Послеуборочные потери (зерна) - Post-harvest losses (grains)

Смотрите также: Послеуборочные потери (фрукты и овощи)
Силосы для зерна в Австралии

Зерно может быть потеряно на предуборочной, уборочной и послеуборочной стадиях. Предуборочные потери происходят до начала сбора урожая и могут быть вызваны насекомыми, сорняками и ржавеет. Потери урожая возникают между началом и завершением сбора урожая и в основном вызваны потерями из-за раздробления. Послеуборочные потери происходят между урожаем и моментом употребления в пищу человеком. Они включают в себя потери на ферме, например, когда зерно молотят, просеянный, и сушеные, а также потери по цепочке при транспортировке, хранении и переработке. Во многих развивающихся странах, особенно в Африке, большое значение имеют потери на фермах во время хранения, когда зерно хранится для автоматического потребления или пока фермер ожидает возможности продажи или повышения цен.

Возможность потери

Зерно сушится на бамбуковой циновке на проезжей части в городе Чуси, Cangnan County, Чжэцзян, Китай. Сушка риса на открытом воздухе создает опасность для птиц.

Возможны потери при уборке урожая и сельскохозяйственный маркетинг цепи. Во время снятия кукурузного зерна с початка, известного как шелушение, потери могут возникнуть, если после механического шелушения не проводится очистка вручную пропущенных зерен. Некоторые измельчители могут повредить зерно, облегчая проникновение насекомых. Для других культур, кроме кукурузы, потери при обмолоте возникают в результате просыпания, неполного удаления зерна или повреждения зерна во время обмолота. Они также могут возникать после обмолота из-за плохого отделения зерна от мякина во время очистки или веялки. Неполный обмолот обычно происходит в регионах с высокими затратами на рабочую силу, особенно во время уборки урожая, когда рабочая сила слишком скудна и дорога, чтобы оправдать ручную обмолот после первоначального механического обмолота. Некоторые механические молотилки предназначены только для сухого зерна.

Влажный сезон Пэдди урожай может забить сита, и зерно будет потеряно. Очистка необходима перед фрезерование. На ферме уборка обычно представляет собой комбинацию веяние и удаление вручную более тяжелых предметов, например, камней. Потери могут быть небольшими, если операция проводится аккуратно, но высокими при небрежности. При правильном оборудовании потери при очистке на мельницах должны быть низкими, но зерно может отделяться вместе с грязью или, в качестве альтернативы, грязь может попадать на стадии измельчения. При сушке зерно, которое сушат во дворе или на дорогах, как это принято в некоторых частях Азии, может частично потребляться птицами и грызуны. Ветер, как естественный, так и от проезжающих автомобилей в случае высыхания дороги, может сдувать зерно.

Основная причина потерь при сушке - это растрескивание ядер зерна, которые съедаются целиком, например, риса. Некоторые зерна также могут быть потеряны в процессе сушки. Однако недостаточная сушка сельскохозяйственных культур может привести к гораздо более высоким потерям, чем некачественная сушка, и может привести к тому, что весь урожай станет несъедобным. Адекватная сушка фермерами важна, если зерно должно храниться на ферме, а плохо высушенное зерно для рынка необходимо быстро продавать, чтобы позволить цепочке сбыта и обработки 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.[1] Одна из проблем при оценке уровней послеуборочных потерь состоит 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 внешней оболочки с зерна может происходить в одну или несколько стадий. В случае риса-сырца для удаления этих слоев требуются значительные механические усилия. На этом этапе будут очевидны любые слабые места в ядре. Даже с зерном в идеальном состоянии, правильно настроенное фрезерное и полировальное оборудование имеет важное значение для получения высоких результатов обработки. Полного отделения съедобных от менее желаемых продуктов всегда сложно, но даже в этом случае существуют значительные различия в эффективности измельчения. В случае риса выходы измельчения могут 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.

Зерновые выращиваются на сезонной основе. Во многих местах урожай собирают только один раз в год. Таким образом, большая часть продукции кукурузы, пшеницы, риса, сорго, проса и т. Д. Должна храниться на хранении в течение периодов от нескольких дней до более года. Таким образом, хранение играет жизненно важную роль в цепочках поставок зерна. Потери при хранении любого зерна могут быть значительными, но наибольшие потери, по-видимому, приходится на кукурузу, особенно в Африке. Потери в хранящемся зерне определяются взаимодействием между зерном, окружающей средой хранения и различными организмами.

Заражение плесенью в основном определяется температурой зерна и наличием воды и кислорода. Плесень может расти в широком диапазоне температур, но скорость роста ниже при более низкой температуре и меньшей доступности воды. Важно взаимодействие между влажностью и температурой. Кукурузу, например, можно хранить в течение одного года при влажности 15% и температуре 15 ° C. Однако та же кукуруза, хранящаяся при 30 ° C, будет значительно повреждена формы в течение трех месяцев.[2] Насекомые и клещи (членистоногие ) может, конечно, внести значительный вклад в ухудшение качества зерна из-за физического повреждения и питательное вещество убытки, причиненные их деятельностью.

Они также могут влиять на колонизацию плесени как переносчики плесени. споры и потому, что их фекалии могут использоваться плесенью в качестве источника пищи. Как правило, зерно не заражается насекомыми при температуре ниже 17 ° C, тогда как заражение клещами может происходить при температуре от 3 до 30 ° C и влажности выше 12%. Метаболическая активность насекомых и клещей приводит к увеличению содержания влаги и температуры зараженного зерна. Еще один важный фактор, который может повлиять на рост плесени, - это доля битых ядер. В мире насчитывается около 1700 видов грызунов, но лишь несколько видов вносят значительный вклад в послеуборочные потери. Во всем мире встречаются три вида: домовая мышь (Mus musculus ), черная крыса (Раттус раттус ) и коричневая крыса в то время как несколько других видов важны в Африке и Азии.[3]

Черная крыса (Rattus rattus)

Фактическая потеря

Истинные масштабы послеуборочных потерь являются предметом споров, поскольку их трудно точно измерить. Считается, что в Африке послеуборочные потери кукурузы от урожая до продажи на рынке составляют около 10-20%. Примерно 40% этих потерь происходит при хранении на ферме и на рынке, 30% - во время обработки (сушка, обмолот и веяние), 20% - при транспортировке с поля на ферму / ферму, а оставшиеся 10% - во время транспортировки на рынок.[4]

Методы оценки убытков

Следует попытаться приблизительно оценить величину потерь до того, как будет потрачено время на попытки их уменьшить. Если эта величина окажется низкой, затраты значительных ресурсов на снижение потерь могут быть неоправданными.[5] 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 единообразной последовательности от производителя к потребителю. Собранное зерно можно специально высушить и обработать для потребления в семье или для использования в качестве семян. Часть любого урожая может храниться для краткосрочного хранения, часть - для длительного хранения, а остальная часть может быть продана за один раз или в течение определенного периода времени через множество различных маркетинговых каналов.[6] Существуют особые трудности, связанные с точным измерением потерь при хранении на фермах в течение длительного периода, когда фермеры постоянно убирают зерно из хранилищ для удовлетворения собственных потребностей. Кроме того, излишки, произведенные фермером при любом урожае, будут определять хранимое и проданное количество, что, в свою очередь, может влиять на уровень потерь. Учитывая отсутствие последовательной цепочки, следует проявлять осторожность, чтобы избежать обобщений на основе конкретных измерений. «Ситуации с чрезмерно высокими и низкими потерями следует рассматривать в перспективе, а не придавать им чрезмерное значение, как это было в некоторых случаях».[7]

