Комплексна переробка відходів пивоваріння з отриманням кормової добавки

Марія Мадані, Алла Макаринська, Ніна Ворона
Анотація

Одним із ключових напрямків розвитку сучасної пивоварної промисловості в Україні є раціональне використання органічних відходів, що утворюються під час виробництва пива та солоду. Метою статті було дослідити склад, фізико-хімічні властивості та методи утилізації основних відходів пивоваріння на прикладі ТОВ «Микулинецький пивоварний завод». Визначено кількісні та якісні характеристики сухих (пивна дробина, солодові паростки, ячмінний відсів, шлам) та рідких (транспортні води, суспензії дробини, білковий осад, залишкові дріжджі, лагерні осади, стічні води) відходів. Встановлено, що пивна дробина становить до 85 % усіх твердих залишків виробництва та є цінною сировиною для кормовиробництва завдяки високому вмісту білка, клітковини та мінеральних речовин. Були проведені експериментальні дослідження процесів зневоднення та сушіння дробини, подрібнення солодових паростків та ячмінного відсіву, а також фільтрації концентрованих суспензій з бродильно-пивоварного цеху. Визначено оптимальні умови для фазового розділення суспензій, що забезпечують отримання концентрованої білкової фракції з вмістом вологи 73 % та фільтрату з низькою концентрацією завислих речовин (0,1-0,45 г/дм³). Запропоновано технологію комплексної переробки всіх основних відходів пивоваріння, в результаті якої отримано два типи кормових продуктів – зневоднену пивну дробину та гранульований білково-вітамінний корм, що містить 35 % сирого протеїну, 5-7 % клітковини та 8-10 % вологи. Розроблена технологія також передбачає нейтралізацію кислих та лужних стічних вод до стандартних параметрів та їх повторне використання у виробничому циклі. Практичне впровадження запропонованої технології значно зменшує вплив на навколишнє середовище, зменшує утворення відходів, підвищує ресурсоефективність виробництва та створює замкнуту систему утилізації вторинних ресурсів у пивоварній промисловості

Ключові слова

пивоварна промисловість; утилізація відходів; стічні води; кормові продукти; технологія; технічна екологія

