crzp.uniag.skcrzp.uniag.sk/.../S/0369F96B5E74489B9207B9550B8E4391.docx · Web viewKoreňová...
Transcript of crzp.uniag.skcrzp.uniag.sk/.../S/0369F96B5E74489B9207B9550B8E4391.docx · Web viewKoreňová...
SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA NITRA
FAKULTA BIOTECHNOLÓGIE A POTRAVINÁRSTVA
2123799
TECHNOLÓGIA PESTOVANIA KAPUSTY REPKOVEJ
PRAVEJ A JEJ ZHODNOTENIE NA VÝROBU BIONAFTY
2011 Elena Szabová, Bc.
SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA NITRA
FAKULTA BIOTECHNOLÓGIE A POTRAVINÁRSTVA
TECHNOLÓGIA PESTOVANIA KAPUSTY REPKOVEJ
PRAVEJ A JEJ ZHODNOTENIE NA VÝROBU BIONAFTY
Diplomová práca
Študijný program: Technológia potravín
Študijný odbor: 4170800 Spracovanie poľnohospodárskych
produktov
Školiace pracovisko: Katedra rastlinnej výroby
Školiteľ: Richard Pospišil prof. Ing., Dr.
Nitra, 2011 Elena Szabová, Bc.
Čestné vyhlásenie
Podpísaná Elena Szabová vyhlasujem, že som záverečnú prácu na tému
„Technológia pestovania kapusty repkovej pravej a jej zhodnotenie na výrobu bionafty“
vypracovala samostatne s použitím uvedenej literatúry.
Som si vedomá zákonných dôsledkov v prípade, ak hore uvedené údaje nie sú
pravdivé.
Nitra, 2011 Elena Szabová
Poďakovanie
Touto cestou vyslovujem poďakovanie pánovi prof. Dr. Ing. Richardovi
Pospišilovi za pomoc, odborné vedenie, cenné rady a pripomienky pri vypracovaní
mojej diplomovej práce.
Abstrakt
Obsahom diplomovej práce je prehľad poznatkov o pestovaní kapusty repkovej
pravej (agroekologické podmienky, zaradenie v osevnom postupe, základná
a predsejbová príprava pôdy, sejba, ošetrenie počas vegetácie a zber).
V metodike je popísaná technológia výroby metylesterov z kapusty repkovej
pravej, ktorá sa zaoberá výrobou bionafty na báze oleja získaného lisovaním semien
kapusty repkovej pravej systémom lisovanie – extrakcia.
Vo výsledkoch sú hodnotené vzorky semien kapusty repkovej pravej na celkové
nečistoty, plesnivé semená, organické a anorganické nečistoty, obsah tuku a vlhkosť pri
dodávateľoch Commil Hungary Kft, Agropartner a Triticum Vráble firmy Enviral a.s.
Leopoldov v dňoch 27.7.2010 a 28.7.2010.
Pri dodávateľovi Triticum Vráble 28.7.2010 bolo zistené zvýšené percento
organických a anorganických nečistôt (0,22%) a 27.7.2010 pri dodávateľovi Commil
Hungary Kft (0,23%).
Požiadavka na obsah tuku bola plnená pri dodávateľovi Agropartner 28.7.2010
(42,1%). V ostatných prípadoch bolo percento tuku nižšie ako 42 %. Požiadavka na
vlhkosť bola splnená pri všetkých sledovaných dodávateľoch (max.8%).
Ďalším hodnoteným ukazovateľom bolo číslo kyslosti v surovom repkovom
oleji pri dodávateľoch Bioplus 26.7.2010, Eurokorp 27.7.2010, Preol 28.7.2010,
Biocomp 29.7.2010 a Omagra 30.7.2010 firmy Meroco a.s. Leopoldov.
Všetci hodnotení dodávatelia splnili požiadavku firmy Meroco a.s. na číslo
kyslosti v surovom repkovom oleji (max. 6mg KOH/g).
Kľúčové slová: kapusta repková pravá, osevný postup, obrábanie pôdy, hnojenie, zber,
metylester, nečistoty, číslo kyslosti, vlhkosť, tuk
Abstract
The thesis subject is the summary of knowledge about the growing technology
of oilseed rape (agricultural-ecological conditions, inclusion in sowing plan, primary
and before seeding soil preparation, seeding, treatment during vegetation and
harvesting).
Production technology of methyl ester from oilseed rape is described in
methodology. It deals with bio diesel production on the basis of oil gained by pressing
of oilseed rape seeds by the way of pressing-extraction.
Samples of oilseed rape seeds from suppliers Commil Hungary Kft,
Agropartner and Triticum Vráble delivered to Enviral PLC Leopoldov on the days
27.7.2010 and 28.7.2010 are judged in the results –for total impurities, mouldy seeds,
organic and inorganic impurities, fat content and humidity.
Increased percentage of organic and inorganic impurities was found in the seeds
from Triticum Vráble 28.7.2010 (0,22 %) and Commil Hungary Kft (0,23%).
Requirement for fat content was fulfilled by the supplier Agropartner 28.7.2010
(42,1%). In other cases the percentage of fat was lower than 42 %. The requirement for
humidity was met by all the monitored suppliers (max. 8%).
Another judged indicator was acidity number in crude rapeseed oil from these
suppliers of Meroco PLC Leopoldov: Bioplus 26.7.2010, Eurokorp 27.7.2010, Preol
28.7.2010, Biocomp 29.7.2010 and Omagra 30.7.2010.
All the monitored suppliers met the requirement of Meroco PLC for acidity
number in crude rapeseed oil (max. 6mg KOH/g).
Key words: oilseed rape, sowing plan, land working, fertilization, harvest, methyl ester,
impurities, acidity number, humidity, fat
Obsah
Obsah
Zoznam skratiek a značiek
Úvod 9
1. Prehľad o súčasnom stave riešenej problematiky 10
1.1. Morfologická a botanická charakteristika kapusty repkovej pravej 10
1.2. Technológia pestovania kapusty repkovej pravej 11
1.2.1 Nároky na pôdu 11
1.2.2 Príprava pôdy 13
1.2.3 Termín výsevu 14
1.3 Zásady výživy a hnojenia kapusty repkovej pravej 15
1.3.1 Dusík 15
1.3.2 Bór 16
1.3.3 Síra 16
1.3.4 Horčík 16
1.3.5 Fosfor 17
1.4 Prezimovanie kapusty repkovej pravej 17
1.5 Škodliví činitelia kapusty repkovej pravej 18
1.6 Regulátory a stimulátory rastu 26
1.7 Zber a pozberová úprava kapusty repkovej pravej 27
1.8 Odrody kapusty repkovej pravej 28
1.9 Ekonomika pestovania kapusty repkovej pravej 29
1.10 Biopalivá 31
2. Cieľ diplomovej práce 34
3. Materiál a metodika 35
3.1 Technológia výroby metylesterov z kapusty repkovej pravej 35
3.1.1 Spracovanie semien kapusty repkovej pravej na bionaftu 36
3.1.2 Úprava vylisovaných olejov 37
3.1.3 Winterizácia a filtrácia 38
3.1.4 Neutralizácia a stripovanie oleja 39
3.2 Výroba metylesteru a glycerínu 39
3.2.1 Transesterifikácia 41
3.2.2 Oddelenie metylesteru a glycerínu 43
3.2.3 Rektifikácia metanolu, čistenie glycerínu 44
3.3 Odber vzoriek semien z dopravného prostriedku 45
3.4 Stanovenie nečistôt v semene kapusty repkovej pravej 48
3.5 Stanovenie vlhkosti semien kapusty repkovej pravej 48
3.6 Stanovenie tukov v semene kapusty repkovej pravej 48
3.7 Stanovenie čísla kyslosti v surových repkových olejoch 49
4 Výsledky a diskusia 51
4.1 Nečistoty v semene kapusty repkovej pravej 52
4.2 Vlhkosť semien kapusty repkovej pravej 55
4.3 Obsah tuku v semene kapusty repkovej pravej 56
4.4 Číslo kyslosti v surovom repkovom oleji 60
5 Návrh na využitie poznatkov 63
6 Závery 65
7 Použitá literatúra 67
Zoznam skratiek a značiek
c koncentrácia
°C stupeň Celzia
CO2 oxid uhličitý
ČK číslo kyslosti
EÚ Európska únia
f faktor
FAEE fatty acid ethyl esters
FAME fatty acid methyl esters
GM geneticky modifikované
h hodina
HTS hmotnosť tisícich semien
KOH hydroxid draselný
M molárna hmotnosť
m2 štvorcový meter
MERO metylester repkového oleja
mg miligram
Mg magnezium
min. minúta
ml mililiter
mm milimeter
n navážka
N2O oxid dusný
NaOH hydroxid sodný
pH kyslosť
PPA pôdohospodárska platobná
agentúra
sp spotreba
SR Slovenská republika
tis. tisíc
ú.l. účinná látka
Úvod
Rastúci tlak na ochranu životného prostredia bol na konci 80 rokov hlavnou
príčinou vývoja a následne i výroby palív na báze biomasy, ako alternatívnej náhrady
palív na báze ropy (Janaun, 2010). Uvedomenie si rozsiahlosti ekologických problémov
spôsobených ťažbou, spracovaním, distribúciou a spotrebou ropných palív, vyvoláva
naliehavú potrebu hľadať nové cesty získavania pohonných hmôt, ktoré by zároveň
znížili ekologickú záťaž prostredia a súčasne by boli obnoviteľné (Podolák et al., 1999).
V súčasnosti je potrebné poľnohospodársku produkciu hodnotiť z pohľadu jej
trvalej udržateľnosti, ako spôsobu pre dopestovanie ekologicky neškodných potravín.
Z tohto dôvodu je nutné v poľnohospodárstve používať technológie minimalizujúce
poškodzovanie životného prostredia, t.j. používať palivá a oleje, ktoré nenarúšajú
kvalitu potravinového reťazca a nevplývajú negatívne na iné zložky prírodného
prostredia a zdravia človeka (Ledňák, Podolák, 2001).
Zdrojom pre výrobu olejnín, potrebných k výrobe biopalív, môže byť
devastovaná alebo kontaminovaná pôda, alebo pôda z ekonomických dôvodov
nevhodná na pestovanie potravín a krmovín. V SR je asi 400 000 ha pôdy
z ekologických a ekonomických dôvodov nevhodnej na produkciu potravín. Pri využití
týchto pôd je predpoklad nahradiť biopalivom až 10% motorovej nafty spotrebovanej
v SR (Podolák et al., 2000).
V podmienkach Slovenska je najvýhodnejšou olejnatou rastlinou pre výrobu
bionafty kapusta pravá repková (Ledňák, Podolák, 2001). Bionafta sa vyrába
transesterifikáciou nenasýtených mastných kyselín rastliny. Najpoužívanejším olejom
na výrobu bionafty je práve repkový olej. Jeho methylester môže byť použitý ako čisté
palivo bez akýchkoľvek prímesí alebo sa pridáva (minimálne 5 %) do bežnej nafty
vyrobenej z ropy (www. nazeleno.cz, 2010).
9
1. Prehľad o súčasnom stave riešenej problematiky 1.1 Morfologická a botanická charakteristika kapusty repkovej
pravej
Kapusta repková pravá patrí do čeľade kapustovitých – Brassicaceae. Je
jednoročná. Má ozimnú aj jarnú formu (Pospišil et. al., 2007).
Koreňová sústava sa na 85 až 90 % rozkladá v ornici, len asi 10 – 15 % siaha do
väčších hĺbok, a to niekedy až do 3 m. Hlavný koreň dospelej rastliny je kolovitý
a vytvára veľké množstvo krátkych bočných korienkov s hustou sieťou, takže koreňová
sústava rastliny tvorí hustú koreňovú sieť. Do zimy je schopná vytvoriť približne
polovicu maximálnej dĺžky koreňa. Nadzemná fytomasa rastie už pri 5 °C a objavuje sa
v dvoch fázach: v jesennej fáze listovej ružice (fáza vegetatívna), druhou fázou je jarná
fáza predlžovacieho rasu (fáza generatívna) (Molnárová, 2007).
Stonka je vzpriamená, na priereze je okrúhla a dorastá do výšky 1,2 – 2,0 m. Na
stonke vyrastá v pazuchách lyrovitých listov 6 – 8 konárov prvého radu, ktoré sa ďalej
rozkonárujú. Rastliny pri hustote okolo 60 jedincov na 1 m2 majú spravidla 300 až 500
kvetov, z ktorých do zberu obvykle zostane 80 až 120 šešulí (Vašák, Sollár, 2000).
Kvet je štvorpočetný s kvetnými lupienkami sýtožltej farby. Repka je z 2/3
samoopelivá, ale cudzoopelenie má pozitívny vplyv na úrodu semien. Súkvetie je
strapcovité. Kvety v súkvetí kvitnú zospodu smerom hore. Jedna rastlina odkvitne asi za
30 – 40 dní, čo spôsobuje nerovnomerné dozrievanie plodov. Do začiatku kvitnutia
repka potrebuje asi 40 dní s priemernými teplotami 7 – 8 °C. Kvitne koncom apríla až
začiatkom mája (Černý et. al., 2007).
Plodom je šešuľa, ktorá býva väčšinou dvojradová a obsahuje drobné semená
čiernej farby, guľovitého tvaru. Medzi dvomi chlopňami šešule je blanitá priehradka.
V jednej šešuli je okolo 15 – 20 semien s hmotnosťou tisícich semien (HTS) 4,5 – 5,0 g.
Vyskytujú sa i štvorradové plody so 40 – 50 semenami, ktoré môžu byť aj žlto sfarbené
(Molnárová, 2007).
10
Obr. 1
Kapusta repková pravá
Zdroj: www.en.wikipedia.org/wiki/Brassica_napus, (2011)
1.2 Technológia pestovania kapusty repkovej pravej
1.2.1 Nároky na pôdu
Repka je na pôdu pomerne nenáročná, nevyhovujú jej len extrémne ľahké alebo
ťažké zamokrené pôdy. Repku olejnú možno pestovať od nížin južného Slovenska až po
podhorské polohy s nadmorskou výškou 700 metrov nad morom. Vyhovujú jej regióny
s ročným priemerom teplôt okolo 8 °C, s ročným úhrnom zrážok 600-800 mm. Pôdna
reakcia by sa mala pohybovať v intervale pH 6,0-6,8. Výkonnejšie pôdne prostredie
nížinných oblastí, s úrodnými, živinami lepšie zásobenými pôdami, eliminuje
nedostatok vlahy a vyššie napadnutie škodcami. Prostredie vyšších oblastí, aj keď s
lepšou vlahovou bilanciou a menším tlakom škodcov, sa vyznačuje nižšou pôdnou
úrodnosťou a nižším príkonom energie. 11
Z analýzy vplyvu jednotlivých pôdnych parametrov na produkčnú schopnosť repky
vyplýva, že na miernych svahoch (do 7°) sa úrodotvorný potenciál oproti rovinám
znižuje o 10,2 % a na stredných svahoch až o 15,6 %. Na pôdach, ktoré sú stredne
erodované je predpoklad zníženia úrod o 17,8 %, na silno erodovaných pôdach o 22,3 %
a veľmi silno erodovaných pôdach až o 30,4 %. So zhoršujúcimi sa klimatickými
pomermi klesá aj produkcia repky. Tak napr. v klimatickom regióne veľmi chladnom,
vlhkom je potenciál úrod repky oproti regiónu veľmi teplému a veľmi suchému nižší až
o 33,0 % (www.podnemapy.sk, 2011).
