Straty pożniwne (ziarna)
Ziarna mogą zostać utracone na etapie przed zbiorami, żniwami i po zbiorach. Straty przed zbiorami występują przed rozpoczęciem zbioru i mogą być spowodowane przez owady, chwasty i rdzę . Straty w zbiorach występują pomiędzy początkiem a zakończeniem zbiorów i są spowodowane przede wszystkim stratami spowodowanymi rozbiciem. Straty pozbiorcze powstają pomiędzy zbiorem a momentem spożycia przez ludzi. Obejmują one straty w gospodarstwie, takie jak młócenie , przesiewanie i suszenie zboża. Inne straty w gospodarstwach obejmują nieodpowiedni czas zbiorów, warunki klimatyczne, praktyki stosowane podczas zbiorów i obchodzenia się z nimi oraz wyzwania związane z wprowadzaniem produktów na rynek. Znaczące straty powstają na skutek nieodpowiednich warunków przechowywania oraz decyzji podjętych na wcześniejszych etapach łańcucha dostaw, m.in. w transporcie, magazynowaniu i przetwarzaniu, które predysponują produkty do krótszego okresu przydatności do spożycia.
W wielu krajach rozwijających się, zwłaszcza w Afryce, istotne są straty w gospodarstwach rolnych podczas przechowywania, przechowywania zboża do samodzielnego spożycia lub w oczekiwaniu na okazję do sprzedaży lub wzrostu cen przez rolnika.
Potencjał straty
Istnieje potencjał strat w całym łańcuchu zbiorów zbóż i marketingu produktów rolnych . Podczas usuwania ziarna kukurydzy z kolby, zwanego łuskaniem, mogą wystąpić straty, jeśli po mechanicznym łuskaniu nie nastąpi ręczne obieranie pominiętych ziaren. Niektóre łuskarki mogą uszkodzić ziarno, ułatwiając penetrację owadów. W przypadku upraw innych niż kukurydza straty przy omłocie powstają na skutek rozsypania się ziarna, niecałkowitego usunięcia ziarna lub uszkodzenia ziarna podczas omłotu. Mogą również wystąpić po omłocie na skutek złego oddzielenia ziarna od plew podczas czyszczenia lub przesiewania. Niecałkowity omłot zwykle ma miejsce w regionach o wysokich kosztach pracy, szczególnie w okresie żniw, kiedy siła robocza jest zbyt skąpa i kosztowna, aby uzasadniać ręczne omłot po wstępnym omłocie mechanicznym. Niektóre młocarnie mechaniczne są przeznaczone wyłącznie do suchego ziarna.
w porze deszczowej mogą zatkać sita i spowodować utratę ziarna. Czyszczenie jest niezbędne przed frezowaniem . W gospodarstwie sprzątanie polega zwykle na przewiewaniu i ręcznym usuwaniu cięższych przedmiotów, takich jak kamienie. Straty mogą być niewielkie, jeśli operacja jest wykonywana ostrożnie, ale duże w przypadku nieostrożności. Przy odpowiednim wyposażeniu straty w młynach powinny być niskie, ale ziarno może zostać oddzielone wraz z brudem lub, alternatywnie, brud może zostać przeniesiony do etapów mielenia. Podczas suszenia ziarno suszone na podwórkach lub na drogach, co jest powszechne w niektórych częściach Azji, może zostać częściowo skonsumowane przez ptaki i gryzonie . Wiatr, naturalny lub powodowany przez przejeżdżające pojazdy w przypadku suszenia drogi, może wywiewać ziarno.
Główną przyczyną strat podczas suszenia jest pękanie ziaren zbóż spożywanych w całości, takich jak ryż. Niektóre ziarna mogą również zostać utracone podczas procesu suszenia. Jednakże niewłaściwe suszenie plonów może prowadzić do znacznie większych strat niż suszenie niskiej jakości i może spowodować, że całe zbiory staną się niejadalne. Odpowiednie suszenie przez rolników jest niezbędne, jeśli zboże ma być przechowywane w gospodarstwie, a słabo wysuszone ziarno przeznaczone na rynek musi zostać szybko sprzedane, aby umożliwić łańcuchowi marketingowo-przetwórczemu przeprowadzenie odpowiedniego suszenia, zanim ziarno ulegnie zepsuciu. Ziarno o dużej zawartości wilgoci jest podatne na pleśń, przegrzanie, przebarwienia i różnorodne zmiany chemiczne. Idealnie byłoby, gdyby większość ziaren została wysuszona do akceptowalnego poziomu w ciągu 2–3 dni od zbioru. Jednym z problemów w ocenie poziomu strat pozbiorczych jest oddzielenie utraty masy spowodowanej niezbędnymi operacjami suszenia od utraty masy spowodowanej innymi, kontrolowanymi czynnikami.
