Рис – Лідер Попиту З Круп'яних Культур

Коли говоримо зростання населення землі, треба враховувати, що основний приріст відбувається з допомогою азіатських країн, тобто. тих країн, населення яких у раціоні харчування віддає перевагу рису та продуктам із нього. У зв'язку із цим прогнозують дефіцит рису на світовому ринку. Так, у 2020 році попит на рис становитиме 781 млн. тонн, який перевищить попит на пшеницю на 2-3%, оскільки на виробництво рису в 2020 році очікують не більше 750 млн. тонн.

Одомашнений рис був близько дев'яти тисяч років тому у Східній та Південній Азії. Одомашнення в обох регіонах відбулося незалежно одне від одного. В Африці на берегах річки Нігер також виростав дикий рис . Близько 2-3 тисяч років тому він був одомашнений, але до теперішнього часу як сільськогосподарська культура він витіснений азіатськими видами рису , як більш продуктивними. Слово «рис» з'явилося Росії лише наприкінці ХІХ століття. До цього рис називали «сорочинське пшоно».

Рис відрізняється багатим вмістом вуглеводів та відносною бідністю білкових речовин. Частка сухому вигляді вуглеводів 70%, а білка трохи більше 12%.

Рис є основним продуктом харчування у країнах Південно-Східної Азії та Китаї. З рисового зерна виробляють крупу та крохмаль, з рисових зародків отримують олію. Борошно рисове у великій кількості надходить на косметичні заводи для переробки на пудру. В Америці, Африці та Азії рис служить для приготування різних алкогольних напоїв. У Європі з рису отримую спирт. На весь світ відома горілка з рису, що виробляється у Японії – саке. Так званий "повітряний рис" - аналог попкорну - широко використовується у вигляді карамелізованих плиток типу козинаки. З рисової соломи виготовляють рисовий папір, картон. Висівки, що залишилися при очищенні рису , є хорошим кормом для птиці та свійських тварин.

Більше половини світового виробництва рису посідає три країни: КНР – 30% (200 млн. тонн); Індія – 20% (125 млн тонн); Індонезія – 10% (67 млн тонн). Крім азіатських країн, США та Бразилія виробляють рису не менше ніж по 11 млн. тонн.

Корисні властивості рису.

Шановний читачу, коли я вкотре читаю про корисні властивості якоїсь культури, то, по-перше, переконуюсь у тому, що людство тому і зберегло свою популяцію, що годувалася тим, що відповідало життєвій необхідності людини, по-друге, цікаво знати конкретно про користь тієї чи іншої культури для людини, щоб з ще більшим апетитом насолоджуватися їжею, а по-третє, навіть через повагу до дієтологів та харчовиків за їх проведені дослідження треба з такою інформацією знайомитися. Вони для нас ці дослідження проводили.

Отже, рис . Важливе джерело вітамінної групи В, В1, В2, В3, В6 та вітамінів РР та Е, які сприяють зміцненню нервової системи та сприятливо впливають на стан шкіри, волосся та нігтів. Рис містить мікроелементи: калій, фосфор, цинк, залізо, кальцій, йод та селен. Рис містить складні вуглеводи, але при цьому некалорійний і, навпаки, сприяє загальному схуднення.

До складу рису входять 8 амінокислот, які потрібні людському організму для створення нових клітин. З тих 7-8% білка, що містяться в зерні рису, немає білка, що містить глютен, на відміну від інших злаків. Білок рису містить лецитин – відомий активатор мозкової діяльності, олігосахарид, що відновлює кишечник, та гамма-аміномасляну кислоту, яка допомагає стабілізувати кров'яний тиск.

Рис дуже корисний людям, які намагаються не набрати зайву вагу або навіть схуднути. У рисі , особливо неочищеному, міститься цілий коктейль активних речовин, завдяки яким він є ідеальним засобом для виділення з організму зайвої вологи та шлаків. Кращим сортом для виведення шлаків з організму є коричневий неочищений рис , оскільки саме в коричневій обрубці обрубки знаходиться більша частина вітамінів, мінералів та інших поживних речовин. Тому лікарі рекомендують віддавати перевагу рису , який піддається незначному очищенню.