ЦИТУВАТИ
Madani, M., Мakarynska, A., & Vorona, N. (2026). Complex processing of brewery waste for obtaining feed additives. Animal Science and Food Technology, 17(1), 9-27. https://doi.org/10.31548/animal.1.2026.9
Використані джерела
  1. Aliyu, S., & Bala, M. (2011). Brewer’s spent grain: A review of its potentials and applications. African Journal of Biotechnology, 10(3), 324-331.
  2. Bulii, Y., Mukoid, R., Olshakovskii, I., Mihailov, I., Ivanchuk, V., & Ivanchuk, V. (2022). Technology of complex processing of post-alcoholic grain bard. Food Industry, 31-32, 84-92. doi: 10.24263/2225-2916-2022-31-32-11.
  3. Chattaraj, S., Mitra, D., Chattaraj, M., Ganguly, А., Thatoi, Н., Pradeep K., & Mohapatra, P.K.D. (2024а). Brewers’ spent grain as fish feed ingredient: Evaluation of bio-safety and analysis of its impact on gut bacteria of Cirrhinus reba by 16S Metagenomic sequencing. Current Research in Microbial Sciences, 7, article number 100286. doi: 10.1016/j.crmicr.2024.100286.
  4. Chattaraj, S., Mitra, D., Ganguly, A., Thatoi, H., & Mohapatra, P.K.D. (2024b). A critical review on the biotechnological potential of brewers’ waste: Challenges and future alternatives. Current Research in Microbial Sciences, 6, article number 100228. doi: 10.1016/j.crmicr.2024.100228.
  5. Chetrariu, A., & Dabija, A. (2023). Spent grain: A functional ingredient for food applications. Foods, 12(7), article number 1533. doi: 10.3390/foods12071533.
  6. Danilov, V.Ya. (2019). Statistical data processing. Kyiv: Taras Shevchenko National University of Kyiv.
  7. DSTU 7169:2010. (2011). Feed, compound feeds, compound feed raw materials. Methods for determining nitrogen and crude protein content. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=89230.
  8. DSTU 8024:2015. (2017). Granulated compound feeds. General technical conditions. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=81111.
  9. DSTU 8482:2015. (2017). Animal feed. Feed briquettes and pellets. Technical specifications. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=76885.
  10. DSTU 8844:2019. (2020). Feed, compound feeds, compound feed raw materials. Methods for determining crude fibre. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=82156.
  11. DSTU ISO 6496:2005. (2006). Animal feeds. Determination of moisture content and other volatile substances. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=86445.
  12. Eliopoulos, С., Arapoglou, D., Chorianopoulos, N., Markou, G., & Haroutounian, S.A. (2022). Conversion of brewers’ spent grain into proteinaceous animal feed using solid state fermentation. Environmental Science and Pollution Research, 29, 29562-29569. doi: 10.1007/s11356-021-15495-w.
  13. Hryn, H.I., et al. (2019). Methods for measuring environmental parameters. Sievierodonetsk: V. Dahl East Ukrainian National University.
  14. Karlsen, F., & Skov, Р.V. (2022). Review – potentials and limitations of utilising brewer’s spent grain as a protein source in aquaculture feeds. Journal of Cleaner Production, 357, article number 131986. doi: 10.1016/j.jclepro.2022.131986.
  15. Krusir, G.V., et al. (2014). Technologies of food production waste management. Odesa: Odesa National Academy of Food Technologies.
  16. Mussatto, S.I., Dragone, G., & Roberto, I.C. (2006). Brewer’s spent grain: Generation, characteristics and potential applications. Journal of Cereal Science, 43(1), 1-14. doi: 10.1016/j.jcs.2005.06.001.
  17. Nyhan, L., Sahin, A.W., Schmitz, H.H., Siegel, J.B., & Arendt, E.K. (2023). Brewers’ spent grain: An unprecedented opportunity to valorize a brewing by-product. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71(28), 10543-10564. doi: 10.1021/acs.jafc.3c02489.
  18. Pires Maria, M., Torres, N.H., Nascimento, V.R.S., Chagas, T.S.A., Dattatraya Saratale, G., Mulla, S.I., Bharagava, R.N., Cavalcanti, E.B., & Romanholo Ferreira, L.F. (2023). Current advances in the brewery wastewater treatment from anaerobic digestion for biogas production: A systematic review. Environmental Advances, 13, article number 100394. doi: 10.1016/j.envadv.2023.100394.
  19. Servetnyk, O.P., & Piven, O.M. (2024). Justification of the rational use of secondary raw materials in brewing. In Theoretical and practical studies of young scientists: Collection of abstracts of the 18th international scientific and practical conference of Masters and PhD students (pp. 610-611). Kharkiv: NTU “KhPI”.
  20. Silva, K.F.C., Strieder, M.M., Pinto, M.B.C., Rostagno, M.A., & Hubinger, M.D. (2023). Processing strategies for extraction and concentration of bitter acids and polyphenols from brewing by-products: A comprehensive review. Processes, 11(3), 921-931. doi: 10.3390/pr11030921.
  21. Soceanu, A., Dobrinas, S., Popescu, V., Buzatu, A., & Sirbu, A. (2024). Sustainable strategies for the recovery and valorization of brewery by-products – a multidisciplinary approach. Sustainability, 16(1), article number 220. doi: 10.3390/su16010220.
  22. Telezhenko, L., & Dubyna, A. (2025). Analysis of existing technologies for secondary processing of grain raw materials in beer production. Grain Products and Mixed Fodder’s, 25(3), 26-34. doi: 10.15673/gpmf.v25i3.3208.
  23. Terefe, G. (2022). Preservation techniques and their effect on nutritional values and microbial population of brewer’s spent grain: A review. CABI Agriculture and Bioscience, 3, article number 51. doi: 10.1186/s43170-022-00120-8.
  24. Tertyshny, O.O., Pivovarov, O.A., & Koshulko, V.S. (2022). Mechanical processes and equipment of food production. Dnipro: DDAEU.
  25. Tymchuk, S.S., & Stasiuk, O.K. (2010). Use of malt sprouts – brewing waste in feeding cows and fattening bulls. Feed and Feed Production, 66, 309-313.
  26. Verhuelsdonk, М., Glas, К., & Parlar, Н. (2021). Economic evaluation of the reuse of brewery wastewater. Journal of Environmental Management, 281, article number 111804. doi: 10.1016/j.jenvman.2020.111804.
  27. Wei, G., Shang, W., Xie, Z., Zhang, M., Dan, M., Zhao, G., & Wang, D. (2024). Unlocking high-value components from brewer’s spent yeast for innovative food applications. Food Bioscience, 59, 235-258. doi: 10.1016/j.fbio.2024.104047.