Послеуборочные потери (зерно)

См. Также: Послеуборочные потери (фрукты и овощи)

Зерновые силосы в Австралии

Зерно может быть потеряно на предуборочном, сборочном и послеуборочном этапах. Предуборочные потери происходят до начала процесса сбора урожая и могут быть вызваны насекомыми, сорняками и ржавчиной . Потери урожая происходят между началом и завершением уборки и вызваны, главным образом, потерями из-за осыпания. Послеуборочные потери происходят между сбором урожая и моментом потребления человеком. Они включают внутрихозяйственные потери, например, при обмолоте , веянии и сушке зерна. Другие потери на фермах включают недостаточное время сбора урожая, климатические условия, методы, применяемые при сборе и обработке урожая, а также проблемы со сбытом продукции. Значительные потери вызваны ненадлежащими условиями хранения, а также решениями, принятыми на более ранних этапах цепочки поставок, включая транспортировку, хранение и переработку, которые предрасполагают продукцию к сокращению сроков годности.

Во многих развивающихся странах, особенно в Африке, важны внутрихозяйственные потери во время хранения, когда зерно хранится для собственного потребления или пока фермер ожидает возможности продажи или повышения цен.

Возможность потери

Зерно сушат на бамбуковом коврике на проезжей части в городе Чуси, уезд Цаннань , провинция Чжэцзян, Китай. Сушка риса на открытом воздухе создает возможности для потерь птиц.

Существует вероятность потерь во всех цепочках сбора урожая и сбыта сельскохозяйственной продукции . Во время отделения кукурузного зерна от початка, известного как шелушение, потери могут возникнуть, если за механическим шелушением не следует ручное отделение пропущенных зерен. Некоторые шелушители могут повредить зерно, что облегчает проникновение насекомых. По другим культурам, кроме кукурузы, потери при обмолоте возникают в результате просыпания, неполного удаления зерна или повреждения зерна при обмолоте. Они могут возникнуть и после обмолота из-за плохого отделения зерна от плевел при очистке или веянии. Неполный обмолот обычно происходит в регионах с высокими затратами на рабочую силу, особенно во время сбора урожая, когда рабочей силы слишком мало и она дорогая, чтобы оправдать ручную очистку после первоначального механического обмолота. Некоторые механические молотилки предназначены только для сухого зерна.

в сезон дождей Урожай риса может засорить сита, и зерно будет потеряно. Очистка необходима перед фрезерованием . На ферме уборка обычно представляет собой комбинацию провеивания и удаления вручную более тяжелых предметов, таких как камни. Потери могут быть низкими, если операция выполняется осторожно, и высокими, если операция выполняется небрежно. При правильном оборудовании потери при очистке в мельницах должны быть низкими, но зерно может отделяться вместе с грязью или, альтернативно, грязь может переноситься на стадии помола. При сушке зерно, которое сушится во дворах или на дорогах, как это часто бывает в некоторых частях Азии, может частично поедаться птицами и грызунами . Ветер, как естественный, так и от проезжающих мимо транспортных средств в случае высыхания дороги, может сдуть зерно.

Основной причиной потерь при сушке является растрескивание зерен зерна, которое едят целиком, например риса. Некоторые зерна также могут быть потеряны в процессе сушки. Однако неспособность обеспечить адекватную сушку урожая может привести к гораздо более высоким уровням потерь, чем некачественная сушка, и может привести к тому, что весь урожай станет несъедобным. Адекватная сушка фермерами имеет важное значение, если зерно должно храниться на ферме, а плохо высушенное зерно для рынка необходимо быстро продать, чтобы позволить цепочке сбыта и переработки провести адекватную сушку до того, как зерно испортится. Из-за высокого содержания влаги зерно подвержено плесени, нагреванию, обесцвечиванию и различным химическим изменениям. В идеале большинство зерен следует высушить до приемлемого уровня в течение 2–3 дней после сбора урожая. Одна из проблем оценки уровня послеуборочных потерь заключается в том, чтобы отделить потерю веса, вызванную очень необходимыми операциями сушки, от потери веса, вызванной другими, контролируемыми факторами.