За останні 50 років кількість людей, хворих на цукровий діабет та целіакію зросла в 10 разів. Як зміну раціону харчування таких хворих пропонується замінити кондитерські вироби на основі пшеничного борошна на вироби з використанням безглютенового борошна з рису . Так, у Національному університеті харчових технологій було успішно освоєно випікання кексів на основі рисового борошна .

Серед усіх круп'яних культур, потрібних на ринку України, рис на першому місці. Споживання 31% рис , 30% гречка, 15% просо. Сьогодні загальне виробництво рису в Україні 70 тис. тонн, споживання 170-180 тис. тонн. Дефіцит покривається за рахунок імпорту рису на суму 30 млн доларів США. Зміни кліматичних умов дають змогу вирощувати рис до широт Кропивницького-Вінниці.

Термінологія:

Рис – зерно – це зібране у полі зерно з непорушеними плівками.

Лушпаний рис - рис , з якого видалені плівки.

Шліфований рис - це рис , з якого видалені оболонки, що створюють висівки, і частково видалено зародок.

Ціле ядро – це ціла зернівка шліфованого рису .

Вихід крупи - кількість (%) крупи, віднесене до кількості рису , що надійшов на переробку.

Вихід цілого ядра – кількість (%) цілих непошкоджених зерен рису, віднесене до кількості рису , що надійшов переробку.

Шліфований та полірований рис поділяють на товарні сорти: вищий, перший та другий, залежно від наявності різних допустимих у крупі домішок.

Сушіння зерна рису надзвичайно важливе для рису, як ні для будь-якої іншої культури. Допускається сушіння при температурі теплоносія не більше 40 ° С при зніманні вологи за один прохід не більше 2-3%.

Побічний продукт переробки рису складає: 61% плівок; 35% висівок; 4% борошна. Рисова олія є високоякісною олією. У його складі від 12 до 17% ліпідів.

Лущений рис містить набагато більше вітамінів, ніж шліфований, оскільки вони знаходяться в алейроновому шарі та зародку, що видаляються при шліфуванні.

Сорти рису за величиною і формою зернівки поділяються на три типи: короткозернистий, середньозернистий і довгозернистий рис . Оскільки калібрують зерна рису на плоских щілинних ситах, характерним параметром для оцінки типу рису є співвідношення довжини зернівки до ширини (а не до товщини). Колір є одним із важливих критеріїв якості рису . Селекціонери намагаються вивести сорти рису , які в результаті шліфування мають блискучі кольорові високопрозорі зерна без борошнистих вкраплень.

Обмолочене зерно (шала або неочищений рис) після очищення від сторонніх домішок надходить на жорна для відділення зернівки від плівки (лусочок). Остаточна операція – шліфування виконується на спеціальних машинах. У середньому, 100 кг рису при переробці дає вихід: 60 кг великого зерна, 15 кг середнього, 15 кг дрібного та 10 кг борошна. Зі 100 частин неочищеного рису виходить: чистого зерна 74 частини, відходів (оболонки, шкірка, зародки) – 26 частин.

Вихід цілого насіння рису при шліфуванні можна підвищити, якщо рис-зерно піддати пропарюванню, що представляє собою водно-парову обробку вимоченого рису . Спосіб відомий з давніх часів. Класична водно-теплова обробка складається з трьох операцій: замочування у воді, пропарювання та сушіння. При цій обробці відбувається клейстеризація крохмалю, що забезпечує змикання внутрішніх тріщин та утримує форму цілого ядра. Крім того, при пропарюванні зерна відбувається дифузія поживних речовин із оболонок та зародка в ендосперм, що позитивно позначається на смакових характеристиках та поживній цінності.

На кафедрі технології переробки зерна Одеської національної академії харчових технологій розроблено технологію водотеплової обробки рису . Зволоження до 20-25%, відлежка протягом 6-8 годин, за яку відбувається вологовирівнювання в зерні, набухання та змикання поверхонь, розділених тріщинами в ендоспермі. Наступний етап - пропарювання під тиском 1,5-2,5 МПа протягом 3-10 хвилин. На цьому етапі відбувається клейстеризація крохмалю та часткова денатурація білка. Клейстеризація утримує поверхні тріщин у зімкнутому стані, що сталося при набуханні, і наступне сушіння до 14,5-15% не призводить до їх розмикання. Фактично це технологічний прийом повернення ядра зерна до його цілісності. Саме цим пояснюється збільшення кількості цілих ядер зерна за подальшого шліфування рису на 16,5%.

