Зерно может быть потеряно на предуборочной, уборочной и послеуборочной стадиях. Предуборочные потери происходят до начала процесса уборки и могут быть вызваны насекомыми, сорняками и ржавчиной . Потери урожая происходят между началом и завершением уборки и в основном вызваны потерями из-за осыпания. Потери после сбора урожая происходят между уборкой и моментом потребления человеком. Они включают потери на ферме, например, когда зерно обмолачивается , провеивается и сушится. Другие потери на ферме включают ненадлежащее время сбора урожая, климатические условия, методы, применяемые при сборе и обработке, и проблемы в сбыте продукции. Значительные потери вызваны ненадлежащими условиями хранения, а также решениями, принятыми на более ранних этапах цепочки поставок, включая транспортировку, хранение и переработку, что предрасполагает продукты к более короткому сроку хранения. [1]
Во многих развивающихся странах, особенно в Африке, важное значение имеют потери на фермах во время хранения, когда зерно хранится для самостоятельного потребления или пока фермер ожидает возможности продажи или роста цен.
Потери возможны на всех этапах сбора урожая и сельскохозяйственного сбыта . Во время отделения зерна кукурузы от початка, известного как шелушение, потери могут возникать, когда механическое шелушение не сопровождается ручным шелушением пропущенных зерен. Некоторые шелушители могут повредить зерно, что облегчает проникновение насекомых. Для культур, отличных от кукурузы, потери при обмолоте происходят в результате просыпания, неполного удаления зерна или повреждения зерна во время обмолота. Они также могут возникать после обмолота из-за плохого отделения зерна от мякины во время очистки или провеивания. Неполный обмолот обычно происходит в регионах с высокими затратами на рабочую силу, особенно во время сбора урожая, когда рабочей силы слишком мало и она слишком дорога, чтобы оправдать ручное шелушение после первоначального механического обмолота. Некоторые механические молотилки предназначены только для сухого зерна.
Урожай риса во влажный сезон может засорить сита, и зерно будет потеряно. Очистка необходима перед помолом . На ферме очистка обычно представляет собой комбинацию провеивания и удаления вручную более тяжелых предметов, таких как камни. Потери могут быть низкими, если операция выполняется аккуратно, но высокими при небрежности. При наличии правильного оборудования потери при очистке должны быть низкими на мельницах, но зерно может отделяться вместе с грязью или, в качестве альтернативы, грязь может переноситься на этапы помола. При сушке зерно, которое сушится во дворах или на дорогах, как это часто бывает в некоторых частях Азии, может частично потребляться птицами и грызунами . Ветер, как естественный, так и от проезжающих транспортных средств в случае сушки на дороге, может сдувать зерно.
Основной причиной потерь во время сушки является растрескивание зерен зерна, которые съедаются целиком, например, риса. Некоторые зерна также могут быть потеряны во время процесса сушки. Однако недостаточная сушка урожая может привести к гораздо более высокому уровню 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 цепочка маркетинга-обработки могла провести адекватную сушку до того, как зерно испортится. При высоком содержании влаги зерно подвержено плесени, нагреванию, изменению цвета и различным химическим изменениям. В идеале большинство зерен следует высушивать до приемлемого уровня в течение 2–3 дней после сбора урожая. [2] Одна из проблем при оценке уровней потерь после сбора урожая заключается в разделении потери веса, вызванной крайне необходимыми операциями сушки, от потери веса, вызванной другими, контролируемыми факторами.
Измельчение для удаления внешних оболочек с зерна может происходить в один или несколько этапов. Для риса-сырца требуются значительные механические усилия для удаления этих слоев. Любая слабость ядра будет очевидна на этом этапе. Даже если зерно находится в идеальном состоянии, правильно настроенное оборудование для измельчения и полировки имеет важное значение для получения 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 результаты измельчения могут варьироваться от 60% или менее до примерно 67% в зависимости от эффективности мельницы. Таким образом, даже 1%-ное увеличение выхода цельнозернового риса может привести к огромному увеличению национальных продовольственных ресурсов.
Зерновые производятся на сезонной основе. Во многих местах урожай собирается только один раз в год. Таким образом, большая часть продукции кукурузы, пшеницы, риса, сорго, проса и т. д. должна храниться в течение периодов от нескольких дней до более года. Поэтому хранение играет жизненно важную роль в цепочках поставок зерна. Для всех зерновых потери при хранении могут быть значительными, но наибольшие потери, по-видимому, происходят с кукурузой, особенно в Африке. Потери в хранящемся зерне определяются взаимодействием между зерном, средой хранения и различными организмами.