Obr. 2
Pôdy SR podľa vhodnosti na pestovanie kapusty repkovej pravej
Zdroj: www.podnemapy.sk, (2011)
Tab. 1
Kategórie pôd SR podľa vhodnosti na pestovanie kapusty repkovej pravej
Zdroj: www.podnemapy.sk, (2011)
1 - veľmi vhodné pôdy produkčný potenciál pre repku vyšší ako 2,5 t.ha-1
2 - vhodné pôdy produkčný potenciál pre repku je 2,01–2,50 t.ha-1
3 - málo vhodné pôdy produkčný potenciál pre repku je 1,51–2,00 t.ha-1
4 - nevhodné pôdy produkčný potenciál pre repku je menej ako 1,5 t.ha-1
12
1.2.2 Príprava pôdy
Suché počasie a krátke obdobie zberu predplodiny s následnou orbou pre ozimnú
repku sú dôvodom odporúčania použiť minimalizáciu, t.j. výsev do plytko obrábanej
pôdy alebo sejbu bez orby. Zakladanie porastov ozimnej repky technológiou bez orby
má prednosť v rýchlom a lacnejšom zasiatí veľkej výmery v agrotechnickom termíne.
Avšak pri plytkom spracovaní pôdy sa zvyšuje pravdepodobnosť poškodenia
repky rezíduami niektorých herbicídov použitých v predplodinách, a preto i pri použití
technológií bez orby začína byť plytké obrábanie pôdy nahradzované kyprením po
hĺbky 0,15 – 0,25 m, aby došlo k prevzdušneniu profilu, rýchlejšiemu prieniku zrážok
a aby nebol brzdený rozvoj koreňového systému (Šrojtová, 2002).
Oproti iným plodinám nerozhoduje o kvalite založenia porastu len vlastné
predsejbové spracovanie pôdy a siatie, ale i predchádzajúce agrotechnické postupy,
ktoré súvisia so zberom predplodiny, pozberovými zvyškami a spracovaním pôdy
(Baranyk, et. al., 2007). Ako uvádza Molnárová (2007) najvhodnejšími predplodinami
sú skoré zemiaky, ozimné miešanky najmä v horských podmienkach, jarné miešanky
zberané v júli, rasca, hrach. Prijateľnými predplodinami sú obilniny hlavne pšenica
letná f. ozimná a jačmeň ozimný, prípadne raž siata a tritikale. Problematickými
predplodinami sú jačmeň jarný a nevhodnými sú všetky plodiny, ktoré neumožňujú
výsev kapusty repkovej pravej v agrotechnickom termíne t. j. v auguste.
So základnou prípravou pôdy je potrebné začať aspoň 3 – 4 týždne pred sejbou.
Po ozimných miešankách, strukovinách na zeleno a skoro zberaných obilninách volíme
tradičné spracovanie pôdy. Pozostáva z ošetrenia podmietky a strednej orby. Podmietku
do hĺbky 0,10 m možno vynechať, ak je vzídenie výdrvu predplodiny, či semien burín
nepravdepodobné z dôvodov sucha, prípadne krátkeho časového úseku od orby.
Približne 2 – 3 týždne pred sejbou orieme na hĺbku 0,18 – 0,20 m s urovnaním povrchu
oráčiny ihneď pri orbe alebo bezprostredne do nej. Lôžko pre osivo pripravujeme plytko
klincovými bránami alebo kombinátorom, pričom sa súčasne zapraví herbicíd do pôdy
(Kulík et.al., 2002).
13
1.2.3 Termín výsevu
Úspešné pestovanie jarnej repky je do značnej miery podmienené včasným
zasiatím, ktoré musí prebehnúť počas krátkeho dňa. Pri neskoršom zasiatí vedie
predlžujúci sa deň, a tiež dlhšie osvetlenie rastlín, k ich rýchlemu prechodu do
generatívnej fázy, čím výrazne klesá úrodový potenciál. Optimálny agrotechnický
termín pre výsev repky ozimnej sa pohybuje v rozmedzí druhej dekády septembra
a tretej dekády septembra. Vo výnimočných prípadoch sa môže v teplejších oblastiach
tolerovať výsev asi do 5. októbra (Baranyk, et. al., 2007).
Ako uvádza Šrojtorá (2002) pri výseve repky ozimnej pred agrotechnickým
termínom sa znižuje výsevok v kukuričnej, repárskej a zemiakárskej oblasti o 1 kg za
každý týždeň až do hranice 1 mil. klíčivých semien . ha-1 (4 kg osiva na 1 ha). Osivové
lôžko musí byť spevnené, aby repka čo najrýchlejšie vzišla, mohla využiť pôdnu
kapilaritu a stačila konkurovať burinám. Za väčšieho sucha je účelné pozemok po
zasiatí zavalcovať, čím sa umožní lepšie vzlínanie vody a rovnomerné vzchádzanie
repky.
Pri využití výkonnosti súčasných odrôd je dôležité dodržanie spodnej a hornej
hranice počtu jedincov na jednotku plochy. Poľnohospodárska prax v európskych
štátoch (v rôznych prírodných podmienkach) uplatňuje širšie rozmedzie výsevku 3 – 8
kg.ha-1. Výsevná jednotka obsahuje 450 alebo 500 tis. klíčivých semien pri hybridoch
a 600 alebo 700 tis. pri líniových odrodách, čo je množstvo určené na jeden hektár.
Optimálny počet rastlín v našich podmienkach by mal byť na prezimovanie 40 až 60
jedincov.m-2, pre intenzívnu technológiu a pre vyššie odrody (zvlášť pre hybridy) je
odporúčaný počet jedincov nižší, asi 30 – 50 jedincov rastlín na m2 (Baranyk, et. al.,
2007).
Repka sa najčastejšie vysieva do riadkov vzdialených 0,105 – 0,15 m, pričom je
možné vysievať aj na medziriadkovú vzdialenosť 0,21 – 0,25 m. Ak sa zabezpečí
dostatočný počet jedincov na jednotku plochy bez medzerovitosti porastu,
nezaznamenávajú sa rozdiely v úrode v závislosti od medziriadkovej vzdialenosti
(Borecký, Stiffel, 1995).
14
1.3 Zásady výživy a hnojenia kapusty repkovej pravej
Kapusta repková pravá patrí medzi plodiny najnáročnejšie na živiny, má
približne 2 – 3 krát vyššie nároky ako obilniny (Richter, Hřivna, 2006).
Pri dobrej úrode (4 t.ha-1) semena odoberie repka nadzemnou biomasou
z jedného hektára toto množstvo základných živín: 208 – 236 kg dusíka, 160 – 200 kg
draslíka, 120 – 152 kg vápnika, 44 – 72 kg fosforu, 16 – 24 kg horčíka a 48 – 64 kg
síry. Značný podiel odobraných živín z pôdy repkou olejnou sa do pôdy vracia
opadaním listov a zaoraním repkovej slamy (Baranyk, et. al., 2007).
1.3.1 Dusík
Hnojenie dusíkom je veľmi významným faktorom pre tvorbu úrody ozimnej
repky olejnej. Najvyššia spotreba dusíka je v dobe najväčšieho nárastu biomasy – na jar.
Pestovateľským cieľom je v jeseni rovnomerne vyvinutý porast vo fáze listovej ružice
(6 – 8 listov) a dobre vyvinutý hlboký koreňový systém. Splnenie týchto podmienok je
dobrým predpokladom pre prezimovanie a rýchlu regeneráciu rastlín na jar.
Prvá dávka dusíka v množstve 40 – 50 kg na hektár tzv. regeneračná, by mala
byť aplikovaná v prvej polovici marca. Druhá dávka dusíka „produkčná“ sa použije o
2 – 3 týždne po hnojení prvou dávkou v množstve 60 kg na hektár. Tretiu, tzv.
kvalitatívnu dávku dusíka 30 – 40 kg na hektár aplikujeme v období na začiatku
kvitnutia vo forme DAM 390 alebo vo forme liadku letecky (Šrojtová, 2002).
Dusík je nepostrádateľnou živinou v rastlinách. Nedostatok má za následok
zníženie tvorby stavebných a funkčných bielkovín, to sa prejavuje obmedzením rastu
rastlín a tvorby všetkých podstatných orgánov rastlín. Pri nedostatku sú rastliny slabšie
a nižšie, porasty sú často nevyrovnané a svetlejšie. Jarná repka je na výživu
skromnejšia, postačí 80 až 100 kg N.ha-1. Z toho asi polovicu až dve tretiny dáme pred
siatím, zvyšok na začiatku predlžovania vo forme dusičnanu amónneho či DAM
(Baranyk, et. al., 2007).
15
1.3.2 Bór
Optimálna zásoba bóru v pôde je 1,0 – 1,2 mg.kg-1. Na pozemkoch s nižšou
zásobou je treba repku touto živinou prihnojiť. Hnojenie je možné urobiť na jar
listovým hnojivom do začiatku butonizácie v dávke 0,5 kg bóru na ha (Šrojtová, 2002).
Nedostatok bóru sa veľmi často prejavuje znížením kvality produkcie, pri výraznejšom
nedostatku je nižší výnos rastlín. Je spomalený rast rastlín, a to nadzemných častí aj
koreňov (Baranyk, et. al., 2007).
1.3.3 Síra
Síra je v rastlinách potrebná pre syntézu esenciálnych aminokyselín (cysteín,
cystín, metionín) a pre tvorbu bielkovín. Typickým vizuálnym prejavom nedostatku síry
na rastlinách je žltnutie listov, ktoré sa začína od najmladších listov a pri trvalejšom
nedostatku prechádza aj na spodné listy. Nedostatok síry u repky tiež vedie k redukcii
počtu vetiev, veľkosti kvetov a k opadaniu kvetov (Baranyk, et. al., 2007).
Podľa úrodovej hladiny sa potreba síry pohybuje na úrovni 50 – 70 kg.ha -1. Nie
je fixovaná na pôdne častice a je teda predovšetkým na ľahkých pôdach chudobných na
humus veľmi pohyblivá. V takom prípade treba vykryť potrebu síry doplnkovým
hnojením. Potreba síry môže byť pokrytá prvou jarnou dávkou dusíka vo forme síranu
amónneho (Šrojtová, 2002).
1.3.4 Horčík
Z makroživín je horčík čerpaný najmenej, ale aj napriek tomu je tento prvok pre
ozimnú repku veľmi významný. Horčík zasahuje do metabolizmu dusíka tým, že
zaisťuje zabudovanie amoniakálneho dusíka do glutamátu, ovplyvňuje celý rad
enzymatických systémov dôležitých pre zabudovanie CO2 v procese fotosyntézy, je
dôležitý pre syntézu oleja a významná je i jeho účasť pri asimilačných a disimilačných
procesoch spojených s fosforom (Richter, Hřivna, 2006).
Výraznejší nedostatok horčíka má za následok obmedzenie tvorby a obnovy
chlorofylu a chloroplastov a porušenie štruktúry membrán chloroplastov (Baranyk, et.
16
al. 2007). Pre vyrovnanie obsahu horčíka v pôde je vhodné použitie Kieseritu v rámci
celého osevného postupu. V prípade nedostatku horčíka v priebehu vegetácie je
potrebné použiť niektoré listové hnojivo s obsahom Mg (Šrojtová, 2002).
1.3.5 Fosfor
V rastlinách má významné postavenie v biochemických reakciách a v prenose
energie. Pri obmedzení príjmu fosforu sú v rastlinách narušené procesy súvisiace
predovšetkým s fotosyntézou. V dôsledku toho dochádza k zníženiu hlavných zložiek
úrody plodín a obsahu hlavných zložiek v produktoch, pre ktoré sú pestované (Baranyk,
et. al. 2007).
1.4 Prezimovanie kapusty repkovej pravej
Holomrazy okolo – 15 °C ničia listové čepele repky, ale inak výrazne
neovplyvňujú schopnosť prežitia rastlín. Problémy nastávajú až pri viac ako
šesťhodinovom pôsobení holomrazov – 18 – 20 °C, ktoré ničia vegetačné vrcholy
(Baranyk, et. al., 2007).
Najväčšie poškodenie porastov repky ozimnej olejnej v našich podmienkach
hrozí v predjarí. Výpady repky po zime sú často kombináciou rôznych faktorov.
Jedným z nich je dlho ležiaca snehová prikrývka. Pri jarnom otepľovaní môže
dochádzať k tzv. „tundrovému efektu“, keď povrchová rozpustená voda nemôže
vsiaknuť do podornice, ktorá je dlhšie zamrznutá a repka sa udusí v tejto povrchovej
vode. Zaujímavý je aj výpad repky vymrznutím. Príčinou je dlhá, mrazivá zima s veľmi
slabou snehovou prikrývkou a jar s neobvyklými vlhkostnými a teplotnými
podmienkami.
Rozhodujúcim opatrením pre jarné obdobie musí preto byť neustála kontrola –
agrobiologické hodnotenie porastov, t. j. hodnotenie počtu, stavu, rastu a vývinu rastlín.
Pritom je potrebné zohľadňovať mimoriadnu regeneračnú schopnosť repky. Pri
rozhodnutí o zaorávke je potrebné zohľadňovať rozsah medzerovitosti porastu s počtom
rastlín pod 5 kusov na meter štvorcový. Ide najmä o popis rozsahu poškodenia, určenie
hrúbky koreňového krčka nad 8 mm a pod 5 mm (Šrojtová, 2002).