Особливість рису – висока травмованість.

З усіх с/г культур рис при його виробництві, підготовці насіння та переробці вимагає особливої уваги через високу схильність до травмування.

Особливість цієї культури – це висока гігроскопічність. Тобто. зерна рису можуть дуже активно поглинати вологу з повітря, але набагато важче її віддавати при сушінні. У посушливий період у зернах рису з'являються тріщини ще на початок збирання. Найчастіше тріщини досягають алейронового шару. Зрозуміло, що при збиранні, післяприбиральній обробці та сушінні кількість тріщин суттєво зростає. Поява тріщинуватості рису на корені залежить від конкретних умов у зоні обробітку (вологість повітря, рясні роси, добовий перепад температур тощо). Так у період збирання в умовах Далекого Сходу тріщину становила 10-15%, а на Кубані 30-35%. Великі тріщини при обмолоті, як правило, призводять до дроблення зерна, але набагато більше зерен, що отримали тріщину, не дробляться, так як квіткова плівка міцно утримує форму зерна.

Мал. 1. Схильність до тріщинуватості різних сортів рису.

Дефект цей виявляється при шліфуванні рису або аналізі посівних якостей насіння.

Тріщинуватість рису — сильно залежить від сорту і коливається по великих тріщинах від 4 до 13%, по дрібних — від 9 до 36%. У графічному вигляді дані наведені малюнку 1.
Велика кількість механічних пошкоджень зерна при обмолоті пояснюється ще й тим, що рис відноситься до культур, що важко обмолочуються, а розтріскування на корені ще більше посилює картину.
Зерно рису у фазі технічної стиглості містить від 2 до 10% тріщинуватих зерен. При перестій культури тріщинуватість досягає 15-20%. У разі роздільного прибирання сильно зростає тріщинуватість у верхньому шарі валка. Крім того, при більш тривалому лежанні рису у валках тріщинуватість може досягати 62%. На малюнку 2 показано таку залежність.
Перестій рису в чеках призводить до пересушування зерен, і великі тріщини провокують руйнування квіткової плівки, що призводить до такого типу пошкоджень, як дроблення і обрушення.

Мал. 2. Підвищення тріщинуватості рису при сушінні його у валках залежно від часу сушіння (дні).

Сьогоднішня технологія вирощування рису передбачає пряме прибирання, але з позицій травмування рису при збиранні є сенс порівняти роздільну та пряме прибирання. Дані кажуть, що при роздільному збиранні частка подрібненого насіння становить 6-9%, при прямому збиранні від 9 до 21% при вологості 15-16% і 16-17% відповідно. У графічному вигляді дані наведено малюнку 3.

Мабуть, різниця у травмованості пояснюється можливістю більш щадного обмолоту при роздільному прибиранні. У процесі післязбиральної обробки насіння рису відбувається наступні види травмування - розтріскується ендосперм і ушкоджується квіткова плівка. Так, наприклад, при очищенні насіння на сепараторі «Петкус» травмується 3% насіння рису, з них не менше 1% дробиться, при цьому відбувається перехід від одного типу травм в інший (Частина тріщинуватих насіння з пошкодженою квітковою плівкою частково обрушуються і згодом дробляться). Це легко зрозуміло, бо наявність навіть однієї тріщини знижує міцність зернівки вдвічі. На малюнку 4 показано зниження міцності зернівки рису залежно від кількості тріщин під квітковою плівкою.

Мал. 3. Порівняння травмованості насіння рису при роздільному та прямому збиранні.

За даними А.І. Апрода, тріщини в ендоспермі рису не впливають на лабораторну схожість, а при сівбі у ґрунт, навіть у лабораторних умовах, що ведуть до різкого зниження схожості. Вага проростків, отриманих від травмованого насіння, помітно менше, ніж від цілого насіння. При проростанні в грунті тріщинуваті насіння знижують схожість на 30-40%. Протягом усієї фази сходів різниця у висоті дослідних та контрольних рослин становить відповідно 20-30% (рис. 6). Основний негативний вплив травмованого насіння рису показують при розвитку рослин у полі і, природно, в продуктивності. Свого часу цей вплив було ретельно досліджено А.І. Апродом. На малюнку 7 наведено відповідні результати дослідження.

