Menu
e-shop
V roku 2017 predstavovala celosvetová produkcia kukurice takmer 1,03 miliardy ton. Podľa správy FAO sa odhaduje, že celosvetová produkcia kukurice do roku 2027 vzrastie na 1,2 miliardy ton. Približne 67 % celkovej produkcie kukurice pochádza z rozvojových krajín. Kukurica preto zohráva významnú úlohu pre milióny pestovateľov. Odhaduje sa, že dopyt po kukurici v rozvojových krajinách sa do roku 2050 zdvojnásobí. Tento odhad môže tiež viesť k záveru, že sa zdvojnásobia aj vedľajšie produkty z kukurice. Tým sa zvýšia zvyškové zdroje biomasy na výrobu biomateriálov.
Pri spracovaní kukurice vznikajú produkty, ako je kukuričná múka, vločky, olej, škrob, a tiež produkty ako lepok (zložka kukurice s vysokým obsahom bielkovín), klíčky, otruby a pod. Fytochemikálie z kukurice doteraz mali menší význam ako fytochemikálie z ovocia a zeleniny. Avšak kukurica a jej vedľajšie produkty môžu znižovať riziko chronických ochorení, ako sú neurodegeneratívne ochorenia, kardiovaskulárne ochorenia, cukrovka 2. typu, obezita a niektoré zhubné nádory. Zdravotné benefity kukurice možno pripísať fytochemikáliám, predovšetkým fenolovým kyselinám, karotenoidom, ktoré majú antioxidačné, protizápalové, neuroprotektívne, hepatoprotektívne a antiproliferatívne vlastnosti. Ďalšie zložky ako vláknina, minerálne látky, vitamíny a mastné kyseliny významne prospievajú tráviacemu traktu. Modrá, fialová a červená kukurica obsahujú kyanidínové deriváty antokyanidíny. Žltá kukurica je bohatá na karotenoidy vrátane luteínu, zeaxantínu, alfa a beta-karoténu. Vedľajšie produkty z kukurice obsahujú rôzne časti kukuričného zrna, ako sú klíčky, otruby a endosperm, a každý vedľajší produkt má svoju vlastnú sadu fytochemikálií pozos-távajúcu z jedinečného spektra fytochemikálií (fenolové kyseliny, kyselina syringová, kyselina kurmarová, kyselina ferulová a kyselina kávová), ako aj karotenoidov (luteín, zeaxantín, β-kryptoxantín, α-karotén) a minerálnych látok (vápnik, horčík, fosfor, draslík, sodík, zinok), vitamínov (tiamín, riboflavín, niacín, pyridoxín, folát, kyselina askorbová, vitamín E a vitamín K). Tuky v kukuričných vedľajších produktoch sú väčšinou mono- a polynenasýtené formy a menej nasýtené formy. Bioaktívne látky nachádzajúce sa v kukuričných vedľajších produktoch môžu byť zodpovedné za zdravotné benefity, ako je znížené riziko vzniku cukrovky, rakoviny a neurologických porúch, ako je Alzheimerova choroba a Parkinsonova choroba.
Kukuričné vedľajšie produkty obsahujú nerozpustnú vlákninu, ako je celulóza, hemicelulóza a lignín, ktoré podporujú zdravie tráviaceho traktu. Vhodný pomer nerozpustnej a rozpustnej vlákniny napomáha tráveniu. Nerozpustná vláknina v kukurici má schopnosť fermentovať v hrubom čreve a pomáhať rôznym mikrobiómom. Polyfenoly, vitamíny, minerálne látky, karotenoidy a ďalšie fytochemikálie nachádzajúce sa v kukurici a jej vedľajších produktoch majú antioxidačné a protizápalové vlastnosti. Účinky týchto prírodných antioxidantov sú však bohužiaľ obmedzené kvôli nízkej absorpcii a degradácii v tráviacom trakte a pod. Na prekonanie týchto ťažkostí a na účinné cielené dodávanie antioxidantov na špecifické cieľové miesto s postupným a predĺženým uvoľňovaním pri liečbe viacerých ochorení je možné vytvoriť nanoformulácie týchto prírodných antioxidantov.
