Спосіб сухої високотемпературної переробки пасічної воскової сировини

Винахід відноситься до сільського господарства і його галузі - бджільництва. Спосіб може бути реалізований при первинній переробці пасічної воскової сировини з метою отримання бджолиного воску. Відомий спосіб видалення воску з стільників, який включає завантаження воскових стільників з медом (вуликових рамок з медом) в замкнену ємність, подачу гарячого повітря з температурою 80-95°C в ємність, нагрів стільників, розплавлення воскових стільників з медом, відокремлення воску і меду від витопок (мерви) з подальшим відокремленням воску від меду за рахунок різної їх щільності при відстоюванні у відстійнику [1]. Що стосується отримання воску цим способом, то при зазначених температурах вихід воску з пасічної сировини (особливо низьких сортів) буде занадто малим, як то відбувається в сонячних воскотопках, про що більш детально буде повідомлено далі. До того ж реалізація способу потребує окремого генератора гарячого повітря та пристрою для його подачі в замкнену ємність, де буде проходити видалення воску. При первинній переробці воскової сировини на пасіці цей спосіб є малопродуктивним і занадто складним для реалізації. Найближчим аналогом до запропонованого способу є спосіб сухої переробки пасічної воскової сировини в замкненому об'ємі, де за допомогою теплової енергії Сонця підтримують робочу температуру 70-95°С [2, cтop.8586]. Це так звана сонячна воскотопка, в якій воскова сировина нагрівається в замкненому об'ємі до вказаних робочих температур, внаслідок чого з цієї сировини виплавляється віск. В сонячній воскотопці можна переробляти тільки суху воскову сировину 1-го сорту з восковитістю 70% і більше [2, cтop.84-85], бо вихід воску з воскової сировини нижчих сортів буде недопустимо малим. В відходах переробки цим способом (витопках) залишається ще не менше 50% воску [3, стор.145]. Окрім того, при зазначених температурах неможлива якісна дезинфекція отриманого воску і воскових витопок від збудників бджолиних хвороб, бо це можливо тільки за температур не нижче 120°С [3, cтop.101]. Відомо, що всі процеси отримання воску з пасічної воскової сировини представляють собою фільтрацію воскової сировини (в сонячній та других воскотопках - без тиску, а при його пресуванні - з тиском). При сухій переробці в сонячній воскотопці за температур 70 і 95°С швидкість фільтрації воску становить 90 і 35 хвилин відповідно [3, cтop.80]. Це призводить до того, що переробка пасічної воскової сировини в сонячній воскотопці буде проходити дуже повільно і при необхідності переробки великих об'ємів сировини час її переробки стає дуже великим. Цьому сприяє також і те, що в сонячній воскотопці за один робочий цикл можна переробляти одночасно воскову сировину не більше чим з 1-2-х вуликових рамок. Суттєвим недоліком цього способу переробки воскової сировини є його залежність від величини теплової (променевої) енергії Сонця, яка в свою чергу залежить від зовнішніх чинників - пори року, часу доби та погодних умов, бо переробляти воскову сировину цим способом можливо тільки влітку вдень при безхмарній бездощовій погоді за температур навколишнього середовища не менше 250С. Ефективність реалізації зазначеного способу переробки залежить також від географічної широти (висоти Сонця над горизонтом) - на півдні ефективність способу найбільша, а на півночі - найменша. Технічною задачею винаходу було створення способу сухої переробки пасічної воскової сировини, який дозволяв би переробляти воскову сировину всіх сортів та отримати максимально можливий вихід якісного воску при мінімальному часі переробки сировини і незалежності процесу переробки від зазначених вище зовнішніх чинників. Поставленої задачі досягнуто тим, що в відомому способі сухої переробки пасічної воскової сировини в замкненому об'ємі, де за допомогою теплової енергії Сонця підгримують робочу температуру 70-95°С, у відповідності до винаходу в замкненому об'ємі за допомогою полум'я газової чи іншої плити, багаття або нагріву з використанням електричної енергії підтримують робочу температуру 140-150°С. Теоретичне обґрунтування запропонованого способу базується на наступних чинниках: 1. Бджолиний віск розплавлюється при температурі 62-65°С, а при температурі вище 300°С починає кипіти (розкладатися). В інтервалі вищеназваних температур розплавлений віск зберігає свої фізичні та хімічні властивості [3, стор.100]. 2. При нагріванні воску до температур 140-150°С він в повній мірі звільняється від емульгованої води, що підвищує його якість (коефіцієнт твердості) [3, cтop.101]. 3. При нагріванні воску до робочих температур 140-150°С в значній мірі зменшується в'язкість воску і він легше видаляється з воскової сировини, що дозволяє проводити переробку воскової сировини всіх трьох сортів, а також сприяє більшому виходу воску та швидкому осадженню сторонніх домішок при його відстоюванні від чого віск стає чистішим [3, cтop.79-80, 101]. Пояснення. У відповідності до класифікації [2, cтop.83-84], сушняк, як головна складова воскової сировини, розділяється натри сорти: перший сорт - сушняк з восковитістю більше 70%, другий сорт - восковитість 55-70%; третій сорт - восковитість 40-55%. 4. Швидкість фільтрації розплавленого воску при його витоплюванні з воскової сировини обернено пропорційна робочій температурі. Так, при температурах 140-150°С швидкість фільтрації воску становить 10 хвилин, в той час як при переробці в сонячній воскотопці за температур 70-95°С вона лежить в межах 90-35 хвилин [3, cтop.80]. Це призводить до того, що час переробки воскової сировини при запропонованому способі зменшується по відношенню до переробки на сонячній воскотопці. Запропонований діапазон робочих температур 140-150°С був вибраний виходячи з наступного. З однієї сторони, для отримання можливості переробки пасічної воскової сировини всіх трьох сортів, максимального виходу воску при переробці і зменшення чаду переробки треба було б підтримувати якомога більш високу робочу температуру. З другої - деревина вуликових рамок, на яких знаходиться воскова сировина, при її нагріванні до високих температур може зазнати негативних змін своєї структури. Такі деструктивні зміни деревини розпочинаються за температур вище 155°С [4, стор.49]. Тому збільшувати робочу температуру вище цієї межі недоцільно. В такому разі прийнятним діапазоном робочих температур, при якому в найбільшій мірі будуть проявлятися достоїнства способу при відсутності негативних наслідків, можна вважати значення температур від 140 до 150°С. Спосіб сухої високотемпературної переробки пасічної воскової сировини передбачає: 1. Створення пристрою (високотемпературної воскотопки), в якому за допомогою полум'я газової чи другої плити, багаття, або нагріву з використанням електричної енергії підтримується робоча температура 140-150°С. 2. Завантаження воскотопки вуликовими рамками з пасічною восковою сировиною, яка підлягає переробці, без попереднього вирізування воскових стільників з рамок. В залежності від конструкції воскотопки в ній за один робочий цикл одночасно можуть перероблятися до 10 рамок. 3. Виплавку воску при зазначених температурах та отримання високоякісного воску і сухої мерви (витопок), які пройшли знезараження високими температурами. 4. Самовільне звільнення вуликових рамок від воскових стільників, які в процесі виплавки з них воску під дією сили тяжіння втрачають свою монолітну форму, розпадаються на окремі фрагменти і падають вниз на сітку під рамками. 5. Отримання знезаражених вуликових рамок, які після їх вилучення з воскотопки та косметичної чистки можна зразу обладнувати листами вощини та використовувати за призначенням. 6. Отримання сухої знезараженої мерви, яка придатна для довгострокового зберігання без додаткового сушіння. В високотемпературній воскотопці можна переробляти також воскові стільники, що вирізані з рамок, а також побічну воскову сировину (воскові очистки з рамок і стін вуликів, зрізані маточники, забрус та ін.). Суттєвими ознаками запропонованого способу сухої високотемпературної переробки пасічної воскової сировини є: 1. Підвищення робочої температурі сухої переробки воскової сировини до 140-150°С. 2. Отримання вказаних температур в замкненому об'ємі створеного для реалізації зазначеного способу пристрою (високотемпературній воскотопці) за допомогою полум'я газової чи іншої плити, багаття або нагріву з використанням електричної енергії. 3. Збільшення виходу воску при сухій переробці пасічної воскової сировини. 4. Можливість сухої переробки пасічної воскової сировини всіх трьох сортів. 5. Отримання дезінфікованих високими температурами 140-150°С вуликових рамок та мерви. 6. Можливість одночасної переробки до 10 вуликових рамок з пасічною восковою сировиною, що призводить до зменшення часу переробки. 7. Відсутність необхідності попереднього вирізування пасічної воскової сировини (воскових стільників) з вуликових рамок, що призводить до зменшення трудомісткості переробки. Спосіб надає додаткові можливості використання високотемпературної воскотопки для дезинфекції пасічного реманенту та одягу високими температурами. Для перевірки можливості реалізації запропонованого способу нами була створена і випробувана високотемпературна воскотопка "Меліса” (ВВТ-1П) на 6 вуликових рамок і в 2002-2003 роках проведено більше 80-ти циклів переробки пасічної воскової сировини всіх трьох сортів. Узагальнені результати цієї роботи наведені в табл.1. Таблиця 1 Сорт воскосировини Перший Другий Третій Спосіб переробки соняч. воскот. спосіб соняч. воскот. спосіб соняч. воскот. спосіб вихід воску, % 60-80 70-100 40-70 20-40 Результати переробки тривалість переробки, хвилин одного циклу однієї рамки 60-90 (2 рам.) 37,5 30-45 (6 рам.) 6,2 Переробка неможлива 40-60 (6 рам.) 8,3 Переробка неможлива 50-70 (6 рам.) 10,0 Примітки: 1. Вихід воску розраховували в процентах як відношення ваги виплавленого воску до загальної ваги воскоснровини на момент її переробки. 2. Під часом переробки одного циклу ми розуміли повний час переробки однієї закладки вказаної в таблиці кількості (N) вуликових рамок. 3. Під часом переробки одної рамки ми розуміли усереднене значення одного циклу переробки, поділене нa N. 4. Дані по сонячній воскотопці отримали по результатам нашого експерименту в червні 2003 року. Після експериментальних переробок воскової сировини ми одержали суху знезаражену мерву, придатну для довгострокового зберігання без додаткового сушіння, а також знезаражені високими температурами вуликові рамки. Велика зручність при роботі з воскотопкою полягає в тому, що відсутня необхідність попередньої вирізки воскових стільників з рамок, а рамки після виплавки воску потребують мінімальних затрат часу для подальшого їх використання, що зменшує трудомісткість по відношенню до традиційних способів переробки. Практичне застосування воскотопки "Меліса" цілком підтвердило можливість реалізації запропонованого способу сухої високотемпературної переробки пасічної воскової сировини та отримання очікуваних позитивних результатів. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР №829070 від 15.05.81p., A01К59/06, автори AM. Пантелеев, E.І. Некрасова. 2. Чудаков В.Г. Технология продуктов пчеловодства. М.: Колос, 1979. -160с. 3. Темнов Β.Α Технология продуктов пчеловодства. М.: Колос, 1967. -192с. 4. Машенков Ο.Η. Восковая защита // Пчеловодство. - 2003. №2.