Przemysłowe i energetyczne wykorzystanie roślin kukurydzy

• Autorzy: Migut Dagmara , Buczek Jan , Jańczak-Pieniążek Marta , Szpunar-Krok Ewa

Identyfikatory

DOI

10.15584/pjsd.2021.25.1.6

Warianty tytułu

EN

Industrial and energy use of maize plants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kukurydza (Zea mays L.) należy do roślin uprawianych powszechnie na całym świecie. Dzięki szerokiej dostępności jest wszechstronnie użytkowanym gatunkiem. Stanowi cenne źródło surowca dla przemysłu spożywczego, spirytusowego i chemicznego oraz doskonałą paszę dla zwierząt. Dynamicznie rozwijającym się kierunkiem wykorzystania roślin kukurydzy jest również jej wykorzystanie na cele energetyczne. W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania roślin kukurydzy w aspekcie przemysłowym oraz na cele energetyczne.

EN

Maize (Zea mays L.) is a crop grown all over the world. Its availability makes it a widely used species. It is a predominant food raw material for human or animal consumption, used as a raw material for bioethanol production and in the chemical industry. Another dynamically developing direction of the use of maize is their use for energy purposes. The paper presents the possibilities of using maize plants in the industrial aspect intended for energy production.

Słowa kluczowe

PL

kukurydza; wykorzystanie przemysłowe; wykorzystanie energetyczne

EN

maize; industrial use; energy use

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej w Rzeszowie, Oddział Południowo-Wschodni ; Polskie Towarzystwo Gleboznawcze Oddział w Rzeszowie
• Czasopismo: Polish Journal for Sustainable Development
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 25, cz. 1
• Strony: 57--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., tab.

Twórcy

autor

Migut Dagmara

• Zakład Produkcji Roślinnej, Kolegium Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Rzeszowski

autor

Buczek Jan

• Zakład Produkcji Roślinnej, Kolegium Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Rzeszowski

autor

Jańczak-Pieniążek Marta

• Zakład Produkcji Roślinnej, Kolegium Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Rzeszowski

autor

Szpunar-Krok Ewa

• Zakład Produkcji Roślinnej, Kolegium Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Rzeszowski

