PROIECT VALORIFICAREA SUBPRODUSELOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA

TEMA: VALORIFICAREA CERII DE ALBINE

CUPRINS

1. CEARA DE ALBINE..................................................................................................31.1. PREGATIREA MATERIEI PRIME SI EXTRACTIA CERII DE ALBINE..........41.2. CLASIFICARE CERII EXTRASE..........................................................................5

1.2.1. Ceara de stupina.................................................................................................51.2.2. Ceara de bostina.................................................................................................51.2.3. Ceara extrasa cu ajutorul solventilor.................................................................5

1.3. CONDITIONAREA CERII EXTRASE...................................................................51.3.1. Rafinarea (limpezirea) cerii...............................................................................61.3.2. Omogenizarea cerii............................................................................................61.3.3. Corectarea culorii...............................................................................................61.3.4. Pastrarea si livrarea cerii....................................................................................6

1.4. PROPRIETATI ORGANOLEPTICE SI FIZICO-CHIMICE ALE CERII..............71.4.1. Culoarea cerii.....................................................................................................71.4.2. Structura.............................................................................................................71.4.3. Mirosul cerii.......................................................................................................71.4.4. Gustul cerii.........................................................................................................71.4.5. Puritatea cerii.....................................................................................................71.4.6. Consistenta.........................................................................................................71.4.7. Punctul de topire................................................................................................81.4.8. Punctul de solidificare.......................................................................................81.4.9. Densitatea cerii..................................................................................................81.4.10. Solubilitatea cerii.............................................................................................81.4.11. Plasticitatea cerii..............................................................................................81.4.12. Elasticitatea cerii..............................................................................................81.4.13. Coeficientul de duritate....................................................................................81.4.14. Compozitia chimica a cerii..............................................................................8

1.5. UTILIZAREA CEREI DE ALBINE IN DIFERITE DOMENII..............................92. BIBLIOGRAFIE............................................................................................................11

2

1. CEARA DE ALBINE

Ceara de albine reprezinta un produs al metabolismului lucratoarelor, fiind secretata de glandele cerifiere ale acestora. Ceara secretata

este folosita in cuib la cladirea fagurilor sau pt capacirea mierii si puietului.Secretiile cerii reprezinta rezultatul unei functii fiziologice normale, caracteristica in

special albinelor tinere, fiind influentata favorabil de consumul abundent de nectar si polen. O serie de cercetatori au aratat ca la albinele care s-au hranit cu polen insuficient sau care nu au primit polen in primele zile de viata, glandele cerifiere se dezvolta foarte incet, secretia este minima sau lipseste.

Activitatea celulelor secretoare de ceara incepe de la varsta de 3 zile, cand albinele tinere incep capacirea celulelor pentru ca dupa ziua a 7-a albinele sa-si intensifice secretia si sa treaca la constructia fagurilor. Mai tarziu, odata cu trecerea albinelor la activitatea de culegere, glandele cerifere sufera o involutie, scazand la 3 microni.

Exista insa situatii cand albinele in varsta prezinta inca glandele cerifere dezvoltate pentru ca atunci cand necesitatiile familiei cer acest lucru, acestea isi pot reactiva secretia prin folosirea lipidelor si proteinelor depozitate in corpul adipos.

3

1.1. PREGATIREA MATERIEI PRIME SI EXTRACTIA CERII DE ALBINE

Ceara ca produs apicol provine din colectarea acesteia de catre apicultor de stupi, cea mai mare parte in urma reformarilor fagurilor vechi, apoi ceara obtinuta din ramele claditoare, capacelele de ceara de la extractia mierii, crescaturile de ceara, recuperarea deseurilor cazute pe fundul stupului sau depunerile de pe peretii stupului.

In urma procesului de prelucrare rezulta ceara de albine, care in cea mai mare parte (80%) se reintoarce in circuitul apicol sub forma fagurilor artificiali, restul utilizindu-se in industriile farmaceutice, cosmetica, alimentara, chimica, optica, metalurgica, textila.