Ручная рисовая мельница во Вьетнаме

Измельчение для удаления наружного слоя зерна может происходить в один или несколько этапов. Для риса-сырца необходимы значительные механические усилия, чтобы удалить эти слои. На этом этапе будут очевидны любые слабости ядра. Даже при идеальном состоянии зерна правильно настроенное фрезерно-полировальное оборудование имеет важное значение для достижения высоких результатов переработки. Полного отделения съедобных продуктов от менее желательных всегда трудно достичь, но даже в этом случае существуют значительные различия в эффективности измельчения. В случае риса производительность помола может варьироваться от 60% или менее до примерно 67%, в зависимости от эффективности мельницы. Таким образом, даже увеличение урожайности цельнозернового риса на 1% может привести к огромному увеличению национальных продовольственных ресурсов.

Зерно производится на сезонной основе. Во многих местах собирают только один урожай в год. Таким образом, большая часть продукции кукурузы, пшеницы, риса, сорго, проса и т. д. должна храниться на складах в течение периодов от нескольких дней до более года. Таким образом, хранение играет жизненно важную роль в цепочках поставок зерна. Для всех зерновых потери при хранении могут быть значительными, но наибольшие потери приходится на кукурузу, особенно в Африке. Потери хранящегося зерна определяются взаимодействием зерна, средой хранения и различными организмами.

Загрязнение плесенями в основном определяется температурой зерна и наличием воды и кислорода. Плесень может расти в широком диапазоне температур, но скорость роста снижается при более низкой температуре и меньшем количестве воды. Взаимодействие между влажностью и температурой имеет важное значение. Например, кукурузу можно хранить в течение одного года при уровне влажности 15% и температуре 15 °C (59 °F). Однако та же самая кукуруза, хранящаяся при температуре 30 °C (86 °F), будет существенно повреждена плесенью в течение трех месяцев. Насекомые и клещи ( членистоногие ), конечно, могут внести значительный вклад в порчу зерна из-за физического повреждения и потерь питательных веществ, вызванных их деятельностью.

Они также могут влиять на колонизацию плесени, будучи переносчиками спор плесени , а также потому, что их фекалии могут использоваться плесенью в качестве источника пищи. Как правило, зерно не поражается насекомыми при температуре ниже 17 ° C (63 ° F), тогда как заражение клещами может произойти при температуре от 3 до 30 ° C (от 37 до 86 ° F) и влажности выше 12%. Метаболическая активность насекомых и клещей вызывает повышение как влажности, так и температуры зараженного зерна. Еще одним важным фактором, который может повлиять на рост плесени, является доля разбитых зерен. В мире насчитывается около 1700 видов грызунов, но лишь несколько видов вносят значительный вклад в послеуборочные потери. Три вида встречаются по всему миру: домовая мышь ( Mus musculus ), черная крыса ( Rattus rattus ) и коричневая крыса , а несколько других видов важны для Африки и Азии.

Черная Крыса (Rattus rattus)

Фактический убыток

Истинные масштабы послеуборочных потерь являются предметом споров, поскольку их трудно точно измерить. Худший случай наблюдается в небольших производствах в развивающихся странах, где, по данным Всемирной продовольственной программы , распространено 40%. Считается, что в Африке послеуборочные потери кукурузы от сбора урожая до продажи на рынке составляют около 10-20%. Примерно 40% этих потерь происходит при хранении на ферме и на рынке, 30% при переработке (сушка, обмолот и веяние), 20% при транспортировке с поля на усадьбу/ферму и оставшиеся 10% при транспортировке на рынок. .

