnh hưởng mơi trường: máy móc hoạt động sử dụng nhiên liệu phát sinh khí thải Cơng đoạn diễn nhanh nên có trường hợp sản phẩm lỗi Các biện pháp xử lí: Đầu tư vào việc phát triển sở hạ tầng dây truyền sản xuất Sử dụng vật liệu đóng gói tái chế tái chế được, giảm lượng chất thải đóng gói hỗ trợ trình tái sử dụng Phát triển hệ thống quản lý chất thải đóng gói hiệu quả, bao gồm việc xử lý tái chế chất thải đóng gói Tn thủ sách quy định bảo vệ mơi trường liên quan đến q trình chiết rót đóng nắp theo tiêu chuẩn quốc gia Xử lý nhiệt Quy trình: Thơng thường, lon nước giải phát sau tạo thành có nhiệt độ từ đến 20 độ C nên cần xử lý nhiệt để nâng nhiệt độ lên cao nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho trình bảo quản Ảnh hưởng mơi trường: Q trình tạo chất thải chất ô nhiễm ô nhiễm Oxit Cacbon (CO), lưu huỳnh dioxit (SO2), Nito dioxit (NO2), Hydro sunfua (H2S), cacbonat (CO2)… dư thừa chất thải từ trình sản xuất Quá trình xử lý nhiệt thường đòi hỏi tiêu thụ lớn lượng, đặc biệt sử dụng nguồn lượng khơng tái tạo Các biện pháp xử lí: Phát triển hệ thống xử lý chất thải nhiệt hiệu để giảm ảnh hưởng đến môi trường nước Sử dụng công nghệ hiệu suất cao, giảm thiểu rị rỉ nhiệt tối ưu hóa q trình xử lý nhiệt để giảm phát thải khí nhà kính Tối ưu hóa việc sử dụng nước, chuyển sang sử dụng nước tái sử dụng RO triển khai công nghệ tiết kiệm nước Hoàn thiện sản phẩm Quy trình: Các lon nước giải khát sau xử lý nhiệt để chuyển đến hệ thống bao gói để thành phẩm Quy cách đóng gói 12 lon/thùng 24 lon/thùng tùy vài u cầu Ảnh hưởng tới mơi trường: máy móc hoạt động sử dụng nhiên liệu phát sinh khí thải Cơng đoạn diễn nhanh nên có trường hợp sản phẩm lỗi Biện pháp xử lí: • Đầu tư vào việc phát triển sở hạ tầng dây truyền sản xuất • Phát triển hệ thống quản lý chất thải bao gói hiệu quả, bao gồm việc xử lý tái chế chất thải đóng gói 9 Một số yếu tố khác ảnh hưởng tới môi trường Nước thải sinh hoạt vệ sinh máy móc với thành phần chủ yếu chất hữu dễ phân hủy BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa), COD (Nhu cầu oxy hóa học), chất dinh dưỡng Nito, photpho Nước thải từ việc loại bỏ sản phẩm hư hỏng không đạt chất lượng bị rị rỉ từ q trình vận chuyển Nước từ lò hơi, nước từ máy làm lạnh dầu mỡ rò rĩ từ thiết bị động Tuy vỏ chai, vỏ lon mà hãng sử dụng tái chế Nhưng vấn đề mối nguy hại cho cộng đồng Những vỏ chai “thủ phạm” gây ô nhiễm nhựa bãi biển, thành phố gây tác động xấu đến sinh trưởng trồng nông thôn gần không đổi qua năm Biện pháp xử lí: Cổ động tuyên truyền người ý bảo vệ môi trường nhiều vùng thơn q bãi biển cần có biển báo Tích cực cổ động chiến dịch rác thải bảo vệ môi trường Thiết lập tiêu chuẩn cho nước thải đưa môi trường theo tiêu chuẩn quốc gia 10 Bảng 3: Yêu cầu công ty Coca Cola chất lượng nước sau xử lý ( Nguồn: coca-colacompany) Kết luận Nền công nghệ sản xuất nước có ga phát triển nhanh chóng tạo lượng chất thải công nghiệp vô lớn, để giảm thiểu tối đa lượng chất thải phát sinh q trình sản xuất cần có nhiều biện pháp quản lí mơi trường hiệu Cần lưu ý công doạn sản xuất cần sơ xuất gây tổn thương trầm trọng cho môi trường sống người Các công đoạn phải tuân thủ quy định định phải có biện pháp khẩn cấp xử lí, với ý thức người dân việc bảo vệ an toàn môi trường bãi biển cần nâng cao Nhìn chung nước có gas trở nên q phổ biến mối nguy hại lớn tới mơi trường khơng biết cách xử lí 11 Tài liệu tham khảo [1] Nước có ga đời tồn suốt 100 năm qua? – ngaynay.vn (28/12/2015) [2] Phân loại hướng dẫn sử dụng nhóm đồ uống ( phần 4) – The WaterMAN (21/11/2019) [3] Nước có ga đời tồn suốt 100 năm qua? – Ngaynay.vn (28/12/2015) [4] Coca-Cola câu chuyện trách nghiệm với mơi trường – Dân trí.vn (28/09/2015) 12 [5] Waste quality & wastewater management - The Coca.Cola company (2023) [6] Coca-Cola Continues to Lead Sustainable Solutions for Plastic Recovery and Recycling in PH – The Coca.Cola company(2023) [7] Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải công nghiệp bụi chất vô – testostore.vn (08/03/2018) [8] Nước có ga – wikipedia (21/10/2023) [9] Quy trình sản xuất nước có ga - congnghevotrung.vn (22/06/2017) 13