17
1.5 Škodliví činitelia kapusty repkovej pravej
Základnými burinami porastov repky olejnej ozimnej, ale aj jarnej sú pichliač
roľný (Cirsium arvense L.), parumanček nevoňavý (Tripleurospermum perforatum L.),
lipkavec obyčajný (Galium aparine L.), hviezdica prostredná (Stellaria media),
hluchavky, veroniky, mak vlčí (Papaver rhoeas L.) a metlička obyčajná (Apera spica-
venti L.P.B). V niektorých rokoch dochádza k medzerovitosti porastu ako dôsledok
prísušku v období sejby repky a krátko po nej. Medzerovitosť môže spôsobiť aj
vyzimovanie repky. Na uvoľnených miestach sa potom môžu rozširovať aj neskoré
jarné druhy burín ako sú mrlíky, láskavce, ježatka kuria (Echinochloa crus galli L. Pal.
Beauv.), burinné proso a ďalšie buriny, ktoré vychádzajú v neskorých jarných
mesiacoch.
Pichliač roľný (Cirsium arvense L.) – trváca burina so silným hlavným
koreňom a hlboko uloženými horizontálnymi výhonkami obsahujúcimi púčiky, z
ktorých vyrastajú nadzemné byle. Nachádza sa v celej Európe. Ak sa pichliač nachádza
na poli, znižuje úrody, pretože prerastá svojou výškou mladé rastlinky. Najrýchlejšie sa
táto burina rozširuje z neudržovaných úhorov, ktorých bohužiaľ v posledných rokoch
výrazne pribúda. Pichliač roľný je veľmi citlivý na používanie hormónov, sulfónovo -
močovinových herbicídov. Najlepším riešením na pichliač roľný je použitie totálnych
herbicídov ešte pred zasiatím plodiny (www.botany.cz, 2011).
Obr. 3
Pichliač roľný (Cirsium arvense L.)
Zdroj: www.botany.cz, (2011)
18
Parumanček nevoňavý (Tripleurospermum perforatum L.) - jednoročný ozimný druh
buriny. Má jednoduchý až vetvený kolový koreň. Byľ je vetvená, priama až ležatá,
dorastá do výšky až 0,15 m. Listy sú striedavé, prisadnuté, na obryse vajcovité.
Súmerné okrajové kvety sú jazykovité, jednopohlavné, biele, rovnomerne rozložené. Je
jednou z najrozšírenejších a najťažších burín od nížin až po horské polohy. Znáša
všetky podmienky, od suchých, chudobných, piesočnatých pôd až po vlhké, živinami
bohaté lokality. Preferuje pôdy s nízkym obsahom vápnika (www/botanika.wendys.cz,
2011).
Obr. 4
Parumanček nevoňavý (Tripleurospermum perforatum L.)
Zdroj: www/botanika.wendys.cz, (2011)
Lipkavec obyčajný (Galium aparine L.) - jednoročná (mrazuvzdorná) ozimná,
vystúpavá, semenami sa rozmnožujúca, drsná a lepkavá burina. Vyskytuje sa najmä na
úrodných, na živiny bohatých, humusových pôdach, vrátane chladných hlín a ílovito
hlinitých pôd. Jedna z najrozšírenejších burín poľných plodín na celom svete. Vyskytuje
sa na poľnohospodárskej a nepoľnohospodárskej pôde. Z pôdnych typov preferuje pôdy
bohaté na živiny, humusové hliny a ílovité pôdy. Ako burina sa vyskytuje vo všetkých
poľných plodinách, zvlášť v obilninách s vysokým podielom ozimín v osevnom postupe
(www. www/botanika.wendys.cz, 2011).
19
Obr. 5
Lipkavec obyčajný (Galium aparine L.)
Zdroj: www/botanika.wendys.cz, (2011)
Na repke olejnej sa vyskytuje veľký počet významných škodcov
a v konvenčnom intenzívnom poľnohospodárstve sa dosiahnu vysoké úrody iba pri
použití chemických insekticídov (Cagáň, 2006). Ako uvádza Sekerová (2002), prvý
krok pre ochranu repky je vysievanie repky olejnej po vhodnej predplodine –
dodržiavanie osevného postupu.
Ochrana proti nim sa stala súčasťou technológie pestovania repky. Náklady
spojené s aplikáciou pesticídov sa často podieľajú na celkových nákladoch pestovania
20 – 25%. Návratnosť vynaložených prostriedkov však býva vysoká, ochrana proti
chorobám a škodcom patrí k dôležitým intenzifikačným faktorom (Baranyk, et. al.,
2007).
Jesenní škodcovia:
- Skočka čierna – Phylotreta atra,
- Skočka ozimná – Agrotis segetum,
- Krytonos kapustový – Ceutorhynehus pleurostigma,
- Skočka repková – Psylliodes chryscephala,
20
- Suzniačik sieťkovaný – Decoceras reliculanttum.
Obr. 6
Skočka repková (Psylliodes chryscephala)
Zdroj: www.agroporadenstvo.sk, (2011)
Škodcovia skorej jari:
- Krytonos repkový – Ceutorhynchus napi,
- Krytonos štvorzubý – Ceutorhynchus pallidactylus.
Obr. 7
Krytonos repkový - imágo (Ceutorhynchus napi)
Zdroj: www.agroporadenstvo.sk, (2011)21
Škodcovia neskorej jari:
- Blyskáčik repkový – Meligethes aenus,
- Krytonos šešuľový – Ceutorhynehus brassicae,
- Byľohor kelový – Dasynelira brassicae,
- Voška kapustová – Bravicoryne brassecae (Molnárová, 2007).
Obr. 8
Blyskáčik repkový v kvetnom puku (Meligethes aenus)
Zdroj: www.agroporadenstvo.sk, (2011)
Stúpajúce percento plôch zastúpenia kapusty repkovej pravej v osevnom postupe
prináša zvýšené riziko premnoženia nielen škodcov, ale v poslednom čase aj chorôb. Na
jeseň sa začína spájať ochrana repky proti chorobám aj s reguláciou jej rastu
aplikovaním fungicídov aj s morforegulačným účinkom (Sekerová, 2002).
Podľa Raučinovej (2000) sú najrozšírenejšími chorobami u nás: biela hniloba
(Sclerotinia sclerotinium), fómová hniloba (Phoma lingam), pleseň sivá (Botrytis
cinerea), a čerň repková (Alternária spp.). Niektoré choroby sa na repke vyskytujú
v priebehu celého vegetačného obdobia, ďalšie choroby zase už takmer pravidelne
v pomerne silnej intenzite, preto fungicídna ochrana repky proti chorobám sa stáva
v týchto oblastiach nevyhnutnou. Ak zanedbáme v priebehu vegetačného obdobia
ochranu proti škodcom, môžeme počítať s niekoľko násobne vyšším napadnutím rastlín
s chorobami. Značná časť chorôb je dispozičná a je možné predísť ich väčším 22
výskytom dodržiavaním doporučených agrotechnických opatrení – najväčší význam má
striedanie plodín (Vašák, Sollár, 2000).
Fómová hniloba (Phoma lingam) - patri medzi tie choroby, ktoré napádajú
rastliny repky hlavne na jeseň, ale boli zaznamenané i výskyty napadnutia touto hubou
aj v iných fázach vegetácie. Napadnuté rastliny zaostávajú v raste a dosahujú menšie
úrody. Na napadnutých rastlinách sa vyskytujú nepravidelné sivobiele škvrny
s čiernymi pyknidami. Napadnutie listov signalizuje nebezpečie rozvoja infekcie na
koreňových krčkoch. V jesennom období obvykle ešte nedochádza k výraznému
rozvinutiu príznakov, k plnému rozvoju choroby potom dochádza hlavne v predjarnom
období, keď je vyššia vlhkosť pôdy. Napadnuté rastliny môžu ľahko prezimovať. Pri
napadnutí v neskorších rastových fázach dochádza k černeniu nižších častí stonky. Na
stonkách sa tvoria sivé škvrny, ktoré postupne sčernejú, zasychajú a bývajú ohraničené
tmavým lemom. Neskôr dochádza k odlupovaniu koreňovej kôry. Silne napadnuté
rastliny v dôsledku zničenia koreňového systému padajú na zem a hynú. Napadnuté
šešule praskajú, núdzovo dozrievajú. Patogén prežíva mycéliom v šešuliach a preto
napadnuté osivo je jedným z dôležitých zdrojov infekcie. Choroba sa rozširuje hlavne
sejbou nemoreného osiva. Ďalším zdrojom infekcie sú rastlinné zvyšky.
Obr. 9
Prvé príznaky fómovej hniloby (Phoma lingam) na listoch
Zdroj: www.agroporadenstvo.sk, (2011)
23
Biela hniloba (Sclerotinia sclerotinium) - v poslednom období sa stáva čoraz
nebezpečnejšou chorobou. U repky spôsobuje významné straty na úrode, ktoré sú
spôsobené predovšetkým rozrušením stonky a cievnych zväzkov. K infekcii dochádza v
období kvetu alebo odkvitania, najčastejšie v mieste, kde sa vplyvom vlhkosti prilepia
opadané kvetné lístky ku stonke. Huba napadá všetky časti rastliny. Prvým príznakom
napadnutia sú pretiahnuté, vodnaté škvrny na hlavnej stonke. Škvrny rýchlo šednú a sú
často so striebristým nádychom. V mieste napadnutia je vo vnútri stonky biele vatovité
mycélium huby, v ktorom sa tvoria čierne sklerócia. Vo vlhkom prostredí sa mycélium
a neskôr aj sklerócia môžu tvoriť aj na povrchu rastliny. Silne napadnuté stonky sa
lámu. Keď sú napadnuté šešule, žltnú a zasychajú. Dochádza k ich praskaniu, zníženiu
hmotnosti tisícich semien a obsahu oleja. Môže dôjsť k poľahnutiu napadnutých rastlín,
čo tiež značne sťažuje zber. Napadnuté rastliny predčasne dozrievajú. Huba prežíva vo
forme sklerócií na pozemku (životnosť v pôde je až 10 rokov), z nich sa tvoria na jar
plodničky so spórami a tie infikujú rastliny v období kvitnutia. Významným faktorom
pre napadnutie rastlín a rozvoj choroby je priebeh počasia - teplo a vlhko v období
kvetu a prehustené porasty.
Obr. 10
Biela hniloba (Sclerotinia sclerotinium) na stonke repky
Zdroj: www.agroporadenstvo.sk, (2011)
24
Čerň repková (Alternária spp.) - ohrozuje rastliny v priebehu celého vegetačného
obdobia. Už na klíčiacich rastlinkách môžeme zbadať drobné čiarkovité nekrotické
škvrny, ktoré sú neskôr obkolesené bledým žltým okrajom. Uprostred sa nachádzajú v
kruhu usporiadané čierne bodky – piknidy. Na jar je možné chorobu sledovať na
stonkách a postupne aj šešuliach. Tie sa deformujú, scvrkávajú, predčasne pukajú a
otvárajú sa, takže dochádza k vypadávaniu nezrelých semien a spôsobujú aj predčasne
dozrievanie. Teplé a vlhké počasie a vlhké a uzavreté polohy podporujú rozvoj choroby.
Výskyt choroby sa môže podporiť vysievaním napadnutého nenamoreného osiva.
Obr. 11
Čerň repková (Alternária spp.) na listoch
Zdroj: www.agroporadenstvo.sk, (2011)
Pleseň sivá (Botrytis cinerea) - patri k chorobám, s ktorými sa v poslednom
období stretávame veľmi často. Napadnutie je možné pozorovať už na jeseň, kedy
pozorujeme šedo biele až bledo hnedé mycélium na listoch. Pri napadnutí mladých
rastlín sú rastliny žltkasté, vädnú a pri napadnutí bazy stonky táto často prehnije. Pri
napadnutí kvetov dochádza k ich hnilobe a k zničeniu aj celých súkvetí. Najvýraznejšie
prejavy sa prejavujú pred dozrievaním. Na stonkách, kvetných stopkách a šešuliach sa
vytvára hustý sivý povlak mycélia. K napadnutiu šešúľ dochádza najmä pri vysokej
vzdušnej vlhkosti. Napadnute rastliny predčasne dozrievajú, nasadzujú menšie
množstvo šešúľ, čo ovplyvňuje tvorbu semien a výšku úrody. Pri silnom napadnutí
môže prísť až k lámaniu stoniek repky. Huba sa môže šíriť aj osivom. Pleseň šedá sa šíri
25
za vlhkého teplého počasia na rastliny, ktoré sú dlhšiu dobu ovlhčené. Väčší výskyt je aj
v hustých alebo zaburinených porastoch (www.agroporadenstvo.sk, 2011).
Obr. 12
Pleseň sivá (Botrytis cinerea)
Zdroj: www.agroporadenstvo.sk, (2011)
1.6 Regulátory a stimulátory rastu
Regulátory sú prírodné alebo syntetické látky, ktoré ovplyvňujú rast rastlín.
K prírodným regulátorom patria hlavne rastlinné hormóny. Poľnohospodárska prax
využíva väčšinou regulátory syntetické, ktoré sú s fytohormónami nepríbuzné, a ktoré
ovplyvňujú metabolizmus alebo transport rastlinných hormónov. Väčšina z nich
inhibuje biosyntézu giberelínu. Znižuje sa tak jeho obsah v rastlinách a obmedzuje sa
jeho vplyv na predlžovací rast buniek a pletív.
Prípravky typu chlormequatu – pri výseve v normálnom termíne a u pomaly
rastúcich porastoch aplikujeme pri troch pravých listoch 1200 – 1500 g.ha-1 ú. l. Každý
ďalší pravý list vyžaduje zvýšiť dávku o 600 g.ha-1 ú. l. maximálne do 3000 g.ha-1 ú. l.
Vyššia dávka nemá už odpovedajúci účinok.
Prípravky typu triazolov – pri 4. – 5. pravom liste aplikujeme 0,5 l..ha -1
prípravku s účinnou látkou metconazole alebo tebucanoazole. Pri každom ďalšom
pravom liste zvýšime dávku o 0,1 l.ha-1, maximálne 1 – 1,5 l.ha-1. Pre dobrú fungicídnu
26
ochranu, alebo pri skorej aplikácii do začiatku tretej dekády v októbri, je minimálna
doporučená dávka 1 l.ha-1 prípravka v období piatych až šiestych pravých listov repky.
Triazoly odporúčame aplikovať na skoro zasiate porasty a odrody s rýchlym vývojom.
Ostatné prípravky – pre jesennú reguláciu je možno využiť i ú. l. cyproconazole
v dávke 60 g.ha-1 a flusilazole v dávky 150 – 200 g.ha-1. Podľa výsledkov pokusov
v rokoch 2003 – 2006 však ide o látky so slabším regulačným efektom. Preto sú vhodné
k použitiu na neskoršie výsevy pre posilnenie prezimovania a rastu koreňov, najlepšie
však ako tank – mix s chlormequatem 600 – 1200 g.ha-1 ú. l.
Stimulátory sú biologicky aktívne látky, ktoré majú v závislosti od termínu
aplikácie a dávky pomerne rôznorodý vplyv na rastliny. Urýchľujú transportné procesy
v rastline (ako živín, tak i asimilátov), podporujú tvorbu koreňov a generatívnych
orgánov. Zvyšujú lignifikáciu bunkovej steny, tým zvyšujú odolnosť voči napadnutiu
hubovými chorobami, niekedy i proti poľahnutiu a odolnosti voči šešuľovým škodcom.
Preventívne pôsobia proti stresovým faktorom a v prípade poškodenia urýchľujú
regeneračné procesy v rastline. Tým zvyšujú odolnosť proti poškodeniu zimou, jarnými
mrazmi, pesticídami. Ich výhodou je, že sa môžu aplikovať ako s pesticídami, tak aj s
listovými hnojivami. Je nutné upozorniť na to, že niektoré listové hnojivá už stimulačné
látky obsahujú (napr. Campofort Retafos, Trisol Aktivátor atď.) (Baranyk, et. al., 2007).
1.7 Zber a pozberová úprava kapusty repkovej pravej
Zlá technológia zberu neupravenými obilnými kombajnmi znižuje úrodu o viac
než 20 %. Kapusta repková pravá nejednotne kvitne a dozrieva. To je jedna z príčin
veľkých strát (Šrojtová, 2002).
Ako uvádza Fábry (2001) repka zreje a dozrieva zdola hore. Za letných teplých
dní zreje rýchle, a preto je nutné celý porast denne sledovať. Pre zjednotenie
dozrievania a obmedzenie strát je účelné použiť 16 – 18 dní pred zberom Harvade 25 F.
Tento prípravok čiastočne bráni samovoľnému otváraniu šešulí, zachováva vysokú
klíčivosť semien a mierne zvyšuje HTS (Vašák, Sollár, 2000).
Pozberová úprava semien repky je veľmi dôležitá súčasť celej výrobnej
technológie pestovania tejto významnej tržnej plodiny. Na pozberových linkách je
semeno repky čistením a sušením upravované na parametre: vlhkosť 8 %, obsah tuku
41%, obsah semien poškodených 2 %, obsah nečistôt 2 %, obsah kyseliny erukovej 2%. 27
Repka sa uskladňuje na pozberovej linke v akumulačnom sklade v zásobníkoch (silách).
Semeno repky by nemalo do skladu prichádzať pri vlhkosti do 8 %. Kapacita
skladovacích a expedičných zásobníkov by mala byť väčšia ako je naskladnený
materiál, aby v prípade nutnosti bolo možné s repkou manipulovať a aby bolo možné jej
rýchle vyskladnenie. Akumulačné zásobníky je vhodné aspoň z polovice vybaviť
aktívnym prevzdušňovaním (Baranyk, et. al., 2007).
1.8 Odrody kapusty repkovej pravej
Odrodovú skladbu repky olejnej v súčasnom období na Slovensku predstavujú
introdukované klasické odrody a hybridy.
Z dlhodobého hľadiska môžeme rozdeliť smery šľachtenia na:
- zlepšenie hospodárskych vlastností,
- zlepšenie kvality oleja a šrotu,
- využitia biotechnológií (GM odrôd) (Zubal, Gabčová, 2003).
Rezistentné šľachtenie využíva nárast úrod pomocou zvýšenej odolnosti rastlín
voči škodlivým činiteľom. Súčasné vysoké osevné plochy repky vyžadujú zvýšené
vstupy vo forme pesticídov. Cieľom je teda vyšľachtiť odrody, ktoré by aspoň čiastočne
prejavili odolnosť voči niektorým chorobám či škodcom. Príkladom praktickej
rezistencie voči patogénu je odroda Mendel, ktorá je odolná voči Plasmodiophora
brassicae.
Šľachtenie na zvýšenie obsahu oleja zo súčasných 45 – 48 % v sušine semena na
50 %. Toto je možné dosiahnuť buď priamo (zvýšením obsahu oleja selekciou
vhodných línií), alebo nepriamo (žltosemenné odrody majú nižší podiel vlákniny
v semene, a preto i vyšší obsah oleja).
Šľachtenie na kvalitu oleja je aktuálny smer, v ktorom už boli dosiahnuté prvé
úspechy v podobe registrovaných odrôd. Súčasný cieľ je vyšľachtiť odrodu s nižším
obsahom kyseliny linolenovej (pod 3 %). Táto mastná kyselina je síce dôležitá
z dietetického hľadiska, ale znižuje oxidačnú stabilitu oleja.
Využitie biotechnologických metód v šľachtení repky – môžeme tým docieliť
vlastnosti odrôd, ktoré by boli ťažko dosiahnuté klasickou cestou šľachtenia. V EÚ je
však ich rozšírenie zatiaľ spomalené, a to s problémami akceptovania GM technológií
(Baranyk, et. al., 2007).28
1.9 Ekonomika pestovania kapusty repkovej pravej
Napriek tomu, že je repka našou agrotechnicky najnáročnejšou plodinou, stále
zostáva aj plodinou, ktorú sa oplatí z hľadiska ekonomiky pestovať. Od roku 2005 do
roku 2009 sa osevná plocha s repkou zvýšila o 61 382 ha. Zvýšené zastúpenie repky v
osevnom postupe so sebou prináša rad problémov napr. zvýšený tlak škodlivých
činiteľov, vyššie nároky na výživu (www.mpsr.sk, 2010).
Tab. 2
Kapusta repková pravá v rokoch 2005-2009 v SR
Zdroj: www.mpsr.sk, (2010)
Repka jarná a ozimná vr. repice spolu
Rok 2005 2006 2007 2008 2009
Zberová plocha (ha) 106 204 122 511 153 830 162 871 166 476
Produkcia (t) 235 066 259 650 321 100 424 444 386 691
Úroda (t.ha-1) 2,21 2,12 2,09 2,61 2,32
1 2 3 4 50
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Zberová plocha (tis. ha) Produkcia (tis. t)
Obr. 13
Grafické znázornenie nárastu zberových plôch a úrody kapusty repkovej pravej v SR v rokoch
2005-2009
29
Zdroj:www.mpsr.sk, (2010)
V hospodárskom roku 2008/2009 celková ponuka repky dosiahla 437,8 tis. ton. Domáca
spotreba sa medziročne zvýšila o 28 % na 239,2 tis. ton. Spotreba na výrobu bionafty
tvorila 32,9 % podiel z celkovej ponuky. Potravinárska spotreba sa podieľala 21,7 % a
vývoz 45,4 %.
Vývoz z titulu vyššej ponuky sa medziročne zvýšil o 41,8 % na 198,6 tis. ton.
Vývoz repky smeroval do Českej republiky, Rakúska, Holandska a Nemecka, t. j. tam,
kde odbyt bionafty má zelenú. Priemerná cena výrobcov repky v roku 2008 bola v
porovnaní s rokom 2007 vyššia o 50,9 % a dosiahla 12 514 Sk/t.
V roku 2009 sa repka pozbierala z výmery 166 476 hektárov, t.j. medziročný
nárast o 2,2 %. Celková produkcia dosiahla 386,7 tis. ton, čo je o 8,9 % menej oproti
predchádzajúcemu hospodárskemu roku v dôsledku medziročného zníženia
priemerných hektárových úrod o 11,1 %. Celková ponuka spolu s dovozom dosiahla
391,7 tis. ton.
Domáca spotreba medziročne klesla o 18 % na 196 tis. ton, z toho spotreba na
potravinárske užitie dosiahne 80 tis. ton a na výrobu Mera cca 116 tis. ton. V roku 2009
sa na energetické účely podľa PPA pestovala repka na výmere 34 085 ha, čo predstavuje
20,5 % podiel zo zberových plôch. Z uvedenej výmery bolo na spracovanie dodané 64
263 ton, čo je 16,6 % podiel z produkcie. Vývoz repky medziročne klesne o 1,5 % na
195,7 tis. ton.
Priemerná cena výrobcov repky v roku 2009 bola nižšia v porovnaní s rokom
2008 o 41,9 % a dosiahla 241,18 €.t-1 (7 266 Sk.t-1). V hospodárskom roku 2010/2011
predpokladáme 1 %–tný pokles osevných plôch. Produkcia repky po vcelku priaznivom
prezimovaní a pri predpokladanej priemernej hektárovej úrode 2,50 t.ha-1 dosiahne 415
tis. ton.
Celkovú ponuku repky odhadujeme na 419,6 tis. ton, t.j. nárast oproti roku 2009
o 7,1 %. Domáca spotreba medziročne klesne o 2,6 % z titulu nižšej potravinárskej
spotreby (o 12,5 %). Spotreba na výrobu MERA sa zvýši o 4,3 %. Vývoz repkového
semena dosiahne 54,5 % podiel z ponuky a dosiahne 228,6 tis. ton (www.vuepp.sk,
2010).
30
Tab. 3
Skutočná a odhadovaná produkcia kapusty repkovej pravej v SR
Zdroj: www.vuepp.sk, (2010)
Ukazovateľ M. j.Skutočnosť Odhad Prognóza
2005/06 2006/07 2005/08 2008/09 2009/10 2010/11Osevná plocha ha 107 395 123 869 155 220 163 494 167 645 s 166 000
Zberová plocha ha 106 204 122 511 153 830 162 871 166 476 s 166 000
Hektárová úroda t.ha-1 2,21 2,12 2,09 2,61 2,32 s 2,50
Produkcia t 235 066 259 650 321 100 424 444 386 691 s 415 000
Počiatočné zásoby t 53 0 0 0 0 0
Dovoz spolu t 3 309 5 712 5 842 13 349 5 000 4 580
Celková ponuka t 238 428 265 362 326 942 437 793 391 691 419 580
Domáca spotreba t 151 419 142 156 186 906 239 163 196 037 191 000
v tom: potravinárska
t 74 419 46 440 53 000 95 116 80 000 70 000
MERO t 77 000 95 716 133 906 143 997 116 037 121 000
Vývoz spolu t 87 009 123 206 140 036 198 630 195 654 228 580
Celkové použitie t 238 428 265 362 326 942 437 793 391 691 419 580
Konečné zásoby t 0 0 0 0 0 0
1.10 Biopalivá
Biomasa je významný palivový zdroj, ktorý už dnes zaisťuje jednu sedminu
spotrebovanej energie vo svete. V rozvojových krajinách sa táto hodnota pohybuje od
40 do 90 % (Maga, Piszczalka, 2006). V súčasnosti sú najpoužívanejšie dva druhy
tekutých biopalív, a to metylestery mastných kyselín, označované ako bionafta alebo
31
biodiesel a bioetanol - bezvodý lieh (Bozbas, 2008). Tieto biopalivá tzv. prvej generácie
môžu byť využívané v nízkopercentných zmesiach s bežnými palivami vo väčšine
vozidiel. Pre výrobu bionafty je základnou surovinou repkový olej.
Bioetanol sa môže využívať ako náhrada za benzín. Vyrába sa v liehovaroch
alkoholickým kvasením cukorných roztokov. Zkvasiteľné cukry sa získavajú buď
priamo (z repy), alebo hydrolýzou škrobu a celulózy. Bioetanolom môžeme nahradiť
veľké množstvo pohonných hmôt získavaných z ropy (Hrázský, 2006).
Ako motorové biopalivá je možné použiť rastlinné oleje, ich deriváty, najmä
estery mastných kyselín ako metylestery, prípadne etylestery, nižšie alkoholy ako je
metanol, etanol, propanol a rôzne chemické produkty vyrobené z obnoviteľných surovín
(Hansen, 2011). Metylestery je možné vyrábať z rôznych rastlinných olejov
(slnečnicový, sójový, palmový). Najvýznamnejšie sú metylestery repkového oleja, ktoré
majú vlastnosti zrovnateľné s motorovou naftou (www.tur.vlada.gov.sk, 2010).
V zahraničnej literatúre sa používa výraz biodiesel a označuje zmes metyl alebo
aj etyl esterov mastných kyselín z obnoviteľných zdrojov. V slovenskom jazyku nie je
ustálené názvoslovie, ponúka sa ekvivalentný názov bionafta alebo FAME (FAEE)
zaužívaná skratka z anglického fatty acid methyl esters (alebo ethyl esters). FAME
môže byť používané v spaľovacích motoroch samostatne alebo v zmesi s fosílnou
motorovou naftou v rôznych pomeroch.
Repka olejná sa stáva strategickou surovinou. Slovensko má všetky
predpoklady, tak technické (automobilový priemysel) ako aj klimatické na zavedenie a
realizáciu technológií komplexného využitia repky olejnej na energetické účely
(www.obeclab.sk., 2010).
Priemerná úroda repky v EÚ v posledných rokoch bola medzi 2,7-3,5 t.ha -1.
Vzhľadom k tomu, že repka pre nepotravinárske účely sa pestuje hlavne na
menejcenných pôdach za možný štandard sa dá považovať priemerná hodnota 2,75
t.ha1. Zodpovedajúca hmotnostná bilancia je nasledovná:
Z 1000 kg repkového semena sa v spracovateľskom podniku získa asi:
- 340 kg oleja
- 660 kg výliskov s obsahom zvyškového oleja a vody
Z 1000 kg oleja (po pridaní 110 kg metanolátu sodného) sa získa:
- 1000 kg FAME - bionafty
32
- 110 kg surového glycerínu (www.biom.cz, 2011).
Bionafta nie je toxická a je biologicky rozložiteľná – počas 21 dní 90 %. Medzi hlavné
výhody bionafty patrí jej pozitívna energetická bilancia, ktorá je lepšia ako v prípade
alkoholových palív. Výhodou bionafty je, že je ju možné priamo použiť v naftovom
motore bez prísad. Rastlinný olej navyše neobsahuje takmer žiadnu síru a nespôsobuje
emisie oxidu síričitého. Bionafta má porovnateľný energetický obsah ako nafta, a preto
postačuje rovnako veľká nádrž ako pri bežnom vozidle. Výkon motora s týmto palivom
je rovnaký ako pri nafte. Vzhľadom na svoje chemické vlastnosti (bod varu, vzplanutia)
je transport a skladovanie bionafty bezpečnejšie ako pri obyčajnej nafte. Keďže
bionafta nie je horľavinou, nevzťahujú sa na ňu príslušné prepravné predpisy. Teplota
na zapálenie bionafty je približne 150 °C, čo je oveľa výhodnejšie pri skladovaní ako
pre klasické palivá. Výhodou rastlinných olejov tiež je, že rýchlo (v priebehu asi 3
týždňov) degradujú v pôde a nespôsobujú jej znečistenie.