Заражение плесенью в основном определяется температурой зерна и доступностью воды и кислорода. Плесень может расти в широком диапазоне температур, но скорость роста ниже при более низкой температуре и меньшей доступности воды. Взаимодействие между влажностью и температурой имеет важное значение. Кукуруза, например, может храниться в течение одного года при уровне влажности 15% и температуре 15 °C (59 °F). Однако та же кукуруза, хранящаяся при 30 °C (86 °F), будет существенно повреждена плесенью в течение трех месяцев. [3] Насекомые и клещи ( членистоногие ), конечно, могут внести значительный вклад в ухудшение качества зерна за счет физического повреждения и потери питательных веществ, вызванных их деятельностью.
Они также могут влиять на колонизацию плесени как переносчики спор плесени и потому что их фекальный материал может использоваться плесенью в качестве источника пищи. В целом, зерно не заражается насекомыми при температуре ниже 17 °C (63 °F), тогда как заражение клещами может происходить при температуре от 3 до 30 °C (от 37 до 86 °F) и влажности выше 12%. Метаболическая активность насекомых и клещей вызывает увеличение как влажности, так и температуры зараженного зерна. Другим важным фактором, который может повлиять на рост плесени, является доля сломанных зерен. В мире насчитывается около 1700 видов грызунов, но только несколько видов вносят значительный вклад в потери после сбора урожая. Три вида встречаются по всему миру: домовая мышь ( Mus musculus ), черная крыса ( Rattus rattus ) и серая крыса , в то время как несколько других видов важны в Африке и Азии. [4]
Истинный размер потерь после сбора урожая является предметом некоторых споров, поскольку их трудно точно измерить. Хуже всего обстоит дело в небольших производствах в развивающихся странах, где, по данным Всемирной продовольственной программы , 40% является обычным явлением. [5] В Африке потери кукурузы после сбора урожая до продажи на рынке, как полагают, составляют около 10-20%. Примерно 40% этих потерь происходят во время хранения на ферме и рынке, 30% во время обработки (сушки, обмолота и провеивания), 20% во время транспортировки с поля на ферму/дом и оставшиеся 10% во время транспортировки на рынок. [6]
Следует попытаться приблизительно оценить величину стоимости потерь, прежде чем тратить время на попытки их сокращения. Если эта величина окажется низкой, то затраты значительных ресурсов на сокращение потерь могут оказаться неоправданными. [7] Однако, несмотря на многолетние усилия по разработке приемлемых методов измерения потерь зерна, это остается несовершенной наукой. Особая проблема с измерением заключается в том, что зерно не следует единой последовательности от производителя к потребителю. Собранное зерно может быть специально высушено и обработано для потребления семьей или для использования в качестве семян. Часть любого урожая может быть оставлена на краткосрочное хранение, часть — на долгосрочное хранение, а остальная часть может быть продана либо единовременно, либо в течение определенного периода времени через различные каналы сбыта. [8] Существуют особые трудности, связанные с точным измерением потерь при хранении на ферме в течение длительного периода, когда фермеры постоянно изымают зерно из хранилищ для удовлетворения собственных потребностей в потреблении. Кроме того, излишки, полученные фермером при любом урожае, будут определять количество хранимого и количество проданного, что, в свою очередь, может влиять на уровни потерь. Учитывая отсутствие последовательной цепи, необходимо проявлять осторожность, чтобы не делать обобщений на основе конкретных измерений. «Ситуации с необычно высокими и низкими потерями следует рассматривать в перспективе, а не придавать им чрезмерное значение, как это имело место в некоторых случаях». [9]
Таким образом, происхождение и обоснование оценок потерь зерна никогда не были особенно обоснованы, а попытки измерить потери страдают от того, что это чрезвычайно сложная и дорогостоящая задача. Чтобы обойти эту проблему, в 2009 году была создана Африканская система информации о потерях после сбора урожая (APHLIS) [10] . APHLIS генерирует данные о потере веса с помощью алгоритма, который ссылается на профиль потерь после сбора урожая (PLP), который специфичен для зерновой культуры, климата и масштаба рассматриваемого фермерского хозяйства ( мелкого или крупного). PLP представляет собой набор показателей потерь, по одному для каждого звена в цепочке после сбора урожая. Каждый показатель PLP является средним значением всех данных, доступных в научной литературе для конкретной культуры (которые включают как количественные показатели потери веса, так и «информированные приблизительные оценки»), в определенном климате и в определенном 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 выполнять расчеты потерь в любом желаемом географическом масштабе ниже уровня «провинции». С помощью этого калькулятора пользователи могут выйти за рамки оценки потерь в одном звене послеуборочной цепочки, например, только потерь при хранении, что было типичным подходом 1970-х годов, и вместо этого, подставляя имеющиеся у них цифры вместо значений по умолчанию в PLP, они могут сгенерировать оценку совокупных потерь от производства, другими словами, они могут видеть изменения в поставках зерна злаковых культур, которые являются результатом улучшения или ухудшения потерь по всей послеуборочной цепочке создания стоимости. Таким образом, APHLIS предоставляет данные, которые прозрачны в способе их расчета, корректируются из года в год в соответствии с обстоятельствами и обновляются по мере поступления более (надежных) данных.
