Банер

Кукурудза: продавати чи переробляти (частина 1)

Леонід ФАДЄЄВканд. техн. наук, доцент,
розробник щадної пофракційної технології
Значимість будь-якої сільгоспкультури в житті людини легко виявляється при аналізі її виробництва в глобальному масштабі. Взагалі зростання виробництва будь-якої сільськогосподарської культури сьогодні можливе тільки за рахунок підвищення урожайності і збільшення площ посіву під неї. Але розширення площ під будь-яку культуру можливе тільки за рахунок скорочення площ посіву інших культур, бо всі землі під виробництво сільгосппродукції на Землі задіяні, і перевагу будь-якої культури за рахунок скорочення виробництва інших обумовлено мінливою кон’юнктурою ринку, яка так само, як і всі процеси в світі, підпорядкована одному загальному закону — безперервної зміни стану. Саме слово «процес» може тлумачитися, як змінність.

 

Людина, облаштовуючи місце свого існування, цілеспрямовано керує багатьма процесами, виходячи (як їй здається) з доцільності, прискорюючи зміни одних і сповільнюючи інші. Зміни, якщо оцінити їх у досить великому відрізку часу, дозволяють, без будь-яких сумнівів, виявити їх динаміку й аргументувати причини процесу.

Це добре ілюструє виробництво людиною окремих культур, але в цій статті ми розглянемо тільки одну з них — кукурудзу (рис. 1).
 
Рис. 1. Зміна за 70 років (із 1940 по 2010) світового виробництва кукурудзи (а),
середньої урожайності (б) і посівних площ під неї (в)
 
Графіки, наведені на рис. 1, дозволяють зробити такі висновки:

  • з усіх зернових культур агробізнес віддає перевагу кукурудзі — це видно зі зміни площ під кукурудзу і під всі зернові (рис. 1в);
  • світове виробництво кукурудзи за наведений відрізок часу виросло в сім разів, середня урожайність зросла учетверо, а площа під посів кукурудзи при цьому була збільшена всього на 75%;
  • основний приріст виробництва кукурудзи відбувається за рахунок підвищення урожайності;
  • помітний приріст урожайності і, як наслідок, зростання виробництва припало на п’ятдесяті роки за рахунок освоєння селекціонерами технології гібридизації.
 
Значимість кукурудзи в світовому агробізнесі зумовлює неминучість подальшого зростання її валового збору. Прогноз до 2050 року наведено на рис. 2. З наведеного малюнка видно, що при фіксованій кількості споживання на душу і без розширення площ під кукурудзу приріст світового виробництва в кількості 300 млн т можна буде забезпечити тільки за рахунок зростання урожайності.
 
Рис. 2. Світове виробництво кукурудзи, млрд т
Точно так само, як і з пшеницею, роль України на ринку зерна кукурудзи зростатиме, оскільки можливість підвищення урожайності кукурудзи у нас висока.

Агропотенціал України дозволяє відповісти на будь-який виклик агробізнесу з тієї причини, що при такій кількості площ сільськогосподарських угідь (68% території країни), що припадає на одного українця (0,72 га), Україна зумовлена бути великим гравцем на агроринку (рис. 3).
 
Рис. 3. Площа сільгоспугідь на одного жителя у розрізі країн
Сьогодні це добре ілюструє динаміка виробництва кукурудзи в нашій країні. Якщо порівняти темпи збільшення площ під кукурудзу, зростання виробництва зерна кукурудзи і зростання її урожайності в Україні за останні 20 років і ці ж показники в світовому виробництві, то, як сказали б математики, друга похідна приросту (темп) явно в Україні вища (рис. 4).
 
Рис. 4. Приріст показників у період 1995–2013 р.
Саме підвищення урожайності є основним ресурсом для збільшення виробництва кукурудзи в Україні. Про це можна впевнено говорити, оскільки в провідних європейських країнах сьогодні кукурудза на зерно має врожайність на рівні 100 ц/га. Це перш за все такі країни, як Іспанія, Італія, Німеччина, Франція. В Україні багато господарств одержують урожай кукурудзи також 100 ц/га і навіть вище.