Hlavné výhody používania bionafty je možné zhrnúť nasledovne:
- kladná energetická bilancia,
- nízke emisie škodlivín a znižovanie emisií CO2 (Apalovič, 199),
- hospodárne a ekologické využitie pôdy vyňatej z produkcie potravinárskych plodín,
- bezpečnosť pri zaobchádzaní (je tak bezpečná ako potravinársky olej).
Nevýhodou čistých rastlinných olejov je, že majú vysokú viskozitu (až 40-krát
vyššiu ako nafta) a počas ich skladovania dochádza k znižovaniu kvality paliva. Pri
spaľovaní zanášajú motor, sú agresívne voči plastom i lakom a spôsobujú vyššie emisie
tuhých častíc a N2O. Problém tuhých častíc je možné odstrániť tzv. esterifikáciou
rastlinného oleja.
Inou nevýhodou rastlinných olejov je, že na to, aby nahradili väčšiu časť
klasických palív by boli potrebné veľké plochy poľnohospodárskej pôdy. V situácii,
keď mnoho ľudí vo svete hladuje, by takáto filozofia pravdepodobne nebola správna.
Udáva sa, že v súčasných podmienkach by výrobná kapacita mohla pokryť asi 5 %
spotreby nafty vo vyspelých krajinách (www.inforse.org/europe, 2011).
33
2. Cieľ diplomovej práce
Cieľom diplomovej práce bolo z dostupnej domácej a zahraničnej literatúry,
vedeckej a odbornej literatúry popísať pestovanie kapusty repkovej pravej a výrobu
bionafty z tejto plodiny.
Vykonať popis technológie výroby metylesterov kapusty repkovej pravej, od
odberu vzoriek, stanovenia vlhkosti, nečistôt, tuku v semene kapusty repkovej pravej
po stanovenie čísla kyslosti v surovom repkovom oleji.
Prakticky zhodnotiť výsledky rozborov pri vybraných dodávateľoch kapusty
repkovej pravej firmy Enviral, a.s. Leopoldov (vlhkosť, obsah tuku a nečistoty
v semene) a čísla kyslosti v surovom repkovom oleji pri vybraných dodávateľoch firmy
Meroco a.s. Leopoldov.
Obr. 14
Firma Enviral a.s. Leopoldov
Zdroj: http://www.enviral.sk, (2011)
34
3. Materiál a metodika
Podkladové informácie pre spracovanie práce boli získané štúdiom vedeckých
prác publikovaných vo vedeckých časopisoch a v zborníkoch z vedeckých konferencií,
vedeckých a odborných monografií a učebných textov. Vedecké poznatky sa doplnili
o informácie publikované v odborných časopisoch.
Potrebné informácie k práci boli poskytnuté z firiem Enviral a.s. Leopoldov
a Meroco a.s. Leopoldov, ktoré sú členmi silnej slovenskej skupiny spoločností, ktorých
podnikanie je diverzifikované do dvoch hlavných smerov: potravinárstvo a biopalivá.
V diplomovej práci je popísaná technológia výroby metylesterov z kapusty
repkovej pravej a hodnotenia technických požiadaviek na semeno kapusty repkovej
pravej.
V praktickej časti sa hodnotili technické požiadavky na semeno kapusty
repkovej pravej pri dodávateľoch firmy Enviral a.s. v dňoch 27.7.2010 a 28.7.2010.
Z odobratých vzoriek sa stanovili nečistoty, tuk a vlhkosť v semene kapusty repkovej
pravej. Na hodnotenie boli vybraní dodávatelia firmy Enviral a.s. - Commil Hungary
Kft, Agropartner a Triticum Vráble. Na zhodnotenie čísla kyslosti v surovom repkovom
oleji sa odoberali vzorky od dodávateľov firmy Meroco a.s. – Eurokorp, Bioplus, Preol,
Biocomp a Omagra v dňoch 26.7.2010, 27.7.2010, 28.7.2010, 29.7.2010 a 30.7.2010.
3.1 Technológia výroby metylesterov z kapusty repkovej pravej
Výrobu bionafty na báze oleja získaného lisovaním semien repky olejnej za
studena možno realizovať v spracovateľských jednotkách odlišujúcich sa rôznou
výrobnou kapacitou (Aroua, 2010). Do úvahy pripadajú nasledovné varianty:
- centrálne rafinérie, ktoré predstavujú strednokapacitné výrobne s ročnou produkciou
metyleteru repkového oleja (MERO) 10 000 t až 30 000 t alebo veľkokapacitné výrobne
s ročnou produkciou MERO 100 000 t a viac,
- regionálne rafinérie v podobe malokapacitných jednotiek s ročnou produkciou MERO
500 až 3 000 t (www.biomasa-info.sk, 2007).
35
3.1.1 Spracovanie semien kapusty repkovej pravej na bionaftu
V súčasnosti sú známe dva spôsoby spracovávania semien olejnín, a to lisovanie
semien systémom predlisovanie – dolisovanie a systémom lisovanie – extrakcia
organickým rozpúšťadlom (Helwani, 2009). Spracovanie semien repky olejnej
technológiou dvojstupňového lisovania (obr.15) sa väčšinou používa pri nižšej výrobnej
kapacite. Proces zahrňuje prípravu semien (čistenie, vylúpanie, kondiciovanie), drvenie,
vlastné lisovanie, čistenie oleja filtráciou alebo odstredivou separáciou a úpravu
výliskov. Lisovanie semien sa uskutočňuje v skrutkovicových lisoch a po vylisovaní
semien ostáva vo výliskoch asi 6 až 12 % oleja, čo zodpovedá výťažnosti okolo 80 %.
Obr. 15
Schéma výroby surového oleja systémom predlisovanie – dolisovanie
Zdroj: www.biomasa-info.sk, (2010)
Pri technológii spracovania semien olejnín systémom lisovanie – exktrakcia
(obr. 16) sa po vylisovaní semien, kedy vo výliskoch ostáva asi 12 až 25 % oleja,
pristupuje k extrakcii oleja z výliskov pomocou rozpúšťadla (hexan). V prípade, že po
vylisovaní obsahujú výlisky iba 6 až 12 % oleja, extrakcia hexanom sa už
neuskutočňuje.
36
Obr. 16
Schéma výroby surového oleja systémom predlisovanie – extrakcia
Zdroj: www.biomasa-info.sk, (2010)
Zmes hexanu a oleja, tzv. miscella, sa ďalej spracováva destiláciou pre
regeneráciu hexanu z rastlinného oleja. Rozpúšťadlo sa separuje na hexan, ktorý sa
vracia späť do procesu extrakcie. Hexan, obsiahnutý vo výliskoch sa oddestiluje
s parou, čím sa ničia mikroorganizmy vo výliskoch. Pary hexanu a vody sa používajú
v procese destilácie miscelly pre regeneráciu rozpúšťadla ako zdroj tepla. Vylisované
zvyšky semien, ktoré obsahujú 1 až 2 % oleja (výťažnosť oleja je cca 98 %) sa sušia
a chladia vzduchom a následne sa ukladajú do síl. Získaný olej sa filtruje. Uvedená
technológia sa používa pri vyšších kapacitách spracovania semien (www.biomasa-
info.sk, 2007).
3.1.2 Úprava vylisovaných olejov
Surový olej pre výrobu bionafty je znečistený slizovitými látkami netukového
charakteru (lecitín, slizy, bielkoviny), ktoré sa súhrnne nazývajú lecitínovými kalmi
37
(Smith, 2009). Tieto zložky je možné odstrániť odslizením s kyselinou fosforečnou.
Surový olej sa čerpá do nádrže, z ktorej sa prepravuje do procesu čerpadlom. Najprv sa
ohrieva na teplotu okolo 90 °C vo výmenníku nízkotlakovou parou. Následne sa olej
mieša s kyselinou fosforečnou.
Zmes olej/kyselina sa vedie do viackomorového reaktora, kde sa
nehydratovateľné látky reakciou s kyselinou premieňajú na hydratovateľné. Následne sa
do prúdu dávkuje potrebné množstvo zriedeného hydroxidu sodného NaOH pre
hydratáciu týchto látok a taktiež pre neutralizáciu prebytočnej, nezreagovanej kyseliny.
Ďalší krok je chladenie oleja vo výmenníkoch, aby sa uľahčilo zoskupovanie
lecitínových kalov. Odslizený olej je prečerpaný do odstredivého separátora, kde sa
oddelí od lecitínových kalov. Potom nasleduje obdobný proces, kde je do oleja
dávkovaná pracia voda, ktorá na seba naviaže nadbytok chemikálií a ostatné látky
netukovej povahy. Zmes olej/voda sa prečerpáva do separátora, kde sa oddeľuje voda
(Závod na výrobu biodieselu, 2007).
3.1.3 Winterizácia a filtrácia
Winterizácia je termicko-mechanický proces, pri ktorom dochádza ku
kryštalizácii tuhých podielov oleja v riadených teplotných podmienkach a v ďalšej fáze
k ich mechanickej separácii. Olej sa rýchlo schladí z 30 °C na 15 °C a následne
v kryštalizátore na 7 °C. Potom sa olej prefiltruje (Bojňanská, 2010).
Winterizačný proces prebieha v troch etapách:
Po prvé vstupujúci horúci olej sa postupne schladí pri konštantnej rýchlosti
a regulácii. Pre iniciáciu sa pridáva malé množstvo kryštalizovaného/winterizovaného
oleja do kryštalizátora. Pre dobrý test filtrovateľnosti (0 °C – 48 h.) je olej nechaní
niekoľko hodín pri nízkej teplote. aby sa kryštály lepšie sformovali a zabezpečil sa ich
dobrý rast (maturácia). Konečná fáza ja filtrácia oleja pomocou hermeticky uzavretého
filtra z nehrdzavejúcej ocele.
Vstupný olej sa čerpá pri 85 °C do výmenníka olej/olej a chladí sa. Pred
kryštalizáciou steká studený olej do nádrže. Nádrž zaisťuje kontinuálny prívod suroviny
pre winterizačný proces pri konštantnej teplote. Studený olej, malé množstvo
kryštalizovaného oleja a filtračný prostriedok sú odvádzané do kryštalizátora. Tento olej
prúdi z hora nadol, postupne sa chladí a vytvárajú sa pritom kryštály. Chladenie 38
prebieha s 30 % studeným roztokom glykol-voda prúdiacim cez vnútorný plášť.
Miešanie udržuje kryštály a filtračný prostriedok v suspenzii a zaisťuje dobrú výmenu
tepla. Postupné chladenie za prítomnosti filtračného prostriedku a kryštálov podporuje
tvorbu stabilných a filtrovateľných kryštálov. Pomocou regulovaného chladenia, sa olej
udržuje pri konštantnej teplote, aby sa zaistilo dozrievanie a nárast voskových kryštálov.
Pred filtráciou je potrebné pripraviť povrch filtračných plachtičiek vytvorením
vrstvičky čerstvého filtračného prostriedku. Tým sa zlepší kvalita filtrácie. Táto vrstva
sa vytvorí recirkuláciou zmesi pri vysokej rýchlosti cez filter. Pred vstupom do
diskového filtra sa winterizovaný olej zahrieva na 15 – 20 °C, aby sa znížila jeho
viskozita a taktiež zlepšila filtračná rýchlosť. Vosky/stearíny sa týmto zahrievaním
neroztavia. Filtrácia trvá až do maximálneho zaťaženia filtra. Olej sa potom čerpá do
skladu winterizovaného oleja alebo do deodorizačnej sekcie.
3.1.4 Neutralizácia a stripovanie oleja
Odslizený a premytý olej stále obsahu vodu. Olej by mal byť predsušený, aby sa
podrobil podmienkam stripovania. Sušenie prebieha pod barometrickým vákuom
v olejovom tanku. Vysušený olej sa dávkuje obvykle pri teplote 95 °C do
odvzdušňovača. Odvzdušnený olej je predhriaty pomocou vystupujúceho
neutralizovaného oleja na teplotu medzi 190 – 210 °C. Odvzdušnený predhriaty bielený
olej je ohrievaný pomocou ponorných tepelných telies, ktoré sú ohrievané
vysokotlakovou parou, pokiaľ sa nedosiahne konečná dezodorizačná teplota.
Dezodorizovaný olej priteká do časti, ktorá pracuje ako dávkovací úsek. V tomto
úseku môže byť pridaná kyselina citrónová, alebo akýkoľvek iný antioxidant vo
vodnom roztoku. Z tohto miesta je olej čerpaný ku konečnému schladeniu a filtrácii.
Nakoniec je olej chladený na teplotu skladovania. Po finálnom schladení je olej
filtrovaný, čím sa odstránia posledné nečistoty (Závod na výrobu biodieselu, 2007).
3.2 Výroba metylesteru a glycerínu
Aby bolo možné rastlinné oleje použiť priamo v bežných motoroch, je nutné ich
upravovať rafinačným procesom nazývaným esterifikácia. Ako uvádza Bojňanská
39
(2010) proces esterifikácie prebieha v dvoch stupňoch a ide o chemickú reakciu, pri
ktorej sa v molekule esteru vymení alkoholická zložka pôsobením iného alkoholu
(metanolu). Jedná sa o najpoužívanejší spôsob znižovania viskozity olejov zo semien
olejných rastlín pomocou jednoduchých alkoholov. Esterifikáciou sa z olejov získavajú
metylestery pri súčasnom uvoľňovaní glycerolu (Dennis, 2010).
Obr. 17
Schéma technologického procesu preesterifikácie olejov
Zdroj: www.biomasa-info.sk, (2010)
40
3.2.1 Transesterifikácia
Transesterifícia prebieha v troch reaktoroch v miernom prostredí pri teplote
55°C a atmosferickom tlaku.
Obr. 18
Reakcia transesterifikácie
Zdroj: www.en.wikipedia.org/wiki/Biodiesel_production, (2011)
Aby proces transesterifikácie mohol prebehnúť vždy za stanovených podmienok
je v linke zaradený samostatný technologický uzol na úpravu vstupného oleja. Olej je
odkyslený, odvodnený, chráneným technologickým postupom je obohatený o
triglyceridy, metylester a metanol.
Surovina (rafinovaný rastlinný olej) sušená jednoduchou destiláciou je
kontinuálne privádzaná zo systému čistenia odplynu do prvého reakčného cyklu
skladajúceho sa z čerpadla, z reaktoru a z ohrievača, kde sa pridáva metanol
a katalyzátor (katalyzátor, v našom prípade hydroxid sodný je rozpustený v metanole
41
v presne stanovenom pomere. Príprava sa vykonáva v reakčnej nádobe s miešadlom
a násypným hrdlom opatreným uzatvárateľným vekom a prepúšťacou klapkou).
