CAPITOLUL I

1.1. PREZENTAREA RAPIŢEI DIN PUNCT DE VEDERE BOTANIC ŞI

ECOLOGIC

Rapiţa ,,Colza” (Brassica napus ssp.oleifera) aparţine clasei cruciferelor si a

rezultat din încrucişarea spontană între Brassica campestris (2n=20) şi Brassica

oleracea (2n=18). A rezultat o specie nouă Brassica napus (2n=38) (dupa

Bălteanu).

Rapiţa de toamnă este o plantă ierboasă bianuală. Rădăcina sa este

pivotantă, bine dezvoltată, cu putine ramificaţii laterale. Ea pătrunde pâna la

adîncimi variabile de 50-70 cm. În condiţii favorabile, rădăcina poate ajunge la

adâncimi mult mai mari, uneori chiar pâna la 300 cm ( Orobcenko 1959).

Pătrunderea rădăcinilor în adâncime este influenţată de numeroşi factori ca:

textura, fertilitatea şi umiditatea din sol, precum şi de tehnica de cultivare.

Rădăcinile laterale sunt răspândite pe un diametru de 20-40 cm. Cea mai mare

parte din masa de rădăcini este răspândită la adâncimi de 24-45 cm. ( Zamfirescu,

1965 ).

Tulpina este ierboasă, erectă, glabră, cu talia de 110 -150 cm, rareori 200

cm şi este bine ramificată. Numărul de ramuri variază între 5 şi 10. Formează 20-

22 de frunze simple, alterne de culoare verde glauc, brumate , asemănându-se din

acest punct de vedere cu frunzele de varză .

Frunzele rapiţei au diferite forme: cele bazale sunt peţiolate , lirat penat-

sectate, frunzele din mijloc sunt sesile şi lanceolate, iar cele de vârf au formă

oblong lanceolată cu baza cordat-ampexicaulă, fiind de asemenea, sesile . Frunzele

bazale sunt formate din 2-4 perechi de lobi mărunti, ovali sau triunghiulari, în

afară de lobul pricipal care este mult mai mare .

1

Fig.1.1.Tipuri de frunze la rapiţă

Inflorescenţa rapiţei este un racem alungit. Florile (20-40) sunt destul de

mari, cu petale de culoare galben – aurii, arcuite pe tipul 4:4 sepale eliptic –

alungite, patru petale rotunjite la partea superioară , şase stamine şi un pistil format

din două carpele unite, un ovar inferior cu două loji false, datorită unui perete fals,

despărţitor. În fiecare lojă se găsesc între 10-40 ovule prinse de pereţii ovarului.

Ovarul este prelungit printr-un stil scurt cu un stigmat capitat.

2

Fig.1.2Morfologia rapiţei de toamnă

Polenizarea la rapiţă este încrucişată deşi de multe ori are loc

autopolenizarea, uneori chiar în proporţie de 30%. Insectele polenizatoare sunt mai

ales albinele; de aceea se recomandă aşezarea stupilor în apropierea lanurilor de

rapiţă.

Fig .1.3Floarea şi silicvele de rapiţă

Fructul este o silicvă subţire, lungă de 5-10 cm, netedă, despărţită

longitudinal în două compartimente printr-un perete median. Silicva se termină cu

un rostru subţire şi scurt. Poate avea forma îngustă, dreaptă sau curbată si este

dehiscentă la maturitate. Numărul de silicve pe o plantă de rapiţă poate ajunge

până la 800. În fiecare fruct se formează între 10 şi 25 seminţe, uneori chiar 30.

Seminţele sunt neregulat sferice, de culoare cafenie închis, cenuşie închis

sau neagră cu gust ierbos şi dimensiuni de 1,5-2,4 mm. Tegumentul lor este

reticular având mici alveole pe suprafaţa lui, MMB este de 4,5-5,5 g iar MH de 64-

68 kg .

3

Din punct de vedere ecologic rapiţa are anumite cerinţe faţă de temperatură,

umiditate şi sol. Toamna trebuie să asigure încă după asolament un timp suficient

de vegetaţie, aşa încât plantele să poată intra în perioada de iarnă într-un stadiu de

rozetă puternic. Pentru un randament ridicat ar trebui ca la sfârşitul vegetaţiei

rozeta frunzei să aibă cel putin 6-8 frunze şi o rădăcină principală groasă de 8 mm

şi adâncă de 20 cm.

Din punct de vedere ecologic rapiţa prezintă anumite cerinţe faţă de climă

şi sol. Rapiţa colza dă rezultate bune în regiunile cu climă temperată, în zona

porumbului şi a cerealelor de toamnă. În

perioada de vegetaţie care durează 270-300

zile plantele au de parcurs condiţii externe

foarte diferite: secete de toamnă, geruri în

timpul iernii, alternanţe îngheţ-dezgheţ

spre primăvară, umiditatea solului uneori

mai ridicată sau un strat prea gros de

zăpadă . Fig.1.4.Rapiţa la intrare în iarnă

Rapiţa este una din plantele puţin pretenţioase faţă de căldură. Astfel,

colza de toamnă are nevoie până la maturitatea deplină de 2300-2500º C, iar

temperaturile minime de germinare sunt de 1-2ºC . Rapiţa de toamnă are nevoie în

România de ∑ 800-900ºC pentru a vegeta normal în toamna în care se

însămânţează. Pentru aceasta, rapiţa trebuie însămănţată în prima decadă a lunii

septembrie.

Compozitia chimica

Rapita este o specie foarte bogata in ulei. Continutul de ulei oscileaza intre 48

– 52 %. Noile soiuri nu contin acid erucic si glucozinolati componenti toxici pentru

om. Urmare a eliminarii din compozitia chimica a acestora, continutul in acid oleic

4

a crescut pana la 60 % si acidul linoleic pana la 20 %. In ameliorarea rapitei se

urmareste si reducerea continutului in acid linoleic.

Semintele de rapita contin 20 – 24 % proteine, in sroturi gasindu-se 38 – 42 %.

Proteinele din rapita sunt asemanatoare cu proteinele de la soia fiind de foarte buna

calitate.

Rapiţa de toamnă este mai puţin rezistentă la ger decât grâul de toamnă. În

condiţii favorabile, rapiţa poate rezista până la 18-20ºC sub zero, chiar in cazul

când cultura nu este acoperită cu zăpadă. Devine însă foarte sensibilă, cu mult

înainte de a se ajunge la temperatura menţionată, dacă gerul este precedat de timp

călduros sau dacă solul este prea umed .

La un sol care este protejat cu un strat de zăpadă, atunci ea poate suporta şi

temperaturi mai scăzute. De aceea regiunile unde temperaturile sunt scăzute fără

zăpadă prezintă un risc. Dacă însă stratul de zăpadă este prea gros, solul umed şi

neîngheţat, iar plantele dezvoltate puternic, rapiţa poate pieri. Rapiţa colza cu o

rozetă de 6-8 frunze bine dezvoltate, rezistă la temperaturi scăzute de până la-15ºC

când solul este „uscat″.În cazul solului prea umed, rezistenţa la ger este mult mai

mică, plantele putând fi distruse la temperaturi de -7 la -10ºC.

Din punct de vedere al rezistenţei la ger, rapiţa se aseamănă mult cu orzul

de toamnă (N. Săulescu ,1947). Colza este socotită plantă „microtermă″ cu zero

biologic 6-8ºC. În linii generale trebuie reţinut că rapiţa nu găseşte în toţi anii

condiţii favorabile de vegetaţie. A. Scheibe(1953) menţionează că în climatul din

Germania o dată la 4-5 ani rapiţa degeră. A. Zade arată că în 10 ani de cultură 2-3

sunt nefavorabili rapiţei. În iernile aspre în Polonia, gerul produce mari pagube

rapiţei colza care degeră pe mari suprafeţe în special în iernile fără zăpadă (F.

Dembinski ,1963). În zonele cu climate nefavorabile pe timpul iernii se cultivă

colza de primăvară ( forma annua ). Asemenea situaţii se găsesc în Canada şi în

nordul Europei. În Banat, în anul 1957, temperaturile scăzute din timpul iernii

5

-29ºC găsind plantele neacoperite de zăpadă, au provocat culturilor de rapiţă

pierderi de peste 50% ( C. Negoiţă , 1958 ).

Periculoase sunt oscilaţiile de temperatură, în special îngheţurile şi

dezgheţurile ce au loc către primăvară. De asemenea rapiţa este uşor vătămată de

crusta de gheaţă. Rezistenţa la ger a rapiţei este condiţionată de soi, de gradul de

dezvoltare a plantelor la venirea iernii, fitotehnica folosită, precum şi de oscilaţiile

factorilor meteorologici din toamnă, iarnă şi primăvară.

Astfel, Orobcenko (1959) observă că atunci când se folosesc cele mai bune

soiuri, cultivate la un înalt nivel tehnic, dezvoltate viguros până în iarnă (rozete cu

diametru de 35-50 cm), rapiţa poate rezista uşor chiar la geruri de -25º C. Acelaşi

autor arată că, soiurile de rapiţă formate în vestul Europei cu ierni mai uşoare pier

în măsură mult mai mare decât soiurile create în estul şi sud-estul Europei, cu

condiţii mult mai aspre de iernare .

Primăvara, de îndată ce vremea începe să se încălzească şi ritmul de

creştere se intensifică, sensibilitatea rapiţei faţă de îngheţuri sporeşte . Prin aceasta

se explică pagubele mari cauzate rapiţei de îngheţurile târzii de primăvară, mai ales

când plantele se găsesc în floare. Brumele din perioada de înflorire determină

distrugerea întregii recolte. Colza vegetează bine în primăvară la temperaturi de

15-20ºC.

Faţă de umiditate, rapiţa este pretenţioasă şi suportă greu perioadele de

secetă dinainte si după semănat care sunt dăunătoare pentru răsăritul şi creşterea

plantelor de rapiţă.

Coeficientul de transpiraţie este foarte mare 740. Rezervele mari de apă

din sol joacă un rol important în dezvoltarea plantei, mai ales în fazele de la înflorit

la formarea fructelor. Dezvoltându-se intens primăvara devreme, rapiţa foloseşte

din plin umiditatea acumulată din timpul iernii, de aceea ea dă rezultate

satisfăcătoare şi în regiunile mai secetoase. Totuşi cele mai mari producţii se obţin

6

în regiunile bogate în precipitaţii atmosferice. Trebuie menţionat că umiditatea

atmosferică mai mare influenţează favorabil dezvoltarea plantei .

Rapiţa dă bune rezultate în zonele unde cad anul între 450-650 mm

precipitaţii cu un maximum în lunile iulie-august , cu temperatura medie anuală de

7-10ºC, cu ierni fără geruri mari şi cu strat de zăpadă permanent şi suficient de

gros. Rapiţa face parte din grupa plantelor de zi lungă.

Ea este foarte pretenţioasă faţă de sol. Ea dă rezultate bune pe soluri

profunde, mijlocii, bogate în humus şi calcar , cu un pH de 6-7, şi cu capacitate

mare de reţinere a apei. Se dezvoltă bine în soluri permeabile, în care rădăcina

poate pătrunde uşor în adâncime. Creşterea intensă a rapiţei, consumul ridicat de

substanţe hrănitoare ce se desfăşoară într-un interval scurt de timp, reclamă soluri

foarte fertile .

Rapiţa vegetează foarte bine în soluri cu reacţie uşor alcalină sau neutră.

Textura cea mai potrivită este cea luto-nisipoasă, dat fiind că astfel de soluri reţin

destul de bine umiditatea. Atât pe terenuri grele, cât şi terenurile nisipoase bogate

în humus cu o bună alimentare nutritivă, împreună cu precipitaţii suficiente duc la

câştiguri sigure.Cultura ei poate însă reuşi şi pe soluri mai uşoare, dacă se aplică

îngrăşăminte şi dacă climatul este suficient de umed.

Pe solurile uşoare, sărace, în regiuni secetoase, recoltele devin nesigure.

Cultura nu se pretează pe terenuri puternic lutifere cu mare înclinatie la păstrare de

umiditate, deoarece apar probleme cu structura solului şi pregătirea însămânţării,

nici pe soluri extrem de uşoare şi drepte pentru că insuficienţa precipitaţiilor face

cultura nesigură şi nici pe solurile cu muşchi.

Cele mai bune producţii se obţin în terenurile aluviale şi reavene , apoi în

solurile din seria cernoziomurilor şi a celor brun roşcate. Sunt nepotrivite pentru

cultura rapiţei solurile nisipoase, cele argiloase compacte, sărăturoase sau

mlăştinoase şi pământurile subţiri sau prea alcaline. Totuşi, rapiţa trebuie încercată

7

si pe alte soluri, întrucât pe un sol brun –luvic cu 1,41% humus, 21,3% argilă şi pH

în apă de 5,19 (Livada Satu Mare) s-au obţinut în câmpul experimental producţii

de până la 28,9 q/ha (I. Pop ,1985).

Zonele din ţara noastră, în care întâlneşte cele mai bune condiţii de

dezvoltare sunt: câmpiile Banatului şi Crişanei, centrul Transilvaniei, regiunile de

silvostepă din sudul ţării, sudul Dobrogei, jumătatea de sud a luncii Siretului. În

aceste zone cele mai bune rezultate se obţin pe soluri aluviale, reavene şi acolo

unde zăpada nu este spulberată.

Suprafeţele acordate rapiţei ţin de particularitaţile ei biologice care, în

structura de culturi, o situează între cele mai importante specii pentru menţinerea şi

ridicarea fertilităţii solului.

1.2. BOLILE ŞI DĂUNĂTORII RAPIŢEI

Rapiţa colza este afectată de numeroase boli cu efecte mai pronunţate

asupra producţiei fiind: putregaiul alb(Sclerotinia scleriotinum), putregaiul cenuşiu

(Botrytis cinerea) şi boli care afectează aparatul foliar (Alternaria sp. ,Erhysiphe

communis).