Mielenie w celu usunięcia zewnętrznych powłok z ziarna może odbywać się w jednym lub większej liczbie etapów. W przypadku ryżu niełuskanego do usunięcia tych warstw potrzebny jest znaczny wysiłek mechaniczny. Wszelkie słabości jądra będą widoczne na tym etapie. Nawet przy ziarnie w idealnym stanie, prawidłowe ustawienie maszyn do mielenia i polerowania jest niezbędne, aby uzyskać wysokie wyniki przetwarzania. Całkowite oddzielenie produktów jadalnych od mniej pożądanych jest zawsze trudne do osiągnięcia, ale mimo to istnieją znaczne różnice w wydajności mielenia. W przypadku ryżu wyniki przemiału mogą wahać się od 60% lub mniej do około 67%, w zależności od wydajności młyna. Nawet 1% wzrost plonów ryżu pełnoziarnistego może zatem skutkować ogromnym wzrostem krajowych zasobów żywności.
Zboża produkowane są sezonowo. W wielu miejscach zbiory odbywają się tylko raz w roku. Zatem większość produkcji kukurydzy, pszenicy, ryżu, sorgo, prosa itp. musi być przechowywana w magazynach przez okresy od kilku dni do ponad roku. Dlatego przechowywanie odgrywa kluczową rolę w łańcuchach dostaw zboża. W przypadku wszystkich zbóż straty podczas przechowywania mogą być znaczne, ale największe straty wydają się dotyczyć kukurydzy, szczególnie w Afryce. Straty w przechowywanym ziarnie zależą od interakcji między ziarnem, środowiskiem przechowywania i różnymi organizmami.
Zanieczyszczenie pleśnią zależy głównie od temperatury ziarna oraz dostępności wody i tlenu. Pleśnie mogą rozwijać się w szerokim zakresie temperatur, ale tempo wzrostu jest wolniejsze w niższej temperaturze i mniejszej dostępności wody. Ważna jest interakcja pomiędzy wilgocią i temperaturą. Na przykład kukurydzę można przechowywać przez rok przy wilgotności 15% i temperaturze 15 °C (59 °F). Jednak ta sama kukurydza przechowywana w temperaturze 30 ° C (86 ° F) zostanie w ciągu trzech miesięcy znacznie uszkodzona przez pleśń . Owady i roztocza ( stawonogi ) mogą oczywiście znacząco przyczynić się do pogorszenia jakości ziarna poprzez fizyczne uszkodzenia i straty składników odżywczych spowodowane ich działaniem.
Mogą również wpływać na kolonizację pleśni, ponieważ są nosicielami zarodników pleśni, a ich odchody mogą być wykorzystywane przez pleśnie jako źródło pożywienia. Ogólnie rzecz biorąc, zboże nie jest atakowane przez owady w temperaturze poniżej 17 ° C (63 ° F), podczas gdy inwazja roztoczy może wystąpić w temperaturze od 3 do 30 ° C (37 do 86 ° F) i przy wilgotności powyżej 12%. Aktywność metaboliczna owadów i roztoczy powoduje wzrost zarówno wilgotności, jak i temperatury porażonego ziarna. Innym ważnym czynnikiem, który może mieć wpływ na rozwój pleśni, jest proporcja połamanych ziaren. Na świecie żyje około 1700 gatunków gryzoni, ale tylko kilka gatunków w znaczący sposób przyczynia się do strat pożniwnych. Na całym świecie występują trzy gatunki: mysz domowa ( Mus musculus ), szczur czarny ( Ratus rattus ) i szczur brunatny , a kilka innych gatunków jest ważnych w Afryce i Azji.
Rzeczywista strata
Rzeczywisty rozmiar strat pożniwnych jest przedmiotem sporów, ponieważ trudno je dokładnie zmierzyć. Najgorszy przypadek występuje w małej produkcji w krajach rozwijających się, gdzie według Światowego Programu Żywnościowego powszechna jest 40%. Uważa się, że w Afryce straty kukurydzy po zbiorach od zbiorów do sprzedaży na rynku wynoszą około 10–20%. Około 40% tych strat powstaje podczas przechowywania w gospodarstwie i na rynku, 30% podczas przetwarzania (suszenie, omłot i przewiewanie), 20% podczas transportu z pola do gospodarstwa/gospodarstwa, a pozostałe 10% podczas transportu na rynek .
Metody oceny strat
Należy podjąć próbę przybliżenia wielkości strat, zanim poświęci się czas na próby ich ograniczenia. Jeżeli wartość ta okaże się niska, wydatek znacznych środków na ograniczenie strat może nie być uzasadniony. Jednakże pomimo podejmowanych przez lata wysiłków na rzecz opracowania akceptowalnych technik pomiaru strat ziarna, nauka ta pozostaje niedoskonała. Szczególnym problemem związanym z pomiarem jest to, że ziarno nie przebiega według jednolitej kolejności od producenta do konsumenta. Zebrane ziarno można specjalnie wysuszyć i poddać obróbce do spożycia przez rodzinę lub do wykorzystania jako materiał siewny. Część zbiorów można przechowywać w celu krótkotrwałego przechowywania, część w celu przechowywania długoterminowego, a resztę można sprzedać jednorazowo lub przez pewien okres czasu, za pośrednictwem różnych kanałów marketingowych. Szczególne trudności wiążą się z dokładnym pomiarem strat podczas przechowywania w gospodarstwach w długim okresie, gdy rolnicy stale usuwają zboże z magazynów, aby zaspokoić własne potrzeby konsumpcyjne. Co więcej, nadwyżka wygenerowana przez rolnika podczas dowolnego zbioru będzie determinować ilość przechowywaną i ilość sprzedaną, co z kolei może mieć wpływ na poziom strat. Biorąc pod uwagę brak spójnego łańcucha, należy zachować ostrożność, aby uniknąć uogólnień na podstawie poszczególnych pomiarów. „Należy spojrzeć na sytuacje, w których występują niezwykle wysokie i niskie straty, a nie kłaść na nie nadmiernego nacisku, jak miało to miejsce w niektórych przypadkach”.
Pochodzenie i uzasadnienie szacunków strat ziarna nigdy nie było zatem szczególnie dobrze uzasadnione, a próby pomiaru strat utrudniają fakt, że wykonanie ich jest niezwykle złożone i kosztowne. Aby obejść ten problem, w 2009 r. utworzono Afrykański System Informacji o Stratach Pożniwnych (APHLIS). APHLIS generuje dane dotyczące utraty wagi za pomocą algorytmu, który odnosi się do profilu strat pożniwnych (PLP), który jest specyficzny dla upraw zbóż, klimatu i skali rolnictwo ( drobny rolnik lub na dużą skalę). PLP to zestaw danych dotyczących strat, po jednym dla każdego ogniwa łańcucha pożniwnego. Każda wartość PLP jest średnią wszystkich danych dostępnych w literaturze naukowej na temat konkretnej uprawy (które obejmują zarówno ilościowe dane dotyczące utraty wagi, jak i „świadomych gości”), w określonym klimacie i na określonej skali rolnictwa. Biorąc pod uwagę dane dotyczące produkcji i inne istotne dane sezonowe, APHLIS może zapewnić szacunki utraty wagi dla prowincji wielu krajów Afryki Subsaharyjskiej. Dane prezentowane są w postaci tabel i interaktywnych map. Kolejną ważną cechą APHLIS jest to, że udostępnia wersję kalkulatora strat, którą można pobrać ze strony internetowej w postaci pliku Excel. Użytkownicy mogą zmieniać domyślne wartości w arkuszu kalkulacyjnym i dokonywać obliczeń strat w dowolnej skali geograficznej poniżej poziomu „prowincji”. Za pomocą tego kalkulatora użytkownicy mogą wyjść poza szacowanie strat w jednym ogniwie łańcucha po zbiorach, np. tylko straty podczas przechowywania, co było typowym podejściem z lat 70. XX wieku, i zamiast tego zastąpić posiadane liczby wartościami domyślnymi w PLP, które mogą generują szacunki skumulowanych strat z produkcji, innymi słowy mogą zobaczyć zmiany w podaży ziarna zbóż, które wynikają z poprawy lub pogorszenia strat w całym łańcuchu wartości po zbiorach. W ten sposób APHLIS dostarcza dane, które są przejrzyste w sposobie ich obliczania, które można dostosowywać z roku na rok w zależności od okoliczności i które można aktualizować w miarę udostępniania większej liczby (wiarygodnych) danych.
Próby redukcji strat
Na przestrzeni lat darczyńcy, rządy i agencje pomocy technicznej podejmowały liczne próby ograniczenia strat pożniwnych w krajach rozwijających się. Pomimo tych wysiłków ogólnie uważa się, że straty pozostają wysokie, chociaż, jak zauważono, istnieją znaczne trudności w zakresie pomiaru. Jednym z problemów jest to, że chociaż inżynierom udało się opracować innowacje w zakresie suszenia i przechowywania, innowacje te często nie są wdrażane przez drobnych rolników. Może to wynikać z braku przekonania rolników o korzyściach płynących ze stosowania tej technologii. Koszty mogą przewyższyć postrzegane korzyści, a nawet jeśli korzyści są znaczące, inwestycje wymagane od rolników mogą wiązać się z ryzykiem, na które nie są gotowi. Alternatywnie łańcuchy marketingowe mogą nie nagradzać rolników za wprowadzanie ulepszeń. Chociaż dobre suszenie w gospodarstwie doprowadzi do wyższych lub zmniejszonych wydajności przemiału mikotoksyn nie ma dla rolników żadnego znaczenia, chyba że otrzymają premię za sprzedaż suchego ziarna handlarzom i młynom. Często tak nie jest.
