Przegląd Mleczarski 5/2024 - Ślad węglowy produkcji mleka

Przegląd Mleczarski 5/2024 - Ślad węglowy produkcji mleka

Jednym ze sposobów zmniejszenia wpływu produkcji na środowisko jest realizacja celów gospodarki o obiegu zamkniętym, czyli stałe współdziałanie całego łańcucha podmiotów (od rolników, producentów żywności, dostawców i sieci handlowych po konsumentów) oraz świadome podejmowanie działań na rzecz środowiska.

Wskazanie działań i mechanizmów umożliwiających wprowadzanie technologii niskoemisyjnych są istotnymi zagadnieniami znajdującymi swoje umocowanie w dokumentach strategicznych (SZRWRiR, WPR, SOR, F2F, Zielony Ład). Plan Strategiczny dla WPR wspiera zrównoważony rozwój polskich gospodarstw w zakresie przetwórstwa. Rezolucja Parlamentu Europejskiego w sprawie strategii „od pola do stołu” (20.10.2021 r.) kładzie nacisk na prowadzenie działań z poszanowaniem środowiska naturalnego i obniżeniem emisji. Ponadto Komisja Europejska planuje wprowadzenie znakowania żywności śladem węglowym w celu promowania zrównoważonej gospodarki [16]. Istnieje potrzeba opracowania jednolitych standardów metodologii analizy śladu węglowego dla poszczególnych branż, w tym mleczarskiej. Przemysł mleczarski jest rozległą dziedziną gospodarki, obejmuje przedsiębiorstwa, które zajmują się skupem i przerobem mleka na produkty mleczarskie, takie jak: mleko spożywcze, masło, śmietana, sery dojrzewające, topione i twarogowe, napoje mleczne, mleko w proszku oraz kazeina i lody [6].
 