Nu trebuie neglijat atacul bolilor cu transmitere prin sămânţă şi sol. Boli,

precum fuzarioza (Fusarium spp.), căderea plantuţelor (Phytium spp.) şi rizoctonia

(Rhizoctonia spp.), sunt inamici invizibili ai culturii, dar care în realitate reduc

foarte mult numărul plantelor răsărite. Practica agricolă ne-a demonstrat faptul că

majoritatea acestor boli nu pot fi controlate decât cu produse pentru tratamentul

seminţelor.

Dintre bolile specifice rapiţei de toamnă, cea mai păgubitoare este Phoma

lingam (forma conidiană a patogenului Leptosphaeria maculans, denumită popular

putregaiul uscat sau fomoza). Cea mai eficientă metodă de combatere este

8

reprezentată de alegerea soiurilor şi a hibrizilor cu cea mai bună

rezistenţă/toleranţă la acest patogen. Pentru a reduce riscul infestării cu Phoma

lingam trebuie respectate cu stricteţe următoarele aspecte: rotaţia culturilor,

evitarea cultivării de soiuri şi hibrizi sensibili, distrugerea şi mărunţirea resturilor

vegetale la cultura premergătoare, folosirea unor densităţi mai reduse.

Fig .1.2.1 Phoma lingam ,

atac pe frunză şi pe tulpină

Putregaiul alb (Sclerotinia sclerotiorum) – este una dintre cele mai

păgubitoare boli, fiind prezentă şi la floarea soarelui (de aceea trebuie evitată

includerea rapiţei în acelaşi asolament cu floarea soarelui). Patogenul atacă

puternic în timpul scuturării florilor. În caz de atac se aplică fungicide la căderea

primelor petale, tratamentul fiind eficient şi pentru controlul altor patogeni:

alternarioza (Alternaria brassicae) şi putregaiul cenuşiu (Botrytis cinerea).

Fig.1.2.2. Sclerotinia sclerotiorum-atac pe tulpină şi silicve

9

Mucegaiul cenusiu (Botrytis cinerea) - aceasta boală apare mai ales atunci

când atmosfera este umedă şi rece sau ca urmare a unei udări excesive şi a unei

aerisiri incorecte. Mai întâi vor apărea nişte pete galbene-albicioase sş apoi brune

acoperite de un mucegai cenusiu, prăfos, care este miceliul ciupercii.

Putrezirea bazei plantei tinere (Rhizoctonia solani)- boala aceasta se

manifestă la baza butaşilor, care se înnegreşte şi putrezeşte.Combaterea putrezirii

bazei unei plante tinere se poate face prin evitarea plantării adânci si a excesului de

umeazeală, dezinfecţia pământului sau tratamente cu fungicide aplicate direct pe

pământ la baza plantei.

Peronospora brassicae : produce mana verzei, dar poate ataca numeroase

alte specii de crucifere printre care şi rapiţa. Pe plantele din câmp, boala se

manifestă prin apariţia pe limbul frunzelor a unor pete neregulate, colţuroase,

gălbui-brunii, vizibile mai ales pe faţa superioară a frunzelor. Pe partea inferioară a

frunzelor în dreptul acestor pete se observă un puf albicios-cenuşiu , constituit din

conidiofori şi conidiile ciupercii. Frunzele atacate se înmoaie, cad la pământ şi

putrezesc uşor. Se recomandă pentru combatere măsuri de igienă culturală, evitarea

excesului de umiditate şi stropiri cu zeamă bordeleză sau cu zineb . ( O.

Săvulescu , 1967 ).

Fig.1.2.3. Peronospora brassicae –conodiofor şi conidii

10

Experienţa anilor trecuti ne-a demonstrat faptul că atacul dăunatorilor în

primele faze de vegetaţie ale culturii de rapiţă poate duce la compromiterea culturii

într-un timp foarte scurt . Aşa cum s-a vazut şi în toamna anului 2006, în anumite

zone ale ţării atacul produs de viespea rapiţei (Athalia rosae) a distrus complet

cultura în doar cateva zile.

Viespea rapiţei este o specie oligofagă, care atacă diferite crucifere

cultivate (rapiţă, muştar, varză, gulii, conopidă) sau sălbatice (rapiţa sălbatică,etc.).

Larvele abia eclozate mîneaza frunzele; cele mai dezvoltate rod epiderma

inferioara si mezofilul frunzelor. Frecvent larvele rod florile si fructele în formare.

Fig . 1.2.4.Athalia rosae :larvă şi adult

Fig .1.2.5.Melighetes aeneus

Gândacul lucios al rapiţei

(Melighetes aeneus): adulţii atacă

bobocii florali hrănindu-se cu polen şi

nectar; daune mari provoacă prin

distrugerea anterelor şi pistilului care

conduce la sterilitatea şi căderea

prematură a florilor. Daunele cauzate de

gândaci sunt maxime când cultura este

11

mai tardivă, majoritatea plantelor fiind în fenofaza îmbobocirii, la începutul lunii

aprilie . Pagubele maxime sunt produse când gândacii atacă butonii nedeschişi, mai

ales în primăveri reci şi prelungite(Perju şi colab. 1983).

Gândacul roşu al rapiţei

(Entomoscelis adonidis): atât adulţii cât şi

larvele rod până la scheletare limbul

frunzelor în afară de nervurile groase ale

plantelor tinere , daunele ajungând până la

20-60% .

Fig .1.2.6 Entomoscelis adonidis

Păduchele cenuşiu al verzei (Brevicoryne brassicae): adulţii şi larvele

acestui afid înţeapă frunzele, lăstarii şi silicvele. Pe frunze apar pete gălbui sau

roze , iar lujerii floriferi se colorează în albastru-verzui . Producţia poate fi

diminuată cu 30-40% .

F

i g

. 1

. 2

. 7

Frunză atacată de păduchele cenuşiu al verzei

Puricele negru al verzei (Phyllotreta atra): adulţii rod epiderma superioară

şi parenchimul, sub formă de ciupituri circulare, care

capătă aspect ciuruit.La culturile semincere adulţii atacă

mugurii, florile şi fructele reducând şi depreciind

recolta.

12

Fig.1.2.8.Phyllotreta atra

Ploşniţele cruciferelor :ploşniţa roşie - Eurydema ornata şi ploşniţa albastră

( Eurydema oleracea) – atacă în stadiul de adult sau de larvă la îmbobocire-

înflorire, formarea silicvelor, formarea şi maturarea boabelor. Adulţii şi larvele

înţeapă şi sug seva din ţesuturi. Pe frunze apar pete gălbui, care apoi se brunifică şi

se necrozează. Pe inflorescenţe apar pete galbene, apoi se deformează şi se usucă.

De asemenea, are loc avortarea florilor şi şiştăvirea seminţelor.

a. b.

Fig .1.2.9.Ploşniţele cruciferelor: a. Eurydema ornata b. Eurydema oleracea

Gărgăriţa semincerilor de varză (Ceuthorrynchus assimilis) – atacă în

stadiul larvar în interiorul silicvelor, rozând seminţele crude. Prin perforaţiile

făcute în silicve pot pătrunde şi alte specii dăunătoare, cel mai adesea întâlnindu-se

ţânţarul galicol al cruciferelor (Dasyneura brassicae). Momentul optim de aplicare

a tratamentului este când se înregistrează un adult la două plante, în momentul în

care s-au format primele silicve. Tratamentele insecticide sunt cele recomandate.

13

a.adult b.silicve atacate de larveFig .1.2.10. Ceuthorrynchus assimilis

Pagube importante produc şi larvele defoliatoare de fluturele alb al verzei

(Pieris brassicae brassicae) şi buha verzei (Mamestra brassicae).

Nu există produse omologate pentru combaterea acestor dăunători la

cultura rapiţei, însă pot fi folosite unele tratamente avizate pentru alte specii care

atacă în acelaşi timp în cultura de rapiţă.

1.2.11. Pieris brassicae brassicae 1.2.12. Mamestra brassicae

1.3. Importanta culturii si aria de raspandire

14

Rapita (Brassica napus L) se situeaza pe locul cinci, sub aspectul productiei

de ulei comestibil, intre plantele oleaginoase Uleiul de rapita are largi utilizari

industriale si alimentare ; turtele de rapita obtinute din procesare au o buna valoare

furajera, fiind bogate in proteine(38-42%), glucide si saruri minerale ; paiele de

rapita se folosesc in industria materialelor de constructii

Rapita se recolteaza timpuriu, motiv pentru care constituie o buna

premergatoare pentru grau si orzul de toamna ;

Rapita este o excelenta planta melifera timpurie( asigura circa 50 kg

miere/ha)

Rapita este in prezent una dintre cele mai importante specii oleifere.

Semintele de rapita contin 48 – 52 % ulei. Uleiul de rapita are multiple utilizari in

industrie pentru fabricarea de carburanti, dar este folosit din ce in ce mai mult in

pregatirea uleiului comestibil si a margarinei.

Dupa extragerea uleiului – sroturile bogate in proteine 40 % se folosesc in

furajare, resturile vegetale se folosesc pentru fabricarea placilor aglomerate sau

combustibil.

Este o foarte buna premergatoare pentru grau, terenul fiind eliberat devreme si

curat de buruieni.

Rapita utilizata in prezent in Romania provine in majoritatea cazurilor din

import. Nu are o buna rezistenta la iernat. S-au creat in ultimul timp in USA hibrizi

de rapita care rezista la –31°C si care ar trebui importati pentru a face cultura

sigura. Materialul rezultat poate fi exportat 100 %.

Rapita se cultiva in prezent in peste 50 de tari pe o suprafata ce depaseste 25

milioane hectare, depasind ca suprafata si productie cultura de floarea soarelui.

Cele mai mari suprafete de rapita se cultiva in China, India, Canada, dar si in

Europa. In tarile din nord vestul Europei productiile obtinute depasesc 3 tone/ha.

15

In tara noastra cultura de rapita se extinde si se va mari foarte mult daca se vor

asigura hibrizi rezistenti la ger.

1.4. Cultivarea rapitei

Rapita este una din cel mai importante plante uleioase din lume.Semintele

sale au un continut ridicat in ulei ,cu utilizari in industrie si in alimentatie.

La noi in tara rapita a fost introdusa in cultura in anii 1840-1850 din

Anglia,raspandindu-se in Moldova mai mult Colza (rapita mare),iar in Muntenia

indeosebi Naveta(rapita maruntita).

Rapita mare(Colza) se cultiva din antichitate in bazinul Mediteranean si

Orientul apropiat,rapita mica(Naveta)a fost introdusa in cultura la inceputul

secolului al XVI-lea in Belgia si Olanda.

Dupa rafinare(indepartarea gustului neplacut si realizarea unei culorii

galben-deschis) uleiul de rapita se utilizeaza in alimentatie ca atare sau ca

margarina.

Uleiul de rapita se foloseste in industria sapunurilor,a lacurilor,a

vopselelor,in industria textile sau ca si carburant,dupa transformare in ester metilic

sau etilic(numit ”biodiesel” sau “diester”).Din 2500 kg samanta de Colza se obtine

cca 1000 kg ulei.

Turtele rezultate dupa extragerea uleiului se folosesc doar in cantitatii

moderate in ratiile animalelor. Desi este un furaj concentrate valoros,in cantitatii

mari produce tulburari digestive,iar in alimentatia vacilor de lapte imprima un gust

neplacut laptelui.

Tulpinile uscate sunt intrebuintate pentru asternut si pentru foc.

Este o buna planta melifera,oferind albinelor un cules timpuriu.

16

1.5. Rotatia culturii

Cele mai bune plante premergatoare sunt plantele care eibereaza terenul

timpuriu ca: mazarea, borceagul de toamna, orzul de toamna, graul de toamna.

1.6. Fertilizare

Necesarul de substante fertilizante este mare. Un hectar de rapita cu o

productie normala (2.500kg/ha) consuma: 140 kg azot (N), 60 kg fosfor(P2O5),

120 kg potasiu(K2O) si 160 kg calciu(CaO).

Rapita este foarte recunoscatoare fertilizarii cu azot. Azotul trebuie aplicat

fractionat toamna si primavara. Aplicarea intregii doze de azot toamna

sensibilizeaza cultura fata de temperaturile scazute.

Fosforul este indicat sa se aplice la pregatirea terenului pentru semanat, el avand

un rol important la formarea radacinilor la cresterea rezistentei la ger.

1.7. Lucrarile solului

In vederea realizarii unui pat germinativ foarte bun lucrarile de pregatire ale

solului sunt esentiale pentru reusita culturii. Dupa o pregatire foarte buna sunt

sanse foarte mari pentru reusita culturii. Terenul la semanat trebuie sa fie bine

maruntit si suficient de umed pentru a asigura o buna germinare a semintelor. Cele

mai bune rezultate s-ar obtine cu tehnica "no till" economisindu-se mari cantitati de

carburanti care sunt solicitati pentru lucrarile de pregatire ale terenului.

1.8. Samanta si semanatul

17

Pentru semanat trebuie utilizata o samanta proaspata, recoltata in anul

respectiv si cu o puritate de minim 98 % si o germinatie de miim 85%. Samanta

trebuie tratata cu un fungicid SUMILEX WP sau ROVRAL 50WP.

Rapita de toamna are nevoie in Romania de 800 – 900 °C pentru a vegeta

normal in toamna in care se insamanteaza. Pentru aceasta, rapita trebuie

insamantata in prima decada a lunii septembrie.

Densitatea optima este ca la recoltare sa fie 70 – 80 plante/m2. Sunt cultivatori

care practica densitati mai mari. In cazul unui soi cu capacitate buna de ramificare,

densitatea de 70 – 80 plante/m2 la recoltare asigura o productie de 2.500 kg/ha.

Pentru a asigura o densitate normala se insamanteaza 6 – 10 kg/ha. Cantitatea de

samanta este determinata de masa a 1.000 boabe care trebuie sa fie 5 g si o

germinatie minima de 85 %.

Pentru o buna recolta si pentru usurinta recoltarii cu combina este necesara o

distanta intre randuri de 12,5 – 25 cm. Agricultorii cu experienta prefera densitatea

mai mica. Adancimea de semanat este 2 – 3 cm.

Se recomanda a se cultiva urmatoarele soiuri si hibrizi:

Hibrizi: Elvis, Elita, Elixir

Soiuri: Adder, Alaska, Attila, Milena.

1.9. Lucrarile de ingrijire

Dupa semanat se poate face o tavalugire daca solul este uscat.

Pentru combaterea buruienilor, dar, in special, pentru samulastra de la

culturile cerealiere se foloseste cu succes TREFLAN 48 EC 2 l/ha. In cazul cand

nu se poate proceda la incorporare se poate folosi FRONTIER 1,5 l/ha,

GUARDIAN 2 l/ha, RELAY 2 l/ha

18

Pentru combaterea buruienilor dicotiledonate si in special a palamidei se

utilizeaza erbicidul Lontrel 300 in doza de 0,2 – 0,3 l/ha.

Pentru combaterea costreiului se foloseste Gallant Super 1,5 l/ha.

Sunt o serie de boli criptogamice. Aceste boli se previn cu executarea lucrarilor

in bune conditii, o fertilizare echilibrata si tratamentul semintelor cu fungicide.

O serie de daunatori pot produce pagube grave. Puricii de pamant (Phylotreta

spp.) produc pagube la tinerele plantute, gargaritele (Ceuthorrynchus spp.),

gandacul luciuos (Melygethes aeneus) si gandacul rosu (Entomoscelis adonidis)

trebuie combatute cu grija. Se foloseste REGENT 0,1 %, DECIS 25 EC 0,3 – 0,7

l/ha, CALYPSO 480 SC 0,1 l/ha.

Perioada de vegetatie a rapitei de toamna este de 270-290 zile iar a rapitei de

primavera de cca.110-140 zile.Rapita de toamna pana intra in iarna ramane in faza

de rozeta.La inceputul lunii aprilie incepe imbobocirea,iar dupa 10-15 zile plantele

infloresc.Infloritul dureaza 25-30 zile,cand tulpina isi termina cresterea.Urmeaza

apoi coacera care dureaza cca.25 zile.Maturizarea are loc dupa 20 iunie.

Se adapteaza bine la condintiile pedoclimatice variate.Unele soiuri rezista

iarna la -20˚C,iar altele reusesc in regiuni tropicale.

Este pretentioasa la umiditate si are o slaba rezistenta la seceta.Deficitul de

apa este resimtit mai ales in faza de inflorire.

Se seamana la inceputul luni septembrie

1.10. Recoltarea

Inainte de recoltare, cultura se trateaza cu desicantul Harvade 25 F care duce

la o recoltare mai timpurie cu 7 pana la 10 zile.

Tratamentul se aplica cu 10 zile inainte de recoltare cand 1/3 din silicvele din

zone de mijloc sunt galbene.Doza recomandata este de 2 l/ha.

In aceste conditii, in zona unde este posibila irigarea culturii, prin recoltarea

foarte timpurie se pate semana o cultura dubla.

19

Recoltarea este un moment foarte importante pentru ca altfel se aduc pagube

foarte mari prin scuturare.

Recoltarea se face direct cu combina din lan cand semintele sunt brunificate si

umiditatea este de 16 – 18 %. Pentru a nu scutura tecile se reduce rotirea

rabatorului la maxim 20 rotatii pe minut si reducerea paletelor rabatorului.

Combina inainteaza cu o viteza de 2 – 3 km/ora. Turatia tobei - 500 – 700

rotatii/minut.

Recoltarea în două faze constă în tăierea plantelor în faza de coacere în pârgă

(culoarea galbenă a silicvelor şi sămânţa cu început de brunificare) după care se

treieră cu combina. Plantele se taie cu vindroverul şi rămân pe miriştea înaltă de

25-30 cm, până se maturizează seminţele (până ajung la umiditatea de 12-14 %).

Treieratul se face cu combina echipată cu ridicător de brazdă. Se poate lăsa o

mirişte mai înaltă (30-40 cm) iar combina taie miriştea de sub plantele (brazdele)

recoltate care sunt astfel conduse, la aparatul de treierat. Această metodă prezintă

avantajul că Rapiţă de toamnă-efectul îngheţului la sol se obţin seminţe cu un

conţinut redus de umiditate şi mai curate de impurităţi. Prin această metodă

pierderile de seminţe sunt practic foarte reduse, astfel sporul de recoltă care se

obţine acoperă cheltuielile suplimentare cu recoltarea în două etape.

Recoltarea directă cu combina este o

metodă mai practică. Este eficientă numai

dacă pierderile sunt minime

şi dispunem de posibilităţi de uscare a

seminţei. Recoltarea începe când seminţele

sunt brunificate şi umiditatea ajunge la 16-

18%. Se lucrează numai dimineaţa sau

seara, iar timpul în care întreaga suprafaţă

20

trebuie recoltată este

de 2-3 zile. Pentru a se diminua cât mai mult pierderile se iau următoarele măsuri:

• înlăturarea rabatorului sau reducerea vitezei de rotaţie a acestuia la 20

rotaţii/minut, precum şi reducerea numărului de palete şi căptuşirea acestora cu

cauciuc;viteza de înaintare a combinei 2-3 km/oră; turaţia tobei 500-700 rotaţii pe

minut; reglarea corespunzătoare a distanţei între bătător şi contrabătător pentru a

nu se sparge sau decoji seminţele.

Cu toate măsurile de precauţie, această metodă de recoltare determină

pierderi însemnate, boabele au conţinut ridicat de apă, iar în masa lor se găsesc

resturi de tulpini cu umiditate ridicată.

După recoltare seminţele se curăţă imediat de impurităţi (restul de tulpini) şi

se trec la uscător pentru reducerea umidităţii la 10%. În cazul în care nu este

asigurată uscarea artificială seminţele se depozitează în magazii, şoproane, la

început într-un strat foarte subţire (5-10 cm) şi se lopătează de mai multe ori pe zi,

până când umiditatea scade la 10 %. Pentru uscare, seminţele se pot ţine şi în

straturi subţiri pe prelate la soare.

CAPITOLUL II

21

2.1. UTILIZAREA RAPIŢEI ÎN ECONOMIA AGRARĂ

Rapiţa colza este în prezent pe plan mondial una din cele mai importante

specii oleifere. Seminţele acestei plante conţin 42-48% ulei, cu multiple

întrebuinţări industriale, iar în ultima perioadă cu pondere importantă în

alimentatia oamenilor ca ulei de masă şi margarină. Pentru a putea fi folosit în

alimentaţie, uleiul trebuie să fie rafinat, pentru a i se îndepărta gustul neplăcut şi a i

se imprima o culoare galben-deschis. Uleiul mai este folosit la fabricarea untului

vegetal, la fabricarea de vopsele şi lacuri, în industria săpunului şi în cea textilă.

Prin combinarea uleiului de rapiţă cu sulful se obţine un material elastic, care

înlocuieşte cauciucul în unele întrebuinţări.

Partea epigee a plantei (paiele), după treierat se foloseşte în industria

plăcilor aglomerate, ca aşternut pentru animale sau combustibil. Şroturile ce rămân

după extragerea uleiului se întrebuinţează în hrana animalelor. Ele sunt bogate în

proteină (38-40%) cu valoare biologică ridicată. Din 100 kg seminţe de rapiţă se

obţin 30-35 kg ulei şi 50-55 kg şroturi (N. Săulescu,1947).

Rapiţa se cultivă şi ca plantă de nutreţ verde, având însuşirea de a oferi

cantităţi mari de masă verde putând fi utilizată în hrana animalelor, toamna foarte

târziu când se seamănă la sfârşitul verii sau primăvara timpuriu când se seamănă

toamna.

Rapiţa este o excelentă plantă premergătoare pentru grâul de toamnă în

cadrul rotaţiei, deoarece eliberează terenul devreme (în condiţiile ţării noastre la

jumătatea lunii iunie), îl lasă în stare optimă de fertilitate şi curat de

buruieni .Având o o masă aeriană bogată, un ritm rapid de creştere, reuşeşte să

înăbuşe buruienile, lăsând totodată solul într-o bună stare de afânare.

22

Este şi o excelentă plantă meliferă de la ea putându-se obţine până la 80-90

kg de miere. Însemnătatea ei ca plantă meliferă constă şi în faptul că oferă

albinelor un cules foarte de timpuriu.

Turtele rezultate la extragerea uleiului pot fi folosite în alimentaţia

animalelor; ele au însă o valoare nutritivă mai mică decât cele de floarea-soarelui.

În alimentaţia vacilor de lapte trebuie folosite în cantităţi moderate pentru a nu

împrumuta laptelui gust neplăcut şi a nu provoca indigestii.

Cultivarea rapiţei furajere de toamnă ar trebui reconsiderată, atât pentru

valoarea furajeră cât şi pentru importanţa agroeconomică pe care o are în cadrul

asolamentelor agricole. Astfel, din punct de vedere furajer, rapiţa semănată toamna

realizează cel mai timpuriu furaj verde în primăvară, având şi o valoare nutritivă

ridicată (100 kg masă verde echivalează cu 15 UN şi conţine cel puţin 2 kg de

proteină digestibilă). Deoarece rapiţa furajeră de toamnă ocupă o suprafaţă de teren

în perioada toamnă – iarnă , eficientizează întreaga structură de culturi din fermă.

Totodată, această plantă asigură şi o protecţie a solului pe perioada de cultivare,

când condiţiile climatice sunt mai puţin favorabile. În condiţii optime de cultivare a

rapiţei furajere de toamnă, se pot obţine producţii de 35-50 t/ha masă.

Turta de rapiţă – un furaj valoros. Interesul agricultorilor de a obţine ulei

din samânţa de rapiţă în unităţi descentralizate prin simpla presare la rece este

foarte mare. Acest ulei se foloseşte preponderent ca şi combustibil la tractoare şi

maşini iar ca produs secundar se obţine turta de rapiţa sau mai bine zis cozonacul

de rapiţa (Rapskuchen ger.), care este un furaj excelent pentru porcine si vite. De

ce denumirea de „cozonac“? – datorita calităţii sale furajere ridicate.

Turta de rapiţă provenită din unităţile mari de producţie a uleiului conţine

datorită prelucrării ei intensive de obicei mai puţin de 10% grăsime brută. Prin

presarea la rece se obţine un produs secundar care e de două ori mai valoros.

Conţinutul procentual de substanţe nutritive poate varia in funcţie de conţinutul de

23

grăsime în sămânţă de rapiţa, tipul de sămânţă si gradul de extracţie. Conform

analizelor de laborator conţinutul mediu in proteine este de cca. 20%. Acesta se

datorează faptului că se lucrează la presiuni şi temperaturi joase în vederea

menţinerii calitative a uleiului ca şi combustibil. (să respecte norma DIN 51605)

Gradul de extracţie este definitoriu.La un grad normal de extracţie de 30% se

produc dintr-o tonă de sămânţă de rapiţă 300kg de ulei si 700kg cozonac. Dacă

sămânţă folosită conţine un procent de 44% ulei – atunci aceasta corespunde 440

kg ulei în 1.000 kg sămânţă, astfel încât, după presare rămân 140 kg ulei (300

scăzut din 440) în cozonacul de rapiţa. Prin regula de trei simplă se stabileşte

conţinutul procentual al cozonacului în grăsimi si ulei care este de 20%. (140 : 700

x 100). Dacă gradul de extracţie e mai mare, ca de exemplu 33%, ar rămâne in

cozonac doar un procent de 16,4% ulei.

Conţinutul în grăsimi nu depinde numai de gradul de extracţie ci şi de

sămânţa folosită. În urma cercetărilor acesta poate varia de la 42 la 46%.

În directa corelaţie cu conţinutul de grăsimi în cozonac stă valoarea

energetică a acestuia. Astfel la conţinutul mediu de 20% ulei în cozonac valoarea

energetică e de 14 MJ EM*/kg. Corelaţia arată astfel: ±1% conţinut ulei in cozonac

reprezintă ± 0,3% valoare energetică. Astfel la 3% mai mult ulei avem o energie

metabolică de 1 MJ EM/kg mai mare.*EM – energie metabolica (engleza ME –

metabolic energy).

24

2.2. Tehnologia de obtinere a uleiului de rapita

2.2.1. Transportul si depoziatarea semintelor

Semintele de rapita se transporta sub forma de vrac,cu utilaje adecvate.

Inainte de depoziatare, se are in vederea curatirea semintelor de

impurita,pentru prevenirea deprecierii masei de seminte,avand aceste impuritatii o

umiditate mai ridicata.Masa de seminte poate contine maxim 2% impuritati.

Pentru o depoziatare mai indelungata umiditatea semintelor trebuie sa se

gaseasca in jurul valorii de 7% valoare,ce se poate obtine doar in urma uscarii

semintelor.Pentru uscarea semintelor se folosesc uscator de tip turn,de capacitate

de 5-30 tone de seminte pe ora,in urma caruia masa de seminte poate pierde 6-20%

din umiditate.

2.2.2. Pregatirea semintelor

Consta in tavalugirea si “prajirea” semintelor. Tavalugirea se face cu

ajutorul unor valturi zimtate si netede. In urma acestor operatii semintele sunt

zdrobite si aplatisate de forma unor discuri groase de 0,3 mm. In timpul prajirii

proteinele se denatureaza ,samanta devine mai poroasa si vascozitatea uleiului mai

mica. Prajirea presupune incalzirea masei de seminte la 85-100˚C,urmarind in

aceleasi timp umiditatea semintelor. Semintele sunt mentinute la aceeasi

temperature timp de 20-30 minute.

2.2.3. Obtinerea uleiului

Imediat dupa prajirea semintelor are loc obtinerea uleiului prin

presare,extractie cu solvent sau combinat.

In urma presarii,in turte mai raman ulei in proportie de 4-6%.

25

Extractia uleiului cu ajutorul solventilor este mai avantajoasa ,continutului

turtlor in ulei fiind aproximativ 0,5%.

Extractia uleiului de rapita ,respective a esterului sau cuprinde mai multe

etape tehnologice:

Etapa I: extragerea uleiului

Etapa II: desmucigalarea uleiului

Etapa III: filtrarea uleiului,

Etapa IV: esterizarea

Etapa V: depozitarea uleiului/esterului.

Fig.2.1Presa pentru obţinerea uleiului de rapiţă

2.2.3.1. Extractia

Presarea materialului oleaginos sau a seminţelor de oleaginoase

Presarea este operaţia de separare a componentului lichid (ulei) dintr-un amestec

lichid-solid (măcinătura).

