Глубокая переработка зерна - жизненная необходимость для России

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глубокая переработка зерна - жизненная необходимость для России

Зерно - не только хлеб. Веками в русском крестьянине формировалось отношение к зерну как к самостоятельному ценному продукту. Зерно рассматривалось как исходное сырье для приготовления пищи, зерно было залогом безбедного сытого существования. Те из нас, кто в зрелом возрасте застал советские времена, помнят: чем больше собирали зерна совхозы и колхозы - тем радостнее были передовицы газет. Однако подобное отношение к зерну заложило как достоинства, так и пороки экономики отечественного селького хозяйства.

По старинке финальным продуктом нашего сельского хозяйства мы считаем зерно и мясо. Критерием успешности сельского хозяйства всегда была валовая продукция зерна. Это привело к образованию крупных агрохолдингов, контролирующих большие площади сельскохозяйственных угодий. И сейчас владельцы аграрного бизнеса особо не задумываются, куда девать избыток зерна. Считается, что сколько бы мы не произвели этого продукта - мы его обязательно продадим, потому что его долго не хватало. Вместе с тем потребности нашего внутреннего рынка полностью закрываются тем, что производит один южный регион. А другим что делать - куда девать зерно [1]?

Глубокая переработка зерна, заключающаяся в выделении и использовании компонентов зерна, давно является большой мировой отраслью. Только в США глубокой переработке подвергается 145 млн тонн кукурузы - 36% всего урожая. Для России это относительно новое направление, которое может стать быстро развивающейся отраслью.

Развитие в России глубокой переработки зерна позволит производить высокотехнологичные продукты, спрос на которые на мировом рынке с каждым годом растет. Соответственно, становление этой отрасли может быть как инструментом привлечения инвестиций, так и источником доходов в ближайшем будущем.

Дальнейшее углубление переработки в сторону производства биотехнологических продуктов с высокой добавленной стоимостью решит проблему с рынками сбыта: на российском рынка востребованны аминокислоты и корма, в Европе растут потребности в экологических биопластиках, а развивающиеся рынки Азии заинтересованы в продуктах биохимии, таких как биобутанол.

Одним из основных конкурентных преимуществ России в развитии глубокой переработки зерна и, как следствие, промышленных биотехнологий - наличие достаточных ресурсов возобновляемого сырья, такого как зерно, производство которого неуклонно растет.

Причин роста сбора зерна в России - две: одна - глобальное потепление, а вторая - внедрение передовых технологий в российское сельское хозяйство. Сельское хозяйство индустриализуется на западный манер, т.е. растёт уровень технологии, уровень внесения удобрений, уровень качества уборки урожая и т.д. Соответственно, производство зерна растет, и даже в 2010, провальном году урожай составил 65 млн. тонн, что больше, чем собирали до 2000 года. А в рекордном 2008 году урожай составил 108 млн. тонн, при этом 70 млн. тонн составило внутреннее потребление на продовольственные нужды и корм скоту, 20 млн. тонн смогли с трудом экспортировать, а из оставшихся 18 млн тонн более половины хранить было негде, и в итоге до 10 млн тонн зерна просто пропало.

зерно сельский рынок сбыт

Рис 1: Производство зерна 1998-2013 гг. Источник: статистика Минсельхоза [2].

Какой из этого следует вывод? Несмотря на отдельные неблагоприятные года, производство зерна в России будет расти, а его объемы будут серьезно превышать объемы внутреннего потребления и экспорта. Дальнейшее развитие российского АПК зависит от создания непродовольственного зернового рынка, развития транспортной и экспортной инфраструктуры. Инвестиции в аграрное производство уже не могут себя окупить в рамках текущего спроса на зерно.

Из трех направлений увеличения рынка зерна- питание и корма, экспорт, переработка зерна - только переработка имеет возможность существенного роста. У экспорта есть объективные ограничения по темпам роста, определяемые логистикой перевозок зерна и конкуренцией на мировом рынке. Субсидирование транспортного тарифа для вывоза зерна на экспорт можно только приветствовать, но это тоже не выход.

Тактически - это правильное решение, стратегически - субсидирование экспорта не решит главную проблему - затоваривание мирового рынка зерна, и, как следствие, низких мировых цен. Более того, "выгрызать" увеличенную долю рынка придется через демпинг зерна существенным понижением цен, что, естественно, не обрадует ни мировой рынок, ни связанный с ним российский внутренний рынок. Развитие животноводства тоже не сможет существенно увеличить внутреннее потребление зерна. Чтобы обеспечить увеличение производства мяса на 70% (с 6.3 до 10.7 млн тонн), производство зерна увеличивать практически не придется. Это произойдет из-за того, что многие существующие производителя мяса расходуют 4.5-6 кг кормов на 1 кг привеса (так называемая конверсия корма), а в новых проектах животноводства этот показатель снизится до 3 кг на 1 кг привеса. Более того, для биотехнологического процесса используется только крахмал, а остальная, наиболее полезная часть зерна (протеины и волокна, составляющие до 40% состава зерна), пойдет на приготовление кормов.

Рис 2: Увеличение производства мяса с 6.3 до 10.7 млн тонн не приведет к существенному росту потребления зерна из-за улучшения конверсии кормов.

История знает примеры планируемого и управляемого расширения сельхозрынков. Рынки зерновых США и Европы периодически испытываю кризисы из-за постоянного роста урожайности (в среднем 2% в год). Стагнация рынка 30-40 лет назад была устранена массовым развитием глубокой переработки зерна с производством кормов и сиропов. С той поры до 40% потребности в сахаре закрывается в этих странах глюкозо-фруктозными сиропами. Еще раз кризис рынка зерновых в этих странах 10-15 лет назад переломили запуском программ производства биотоплива из кукурузы, пшеницы и рапса, создав рынки биотоплива для эффективного решения проблем сельскохозяйственной отрасли.

Примеры показывают, что у России (и Украины и Казахстана), в общем то, другого выхода, кроме развития глубокой перерабоки зерна и производства биотоплива, просто нет.

.Еще одна проблема российского рынка зерна - отсутствие рычага для воздействия на мировые цены на пшеницу в том виде, как это существует в США и Бразилии.

Бразилия использует для контроля цен на сахар - основной экспортный продукт страны - механизм регулирования мировых цен путем переключения между экспортным (сахар) и внутренним (биоэтанол) продуктами. При падении мировых цен на сахар Бразилия путем регулирования допустимого количества этанола в топливе увеличивает производство биоэтанола - продукта внутреннего потребления - и создает мировой дефицит сахара, снова увеличивая его цену.

США выстраивает подобный механизм для регулирования мировых цен на кукурузу. На производство внутренних продуктов (сиропов и биоэтанола) используется 145 млн тонн кукурузы, что почти втрое превышает ее экспорт (51 млн тонн). Регулируя допустимую внутреннюю переработку кукурузы (путем квотирования импорта сахара и изменением пропорции этанола в топливе), США сможет увеличивать или уменьшать объемы кукурузы, доступные для экспорта, тем самым влияя на мировые цены на кукурузу.

Государству имеет смысл способствовать строительству сети заводов по глубокой переработке зерна, заложив основы экспорта не сырья, а продуктов высокой добавленной стоимости. При этом в России будут оставаться и эта добавленная стоимость, и рабочие места для ее создания. 60 млрд. рублей будет достаточно на строительство 10-12 заводов глубокой переработки зерна мощностью 1 млн. тонн зерна каждый. После запуска этих заводов стабильный спрос на внутреннем рынке увеличился бы на 10-12 млн. тонн в год.

При этом каждый завод, ежегодно закупая зерно на 3-4 млрд. руб., будет производить продукции на 15-20 млрд. руб. и обеспечивать работой 300 человек напрямую и 3 тыс. человек косвенно.

В идеале, часть таких заводов по глубокой переработке зерна должна быть сориентирована на производство топливного биоэтанола для экспорта и внутреннего рынка:

- переработка зерна в топливный этанол позволит отказаться от затратных субсидий на дальнюю перевозку больших объемов зерна в порты. Локальные заводы по глубокой переработке зерна с производством продуктов добавленной стоимости (пищевая клейковина, корма, биоэтанол) в Поволжье и Сибири значительно сократят транспортные издержки сельхозпроизводителей и обеспечат реализацию высокооктанового топлива в своем регионе. При 10% добавке этанола в бензин получается топливо "бензанол" E10 (ГОСТР 52201-2004), которое обеспечивает безопасную эксплуатацию современных двигателей всех типов, а потому может быть реализовано на обычных АЗС во всех регионах страны;

- выход на мировые рынки энергоносителей проще, чем на рынки продуктов питания. Поэтому производство топливного этанола внутри отдаленных зернопроизводящих регионов для экспорта и для внутреннего потребления выгоднее дотационного экспорта зерна.

Двигателем развития биоэкономики в России могут стать биокластеры по глубокой переработки зерна и производству химических продуктов из возобновляемого сырья. Таких кластеров в России нужно, по крайней мере, десяток, которые перерабатывали бы по 1 млн.т зерна и производили бы продукцию с высокой добавленной стоимостью. Основой таких кластеров могут быть существующие заводы по производству пищевого спирта, которые легко могут быть адаптированы для производства топливного биоэтанола.

Примеры таких биокластеров уже есть. В США на берегу Миссисипи стоит экологически чистое производство, которое, занимая площадь 240 га, перерабатывает 2,5 млн. тонн кукурузы в год и производит биополимеры, лизин, молочную кислоту, ферменты, крахмал этанол и т.д. Примеры подобных кластеров существуют в Германии и в Нидерландах.

Рис 5: Биокластер в городе Blair, США, перерабатывающий 2.5 млн тонн зерна в год. На переднем плане строится новый биозавод компании Novozymes. Выделен завод по производству лизина компании Evonik.

В Сибири (СФО) производится 15-16 млн тонн зерна в год. На муку в Сибири перерабатывается около 3 млн тонн зерна, около 5 млн тонн будет необходимо на корма, еще 2 млн - на семена и другое применение. Таким образом, внутреннее потребление в Сибири составлет 10 млн тонн, и еще 5-6 млн тонн остаются невостребованы. Экспорт из Сибири неконкурентен из-за транспортных затрат. Половина этого невостребованного зерна может быть безболезнено переработана на 5-6 заводах в продукты высокой добавленной стоимости, удобные для транспортировки и имеющие спрос как в России, так и за рубежом. Закупив 3 млн тонн зерна на 15 млрд рублей, эти заводы произведут продукции на 75 млрд рублей, создав при этом тысячи высокооплачиваемых рабочих мест.

Переработка зерна в топливный этанол позволит отказаться от затратных субсидий на дальнюю перевозку больших объемов зерна в порты. Локальные заводы по глубокой переработке зерна с производством продуктов добавленной стоимости (пищевая клейковина, корма, биоэтанол) в Поволжье и Сибири значительно сократят транспортные издержки сельхозпроизводителей и обеспечат реализацию высокооктанового топлива в своем регионе. При 10% добавке этанола в бензин получается топливо бензанол E10 (ГОСТР 52201-2004), которое обеспечивает безопасную эксплуатацию современных двигателей всех типов, а потому может быть реализовано на обычных АЗС во всех регионах страны [3].

"Глубокая переработка зерна - это один из немногих шансов нашей страны включиться в мировое разделение труда благодаря своим природным ресурсам", - считает член-корреспондент РАН профессор Владимир Дебабов. У нас есть все объективные условия для мощного развития глубокой переработки зерна и, как следствие, конкурентой отрасли промышленной биотехнологии - обилие исходного сырья, все еще недорогая электроэнергия, наличие пресной воды, наличие стартовых технологий.

Только понятный внутренний спрос на зерно, поддержанный крупными заводами по его переработке, снизит колебания цен и даст уверенность в будущем для производителей зерна. Эти заводы создадут высокооплачиваемые рабочие места и налоговую базу, станут центрами кристаллизации технологий и инноваций для прилегающих территорий, дадут возможность развиваться множеству как биотехнологических компаний, так и сельскохозяйственных компаний. Эти заводы будут также центрами производства кормов и кормовых добавок - от аминокислот до кормового протеина, дав этим возможность развития инновационного, высокоприбыльного животноводства [2].