Produkcja mleka w Polsce
Przemysł mleczarski w Polsce jest dynamicznie rozwijającą się branżą, obejmującą przedsiębiorstwa zajmujące się skupem i przetwarzaniem mleka na różnorodne produkty mleczne. Mleko oraz produkty mleczne są kluczowymi składnikami diety oraz ważnymi elementami handlu. Dane Głównego Urzędu Statystycznego (GUS) pokazują, że w 2023 roku krajowy skup mleka w Polsce wzrósł o 2,2% w porównaniu do roku poprzedniego, osiągając poziom 12,9 miliarda litrów. W Polsce zanotowano wzrost produkcji mleka w tym okresie, pomimo, że w całej UE produkcja mleka zmniejszyła się o 1%, do 153,6 miliarda litrów i wynikało to głównie ze zmniejszenia liczby krów mlecznych oraz wzrostu kosztów produkcji. Polska utrzymała swoją pozycję jako szósty największy producent mleka w Unii, odpowiadając za 8,4% całkowitej produkcji mleka w UE. Liderami w produkcji mleka w Europie są Niemcy ‒ 29,5 mld litrów, Francja ‒ 24,1 mld litrów oraz Holandia ‒ 14,2 mld litrów. Procentowy udział produkcji mleka w całkowitej wartości produkcji rolniczej kształtuje się na stabilnym poziomie 16-19% [22]. Produkcja mleka w Polsce jest rozproszona, z głównymi dostawcami indywidualnymi produkującymi rocznie ponad 11 mld litrów mleka. Organizacja mleczarstwa opiera się na spółdzielczości mleczarskiej, a zakłady przetwórstwa mleka obsługują głównie rynek krajowy, stanowiący 90% sprzedaży. Znaczącą część produkcji mleka w Polsce stanowią województwa mazowieckie, podlaskie, wielkopolskie, warmińsko-mazurskie, łódzkie, kujawsko-pomorskie i lubelskie, które łącznie skupiają ok. 83% krajowego pogłowia krów mlecznych. Te regiony realizują również 86% dostaw mleka, co wynika m.in. ze sprzyjających warunków przyrodniczych. Produkty mleczne, zwłaszcza sery i twarogi, stanowią główną gałąź krajowego przetwórstwa mleka, z Polską jako znaczącym producentem tych produktów na światowym rynku. Polska jest również ważnym producentem lodów, dzięki innowacyjnym rozwiązaniom i rozszerzającej się ofercie asortymentowej [1].
Mleko jest naturalnym pokarmem zwierzęcym. Największe znaczenie ma mleko krowie, którego skład chemiczny i jakość zależny jest od wielu czynników, np. rasy i wieku krowy, okresu laktacji, pory roku, sposobu żywienia, czasu dojenia, stosowania leków. Zawartość tłuszczu w mleku zmienia się i ma wpływ na jego cenę rynkową, natomiast zawartość suchej substancji decyduje o wydajności produktów mleczarskich oraz ich wartości odżywczej [14].
Mleko jest podstawowym surowcem przemysłu mleczarskiego. Produkty mleczarskie różnią się między sobą składem chemicznym i wartością odżywczą. Przetwory mleczarskie dzieli się na kilkanaście podstawowych grup produktowych, a w nich różnoraki asortyment: mleko spożywcze, napoje mleczne, śmietanka i śmietana, pasteryzowana i sterylizowana, masło, sery – dojrzewające (twarde, miękkie, pleśniowe), twarogowe (kwasowe, i kwasowo-podpuszczkowe), topione, smażone, maślanka i przetwory z maślanki, kazeina spożywcza i przemysłowa, mleko zagęszczone, mleko w proszku, lody, serwatka [14].
Produkcja mleka spożywczego to proces obejmujący szereg etapów, od pozyskania surowca od zwierząt mlecznych, przez jego obróbkę, aż po dostarczenie gotowego produktu do konsumenta. Głównym celem tych działań jest zapewnienie bezpieczeństwa, jakości i wartości odżywczej mleka, przy jednoczesnym zachowaniu jego naturalnych właściwości. Technologia produkcji mleka spożywczego przebiega w kilku etapach. Mleko przyjmowane do zakładu mleczarskiego musi odpowiadać kryteriom polskiej normy na mleko surowe do skupu. Każda partia mleka podlega kontroli w celu przeprowadzenia oceny surowca, a uzyskane wyniki oznaczeń są podstawą klasyfikacji. Mleko surowe nie zawsze jest bezpośrednio kierowane do przerobu, a jest przechowywane w zbiornikach magazynowych lub w tzw. tankosilosach w temperaturze poniżej 10°C, najlepiej ok. 4°C (czas nie powinien przekraczać 24 h). W mleku surowym powietrze występujące w formie rozpuszczonej lub zdyspergowanej (stanowi 6-10%) obniża efektywność procesu produkcji i wpływa niekorzystnie na właściwości produktu końcowego. Wymaga to procesu odgazowania w podciśnieniu. W zakładzie mleczarskim mleko jest wstępnie oczyszczane mechanicznie przy użyciu wirówek, które również służą do odtłuszczania mleka do wymaganego poziomu zawartości tłuszczu, zgodnej z założeniami produkcyjnymi. Kolejnym etapem w produkcji mleka jest proces homogenizacji, polegający na rozbiciu i dyspersji kuleczek tłuszczowych oraz ich skupisk do mniejszych rozmiarów. Następnie mleko poddawane jest obróbce cieplnej, która ma na celu redukcję liczby drobnoustrojów chorobotwórczych i saprofitycznych do bezpiecznego poziomu, a także wydłużenie okresu trwałości produktu, przy jednoczesnym zachowaniu minimalnych zmian chemicznych, fizycznych i organoleptycznych mleka. Wyróżnia się różne rodzaje obróbki cieplnej. Obecnie stosuje się dwa zasadnicze procesy pasteryzacji: krótkotrwała (HTST ‒ High Temperature Short Time) i momentalna (VHT ‒ Very High Temperature). Proces UHT (Ultra High Temperature) pozwala na redukcję liczby wegetatywnych i przetrwalnikowych form drobnoustrojów oraz enzymów do poziomu zapewniającego długotrwałe (nawet kilkumiesięczne) przechowywanie, bez obawy zmian jakościowych. Procesy pasteryzacji i UHT odbywają się w wymiennikach ciepła, w systemie ogrzewania pośredniego i bezpośredniego. Ostatnim etapem jest pakowanie. W zależności od rodzaju produktu końcowego wyróżnia się pakowanie nieaseptyczne ‒ stosowane w przypadku mleka pasteryzowanego i pakowanie aseptyczne ‒ stosowane do produktów UHT. Przechowywanie mleka pasteryzowanego wymaga utrzymania temperatury 4-8°C, natomiast mleka UHT nie może przekraczać 20°C. Kluczowy wpływ na jakość produktu ma cały łańcuch chłodniczy, w tym transport [14].
Opisane powyżej procesy, wchodzące w cykl produkcyjny mleka, muszą być zapewnione w celu dostarczenia bezpiecznego produktu o odpowiedniej jakości. Jednak każdy etap produkcyjny powinien być zoptymalizowany, również w kontekście jego wpływu na środowisko naturalne. Jest to możliwe jedynie w przypadku wcześniejszego poznania skali i zakresu tych oddziaływań [14].
 
