方便面生产过程中油炸与隧道干燥工艺的生命周期比较评估:环境权衡及关键问题识别
《Science of The Total Environment》:Comparative life cycle assessment of deep frying and tunnel drying in instant noodle manufacturing: Environmental trade-offs and hotspot identification
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时间:2025年11月24日
来源:Science of The Total Environment 8
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本研究通过全生命周期评估(LCA)比较了土耳其某 instant noodle 生产线中深炸与隧道蒸汽干燥两种工艺的环境影响。结果显示,隧道干燥在温室气体和人类毒性方面更优,但颗粒物排放和化石资源消耗更高;深炸虽能耗较低,但棕榈油使用导致整体影响更大。关键环境贡献因子包括棕榈油、电力、小麦粉和包装材料。研究为 instant noodle 行业实现可持续发展目标(SDGs 12、13)提供了数据支持与优化建议。
在当今全球食品产业迅猛发展的背景下,食品生产方式的环境影响成为研究的重要课题。随着城市化进程的加快、消费者生活方式的变化以及对高效饮食需求的上升,方便食品,尤其是方便面,已成为全球市场的重要组成部分。这一趋势不仅推动了食品行业的扩张,也促使生产者不断寻求创新与优化,以适应市场需求的同时兼顾环境保护。本研究聚焦于方便面制造过程中两种常见的热处理技术——深炸与隧道蒸汽干燥,旨在通过生命周期评估(LCA)方法,系统比较这两种技术在环境影响方面的差异,为可持续生产提供科学依据。
方便面作为全球最受欢迎的食品之一,其市场覆盖范围广泛,从亚洲到欧美地区均有大量消费群体。这种食品因其价格亲民、保质期长以及制作简便而受到青睐。然而,随着全球消费者对环境问题的关注日益增加,食品行业的可持续性问题也逐渐浮出水面。因此,如何在保证食品质量与生产效率的同时,减少对环境的负面影响,成为食品企业必须面对的挑战。特别是在生产过程中,能源消耗、原材料选择以及包装材料的使用,都是影响环境绩效的关键因素。
本研究采用生命周期评估方法,对方便面生产中的两种主要热处理技术进行了全面比较。通过设定明确的功能单元(1公斤成品在工厂门口),研究团队对这两种技术的环境影响进行了系统分析。研究中涵盖了多个环境影响类别,包括全球变暖潜值(GWP)、人类毒性潜力(HTP)、化石资源稀缺性(FRS)以及水消耗(WCP)。此外,研究还结合了ReCiPe 2016方法的中点和终点评估,以提供更全面的环境影响数据。这些数据来源于土耳其Tekirda?地区的一家生产设施,并通过SimaPro 10.2.0.0软件进行建模,同时借助Ecoinvent和Agri-footprint数据库进行支持。
研究结果表明,隧道蒸汽干燥技术在某些环境影响类别中表现出较低的环境负担,尤其是在全球变暖潜值和人类毒性潜力方面。这主要归因于该技术不使用棕榈油,从而避免了棕榈油生产所带来的环境问题。然而,隧道干燥技术在颗粒物形成和化石资源消耗方面却显示出更高的环境负担,这主要是由于其较高的电力和天然气消耗。相比之下,深炸技术虽然在单位产品的能耗方面更具优势,但其整体环境影响更为显著,尤其是棕榈油的使用成为关键的环境热点。棕榈油的生产不仅涉及大量的温室气体排放,还与森林砍伐密切相关,这对全球气候变化和生物多样性保护构成了重大威胁。
研究还通过贡献分析,识别了棕榈油、能源载体以及多层包装材料等关键输入因素。这些因素在不同环境影响类别中扮演着重要角色,显示出它们在方便面生产过程中对环境的深远影响。通过深入探讨这些因素,研究团队能够更清晰地识别出哪些环节需要优先改进,以实现更加可持续的生产模式。此外,研究还强调了标准化方法的重要性,指出当前许多LCA研究在系统边界和功能单元的设定上存在不一致,这可能影响研究结果的可比性和实用性。
在讨论部分,研究团队进一步分析了这些环境影响的根源,并提出了针对性的建议。他们指出,尽管两种技术在环境影响方面的差异在百分比上相对较小,但这些差异背后隐藏着重要的过程驱动因素。例如,深炸技术虽然在能源效率方面表现优异,但其对棕榈油的依赖使得整体环境影响更为显著。而隧道干燥技术虽然减少了棕榈油的使用,但其对电力和天然气的高需求又带来了新的环境问题。因此,研究团队建议,食品生产企业应结合自身实际情况,对生产过程中的关键输入进行优化,以实现环境影响的最小化。
本研究的意义不仅在于对方便面生产技术的环境影响进行系统评估,更在于为食品行业的可持续发展提供了科学依据。通过提供具体的数据支持,研究团队为政策制定者、生产者以及环境实践者提供了可操作的建议,帮助他们在生产设计中更好地平衡操作效率与环境责任。此外,研究还强调了生命周期思维在食品制造行业中的重要性,指出这种思维方式有助于企业在整个产品生命周期中识别环境热点,并采取相应的措施进行改进。
在结论部分,研究团队总结了两种热处理技术在环境影响方面的主要差异,并指出没有一种技术在所有方面都优于另一种。因此,他们建议,食品生产企业应根据自身的资源条件和市场需求,选择最适合的生产方式,并在必要时对生产流程进行优化。同时,研究团队也呼吁行业内外加强对LCA方法的应用,特别是在方便面生产这样的细分领域,以推动更加全面和系统的环境评估。
通过本研究,我们不仅能够更深入地理解方便面生产过程中不同热处理技术的环境影响,还能为食品行业的可持续发展提供新的视角和方法。在全球范围内,方便面市场仍在不断扩大,因此,如何在这一增长趋势中实现环境友好型生产,成为食品企业必须认真对待的问题。本研究的结果表明,通过科学的环境评估和系统化的改进措施,食品生产企业可以在保证产品质量和生产效率的同时,显著降低对环境的影响。这不仅有助于实现可持续发展目标(SDGs),特别是目标12(负责任的消费和生产)和目标13(气候行动),也为全球食品行业的绿色转型提供了有力的支持。
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