О том, что зерно при его глубокой переработке можно использовать также для создания непищевых продуктов, ученые во всем мире заговорили еще лет тридцать назад. Из открытых источников известно об основных биопродуктах, получаемых при глубокой переработке зерна:

* промышленные ферменты: б амилаза, глюкоамилаза, протеазы, липазы, целлюлаза, пектиназа и др;

*витамины: рибофлавин (B2), аскорбиновая кислота (C), никотинамид (PP), коболамин (B12);

*биомасса живых клеток: биокатализ в химии очистка почв, воды и воздуха;

*химикаты: молочная кислота , лимонная кислота , тонкие продукты для фарминдустриии др;

*полисахариды: для технических целей, для пищевой промышленности;

* каротиноиды: каротин, астаксантин, ликопин;

* аминокислоты: L лизин , L треонин, L триптофан;

*биоудобрения, биопестициды: биоинсектициды, биофунгициды, азотофиксаторы, биостимуляторы;

* антибиотики;

* биотопливо [1].

На базе дешевой глюкозы из зернового крахмала можно получать разнообразные биопродукты, заменяющие промышленные химические вещества. Из молочной кислоты делают одежду, компакт-диски, покрытия, пищевую упаковку и одноразовую посуду. Эта упаковка, выброшенная в мусор, буквально за две-три недели разлагается на воду и углекислый газ. А полимер 1,3-пропандиол применяется для изготовления ковровых покрытий, внутренней обивки автомобилей, отличаясь при этом дешевизной, высокой энергоэффективностью при его производстве, меньшим загрязнением окружающей среды.

Такие органические кислоты, как молочная (сырье для производства биоразлагаемого пластика PLA), лимонная (сырье для современных стиральных порошков), янтарная (сырье для биополимера PBS), востребованы мировым рынком и могут производиться в России с низкой себестоимостью на базе заводов по переработке пшеницы. Лизин, незаменимая для кормления животных аминокислота, импортируется в Россию в объеме более 40,000 тонн - и его производство возможно организовать на нескольких заводах одновременно с глубокой переработкой зерна. Список промышленных продуктов, которые можно производить на базе дешевой глюкозы, можно расширять практически неограниченно.

У нас есть все объективные условия для мощного развития глубокой переработки зерна и, как следствие, конкурентой отрасли промышленной биотехнологии - обилие исходного сырья, дешевая электроэнергия (в Китае она в два-три раза дороже), доступность пресной воды (чего опять же не хватает в Китае), наличие стартовых технологий.

Только понятный внутренний спрос на зерно, поддержанный крупными заводами по его переработке, снизит колебания цен и даст уверенность в будущем для сельхозпроизводителей. Эти заводы создадут высокооплачиваемые рабочие места и налоговую базу, станут центрами кристаллизации технологий и инноваций для прилегающих территорий, дадут возможность развиваться множеству биотехнологических компаний [4].

Современные тенденции направлены на углубленную переработку зерна, которая заключается в выделении и использовании всех компонентов зерна для получения разнообразных продуктов, таких как глюкозо-фруктозный сироп, мальтозная патока, глютен, а также крахмал, который направляют на получение этилового спирта, что позволяет сократить расходы, связанные с его производством.

Во многих развитых странах уже разработаны и успешно используются схемы глубокой переработки зерновых культур. Так, ученые Франции предлагают схему, позволяющую снизить затраты на производство спирта за счет извлечения белка. Учеными Великобритании и США описан процесс производства спирта из зерновых культур с получением крахмала, грубых волокнистых фракций и глютена, содержащего высокий процент белка. В России за последние несколько лет также проведены исследования, направленные на комплексное использование всех возможных полупродуктов переработки зерновых культур. Принципиальная схема такой переработки представлена на рис. 1.

Рис.1. Схема глубокой переработки зерновых культур

Как можно видеть из представленной схемы, в процессе глубокой переработки зерна можно получить продукты с высокой добавочной стоимостью. К ним относятся крахмал, мальтозная и глюкозо-фруктозная патока, клейковина (глютен), биотопливо, биогаз и др. Использование этих веществ имеет самый широкий спектр применения - от пищевой промышленности до замены продукции нефтехимии.

Рис. 1. Комплекс по глубокой переработке пшеницы с производительностью 680000 т/год по пшенице

Размещено на Allbest.ru