V práčke odplynov surový olej absorbuje malé množstvo metanolu. Metanol je
privádzaný do jednotky vo vhodnom prebytku s ohľadom na stechiometrické množstvo
a s cieľom maximalizovať výťažok trans-esterifikácie a obmedziť vedľajšie reakcie
zmydelňovania. Väčšina nadbytku metanolu sa oddeľuje pomocou atmosferickej
destilácie a vracia sa späť do transesterifikačnej jednotky.
Oddelený glycerín, ktorý je bohatý na mydlá, vyteká z dna reaktora a je
posielaný do jednotky glycerínu. Ľahká fáza vychádzajúca z hlavy reaktora je vedená
do druhého reaktora. Po pridaní metanolu a katalyzátora sa ľahká fáza vychádzajúca
z vrchnej časti druhého reaktoru vedie do tretieho reaktora. Tretí trans-esterifikačný
reaktor je miešacia nádoba. Pomocou čerpadla sa oddelí glycerín relatívne bohatý na
metanol a katalyzátor a recykluje sa do jednotky transesterifikácie. Reakčná zmes
odchádzajúca z tretieho reaktora obsahuje produkt (metylester), nadbytok metanolu
a glycerínu a obmedzené množstvo mydiel, a je poslaná do sekcie čistenia metylesteru.
Obr. 19
Transesterifikačná jednotka
Zdroj: www./local.alfalaval.com/sk, (2011)
42
3.2.2 Oddelenie metylesteru a glycerínu
Reakčná zmes, ktorá prichádza z tretieho reaktora je prečerpaná do gravitačnej
deličky. Pred vstupom do deličky je metylester zahriaty a potom je poslaný do
destilačnej kolóny, kde sa približne 60 % obsiahnutého metanolu odparí, a tým je
následný proces separácie glycerínu z metylesteru jednoduchší. Metanol je
kondenzovaný vo výmenníku a je posielaný hlavne do zásobného tanku sušenia
metanolu, kde sa recykluje späť do procesu. Odparený metanol prichádzajúci
z gravitačnej deličky je poslaný do sekcie kondenzácie odplynov. Metylesterová fáza
(obsahujúca glycerín, časť nadbytkového metanolu a takmer celé množstvo mydla)
usadená na dne deličky je dávkovaná do jednotky glycerínu. Tieto nečistoty sú
odstránené praním v nádrži s vodou a kyselinou citrónovou. Premytý glycerín postupuje
do finálnej jednotky separácie metylester/glycerín.
Obr. 20
Prístroj na oddelenie metylesteru a glycerínu BD 95Y
Zdroj: www. /local.alfalaval.com/sk, (2011)
43
Takto upravený metylester je ohrievaný a poslaný od odstredivého separátora.
Metylester prichádzajúci zo separátora, voľný glycerín, katalyzátor a mydlo sa sušia,
aby sa odstránila voda a metanol, metylester je následne poslaný do jednotky čistenia
metylesteru. Metylester zbavený glycerínu, katalyzátora a mydiel prichádzajúci
z odstredivky je sušený – odstráni sa voda a metanol. Metylester je pred vstupom do
destilačnej kolóny zahriaty, čím dochádza k odpareniu metanolu. Odparený metanol je
vedený cez kondenzátor do jednotky rektifikácie metanolu.
3.2.3 Rektifikácia metanolu, čistenie glycerínu
Metanol prichádzajúci z procesu je zhromažďovaný v tanku a ďalej sa nastrekuje
do rektifikačnej kolóny. Pary metanolu sú priamo posielané do rektifikačnej kolóny.
Rektifikačná kolóna je vybavená bojlerom a extrakčným čerpadlom. Parná fáza
metanolu odchádza z vrchu kolóny a kondenzuje. Rektifikovaný a skondenzovaný
metanol je chladený a vracia sa do reakčného cyklu. Účelom čistenia je okyslenie
surového glycerínu pre neutralizáciu zvyškov katalyzátora a pre štiepenie mydiel, ktoré
sa tvoria počas trans-esterifikácie. Potom sú mastné kyseliny vznikajúce pri štiepení
mydiel oddelené a je upravené pH vzniknutého glycerínu. Prúd surového glycerínu je
ohrievaný, postupuje do destilačnej nádoby, v ktorej dochádza k oddeleniu metanolu.
Metanol vyparovaný z destilačnej nádoby je poslaný do rektifikačnej kolóny. Glycerín
prichádzajúci z destilačnej nádoby je zmiešaný s kyselinou chlorovodíkovou.
Okyslený glycerín je dávkovaný do reaktora štiepenia. Množstvo kyseliny
chlorovodíkovej je kontrolované pomocou automatického pH regulátora s cieľom
zaručiť vo vnútri reaktora pH nižšie ako 5. Zmes glycerínu a mastných kyselín je
poslaná do separátora. Prúd glycerínu oddelený od mastných kyselín (obsahujúci
metanol a vodu) je dávkovaný do reaktora neutralizácie, kde je pH upravené prídavkom
50 % roztoku hydroxidu sodného. Prúd mastných kyselín prichádzajúcich z vrchnej
časti separátora vychádza ako vedľajší produkt a vedie do skladu mastných kyselín.
Prúd neutralizovaného glycerínu, ktorý prichádza z reaktora neutralizácie sa dávkuje do
ďalšieho stupňa čistenia na odstránenie prítomných zbytkov metanolu. Glycerín je
predhriaty a postupuje do destilačnej kolóny glycerínu, ktorá je vybavená recyklom
s čerpadlom a výmenníkom. Odparený metanol z destilačnej kolóny glycerínu čiastočne
kondenzuje v kondenzátore. Kondenzát je potom posielaný naspäť do destilačnej 44
kolóny glycerínu ako reflux a zvyšky pár sú dávkované do rektifikačnej kolóny
metanolu. Čistený a koncentrovaný odtok glycerínu je čerpaný do skladovacieho tanku.
Mastné kyseliny prichádzajúce z jednotky čistenia glycerínu stále obsahujúce
metanol sú zmiešané s vodou. Následne zmes pokračuje do separátora, kde sa mastné
kyseliny oddelia ako ľahká fáza a pokračujú späť do úpravy olejov. Ťažká fáza sú
oleíny, ktoré sa presunú do jednotky kyslej esterifikácie. Účelom kyslej esterifikácie je
zníženie obsahu mastných kyselín v regenerovaných olejoch. Esterifikačná reakcia
medzi surovinou a metylalkoholom prebieha v reaktore pri 110/130 °C za prítomnosti
kyseliny sírovej ako katalyzátora. Zmes reakčných produktov triglyceridy, metylester,
glycerín, nadbytok metanolu a nadbytok kyseliny sírovej odchádza z reaktora do
destilačnej nádrže. V destilačnej nádrži sa odparia zvyšky metanolu a kvapalná zmes sa
ochladí na 80 – 90 °C. Kvapalná fáza je ďalej chladená a pokračuje do deliacej nádrže,
kde sa od seba oddelia triglyceridy a metylestery so zvyškami metanolu ako ľahkej
fázy a glycerínom s kyselinou sírovou a metanolom ako ťažkej fázy. Ľahká fáza
odchádza do jednotky transesterifikácie. Ťažká fáza odchádza do jednotky čistenia
glycerínu na odstránenie zvyškov metanolu (Závod na výrobu biodieselu, 2007).
3.3. Odber vzoriek semien z dopravného prostriedku
Pri odbere vzoriek semien kapusty repkovej pravej sa vykonávajú nasledovné kroky:
1. Ihneď po príjazde dopravných prostriedkov s repkovým semenom sa uskutoční
odber vzoriek suroviny.
2. Podľa tonáže dávky sa odoberú vzorky z piatich (kamión), z ôsmich, z desiatich
(kamión+príves) resp. z jedenástich miest (vagón) vzorkovacou tyčou dĺžky 2m.
Minimálna hmotnosť odobratého materiálu celkom musí byť 4,8 kg (obr. 21-24).
45
Obr. 21
Kamión do 15 t
Zdroj: Závod na výrobu biodieselu, (2007)
X X X
X X
X X X
Obr. 22
Kamión 15 – 30 t
Zdroj: Závod na výrobu biodieselu, (2007)
Obr.23
Kamión + príves 10 – 20 t
Zdroj: Závod na výrobu biodieselu, (2007)
46
X X
X
X X
X X X X
X X
X X X X
X X X X
X X X
X X X X
Obr. 24
Vagón 30 – 500 t
Zdroj: Závod na výrobu biodieselu, (2007)
3. Odobraté semená z čiastkových vzoriek sa dôkladne zmiešajú v čistej a suchej
nádobe do hrubej vzorky.
4. Hrubá vzorka sa rozdelí deličom vzoriek na 4 rovnaké diely (laboratórna vzorka,
archívna vzorka, vzorka na stanovenie mykotoxínov a rozhodcovská vzorka)
s minimálnou hmotnosťou 1,2 kg.
Laboratórna vzorka: na mieste odberu sa stanoví vlhkosť semien (max. 8 %). Vzorka sa
zabalí do igelitového uzatváracieho vrecka, riadne sa označí. Po stanovení vlhkosti
semien sa doručí laboratórna vzorka do laboratória na ďalšie analýzy.
Archívna vzorka: semená sa zabalia do igelitového uzatváracieho vrecka, ktoré sa
riadne označí a doručí sa do laboratória na archiváciu.
Vzorka – mykotoxíny: vzorka na stanovenie mykotoxínov sa uskladňuje v igelitových
vreciach podľa dodávateľa. Vzorka semien sa nasype do príslušného igelitového vreca
podľa dodávateľa. Po týždni sa odoberie priemerná vzorka s hmotnosť min. 3 kg od
každého dodávateľa a vzorka sa doručí do laboratória.
Rozhodcovská vzorka: vzorka sa nasype do papierového vrecka, vrecko so vzorkou sa
riadne označí, vloží sa do igelitového uzatváracieho vrecka a doručí sa do laboratória.
47
3.4 Stanovenie nečistôt v semene kapusty repkovej pravej
Pri stanovení nečistôt vo vzorke sa odoberie 500 g kvalitatívnej vzorky. Vzorka
sa nasype na sitá, pričom vrchné sito má priemer 2,0 mm, stredné sito má priemer 1,5
mm a spodné sito má priemer 0,5 mm. Vzorka sa nechá preosievať 5 minút pri 200
otáčok za 1 minútu. Po preosiatí sa sito rozoberie a zhodnotí. Nad sitom 2,0 mm sa
nachádza čistá vzorka, zbytok pod sitom 0,5 mm je prepad (semená burín), ktorý musí
byť max. 2 %. Vzorka, ktorá zostane na site 1,5 mm sa vysype na čistú podložku
a pomocou pinzety sa vyberú zrná plesnivé, organické a anorganické nečistoty. Všetko
sa zváži a vyjadrí v percentách.
Požiadavka firmy Enviral, a.s.: prepad max. 2 %, plesnivé semená 0,2 %, org. a anorg.
nečistoty max. 0,2 %, celkové nečistoty max. 2 %.
3.5 Stanovenie vlhkosti semien kapusty repkovej pravej
Vlhkosť kapusty repkovej pravej sa stanoví meraním NIR analyzátorom Perten.
Pred prvým meraním sa prístroj nechá temperovať minimálne 1 hodinu. Pripravenosť
prístroja na meranie sa potvrdí hlásením „Unit ready.“ Zberová nádoba sa vyprázdni
a vloží naspäť. Stlačením tlačidla F1 sa potvrdí analýza. Šípkami sa nastaví kurzor na
požadovaný produkt (repka olejná) a výber sa potvrdí stlačením ENTER. Na display sa
objaví pokyn na nasypanie vzorky. Po nasypaní vzorky do podávača prístroj
automaticky začne s analýzou vzorky. Po skončení merania sa na display zobrazí
nameraná hodnota vlhkosti repky olejnej v %, ktorý prístroj vytlačí na pásku.
Požiadavka firmy Enviral a.s.: max. 8 %.
3.6 Stanovenie tuku v semene kapusty repkovej pravej
Princíp stanovenia:
Tuk sa stanoví po odparení extrakčného činidla vážkovou metódou.
Prístroje:
- extrakčný prístroj podľa Soxhleta48
- vákuová sušiareň
- vzduchová sušiareň
Postup:
Metóda priamej extrakcie. Do extrakčnej patróny sa naváži 5 g vzorky s presnosťou
1mg, patróna sa uzatvorí kúskom vaty a obsah sa predsúša pri teplote 95 – 98 °C. Potom
sa patróna s predsušenou vzorkou vloží do strednej časti extrakčného prístroja.
Extrakčná banka sa vysúša 30 min. pri teplote 95 – 98 °C, odváži sa s presnosťou na
0,001g a naplní sa potrebným množstvom extrakčného činidla. Extrakčný prístroj sa
spojí s extrakčnou bankou a obsah banky sa extrahuje 6 hodín. Extrakčné činidlo sa
z banky oddestiluje. Zvyšok zachytený v banke sa vysúša 1 hodinu v sušiarni pri 95 –
98 °C, nechá sa vychladnúť v exikátore a odváži sa. Potom sa banka znovu vysuší asi 30
min., aby sa zabezpečilo, že hmotnosť tukov zostáva nezmenená. Strata hmotnosti
medzi 2 váženiami musí byť menšia ako 1mg.
Požiadavka firmy Enviral a.s.: min. 42 %.
Stanovenie vlhkosti sa vypočíta podľa vzorca:
X = m2 – m0/m1 * 100
m0 – hmotnosť prázdnej extrakčnej banky (200 g)
m1 – hmotnosť navážky v g
m2 – hmotnosť extrakčnej banky po vyextrahovaní tuku v g
3.7 Stanovenie čísla kyslosti v surových repkových olejoch
Princíp metódy:
Číslo kyslosti je vyjadrené v mg KOH potrebného na neutralizáciu kyselín v 1g vzorky.
Vzorka je rozpustená v zmesnom rozpúšťadle a potenciometricky titrovaná 0,1 M KOH
pomocou titrátora METROHM 794 Basic Titrino.
Odber vzorky:
Vo výrobe na určenom vzorkovacom mieste sa odoberie cca 150 ml vzorky do
vzorkovnice s uzáverom a odnesie sa do laboratória.
49
Prístroje a zariadenia:
Váhy (0,05 g), titrátor METROHM 794 Basic Titrino, magnetické miešadlo, pipeta,
byreta (10 ml s 0,02 ml delením), odmerný valec, kadičky, odmerné banky.
Príprava titrátora:
Titrátor sa zapne kolíkovým vypínačom na zadnej strane titrátora. Elektróda a titračná
byretka sa opláchne etanolom. Elektróda sa pred meraním cca na 5 minút namočí do
destilovanej vody. Titračná byretka sa udržiava v etanole.