Scopul presării este de a exercita o presiune asupra măcinăturii şi favorizarea

separării uleiului.

26

Un avantaj al presării la rece al plantelor oleaginoase este că pe lângă producerea

de ulei vegetal presat la rece mai suntşi turte furajere valoroase, utilizate cu succes

în creşterea animalelor. Nivelul producţiei de seminţe este unul extrem de

important, determinant pentru rentabilitatea întregului sistem prin cantitatea de

seminţe obţinute la hectar, prin procentul de ulei ce poate fi extras şi prin

posibilitatea utilizării turtelor rezultate în urma extracţiei la furajare în zootehnie.

Factorii care influenţează presarea sunt: presiunea, durata, vâscozitatea uleiului

(se micşorează prin încălzirea măcinăturii in timpul prăjirii), lungimea capilarelor

(ce poate fi micşorată prin distrugerea structurii celulare in timpul măcinării şi

prăjirii).

Metode de presare

Uleiurilor vegetale se pot obţine prin presarea la rece sau la cald a seminţelor de

plante oleaginoase şi extragerea componentului lichid din acestea. Procesul de

presare a seminţelor se desfăşoară în 2 faze: în prima fază, de pregătire se usucă

seminţele şi se zdrobesc, iar în cea de-a doua fazăseminţele se presează la rece sau

trec printr-o faza de încălzire şi după aceea se presează. Se obţine astfel uleiul şi

turtele sau peleţii în cazul presării la rece.

După presare, uleiul este filtrat şi depus în butoaie. Uleiul are mai multe utilizări:

ulei energetic pentru vehiculeşi încălzit, materie primă pentru biodiesel, ulei furajer

pentru animale.

Prin presarea la rece a seminţelor se obţine uleiul şi turtele sau peleţii care conţin

5% ulei şi în jur de 33% materie proteică. Uleiul filtrat este foarte pur, având doar

120 mg/kg impurităţi. Din cantitatea totală de ulei circa 80% prin procesul de

esterificare se transformă în biodiesel iar restul este glicerină pură. Uleiul vegetal

27

pur este definit ca fiind uleiul produs din seminţe oleaginoase prin presare,

extracţie sau proceduri comparabile, crud sau rafinat, dar nemodificat chimic, fiind

compatibil cu tipul de motor în care este folosit şi corespunde cerinţelor de emisii

în mediul înconjurător.

Nu este inflamabil şi poate fi stocat în bidoane, în subteran sau pe sol, oriunde, nu

poluează solul şi nici apa freatică în cazul apariţiei unor scurgeri şi poate fi

depozitat peste un an fără a se deteriora calitativ.

Presarea la rece, se poate realiza la o scară medie, într-o fermă privată aşezată

undeva în apropierea culturilor, conectate direct sau indirect la producţia agricolă

fiind necesare preţuri de investiţie reduse.

Operaţiile de măcinare şi aplatizare sunt operaţii de pregătire a materialului înainte

de presare. La prelucrarea fructelor oleaginoase, datorită conţinutului diferit de apă

şi coajă, operaţiile pregătitoare înainte de extracţie diferă de cele ale seminţelor, iar

la unele fructe (măslin, cacao) diferă chiar şi metodele de extracţie. Uleiul vegetal

extras din seminţele de rapiţă are două mari întrebuinţări în domeniul alimentar şi

domeniul biocombustibilului.

Un avantaj al presării la rece al plantelor oleaginoase este că pe lângă producerea

de ulei vegetal presat la rece mai sunt şi turte furajere valoroase, utilizate cu succes

în creşterea animalelor. Prin presarea la rece a seminţelor se obţine uleiul şi turtele

care conţin 5% ulei şi în jur de 33% materie proteică, iar prin presarea la cald a

seminţelor se obţine cu 19% mai mult ulei şi şrot. Turtele şi şrotul de rapiţă sunt

foarte hrănitoare pentru animale şi pot înlocui cu succes deplin pe cele din soia sau

floarea soarelui.

28

Pe plan european se obţin în mod obişnuit circa 3 tone de sămânţă de rapiţă la

hectar, din care se poate extrage o tonă de ulei crud de rapiţă. Uleiul extras din

seminţele de rapiţă, crud poate fi folosit direct în motoare, până la 100% în

perioada de vară, cu un adaos de 40% toamna, şi iarna într-o concentraţie mai mică

sau deloc.

Utilaje folosite pentru presare:

Presa mecanică cu melc

Fig. 2.3. - Presă mecanică cu melc

1-suporturi din fontă, 2,3 – suporturi verticale, 4-reductor, 5-roata de acţionare,

6,7- roţi dinţate, 8,9-ax, 10-lagăr de presiune,11-cuplaje, 12-ax cu şurub elicoidal,

13-camera de presare, 14- dispozitiv de reglare, 15-placă de tablă înclinată, 16-

jgheab colector

Măcinătura introdusă in camera de presare primeşte o mişcare de de-a lungul şi una

in jurul axului cu melc. Pe măsură ce materialul inaintează, datorită măririi

diametrelor melcilor şi a presiunii exercitate asupra măcinăturii, scurgerea uleiului

devine abundentă şi este colectat într-un rezervor.

29

Presa de extragere a uleiurilor vegetale, PU-50

Fig. 2.4. - Presă de extragere uleiuri (Schită)

Cadru; 2. Melc cu pas variabil; 3 Pâlnie alimentare; 4 Motor electric; 5. Reductor;

6.Cuplaj cu gheare; 7. Stator (perete lateral din bare); 8. Pâlnie evacuare

Este echipamentul tehnic principal de extracţie prin presare la rece a uleiului din

seminţe şi constă dintr-un cadru 1 pe care se află organele de presare (melc cu pas

variabil 2, dispozitiv eliminare peleţi), organele de acţionare (motor electric 4,

reductor 5, cuplaj cu gheare 6), pâlnie de alimentare 3, pâlnie de evacuare 8 şi

organele de protecţie (apărătoare cuplaj cu gheare, apărători melc extracţie: două

laterale, două de capăt şi una superioară).

Instalaţia de extragere la rece a uleiurilor vegetale din seminţe oleaginoase,

IEU-150 (Galerie foto)

30

Fig.2.8. - Transportor înclinat Fig. 2.9. - Elevator cu cupe

Fig. 2.10. - Buncăre alimentare Fig. 2.11. - Transportor orizontal

Fig. 2.12. - Separator magnetic Fig. 2.13. - Separator rotativ

Modulul de extragere a uleiului constă din: cadru, transportor alimentator cu lanţ şi noduri,

31

preîncălzitor seminţe, prese de ulei (3 buc.), colector ulei.

Fig. 2.14. - Presă de ului PU 50Fig. 2.15. - Buncăr preâncălzire

(Vedere interioară)

Fig. 2.16. - Colector ulei Fig. 2.17. - Transportor cu lanţ

32

Fig. 2.18. - Colector peleţi

Modulul de purificare constă dintr-o baterie de 4 vase de decantare-sedimentare şi un filtru

cu plăci.

Fig.2.19. - Modulul de purificare a uleiului

Proces de lucru la instalaţia de extragere a uleiurilor vegetale, 150 l/h

Seminţele sunt aduse în vrac sau în saci şi sunt stocate în buncărul de

stocare. Alimentarea acestuia se va face cu transportorul elicoidal înclinat. Din

buncărul de stocare amestecul de seminţe este preluat de un transportor elicoidal

orizontal şi este introdus în piciorul elevatorului de unde este ridicat, trecut prin

separatorul magnetic unde sunt separate impurităţile metalice.

aici, seminţele prin cădere liberă sunt introduse în separatorul rotativ unde

sunt separate impurităţile grosiere, iar de aici seminţele curăţite sunt stocate într-un

buncăr intermediar. Produsul grosier este colectat în saci şi îndepărtat, ca rezidiu

neutilizabil.

33

Seminţele stocate în buncărul intermediar sunt preluate cu un transportor cu

lanţ şi noduri şi sunt introduse în buncărul de preîncălzire.

O parte din temperatura aerului cald care trece prin serpentină,este transmisă

seminţelor de plante oleaginoase (rapiţă,floarea-soarelui, soia, ricin, in etc.), care

se vor preâncăzi ajutând la grăbirea procesului de presare.

Din buncărul de preîncălzire seminţele prin intermediul a câte unui tub

cilindric alimentează cele trei prese cu seminţe. În funcţie de cantitatea de seminţe

ce urmează a fi prelucratăse foloseşte una sau chiar toate cele 3 prese. Odată

seminţele ajunse în pâlnia de alimentare a presei sunt preluate de segmentul de

alimentare din camera de alimentare.

Înainte de alimentarea presei este obligatoriu ca aceasta să fie încălzită, în

special capul de extrudare. În acest sens presa va funcţiona în gol între 3 şi 5 ore

funcţie de temperatura mediului de lucru.

Presa se pregăteşte ţinându-se cont de tipul de seminţe ce se prelucrează,

realizându-se reglajele specifice fiecărui tip de seminţe.

Seminţele din camera de alimentare sunt preluate de melcul de alimentare şi

introduse în camera de presare.

Presarea are loc gradual. În primul segment are loc spargerea seminţelor şi

eliminarea unei părţi mai mici de ulei, iar în continuare are loc mărunţirea şi chiar

măcinarea seminţelor şi eliminarea uleiului.

O mică cantitate de ulei va rămâne în masa de şrot, cantitate ce poate varia

între 5-8%, funcţie de tipul de seminţeşi de reglajele efectuate.

34

Şrotul este eliminat sub formă de peleţi (rapiţă, in) sau sub formă de turte

(soia, floarea soarelui). Se pot obţine şi numai sub formă de peleţi dar cu

asigurarea unui reglaj riguros. Avantajul obţinerii sub formă de peleţi constă în

aceea că este mai simplu de depozitat şi mai uşor de folosit drept combustibil.

În timpul utilizării, presa va funcţiona cu apărătotile laterare montate fiind

eliminat pericolul de împrăştiere a uleiului.

Din presă, uleiul este evacuat printr-o pâlnie ce colecteazăuleiul din toate

segmentele de presare şi este introdus în colectorul de ulei.

Pentru a nu se depune pe pereţi fosfolipidele, colectorul de ulei este prevăzut

cu un agitator care este acţionat de un motoreductor ce asigură o frecvenţă de

rotaţie de cca 20 rotaţii/minut .

Colectorul de ulei are o capacitate aleasă astfel încât săasigure colectarea uleiului

extras de 3 prese în timp de 24 ore.

Peleţii evacuaţi din capul de extrudare al presei cad în colectorul de peleţi,

de unde când acesta este aproape plin este golit, peleţii fiind colectaţi într-un loc

special amenajat.

Din camera de evacuare a peleţilor, temperatura obţinutăîn urma procesării

seminţelor este preluată printr-un tub flexibil de plastic cu inserţie metalică de un

ventilator radial-axial şi trimisă la buncărul de preîncălzire a seminţelor.

Din colectorul de ulei, prin racordurile prevăzute la baza acestuia şi cu

ajutorul unei pompe centrifugale uleiul va fi transvazat în vasele de decantare-

sedimentare.

35

Acestea formează o baterie, primul printr-un preaplin alimentează pe cel de-

al doilea ş.a.m.d. Înainte de a trece prin preaplin fiecare vas are câte un grătar cu

site ale căror ochiuri scad de la primul vas spre ultimul, de la 630 la 160 μm.

Acestea au rolul de a reţine fosfolipidele.

Produsul grosier depus la fundul vaselor este evacuat pe la baza acestora.

Produsul decantat din vase este preluat de o pompă şi introdus în filtrul orizontal

cu plăci unde sunt reţinute impurităţile grosiere neseparate în vasele de decantare-

sedimentare.

Produsul filtrat dacă are puritatea necesară este colectat în rezervoare. În caz

contrar se poate trece şi la o filtrare fină cu filtrele verticale.

De aici produsul pur este stocat în rezervoare pentru produs finit, de unde

este preluat şi folosit la alimentarea tractoarelor şi maşinilor autopropulsate aflate

în dotarea fermei pe care o deservesc.

În cazul în care şi după această filtrare uleiul nu îndeplineşte condiţiile

necesare folosirii drept combustibil acesta va fi supus tratării chimice în instalaţii

specializate de obţinere a „biocarburantului”, dar care sunt costisitoare pentru a

intra în dotarea unei ferme mici sau mijlocii.

Extractia uleiurilor vegetale pentru alimentatie si in scopuri industriale este

in prezent destul de bine pusa la punct tehnic si tehnologic,experienta castigate in

acest sens putand fii folosita cu succes si in cazul biocombustibilor din clasa

uleiurilor vegetale.

In mod curent uleiurile vegetale se extrag din seminte prin trei moduri

fundamentale,fiecare din aceste metode fiind utilizabile in anumite conditii de

productie date(ex.ferma agricola,scara industriala,etc).

36

Prima metoda utilizeaza utilizeaza procesul de extractie prin solvent,in

cadrul caruia semintele producatoare de ulei sunt strivite si macerate intr-un

solvent(ex.hexanul).Materialul este apoi deplasat si hexanul se evapora eliberand

hexanul.Complexitatea si hazardul care sunt associate cu extractia prin solvent a

uleiului au facut ca aceasta metoda san u fie prcticabila in instalatiile de mici

dimensiuni,metoda fiind destinata numai instalatiilor mari.

A doua metoda de extractie a uleiului este cea prin presare,in cadrul caruia

cel mai adesea se utilizeaza presele cu surub.Procesul presarii semintelor de rapita

executat de catre aceasta cuprind initial o zona de comprimare inalta(extractie

primara) urmata de o succesiune de zone de relaxare si de presare care desavarsesc

extractia uleiului prin cresterea treptata a presiunii exercitate.Turatia surubului care

realizeaza presarea materialului este aleasa in asa fel incat timp de lucru sa dureze

cca. 22,5 secunde.

Prese cu surub pentru extractia uleiului de rapita sunt proiectate sa lucreze la

presiune cuprinsa intre 1000 si 1400 daN/cm² si necesita o putere instalata de

aproximativ de 1 kW pentru fiecare tona zilnica.

La Baza de Receptie a cerealelor Turda,pentru marirea gradului de extractie

a uleiului semintele sunt preincalzite cu o instalatie cu aburi ,tip ABA 40 ,care

furnizeaza aburi pentru echipamentul de prajire.

Materialul macinat este alimentat prin intermediul de dispozitivul de

alimenatare in fiecare nivel al bazinului de abur si apoi treptat incalzit la

temperature cuprinse intre 50-100˚C,timp de 15-20 minute inainte de extractie si

amestecat la trecerea prin bratele amestecatorului de la un nivel la altul.Dupa ce

materialul este impins prin iesirea,la nivelul de jos,cade in capul de alimentare si

este condus la cutia de presa pentru a fi preset la de sectiunile variate ale melcilor

de separare.Uleiul extras curge prin gaurile dintre barele cutiei in transportul cu

melc pentru ulei,pentru ca in cele din urma sa fie descarcata in spatele masinii.

37

Optimizarea conditiilor de lucru ,corespunzator fiecarui tip de seminte ,au permis

atingerea unui procent de extractie a uleiului de pana la 91%(Goodrum si

Sivakumarin).

Extractia uleiului prin presare este utilizabila atat in instalatiile cu

dimensiuni medii si mari,cat si instalatii de mici dimensiunii.Practica tarilor mari

producatoare de biocombustibili a dovedit cele doua sisteme pot coexista foarte

bine,completandu-se unul pe altul.

Cea de a treia metoda combinata extractia prin solvent cu o operatie de

presare usoara a semintelor.Metoda combinata ,utilizata in instalatii mari,este cea

mai raspandita pentru producera comerciala a uleiului.

2.2.3.2. Desmucilaginarea

Uleiul brut,eliberat de impuritatii grosiere prin operatia de purificare

preliminara contine substante mucilaginoase(fosfatide,albumine,hidrati de

carbon)sub forma coloida ,in suspensie sau dizolvate(uleiiurile brute au 200 ppm

fosfor).

Eliminarea fosfatidelor din ulei trebuie sa se faca rapid si cat mai complet

prin urmatoarele metode:

Metoda prin hidratare:se bazeaza prin faptul ca in prezenta apei,la

cald,mucilagiile isi pierd solubiltatea in ulei si precipita si in flacoane care pot fi

separate prin sedimentare sau centrifugare.

Metoda acida:se aplica prin hidratare,folosind acid citric sau fosforic si

ajuta la indepartarea fosfatidelor nehidratabile.Acidul citric se foloseste in solutie

apoasa 10-20% in proportie de 1-2% fata de ulei,la temperature de 70˚C(instalatia

Sharples),si la 85-90˚C(instalatia Alfa-Laval),agitand in continuu amestecul(turatia

amestecatorului de 244 rotatii/mimut).

38

Acidul fosforic se foloseste in proportii aesmanatoare.

In instalatia Sharples,uleiul este incalzit la 70˚C,se amesteca cu 2-3% apa,se

mentine in vasul de hidratare sub agitare lenta(13rot/min.)timp de 25 minute apoi

se centifugheaza in centrifuge Sharples .

Instalatia Alfa-Laval sau Westfalia ,uleiul este incalzit la 65-70˚C,este trecut

in aparatul de hidratare (cu turatia de 122 rot/min.) si apoi in centrifuga in

talere,presiunea la iesire din centrifuga fiind de 2,4 daN/cm².

Metoda acida urmata de hidratare:se aplica pentru uleiurile cu peste 1000

ppm fosfor in cadrul rafinarii fizice.In acest caz,uleiul incalzit la 70˚C este tratat cu

acid citric sau fosforic cu amestecare de 30 minute,apoi amestecul se raceste la

25˚C.Se adauga apa in proportie de 1-3% si s continua amestecarea inca 2 ore

pentru hidratarea fosfatidelor.In final se realizeaza centrifugarea la 25˚C,uleiul

separate cu <30 ppm fosfor fiind trecut direct in albire.

Metoda de desmucilaginare enzimatica:(Procedeul Enzymax)cu o

productie de 540t/zi pentru uleiul de rapita.Reactia de hidroliza are loc la 60˚C si

ph =5(pH-ul este reglat prin adios de 2% solutie acid citric 40-50% si,respectiv,5%

solutie NaOH 3-10%).Dupa centrifugare uleiul contine numai 10 ppm fosfor.

In continuare ,uleiul este depozitat in rezervoare de otel cu capacitate mare(mii

m³),fundul rezervorului inclinat usor spre golire,pentru a se realize golirea

completa si pentru eviatarea depunerii sedimentelor.Conducta de alimenatare cu

ulei de a rezervoarelor trebuie sa coboara pana la partea inferioara a

rezervorului,pentru a se evita contacul uleiului cu aerul.Pentru indepartarea

pigmentilor(clorofila,carotina) uleiul se decoloreaza.Decolorarea se face prin doua

procedee:

-decolorarea fizica, ce se realizeaza prin adsorbtia pigmentilor de pamant sau de

carbine decolorant.Pamantul decolorant se introduce in ulei sub vacuum,se asigura

39

un timp de contact la o anumita temperature,dupa care se separa adsorbntul din ulei

prin filtrare.

-decolorare chimica,care se realizeaza prin printr-o reactie chimica in scopul de a

modifica gruparile cromogene ale pigmentilor.Reactia poate fi de oxidare sau de

reducere.Decolorarea chimica se foloseste pentru uleiuile tehnice puternic

pigmentate.

2.2.3.3. Filtararea

Filtararea uleiului dupa extractie presupune initial operatia de sedimenatare a

acestuia prin depozitare intr-un reverzor timp de minimum 48 ore,dupa care

urmeaza filtararea propriu-zisa cu ajutorul uei baterii de filtre (de constructie

clasica),ultimul filtru realizand o filtrare de 4-5 um.

Experimentarile au pus in evidenta desle colmatari ale filtrelor care pot avea

loc in decursul acestei operatii,fenomen care poate fii mult diminuat prin

adaugarea in ulei a aditivului DuPont FOA-2.

Cercetarile cu o durata de doi ani efectuate de Korus si Jo(1985) si de catre

Klopfenstein si Walker(1985)au aratat ca uleiurile vegetale isi pastreaza calitatile

timp indelungat daca se iau minimum de masuri de precautie.Astfel experimentele

au dovedit ca rezervoarele din material plastic captusite si in prezenta

antioxidantilor conduc la valori minime ale peroxizilor si ale pierderilor de acid

linoleic.In acest timp vascozitatea a crescut cu numai 4-6% dupa doi ani de

depozitare anaerobica.

In cazul utilizarii rezervoarelor de otel pentru pastrarea biocombustibililor pe

baza de uleiuri vegetale si a depozitarii aerobice a acestora s-a remercat de

inductie de 140-200 zile in care valorile peroxizilor a crescut foarte lent.

40

Este de remercat faptul ,ca in doi ani de depozitate anaerobica ,vascozitatea

a crescut doar cu 4-6%.

2.2.3.4. Purificarea uleiurilor vegetale

Uleiul brut de presă este supus in continuare unei operaţii de purificare,

deoarece conţine impurităţi mecanice şi organice in suspensie, urme de apă care

trebuiesc îndepărtate pentru evitarea degradării rapide a uleiului şi a pierderilor.

Purificarea uleiului înainte de depozitare comportă următoarele operaţii:

- separarea resturilor grosiere de măcinătură oleaginoasă prin sedimentare, filtrare

sau centrifugare;

- eliminarea umidităţii in exces prin uscare;

- sedimentarea impurităţilor cu dimensiuni mici prin filtrare.

Sita vibratoare

Fig. 2.5. - Sită vibratoare

Filtru - presă cu rame şi plăci

41

Fig. 2.6. - Filtrul cu rame şi plăci. Vedere generală

1 - canal alimentare; 2 - robinet aer; 3 - placă frontală; 4- traversă orizontală; 5 -

închidere hidraulică; 6 - robinet evacuare filtrat; 7 - jgheab; 8 - batiu; 9 - robinet

scurgere lichid

Fig. 2.7. - Filtrul cu rame şi plăci. Elementele unui filtru

a-placă cu camere, b-placa unui filtru-presă cu rame, c-rama, d-secţiune prin filtru-

presă cu rame, 1-marginea ingroşatăa plăcii şi ramei, 2-suprafaţa rifluită a plăcii, 3-

scoabe pentru atarnare plăci şi rame; 4-canal intrare ulei, 5-deschidere in ramă

pentru ulei, 7-robinet evacuare filtrat

2.2.3.5. Esterizarea

Folosirea uleiului brut la MAC-uri are o serie de inconveniente ,care pot fi

diminuate prin:

42

-amestecare uleiului cu motorina in proportie de 1:3

-uleiul brut se supune unui tratament de transestirificare ,in urma caruia proportiile

esterului de metal din rapita (MER)vor fii apropiate motorinei.

Esterii sunt compusii chimici de forma : -R-COOR, care rezulta in urma

eliminarii apei din acizi si alcooli:acid + alcool‹―› ester + apa.

In functie de natura acidului,esterii pot fii organici sau anorganici.

Reactia de transestirificare se face in prezenta unui catalizator alchilic

(KOH, NaOH)in urma caruia glicerina se descompune si reactioneaza cu alcool

metilic ,formand acizi grasi –esteri metilic.In urma reactiei dintr-un mol de

triglicerid si 3 moli de alcool (in prezenta catalizatorului),rezulta 3 moli mono-

alcool-esteric si 1 mol glicerina.

Uleiul de rapita este uleiul alimentar al carui profil in acizi grasi este ideal in

raport cu necesarul nostru zilnic. Este extrem de interesant mai ales prin cantitatea

de acid alfa-linolenic, numit si acid gras esential, deoarece este indispensabil

sanatatii, in conditiile in care organismul nostru nu il poate sintetiza singur. Acesta

este un precursor al acizilor omega-3, extrem de importanti pentru circulatie si

vasele sanguine. Acestia combat formarea de cheaguri in artere, reduc

hipertensiunea, anihileaza trigliceridele in exces, moderand inflamatiile. Contribuie

de asemenea la diminuarea riscurilor cardio-vasculare prin scaderea nivelului de

colesterol.

Nu trebuie uitat rolul lor in buna functionare a creierului. De altfel creierul

este organul cel mai bogat in grasimi, in special in omega-3, care intervin in

prevenirea depresiilor, a anumitor demente, in special a maladiei Alzheimer. In

plus, uleiul de rapita este sursa de vitamina E, care ii confera calitati antioxidante si

regenerante, deoarece lupta impotriva radicalilor liberi, neutralizandu-i. De

asemenea, are drept functie importanta stabilizarea membranelor celulare.

43

Tabelu.nr.2.2.

Bilanţul energetic al producerii biocombustibililor pe bază de ulei de rapiţă

(Naghiu,Al. şi L.Naghiu, 2000).

Nivel productiv Ulei de rapiţă Ulei de rapiţă esterizat

PRODUCŢIA AGRICOLĂ

- producţia agricolă3,2 t/ha

3,2 t/ha

- producţia de energie76000 MJ/ha

76000 MJ/ha

- consum energetic17460 MJ/ha

17460 MJ/ha

- input / output1:4,3

1:4,3

- câştig energetic 330% 330%

EXTRACŢIA DE

ULEIPRESARE LA RECE PRESARE ŞI EXTRACŢIE

- consum energetic 900 MJ/ha 900 MJ/ha - -

Ulei de

rapiţă

Turte de

rapiţăUlei de rapiţă Şrot de rapiţă

- producţia 1,02 t/ha 2,1 t/ha 1,22 t/ha 1,9 t/ha

- producţia energetică 37700 38400 45100 MJ/ha 31000 MJ/ha

44

MJ/ha MJ/ha

- consumul energetic

total

9100

MJ/ha9260 MJ/ha 13550 MJ/ha 9310 MJ/ha

- input / output 1:4,4 1:4,1 1:3,3 1:3,3

- câştig energetic 310% 310% 230% 230%

ESTERIZARE

- consum energetic - - 7630 MJ/ha 7630 MJ/ha

- - Biocombustibil Glicerină

- producţia - - 1,21 t/ha 0,112 t/ha

- producţia energetică - - 44890 t/ha 1900 MJ/ha

- consumul energetic

total- - 20310 t/ha 870 MJ/ha

- input / output - - 1:2,55 1:2,55

- câştig energetic - - 155% 155%

2.3. Utilizarea uleiurilor de origine vegetala ca biocombustibil

Uleiurile vegetale au fost primul combustibil, probat la sfirsitul secolului

XIX in motorul cu compresor al lui Rudolf Diesel. De atunci si pina la inceputul

anilor '50 ai secolului XX au fost intreprinse numeroase incercari de a inlocui

partial sau integral motorina cu ulei vegetal. In 1990, in Germania a fost elaborata

45

tehnologia de utilizare a uleuiului bogat in acid iruc pentru a obtine esterul metilic,

care ar putea fi intrebuintat de motoarele Diesel. In 1991, in Olmule (Austria) a

fost data in exploatare prima fabrica din lume de producere a biocombustibilului

ecologic pur. Revista "Eur Observer", din 2002, informeaza ca de-a lungul

ultimilor 10 ani, producerea biocombustibilului in lume a sporit de zece ori. De

exemplu, in Republica Ceha au fost construite si date in exploatare 22 de fabrici

care produc biodizelin. Un sir de tari din Europa au facut modificari in motoarele

cu ardere interna, care permit utilizarea uleiului vegetal bogat in acid iruc in

calitate de combustibil ce nu polueaza atmosfera. Comisia Uniunii Europene a

aprobat directiva "Despre contribuirea la utilizarea biocombustibilului si a altor

genuri de combustibil renovabile in transport".

Pentru obtinerea biocombustibilului se foloseste mai des uleiul vegetal de

rapita. Conform standartelor europene, din categoria uleiurilor bogate in acid iruc

fac parte cele de rapita alimentara si rapita salbatica, la care continutul acidului

iruc in ulei constituie 25-30%. Exista si soiuri de rapita alimentara si salbatica cu

un continut redus de acid iruc, care se utilizeaza numai pentru obtinerea uleiului

alimentar.