Fagurii supusi procesului de reformare, destinati topirii sunt faguri inchisi la culoare care nu mai prezinta transparenta, faguri necorespunzatori, chiar daca nu sunt vechi, cu multe celule de trantori, faguri deformati in urma procesului de extractie a mierii, fagurii atacati de daunatori, cei care contin pastura mucegaita.

Topirea propolisului odata cu ceara influenteaza negativ calitatea cerii, obtinandu-se faguri artificiali necorespunzatori: moi, nerezistenti, lipiciosi care se deformeaza in stup.

Ceara obtinuta in stupina pana in momentul extractiei este depozitata in vase la care nu trebuie sa existe posibilitatea patrunderii moliei cerii.

Topirea cerii se face prin incalzire in apa la o temperatura care nu trebuie sa depasasca 90 ºC. O temperatura mai mare afecteaza culoarea si aroma cerii fara sa influenteze reducerea vascozitatii si deci o scurgere mai buna a cerii din bostina. Racira cerii trebuie sa se faca foarte lent, de aceea este necesar ca aparatura folosita la topire si vasele respective sa aiba o conductibilitate termica cat mai redusa. Vasul se izoleaza cu materiale termoizolante pentru ca particolele aflate in suspensie in ceara topita sa sedimenteze.

Apa folosita la topirea cerii trebuie sa fie lipsita de duritate. Apa dura contine cantitati insemnate de substante minerale in special de calciu si magneziu care produc emulsionarea partiala a cerii si in plus da cerii o culoare bruna. Defectul consta in formarea unui strat poros de culoare cenusie la partea inferioara a calupului de ceara format din emulsiile stabile ceara-apa, care retine o parte din impuritatiile cerii supuse topirii.

Materialele din care sunt confectionate vasele pentru incalzire si prelucrarea cerii: fierul, cuprul si zincul modifica proprietatiile fizico-chimice ale cerii. Deoarece in compozitia cerii intra acizii grasi liberi in proportie de circa 15%, acestia intra in reactie cu elementele precizate, formand compusi care modifica culoarea si favorizeaza pierderile prin saponificare, mai ales la vasele din fonta sau cupru.Vasele din cupru dau cerii o culoare verde, zincul culoarea bruna murdara, iar fierul culoarea bruna, asemanatoare ruginei.

Cele mai adecvate vase sunt din lemn, ceramica,vase emailate, otel inoxidabil si de aluminiu si in cea mai mica masura vasele cositorite.

4

1.2. CLASIFICARE CERII EXTRASE

Ceara extrasa se clasifica in functie de materia prima si tehnologia utilizata in ceara de stupina, ceara de bostina si ceara extrasa cu ajutorul solventilor.

1.2.1. Ceara de stupina Cuprinde ceara provenita din fagurii reformati, capacelele de ceara obtinute la extractia

mierii, crescaturile de ceara, fagurasii ramelor claditoare. Din aceasta ceara se realizeaza fagurii artificiali care reintra in circuitul apicol.

1.2.2. Ceara de bostinaIn urma extractiei cerii de stupina raman niste reziduuri care contin inca cantitati

apreciabile de ceara, uneori in jur de 40%. Aceste reziduuri sunt cunoscute sub denumirea de bostina sau tescovina de ceara. Pentru recuperarea cerii continuta in bostina aceasta este supusa unei noi extractii prin presare la cald cu ajutorul unor prese hidraulice sau prin procedee industriale care folosesc solventi (benzina usoara, benzen, acetona etc), ajungandu-se ca in bostina continutul de ceara sa se reduca pana la 3-4%.

1.2.3. Ceara extrasa cu ajutorul solventilorTehnologia de extractie a cerii din bostina cu ajutorul solventiilor se realizeaza cu ajutorul

unei instalatii speciale, utilizand ca agent de extractie benzina ale carei limite de distilare sa fie cuprinse intre 65-80 ºC. Procesul tehnologic cuprinde urmatoarele faze de lucru:

Faza de extractie prin care bostina este saracita in ceara prin dizolvarea in benzina la 35-40 ºC cu ajutorul unui preincalzitor obtinandu-se miscela (amestec de ceara cu benzina) de culoare galbena;

Faza de distilare care urmareste separarea cerii de benzina.Faza de dezbenzinare a cerii urmareste eliminarea urmelor de benzina din ceara prin

barbotarea unui jet de vapori de apa in masa cerii topite;Faza de dezbenzinare a bostinei este asemanatoare fazei anterioare; avand scop de

recuperare a benzinei ramase in bostina.

1.3. CONDITIONAREA CERII EXTRASE

Ceara de albine obtinuta prin procedeele mentionate contine in masa ei, mai ales la partea inferioara a calupurilor o cantitate, mai mare sau mai mica, de impuritati, iar ceara din calup poate avea o culoare inchisa, neomogena, influentand nefavorabil aspectul comercial al acesteia.

5

Pentru indepartarea acestui neajuns, calupurile de ceara se curata la partea inferioare de impuritati urmand a fi supusa in continuare unui proces de conditionare. Limpezirea si spalarea se face prin topirea repetata a calupurilor in apa dedurizata la o temperatura de cel mult 90 ºC. In final, ceara este turnata si lasata sa intareasca in forme sau tipare diferite.

Ceara astefel obtinuta poate fi clasata in trei clase de calitate: calitatea superioara,calitatea I si calitatea a II-a.

Tinand seama ca ceara de albine este folosita in continuare in diferite scopuri, ea poate fi supusa mai departe unor procedee de purificare si de albire care se executa in interprinderi specializate sub control rigurios.

1.3.1. Rafinarea (limpezirea) ceriiSe poate face cu mijloace gospodaresti sau pe cale industriala.Pe cale gospodareasca,

rafinarea se face prin topiri repetate ale cerii in apa normala sau dedurizata, la temperatura de maxim 90 ºC. Dupa fiecare topire, ceara se raceste lent, in 1-5 zile, formandu-se in cele din urma un bloc de ceara; partea inferioara a blocului de ceara se inlatura, deoarece contine impuritati care depreciaza calitatea cerii. Rafinarea industriala a cerii se efectueaza cu ajutorul unor filtre centrifugale de carbune.

In functie de destinatia folosirii cerii, culoarea acesteia trebuie sa fie galbena, sau chiar mai mult, pigmentii sa fie eliminati in totalitate mai ales cand este folosita in cosmetica si farmacie. Obtinerea cerii albe se realizeaza prin expunerea cerii la soare, rafinarea cu pamanturi decolorante si pe carbuni activati(ca metode fizice) si tratarea cu bioxid de sulf (metoda chimica)

1.3.2. Omogenizarea cerii. Consta in amestecul diferitelor loturi de ceara de aceeasi calitate, dar de provenienta diferita si care se topesc impreuna.

1.3.3. Corectarea culorii. Se realizeaza cu bicarbonat de sodiu, anhidrida sulfurica, perhidrol si acid sulfuric. Aceste substante, introduse in ceara topita la temperatura de 80 ºC, o decoloreaza pana la nunanta de galben-deschis sau alb.

1.3.4. Pastrarea si livrarea cerii. Se face in incaperi uscate, curate, fara mirosuri straine. Dupa proprietarile organoleptice, ceara de albine conditionata se livreaza in patru clase de calitate, astfel:

Calitatea superioara: cuprinde ceara de culoare alba care provine din topirea fagurilor ramelor claditoare in care nu s-a crescut puiet.

Calitatea I: ceara de culoare galbena care provine din topirea fagurilor proaspeti si a capacelelor acestora in care s-a crescut puiet.

Calitatea a II-a: ceara are culoarea galbena, bruna-deschis, cenusie-deschis, fara luciu, usor lipicioasa si care provine din topirea faguriolor vechi.

Calitatea a III-a: ceara este neuniform colorata, de la galbena-portocalie pana la bruna-inchis si provine din bostina prin presare sau solvatare.