Таким образом, происхождение и обоснование оценок потерь зерна никогда не были особенно хорошо обоснованными, а попытки измерить потери страдают от того факта, что это чрезвычайно сложное и дорогостоящее мероприятие. Чтобы обойти эту проблему, Информационная система по послеуборочным потерям в Африке (APHLIS),[8] была создана в 2009 году. APHLIS генерирует данные о потере веса, используя алгоритм, который относится к профилю потерь после уборки урожая (PLP), который зависит от зерновых культур, климата и масштабов земледелия (мелкий фермер или крупномасштабные), о которых идет речь. PLP - это набор цифр потерь, по одному на каждое звено послеуборочной цепочки. Каждый показатель PLP представляет собой среднее значение всех данных, доступных в научной литературе по конкретной культуре (которые включают как количественные показатели потери веса, так и «ориентированные на информацию предположения»), для конкретного климата и для определенного масштаба сельского хозяйства. Имея 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 виде таблиц и 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 потери 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 произвести оценку совокупных потерь от производства, другими словами, они могут увидеть изменения в зерне зерновых поставки, возникающие в результате увеличения или уменьшения потерь по всей послеуборочной цепочке создания стоимости. Таким образом, APHLIS предоставляет данные, которые прозрачны по способу расчета, год за годом корректируются в зависимости от обстоятельств и могут обновляться по мере появления более (надежных) данных.

Попытки уменьшения убытков

На протяжении многих лет доноры, правительства и агентства технической помощи предпринимали многочисленные попытки сократить послеуборочные потери в развивающихся странах. Несмотря на эти усилия, считается, что потери остаются 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 сушке и хранении, эти инновации часто не принимаются мелкими фермерами. Это может быть связано с тем, что фермеры не уверены в преимуществах использования этой технологии. Затраты могут перевесить предполагаемые выгоды, и даже если выгоды будут значительными, инвестиции, требуемые от фермеров, могут представлять для них риск, на который они не готовы пойти. В качестве альтернативы маркетинговые цепочки могут не вознаграждать фермеров за внедрение улучшений. В то время как хорошая сушка на ферме приведет к повышению урожайности помола или снижению микотоксин Это ничего не значит для фермеров, если они не получат премию за продажу сухого зерна торговцам и предприятиям. Часто это не так.

Таким образом, часть проблемы с освоением, возможно, заключалась в чрезмерном акценте на технологии без учета социально-экономических соображений. Инвестируя в соответствующие сортировочные машины, которые сортируют зерно путем удаления зерна, зараженного плесенью, зерновая промышленность может сократить потери. В случае сушки это может быть более подходящим решением для усиления способности мельниц и торговцев сушить, чем попытки улучшения деревенского уровня.[9] Таким образом, существует постоянная потребность в уравновешивании и сочетании технически идеальных процедур и подходов с социальными, культурными и политическими реалиями.[10][11]Прошлые меры по хранению на фермах, которые оказались менее чем успешными, включали продвижение дорогостоящих сушилок в Западной Африке, которые стали жертвой термиты когда они были сделаны из местного дерева или бамбука и были слишком дорогими, когда строились из пиломатериалов. В 1980-х годах был большой энтузиазм по поводу внедрения ферроцементных и кирпичных бункеров по всей Африке, но они часто оказывались слишком сложными для фермеров для строительства и слишком дорогостоящими. Маленький Бриз блок Силосы также столкнулись с трудностями при строительстве и оказались экономически нецелесообразными. Кроватки из дерева и проволочной сетки были представлены донорами, но были отвергнуты фермерами, потому что стенки из проволочной сетки показывали другим размер урожая каждого фермера.

