Яка кислота використовується для замочування зерна кукурудзи?

Кукурудзяні зерна спочатку замочують в сірчаної кислоти . Процедура необхідна для розчинення білків. Далі, після видалення зародка, зерно подрібнюють. У процесі такої переробки виходить молочко, яке в висушеному вигляді перетворюється в крохмаль.

Як зробити кукурудзяний крохмаль?

Кукурудзяний крохмаль — це дуже дрібний порошок, який одержують шляхом обробки насіння кукурудзи. Під час неї зерна замочують, подрібнюють, щоб відокремити від зародка. Потім їх знову подрібнюють, поки не вийде дуже дрібна та волога суміш.

Велика агропереробка: де втрачають гроші українські аграрії?

В останні роки в Україні часто піднімалася тема про необхідність переходу аграрного сектору від експорту сировини до її максимальної глибокої переробки на місцях.

Світова практика успішних розвинених країн показує найперспективніші сторони цього виду діяльності: забезпеченість внутрішнього ринку продуктами національного виробника, вагоме місце на світовому ринку, великі валютні резерви, високий рівень соціально-економічного життя населення, тощо.

Протягом останнього року я багато спілкуюся з українськими та зарубіжними фахівцями, які мають великий практичний досвід у цьому напрямі. Їхня компетентність у технології виробництва дозволила запустити не один десяток високотехнологічних підприємств глибокої переробки в різних країнах.

Розуміючи важливість реалізації глибокої переробки сировини в Україні, вивчивши передові технології в цьому напрямі та перейнявши досвід у зарубіжних фахівців, я сформував своє бачення і хочу пояснити у цій статті, який є реальний потенціал та можливий механізм реалізації глибокої переробки у нашій країні.

Створення переробних галузей промисловості має стати висхідним трендом для України на найближче десятиліття. Саме зараз, за ​​умов війни, необхідно розробляти стратегічні плани модернізації та розвитку економіки. Для України, з її сировинними можливостями у сільському господарстві, особливо привабливо виглядає створення галузі біопереробки агрокультур.

Не секрет, що до війни в Україні були суттєві обмеження логістичних можливостей з вивезення зернових. Експерти логістичної компанії GEFCO оцінювали втрати українських виробників зерна через неефективну логістику на рівні $20 на кожній тонні, що за оцінками Світового банку призводило до недоотримання аграріями від 0,6 до $1,6 млрд на рік.

За деякими розрахунками, щороку приблизно на 20% не задовольнявся попит на перевезення зерна. Це орієнтовний потенціал тільки для переробки зернових, який, ймовірно, буде справедливим і для післявоєнного періоду.

Війна загострила проблеми логістики через блокування українських портів і в країні знову піднімається дискусія про способи вирішення проблеми.

Нещодавно, 6-го липня 2022 року, відбулася інтернет-конференція на тему «Куди дівати зерно? — Стратегії розвитку галузі переробки зерна у воєнний та післявоєнний період», на якій я був присутнім.

Співтовариство учасників конференції так і не змогло дати чіткої відповіді на поставлене питання, хоча відповідь очевидна — в Україні необхідно ініціювати створення мережі комплексів переробки агропродукції на основі промислових біотехнологій .

Розвиток цього напряму господарської діяльності дозволить ліквідувати дисбаланс продовольчої безпеки Україні і критичну залежність виробників від імпортних поставок багатьох компонентів, важливих для харчової промисловості та виробництва кормів. Наприклад, лимонна кислота та лізин.

Відомо, що головною відмінною характеристикою промислових біотехнологій є застосування основного інструментарію бактерій, дріжджів та ферментів. В основі промислових біотехнологій лежить технологія ферментації, завдяки якій людство отримало можливість ефективно конвертувати потенціал рослинної сировини в екологічно чисті продукти з високим ступенем доданої вартості. При цьому об'єктом перетворення служать вуглеводи, що містяться в рослинах у вигляді крохмалю або цукру. Тому основною сировинною базою для промислових технологій є вуглецевмісні культури,а саме зерно пшениці та кукурудзи.

Необхідно також пам'ятати про бурякову мелясу, яка завдяки розвиненій цукровій промисловості України створює значні можливості для виробництва продуктів з новими споживчими властивостями.

Унікальні можливості ферментів також використовуються при виробництві ряду специфічних продуктів, таких як біодизель.

Загальна картина можливих продуктів біотехнологічної конверсії рослинної сировини представлена ​​на прикладній діаграмі у вигляді декількох груп.

Як зазначалося, головним об'єктом перетворення служать вуглеводи, що зберігаються в рослинах.

Якщо в буряковій мелясі вуглеводи у вигляді цукру, які доступні і практично відразу можуть бути використані у виробництві, то в зернових культурах вуглеводи зберігаються у вигляді крохмалю, який необхідно виділити із зерна. Для цього існує низка методів. Сьогодні найчастіше використовуються процеси так званого мокрого помелу.

Крохмаль, виділений в результаті фізичного та біохімічного впливу на зерно, є самостійним і найвідомішим продуктом переробки зернових. Він широко застосовується в харчовій та целюлозно-паперовій промисловості, виробництві будматеріалів, фармацевтиці.

Але для біотехнологій крохмаль є проміжним продуктом, основою для подальшого виробництва.

Відразу слід звернути увагу, що при виділенні крохмалю із зерна, залежно від сировини і технології, отримують супутні продукти: пшеничний або кукурудзяний глютен, сухий глютеновий корм, зародки кукурудзи (якщо сировина — кукурудза), які мають своє застосування на ринку переважно у виробництві кормів для тварин.

На наступному етапі виробництва крохмаль, шляхом ферментативного гідролізу, перетворюється на глюкозу. Саме вона потім перетворюється на різні продукти:

Крохмальні цукри: глюкозні та глюкозно-фруктозні сиропи, мальтодекстрин, мальтоза та інші.

В останні десятиліття в якості замінників цукру широко використовуються крохмальні сиропи та патоки. Ферментативний гідроліз крохмалю проходить стадійно, одержуючи спочатку глюкозу, а потім суміш глюкози та фруктози. Процес може бути припинено на різних стадіях і тому можна отримувати глюкозно-фруктозні сиропи (ГФС) з різним співвідношенням глюкози та фруктози. Глюкоза може також випускатися як самостійний продукт у трьох видах:

- глюкозний сироп із вмістом сухих речовин 50% (СВ 50%).

Дріжджові екстракти

Якщо хлібопекарські та пивні дріжджі досить відомі та стабільні у своєму споживанні, то наступний продукт — екстракт дріжджів. Саме він має зростаючу популярність на світовому ринку та прогнозується стійкий попит на найближчі півтора десятиліття. Дріжджовий екстракт — це самостійний продукт, до складу якого входить безліч компонентів: білки, вуглеводи, вітаміни B1, B2, B3, амінокислоти, азот.

Оптимальною сировиною для виробництва дріжджів та екстрактів на їх основі є бурякова меляса, оскільки вона несе у своєму складі природний комплекс необхідних вітамінів та мікроелементів. В Україні завдяки розвиненій галузі виробництва цукру щорічно виробляється близько 450 тис. т бурякової меляси. Переробка меляси у продукти з високою доданою вартістю дозволить вирішити задачу диверсифікації та підвищення ефективності роботи підприємств цукрової галузі України.

Етанол паливний

Світовий ринок паливного етанолу оцінювався в $86 млрд у 2021 р. і, за прогнозами, досягне $134,5 млрд 2031 р., збільшуючись у середньому на 4,6% щорічно. В останні роки у світі зросло розуміння, що використання паливного етанолу, як домішок до традиційних палив, є одним із найдієвіших методів зниження викидів СО2 в атмосферу.

У багатьох країнах зростає споживання паливних сумішей E10, E15 та E20. Європейський Союз ухвалив рішення про припинення реєстрації автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння з 2035 року, проте автомобілі з бензиновими та дизельними двигунами продовжуватимуть експлуатуватися щонайменше 10 років. Якщо припустити, що у 2035 році потреба у традиційних паливах зійде нанівець, то до цього часу збудовані у 2023-2025 рр. біоетанолові заводи окупляться кілька разів і прийдуть у стан природного фізичного та морального зношування. Тоді їх можна буде просто закрити та демонтувати.

На сьогодні, за різними даними, потреба внутрішнього ринку України в паливному етанолі оцінюється в 300 тис. т на рік.

При виробництві етанолу часто використовують традиційні методи переробки зерна (без мокрого помелу). У цьому разі після операцій сухого помелу, зрідження/оцукрювання та декантування виділяється барда. Після її висушування виходить високобілкова кормова добавка DDGS, яка має великий попит у країнах ЄС.

Враховуючи вищесказане, а також наявність в Україні кращої сировинної бази — зерна кукурудзи, країна не може залишатись осторонь світових тенденцій та упускати можливість будівництва та експлуатації підприємства, що випускає продукцію з високою доданою вартістю. Основна частка продукції, безумовно, має бути спрямована на експорт.

Амінокислоти

Амінокислоти є матеріалом для білків. Вони поділяються на дві основні групи: замінні (можуть синтезуватися в організмі самостійно) та незамінні (не синтезуються організмом або синтезуються у незначній кількості). Один із найперспективніших продуктів у цій групі — лізин, незамінна амінокислота, що входить до складу практично будь-яких білків, що сприяє засвоєнню організмом фосфору, кальцію та заліза, збільшенню вмісту гемоглобіну в крові, покращує процеси травлення. Основне застосування лізину — добавка до кормів для тварин. Також широке застосування у тваринництві та птахівництві мають життєво необхідні амінокислоти — ізолейцин, метіонін, лейцин та треонін. Дефіцит будь-якої з цих амінокислот уповільнює зростання тварин і затримує настання зрілості.

Карбонові кислоти: лимонна та молочна

Карбонові кислоти — група сполук, що широко поширена у рослинному та тваринному світі. Завдяки своїм органолептичним, фізіологічним та хімічним властивостям, карбонові кислоти знайшли широке застосування у виробництві продуктів харчування та напоїв, засобів особистої гігієни, пластмас, миючих засобів та у багатьох інших областях. Найбільш цікавими продуктами у цій групі є лимонна та молочна кислоти.

Лимонна кислота може випускатися у широкому спектрі класів продукту, а саме:

- CAM (citric acid monohydrate) — моногідрат лимонної кислоти (моногідрат означає, що у складі є молекули води);

- CAA (Citric acid anhydrous) — ангідрат лимонної кислоти — безводна лимонна кислота. На відміну від моногідрату, в її кристалічній решітці немає молекул води, тільки лимонна кислота, тому вона і називається безводною;

Молочна кислота є сиропоподібною рідиною від безбарвного до жовтуватого кольору, майже без запаху, зі слабким кислим смаком. Виготовляється у вигляді водних розчинів різної концентрації.

Основним драйвером зростання споживання молочної кислоти є її сучасне використання як сировина для виробництва полімолочної кислоти (PLA), яка є основою біорозкладних пластиків, покликаних замінити традиційний пакувальний пластик.

Біодизель на основі ріпакової олії

Біодизель є відновлюваним чистим замінником дизельного палива, який може використовуватися в існуючих дизельних двигунах без будь-яких модифікацій. Він виробляється з рослинних олій та тваринних жирів. Безперечна цінність біодизеля в його екологічній чистоті та можливості отримувати з відновлюваної сировини.

Після набуття чинності рішення ЄС 2021 р. про поетапне скорочення використання біодизеля з пальмової олії, Україна отримала можливість увійти в європейський ринок з біодизелем власного виробництва з ріпаку. Ріпакова олія — ​​це ефективна сировина для виробництва біодизеля.

У додатку до статті нижче ви можете ознайомитись із типовим матеріально-сировинним балансом заводу з переробки кукурудзи. У таблиці наведені дані про питомий вихід різних продуктів з тонни вихідної сировини — пшениці та кукурудзи.

Незважаючи ні на що, ситуація з глибокою переробкою зерна в Україні поступово розвивається. Агровиробники бачать у цьому перспективу, а держава розробляє програми стратегії розвитку.

Кожен свідомий українець розуміє, що Україна має змінити орієнтир з експорту сировини на експорт продукції глибокої переробки з високими технологічними компонентами.

Варіантів продуктів переробки є безліч, а найкраще те, що їх можна виготовляти у рамках одного заводу з безвідходним виробництвом.

Війна звичайно ж уповільнює процеси реалізації таких масштабних проєктів, але у критичних ситуаціях головне створювати правильні плани для вирішення наявних та можливих проблем. Для нашої економіки правильним рішенням є обов’язкова зміна стратегії виробництва. Таким чином, ми зможемо якнайшвидшими темпами відбудувати нашу країну та зміцнити економіку.

Без сумніву зазначу, що з промисловими біотехнологіями в Україні буде велике та перспективне майбутнє.

Олександр Бататін, національна інвестиційна рада при Президенті України, економіст, автор проєкту «Велика агропереробка»

Дізнавайтесь першими найсвіжіші новини агробізнесу України на нашій сторінці в Facebook, каналі у Telegram, підписуйтесь на нас у Instagram або на нашу розсилку.

В Україні збудують завод з виробництва кукурудзяного крохмалю

В Івано-Франківській області в місті Бурштин збудують завод з виробництва кукурудзяного крохмалю.

Інвестиційний проєкт включає в себе будівництво заводу з переробки кукурудзи на крохмаль. Він буде використовуватись у виробництві молочної кислоти з подальшою переробкою в органічні полімери.

«Майбутній виробничий процес базуватиметься на екологічно безпечних та енергоощадних технологіях і дозволить створити у громаді не менше як 90 робочих місць. Будівництво заводу триватиме впродовж 2-х років», — зазначили в РДА.

Будівництвом займається ТОВ «Екоінвест Прикарпаття». Компанія взяла в оренду земельну ділянку розміром 12 га.

Підтримайте наші агромедіа

Будь-яка сума допоможе працювати на інформаційному аграрному фронті для вас

Дізнавайтесь першими найсвіжіші новини агробізнесу України на нашій сторінці в Facebook, каналі у Telegram, підписуйтесь на нас у Instagram або на нашу розсилку.