23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2010/09
Pasaulinė maisto, pašarų ir degalų dilema
  • N. Maršalkienė
  • Mano ūkis

Didėjant pajamoms, auga mėsos suvartojimas. Papildomi 10 kg mėsos kiekvienam žmogui valstybėje su milijardu gyventojų reikštų, kad reikia papildomų 40 mln. tonų pašarų tiems mėsiniams gyvuliams užauginti. Tokiu atveju jau vien Kinijai prireiktų tiek pašarų, kiek šiuo metu pagaminama visame pasaulyje.

JAV Energetikos informacijos tarnybos (IET) duomenimis, pasaulinis energijos sunaudojimas 2007-2035 padidės 49 proc., daugiausia tam įtakos turės besivystančių šalių, ypač Indijos ir Kinijos, ekonominis augimas. IET duomenimis, 2007 m. šių dviejų šalių sunaudojamas pasaulinės energijos kiekis sudarė 20 proc., o 2035 m. sudarys 30 proc. visos pasaulyje suvartojamos energijos.

Šiuo metu apie 20 proc. pasaulinės energijos sunaudojama transportui, daugiausia - skysto kuro pavidalu. 2007 m. skysto kuro dalis sunaudojama transporto reikmėms sudarė 51 proc., prognozuojama, kad 2035 m. ši dalis sudarys 61 proc. IET duomenimis, skysto kuro sunaudojimas transportui, palyginti su 2007 m., padidės 28 procentais. Bendrai skysto kuro, kaip energijos šaltinio, sunaudojimas 2035 m., palyginti su 2007-aisiais, padidės 87 proc.

Jungtinių Tautų maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) bei Ekonominių ir statistinių tyrimų tarnybos (ESTT, Australija) ataskaitoje „Žemės ūkio apžvalga 2010-2019 m." pateiktais duomenimis, vienas iš veiksnių, turinčių įtakos maisto produktų kainų kilimui, - auganti biodegalų gamyba. Ataskaitoje pažymima, kad kviečių ir pašarinių grūdų kainos 2010-2019 m. laikotarpiu padidės 16-45 proc., augalinių aliejų - 40 ir daugiau procentų, pieno produktų - 16-45 proc. Mėsos produktų kainos padidės ne taip žymiai, tačiau, kylant pragyvenimo lygiui, mėsos poreikis augs, ypač ekonomiškai besivystančiose šalyse.

Gyventojų skaičius ir mėsos suvartojimas

Šiuo metu pasaulyje gyvena 6,8 milijardo gyventojų. Didžiausias populiacijos didėjimas stebimas Azijoje, kur šiuo metu gyvena beveik 60 proc. visų pasaulio gyventojų. Numatoma, kad 2030 metais vien Kinijoje gyvens apie 1,5 milijardo gyventojų.

Akivaizdūs skirtumai pastebimi tarp ekonomiškai išsivysčiusių ir silpnos ekonomikos šalių mėsos suvartojimo atžvilgiu. JAV vienas gyventojas per metus suvalgo apie 120 kg mėsos. Tuo tarpu Kinijoje vienam gyventojui tenka apie 50 kg mėsos per metus, manoma, kad šis kiekis iki 2030 metų turėtų padidėti iki 70 kg. Indijoje kol kas mėsos suvartojama dar 10 kg mažiau negu Kinijoje.

Kiaušinių suvartojimas taip pat smarkiai skiriasi, nepaisant to, kad tai vienas iš pagrindinių baltymų šaltinių besivystančiose šalyse. Pasaulyje kiekvienas gyventojas vidutiniškai suvalgo apie 120 kiaušinių per metus, JAV suvartojama 6,4 proc., o Azijoje 7 proc. daugiau; ES kiaušinių suvalgoma 7 proc. mažiau, o Rusijoje net 20 proc. mažiau už pasaulio suvartojimo vidurkį.

Pasauliui iškilo maisto-pašarų-degalų dilema

Iš vienos pusės, dėl naftos žaliavos trūkumo degalų gamybai ir susitarimo dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimo skatinama etanolio gamybos pramonė, iš kitos pusės, dėl didėjančio pasaulio gyventojų skaičiaus ir augančio mėsos poreikio, o tuo pačiu ir pašarų poreikio, iškyla maisto-pašarų-degalų dilema. Tinkamiausia žaliava etanolio gamybai yra laikomi kukurūzai, kviečiai, miežiai ir cukranendrės.