Bibliografia

• 1. Alberts J.A., Davids I., Moll W.D., Schatzmayr G., Burger H.M., Shephard G.S., Gelderblom W.C.A. 2021. Enzymatic detoxification of the fumonisin mycotoxins during dry milling of maize. Food Control. 123. 107726. doi:10.1016/j.foodcont.2020.107726.
• 2. Caruso G., De Pascale S., Cozzolino E., Cuciniello A., Cenvinzo V., Bonini P., Colla G., Rouphael Y. 2019a. Yield and nutritional quality of Vesuvian Piennolo tomato PDO as affected by farming system and biostimulant application. Agron. 9. 505. doi:10.3390/agronomy9090505.
• 3. Caruso G., De Pascale S., Cozzolino E., Giordano M., El-Nakhel C., Cuciniello A., Cenvinzo V., Colla G., Rouphael Y. 2019b. Protein hydrolysate or plant extract-based biostimulants enhanced yield and quality performances of greenhouse perennial wall rocket grown in different seasons. Plants. 8. 208. doi:10.3390/rośliny8070208.
• 4. Dhugga K.S. 2007. Maize biomass yield and composition for biofuels. Crop Sci. 47. 2211-2227. doi:10.2135/cropsci2007.05.0299.
• 5. Duan P. 2019. Response of maize genotypes with different nitrogen use efficiency to low nitrogen stresses. Acta Ecologica Sinica. 39. 1. 77-80.
• 6. Fageria N.K., Baligar V.C., Li Y.C. 2008. The Role of Nutrient Efficient Plants in Improving Crop Yields in the Twenty First Century. J. Plant Nutr. 31 (6). 1121-1157. doi:10.1080/01904160802116068.
• 7. Food and Agriculture Organization Corporate Statistical Database. 2020. Crops and livestock products. [dok. elektr.:http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC/visualize data wejścia: 20.07.2021].
• 8. Figueiredo de Sousa M., Guimarães R.M., de Oliveira Araújo M., Barcelos K.R., Carneiro N.S., Lima D.S., Costa Dos Santos D., de Aleluia Batista K., Fernandes K.F., Martins Lima M.C.P., Buranelo Egea M. 2019. Characterization of corn (Zea mays L.) bran as a new food ingredient for snack bars. LWT. doi:10.1080/101. 812-818.
• 9. Gálvez Ranilla L. 2020. The Application of Metabolomics for the Study of Cereal Corn (Zea mays L.). Metabolites. 10. 300. doi:10.3390/metabo10080300.
• 10. Gaspar M., Kalman G., Reczey K. 2007. Corn fiber as a raw material for hemicellulose and ethanol production. Proc Biochem. 42. 1135-1139. doi:10.1016/j.procbio.2007.04.003
• 11. Główny Urząd Statystyczny. 2020. Rocznik Statystyczny Rolnictwa. [dok. elektr.: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/roczniki-statystyczne/roczniki-statystyczne/ rocznik -statystyczny-rolnictwa-2020,6,14.html data wejścia: 20.07.2021].
• 12. Gołębiewski J. 2019. Systemy żywnościowe w warunkach gospodarki cyrkularnej. Studium porównawcze krajów Unii Europejskiej. Wydawnictwo SGGW. Warszawa.
• 13. Grobman A., Bonavia D., Dillehay T.D., Piperno D.R., Iriarte J. 2012. Preceramic maize from Paredones and Huaca Prieta. Peru Irene Holst PNAS USA. 109. 5. 1755-1759. doi:10.1073/pnas.1120270109.
• 14. He Y., Cone J.W., Hendriks W.H., Dijkstra J. 2020. Relationships between chemical composition and in vitro gas production parameters of maize leaves and stems. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 104. 12-21. doi:10.1111/jpn.13221.
• 15. Hickey L.T., Hafeez A.N., Robinson H., Jackson S.A., Leal-Bertioli S.C., Tester M., Wulff B.B. 2019. Breeding crops to feed 10 billion. Nat. Biotech. 37. 744-754. doi:10.1038/s41587-019-0152-9.
• 16. Holguin‐Acuna A.L., Carvajal‐Millan E., Santana‐Rodriguez V., Rascon‐Chu A., Marquez‐Escalante J.A., Ponce de Leon‐Renova N.E. 2008. Maize bran/oat flour extruded breakfast cereal: a novel source of complex polysaccharides and an antioxidant. Food Chem. 111. 654-657. doi:10.1080/19476337.2019.1566276.
• 17. Horstmann S.W., Lynch K.M., Arendt E.K. 2017. Starch Characteristics Linked to Gluten-Free Products. Foods. 6. 29. doi:10.3390/foods6040029.
• 18. Hortensteiner S. 2009. Stay-green regulates chlorophyll and chlorophyll-binding protein degradation during senescence. Trends Plant Sci. 14. 155-162. doi:10.1016/j.tplants.2009.01.002.
• 19. Huma B., Hussain M., Ning C., Yuesuo Y. 2019. Human Benefits from Maize. Sch. J. Appl. Sci. Res. 2 (2). 4-7.
• 20. Johnson L.A., May J.B. 2003. Wet milling: the basis for corn biorefineries in Corn: Chemistry and Technology. American Association of Cereal Chemists. St Paul M.N. 2003.
• 21. Kamal N.M., Gorafi Y.S.A., Abdelrahman M., Abdellatef E., Tsujimoto H. 2019. Stay-green trait: A prospective approach for yield potential, and drought and heat stress adaptation in globally important cereals. Int. J. Mol. Sci. 20. 5837. doi:10.3390/ijms20235837.
• 22. Kaszkowiak E., Kaszkowiak J. 2011. Wykorzystanie ziarna kukurydzy na cele energetyczne. Inż. Ap. Chem. 50. 3. 35-36.