Actualmente, pentru obtinerea biocombustibilului se intrebuinteaza uleiul de

rapita pur care se amesteca cu motorina, obtinindu-se biodiesel sau biodiselin.

Biodieselul, in care se adauga 20% de ulei de rapita, este cel mai raspindit in

Germania. In Franta se adauga numai 5% de ulei de rapita, in Lituania - 30%. In

calitate de aditiv se mai intrebuinteaza ulei de floarea soarelui sau de soia. Uleiul

de rapita a obtinut o vasta raspindire datorita urmatorilor indici calitativi:

accesibilitate, pret redus, studiul aprofundat in agrotehnica. Continutul mare al

acizilor grasi mononesaturati (iruc, oleic), cu o legatura dubla, conduce la

majorarea rezistentei la oxidare. Uleiul cu continut bogat in acid iruc se

46

sintetizeaza numai in semintele unor soiuri de rapita alimentara si salbatica "indau

si crambe".

Liderul incontestabil in producerea combustibilului inofensiv pentru mediul

ambiant in Europa este Germania. In 2003, in Germania activau 23 de firme care

produceau circa 1 mln de tone de seminte de rapita pentru biocombustibil, ceea ce

constituie 50% din volumul total de rapita recoltat in UE. Alte 50% au fost produse

in Franta, Italia, Danemarca, Austria, Cehia, Suedia, Marea Britanie. Pretul unui

litru de biodiesel la statiile PECO din Germania este de 0,75 euro, iar al motorinei

traditionale - 0,90 euro.

In Germania, pentru cultivarea rapitei sint folosite circa 1,3 mln hectare de

sol fertil, ceea ce constituie 10% din toata suprafata arabila.

In Lituania, se insaminteaza circa 60 mii de hectare cu rapita, iar in viitor

cultivarea acesteia se va efectua pe o suprafata de 200-250 mii de hectare. "Delta

Riga" din regiunea Naucsensc, raionul Valmiersc, produce motorina ecologica care

contine ulei de rapita, iar SRL "Jaunpagasts" plus din Ietave - biocombustibilul din

seminte de rapita, care se va folosi ca aditiv pentru petrol. In cel mai apropiat timp

aici vor fi construite doua fabrici de producere a biodieselului. Una dintre ele, care

va fi nu departe de Elgava, planifica sa organizeze o cooperativa pentru cultivarea

rapitei - Latraps. Ea ar putea prelucra circa 200 mii tone pe an. Alta fabrica va fi

construita pe teritoriul liber al portului din Riga, de catre SRL "Baltic Biodiesel" -

partener al unuia din cei mai principali reprezentanti europeni ai ramurii "Campa -

BioDiesel GmbH".

In 2006, SRL "Baltic Holding Company" a organizat in zona economica

libera a Liepaei producerea uleiului de rapita nerafinat - semifabricat pentru

obtinerea biocombustibilului. Proiectul a costat 3,25 mln de euro. Capacitatea

fabricii a fost de 4500 t de ulei pe an, iar in 2007 ea se va dubla.

47

Cercetarile efectuate demonstreaza ca cel mai eficient combustibil alternativ

pentru motoarele cu ardere interna (MAI) este acela obtinut in urma amestecarii

combustibilului lichid de hidrocarbura cu derivatele uleiului de rapita (UR) - esterii

metilici ai UR (EMUR).

Pentru obtinerea EMUR se foloseste UR care a trecut doua etape de

purificare - rafinarea si inalbirea. Apoi, prin intermediul unei reesterificari directe a

UR cu alcool metilic la temperatura de 65-90°C in prezenta potasei caustice se

obtine amestecul de esteri metilici ai acizilor grasi UR. Determinarea indicilor

fizico-chimici ai UR, EMUR si ai motorinei si, de asemenea, ai amestecurilor lor

se realizeaza cu ajutorul aparatajului si dispozitivelor traditionale de laborator.

Investigatiile cromatografice a mostrelor de UR (GOST 30089-93) au permis

determinarea componentei calitative si cantitative a acizilor grasi, care se contin in

UR. Acesti indici demonstreaza ca viscozitatea dinamica a EMUR este de doua ori

mai mare decit viscozitatea motorinei. Viscozitatea sporita inrautateste

proprietatile combustibilului: se majoreaza diametrul mediu al picaturilor,

combustibilul nu se pulverizeaza uniform, arde mai lent, adica formeaza un

amestec de combustibil de o calitate mai joasa. Uneori se intrebuinteaza si un

amestec triplu de combustibil cu aditivi: oxidanti si catalizatori.

Cercetarile actuale sint orientate la obtinerea esterilor metilici cu o

viscozitate mica prin utilizarea amestecului care contine 20-30% de esteri metilici

in motorina. Cel mai raspindit raport este de 20% de esteri metilici si 80% de

motorina obtinuta din petrol care contine 2,2% de oxigen. Acest amestec este

cunoscut ca BD-20 (BD-biodiesel, iar indicele 20 arata continutul procentual al

esterilor metilici). Biocombustibilul care contine 100% de esteri metilici se

discompune liber in conditii naturale, este inofensiv si, practic, nu contine sulf si

imbinari aromatizate. Prezenta in biocombustibil a oxigenului asigura o ardere

completa si reduce emanarea lui CO, hidrocarburilor care nu au ars, particulelor

48

solide si a oxidului de azot si, de asemenea, reduce intransparenta gazelor de

esapament.

Avantajele biocombustibilului obtinut din ulei de rapita sint urmatoarele:

producerea resurselor renovabile si folosirea pamintului nearabil, securitatea

ecologica, cel mai mic cost din toate combustibilele alternative cunoscute.

Dezavantajele tin de calitate, mai inferioara, consumul se majoreaza cu 10%, apare

necesitatea de a modifica injectorul motorului; se accelereaza corodarea metalului

si imbatrinirea cauciucului; schimbarea frecventa a uleiului in motor.

Cu la toate acestea, producerea biocombustibilului din uleiul de rapita

sporeste, se elaboreaza tehnologii avansate ii care imbunatatesc caracteristicile.

Pentru producerea si utilizarea biocombustibilului din ulei de rapita este necesar de

selectionat noi soiuri, de selectat semintele, de obtinut ulei de calitate, prelucrat in

biocombustibil, ciclul incheindu-se cu o retea de statii de alimentare.

Tehnologia moderna de masurare a debitului aplicata la productia uleiului

Rotametrele KROHNE H 250 sunt utilizate pentru a optimiza procesele de albire si

rafinare în producerea uleiului de rapita.Uleiul de rapita a fost utilizat în principal

ca si combustibil, pâna relative recent, dar si-a dezvoltat utilizarea în sectorul

alimentar mereu de atunci datorita fermierilor care au început cultivarea începând

din 1950. Deasemenea, aproape jumatate din productia curenta a uleiului de rapita

este utilizata în industria alimentara. Datorita continutului mare de acizi

grasi,uleiul de rapita este nutritiv, fapt determinant în dietele de

sanatate.Thywissen, o companie familiala datând din 1839, administraza o moara

de ulei, fiind producatorul uleiului vegetal comestibil obtinut din rapita.Datorita

dificultatii la manevrarea uleiului de rapita în diverse stadii ale procesului de

productie, Thywissen a decis sa utilizeze rotametrele KROHNE H 250 M9, cu

counter integrat.

Albirea cu titei

49

Urmatorul stadiu în procesul de rafinare este albirea uleiului cu titei. Scopul acestei

tehnici este de a absorbi colorantii în uleiul de rapita. Aceasta partea procesului de

productie este executata prin dozare si continuu cu ajutorul rotametrelor H250.

Debitmetrele Vortex nu pot fi utilizate atât timp cât uleiul de rapita are o

vâscozitate mare. Debitmetrele electromagnetice nu pot fi,de asemenea, utilizate

din cauza ca produsul are o conductivitate foarte scazuta. Câteva dintre

debitmetrele ultrasonice sau Coriolis ar putea fi adecvate pentru aceasta aplicatie,

deoarece ele lucreaza independent de conductivitate si vâscozitate. S-a optat pentru

rotametrele H250 datoritar aportului bun pret-performanta. KROHNE a avut

succes înca o data datorita rotametrelor. În ciuda faptului ca este cel mai vechi

principiu de masura recunoscut, este înca cel mai bun într-un domeniu mare de

aplicatii înauntrul si în afara industriei alimentare. Rotametrul este recomandat nu

numai debunul raport pret - calitate, ci si de priceperea investita în fiecare aparat.

Dozarea titeiului

Pentru dozarea titeiului, rotametrul H250 RR M9 a fost echipat cu un convertor de

semnal (ESK) si utilizat pentru a detecta debitul curent. ESKutilizeaza doi senzori

magnetici pentru a detecta schimbarile în fluxulmagnetic si fluctuatiile intensitatii

câmpului la plutitor si a magnetului inclus.Semnalul de iesire 4 – 20 mA

(configuratie 2 fire) este socotita ca valoare momentana pentru controlul sistemului

de dozare a titeiului.Umplerea reactoruluiÎn operatia de dozare, uleiul de rapita este

încarcat într-un recator.Cantitatea de ulei de rapita este masurata cu ajutorul

rotametruluiH250 RR M9 ESK Z. Exista un counter on-board pentru semnalul 4…

20 mA.Displayul cu 6 caractere arata debitul instantaneu. Cantitatea totala

sauambele masurari se pot citi alternativ. Citirea counterului determinacantitatea

de titei care trebuie adaugata în rezervorul de proces.

Deodorizarea

50

Deodorizarea este stadiul final al procesului. Procedura de deodorizareare loc în

conditii de vacuum absolut, la o temperatura de aproximativ250 0C. Acesta extrage

colorantii ramasi, substantele care odorizeza, si mirosululeiului de rapita. Procesul

îndeparteaza, de asemenea, orice hidrocarburicu vâscozitate ridicata sau alte

substante nocive care ar putea fi prezente.Odata terminat procesul, uleiul de rapita

poate fi acum utilizat ca produs alimentar. Putem vorbi, însa, si despre alte ramuri

ale industriei alimentare(pentru margarina, ulei de gatit etc.) si pentru sectorul

chimic (în biodiesel si alte substante).

CAPITOLUL III

ANALIZE FIZICO-CHIMICE LA RECEPTIA MATERIILOR PRIME

OLEAGINOASE

La receptia materiilor prime oleaginoase se efectueaza analiza organoleptica

si analize fizico-chimice.

3.1. Metode fizico-chimice pentru determinările analitice ale uleiurilor

vegetale

51

3.1.1. Cromatografia gazoasă

Cromatografia gazoasă (GC-2014) a permis efectuarea analizei acizilor graşi

în probelede uleiuri vegetale investigate la cromatograful cu gaz Hewlett-Packard

model 5890 dotat cu detector de ionizare în flacără FID1A şi conectat la un

ordinator cu ChemStation (Hewlett- Packard, Palo Alto, CA, USA), echipat cu o

bază de date şi cu un dispozitiv pentru preluarea şi injectarea probelor. Probele în

formă de esteri metilici au fost analizate pe coloana capilară BPX- 70 (30m x

0,25mm d.i., 0,25 μm şi cu faza staţionară compusă din 70% cianopropil

polisilfenilen- siloxan; SGE, Melbourne, Australia). Acizii graşi au fost separaţi în

funcţie de lungimea catenei şi în dependenţă de gradul lor de nesaturare. Heliul a

fost utilizat drept gaz purtător cu un flux constant de 1,2 ml/min. Presiunea aplicată

gazului purtător este de 142 kPa la 190oC. Condiţiile: temperatura de reper 60ºC;

temperaturile injectorului şi detectorului au fost menţinute la 230ºC. Concentraţiile

au fost determinate din ariile semnalelor, folosind curba standard a uleiului

autentic şi baza de date.

3.1.2. Spectroscopia infraroşu (IR)

În regiunea infraroşie a spectrului electromagnetic materia grasă absoarbe

energia radiant la două lungimi de undă specifice în infraroşu mediu - max 3, 45 λ

= μm şi 5,73 μm şi două lungimi de undă specifice în infraroşu apropiat - 1724 nm

şi 1230 nm. Vibraţia grupărilor caracteristice lipidelor la aceste lungimi de undă

cauzează o variaţie importantă a densităţii optice, care este corelată direct

conţinutului de grăsimi, purtătoare ale acestor grupări.

În IR mediu, absorbţia la 5,73 μm este asociată vibraţiei grupărilor carbonil

din legătura de tip ester, iar 3,45 μm corespunde vibraţiilor legăturilor C-H din

catena acizilor graşi. Măsurile în spectroscopia IR trebuie efectuate la două

lungimi de undă specifice, în acest caz rezultatele fiind exacte şi adecvate.

Măsurările au fost efectuate la spectrofotometrul SPECORD M80.

52

3.1.3. Spectroscopia UV/Vizibilă

Spectrofotometria este o ramură a spectroscopiei moleculare ce se ocupă de

analiza calitativă şi cantitativă a spectrelor de absorbţie în domeniul UV/Vis a

substanţelor anorganice sau organice în stare lichidă.

Analizele efectuate prin metodele spectroscopiei UV/Vis au permis controlul

parametrilor fizico-chimici, caracteristici materiei grase, precum şi urmărirea

evoluţiei indicilor de calitate a uleiurilor vegetale. Măsurările au fost efectuate la

spectrofotometrul HACH-LANGE, DR – 5000.

3.2. Analiza organoleptica

Examinarea aspectului semintelor oleaginoase se face prin întinderea probei

de laborator pe o placa de sticla sau de metal. Se observa daca boabele sunt de

aceeasi marime si forma , daca sunt pline, bine dezvoltate, coapte, sanatoase sau

daca sunt zbârcite, necoapte, încoltite, bolnave, alterate.

Examinare mirosului se face astfel: se iau in palma si se masoara o parte din

produsul boabe nemacinat si apoi dupa macinare într-o morisca de laborator.

Pentru a se sesiza mai bine mirosul , atunci când sunt dubii, se iau 50-100 boabe

întregi , se introduc într-un pahar si se toarna deasupra lor apa la 60 ºC. Apoi

paharul se acopera cu o sticla de ceas si se lasa în repaus 2…3 minute. Se

examineaza mirosul vaporilor din pahar , în momentul îndepartarii sticlei de ceas.