Методы оценки потерь

Следует попытаться приблизительно оценить величину потерь, прежде чем тратить время на попытки их уменьшения. Если эта величина окажется низкой, затраты значительных ресурсов на снижение потерь могут оказаться неоправданными. Однако, несмотря на многолетние усилия по разработке приемлемых методов измерения потерь зерна, эта наука остается несовершенной. Особая проблема с измерением заключается в том, что зерно не следует единой последовательности от производителя к потребителю. Собранное зерно можно специально высушить и обработать для потребления всей семьей или для использования в качестве семян. Часть любого урожая может храниться на краткосрочном хранении, часть — на долгосрочном, а остальная часть может быть продана либо сразу, либо в течение определенного периода времени через множество различных маркетинговых каналов. Существуют особые трудности, связанные с точным измерением потерь при хранении на фермах в течение длительного периода, когда фермеры постоянно забирают зерно из магазинов для удовлетворения собственных потребительских потребностей. Кроме того, излишек, полученный фермером при любом урожае, будет определять количество хранимого и продаваемого урожая, что, в свою очередь, может влиять на уровень потерь. Учитывая отсутствие последовательной цепочки, необходимо проявлять осторожность, чтобы избежать обобщений на основе конкретных измерений. «Ситуации с чрезмерно высокими и низкими потерями необходимо рассматривать в перспективе, а не придавать им слишком большое значение, как это было в некоторых случаях».

Таким образом, происхождение и обоснование оценок потерь зерна никогда не были особенно обоснованными, а попытки измерить потери страдают от того, что это чрезвычайно сложное и дорогостоящее занятие. Чтобы обойти эту проблему, была создана Африканская информационная система послеуборочных потерь (APHLIS). была основана в 2009 году. APHLIS генерирует данные о потере веса с использованием алгоритма, который относится к профилю послеуборочных потерь (PLP), специфичному для зерновой культуры, климата и масштаба сельского хозяйства ( мелкое рассматриваемой или крупное). PLP представляет собой набор данных о потерях, по одному на каждое звено послеуборочной цепочки. Каждый показатель PLP представляет собой среднее значение всех данных, доступных в научной литературе для конкретной культуры (которые включают как количественные показатели потери веса, так и «информированные оценки»), в конкретном климате и в конкретном масштабе сельского хозяйства. Учитывая данные о производстве и некоторые другие соответствующие сезонные данные, APHLIS может предоставить оценки потери веса для провинций многих стран Африки к югу от Сахары. Данные представлены в таблицах и в виде интерактивных карт. Еще одной важной особенностью APHLIS является то, что он предоставляет версию своего калькулятора потерь, которую можно загрузить с веб-сайта в виде файла Excel. Пользователи могут изменять значения по умолчанию в электронной таблице и производить расчеты потерь в любом желаемом географическом масштабе ниже уровня «провинции». С помощью этого калькулятора пользователи могут выйти за рамки оценки потерь на одном звене послеуборочной цепочки, например, просто потерь при хранении, что было типичным подходом 1970-х годов, и вместо этого, подставив имеющиеся у них цифры вместо значений по умолчанию в PLP, они могут получить оценку совокупных потерь от производства, другими словами, они могут увидеть изменения в поставках зерновых культур, возникающие в результате улучшения или ухудшения потерь в послеуборочной цепочке создания стоимости. Таким образом, APHLIS предоставляет данные, которые прозрачны в способе их расчета, корректируются из года в год в зависимости от обстоятельств и могут обновляться по мере появления более (надежных) данных.