Ślad węglowy produkcji mleka
Ślad węglowy CF jest miarą potencjału ocieplania klimatu, wynikającego z wysokiej emisji gazów cieplarnianych. Jest on mierzony w kg ekwiwalentów CO2 (eq) i obliczany jako suma iloczynów potencjałów ocieplenia klimatu dla poszczególnych gazów cieplarnianych GHG [kg CO2eq na kg GHG] i ilości emisji [kg] ze wszystkich pośrednich i bezpośrednich źródeł [18].
Ślad węglowy mleczarstwa jest tematem złożonym i dynamicznym, obejmującym różne aspekty – od produkcji mleka po przetwórstwo i dystrybucję. Przemysł mleczarski dąży do ograniczenia wpływu na środowisko, w tym do redukcji emisji gazów GHG. Oszacowano, że produkcja mleka krowiego jest odpowiedzialna za ok. 4% antropogenicznych emisji gazów cieplarnianych. CF surowego mleka krowiego różni się w zależności od wielu czynników, takich jak obszar geograficzny, gatunek krowy i system produkcji. Ślad węglowy mleka jest determinowany przez system żywienia bydła i emisje związane z chowem krów. Na emisje GHG, związane z przemysłem mleczarskim, mają wpływ różne źródła, m.in.: fermentacja jelitowa krów (emisje metanu), przetwórstwo mleka (emisje pośrednie ‒ zużycie energii w zakładach przetwórczych), przechowalnictwo chłodnicze produktów mlecznych (emisje bezpośrednie czynników chłodniczych, emisje pośrednie ‒ zużycie energii), transport mleka i produktów mlecznych (emisje bezpośrednie związane ze spalaniem paliw i chłodzeniem) [13, 17].
 
Kierunki redukcji śladu węglowego
Redukcja emisji staje się kluczowym zadaniem, w kontekście dążenia Unii Europejskiej do osiągnięcia neutralności emisyjnej do 2050 roku. Sektor mleczarski stoi przed wyzwaniami związanymi z ograniczeniami w emisji, rozpoczynając już od rolnictwa. W celu sprostania tym ograniczeniom, konieczne jest poszukiwanie alternatywnych metod. Rozwiązania mogą obejmować efektywniejsze wykorzystanie obornika do produkcji biogazu lub jako naturalnego nawozu, implementację rolnictwa precyzyjnego z naciskiem na optymalizację nawożenia, nawadniania i żywienia zwierząt oraz promowanie zrównoważonego obiegu składników odżywczych w rolnictwie. Sektor mleczarski, mimo wyzwań, posiada możliwości adaptacji do bardziej zrównoważonego modelu poprzez stosowanie działań łagodzących wpływ na środowisko. Czynnikiem wpływającym na emisje GHG i tym samym – na ślad węglowy przemysłu mleczarskiego, jest również produkcja i transport pasz dla zwierząt mlecznych. Uprawa roślin wykorzystywanych na paszę często wymaga intensywnego stosowania nawozów i środków ochrony roślin, co również przyczynia się do emisji. Natomiast na etapie przetwórstwa, procesy produkcyjne i chłodzenie mleka wymagają dużej ilości energii, głównie elektrycznej, co przyczynia się do śladu węglowego, szczególnie jeśli energia pochodzi z paliw kopalnych. Transport i dystrybucja mleka i produktów mlecznych do punktów sprzedaży również generują emisje GHG, szczególnie gdy odległości są duże [3, 15].
Zmniejszenie emisji można uzyskać poprzez zastosowanie innowacyjnych technologii w istniejących praktykach przez rolników i przetwórców m.in. wprowadzając bardziej wydajne praktyki zarządzania gospodarstwem lub przedsiębiorstwem, w kontekście zrównoważonego rozwoju. Powszechne przyjęcie środków łagodzących będzie wymagać znacznych inwestycji w badania i transfer wiedzy. Wykorzystanie potencjału sektora mleczarskiego wymaga wspólnego działania wszystkich zainteresowanych stron w celu inwestowania w sektor, wspierania i podejmowania badań, promowania innowacji oraz wdrożenia niskoemisyjnych technologii [2].
Strategie zmniejszenia śladu węglowego w przemyśle mleczarskim wymagają następujących działań [2]:
  • poprawy efektywności energetycznej w procesach produkcyjnych i chłodniczych,
  • optymalizacji łańcucha dostaw poprzez lokalną produkcję i dystrybucję, co może zmniejszyć potrzebę transportu na długie odległości,
  • zastosowania odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna czy wiatrowa w procesach produkcyjnych,
  • wprowadzenia innowacji w hodowli zwierząt, mogących zmniejszyć emisję metanu, na przykład poprzez modyfikacje żywienia bydła,
  • zwiększenia efektywności użytkowania pasz i zmniejszenie marnotrawstwa żywności.
Konieczne jest wsparcie dla całej branży mleczarskiej i wprowadzenie nowych technologii przyczyniających się do redukcji emisji gazów cieplarnianych. Podjęte działania wskazują na szeroko zakrojone starania przemysłu mleczarskiego, aby stać się bardziej zrównoważonym i zmniejszyć wpływ na zmiany klimatyczne, jednocześnie zachowując produktywność i opłacalność działalności.
 