Kokios pasekmės laukia pašarų pramonės? Ar gali pasaulinis grūdų suvartojimas peraugti gamybą, kaip tai atsitiko 2005 metais? Ar mums tikrai gresia žaliavų - kukurūzų, miežių, kviečių ar cukraus - trūkumas? Ar jau reikia ieškoti alternatyvių žaliavų šaltinių?

Pašarų gamybos apimtys mažėja

Tarptautinės pašarų pramonės federacijos (TPPF) duomenimis, pasaulyje per metus pagaminama apie 618 mln. t pašarų. Šis kombinuotųjų pašarų kiekis pagaminamas ten, kur yra pakankamai žaliavų ir kur daugiausia suvartojama mėsos. 1980 m. kiekvienam gyventojui teko apie 82 kg pašarų, 2004 metais šis kiekis padidėjo iki 96 kg. Didžiausias kiekis buvo pagamintas 1995 metais - 105 kg. Iš šių skaičių galima spręsti, kad pašarų pramonė nesuspėja koja kojon su augančiu gyventojų skaičiumi pasaulyje.

Analizuojant rezultatus pagal pašarų kiekį vienam milijonui gyventojų įvairiuose regionuose, situacija dar labiau skiriasi: JAV vienam milijonui gyventojų pagaminama 0,81 mln. t pašarų, Kanadoje - 0,6 mln., Kinijoje tik 0,07 mln., o Indijoje vos 0,01 mln. tonų. Nepaisant to, ar šios šalys ims gaminti daugiau pašarų, ar ims vartoti daugiau mėsos, anksčiau ar vėliau teks susidurti su didesnių grūdų kiekių užsiauginimo arba importavimo klausimu. O kur tų grūdų gauti? Kokios kitokios žaliavos galėtų būti naudojamos? Gal tam tiktų celiuliozė?

Esamos ir būsimos žaliavos

Šiuo metu pasaulyje užauginama apie 2-2,2 mlrd. t. grūdų ir baltyminių augalų, tarp jų 120 mln. t. sojų, kurios yra pagrindinis baltymų šaltinis gyvuliams. Pagrindinės grūdinės kultūros yra kukurūzai, kurių užauginama apie 800 mln. t., kviečių - 680 mln., ryžių - 400 mln., miežių - 150 mln., sorų - 60 mln., avižų - 24 mln., rugių - 15 mln. tonų.

Iš vienos tonos kukurūzų galima pagaminti 400 litrų etanolio ir 330 kg baltymingų ląstelienos atliekų, dar vadinamų džiovintomis grūdų distiliavimo ir tirpiųjų medžiagų atliekomis (DDGS). Kadangi kurui skirto alkoholio gamybos programos šiuo metu yra suinteresuotos tik angliavandeningomis žaliavomis, nukentės pašarų pramonė. Prognozuojama, kad 2010 m. maždaug 50 proc. grūdų bus atimta iš pašarų pramonės ir, gaminant etanolį, bus gauta 47 mln. t ląstelienos ir baltyminių DDGS atliekų. Todėl reikia rasti būdą, kaip panaudoti šalutinius bioetanolio gamybos produktus - DDGS.

Reikia pastebėti, kad vyriausybės propaguojama degalų nepriklausomybės nuo naftos politika ir toliau skatins suinteresuotas šalis konkuruoti dėl žaliavų.

Baltymų ir angliavandenių ištekliai

Energijos ištekliai yra riboti, lygiai taip pat riboti yra ir baltymų ištekliai. Pagrindiniai gyvulininkystei reikalingi baltymai gaunami iš sojų, o didžiausios sojų augintojos yra JAV ir Brazilija. Kaip papildomas baltymų šaltinis kasmet yra sunaudojama apie 6,3 mln. t žuvų miltų, tačiau pastaruoju metu šio produkto sunaudojimas mažėja, kokybė prastėja, o kaina išaugo. Iš pasaulyje sužvejojamų 130 mln. tonų žuvies apie 30 mln. t tenka žuvies miltų gamybai, be to, ištekliai mažėja. Tai dar viena priežastis surasti alternatyvų baltymų šaltinį ir galimybes panaudoti distiliavimo atliekas.