За эти годы доноры, правительства и агентства технической помощи предприняли множество попыток сократить потери после сбора урожая 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 инженеры добились успеха в разработке инноваций в области сушки и хранения, эти инновации часто не принимаются мелкими фермерами. Это может быть связано с тем, что фермеры не убеждены в преимуществах использования технологии. Затраты могут перевешивать предполагаемые преимущества, и даже если преимущества значительны, требуемые от фермеров инвестиции могут представлять для них риск, на который они не готовы пойти. С другой стороны, сбытовые цепочки могут не вознаграждать фермеров за внедрение улучшений. Хотя хорошая сушка на ферме приведет к более высокой урожайности помола или снижению уровня микотоксинов, это ничего не значит для фермеров, если только они не получат премию за продажу сухого зерна трейдерам и мельницам. Часто это не так.
Таким образом, часть проблемы с поглощением могла заключаться в чрезмерном акценте на технологии, в ущерб социально-экономическим соображениям. Инвестируя в адекватные сортировочные машины, которые сортируют зерно, удаляя зерна, зараженные плесенью, зерновая промышленность может сократить потери. В случае сушки, возможно, более подходящим решением будет укрепить возможности мельниц и торговцев по сушке, чем пытаться улучшить ситуацию на уровне деревни. [11] Таким образом, существует постоянная необходимость в балансировке и сочетании технически идеальных процедур и подходов с социальными, культурными и политическими реалиями. [12] [13] Прошлые вмешательства в хранение на фермах, которые оказались менее чем успешными, включали продвижение дорогостоящих сушилок в Западной Африке, которые становились жертвами термитов , когда были сделаны из местной древесины или бамбука, и были слишком дорогими, когда были построены из пиломатериалов. В 1980-х годах наблюдался значительный энтузиазм по поводу внедрения ферроцементных и кирпичных бункеров по всей Африке, но они часто оказывались слишком сложными для фермеров в строительстве и слишком дорогими. Силосы из небольших блоков Breeze также испытывали трудности при строительстве и были признаны экономически нецелесообразными. Ящики для хранения из дерева и проволочной сетки были предложены донорами, но отвергнуты фермерами, поскольку стенки из проволочной сетки показывали другим размер урожая каждого фермера.
Более позитивные достижения были зафиксированы в Центральноафриканской Республике, где использовалась простая конструкция емкостью 1 тонна, которую фермеры сочли простой в изготовлении и которая оказалась популярной даже без донорских субсидий. Сообщается, что за последние 20 лет в Центральной Америке [14] [15] был достигнут значительный успех с металлическими бункерами , и металлические бункеры широко использовались для хранения зерна в Эсватини в течение полувека, опираясь на наличие местных предпринимателей, которые поставляли металлические емкости для воды. Повторение этого успеха в других частях Африки находится в значительной степени на пилотной стадии. Трудности включают в себя нехватку местных мастеров для изготовления бункеров; необходимость высушивания зерна, хранящегося в таких бункерах, до 14 °C (57 °F) и проблемы с проведением необходимой фумигации. Небольшие бункеры для использования внутри дома, по-видимому, пользуются большим успехом, чем более крупные бункеры для использования на улице. Относительно новой разработкой являются герметичные мешки, которые, по-видимому, предлагают хорошие возможности для хранения различных количеств, хотя все еще требуется дальнейшая социально-экономическая оценка. Мешки Purdue Improved Cowpea Storage (PICS) — это герметичные мешки, которые позволяют мелким фермерам/пользователям хранить коровий горох без использования химикатов. [16] Аналогичным образом, Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) и американская компания GrainPro Inc. объединились для разработки герметичных мешков для хранения, называемых мешками IRRI, но сегодня широко известных как GrainPro SuperGrainbag, которые обеспечивают самую низкую скорость пропускания водяного пара и кислорода среди всех герметичных мешков, доступных на рынке. [17]
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из The State of Food and Agriculture 2019. Moving forward on food loss and waste reduction, In short, 24, FAO, FAO.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )