Straty pożniwne (ziarna) - Post-harvest losses (grains)
Ziarna mogą zostać utracone na etapie przed zbiorami, żniwami i po zbiorach. Straty przed zbiorami występują przed rozpoczęciem zbioru i mogą być spowodowane owadami, chwastami i rdzą . Straty w zbiorach występują między rozpoczęciem a zakończeniem zbiorów i są spowodowane przede wszystkim stratami spowodowanymi rozbiciem. Straty pożniwne występują między zbiorami a momentem spożycia przez ludzi. Obejmują one straty w gospodarstwie, takie jak młócenie , przesiewanie i suszenie ziarna. Inne straty w gospodarstwie obejmują nieodpowiedni czas zbiorów, warunki klimatyczne, praktyki stosowane przy zbiorach i przeładunku oraz wyzwania związane z marketingiem produktów. Znaczące straty powodują nieodpowiednie warunki przechowywania, a także decyzje podejmowane na wcześniejszych etapach łańcucha dostaw, w tym transportu, przechowywania i przetwarzania, które predysponują produkty do krótszego terminu przydatności do spożycia.
W wielu krajach rozwijających się, szczególnie w Afryce, ważne są straty w gospodarstwie podczas przechowywania, gdy ziarno jest przechowywane do celów konsumpcyjnych lub gdy rolnik czeka na okazję do sprzedaży lub wzrostu cen.
Potencjał strat
Istnieje możliwość strat w całym łańcuchu zbiorów zbóż i marketingu rolnego . Podczas obierania ziarna kukurydzy z kolby, zwanego łuskaniem, mogą wystąpić straty, gdy po łuskaniu mechanicznym nie następuje ręczne obieranie pominiętych ziaren. Niektóre łuskacze mogą uszkodzić ziarno, ułatwiając penetrację owadom. W przypadku upraw innych niż kukurydza straty w omłocie występują w wyniku rozsypania, niecałkowitego usunięcia ziarna lub uszkodzenia ziarna podczas omłotu. Mogą również wystąpić po omłocie z powodu słabego oddzielenia ziarna od plew podczas czyszczenia lub przesiewania. Niepełny omłot zwykle występuje w regionach o wysokich kosztach pracy, szczególnie w czasie żniw, kiedy siła robocza jest zbyt mała i droga, aby uzasadnić ręczne usuwanie po początkowym mechanicznym omłocie. Niektóre młocarnie mechaniczne są przeznaczone tylko do suchego ziarna.
Zbiory ryżu w porze deszczowej mogą zatkać sita, a ziarno zostanie utracone. Czyszczenie jest niezbędne przed frezowaniem . W gospodarstwie czyszczenie jest zwykle połączeniem odwiewania i ręcznego usuwania cięższych przedmiotów, takich jak kamienie. Straty mogą być niskie, gdy operacja jest wykonywana ostrożnie, ale wysokie z nieostrożnością. Przy odpowiednim sprzęcie straty podczas czyszczenia w młynach powinny być niskie, ale ziarno może być oddzielane razem z brudem lub alternatywnie brud może być przenoszony do etapów mielenia. Podczas suszenia ziarno suszone na podwórkach lub na drogach, co jest powszechne w niektórych częściach Azji, może być częściowo spożywane przez ptaki i gryzonie . Wiatr, zarówno naturalny, jak i przejeżdżający pojazd w przypadku wysychania dróg, może zdmuchnąć 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. Jednak niedostateczne suszenie upraw może prowadzić do znacznie wyższych strat niż suszenie złej jakości i może spowodować, że całe zbiory staną się niejadalne. Odpowiednie suszenie przez rolników jest niezbędne, jeśli ziarno ma być przechowywane w gospodarstwie, a słabo wysuszone zboża na rynek muszą być szybko sprzedane, aby umożliwić łańcuchowi przetwarzania i obrotu przeprowadzenie odpowiedniego suszenia, zanim ziarno ulegnie zepsuciu. Przy dużej wilgotności ziarno jest podatne na pleśń, nagrzewanie, przebarwienia i szereg zmian chemicznych. Najlepiej byłoby, gdyby większość zbóż została wysuszona do akceptowalnego poziomu w ciągu 2-3 dni od zbioru. Jednym z problemów w ocenie poziomu utraty wagi po zbiorach jest oddzielenie utraty wagi spowodowanej niezbędnymi operacjami suszenia od utraty wagi spowodowanej innymi, kontrolowanymi czynnikami.