Yra numatoma, kad Ukrainoje, Brazilijoje ir Argentinoje kuo toliau, tuo daugiau bus auginama kviečių, kukurūzų bei miežių, tačiau šios šalys taip pat vykdo ir etanolio gamybos programas, kurios sunaudos dalį padidėjusių derlių. Vis daugiau žemės yra atimama iš įvairių kultūrų, o jų vietoje auginami biokuro gamybai skirti augalai.

Dėmesys celiuliozei

Šalutiniuose alkoholio distiliavimo produktuose esančios ląstelienos bei celiuliozės skaidymas gali tapti susidariusios problemos sprendimu ir pašarų, ir degalų pramonei.

Šiuo metu vien JAV per metus yra pagaminama apie 1,4 mlrd. t celiuliozės pluošto (tam naudojama žolė, medienos atliekos ir pan.), kuris galėtų būti panaudotas etanolio gamybai. Faktiška etanolio išeiga iš tonos celiuliozės - 280 litrų, tačiau tam reikia patobulinti technologinį procesą. JAV Energetikos departamentas ateinančius 20 metų planuoja dirbti šia linkme, ir tai turėtų nemenkai padėti pašarų gamybos pramonei.

Jei rastume būdą, kaip suskaidyti celiuliozę ir išgauti energiją (kaip gliukozę ir ksilozę paversti etanoliu), tikriausiai rastume būdą, kaip ją panaudoti ir pašarams. Ar labai mes nuo to nutolę? Gal 20-30 metų. Jau dabar turime technologijų, kurios leis naudoti alternatyvias pašarų gamybos žaliavas: tai kietųjų medžiagų fermentacija ir biologinis rafinavimas.

Kietųjų atliekų fermentavimas

Prieš 4 000 metų Kinija susidūrė su panašia problema: pašarai buvo menkai baltymingi ir prastai virškinami. Tada jie sukūrė vadinamąjį koji procesą - kietųjų medžiagų fermentavimą (KMF), kurio metu mikroorganizmai atlieka visą „virškinimo" darbą. Šis procesas apima daugelį mums žinomų mikrobiologinio skaidymo procesų: dirvožemio formavimąsi, kompostavimąsi, silosavimą, medienos puvimą bei grybų auginimą.

KMF procesai naudojami ir tokiose mums puikiai žinomose maisto pramonės technologijose kaip pelėsinio fermentinio sūrio gamyba Vakarų šalyse ar misos, tempeho (fermentuoto produkto iš sojų) ir sojų padažo gamyba Azijoje. Derinant pažangiausius mikrobiologijos pasiekimus ir inžineriją, galima atnaujinti ir patobulinti KMF technologijas ir pritaikyti jas šiuolaikinei pašarų gamybos pramonei. Ypač reikšmingi šiuo atžvilgiu yra aspergillus ir rhyzopus genčių grybeliai.

Štai kaip jie veikia: pirmiausia pasirinktas grybelis yra padauginamas skystoje terpėje. Kietų dalelių substratas (skaidulos, ląsteliena) yra sterilizuojamas ir sumaišomas su skysta grybelių kultūra ir taip pagaminamas mišinys, vadinamas koji. Toks mišinys griežtai antiseptinėmis sąlygomis yra paskleidžiamas ant padėklų ir perkeliamas į fermentacijos bokštus su kontroliuojama atmosfera. Bokštuose grybeliai labai sparčiai dauginasi ir išskiria tam tikrus fermentus, kurie skaido ląstelieną į maisto medžiagas, būtinas tolimesniam grybelio augimui.

Ląstelienos skaidymas ir celiuliozės pavertimas gliukoze ir yra toji galimybė, kurios ieško pašarų gamintojai. Grybelis atlieka ląstelienos skaidymą, kitaip tariant virškina už mus, ir per koji mišinį - fermentų kompleksą - mes šią galimybę galime perduoti ir gyvuliams. Skirtingas žaliavas skaido skirtingi mikroorganizmai. Pavyzdžiui, kviečių sėlenas skaido septynių rūšių fermentai, distiliavimo atliekas skaido apie 15 fermentų. Su jų pagalba nevirškinamas distiliavimo atliekas galima padaryti pašarų sudedamąja dalimi.