Analiza śladu węglowego produkcji mleka na świecie
Przegląd literatury umożliwił analizę CF mleka w różnych rejonach świata. Szczegółowe dane umieszczono w tabeli 1. Ustalono, że w procesie określania śladu węglowego produkcji mleka wykorzystano następujące metody: metodę zgodną z IPCC Fourth Assessment Report, analizę cyklu życia przeprowadzoną za pomocą programu OpenLCA oraz metodykę zharmonizowaną z normami ISO 14040:2009 i ISO 14044:2009 [7, 8] dotyczącymi oceny cyklu życia. Do oszacowania śladu węglowego produkcji mleka zastosowano również wytyczne International Dairy Federation oraz International Standard for Life Cycle Assessment. Zdefiniowano zakres analizy dla produktów mleczarskich, który obejmował zakres od kołyski do bramy gospodarstwa. Opracowano również elektroniczny arkusz roboczy, poświęcony typowym włoskim systemom produkcji mleczarskiej – LatteGHG, który jest dedykowany do szacowania śladu węglowego mleka. Podsumowując, sektor mleczarski znacząco przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych. Uważa się, że produkcja mleka w systemach opartych na pastwiskach jest bardziej ekologiczna (choć mniej zbadana), w porównaniu do intensywnych metod produkcji [13].