3.3. Determinarea masei hectolitrice a semintelor oleaginoase

Masa hectolitricã sau masa volumetricã reprezintã masa exprimatã în kg a

unui volum de seminte de 0,1 m3 (1 hectolitru).

Aceastã caracteristica a semintelor oleaginoase este importantã din urmãtoarele

considerente:

constituie unul din parametri de stabilire a pretului;

serveste la estimarea cantitãtilor de produs prin cubaj;

reprezintã baza de calcul pentru dimensionarea celulelor de siloz.

53

Masa hectolitricã este influentatade o serie de factori: umiditatea semintelor,

cantitatea de impuritãti si natura acestora, forma si mãrimea semintelor, starea

suprafetei acerstora, grosimea învelisului.

Determinarea masei hectolitrice se face prin cântarirea canitatii de seminte

care umple un vas cilindric cu volumul de 1 litru.

Pentru rapita , masa hectolitrica are valorea de 64-68 kg/hl.

Aparatura

Balanta hectolitrica

Trusa de greutati

In figura 1 este prezentata balanta hectolitrica si partile componente.

Figura 1. Balanta hectolitrica

(1) platan;

(2) cilindru cu baza perforata prevazut cu o bratara de agatat;

(3) cilindru a carei parte inferioara se poate îmbina cu partea superioara a

cilindului (2);

(4) cilindru prevazut la baza cu o clapeta de deschidere necesar pentru luarea

probei si scurgerea cerealelor în cilindrul (3);

54

(5) greutate în forma de disc care se aseaza în partea superioara a cilindrului (2)

deasupra cutitului (6);

(6) cutit de forma speciala care se intercaleaza între cilindrii (3) si (2) prin

sectiunea facuta la capatul superior al cilindrului (2)

(7) lacas special pentru fixarea cilindrului (2).

Modul de lucru

a) Pregatirea probei

Proba de laborator se omogenizeaza si se pregateste pentru determinarea

masei hectolitrice eliminându-se corpurile straine mari, care stânjenesc efectuarea

analizei: tulplini de plante, bulgari de pamânt etc

b) Determinarea masei hectolitrice

Se asigura orizontalitatea cutiei pe care este montata balanta. Se fixeaza

cilindrul (2) în lacasul (7). Se introduce cutitul (6) prin sectiunea cilindrului (2) ,

iar peste cutit se aseaza greutatea în forma de disc (5).

Se umple cilindrul (4) cu proba de analizat bine omogenizata si se îmbina cu

cilindrul (3). Se deschide clapeta si se lasa semintele sa curga liber în cilindrul (3) .

Dupa golirea cilindrului (4) si umplerea (3) se trage repede cutitul (6). Greutatea

(5) cade în cilindrul (2) si antreneaza cerealele din cilindrul (3). Greutatea metalica

(5) de forma unui disc, are rolul de a antrena în cadere aerul care , daca nu ar fi

eliminat din cilindrul (2) ar influenta modul de aranjare al semintelor . Aerul

antrenat se va elimina prin orificiul de la partea inferioara a cilindrului (3).

c) Calculul si exprimarea rezultatelor

Se calculeaza masa hectolitrica corespunzatoare greutatilor de pe platanul

(1) si se face media aritmetica a celor doua determinari, daca diferenta dintre ele nu

depaseste 0,5 kg/hl.

- Rezultatul se exprima în kg, cu o singura zecimala.

3.4. Determinarea umiditatii semintelor oleaginoase

55

Determinarea umiditatii se efectueza cât mai curând dupa luarea probei , nu

mai târziu de 16 ore deoarece umiditatea se poate schimba datorita respiratiei

semintelor.

Principiul metodei

Semintele de analizat se usuca în etuva , în curent de aer , la presiune

atmosferica .

Aparatura necesara

- Etuva electrica termoreglabila

- Balanta analitica

- Exicator prevazut cu placa de portelan si substanta deshidratanta eficace , de

exemplu clorura de calciu, silicagel.

Mod de lucru

Semintele se usuca întregi, nemaruntite.

Din proba de laborator se iau doua probe de câte circa 5 g si se raspândesc în

strat uniform, în doua fiole de cântarire, tarate si pastrate în exicator. Apoi se

cântaresc fiolele încarcate. Toate cântaririle se fac cu precizie de 0,01 g. În caz de

litigiu, cântaririle se fac la balanta analitica, cu precizie de 0,001 g.

Fiolele încarcate cu proba se introduc descoperite , împreuna cu capacele

lor , în etuva încalzita în prealabil la temperatura de 130 ºC si se lasa timp de 1 ora.

Durata de timp se socoteste din momentul în care, dupa închiderea etuvei,

temperatura a revenit la 130 ºC.

Dupa terminarea uscarii, fiolele se acopera repede cu capacele lor , se scot

din etuva si se introduc pentru racire în exicator.

Dupa racire ( circa o ora pentru fiolele de sticla si 30 minute pentru cele de

metal, dar nu mai mult de 2 ore), fiolele se cântaresc cu o precizie de 0,01 g.

Calculul si exprimarea rezultatelor

Umiditatea se calculeaza cu formula:

56

U=[(m1 – m2)/m]*100

m1 - masa fiolei cu proba , înainte de uscare;

m2 - masa fiolei cu proba , dupa uscare;

m – masa probei înainte de uscare.

3.5. Determinarea continutului de ulei prin extractie cu solvent

Metoda de determinare a continutului de ulei prin extractie cu solvent se

poate aplica la determinarea continutului de ulei din semintele , din brochenul si

din srotul rezultat la presarea respectiv extractia cu solventi a semintelor . Prin ulei

se întelege totalitatea substantelor extractibile cu solventi.

Aparatura

- Aparat de extractie Soxhlet, compus din balon cu fund palt cu slif cu capacitatea

de 200 …250 cm3 , extractor si refrigerent.

- Cartus de extractie sau hârtie de filtru calitativa;

- Etuva electrica;

- Baie de apa;

- Mojar de portelan.

Reactivi si materiale

- Eter de petrol cu limite de distilare 30…60°C sau eter etilic , în cazul

semintelor de ricin

- Nisip spalat cu HCl si calcinat, cu granulatie de 0,5…1 mm

Mod de lucru

Se cântaresc 5…10 g de material oleaginos cu precizie de 0,01 g , se trec

cantitativ într-un mojar de portelan, se introduc circa 5 g de nisip si se

omogenizeaza bine. Materialul mojarat se trece de asemenea cantitativ cu o spatula

57

, într-un cartus de extractie sau se împacheteaza într-o rondela de hârtie de filtru de

150 cm diametru.

Se astupa cartusul cu un tampon de vata curata care se introduce la capatul

superior al pachetului.

Balonul, în prealabil uscat la etuva pâna la masa constanta, se conecteaza la

extractorul aparatului si se toarna solvent în extractor pâna când se produce

sifonarea.

Se lasa sa se sifoneze complet si se mai adauga înca 50 cm3 de solvent. Se

asambleaza întreaga instalatie si se plaseaza pe o baie de apa. Temperatura baii se

regleaza astfel încât sa se produca 8…10 sifonari pe ora.

Extractia se face în doua etape: dupa prima etapa , cartusul se scoate si se

lasa la aer timp de circa o ora pentru eliminarea solventului. Apoi, materialul din

cartus se trece în mojar si se mojareaza pentru desfacerea eventualelor formate.

Materialul mojarat se trece din nou cantitativ în acelasi cartus de extractie care se

astupa cu vata. Cartusul se introduce înapoi în extractorul aparatului pentru a doua

extractie.

Timpul minim de extractie pentru fiecare etapa depinde de materialul care se

analizeaza. Dupa trecerea timpului total de extractie se îndeparteaza cartusul si se

colecteza solventul evaporat în extractorul aparatului.

Miscela trebuie sa fie limpede si fara impuritati. Balonul cu miscela se

supune evaporarii solventului pe baia de apa. Balonul se tine în pozitie înclinata pe

baia de apa, circa 15 minute pâna când pe gâtul balonului nu mai apar picaturi de

solvent.

Apoi, balonul cu ulei se usuca la etuva la 105 ºC timp de 30 minute, se

raceste ora la exicator si se cântareste. Se repeta operatiile de uscare si cântarire

pâna la masa constanta.

Continutul de ulei a probei exprimat în procente se calculeaza astfel:

58

%ulei=[(m2 –m1)/m3]*100

in care:

% ulei – este continutul de ulei al materialului oleaginos la umiditatea la care s-a

facut cântarirea probi ;

m1 - masa balonului gol , în g;

m2 - masa balonului cu ulei extras în g;

m3 - masa probei supusa analizei.

3.6. Determinarea sarurilor minerale din uleiuri

Introducere

Metoda consta în arderea unei cantitati cunoscute de ulei si apoi calcinarea

cenusii pâna când substantele organice sunt transformate în dioxid de carbon si

apa, iar sarurile minerale sunt cântarite.

Reactivi si sticlarie

Capsula de portelan;

Hârtie de filtru cantitativa;

Bec de gaz;

Cuptor de calcinare.

Modul de lucru

Pentru determinarea cenusii, se pregateste o capsula de portelan aducându-se

la masa constanta prin calcinarea la 600 ºC timp de 1 ora. Apoi capsula se raceste

întrun exicator si se cântareste.

Într-o capsula de portelan sau cuart se cântareste cu precizie de 0,01 g, o

cantitate de 25-100 g de ulei nefiltrat , omogenizat în prealabil. Dintr-un disc de

hârtie de filtru cantitativa se formeaza un con care se aseaza cu vârful în sus în

59

capsula cu proba de ulei de analizat. Prin rularea hârtiei sau prin taierea bazei

conului, înaltimea acestuia este astfel potrivita încât sa depaseasca suprafata

uleiului cu 5…10 cm. Dupa ce uleiul s-a ridicat prin capilaritate pâna în vârful

conului, se da foc acestuia, iar capsula se lasa în nisa, într-un loc ferit de curenti de

aer pâna la completa ardere a uleiului. Apoi capsula se calcineaza mai întâi la un

bec de gaz pâna la albirea reziduului, apoi în cuptor la circa 600 ºC timp de o ora.

Capsula se raceste în exicator si se cântareste cu precizie de 0,0002 g.

%cenusa= [(m2-m1)/m]*100

În care:

m1 – masa capsulei goale , în grame;

m2 – masa capsulei cu reziduu calcinat, în g;

m – masa probei de analizat, în g.

3.7. Determinarea sapunului dizolvat din uleiuri

Introducere

Sapunul dizolvat în uleiuri se formeaza în decursul procesului de rafinare la

operatia de neutralizare fiind îndepartat în mare masura prin centrifugare. Se mai

poate forma sapun de calciu la operatia de spalare în cazul utilizarii unei ape cu

duritate ridicata.

Sapunul dizolvat în uleiurile fluide sau în cele solidificate prin hidrogenare

se determina prin titrare cu acid clorhidric într-un sistem eterogen format din

uleiacetona –apa.

Reactivi si sticlarie

-acid clorhidric 0,01 N;

-albastru de brom –fenol, solutie alcoolica 1%;

- fenolftaleina, solutie alcoolica 1%;

60

-acetona p.a cu adaos de 3% apa, neutralizata astfel: la fiecare 100 ml de acetona se

adauga 0,5 ml de albastru de brom-fenol si se titreaza cu acid clorhidric 0,01 N

pâna la coloratie galbena. Se prepara înainte de utilizare.

-pahar Erlenmeyer cu dop rodat;

-baie de apa;

- biureta;

- pipete gradate.

Modul de lucru

Pregatirea probei

Probele de uleiuri lichide la temperatura camerei se omogenizeaza înainte de

prelevarea probei. Probele semi-solide sau solide se topesc pe baie de apa la o

temperatura cu circa 10 ºC peste punctul lor de topire, se omogenizeaza si apoi se

extrage proba.

Dozarea sapunului dizolvat din proba

- Se cântaresc 40 g de proba omogenizata într-un vas Erlenmeyer cu dop rodat în

prealabil bine clatit cu solutie de acetona neutralizata.

- Se adauga 1 ml de apa si se încalzeste proba pe baie de apa agitând paharul.

- Se adauga 50 ml solutie de acetona neutralizata si se încalzeste în continuare pe

baie de apa la 50…60ºC, sub agitare energica.

- Se lasa în repaus pâna la completa separare a celor doua straturi.

- În prezenta sapunului stratul superior de solutie acetonica se coloreaza în

albastru.

- Se titreaza cu acid clorhidric 0,01 N pâna la obtinerea coloratiei galbene initiale a

solutiei de acetona.

- Se repeta succesiv operatiile de încalzire si agitare pâna când coloratia verde nu

mai reapare.

Exprimarea rezultatelor

61

Se calculeaza concentratia procentuala de sapun din proba de ulei exprimata în

oleat de sodiu.

%sapun =(0,3044 * V ) / m

Unde :

V - volumul de acid clorhidric 0,01 N folosit la titrare (ml);

0,003044 – cantitatea de oleat de sodiu corespunzatoare la 1 ml de aici clorhidric

0,01 N.

Observatii

Metoda este recomandata pentru determinarea sapunului dizolvat în uleiurile

vegetale rafinate care contin pâna la 0,05 % sapun dizolvat. În cazul unor

concentratii mai mari de sapun se va reduce în mod corespunzator masa probei

luata în lucru.

Sensibilitatea metodei scade pe masura cresterii aciditatii uleiurilor fiind

satisfacatoare numai peste aciditati mai mici decât 1 %.

3.8. DETERMINAREA ACIDITATII ULEIURILOR

Aciditatea uleiurilor este de doua tipuri: aciditate organica si aciditate

minerala.

Aciditatea organica este datorata prezentei acizilor organici proveniti din

degradarera grasimilor si se exprima în % de acid oleic.

Aciditatea minerala rezulta în urma tratmentelor chimice cu acizi minerali si

se exprima în % acid sulfuric.