Mielenie w celu usunięcia zewnętrznych powłok z ziarna może odbywać się w jednym lub kilku etapach. W przypadku ryżu niełuskanego usunięcie tych warstw wymaga znacznego wysiłku mechanicznego. Każda słabość jądra będzie widoczna na tym etapie. Nawet jeśli ziarno jest w idealnym stanie, prawidłowo ustawione maszyny do mielenia i polerowania są niezbędne do uzyskania wysokich wyników 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 wydajność mielenia może 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 jest tylko jeden zbiór rocznie. Dlatego większość produkcji kukurydzy, pszenicy, ryżu, sorgo, prosa itp. musi być przechowywana w magazynach przez okres od kilku dni do ponad roku. Dlatego przechowywanie odgrywa istotną 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 są determinowane przez interakcję między ziarnem, środowiskiem przechowywania i różnymi organizmami.
Zanieczyszczenie przez pleśnie jest determinowane głównie przez temperaturę ziarna oraz dostępność wody i tlenu. Pleśnie mogą rosnąć w szerokim zakresie temperatur, ale tempo wzrostu jest niższe przy niższej temperaturze i mniejszej dostępności wody. Ważna jest interakcja między wilgocią a 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) ulegnie znacznemu uszkodzeniu przez pleśnie w ciągu trzech miesięcy. Owady i roztocza ( stawonogi ) mogą oczywiście znacząco przyczynić się do psucia się ziarna, poprzez fizyczne uszkodzenia i straty składników odżywczych spowodowane ich działalnością.
Mogą również wpływać na kolonizację pleśni jako nośniki zarodników pleśni oraz ponieważ ich odchody mogą być wykorzystywane jako źródło pożywienia przez pleśnie. Ogólnie rzecz biorąc, ziarno nie jest zaatakowane przez owady poniżej 17 ° C (63 ° F), podczas gdy infestacja roztoczy może wystąpić między 3 a 30 ° C (37 a 86 ° F) i powyżej 12% wilgotności. Aktywność metaboliczna owadów i roztoczy powoduje wzrost zarówno wilgotności, jak i temperatury porażonego ziarna. Innym ważnym czynnikiem, który może wpływać na rozwój pleśni, jest proporcja złamanych ziaren. Na świecie żyje około 1700 gatunków gryzoni, ale tylko kilka gatunków znacząco przyczynia się do strat pożniwnych. Na całym świecie występują trzy gatunki: mysz domowa ( Mus musculus ), szczur czarny ( Rattus rattus ) i szczur brunatny, podczas gdy kilka innych gatunków jest ważnych w Afryce i Azji.
Rzeczywista strata
Rzeczywisty rozmiar strat pożniwnych jest przedmiotem sporu, ponieważ trudno je dokładnie zmierzyć. Najgorszy przypadek występuje w przypadku małej produkcji w krajach rozwijających się, gdzie według Światowego Programu Żywnościowego 40% jest powszechne. Szacuje się, że w Afryce straty po zbiorach kukurydzy od zbiorów do sprzedaży na rynku wynoszą około 10-20%. Około 40% tych strat występuje podczas przechowywania w gospodarstwie i na targu, 30% podczas przetwarzania (suszenie, młócenie i odwiewanie), 20% w transporcie z pola do gospodarstwa/gospodarstwa, a pozostałe 10% podczas transportu na rynek .
Metody oceny strat
Należy podjąć próbę przybliżenia wielkości strat, zanim spędzi się czas na próbie ich zmniejszenia. Jeśli ta wartość okaże się niska, nakłady znacznych środków na zmniejszenie strat mogą być nieuzasadnione. Jednak pomimo wysiłków podejmowanych przez lata w celu opracowania akceptowalnych technik pomiaru strat ziarna, pozostaje to nauka niedoskonała. Szczególnym problemem związanym z pomiarami jest to, że ziarno nie ma jednolitej sekwencji od producenta do konsumenta. Zebrane ziarno może być specjalnie suszone i zaprawiane do spożycia przez rodzinę lub do wykorzystania jako nasiona. Niektóre zbiory mogą być przechowywane do krótkoterminowego przechowywania, inne do długoterminowego przechowywania, a reszta może być sprzedawana jednorazowo lub przez pewien okres, za pośrednictwem różnych kanałów marketingowych. Szczególne trudności wiążą się z dokładnym pomiarem strat związanych z przechowywaniem w gospodarstwie w długim okresie, gdy rolnicy nieustannie usuwają zboże ze sklepów, aby zaspokoić własne potrzeby konsumpcyjne. Co więcej, nadwyżka generowana przez rolnika przy każdym zbiorze będzie dyktować ilość przechowywaną i sprzedawaną, co z kolei może wpływać na poziom strat. Biorąc pod uwagę brak spójnego łańcucha, należy zachować ostrożność, aby uniknąć uogólnień na podstawie poszczególnych pomiarów. „Sytuacje z nadmiernie wysokimi i niskimi stratami muszą być postrzegane z odpowiedniej perspektywy, a nie przeceniane, jak miało to miejsce w niektórych przypadkach”.
Pochodzenie i uzasadnienie szacunków dotyczących utraty ziarna nigdy nie było zatem szczególnie dobrze uzasadnione, a próby zmierzenia strat wynikają z faktu, że jest to niezwykle złożone i kosztowne przedsięwzięcie. Aby rozwiązać ten problem, w 2009 r. powstał Afrykański System Informacji o Stratach Pożniwnych (APHLIS). APHLIS generuje dane dotyczące utraty wagi za pomocą algorytmu, który odnosi się do profilu utraty pożniwnej (PLP), który jest specyficzny dla uprawy zbóż, klimatu i skali rolnictwo ( drobni właściciele lub duża skala). PLP to zestaw danych o stratach, po jednej dla każdego ogniwa w łańcuchu pozbiorowym. Każda liczba PLP jest średnią wszystkich danych dostępnych w literaturze naukowej dla konkretnej uprawy (obejmującej zarówno ilościowe dane dotyczące utraty wagi, jak i „poinformowanych gości”), w określonym klimacie i przy określonej skali rolnictwa. Biorąc pod uwagę dane dotyczące produkcji i niektóre inne istotne dane sezonowe, APHLIS może dostarczyć szacunki dotyczące utraty wagi w prowincjach wielu krajów Afryki Subsaharyjskiej. Dane są dostarczane w postaci tabel i interaktywnych map. Kolejną ważną cechą APHLIS jest to, że udostępnia wersję swojego kalkulatora strat, którą można pobrać ze strony internetowej jako plik Excel. Użytkownicy mogą zmieniać wartości domyślne w arkuszu kalkulacyjnym i dokonywać obliczeń strat w dowolnej skali geograficznej poniżej poziomu „prowincji”. Dzięki temu kalkulatorowi użytkownicy mogą wyjść poza szacowanie strat w jednym ogniwie łańcucha pozbiorowego, np. tylko straty magazynowe, co było typowym podejściem w latach 70. generują oszacowanie 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, można je dostosowywać z roku na rok w zależności od okoliczności i aktualizować w miarę pojawiania się większej liczby (wiarygodnych) danych.
Próby redukcji strat
Na przestrzeni lat donatorzy, rządy i agencje pomocy technicznej podejmowali liczne próby ograniczenia strat pożniwnych w krajach rozwijających się. Pomimo tych wysiłków ogólnie uważa się, że straty pozostają wysokie, chociaż, jak zauważono, występują znaczne trudności pomiarowe. Jednym z problemów jest to, że chociaż inżynierom udało się opracować innowacje w zakresie suszenia i przechowywania, innowacje te często nie są stosowane przez drobnych rolników. Może to wynikać z tego, że rolnicy nie są przekonani o korzyściach płynących z zastosowania technologii. Koszty mogą przewyższać postrzegane korzyści, a nawet jeśli korzyści są znaczne, inwestycje wymagane od rolników mogą stanowić dla nich ryzyko, którego nie są gotowi podjąć. Alternatywnie łańcuchy marketingowe mogą nie nagradzać rolników za wprowadzanie ulepszeń. Chociaż dobre suszenie w gospodarstwie doprowadzi do wyższych wydajności przemiału lub zmniejszenia poziomu mikotoksyn , dla rolników nic nie znaczy, chyba że otrzymają premię za sprzedaż suchego ziarna handlowcom i młynom. Często tak nie jest.