Tabela 1. Ślad węglowy produkcji mleka na świecie

Szczegółowy przegląd badań dotyczący śladu węglowego (CF) surowego mleka krowiego znajduje się w publikacji Laca  i in.[9]. W Polsce, przeprowadzone badania dotyczące określenia emisji GHG pozwoliły na stwierdzenie, że wraz ze wzrostem wydajności mlecznej krów emisja zmniejsza się. Jednak wzrost wydajności powyżej 10 000 litrów mleka od krowy wpływa negatywnie na wysokość śladu węglowego mleka z powodu zbyt wysokiej intensywności żywienia krów. Innymi czynnikami mającymi wpływ na ogólną wartość CF mleka są: sposób żywienia krów oraz rodzaj systemu produkcji mleka. Najniższy CF uzyskano przy optymalizacji procesu chowu krów dla wydajności 7000-9000 l mleka na 1 krowę [3]. Znaczenie śladu węglowego dla oceny emisji gazów cieplarnianych, generowanych w różnorodnych procesach produkcyjnych, w sektorze rolno-spożywczym jest istotne. Stosując metodykę wyznaczania CF na podstawie analizy LCA, obejmującą emisje GHG w całym cyklu życia produktu od „kołyski aż do grobu”, w warunkach Polski, wykazano, że produkcja mleka wiązała się z emisją GHG równą 0,94 kg CO2eq na kg mleka, przy wyraźnym zróżnicowaniu regionalnym w zakresie od 0,79 do 1,15 kg CO2eq [2].
Natomiast, w północnej Hiszpanii, za pomocą oceny cyklu życia, przeanalizowano dwa różne systemy mleczarskie (w systemie częściowo zamkniętym i na pastwiskach) w celu określenia ich wpływu na CF produkowanego mleka. Dane uzyskano bezpośrednio od producentów i uwzględniono główne czynniki związane z produkcją (produkty uboczne, pasza dla zwierząt gospodarskich, woda, energia elektryczna, olej napędowy, elementy czyszczące, transport, zarządzanie obornikiem i gnojowicą, emisje gazów do powietrza). Stwierdzono, że CF mleka jest determinowany głównie przez system żywienia bydła i emisję GHG przez krowy. Wartości CF mleka stwierdzone w badanych systemach mieściły się w przedziale dla produkcji mleka krowiego na świecie (0,9-4,7 kg CO2eq/kg), a w gospodarstwach półzamkniętych i pastwiskowych uzyskano odpowiednio 1,22 i 0,99 kg CO2eq/kg [9].
W Japonii również przeprowadzono badania w zakresie porównania wpływu na środowisko dwóch typów systemów hodowli bydła mlecznego (jeden wykorzystuje kiszonkę z całych roślin ryżowych, a drugi jest konwencjonalny) z wykorzystaniem LCA [12]. Jednostkę funkcjonalną zdefiniowano jako 1 kg mleka (4% zawartości tłuszczu). W granicach systemu uwzględniono procesy związane z cyklem życia hodowli bydła mlecznego, takie jak produkcja paszy, transport paszy, gospodarka zwierzęca, w tym aktywność biologiczna zwierzęcia oraz utylizacja odpadów. Wpływ na środowisko systemów wykorzystujących kiszonkę z ryżu i konwencjonalnej hodowli bydła mlecznego wyniósł 0,99 i 0,97 kg CO2eq. Wyniki sugerują, że system hodowli bydła mlecznego, wykorzystujący kiszonkę ryżu w Japonii, ma mniejszy wpływ na środowisko w postaci zakwaszenia, eutrofizacji i zużycia energii, a także większy wpływ na globalne ocieplenie w porównaniu z rolnictwem konwencjonalnym. Zidentyfikowano o 1,1% niższy wpływ na środowisko całego systemu hodowli bydła mlecznego wykorzystującego kiszonkę ryżu. W systemie intensywnej, konwencjonalnej produkcji w Japonii, przy wydajności rocznej poniżej 11 000 kg mleka, CF wynosił 0,972 kg CO2eq/kg.
W badaniach przeprowadzonych w Irlandii, do szacowania emisji i oceny scenariuszy zarządzania emisjami w odniesieniu do CO2eq, wyemitowanego na jednostkę wyprodukowanego mleka, zastosowano metodologię oceny cyklu życia. Wyznaczono całkowitą emisję wynoszącą 1,50 kg CO2eq/kg/rok i 1,3 kg CO2eq/kg/rok, z podziałem pomiędzy mlekiem i mięsem. Z całkowitej emisji 49% stanowiła fermentacja jelitowa, 21% nawozy, 13% pasza treściwa, 11% gospodarka odchodami oraz 5% zużycie energii elektrycznej i oleju napędowego. Stwierdzono, że ewolucja irlandzkiego sektora mleczarskiego, napędzana Wspólną Polityką Rolną (WPR), powinna skutkować zmniejszeniem emisji GHG [4].
Poszerzono analizę CF wytworzenia mleka surowego o produkcję sera. Dane z różnych systemów mleczarskich wykorzystano do analizy wpływu produkcji mleka surowego na produkcję sera, wyznaczając CF fabryki serów. W analizie uwzględniono następujące składowe: surowce, woda, energia elektryczna, energia, środki czystości, materiały opakowaniowe, transport, odpady i emisje gazów. Wartości CF sera wynosiły odpowiednio 16,6 i 14,7 kg CO2eq/kg sera dla mleka produkowanego w systemach półzamkniętych i pastwiskowych. Produkcja surowego mleka odpowiadała za ponad 60% emisji GHG związanej z serem [9].
Wiedza o zanieczyszczeniu środowiska przez produkcję zwierzęcą w Europie Zachodniej zapoczątkowała badania nad opracowaniem wskaźników środowiskowych na poziomie gospodarstw. Tylko wtedy, gdy można skutecznie określić ilościowo wpływ gospodarstw na środowisko, można wykazać istotne różnice we wpływie pomiędzy systemami, co w konsekwencji może przyczynić się do zmniejszenia wpływu produkcji zwierzęcej na środowisko. W Holandii przeprowadzono ocenę efektywności wskaźników środowiskowych produkcji zwierzęcej za pomocą różnych metod, tj. analizy śladu ekologicznego oraz oceny cyklu życia (LCA). Ocena efektywności wskaźników opierała się na ocenie ich przydatności, jakości i dostępności danych. Do oceny skuteczności 13. wskaźników środowiskowych wykorzystano dane z ośmiu ekologicznych, komercyjnych gospodarstw mleczarskich w Holandii. Wskaźniki te nie obejmują jednak wszystkich kategorii wpływu na środowisko (np. użytkowania gruntów, zużycia energii, potencjału globalnego ocieplenia) i skupiają się na emisjach z gospodarstw. Ślad węglowy mleka produkowanego w systemie ekologicznym w Holandii wynosił 1,81 kg CO2eq na kg mleka [17].
Przegląd literatury dotyczącej tematu pozwolił na dokładne zbadanie i analizę CF mleka pochodzącego z różnych rejonów świata. Dzięki temu, udało się zgromadzić i porównać dane dotyczące CF mleka w zależności od miejsca pochodzenia, co dało pogląd na wpływ różnych warunków środowiskowych, metod hodowli i żywienia na ślad węglowy mleka. Szczegółowe wyniki tej analizy pozwoliły na porównanie i ułatwiły zrozumienie czynników wpływających na CF mleka na świecie. Jednak wykazały również potrzebę przeprowadzenia szczegółowych badań przetwórstwa mleka w Polsce.
 