У науковій літературі накопичено великий матеріал про вплив травм насіння рису на врожайність. При цьому проблема польової схожості насіння цієї культури є однією з найголовніших, так як травмування надає особливо сильний негативний вплив саме на схожість насіння рису з тієї причини, що вони тривалий час лежать у перезволоженому ґрунті. При посіві тріщинуватих насіння рису продуктивність рослин становить всього близько 70% порівняно з продуктивністю рослин з цілого насіння. На малюнку 8 показано вплив травм рису на їхню продуктивність. З малюнка видно, що великий негативний вплив на врожайність має розтріскування квіткової плівки.

У рису часто спостерігається повне обвалення. Зруйноване насіння при пророщуванні в лабораторних умовах знижує схожість порівняно з цілими на 20%, але при висіві в польових умовах вони практично не дають сходів. Так за тих же умов із цілим насінням, обрушені показали 76% лабораторної схожості, а на полі проросли 2 рослини на 1 кв.м.

Кілька слів про сушіння рису-сирцю. Через високу схильність до розтріскування сушіння рису-сирцю вимагає щадних режимів, як на рівні температури теплоносія, так і за величиною вологознімання. Дослідження Апрода А.І. та Лебедика Г. показали, що збільшення температури теплоносія на 15°С у шахтній сушарці ДСП-32 призвело до підвищеної продуктивності з 13 т/год до 16 т/год, збільшення вологознімання з 3,9% до 6,2%, але вдвічі збільшилося число тріщинуватих зерен рису (з 6% до 12,2%). Відповідні дані наведено на малюнку 9.

Мал. 5. Рентгеноскопія тріщинуватого зернівки рису при цілій квітковій плівці.

Мал. 6. Вплив травм насіння рису на схожість (а), розвиток (б).

Мал. 7. Вплив тріщинуватості насіння рису на схожість (а), і вагу проростків (б).

Мал. 8. Вплив травм насіння рису на продуктивність рослин.

Мал. 9. Травмування насіння рису при сушінні в шахтній сушарці при різних середніх значеннях температури теплоносія та різної величини вологознімання.

Мал. 10. Травмування насіння рису за технології сушіння-відлежка-охолодження.

Якщо стоїть завдання максимально знизити травмування насіння рису при сушінні (наприклад, стосовно насіння високих репродукцій), то потрібно поєднати охолодження з відлежкою, знизити температуру теплоносія і змиритися з малою величиною вологознімання. Вказані вище автори провели дослідження такого режиму сушіння. У графічному вигляді дані наведено малюнку 10.

Виходячи з вищевикладеного: температура теплоагента при просушуванні зерна не повинна перевищувати 30-35°С, зниження вологості за один прохід не повинно перевищувати 2,5-2,6%, відлеження та охолодження повинні проводитися в природних умовах. Таким чином, наведені дані про травмованість рису при збиранні, післязбиральній обробці та сушінні вимагають щадного поводження з насінням цієї культури, а це означає необхідне застосування обробки насіннєвого матеріалу рису за щадною технологією Фадєєва. Витрати використання щадної технології окупаються протягом року двічі. Технологічна лінія за цією технологією здатна підготувати насіння на площу близько 10-15 тис. га.

Агротехнологія оброблення рису

Рис — сімейство Злаки, круп'яна культура. Обмеження для обробітку рису обумовлені двома факторами:

– для повного розвитку його за середньої температури літа 22-30°С за період вегетації (150 днів) сумарна температура повинна становити 3300-4500°С.

– рис, як болотна рослина, вимагає масу стоячої води протягом тривалого часу перебування її під водою (90-100 днів). Насіння проростає при 10-12°С.

Сьогодні освоєно технологію вирощування рису на суходолі. Природно, при цьому потрібне зрошення, але витрата води за такої технології вирощування вдвічі менша, ніж при вирощуванні «мокрого» рису рису.