Determinarea aciditatii organice

Aciditatea organica a uleiurilor vegetale precum si uleiurilor vegetale solidificate

prin hidrogenare se poate determina prin urmatoarele metode:

−titrare în prezenta de indicatori;

62

−titrare potentiometrica.

Determinarea aciditatii organice prin titrare în prezenta de indicatori

Principiul metodei

Metoda se bazeaza pe extractia acizilor organici din uleiuri într-un amestec

de solventi organici si neutralizarea acestora cu hidroxid de sodiu sau de potasiu.

Reactivi si aparatura

Solvent: amestec de alcool etilic si eter etilic în proportie de 1:2 sau

amestec de alcool etilic si benzen 1:2, neutralizate fata de fenolftaleina.

Hidroxid de sodiu sau de potasiu, solutie apoasa 0,5N sau o,1N în

functie de aciditatea uleiului;

Fenolftaleina, solutie alcoolica 1% sau albastru de alcalii 6B, solutie

alcoolica 0,2%;

Pahare Erlenmeyer;

Biurete;

Etuva;

Pâlnie de filtrare.

Pregatirea probei

Probele de uleiuri lichide la temperatura camerei, omogene si limpezi se

anlizeaza ca atare.

Probele de uleiuri lichide la temperatura camerei, cu ceruri sau gliceride sub

forma de suspensii sau sedimente se încalzesc la 60°C, se omogenizeaza si se

filtreaza prin hârtie de filtru.

Probele solide la temperatura camerei se topesc si se filtreaza printr-o palnie

de filtrare la cald sau într-o etuva încalzita la 60°C.

Mod de lucru

63

Într-un pahar Erlenmeyer se cântaresc 2...50 g din proba de ulei (în functie

de aciditatea uleiului). În cazul uleiurilor închise la culoare se lucreaza cu cantitati

mici de proba (circa 2…4g).

Se adauga 50…150 cm3 de solvent si se agita pâna la dizolvarea completa a

probei. Se adauga 5…6 picaturi de solutie de indicator folosind fenolftaleina

pentru probele deschise la culoare si albastru de alcalii pentru cele intens colorate.

Se titreaza apoi cu solutie de hidroxid de sodiu sau de potasiu pâna la virajul

indicatorului: roz persistent 1 minut în cazul fenolftaleinei, verzui în cazul

albastrului de alcalii.

Rezultatul determinarii se exprima în % acid gras (raportat ca acid oleic) sau

indice de aciditate:

Aciditate=(28,2 *V* N) / m % acid oleic

în care:

V – volumul solutiei de NaOH sau KOH folosit la titrare, în cm3;

N – normalitatea solutiei de NaOH sau KOH;

m – masa probei de ulei analizata, în g;

282 – masa moleculara a acidului oleic, în g.

Indicele de aciditate (IA)= (56.11 *V*N) / M (mg KOH/g)

în care:

V, N, m au aceeasi semnificatie ca în relatia anterioara;

56,11 – cantitatea de KOH, în mg, corespunzatoare la 1 cm3 de solutie

KOH 1N.

64

Diferenta dintre doua probe efectuate în paralel trebuie sa fie de maximum

0,05 mg KOH/g produs, în cazul uleiurilor si grasimilor brute si maximum 0,03

mg KOH/g produs în cazul celor rafinate.

Interpretarea rezultatelor

Pentru a fi dat la consum , uleiul trebuie sa aiba valoarea aciditatatii libere

exprimata în acid oleic de maxim 0,1 % în cazul uleiului rafinat de tip A si de

maxim 0,35% pentru cel de tip B.

Determinarea aciditatii minerale

Principiul metodei

Metoda consta într-o succesiune de doua extractii prin care acizii minerali

sunt extrasi în apa , iar apoi solutia apoasa în care au trecut si o parte din acizii

grasi este supusa unei noi extractii cu eter de petrol pentru îndepartarea acestora.

Reactivi si aparatura

Eter de petrol ;

Hidroxid de potasiu sau de sodiu 0,01 N (solutie apoasa);

Metiloranj;

Pahare Erlenmeyer;

Pâlnii de separare.

Eprubete

Biurete.

Pregatirea probei

Probele de uleiuri lichide la temperatura camerei, omogene si limpezi se

analizeaza ca atare.

Probele de uleiuri lichide la temperatura camerei, cu ceruri sau gliceride sub

forma de suspensii sau sedimente se încalzesc la 60°C, se omogenizeaza si se

filtreaza prin hârtie de filtru.

65

Probele solide la temperatura camerei se topesc si se filtreaza printr-o pâlnie

de filtrare la cald sau într-o etuva încalzita la 60°C.

Probele de ulei care contin apa decantata sau în suspensiese omogenizeaza;

proba care se ia în analiza trebuie sa reprezinte cât mai fidel compozitia probei de

laborator. Pentru raportarea continutului de acizi minerali fata de uleiul lipsit de

apa, se determina separat continutul de apa al probei.

În cazul în care intereseaza continutul de acizi minerali numai în faza grasa ,

proba de analizat se ia din faza grasa, fara amestecarea ei cu faza apoasa decantata.

Mod de lucru

Se introduc în pâlnia de separare circa 50 g de produs de analizat, cântarit

prin diferenta dintr-un pahar Berzelius, la o balanta cu precizie de 0,01 g. Se

adauga în pâlnie 50 mL de apa distilata fierbinte neutralizata fata de metiloranj (cu

NaOH 0,1 N, pâna la culoarea portocaliu) si se extrag acizii minerali din proba de

analizat, evitându-se agitarea prea energica pentru a împiedica formarea

emulsiilor.

Se trece extractul apos decantat într-o a doua pâlnie de separare; se executa

înca doua extractii cu câte 60 de mL de apa distilata fierbinte. Extractel apoase se

colecteaza în a doua pâlnie de separare.

Extractele apoase reunite în cea de-a doua pâlnie se trateaza de 2...3 ori cu

câte 25-30 mL de eter de petrol, pentru extragerea acizilor grasi solubili în apa ,

eventual trecuti din proba de analizat în extractele apoase.

Se trece extractul apos eliberat de acizii grasi în apa , într-un pahar Berzelius

si se titreaza cu solutie de hidroxid de sodiu ( sau de potasiu) în prezenta de

metiloranj, pâna la schimbarea usoara, dar evidenta a culorii , persistenta 15

secunde. Rezultatul se exprima în procente de acid mineral conventional în proba

analizata.

66

% aciditate minerala conventionala =( E*V*n)/(10*m)

În care:

E – echivalentul gram al acidului mineral în care se face exprimarea , pentru acidul

sulfuric, E=49

V– volumul solutiei de hidroxid de sodiu sau de potasiu folosit la titrarea probei;

N – normalitatea solutiei de hidroxid de sodiu sau de potasiu

m – masa de ulei luata pentru determinare, în g

Interpretarea rezultatelor

Pentru a fi dat la consum , uleiul trebuie sa aiba valoarea aciditatatii libere

exprimata în acid oleic de maxim 0,1 % în cazul uleiului rafinat de tip A si de

maxim 0,35% pentru cel de tip B.

3.9. FALSIFICAREA

Falsificarea alimentelor nu este un fenomen recent, fiind o practica

cunoscuta de foarte multa vreme, fapt demonstrat printre altele si de expozitia

organizatat de British Museum in anul 1991, sub genericul “Falsul-arta de a induce

in eroare” in cadrul caruia au fost prezentate manoperele frauduloase din epoca

Babilonului pana in epoca moderna. Primele date fiind consemnate in literatura

antica, greaca si romana.

Falsificarea reprezinta o operatiune frauduloasa care consta in modificarea

raportului intre componentele unui produs, fara sa se efectueze o aditivare cu alte

substante.

Falsificarea produselor alimentare inclusiv a bauturilor are o conotatie mai

larga, reprezentand totalitatea operatiilor ilicite are au ca scop urmatoarele:

67

· substituirea totala sau partiala a uneia sau a mai multor componente ale materiei

prime;

· adaosul de substante naturale sau sintetice care determina modificarea

compozitiei chimice si a insusirilor senzoriale in scopul inlocuirii unor componente

valoroase cu unele mai ieftine si obtinerii unor beneficii materiale;

· adaosul unor substante naturale sau sintetice in vederea mascarii unor defecte sau

conferirii unor proprietati nejustificare a compozitiei materiei prime;

· utilizarea unor ingredienti si aditivi alimetari neadmisi sau in doze mai mari decat

cele recomandate;

· comercializarea unui produs de imitatie (surogat) in locul produsului original.

Autentificarea uleiurilor si grasimilor urmareste mai multe obiective, de la

corectitudinea informarii consumatorilor (prin inscrisurile de pe eticheta, dar si

prin alte mijloace) pana la depistarea practicilor frauduloase.

Compozitia chimica a uleiurilor si grasimilor este complexa (peste 40

compusi diferiti), fiind puternic influentata de o multitudine de factori referitori la

specie/varietate, locul de cultivare/de crestere, conditii climatic, tratamentele

agrotehnice aplicate solului, tehnologia de obtinere.

Aprecierea calitatii si autenticitatii se realizeaza prin analiza senzoriala si

investigare analitica cu metode conventionale sau modern.

Asocierea analizelor senzoriale cu cele analitice, conventionale sau

moderne, creaza premisele efectuarii unei autentificari certe. Valorile obtinute sunt

comparate cu cele ale produselor autentice din banca de date, rezultatele fiind

plauzibile numai in masura in care banca de date este constituita din esantioane

reprezentative, avand in vedere diversitatea mare de tipuri si sortimente de uleiuri

si grasimi.

68

Metodele clasice se pot grupa in doua categorii. Prima se bazeaza pe

determinarea intregului spectru de compusi, ceea ce necesita un mare volum de

munca si o interpretare statistica adecvata.

Cea de a doua abordare presupune analiza compusilor care nu se gasesc sau

apar numai sub forma de urme in produsele originale, dar sunt prezenti in cele

falsificate.

Procedeele moderne se focalizeaza mai ales asupra tehnicilor cromatografice

(HPLC, HRGC, PyMS), iar cele in curs de promovare sunt reprezentate de: IR, FT-

Raman, RMN, SCIR s,a. Astfel, prin spectrocopie de masa s-a reusit autentificarea

uleiului de arahide. Pentru diferentierea uleiului virgin demasline de uleiul obtinut

din resturi de masline, germeni de porumb, floarea soarelui, rapita si nuci s-a

utilizat cu success spectrocopia de fluorescent (TsyF).

Autentificarea originii botanice a uleiurilor

Valoarea uleiurilor si grasimilor vegetale este conditionata in primul rand de

originea materiei prime. Cele mai apreciate sunt uleiurile de masline, de arahide,

de cacao, de palmier s.a., astfel incat recunoasterea lor constituie obiectivul

principal al autentificarii.

Analiza senzoriala si cea instrumentala, prin care se determina profilul unor

compusi, indeosebi a acizilor grasi, a acilglicerolilor si a sterolilostirenelor,

valoarea unor indici fizico-chimici (de refractive, de iod, de saponificare s.a.) si

prezenta unor substante straine, ofera in cele mai multe cazuri informatiile

necesare pentru identificarea apartanentei originii uleiului.

Autentificarea originii geografice

69

Locul de cultivare al plantelor oleaginoase influenteaza compozitia si

calitatea uleiurilor, prin conditiile climatice, caracteristicile solului, agrotehnica

aplicata solului si alti factori (altitudine, latitudine etc.), fara sa evidentieze o

diferenta majora intre uleiurile de acelasi tip.

Uleiurile si grasimile sunt alimente susceptibile de falsificare. Cele mai

frecvente practice frauduloase se refera la:

· Substituirea partiala sau totala a uleiurilor si grasimilor de calitate superioara

(ulei de masline, unt s.a.) cu uleiuri si grasimi mai putin valoroase;

· Substituirea uleiurilor brute (“virgin”), obtinute prin presare rece, cu cele produse

prin extractie la cald si rafinare;

· Inlocuirea gliceridelor din uleiuri si grasimi cu lipide esterificare sau hidrogenate;

· Adaosuri de aditivi neautorizati sau in doze mai mari;

· Folosirea produselor provenite din materii prime mutante sau care au fost supuse

inginerie genetice etc.

Ca si in cazul autentificarii, investigarea falsificarilor se poate realiza cu

metode conventionale sau cu tehnici moderne, acestea din urma fiind mai putin

raspandite pentru determinari curente.

70

CONCLUZII

Uleiurile vegetale au fost primul combustibil, probat la sfirsitul secolului

XIX in motorul cu compresor al lui Rudolf Diesel.

In 1990, in Germania a fost elaborata tehnologia de utilizare a uleuiului

bogat in acid iruc pentru a obtine esterul metilic, care ar putea fi intrebuintat de

motoarele Diesel.

Pentru obtinerea biocombustibilului se foloseste mai des uleiul vegetal de

rapita. Conform standartelor europene, din categoria uleiurilor bogate in acid iruc

fac parte cele de rapita alimentara si rapita salbatica, la care continutul acidului

iruc in ulei constituie 25-30%.

71

Actualmente, pentru obtinerea biocombustibilului se intrebuinteaza uleiul de

rapita pur care se amesteca cu motorina, obtinindu-se biodiesel sau biodiselin.

Avantajele biocombustibilului obtinut din ulei de rapita sint urmatoarele:

producerea resurselor renovabile si folosirea pamintului nearabil, securitatea

ecologica, cel mai mic cost din toate combustibilele alternative cunoscute.

Dezavantajele tin de calitate, mai inferioara, consumul se majoreaza cu 10%,

apare necesitatea de a modifica injectorul motorului; se accelereaza corodarea

metalului si imbatrinirea cauciucului; schimbarea frecventa a uleiului in motor.

BIBLIOGRAFIE

Bulancea M. Gabriela Rapeanu, Metode de determinare a falsificarilor produselor

alimentare, Ed. Fundatiei Universitare “Dunarea de Jos” Galati,2001

Dr.Ing. Iordan Maria,Industrii alimentare extractive,Tehnologia uleiurilor

vegetale,Editura Macarie Targoviste 2002.

Popa Anca Mihaela,Uleiuri vegetale alimentare,Editura Mirton Timisoara 2004.

http//:www.biodisel.org

72

WWW.WIKIPEDIA.RO

73