Metodyka szacowania śladu węglowego
W celu prawidłowego określenia śladu węglowego ważny jest dobór odpowiedniej metodologii. Na podstawie dokładnego przeglądu literatury naukowej, dotyczącej śladu węglowego produkcji mleka, udało się określić szereg metodologii, które pozwalają na precyzyjne wyznaczanie emisji CO2 powiązane z produkcją mleka. Te metody uwzględniają różnorodne aspekty, począwszy od hodowli bydła, poprzez procesy produkcji, aż po transport i dystrybucję produktów mlecznych. Analiza ta uwzględnia również czynniki, takie jak rodzaj żywienia bydła, zarządzanie odpadami oraz wykorzystanie energii w procesach produkcyjnych. Dzięki zastosowaniu tych metodologii, możliwe jest nie tylko dokładne określenie ilości wyemitowanych gazów, ale także zidentyfikowanie kluczowych obszarów, w których można wprowadzić usprawnienia mające na celu zmniejszenie śladu węglowego. Określenie tych metodologii jest kluczowe dla rozwoju zrównoważonych praktyk w przemyśle mleczarskim, pozwalając producentom na wdrażanie skutecznych strategii redukcji emisji GHG, co przyczynia się do ograniczenia negatywnego wpływu produkcji mleka na środowisko [21]. Najpopularniejsze metody liczenia wpływu zanieczyszczeń oraz gazów cieplarnianych na środowisko przedstawiano na rysunku 1.
 
Rysunek 1. Stosowane metodologie dotyczące analizy śladu węglowego [21]
 
 
W literaturze tematu spotyka się spersonalizowane podejścia przeznaczone do konkretnych grup produktów. Synergicznym ujęciem analizy CF, dedykowanym dla sektora hodowli bydła i przemysłu mleczarskiego, jest metodologia opracowana i stosowana przez IDF (International Dairy Federation). Daje ona możliwość porównania różnych systemów produkcji, regionów i produktów, wedle wymagań podejścia normalizacyjnego. Metodologia ta, umożliwia porównanie emisji GHG pomiędzy produktami przemysłu mleczarskiego, identyfikację emisji GHG od pola do bramy zakładu produkcyjnego oraz identyfikację tych obszarów, gdzie istnieje potencjał do redukcji emisji gazów cieplarnianych, jeśli są one szczególnie wysokie. W podejściu tym połączono różne aspekty istniejących norm i specyfikacji, i nazwano metodą atrybucyjną lub wynikową dotyczącą obliczenia śladu węglowego, zarówno hodowli bydła oraz przetwórstwa. Metoda LCA nakierowana jest na opisywanie rzeczywistych przepływów do i od produktu lub procesu, odnoszących się do oddziaływania na środowisko. Metoda ta jest również przydatna do planowania strategii redukcji lub ograniczania emisji gazów cieplarnianych na poszczególnych etapach. W metodzie atrybucyjnej stosuje się dane średnie, na przykład dla energii elektrycznej lub innych towarów, będących w obrocie handlowym, niepowiązane specyficznie z ich konkretnym dostawcą. Oceniono to podejście jako zarówno wystarczające, jak i praktyczne w celu wypracowania wspólnej metodologii dla śladu węglowego przemysłu mleczarskiego. Opracowanie metodologii obliczania śladu węglowego mleka w cyklu od hodowli bydła do przetworów mleczarskich (IDF), jest nakierowane na wyznaczenie jednolitych standardów dotyczących analizy śladu węglowego oraz umożliwienie oceny produktów mleczarskich, wykorzystując opracowane bazy. Działania te są ukierunkowane na wspieranie rozwoju zrównoważonej produkcji żywności, umożliwiającej bieżące redukcje emisji GHG [19].
Zakład Technologii i Techniki Chłodnictwa w Łodzi IBPRS-PIB, będący instytucją naukową, realizuje projekty badawcze na zlecenie Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi, w zakresie analizy śladu węglowego (rys. 2). W 2024 r. rozpoczął prace pt.: „Analiza oraz metodologia pomiaru śladu węglowego dla wybranych technologii i produktów rolno-spożywczych wytwarzanych przez krajowy przemysł mleczarski i mięsny”. Celem jest zbadanie i opracowanie metodologii dokładnego pomiaru wpływu produkcji rolno-spożywczej na środowisko naturalne. W ramach tego projektu, Zakład chce się skupić na analizie śladu węglowego generowanego przez produkty mleczne, co jest szczególnie istotne w kontekście rosnącej świadomości ekologicznej społeczeństwa i potrzeby minimalizacji negatywnego wpływu przemysłu na środowisko. Aby osiągnąć cel projektu, pragniemy nawiązać współpracę z przedsiębiorstwami produkcyjnymi działającymi w branży mleczarskiej. Współpraca ta miałaby polegać na wspólnym przeprowadzeniu badań i analiz śladu węglowego produktów mlecznych, co przyczyniłoby się do poprawy zrównoważonego rozwoju każdego przedsiębiorstwa.