Рис добре реагує на внесення добрив. У період вегетації потреба в азоті особливо проявляється при появі сходів, формуванні генеративних органів та при наливанні зерна. Порівняно з іншими культурами, польова схожість рису виключно низька, зазвичай не перевищує 25%, рідко сягає 35 % [1]. При оптимальній кількості мітелок на 1м 400 шт. і з урахуванням кущистості оптимальна кількість сходів на 1 м 2 - 250-300 шт. Таким чином, з урахуванням низької польової схожості необхідно висівати не менше ніж 7 млн.шт. на га.

Дослідження, проведені в Інституті рису НААН щодо оптимізації норми висіву, показали такі результати. Досліджувалися три сорти з різним терміном вегетації: Онтаріо (109-113 днів), Віконт (116-121 день), Адмірал (125-129 днів). Для всіх сортів оптимальним виявилося підживлення у складі N₉₀₊₃₀P₂₀. На малюнку 11 наведено дані залежності врожаю від норми висіву (млн.шт./га) при оптимальному внесенні азоту та фосфору. З малюнка 11 видно, що оптимальна норма висіву для ранньо та середньостиглих сортів - 7 млн.шт./га, а для пізнього сорту - 11 млн.шт./га.

Вирощування рису потребує багато азоту. Це пояснюється не лише високою продуктивністю (близько 10 т/га), але й тим, що зрошення призводить до засолення ґрунту і, відповідно, дефіциту ґрунтового азоту, та при цьому ще й високі втрати його в процесі самої технології вирощування.

З метою запобігання непродуктивним витратам азотних добрив, загальну заплановану дозу рекомендується вносити в два і більше термінів: 50-75% - в основне допосівне внесення і 25-50% у фазі сходів, повного кущіння, у фазі виходу в трубку, після придушення бур'янів.

На малюнку 2 показано залежність урожаю рису від норми та виду внесених добрив.

Рис прибирають як прямим комбайнуванням, так і окремим. Нерівномірність дозрівання рису (спочатку визріває верхня частина волоті, а за нею нижня) обумовлює необхідність роздільного збирання - рис в валках після підсихання повніше обмолочується. На продовольчі потреби рис забирають при повному дозріванні 75-78%, а на насіння - при 90-95%. З метою зниження травмування рису бажана вологість його при збиранні не повинна бути нижчою за 23-25%. Взагалі, рис з усіх зернових культур дуже повільно віддає вологу після завершення біологічної зрілості. Тому до збирання вологість зерна становить 26-30%.

Стебла рису досягають до 1,5 м висоти. Складова – окремий колосок; зернівка щільно одягнена чотирма лусочками; колоски утворюють волотку, якою закінчується стебло рослини.

Своєчасне збирання рису значуще, бо перестій на 7-10 днів призводить до втрати врожаю не менше ніж на 5% через обсипання верхніх зерен волоті, а раннє збирання не дозволяє нижнім зернам волоті завершити біологічну стиглість.

Мал. 1. Урожайність рису ранніх, середніх та пізньостиглих сортів залежно від норми висіву (середні дані за три роки).

Мал. 2. Урожайність рису в залежності від варіанта та дози внесення добрив (середні дані за сортами Онтаріо, Адмірал та Дебют за два роки 2011-2012 рр.).

Регулювання рівня води в чеках перед збиранням наступне:

«При настанні молочної стиглості зерна (через 15 діб після масового цвітіння) подачу води знижують, а на 18-20 день після цвітіння (перед початком воскової стиглості) її повністю припиняють подавати. За 10-15 днів до збирання на полях вода взагалі відсутня».

Оптимальна висота зрізу 15-20 см, що дозволяє покласти валок на стерню і не забиває молотильний апарат.

Як відомо, сильне насіння знаходиться на кінці волоті. З них починається цвітіння, це насіння в першу чергу і повною мірою одержує харчування від материнської рослини і, природно, це насіння раніше дозріває і легше обмолочується. Тому іноді обмолот роблять два прийоми: після першого зерно відправляють на насіння, а після другого – на продовольчі цілі як товарне. У соломі після першого обмолоту може залишатися від 6 до 10 % зерна, яке «витрушується» при повторному обмолоті. Для цього робиться в комбайні нескладне доопрацювання.