Zatem część problemu z absorpcją mogła wynikać z nadmiernego nacisku na technologię, z wykluczeniem względów społeczno-ekonomicznych. Inwestując w odpowiednie maszyny sortujące, które sortują ziarno poprzez usuwanie ziaren porażonych pleśnią, przemysł zbożowy może zmniejszyć straty. W przypadku suszenia bardziej odpowiednim rozwiązaniem może być wzmocnienie zdolności młynów i handlowców do suszenia niż podejmowanie prób ulepszeń na poziomie wsi. Istnieje zatem ciągła potrzeba równoważenia i łączenia technicznie idealnych procedur i podejść z realiami społecznymi, kulturowymi i politycznymi. Wcześniejsze interwencje w zakresie przechowywania w gospodarstwach, które okazały się mniej niż skuteczne, obejmowały promocję kosztownych suszarek w Afryce Zachodniej. termity , gdy były wykonane z lokalnego drewna lub bambusa i były zbyt drogie, gdy były zbudowane z tarcicy. W latach 80. XX w. panował duży entuzjazm dla wprowadzenia w całej Afryce pojemników na żelazocement i cegłę, często jednak okazywało się, że są one zbyt skomplikowane w budowie dla rolników i zbyt kosztowne. Małe blokowe Breeze również napotkały trudności konstrukcyjne i okazały się nieekonomiczne. Darczyńcy wprowadzili łóżeczka do przechowywania wykonane z drewna i drutu z kurczaka, ale odrzucili je rolnicy, ponieważ boki wykonane z drutu z kurczaka pokazywały innym wielkość zbiorów każdego rolnika.
Więcej pozytywnych osiągnięć odnotowano w Republice Środkowoafrykańskiej, gdzie zastosowano prostą konstrukcję o udźwigu 1 tony, którą rolnicy uznali za łatwą w budowie i która okazała się popularna nawet bez dotacji od darczyńców. Według doniesień w ciągu ostatnich 20 lat w Ameryce Środkowej osiągnięto znaczny sukces w zakresie metalowych pojemników, a metalowe pojemniki są szeroko stosowane do przechowywania zboża w Eswatini od pół wieku, korzystając z dostępności lokalnych przedsiębiorców, którzy dostarczali metalowe zbiorniki na wodę. Powielenie tego sukcesu w innych częściach Afryki znajduje się w dużej mierze na etapie pilotażowym. Trudności obejmują brak lokalnych rzemieślników do produkcji pojemników; konieczność suszenia przechowywanego w takich silosach zboża do temperatury 14°C (57°F) oraz problemy z przeprowadzeniem niezbędnej fumigacji. Wydaje się, że mniejsze pojemniki do użytku w domu odnoszą większe sukcesy niż większe pojemniki do użytku na zewnątrz. Stosunkowo nowym rozwiązaniem są hermetycznie zamknięte torby, które wydają się zapewniać dobre możliwości przechowywania różnych ilości, chociaż nadal wymagana jest dalsza ocena społeczno-ekonomiczna. The Torby Purdue Improved Cowpea Storage (PICS) to hermetycznie zamknięte torby, które umożliwiają drobnym rolnikom/użytkownikom przechowywanie wspięgi bez użycia środków chemicznych. Podobnie Międzynarodowy Instytut Badań nad Ryżem (IRRI) i amerykańska firma GrainPro Inc. współpracowały przy opracowywaniu hermetycznych toreb do przechowywania zwanych workami IRRI, ale dziś powszechnie znanych jako GrainPro SuperGrainbag, które zapewniają najniższą szybkość przenikania pary wodnej i tlenu ze wszystkich hermetycznych torby dostępne na rynku.
Źródła
, 24, FAO, FAO. Ten artykuł zawiera tekst z bezpłatnej pracy. Licencja na podstawie licencji CC BY-SA 3.0 ( oświadczenie licencyjne/zezwolenie ). Tekst zaczerpnięty ze stanu żywności i rolnictwa 2019. Postęp w zakresie strat żywności i redukcji odpadów, W skrócie <a i=6>,