Rysunek 2. Zadania badawcze IBPRS-PIB realizowane na zlecenie Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi w latach 2022-2023
 
 
Podsumowanie
Kluczowym instrumentem do oceny efektywności działań mających na celu obniżenie emisji gazów cieplarnianych jest badanie śladu węglowego. Ślad węglowy to parametr służący do oceny emisji gazów cieplarnianych. Jest to zagadnienie szczególnie istotne, również ze względu na fakt, że Komisja Europejska planuje wprowadzenie nowego znakowania żywności śladem węglowym (po uprzednim wykonaniu audytu przez firmy zewnętrzne). Korzyścią bezpośrednią dla producentów może być zwiększenie konkurencyjności na rynku produktów poprzez znakowanie śladem węglowym. Ponadto, poznanie śladu węglowego (emisji gazów cieplarnianych i ich powiązanie z określonymi etapami procesów) może skutkować wprowadzeniem działań, które mogą przyczynić się do mniejszej energochłonności procesów przetwórczych poprzez zmniejszenie zużycia energii elektrycznej i paliw. Efektywne zarządzanie środowiskiem w branży spożywczej wymaga najpierw zrozumienia jej oddziaływania na otoczenie. Edukacja na temat śladu węglowego może skutecznie motywować do przyjęcia rozwiązań zwiększających efektywność, zarówno wśród konsumentów, jak i producentów. Ślad węglowy (CF) staje się konkretną i logiczną podstawą do rozpoczęcia rozmów o strategiach usprawniających procesy produkcyjne i promowanie technologii o zredukowanym wpływie emisyjnym. Dla poszczególnych segmentów produkcji i różnorodnych produktów kluczowa jest dogłębna analiza i dostosowanie sposobów obliczania śladu węglowego do ich unikatowych wymagań, biorąc pod uwagę charakterystykę produktów i zastosowane technologie.
 
dr inż. Magdalena Wróbel-Jędrzejewska
Zakład Technologii i Techniki Chłodnictwa,
Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. prof. Wacława Dąbrowskiego – Państwowy Instytut Badawczy w Łodzi
 
mgr inż. Ewelina Włodarczyk
Zakład Technologii i Techniki Chłodnictwa
Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. prof. Wacława Dąbrowskiego – Państwowy Instytut Badawczy w Łodzi
 