Более позитивные достижения были зарегистрированы в Центральноафриканской Республике, где использовалась простая конструкция грузоподъемностью 1 тонна, которую фермеры сочли легко построить и которая оказалась популярной даже без субсидий доноров. Сообщается, что за последние 20 лет в Центральной Америке был достигнут значительный успех с металлическими контейнерами.[12][13] металлические бункеры широко использовались для хранения зерна в Свазиленде на протяжении полувека благодаря доступности местных предпринимателей, которые поставляли металлические баки для воды. Воспроизведение этого успеха в других частях Африки находится в экспериментальной стадии. Сложности включают отсутствие местных мастеров для изготовления мусорных ведер; необходимость просушки зерна в таких бункерах до 14 ° C и проблемы с проведением необходимой фумигации. Малогабаритные контейнеры для использования внутри дома кажутся более успешными, чем контейнеры большего размера для использования на улице. Относительно новой разработкой являются герметичные пакеты, которые, по-видимому, предлагают хорошие возможности для хранения различных количеств, хотя все еще требуется дальнейшая социально-экономическая оценка. В Пакеты Purdue Improved Cowpea Storage (PICS) представляют собой герметично закрытые пакеты, которые позволяют мелким фермерам / пользователям хранить вигнум без использования химикатов.[14] Аналогичным образом, Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) и находящаяся в США компания GrainPro Inc. сотрудничали в разработке герметичное хранилище мешки, называемые мешками IRRI, но широко известные сегодня как мешки GrainPro SuperGrainbag, которые обеспечивают самую низкую скорость передачи водяного пара и кислорода среди любых герметичных мешков, доступных на рынке.[15]

использованная литература

  1. ^ Харрис, Кентон Л. и Карл Дж. Линдблад, ред. Методы оценки послеуборочных потерь зерна - Руководство по методам оценки послеуборочных потерь [1] Американская ассоциация химиков зерновых, 1976 г.
  2. ^ Проктор Д.Л., Методы хранения зерна [2] ФАО, Рим, 1994 г.
  3. ^ Проктор Д.Л., Методы хранения зерна [3] ФАО, Рим, 1994 г.
  4. ^ Информационная система по потерям после сбора урожая в Африке (APHLIS)
  5. ^ Грили М. и Дж. У. Харман, «Потери и экономист». Глава VIII в Кентон Л. Харрис и Карл Дж. Линдблад, ред. Методы оценки послеуборочных потерь зерна - Руководство по методам оценки послеуборочных потерь [4] Американская ассоциация химиков зерновых, 1976 г.
  6. ^ Кентон Л. Харрис и Карл Дж. Линдблад, ред. Методы оценки послеуборочных потерь зерна - Руководство по методам оценки послеуборочных потерь [5] Американская ассоциация химиков зерновых, 1976 г.
  7. ^ К. Л. Харрис, В. Дж. Гувер, К. Дж. Линдблад и Х. Пфост, Обзор послеуборочной системы: трубопровод поставки продовольственного зерна (определение взаимосвязи и относительной величины потерь) в Кентон Л. Харрис и Карл Дж. Линдблад, ред. Методы оценки послеуборочных потерь зерна - Руководство по методам оценки послеуборочных потерь. [6] Американская ассоциация химиков зерновых, 1976 г.
  8. ^ Информационная система по потерям после сбора урожая в Африке (APHLIS)
  9. ^ Шеперд, Эндрю В. (1993) Экономические и маркетинговые аспекты послеуборочной обработки зерна [7] ФАО, Рим
  10. ^ Рейнинг, К. Антропологические указатели, глава 3 в Кентон Л. Харрис и Карл Дж. Линдблад, ред. Методы оценки послеуборочных потерь зерна - Руководство по методам оценки послеуборочных потерь. [8] Американская ассоциация химиков зерновых, 1976 г.
  11. ^ Шеперд, Эндрю В. (2012) Хранение зерна в Африке: уроки прошлого. Пищевая цепь 2 (2) 149-163.
  12. ^ [9] Швейцарского агентства по развитию и сотрудничеству (SDC)
  13. ^ ФАО, (2008). Силосы металлические бытовые.[10], ФАО, Рим
  14. ^ http://www.ag.purdue.edu/ipia/pics
  15. ^ http://grainpro.com/gpi/index.php?option=com_content&view=article&id=205&Itemid=1758