Світовий рекорд з урожайності в 2014 році становив 224 ц/га. Такий урожай отримав фермер у США в штаті Вірджинія за краплинного зрошення полів кукурудзи. І це не дивно, бо, за даними світових селекційних центрів, потенціал кукурудзи близько 300 ц/га. Високі темпи зростання виробництва кукурудзи обумовлені також досягненнями в селекції насіння високого потенціалу.

Сьогодні Україна виробляє зерно кукурудзи в основному на експорт, але перспектива — в його переробці. Часто висловлюється загальновідома аксіома, що переробка сільськогосподарської продукції на продукти кінцевого користування — завдання економічної стратегії держави. Це дійсно так, тільки треба розуміти, що в розвинених країнах це завдання в умовах ринку і протягом багатьох десятиліть вирішувалася нарівні з завданнями виробництва озброєння, автомобілів, побутової техніки, оргтехніки тощо. Тобто воно перебуває в рівному строю інших завдань, що визначають загальний технічний прогрес країни.

Ось перелік технологій (далеко не повний), в яких використовується кукурудза: корми, крохмаль, пиво, солодощі, виробництво м’ясних та ковбасних виробів, супи, соуси, солодощі дитячого харчування, кукурудзяні пластівці, виробництво снеків, алкогольні напої, масло, маргарин, паливо, виробництво смоли, електроенергії, папір, абразиви, мило, клей, прядильне виробництво, в промисловості: фармацевтична, лакофарбова, хімічна, ливарна, нафтова, гірська. Крохмаль кукурудзи використовується у 500 різних технологіях.

Глибока переробка кукурудзи — це потужний бізнес-ресурс України, який тільки починає освоюватися, і економічні перспективи цього напряму важко переоцінити.

Розглянемо основні напрями. Почнемо з комбікормів. Необхідно відзначити особливість крохмалю кукурудзи при використанні її зерна в комбікормової промисловості.

Торкнувшись цього питання, зайвий раз переконуюся у тому, що в живому світі процеси життєдіяльності тварин і рослин мають багато спільного. Зернівці при її проростанні потрібно для живлення зародка розщеплення складних сполук (крохмалю, жиру, білка) в прості і придатні для засвоєння форми (цукру), і процес цей відбувається під дією ферментів. Аналогічні процеси проходять у шлунково-кишковому тракті тварин. Але, як виявилося, крохмаль зернових злакових (пшениці, ячменю, рису, тритикале) не весь проходить у тонкий кишечник великої рогатої худоби, а більша його частина осідає у товстому, що викликає захворювання (кітози, цитоз тощо).

Іншим тваринам це не властиво, оскільки, на відміну від корови, у якій двокамерний шлунок, у свиней, птахів та інших тварин шлунок однокамерний.

При раціоні харчування великої рогатої худоби комбікормами на основі зернових злакових культур, прирости і надої зростають до того рівня, на якому починає позначатися проблема прохідного крохмалю. Саме ця проблема стримує приріст надоїв і приростів.

А ось крохмаль кукурудзи проходить у тонкий кишечник великої рогатої худоби без залишку в товстому. Ясно, що ферментація і повне засвоєння продуктів розщеплення прохідного кукурудзяного крохмалю (до речі, точно такою ж властивістю володіє і крохмаль сорго) дозволяє регулювати і надої корів, і прирости молодняку в тваринництві ВРХ.

З харчових продуктів перспективним є виробництво на основі кукурудзи глюкозно-фруктового сиропу (ГФС), який дешевше цукру. Ефективність такої заміни становить близько 1 млрд $. За рік у США на виробництво солодких сиропів для кондитерської промисловості і напоїв переробляють близько 16 млн т зерна кукурудзи.

Кукурудзяний крохмаль як сировину для виробництва полімерних виробів в перспективі замінить вихідна сировина, що використовується сьогодні для цих цілей і отримується з видобутих вуглеводнів.

Це відбудеться через дві причини:

  • дорожнеча вуглеводнів;
  • пластики, вироблені на основі кукурудзяного крохмалю, за температури 30°С, руйнуються протягом двох місяців, не забруднюючи навколишнє середовище.
 
Уже сьогодні 1 ц кукурудзи дозволяє отримати 32 л етанолу. Фахівці вважають, що переробка кукурудзи на спирт дозволить знизити його собівартість на 30–40%.