Titrácia:
Vzorka sa premieša vo vzorkovnici. Naváži sa cca 10 g (n) vzorky do 100 ml kadičky.
Pridá sa 50 ml zmesného rozpúšťadla (diethyléter s etanolom v pomere 1 + 1) alebo 2-
propranolu pomocou odmerného valca alebo dávkovača. Kadička sa položí na
magnetické miešadlo. Do roztoku sa ponorí opláchnutá elektróda a titračná byretka
etanolom. Na titrátore sa stlačí START, na displey sa objaví „sample size.“ Na
klávesnici sa zadá hmotnosť naváženej vzorky a stlačí sa ENTER. Po ukončení titrácie
sa zapíše spotreba 0,1 M etanolického KOH v ml. Elektróda a byretka sa opláchne
etanolom.
Požiadavka firmy Meroco a.s.: max. 6 mg KOH/g.
Výpočet čísla kyslosti:
ČK= sp∗f∗c∗56,1n
ČK – číslo kyslosti mg KOH/g
sp – spotreba v ml 0,1 M etanolického roztoku KOH
f – faktor 0,1 M etanolického roztoku KOH
c – koncentrácia 0,1 M etanolického roztoku KOH
n – navážka vzorky v g
56,1 – molekulová hmotnosť KOH v g.mol-1
50
4. Výsledky a diskusia
V dňoch 27.7.2010 a 28.7.2010 sa od dodávateľov firmy Enviral, a.s. Leopoldov
odobrali vzorky semien kapusty repkovej pravej na výrobu bionafty. Z dodávateľov sa
vybrali Commil Hungary Kft, Agropartner a Triticum Vráble. Z odobratých vzoriek sa
hodnotili technické požiadavky kapusty repkovej pravej na výrobu bionafty - celkové
nečistoty, prepad (semená burín), organické a anorganické nečistoty, plesnivé semená,
obsah tuku a vlhkosť v semene kapusty repkovej pravej.
27. 07. 2010 28. 07. 2010 27. 07. 2010 28. 07. 2010 27. 07. 2010 28. 07. 2010Commil Hungary kft Agropartner Triticum Vráble
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
Množstvo v tonách
Obr. 25
Grafické znázornenie dodaného množstva kapusty repkovej pravej v tonách od
vybraných dodávateľov firmy Enviral, a.s. Leopoldov
Zo sledovaných dodávateľov v dňoch 27.7.2010 a 28.7.2010 bolo najväčšie
množstvo kapusty repkovej pravej dodané dodávateľom Agropartner (65,61 t),
najmenšie množstvo dodal dodávateľ Commil Hungary Kft (50,33 t).
51
4.1 Nečistoty v semene kapusty repkovej pravej
Dodávateľ Commil Hungary Kft – dodávka 27.7.2010
Prepad – 8,1g
Organ. a anorgan. nečistoty – 1,13g
Plesnivé semená – 0,0g
Vyjadrenie prepadu v % 500g .................100 %
8,1g ......................x %
8,1/500 * 100 = 1,62 %
Organické a anorg. nečistoty v % 500g....................100 %
1,13g........................x%
1,13/500* 100 = 0,23 %
Nečistoty spolu v % 0,23 + 1,62 = 1,85 %
Dodávateľ Commil Hungary Kft - dodávka 28.7.2010
Prepad – 2,95g
Organ. a anorgan. nečistoty – 0,75g
Plesnivé semená – 0,0g
Vyjadrenie prepadu v % 500g..........................100%
2,95g..............................x%
2,95/500 * 100 = 0,59 %
Organ. a anorgan. nečistoty v % 500g...........................100%
0,75g...............................x%
0,75/500 * 100 = 0,15%
Nečistoty spolu v % 0,15 + 0,59 = 0,74 %52
Dodávateľ Agropartner – dodávka 27.7.2010
Prepad - 6,2g
Organ. a anorgan. nečistoty – 0,94g
Plesnivé semená – 0,0g
Vyjadrenie prepadu v % 500g.......................... 100%
6,2g................................x%
6,2/500 * 100 = 1,24%
Organ. a anorgan. nečistoty v % 500g............................100%
0,94g..............................x%
0,94/500 * 100 = 0,19%
Nečistoty spolu v % 0,19 + 1,24 = 1,43%
Dodávateľ Agropartner - dodávka 28.7.2010
Prepad – 5,5g
Organ. a anorgan. nečistoty – 0,89g
Plesnivé semená – 0,0g
Vyjadrenie prepadu v % 500g..........................100%
5,5g...............................x%
5,5/500 * 100 = 1,10%
Organ. a anorgan. nečistoty v % 500g............................100%
0,89g..............................x%
0,89/500 * 100 = 0,18%
Nečistoty spolu v % 1,10 + 0,18 = 1,28%
53
Dodávateľ Triticum Vráble – dodávka 27.7.2010
Prepad – 3,8g
Organ. a anorg. nečistoty – 0,74g
Plesnivé semená – 0,0g
Vyjadrenie prepadu v % 500g................................100%
3,8g.....................................x%
3,8/500 * 100 = 0,76%
Organ. a anorgan. nečistoty v % 500g................................100%
0,74g..................................x%
0,74/500 * 100 = 0,15%
Nečistoty spolu v % 0,76 + 0,15 = 0,91%
Dodávateľ Triticum Vráble - dodávka 28.7.2010
Prepad – 8,25g
Organ. a anorgan. nečistoty – 1,08g
Plesnivé semená – 0,0g
Vyjadrenie prepadu v % 500g................................100%
8,25g..................................x%
8,25/500 * 100 = 1,65%
Organ. a anorgan. nečistoty v % 500g................................100%
1,08g....................................x%
1,08/500 * 100 = 0,22%
Nečistoty spolu v % 1,65 + 0,22 = 1,87%
54
27. 07. 2010 28. 07. 2010 27. 07. 2010 28. 07. 2010 27. 07. 2010 28. 07. 2010Commil Hungary kft Agropartner Triticum Vráble
0.00%
0.20%
0.40%
0.60%
0.80%
1.00%
1.20%
1.40%
1.60%
1.80%
2.00%
Nečistoty spolu pri jednotlivých dodávateľoch podľa dní
Obr. 26
Grafické znázornenie hodnotenia nečistôt od dodávateľov firmy Enviral a.s. podľa dní
Pri hodnotení nečistôt semien kapusty repkovej pravej sa vychádzalo z
požiadavky firmy Enviral a.s. na celkové nečistoty 2 % , prepad max. 2 %, plesnivé
semená max. 0,2 %, org. a anorg. nečistoty max. 0,2 %. Celkové nečistoty a prepad
(semená burín) boli dodržané pri všetkých dodávateľoch (obr. 26). Pri organických
a anorganických nečistotách nebola dodržaná požiadavka pri dodávateľovi Triticum
Vráble dňa 28.7.2010 a Commil Hungary Kft dňa 27.7.2010 (obr. 26). Plesnivé semená
sa v hodnotených vzorkách nenašli.
4.2 Vlhkosť semien kapusty repkovej pravej
Namerané hodnoty vlhkosti
Commil Hungary: dňa 27.7.2010 7,2 %
dňa 28.7.2010 6,8 %
Agroparner: dňa 27.7.2010 5,9 %
dňa 28.7.2010 6,3 %55
Triticum Vráble: dňa 27.7.2010 7,2 %
dňa 28.7.2010 7,6 %
27. 07. 2010 28. 07. 2010 27. 07. 2010 28. 07. 2010 27. 07. 2010 28. 07. 2010Commil Hungary kft Agropartner Triticum Vráble
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
7.0%
8.0%
Vlhkosť semien
Obr. 27
Grafické znázornenie vlhkosti semien kapusty repkovej pravej od jednotlivých
dodávateľov firmy Enviral a.s.
Požiadavka na vlhkosť semien bola dodržaná pri všetkých sledovaných
dodávateľoch v uvedených dňoch (obr. 27).
4.3 Obsah tuku v semene kapusty repkovej pravej
Dodávateľ Commil Hungary Kft – dodávka 27.7.2010
m0 - 200 g
m1 - 5 g
m2 - 202,007 g
56
202,007-2005
* 100 = 40,14 %
Dodávateľ Commil Hungary Kft - dodávka 28.7.2010
m0 - 200 g
m1 - 5 g
m2 - 202,010 g
202,010−2005
∗100=40,20 %
Dodávateľ Agropartner – dodávka 27.7.2010
m0 - 200 g
m1 - 5 g
m2 - 202,077 g
202,077−2005
∗100=41,54 %
Dodávateľ Agropartner – dodávka 28.7.2010
m0 - 200 g
m1 - 5 g
m2 - 202,105 g
202,105−2005
∗100=42,10 %
Dodávateľ Triticum Vráble - dodávka 27.7.2010
m0 - 200 g
m1 - 5 g
57
m2 - 202,041 g
202,04−2005
∗100=40,82 %
Dodávateľ Triticum Vráble - dodávka 28.7.2010
m0 - 200 g
m1 - 5 g
m2 - 202,017 g
202,017−2005
∗100=40,34 %
27. 07. 2010 28. 07. 2010 27. 07. 2010 28. 07. 2010 27. 07. 2010 28. 07. 2010Commil Hungary kft Agropartner Triticum Vráble
39.00%
39.50%
40.00%
40.50%
41.00%
41.50%
42.00%
42.50%
Obsah tuku od jednotlivých dodávateľov a dní v kapuste repkovej pravej
Obr. 28
Grafické znázornenie obsahu tuku v semene kapusty repkovej pravej podľa jednotlivých
dodávateľov a dní firmy Enviral a.s.
Požiadavka firmy Enviral a.s. na obsah tuku v semene kapusty repkovej pravej
bola splnená iba pri dodávateľovi Agropartner 28.7.2010. Ostatní sledovaní dodávatelia
mali obsah tuku vo vzorkách nižší (obr. 28).58
Tab. 4
Zhodnotenie technických požiadaviek semena kapusty repkovej pravej podľa
dodávateľov firmy Enviral a.s.
Ukazovateľ DodávateľCommil Hungary
kft Agropartner Triticum Vráble
Deň 27. 07. 2010
28. 07. 2010
27. 07. 2010
28. 07. 2010
27. 07. 2010
28. 07. 2010
Množstvo (t) 25,62 24,71 32,92 32,69 26,91 26,45
Vlhkosť (%) 7,20 6,80 5,90 6,30 7,20 7,60
Tuk (%) 40,10 40,20 41,50 42,10 40,80 40,30
Nečistoty spolu (%) 1,85 0,74 1,43 1,28 0,91 1,87
Organické a anorganické nečistoty (%)
0,23 0,15 0,19 0,18 0,15 0,22
Plesnivé semená (%) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Semená burín (%) 1,62 0,59 1,24 1,10 0,76 1,65
4.4 Číslo kyslosti v surovom repkovom oleji59
V dňoch 26.7.2010, 27.7.2010, 28.7.2010, 29.7.2010 a 30.7.2010 sa hodnotili
vzorky surového oleja pri vybraných dodávateľoch firmy Meroco a.s. Leopoldov.
V odobratých vzorkách sa hodnotilo číslo kyslosti pri dodávateľoch surového oleja
Bioplus, Eurokorp, Preol, Biocomp a Omagra.
Tab. 5
Číslo kyslosti v surovom oleji podľa jednotlivých dodávateľov a dní
Deň Firma Číslo kyslosti
26.7.2010 Bioplus 1,3527.7.2010 Eurokorp 1,2328.7.2010 Preol 0,3229.7.2010 Biocomp 1,4130.7.2010 Oma Gra 0,22
Dodávateľ Bioplus dňa 26.7.2010
sp - 2,498 ml M etanolického roztoku KOH
f - 0,99 M etanolického roztoku KOH
c - 0,1 M etanolického roztoku KOH
n - 10,223 g
56,1 - molekulová hmotnosť KOH v g.mol-1
Č K=2,498∗0,99∗0,1∗56,110,223
=1 , 357 mg KOH /g
Dodávateľ Eurokorp dňa 27.7.2010
sp - 2,244 ml M etanolického roztoku KOH
f - 0,99 M etanolického roztoku KOH
c - 0,1 M etanolického roztoku KOH
n - 10,116 g60
56,1 - molekulová hmotnosť KOH v g.mol-1
ČK=2,244∗0,99∗0,1∗56,110,116
=1,232 mg KOH /g
Dodávateľ Preol dňa 28.7.2010
sp - 0,614 ml M etanolického roztoku KOH
f - 0,99 M etanolického roztoku KOH
c - 0,1 M etanolického roztoku KOH
n - 10,393 g
56,1 - molekulová hmotnosť KOH v g.mol-1
ČK=0,614∗0,99∗0,1∗56,110,393
=0,328 mg KOH / g
Dodávateľ Biocomp dňa 29.7.2010
sp - 2,596 ml M etanolického roztoku KOH
f - 0,99 M etanolického roztoku KOH
c - 0,1 M etanolického roztoku KOH
n - 10,219 g
56,1 - molekulová hmotnosť KOH v g.mol-1
ČK=2,596∗0,99∗0,1∗56,110,219
=1,410 mg KOH /g
Dodávateľ Omagra dňa 30.7.2010
sp - 0,409 ml M etanolického roztoku KOH
f - 0,99 M etanolického roztoku KOH
c - 0,1 M etanolického roztoku KOH
n - 10,262 g61
56,1 - molekulová hmotnosť KOH v g.mol-1
ČK=0,409∗0,99∗0,1∗56,110,262
=0,221 mg KOH /g
Bioplus Eurokorp Preol Biocomp Oma Gra26.7.2010 27.7.2010 28.7.2010 29.7.2010 30.7.2010
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.351.23
0.320000000000001
1.41
0.22
Číslo kyslosti v surovom repkovom oleji podľa jednotlivých dodávateľov a dní
Číslo kyslosti
Obr. 29
Grafické znázornenie čísla kyslosti v surovom repkovom oleji podľa jednotlivých
dodávateľov a dní
Požiadavka firmy Meroco a.s. na číslo kyslosti v surovom oleji bola splnená
pri všetkých sledovaných dodávateľoch (obr. 29).
5. Návrh na využitie poznatkov
62
Práca poskytuje podrobnejšie informácie pre odbornú verejnosť a pestovateľov
v oblasti hodnotenia kvality semien kapusty repkovej pravej určenej na výrobu bionafty.