Kukuričná úroda – zrná používané ako potravina tvoria iba 5 %, zatiaľ čo 95 % kukurice tvoria vedľajšie produkty (kukuričný klas, kukuričný list, kukuričná šupka a kukuričná stonka). Kukuričné šupky sú vonkajšie vrstvy pokrývajúce kukuričné klasy navrstvené na klasoch, pričom každá vrstva má rôznu hrúbku a flexibilitu. Vyznačujú sa vysokou ťažnosťou, nízkou hustotou a flexibilitou. Štruktúra kukuričných listov a šupiek je v porovnaní s inými časťami voľnejšia kvôli vyššiemu obsahu hemicelulózy a nižšiemu obsahu lignínu. Kukuričná stonka je hrubá a pevná časť kukurice, ktorá sa skladá z 15 % drene a 35 % kôry. Kukuričný klas je časť kukuričného klasu, ktorá je tvrdou časťou s valcovitým tvarom, v ktorej rastie zrno. Pokrýva 20 % kukuričných zvyškov, zatiaľ čo 47–56 % kukuričných zvyškov tvorí stonka.
Rôzne časti kukuričných stoniek (stonky, listy a šupky) obsahujú celulózu a možno ich použiť ako sľubnú alternatívnu surovinu na výrobu buničiny v papierenskom priemysle. Štúdie uvádzajú, že 14% koncentrácia alkálií a 1 hodina varenia pri teplote 140 °C sú najlepšie podmienky na výrobu buničiny kukuričných stoniek.
Kukuričný klas je súčasťou kukuričného odpadu, ktorý sa môže použiť na výrobu aktívneho uhlia, pretože má vysoký obsah uhlíka s nízkym obsahom popola. Kukuričný klas sa môže použiť na výrobu lacného a obnoviteľného aktívneho uhlia s jemnými sorpčnými schopnosťami kvapalných a plynných odpadov. Aktívne uhlie z kukuričného klasu má tiež využitie ako nosič hnojiva s pomalým uvoľňovaním.
Kukuričný klas môže byť zdrojom pre prípravu hydrogélu na báze celulózy. Celulózy sa zvyčajne modifikujú buď éterifikáciou, alebo esterifikáciou, čo vykazuje zlepšenú spracovateľnosť a vyššiu rozpustnosť vo vode. Hydrogély sa široko používajú na výrobu plienok, liekov, kozmetiky, rohovky, kontaktných šošoviek, pokožky, implantátov, väzov, chrupaviek, zásobníkov vody v poľnohospodárstve a pod. Hydrogély na báze celulózy sa používajú hlavne na výrobu hygienických výrobkov a na poľnohospodárske účely, pretože sú biologicky odbúrateľné a lacné. Celulóza môže byť zdrojom pre výrobu bioplastov s výhodami biokompatibility, obnoviteľnosti a biologickej odbúrateľnosti. Plasty na báze celulózy sa môžu použiť na balenie organických cestovín, zemiakových lupienkov, sladkostí a pod.
Väčšina vedľajších produktov z kukurice sa používa na kŕmenie zvierat a spaľuje sa, čo praktizuje mnoho poľnohospodárov. Avšak, cesta zhodnocovania týchto lignocelulózových vedľajších produktov z kukurice môže vytvoriť obehové hospodárstvo s bezpečnejšou ekológiou. Biomateriály z týchto vedľajších produktov budú mať rôzne výhody vrátane dostupnosti, nízkych nákladov, obnoviteľnosti, šetrnosti k životnému prostrediu, biologickej odbúrateľnosti.
Doc. Ing. Eva Ivanišová, PhD.
Ústav potravinárstva a Potravinový inkubátor SPU v Nitre s. r. o.,
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre
