Підготовка води у крохмале-патоковій промисловості: аналіз стану, нормативів та інноваційних технологій

Abstract

У статті проведено комплексний аналіз сучасного стану та тенденцій розвитку сис-тем підготовки води у крохмале-патоковій галузі харчової промисловості України та світу. Показано, що якість технологічної води є критичним фактором стабільності та ефективності процесів вилучення, очищення крохмалю та гідро транспортування сиро-вини, а також допоміжних операцій. Встановлено, що недостатнє очищення води при-зводить до утворення накипу на поверхні нагріву, мікробного забруднення, зміни фізико-хі-мічних властивостей крохмалю та коливань якості готової продукції. Проаналізовано чинні нормативні вимоги до якості води для харчових підприємств, зокрема, санітарні норми, регламенти та положення системи НАССР, що встановлюють мікробіологічні, органолептичні та хімічні показники води. Визначено основні показники джерел забруд-нення, характерні для водопостачання крохмале-патокових підприємств (завислі речо-вини, органічні сполуки, солі жорсткості, сполуки заліза, мікробіологічні домішки) та розглянуто сучасні технології очищення, що включають механічні, фізико-хімічні, біоло-гічні, мембранні методи. Окрему увагу приділено впровадженню систем оборотного водо-постачання, мембранним методам очищення води (зворотного осмосу, ультрафільтрації) та флокуляційного очищення, які дають можливість знизити витрати води на 30–40 % і підвищити екологічну безпеку виробництва за рахунок скорочення кількості стічних вод. Наведено огляд останніх сучасних досліджень за 2020–2025 роки у галузі водопідготовки для харчових виробництв, включно з розробками у межах концепції Industry 4.0. Запропо-новано напрями вдосконалення систем очищення технологічної води та поводження зі стічними водами крохмале-патокової промисловості на основі принципів енергоефектив-ності, замкненого циклу і цифрового моніторингу параметрів якості. A comprehensive analysis of the current state and development trends of water treatment systems in the starch-molasses industry in Ukraine and worldwide is presented in this article. It is shown that the quality of process water is a critical factor for ensuring the stability and efficiency of starch extraction, purification, slurry transport, and auxiliary operations. Insufficient water purification has been found to cause scale formation on heating surfaces, microbial contamination, changes in the physicochemical properties of starch, and fluctuations in the quality of the final products.The article reviews current regulatory requirements for water quality in food production facilities, including sanitary standards, hygienic regulations, and HACCP provisions, which establish microbiological, organoleptic, and chemical indicators of water. The main sources of contamination typical for starch–molasses production facilities (suspended solids, organic compounds, hardness salts, iron compounds, and microbiological impurities) are identified, and modern water purification technologies, including mechanical, physicochemical, biological, and membrane methods, are analyzed.Special attention is given to the implementation of recirculating water systems, membrane purification techniques (reverse osmosis, ultrafiltration), and flocculation-based treatment, which can reduce water consumption by 30–40% and enhance environmental safety by decreasing wastewater generation. An overview of recent studies (2020–2025) in the field of water treatment for food production is presented, including developments within the framework of Industry 4.0.Directions for improving process water treatment and wastewater management in the starch–molasses industry are proposed, emphasizing energy efficiency, closed-loop operation, and digital monitoring of water quality parameters.