Сучасні рисозбиральні комбайни на гусеничному гумовому ходу, що знижує питоме навантаження на ґрунт та забезпечує хорошу прохідність. Останнім часом використовують очисні жниварки, але їх використання вимагає хорошого зчеплення кореневої системи з ґрунтом, це залежить від її зволоження.

Після збирання рис необхідно очистити від рослинної сміття та досушити до вологості 14-15%. Очищення виконувати обов'язково після збирання без затримки. Це пов'язано з тим, що соломисті включення у купі набагато вологіше зерна і можуть легко запустити його самозігрівання.

Не вдаючись у подробиці передпосівної обробки насіння, хоча ми для цього робимо щадні двокомпонентні протруйники, захисту від бур'янів, хвороб та шкідників даю лише перелік препаратів та норми їх застосування.

Протруювання ↑ 0,7-1 т/га. Максим 025FS (1,5-2,0 л/г), Селект Топ 312,5FS (1,5-2,0 л/г). Підвищує схожість на 7-10%.

Захист від бур'янів: Цитадель 250 Д (1,2-1,6 л/га), Пік 75 WG (0,25 кг/га).

Захист від хвороб: фунгіциди Тіл + 250 ЄС (1 л/га), Амістар Тріо 255 ЄС (1,2 л/га).

Десикант: Регіон Супер (2 л/га) за 5 днів до збирання. Знижує вимолочуваність.

Від шкідників: Карате Зеон 050 SL (0,2 л/га).

Практика виробництва рису показує, як розподіляються витрати (% від загальної витрати) на різні засоби, необхідні для інтенсивної агротехнології (рис.3).

На малюнку 4 як приклад показано ефективність застосування гербіцидів Цитадель 250 D і Пік 75 WG.

Практика також показує, що у разі відмови від застосування засобів захисту від бур'янів, хвороб, комах втрати врожаю, хоч і різні, але дуже суттєві (рис.5).

Мал. 3. Частка витрат (%) при виробництві рису від загальних витрат на засоби захисту:
1. Фунгіциди 2. Гербіциди 3. Протруйники 4. Інсектициди.

Мал. 4. Ефективність застосування гербіцидів Цитадель 250 D та Пік 75 WG при виробництві рису (опосередковані дані).

Мал.5. Втрата врожаю рису (т/га) у разі не застосування
1. Фунгіциди 2. Гербіциди 3. Протруйники 4. Інсектициди (середні дані).

Перспективи. Рис на суходолі?

Зрозуміло, що йдеться про технологію вирощування рису на зрошуваних полях. Конкретніше при краплинному зрошенні.

Коли ми говоримо про перспективи зрошуваного рослинництва, то важко щось заперечити. Що стосується рису це особливий випадок. По-перше, без зрошення, причому прикореневого рясного краплинного зрошення, його неможливо виростити на полях, затоплення водою яких з будь-яких причин (найчастіше матеріальних) неможливо.

По-друге, без розширення площ під виробництво рису в Україні неможливо усунути нестачу його виробництва.

В інституті рису НААН України сьогодні відпрацьовано технологію виробництва рису на краплинному зрошенні, яка успішно впроваджується в Південних регіонах. При краплинному зрошенні легко ввести сівозміну рис-соя-рис-кукурудза та інші варіанти. Крім того, є переваги і при боротьбі з найпоширенішим у рисових посівах бур'яном – прос'янкою.

Одне слово, для задоволення попиту на рис в Україні треба його вирощувати на площі 250 тис. га і без краплинного зрошення на такі площі поширити мокру технологію важко.

Очищення рису за щадною технологією.

У нас немає великого досвіду роботи з рисом. Тому коли нам його привезли на очищення, то ми з цікавістю поставилися до цієї культури.

Нижче представлений технологічний процес очищення та калібрування насіння рису, сорт «Маршал» довгозернистий. Спочатку насіння ресу було відкалібровано за розмірами на ОКМФ «Компакт 1-2», після кожної фракції було відсепаровано за питомою вагою на Пневмовібростолі Фадєєва (ПВСФ-3)