Виведення спеціальних гібридів із вмістом олії 7–8% дозволить підвищити виробництво кукурудзяної олії на 50% з помітним зниженням собівартості.
 
Рис. 5. Вміст вітаміну Е в оліях, в тому числі α-токоферолів (мг/кг)
Про особливості кукурудзяної олії необхідно сказати окремо, оскільки її відрізняє високий вміст вітаміну Е (рис. 5) і стеринів (рис. 6). Як відомо, і вітаміни групи Е, і стерини відіграють важливу роль у життєдіяльності людини.
 
Рис. 6. Середній вміст стеринів в оліях різних культур

Довідково

Вітаміни групи Е — токофероли, токотрієноли та їх ефіри впливають на систему вільно-радикальних реакцій у живих клітинах, що перш за все позитивно позначається на профілактиці онкологічних захворювань. Крім цього, вони сприяють кращому засвоєнню білків, підтримують функцію м’язової тканини і статевих залоз, мають лікувальний ефект при ішемічній хворобі серця і після радикальних оперативних втручань. Найбільшою біологічною активністю володіє α-токоферол. За даними американської асоціації дієтологів, діти грудного віку повинні отримувати 7,5 мг вітаміну Е, для недоношених дітей потреба вища і становить 9 мг на добу, потреба дорослої людини — 15 мг, але не більше 100 мг.


 
Як же співвідноситься в Україні частка кукурудзи, що переробляється, до вирощеної. З рис. 7 видно, що на переробку кукурудзи в Україні використовується не більше 1/3 від всього виробленого зерна. Решта йде на експорт.
 
Рис. 7. Україна. Виробництво кукурудзи, млрд т
Незалежно від призначення кукурудзи збереження цілісності зерна залишається обов’язковим завданням від збирання до переробки. Тим більше, що між цими подіями може бути кілька місяців, і сама переробка можлива в країні, що далеко розташована від України.

Отже, особливості травмування зерна кукурудзи. З усіх різновидів кукурудзи ми розглянемо дві найбільш поширені — зубовидного типу і кременистого.

Особливість травмування насіння кукурудзи полягає у тому, що макропошкодження зерна кукурудзи при збиранні становить 10%, а в процесі післязбиральної обробки доходить до 40–80%. Зерна кременистої і зубовидної кукурудзи відрізняються за характером пошкоджень. Так, при збиранні, в силу того, що качани кременистої кукурудзи легше обмолочуються, і дроблення зерна при цьому майже не відбувається, на відміну від зубовидної кукурудзи; зате кількість зерен із пошкодженою оболонкою у кременистої кукурудзи набагато перевершує кількість зерен з таким пошкодженням у зубовидної. На малюнку 8 показано відмінність у характері пошкоджень при обмолоті зубовидної і кременистої кукурудзи.
 
Рис. 8. Механічні пошкодження насіння кукурудзи при збиранні
від загальної кількості пошкодженої кукурудзи (%)
Зерно у кременистої кукурудзи має щільнішу будову, ніж у зубовидної, оскільки характеризується меншою кількістю пор. Зубовидна кукурудза пошкоджується сильніше, ніж кремниста. Це пояснюється більш пухким розташуванням крохмальних зерен ендосперму, мало пов’язаних між собою білковими сполуками, що додають до зерен щільнішу консистенцію.
 
Рис. 9. Вплив розміру насіння кукурудзи на кількість пошкоджень
Дослідники помітили, що в процесі збирання великі зерна кукурудзи травмуються більшою мірою, ніж дрібні. На рис. 9 наведені дані про залежність травмованості насіння кукурудзи від їх крупності. Помічено також, що у великого насіння зубовидної кукурудзи переважає пошкодження ендосперму на верхівці зерна, а у дрібного переважно пошкоджується оболонка.
 
Продовження читайте 
   

Опубліковано в журналі

№3(346) лютий 2017

Cхожі статті

Система удобрення озимої пшениці
Гібриди кукурудзи в державному реєстрі сортів рослин
Технологія вирощування озимини в умовах посушливої осені
Осінній захист посівів озимого ріпаку
Урожайність пшениці озимої залежно від системи удобрення після попередника соя
Травмування насіння: шляхи подолання (Професійний лікбез для агрономів)
Гумати – маловитратний засіб вирішення проблем на посівах озимого ріпаку