6

1.4. PROPRIETATI ORGANOLEPTICE SI FIZICO-CHIMICE ALE CERII OBTINUTE IN STUPINA

1.4.1. Culoarea cerii Culoarea cerii este in strinsa dependenta de natura hranei albinelor, gradul de prospetime al

fagurilor, metoda de extractie, cat si de prezenta si cantitatea de substante colorante din polen.In functie de acesti factori, culoarea poate fi diferita: de la alba-uniform in toata masa, in cazul fagurilor proaspeti, pana la galbena spre bruna-inchis la fagurii vechi sau la ceara obtinuta din reziduuri de faguri presati la cald sau prin extractia acestora cu solventi.

1.4.2. StructuraStructura se apreciaza in spartura. Ceara de albina prezinta o structura microcristalina, cu

granulatie mai mult sau mai putin fina. Ceara fiind o substanta complexa din punct de vedere chimic, ea cristalizeaza in agregate de forme neregulate. Daca in ceara solidificata moleculele sunt repartizate intr-o anumita ordine, in ceara lichida se afla intr-o pozitie dezordonata sub actiunea miscarii termice.

1.4.3. Mirosul cerii Mirosul cerii trebuie sa fie placut,fara nuante straine.La calitatatile superioara si I este specific, placut, asemanator mierii incalzite, in timp ce la

calitatea a II-a ai a III-a mirosul este influentat de procedeul de extractie folosit. Ceara falsificata prezinta in general miros strain.

1.4.4. Gustul cerii. Se apreciaza muscand o bucata de ceara. Ceara curata este aproape lipsita de gust, iar cea cu adausuri are gust strain sau ranced, iar daca se lipeste de dinti contine seu sau rasini.

1.4.5. Puritatea ceriiPuritatea cerii se recunoaste prin aparitia unei pudre asemanatoare unei brume albicioase

cunoscuta sub denumirea de “floare de ceara”.

1.4.6. ConsistentaConsistenta se apreciaza dupa aspectul cerii framantate trase in fire sau presate in foi

subtiri.Ceara pura framantata usor devine plastica, putin lucioasa, nu murdareste degetele, trasa in

foi subtiri este uniforma,fara luciu,iar in fire subtiri nu se alungeste.Potrivita, in ansamblu, ceara apare ca un corp tare (solid), cu structura granuloasa. La

temperatura de 20 ºC consistenta acesteia devine plastica, fara luciu pronuntat, putin lucioasa, iar la taiere se rupe neregulat.

7

1.4.7. Punctul de topire. Ceara ‘in solzisori’ se topeste la 72ºC, ceara rezultata din

faguri se topeste la 62-65ºC, iar ceara extrasa cu solventi se topeste la 67- 71ºC.

1.4.8. Punctul de solidificare este cumprins intre 60,5-64ºC.

1.4.9. Densitatea cerii. La temperature de 20ºC, acest indicator oscileaza intre 0,956- 0,969.

1.4.10. Solubilitatea cerii. Ceara de albine este solubila in eter, cloroform,tetraclorura de carbon, benzene, grasimi, benzini. Este putin solubila in alcool la rece si partial solubila in alcool fierbinte cand acizii liberi trec in solutie, iar esterii sunt retinuti. La temperatura obisnuita este insolubila in apa.

1.4.11. Plasticitatea cerii reeprezinta proprietatea acesteia de a-si pastra forma data.

1.4.12. Elasticitatea cerii Elasticitatea cerii se exprima prin capacitatea acesteia de a reveni la forma initiala, dupa

incetarea actiunii fortelor care-i provoaca deformarea.

1.4.13. Coeficientul de duritate este cumprins intre 8 si 13 la temperatura de 20 ºC.

1.4.14. Compozitia chimica a cerii

Din punct de vedere chimic, ceara reprezinta un amestec de diferite substante, in functie de provenienta acesteia. Substantele continute de ceara sunt reprezentate in mare parte de esteri(70,4-74,7%), de acizi grasi liberi(13,5-15%) si hidrocarburi saturate(12,5-15,5%).In afara de aceste substante, in ceara sa mai gasesc: pigmenti, saruri minerale, substante aromatizante etc.

Din punct de vedere chimic, ceara se aseamana cu grasimile animale si vegetale, toate fiind compusi ai unor alcooli cu acizi organici. Deosebirea dintre acestea consta in ceea ca grasimile animale si vegetale sunt esteri ai glicerinei, iar ceara este esterul unor acizi monovalenti.

8

1.5. UTILIZAREA CEREI DE ALBINE IN DIFERITE DOMENII

Ceara de albine, in cea mai mare parte, se reintoarce in circuitul apicol sub forma fagurilor artificiali.

Fagurii artificiali se prezinta sub forma unor foi de ceara pe care sunt imprimate fundurile celulelor hexagonale ale fagurilor.

Fagurii artificiali se pot prezenta sub mai multe forme:- fagurii artificiali de magazine si sectiune care sunt mai subtiri si de culoare mai

deschisa- faguri artificiali de cuib, destinati pentru cerestera puietului- faguri artificiali armati folositi atat pentru cresterea puietului cat si pentru recolta.Ca mod de prezentare, fagurii artificiali sunt sub forma de placa sau sub forma de suluri.Ei trebuie sa fie translucizi, cu grosime uniforma, celule nedeformate, culoarea de la alb la

cenusiu deschis.Sunt cunoscute doua procedee de confectionare a fagurilor artificiali.Cel mai vechi procedeu consta in turnarea cerii topite si sleirea acesteia intre doua

suprafete pe care sunt gravate fundurile celulelor. Si in momentul de fata acest procedeu se foloseste in conditiile producerii fagurilor in conditii gospodaresti sau industriale. Procedeul nu este recomandat daca nu se asigura sterilizarea cerii la temperatura de 120ºC. Fagurii produsi prin acest procedeu sunt mai grosi si mai putin rezistenti la rupere.

Un alt procedeu este prin laminare care cuprinde doua faze. In prima faza se realizeaza benzile netede cu presa laminar, iar in faza a doua se executa imprimarea celulelor cu ajutorul unor valturi gravate cu formele fundurilor celulelor.

ALTE DOMENII DE FOLOSIRE A CERII DE ALBINE

Proprietatile deosebite ale cerii face ca ea sa fie utilizata in foarte multe domeni. Folosirea cerii in industria farmaceutica si cosmetica se bazeaza pe proprietatea acesteia de a nu se altera si de a forma cu apa, in anumite conditii, in prezenta unor emulgatori- emulsii.Cu asemenea emulsii sunt fabricate unguentele si cremele folosite in scopuri terapeutice si cosmetice, valorificandu-se insusirile cicatrizante.

Ceara de albine isi gaseste utilitatea in confectionarea unor mulaje pentru confectionarea de proteze sau in artele plastice si in numeroase alte domenii: electronica, electrotehnica, a lacurilor si vopselelor, industria textile, tabacarie, industria hartiei, confectionarea lumanarilor etc.

In acelasi timp, datorita prezentei vitaminei A, ceara este folosita cu succes in tratamentul afectiunilor cutanate si ale membranelor mucoase de la nivelul cavitatii bucale.

9

Administrarea orala a cerii intervine si in tratamentul colitelor spastice iar rasinile pe baza de ceara de albine trateaza eficient tulburarile circulatiei periferice de la nivelul membrelor inferioare. Unguentele pe baza de ceara imbunatatesc calitatea pielii, iar unele retete populare obtinute din ceara si unt se folosesc la tratarea lupusului.In timp, si alte intrebuintari ale cerii de albine incep sa patrunda in piata, cum ar fi utilizarea ei la fabricarea supozitoarelor, a diferitelor emulsii farmaceutice, a mulajelor dentare si chiar a dulciurilor.

10

2. BIBLIOGRAFIE

1. MIRELA ANAMARIA JIMBOREAN; VALORIFICAREA SUBPRODUSELOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARA; 2010; EDITURA ACADEMIC PRES CLUJ-NAPOCA;

2. STEFAN LAZAR; BIOECOLOGIE SI TEHNOLOGIE APICOLA; EDITURA ALFA;

3. PROF. DR. ING. STEFAN LAZAR; ING. DR. COSTEL OCTAVIAN VORNICU; 2007; EDITURA ALFA; APICULTURA;

4. http://ag.udel.edu/extension/horticulture/pdf/ap/ap- 07.pdf

11