Literatura
  1. Adamski M. 2008. Efektywność ekonomiczna polskich gospodarstw ukierunkowanych na produkcję mleka na tle gospodarstw niemieckich. Rocz. Nauk. SERiA, t. 10, z. 3, 11-16.
  2. Bieńkowski J., Jankowiak J., Dąbrowicz R., Holka M. 2014. Regional differentiation of greenhouse gas (GHG) emissions from agriculture in Poland. Book of Abstracts. XIIIth Congress of the European Society for Agronomy Debrecen, 425-426.
  3. Bieńkowski J., Janusz Jankowiak J., Holka M., Dąbrowicz R. 2015. Potrzeby wyznaczania śladu węglowego produkcji rolniczej i perspektywy jego zastosowań. Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN w Poznaniu, Zagadnienia doradztwa rolniczego, 2.
  4. Casey J.W., Holden N.M. 2005. Analysis of greenhouse gas emissions from the ave- rage Irish milk production system. Agric. Syst. 86, 97-114.
  5. Gollnow S., Lundie S., Moore A. D., McLaren J., Buuren N., Stahle P., Christie K., Thylmann D., Rehl T. 2014. Carbon footprint of milk production from dairy cows in Australia. International Dairy Journal, 37, 31-38. http://dx.doi.org/10.1016/j.idairyj.2014.02.005
  6. Hutnik E. Zapotrzebowanie energetyczne w zakresie produkcji mleka. Sympozjum KTR PAN i FAR w Rzeszowie 1991. Mat. Konf. Wyd. FAR w Rzeszowie i KTR PAN w Warszawie 1991.
  7. ISO 14040, 2009. Zarządzanie środowiskowe – Ocena cyklu życia – Zasady i struktura.
  8. ISO 14044, 2009. Zarządzanie środowiskowe – Ocena cyklu życia – Wymagania i wytyczne.
  9. Laca A.; Gómez N.; Laca A.; Díaz M. Overview on GHG emissions of raw milk production and a comparison of milk and cheese carbon footprints of two different systems from northern Spain. Environ. Sci. Pollut. Res. 2020, 27, 1650-1666.
  10. Léis C.M., Cherubini E., Ruviaro C.F., Prudêncio da Silva V. Lampert V.N., Spies A., Soares S.R. 2015. Carbon footprint of milk production in Brazil: a comparative case study. Int. J. Life Cycle Assess, 20, 46-60.
  11. Morais T.G., Teixeira R.F., Rodrigues N.R., Domingos T. 2018. Carbon footprint of milk from pasture-based dairy farms in Azores, Portugal. Sustainability, 10(10), 3658. https://doi.org/10.3390/su10103658
  12. Ogino A., Ishida M., Ishikawa T., Ikeguchi A., Waki M., Yokoyama H., Tanaka Y., Hirooka H. (2008): Environmental impacts of a Japanese dairy farming system using whole crop rice silage as evaluated by life cycle assessment. Anim. Sci. Journal 79, 727-736.
  13. Pirlo G., Carè S. 2013. A Simplified Tool for Estimating Carbon Footprint of Dairy Cattle Milk. Italian Journal of Animal Science, 12, 81, 497-506. https://doi.org/10.4081/ijas.2013.e81
  14. Plachta T. 2002. Technologia produkcji mleka wysokiej jakości. Rada: Rolnictwo, Aktualności, Doradztwo, Analizy. Miesięcznik Wojewódzkiego Ośrodka Doradztwa Rolniczego w Bratoszewicach, 07-08, 11-13.
  15. Sala S., Valentina Castellani V. The consumer footprint: Monitoring sustainable development goal 12 with process-based life cycle assessment. Journal of Cleaner Production, 240, 2019, 118050.
  16. Strategia „od pola do stołu" na rzecz sprawiedliwego, zdrowego i przyjaznego dla środowiska systemu żywnościowego (F2F) (link), dostęp 30.04.2024 r.
  17. Thomassen M.A., De Boer I.J.M. (2005): Evaluation of indicators to assess the environmental impact of dairy production systems. Agriculture, Ecosystems and Environment 111, 185-199.
  18. Tucker G., Foster C., Wiltshire J. 2010. Life cycle analysis and carbon footprinting with respect to sustainability in the agri-food sector. CAB Direct. (link), dostęp 30.04.2024 r.
  19. Vallat B., Béche J.M., Bennett A., Bouchard R., Condron R., Dabirian S., Dornom H., Erlacher-Vindel E., Hamann J., Kulkas L., Lindsay B., McCrindle C., Pandey N.N., Seifert J., Sharma G.K., Stuardo L., Verkerk G., International Dairy Federation; World Organisation for Animal Health; Food and Agriculture Organization of the United Nations. International Dairy Federation Guide to Good Animal Welfare in Dairy Production 2008. Rev Sci Tech. 2009 Dec; 28(3):1165-91. English, French, Spanish. doi: 10.20506/rst.28.3.1958. PMID: 20462174.
  20. Vergé X.P.C., Dyer J.A., Desjardins R.L., Worth D. 2007. Greenhouse gas emissions from the Canadian dairy industry in 2001. Agricultural Systems, 94, 3, 683-693.
  21. Wróbel-Jędrzejewska M., Włodarczyk E. Comparison of Carbon Footprint Analysis Methods in Grain Processing‒Studies Using Flour Production as an Example. Agriculture 2024, 14, 14. https://doi.org/10.3390/agriculture14010014
  22. (link), dostęp 26.03.2024 r.

Najnowsze Artykuły

Licznik odwiedzin

10 625 960


Współpraca