• 23. Kotecki A. (red.). 2020. Uprawa roślin, tom II. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Wrocław.
• 24. Księżak J. 2008. Regionalne zróżnicowanie uprawy kukurydzy w Polsce w latach 2000-2006. Acta Sci. Pol. Agricultura. 7 (4). 47-60.
• 25. Lask J., Martínez Guajardo A., Weik J., von Cossel M., Lewandowski I., Wagner M. 2020. Comparative environmental and economic life cycle assessment of biogas production from perennial wild plant mixtures and maize (Zea mays L.) in southwest Germany. GCB Bioenergy. 12. 571-585. doi:10.1111/gcbb.12715.
• 26. Lv K.Y., Qin H.G., Bai J.F., Xu, Z.G. 2013. Development of direct return of corn stalk to soil: Current status, driving forces and constrains. China Population. Resources and Environment. 23. 171-176.
• 27. Niedziółka I., Szymanek M., Zuchniarz A. 2007. Ocena właściwości energetycznych i mechanicznych brykietów z masy pożniwnej kukurydzy. Inżynieria Rolnicza. 7(95). 153-159.
• 28. Nuss E.T., Tanumihardjo S.A. 2010. Maize: a paramount staple crop in the context of global nutrition. Compr Rev Food Sci F. 9 (4). 417-36. doi:10.1111/j.1541-4337.2010.00117.x.
• 29. Olanrewaju O.S., Babalola O.O. 2019. Bacterial Consortium for Improved Maize (Zea mays L.) Production. Microorganism. 7. 519. doi:10.3390/microorganisms7110519.
• 30. Olukosi O.A., Adebiyi A.O. 2013. Chemical composition and prediction of amino acid content of maize- and wheat-Distillers Dried Grains with Soluble. Anim. Feed Sci. Technol. 185 (3/4). 182-189.
• 31. Ort R., Long P. 2014. Limits on yields in the corn belt. Science. 344. 484-485. doi:10.1126/science.1253884.
• 32. Papageorgiou M., Skendi A. 2018. Introduction to cereal processing and by-products. Woodhead Publishing Series in Food Science. 1. 1-25. doi:10.1016/B978-0-08-102162-0.00001-0.
• 33. Piperno D.R., Ranere A.J., Holst I., Iriarte J., Dickau R. 2009. Starch grain and phytolith evidence for early ninth millennium B.P. maize from the Central Balsas River Valley. Mexico. Proc Natl Acad Sci. 106. 5019–5024. doi:10.1073/pnas.0812525106.
• 34. Rausch K.D., Hummel D., Johnson L.A., May J.B. 2019. Wet Milling: The Basis for Corn Biorefineries. Corn. AACC International Press. 501-535. doi:10.1016/B978-0-12-811971-6.00018-8.
• 35. Rosales-Calderon O., Arantes V. 2019. A review on commercial-scale high-value products that can be produced alongside cellulosic ethanol. Biotechnol Biofuels. 12. 240. doi:10.1186/s13068-019-1529-1.
• 36. Rose D.J., Inglett G.E., Liu S.X. 2010. Utilisation of corn (Zea mays) bran and corn fiber in the production of food components. J. Sci. Food Agric. 90. 915-924. doi:10.1002/jsfa.3915.
• 37. Rosegrant M.R., Ringler C., Sulser T.B., Ewing M., Palazzo A., Zhu T. 2009. Agriculture and food security under global change. Prospects for 2025/2050. International Food Policy Research Institute. Washington D.C. 2009. doi:10.2499/9780896291867.
• 38. Schittenhelm S. 2008. Chemical composition and methane yield of maize hybrids with contrasting maturity. Eur J Agron. 29. (2/3). 72-79. doi:10.1016/j.eja.2008.04.001.
• 39. Stantiall S.E., Serventi L. 2018. Nutritional and sensory challenges of gluten-free bakery products: a review. International Journal of Food Sciences and Nutrition. 69. 4. 427-436. doi:10.1080/09637486.2017.1378626.
• 40. Suri D.J., Tanumihardjo S.T. 2016. Effects of different processing methods on the micronutrient and phytochemical contents of maize: from A to Z. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 15. 912-926. doi:10.1111/1541-4337.12216.
• 41. Ten Berge H.F.M., Hijbeek R., van Loon M.P., Rurinda J., Tesfaye K., Zingore S., Craufurd P., van Heerwaarden J., Brentrup F., Schröder J.J., Boogaard H.L., de Groot H.L.E., van Ittersum M.K. 2019. Maize crop nutrient input requirements for food security in sub-Saharan Africa. Global Food Security. 23. 9-21. doi:10.1016/j.agsy.2020.102790.
• 42. Thomas H. Ougham, H. 2014. The stay-green trait. J. Exp. Bot. 65. 3889-3900. doi:10.1093/jxb/eru037.
• 43. van Heerwaarden J., Doebley J., Briggs W.H., Glaubitz J.C., Goodman M.M., Gonzalez J.J.S. 2011. Genetic signals of origin, spread, and introgression in a large sample of maize landraces. Proc Natl Acad. Sci. 108. 1088-1092. doi:10.3389/fgene.2016.00131.
• 44. Yongfeng A., Jaylin J. 2016. Macronutrients in Corn and Human Nutrition. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 15 (3). 581-598. doi:10.1111/1541-4337.12192.
• 45. Zhao J., Xu Y., Wang W., Griffin J., Roozeboom K., Wang D. 2020. Bioconversion of industrial hemp biomass for bioethanol production: A review. Fuel. 281. 118725. doi:10.1016/j.fuel.2020.118725.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).