Попытки сокращения потерь

На протяжении многих лет доноры, правительства и агентства технической помощи предпринимали многочисленные попытки сократить послеуборочные потери в развивающихся странах. Несмотря на эти усилия, потери, как правило, считаются высокими, хотя, как уже отмечалось, существуют значительные трудности с измерением. Одна из проблем заключается в том, что, хотя инженерам удалось разработать инновации в области сушки и хранения, эти инновации часто не принимаются мелкими фермерами. Возможно, это связано с тем, что фермеры не уверены в преимуществах использования этой технологии. Затраты могут перевесить предполагаемые выгоды, и даже если выгоды значительны, требуемые от фермеров инвестиции могут подвергнуть их риску, который они не готовы принять. Альтернативно, сбытовые сети могут не вознаграждать фермеров за внедрение улучшений. Хотя хорошая сушка на ферме приведет к повышению урожайности зерна или снижению уровня микотоксинов , это ничего не значит для фермеров, если только они не получат надбавку за продажу сухого зерна торговцам и мельницам. Зачастую это не так.

Таким образом, отчасти проблема с внедрением, возможно, заключалась в чрезмерном акценте на технологии, игнорируя социально-экономические соображения. Инвестируя в адекватные сортировочные машины, которые сортируют зерно, удаляя зараженное плесенью зерно, зерновая промышленность может сократить потери. В случае сушки, возможно, более подходящим решением будет укрепление потенциала мельниц и торговцев по сушке, чем попытки улучшений на уровне деревни. Таким образом, существует постоянная необходимость балансировать и сочетать технически идеальные процедуры и подходы с учетом социальных, культурных и политических реалий. Прошлые меры по хранению на фермах, которые оказались менее чем успешными, включали продвижение дорогостоящих сушилок в Западной Африке, которые становились жертвами термитов , когда были изготовлены из местной древесины или бамбука, и были слишком дорогими, когда построены из пиломатериалов. В 1980-х годах по всей Африке наблюдался значительный энтузиазм по поводу внедрения бункеров из ферроцемента и кирпича, но зачастую их строительство оказывалось слишком сложным для фермеров и слишком дорогостоящим. Небольшие блочные силосы Breeze также столкнулись с трудностями при строительстве и были признаны экономически нецелесообразными. Дарители предложили ящики для хранения вещей из дерева и проволочной сетки, но они были отвергнуты фермерами, поскольку стороны, сделанные из проволочной сетки, показывали другим размер урожая каждого фермера.

Более положительные достижения были зафиксированы в Центральноафриканской Республике, где использовалась простая конструкция грузоподъемностью 1 тонна, которую фермеры сочли легкой в ​​изготовлении и которая оказалась популярной даже без донорских субсидий. Сообщается, что за последние 20 лет в Центральной Америке был достигнут значительный успех с использованием металлических контейнеров. а металлические бункеры широко использовались для хранения зерна в Эсватини на протяжении полувека благодаря наличию местных предпринимателей, которые поставляли металлические резервуары для воды. Повторение этого успеха в других частях Африки находится в стадии пилотного проекта. Трудности включают отсутствие местных мастеров для изготовления контейнеров; необходимость сушки зерна, хранящегося в таких бункерах, до 14 ° C (57 ° F), а также проблемы с проведением необходимой фумигации. Небольшие контейнеры для использования внутри дома, похоже, пользуются большим успехом, чем более крупные контейнеры для использования вне дома. Относительно новой разработкой являются герметично запечатанные пакеты, которые, по-видимому, предлагают хорошие возможности для хранения различных количеств, хотя все еще требуется дальнейшая социально-экономическая оценка. Пакеты Purdue Improved Cowpea Storage (PICS) представляют собой герметично запечатанные пакеты, которые позволяют мелким фермерам/пользователям хранить вигну без использования химикатов. Аналогичным образом, Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) и американская компания GrainPro Inc. совместно разработали герметичные пакеты для хранения, называемые пакетами IRRI, но широко известные сегодня как GrainPro SuperGrainbag, которые обеспечивают самую низкую скорость передачи водяного пара и скорость передачи кислорода среди всех герметичных пакетов. сумки доступны на рынке.

Источники

В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 ( лицензионное заявление/разрешение ). Текст взят из доклада «Состояние продовольствия и сельского хозяйства, 2019 год». Прогресс в сокращении продовольственных потерь и отходов, Кратко , 24, ФАО, ФАО.