W związku z tym część problemu z przyjęciem mogła wynikać z nadmiernego nacisku na technologię, z pominięciem względów społeczno-ekonomicznych. Inwestując w odpowiednie maszyny sortujące, które sortują ziarna poprzez usuwanie ziaren zaatakowanych przez pleśń, przemysł zbożowy może zmniejszyć straty. W przypadku suszenia bardziej odpowiednim rozwiązaniem może być wzmocnienie zdolności młynów i handlowców do suszenia niż próby ulepszeń na poziomie wsi. Istnieje zatem ciągła potrzeba równoważenia i łączenia technicznie idealnych procedur i podejść z realiami społecznymi, kulturowymi i politycznymi. Wcześniejsze interwencje związane z przechowywaniem w gospodarstwach, które okazały się mniej skuteczne, obejmowały promocję kosztownych suszarni w Afryce Zachodniej, które padły ofiarą termitów, gdy zostały wykonane z lokalnego drewna lub bambusa i były zbyt drogie, gdy były zbudowane z tarcicy. W latach 80. w całej Afryce entuzjastycznie przyjęło się wprowadzenie pojemników na żelazocement i cegły, ale często okazywało się, że są one zbyt skomplikowane do zbudowania dla rolników i zbyt kosztowne. Małe silosy blokowe Breeze również miały trudności z budową i okazały się nieopłacalne ekonomicznie. Szopki do przechowywania wykonane z drewna i drobiowej siatki zostały wprowadzone przez darczyńców, ale zostały odrzucone przez rolników, ponieważ boki wykonane z drobiowej siatki pokazywały innym wielkość zbiorów każdego rolnika.
Więcej pozytywnych osiągnięć odnotowano w Republice Środkowoafrykańskiej, stosując prostą strukturę zdolności produkcyjnych o masie 1 tony, którą rolnicy uznali za łatwą do zbudowania i popularną nawet bez dotacji od darczyńców. Podobno w ciągu ostatnich 20 lat w Ameryce Środkowej osiągnięto znaczny sukces z metalowymi pojemnikami, a od pół wieku w Suazi są one szeroko stosowane do przechowywania ziarna, opierając się na dostępności lokalnych przedsiębiorców, którzy dostarczali metalowe zbiorniki na wodę. Powielanie tego sukcesu w innych częściach Afryki znajduje się w fazie pilotażowej. Trudności obejmują brak lokalnych rzemieślników do produkcji koszy; konieczność suszenia ziarna przechowywanego w takich pojemnikach do 14 °C (57 °F) oraz problemy z przeprowadzeniem niezbędnej fumigacji. Wydaje się, że małe kosze do użytku w domu odnoszą większy sukces niż większe kosze do użytku na zewnątrz. Stosunkowo nowym rozwiązaniem są hermetycznie zamknięte worki, które wydają się oferować dobre możliwości przechowywania różnych ilości, chociaż nadal wymagana jest dalsza ocena społeczno-ekonomiczna. Na Purdue Ulepszone Cowpea bagażu (PICS) Worki są hermetycznie torebek, które pozwalają drobni rolnicy / użytkownikom przechowywać cowpea bez użycia środków chemicznych uszczelnione. Podobnie Międzynarodowy Instytut Badań Ryżu (IRRI) i amerykańska firma GrainPro Inc. współpracowały w celu opracowania hermetycznych worków do przechowywania określanych jako worki IRRI, ale powszechnie znanych obecnie jako GrainPro SuperGrainbag, które oferują najniższą szybkość przepuszczania pary wodnej i szybkość przepuszczania tlenu spośród wszystkich hermetycznych torby dostępne na rynku.
Źródła
Ten artykuł zawiera tekst z darmowej pracy z treścią . Na licencji CC BY-SA 3.0 Oświadczenie licencyjne/zezwolenie na Wikimedia Commons . Tekst zaczerpnięty z The State of Food and Agriculture 2019. Idąc dalej na temat utraty żywności i redukcji odpadów, W skrócie , 24, FAO, FAO.