Kapusta repková pravá patrí v súčasnom poľnohospodárstve k perspektívnym
a ekonomicky významných plodinám. Vďaka vysokému obsahu oleja je nielen
dôležitou olejninou, ale možno ju využiť aj na výrobu bionafty. Z hľadiska časového
vývoja je reálny predpoklad rozšírenia pestovateľských plôch pre pestovanie tejto
plodiny na technické účely.
Pri pestovaní kapusty repkovej pravej odporúčame realizovať nasledovné
opatrenia:
a) Kapusta repková pravá vyžaduje hlboké pôdy, najlepšie stredne ťažké až ťažšie s
optimálnym rozpätím pôdnej reakcie 6,0-7,5 pH. Má značné požiadavky na fosfor a
draslík v pôde. Treba ju vylúčiť z pestovania na suchých regozemiach a na pôdach
zamokrených povrchovou, alebo podzemnou vodou. Je tolerantná k ľahkým,
plytkým a kamenitým pôdam s dostatkom zrážok.
b) Kvalitné založenie porastu kapusty repkovej pravej je základným predpokladom
dobrej rentability jej pestovania. V poslednom období prešli systémy zakladania
porastov ozimnej repky olejnej veľkým vývojom. Popri klasickej technológii je
v súčasnej dobe využívaných viacero technológií zakladania porastov, u ktorých je
okrem agrotechnickej kvality sledovaná otázka výkonnosti strojov a hospodárnosti
pestovania.
c) Agrotechnický termín založenia porastu kapusty repkovej pravej je dôležitý pre
dosiahnutie požadovanej rastovej fázy na jeseň a vytvorenie dostatku asimilátov,
dôležitých pre dobré prezimovanie a rýchlu regeneráciu na jar. K tomu je optimálne
dosiahnutie rastovej fázy 6 – 8 listov a hrúbka koreňového krčka 8 – 12 mm, ktoré
repka dosiahne, pokiaľ je aspoň 80 dní priemerná denná teplota vyššia ako 5 °C.
d) Kapusta repková pravá patrí medzi plodiny najnáročnejšie na živiny má približne 2 –
3 krát vyššie nároky ako obilniny. Okrem tvorby a produkcie energeticky náročného
oleja vytvára v porovnaní s obilninami vyššie výnosy biomasy. Dostatočná
a harmonická výživa zabezpečí vyššiu a istejšiu úrodu, semeno je olejnatejšie
a rastliny lepšie odolávajú chorobám a škodcom.
63
e) Z agrotechnických opatrení, ktoré ovplyvňujú mrazuvzdornosť a prezimovanie
kapusty repkovej pravej sú napr. doba a spôsob výsevu a výživa. Rastliny
z predčasných výsevov vykazujú ku koncu zimy rýchlejší pokles odolnosti a majú
väčšiu náchylnosť ku chorobám. Menej vyvinuté rastliny z neskorších výsevov majú
nižšiu odolnosť oproti dobre vyvinutým rastlinám.
g) Zber kapusty repkovej pravej začíname asi dva dni pred optimálnou zrelosťou.
Semená musia byť v tom čase tmavo vyfarbené. Podiel semien so zeleným jadrom
by mal byť pri začatí zberu 3 – 5 %, vlhkosť semien 14 %. Hlavným úsilím
pestovateľov je dosiahnuť maximálne úrody. Správnym zberom sa dajú znížiť aj
zberové straty pod 5 %.
h) Pre pestovateľov odporúčame pestovať introdukované klasické odrody a hybridy
kapusty repkovej pravej, ktoré sú registrované na základe hospodárskych vlastností,
ako je úrodnosť, odolnosť voči chorobám, zime a pod. Z hľadiska spracovateľa sú
odrody registrované na základe kvalitatívnych vlastností semien, ako je olejnatosť,
obsah glukosinolátov, kyseliny erukovej, kyseliny linolenovej a pod.
64
6. Závery
Cieľom diplomovej práce bolo popísať technológiu pestovania kapusty repkovej
pravej a technológiu výroby metylesterov z kapusty repkovej pravej.
V praktickej časti boli stanovené nečistoty, obsah tuku a vlhkosť v semene
kapusty repkovej pravej pri dodávateľoch firmy Enviral a.s. Leopoldov Commil
Hungary Kft, Agropartner, Triticum Vráble v dňoch 27.7.2010 a 28.7.2010.
Bolo zhodnotené číslo kyslosti v surovom repkovom oleji pri dodávateľoch
firmy Meroco a.s. Bioplus dňa 26.7.2010, Eurokorp dňa 27.7.2010, Preol dňa
28.7.2010, Biocomp dňa 29.7.2010 a Omagra dňa 30.7.2010.
Z dosiahnutých výsledkov možno urobiť nasledovné závery:
1. Pri celkových nečistotách bola v hodnotených vzorkách dodržaná požiadavka firmy
Enviral a.s pri všetkých sledovaných dodávateľoch. Najnižšie percento celkových
nečistôt mal dodávateľ Commil Hungary Kft 28.7.2010 (0,74 %), najvyššie
percento mal dodávateľ Triticum Vráble 28.7.2010 (1,87 %).
2. Požiadavka na prepad bola splnená pri všetkých sledovaných dodávateľoch, najnižšie
percento prepadu mal dodávateľ Commil Hungary Kft 28.7.2010 (0,59 %), najvyššie
percento prepadu mal dodávateľ Triticum Vráble 28.7.2010 (1,65 %).
3. Pri organických a anorganických nečistotách nebola splnená požiadavka 28.7.2010
pri dodávateľovi Triticum Vráble (0,22 %) a pri dodávateľovi Commil Hungary Kft
27.7.2010 (0,23 %).
4. Plesnivé semená sa v hodnotených vzorkách od jednotlivých dodávateľov nenašli.
5. Požiadavka na vlhkosť bola splnená pri všetkých hodnotených dodávateľoch,
najnižšie percento vlhkosti bolo namerané pri dodávateľovi Agropartner 27.7.2010
(5,9 %) a najvyššie percento pri dodávateľovi Triticum Vráble 28.7.2010 (7,6 %).
6. Obsah tuku bol splnený iba pri dodávateľovi Agropartner 28.7.2010 (42,10 %),
pri ostatných sledovaných dodávateľoch bol obsah tuku nižší ako 42 %.
65
7. Požiadavka na číslo kyslosti v surovom repkovom oleji bola splnená pri všetkých
sledovaných dodávateľoch firmy Meroco a.s. Leopolodv, najnižšie číslo kyslosti mal
dodávateľ Omagra 30.7.2010 (0,22 mg KOH/g) a najvyššie číslo kyslosti dodávateľ
Biocomp 29.7.2010 (1,41 mg KOH/g).
8. Z hľadiska požiadavky firmy Enviral a.s. Leopoldov na semená kapusty repkovej
pravej možno skonštatovať, že dodávka od dodávateľa Agropartner 28.7.2010 splnila
všetky požadované hodnoty na semeno kapusty repkovej pravej na výrobu bionafty.
66
7. Použitá literatúra
1. APALOVIČ, R. 1999. Biomasa – obnoviteľný zdroj energie a surovín pre Slovensko.
In: Nová energetická politika SR, Obnoviteľné zdroje energie, Aproximácia
k politike EÚ. 1999, 53 s. ISBN 80-968421-0-2.
2. AROUA, A. High quality biodiesel and its diesel engine application: Renewable
and Sustainable Energy Reviews. 2010, s. 99-108.
3. BARANYK, P. et. al. 2007. Repka – pestování – využití – ekonomika. 1. vyd. Praha
5. 2007. s. 44-201. ISBN 978-80-86726-26-7.
4. BOJŇANSKÁ, T. 2010. Technológie spracovania okopanín, olejnín a špeciálnych
plodín. Nitra: SPU, 2010. s. 116-137. ISBN 978-80-552-0433-8.
5. BORECKÝ, V. STIFFEL, R. 1995. Olejniny. 1. vyd. Nitra: ÚVTIP. 1995,s. 8 – 28.
ISBN 80-85330-19-9. ISBN 80-88790-24-4.
6. BOZBAS, K. Biodiesel as an alternative motor fuel: Production and policies in the
European Union. 2008, s. 542-552.
7. CAGÁŇ, Ľ. 2006. Alternatívne možnosti ochrany olejnín proti škodcom a chorobám.
In: Olejniny – strategické, agronomické a ekonomické trendy pestovania olejnín na
Slovensku. 2006, s. 83-86. ISBN 80-88790-45-X.
8. ČERNÝ, I. – PAČUTA, V. – CANDRÁKOVÁ, E. – ILLÉŠ, L. 2007. Rastlinná
výroba. Nitra: SPU, 2007. 138 s. ISBN 978-80-8069-955-0.
9. DENIS, Y.C. A review on biodiesel production using catalyzed transesterification: Applied Energy, 2010, s. 83-95.
10.FÁBRY, A. 2001. Řepka je hodnotná předplodina, In: Úroda, roč. 49, 2001, s. 30-
31.
11.HANSEN, A.C. Effect of biodiesel on engine performances and emissions: Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011, s. 98-116.
67
12.HELVANI, Z. Technologies for production of biodiesel focusing on green catalytic
techniques: Original Research ArticleFuel Processing Technology. 2009, s. 502-
514.
13.HRÁZSKÝ, J. 2006. Energetické využitie biomasy. In: Biomasa současná a budoucí
energetická základna. 2006, s. 9-17. ISBN 80-7157-989-0.
14.JANUAN, J. Perspectives on biodiesel as a sustainable fuel: Renewable and Sustainable Energy. 2010, s. 312- 320.
15.KULÍK, D. et. al. 2002. Technológia rastlinnej výroby. Nitra: Vydavateľské a edičné
stredisko VŠP, 2002. 247 s. ISBN 80-8069-089-8.
16.LEDŇÁK, P. – PODOLÁK, A. 2001. Alternatívne využitie poľnohospodárskej pôdy
pre výrobu biopalív. In: Agrotech Nitra 2001. 2001, s. 213-214. ISBN 80-7137-874-
7.
17.MAGA, J.-PISZCZALKA, J.2006. Biomasa ako zdroj obnoviteľnej energie.
1.vyd.Nitra. 2006. s. 12 – 20. ISBN 80-8069-679-9.
18.MOLNÁROVÁ, J. 2007. Rastlinná výroba I. Nitra: SPU, 2007. 184 s. ISBN 978-80-
8069-896-6
19.PODOLÁK, A. et al. 2000. Ekologické aspekty biopalív na báze repky olejnej. In:
Nová energetická politika SR Obnoviteľné zdroje energie Aproximácia k politike
EÚ. 2000, 113 s. ISBN 80-968421-0-2.
20.POSPIŠIL, R. – KARABÍNOVÁ, M. – DANČÁK, I. – CANDRÁKOVÁ, E. –
POLÁČEK, M. – HORVÁT, F. 2007. Integrovaná rastlinná výroba. 2. vyd. Nitra:
SPU, 2007. 170 s. ISBN 978-80-8069-856-0
21.RAUČINOVÁ, Ľ. 2000. Škodlivosť hubových chorôb a možnosti ich regulácie
v repke olejnej. In: Nové trendy v pestovaní repky ozimnej. Bratislava Palma –
Tumys a.s. 2000. s 35-37. ISBN 80-8895408-8.
68
22.RICHTER, R. .- HŘIVNA, L. 2006. Síra, hořčík, bór a zinek ve výžive ozimné
řepky. In: Olejniny. Zborník z odbornej konferencie o strategických, agronomických
a ekonomických trendoch pestovania olejnín na Slovensku. Nitra: VÚRV Piešťany,
2006. s. 41-46. ISBN 80-88790-45-X.
23.SEKEROVÁ, M. 2002. Ochrana kapusty repkovej pravej – ozimnej proti chorobám
a škodcom. Piešťany. 7 s. ISBN 80-8879023-8.
24.SMITH, Y. Alkoxylation of biodiesel and its impact on low-temperature properties
2009,s.605-612.
25.ŠROJTOVÁ, G. 2002. Pestovanie ozimnej repky olejnej na Výchoslovenskej nížine.
1.vyd. Michalovce, 2002. s. 8-56. ISBN 80-968620-9-X.
26.VAŠÁK, J. – SOLLÁR, J. 2000. Repka – sucho – vzchádzanie – buriny. In: Naše
pole, roč. 4. 2000. č. 7, 12 s. ISBN 80-213-0153-8.
27.VAŠÁK, J. – SOLLÁR, J. 2000. Repka – sucho – vzchádzanie – buriny. In: Naše
pole, roč. 4. 2000. č. 9, 12 s. ISBN 80-213-0154-0.
28.ZÁVOD NA VÝROBU BIODIESELU MEROCO a.s.: Projektová dokumentácia pre
základný projekt, vypracoval Chemoprojekt, a.s. Praha. 2007. 6 s.160560-JSD-0000-
03.
29.ZUBAL, P. – GABČOVÁ, I. 2003. Návrh štruktúry olejnín v SR. In: Zborník
referátov – Olejniny. Výskumný ústav rastlinnej výroby Piešťany, 2003. 49 s. ISBN
80-88790-30-1.
30.AGROPORADENSTVO.SK: Sieť poradenských služieb v pôdohospodárstve,
Oficálna stránka Informačného centra pre poradentvo v pôdohospodárstve,
Informačné centrum pre poradentvo [cit.2011-02-02] Dostupné na: <http://www.agro
poradenstvo.sk/ochrana/skodcovia_repky>.
69
31.BIODIESEL PRODUCTION : Wikipedia , the free encyclopedia Biodiesel
production is the process of producing the biofuel, biodiesel [cit.2011-03-
14] Dostupné na: <http://www.en.wikipedia.org/wiki/Biodiesel_production>.
32.BIOMASA: Biomasa v podobe rastlín je chemicky zakonzervovaná slnečná energia.
Je to súčasne jeden z najuniverzálnejších a najrozšírenejších zdrojov energie na Zemi
[cit.2011-02-10] Dostupné na: <http://www.inforse.org/europe/fae/OEZ/
biomasa/biomasa.html>.
33.BOTANIKA ZOZNAM.SK: Fotografický herbár, popisy a názvy
rastlín. botanika.wendys.cz/seznamp.php?1 · logo · Botany.cz. Lokality výskytu,
herbár, huby, ochrana prírody [cit.2011-03-10] Dostupné na:
<http:/www/botanika .wendys.cz/buscar.php.>.
34.BOTANY.CZ : asclepias syriaca l. – klejicha hedvábná / glejovka . Zajímavosti ze
světa rostlin. Katalog rostlin s vyhledáváním jednotlivých druhů. Rezervace,
chráněná území a jiné významné botanické [cit.2011-05-01] Dostupné na:
<http://www.botany.cz/cs/cirsium-arvense/>
35.BRASSICA NAPUS - WIKIPÉDIA: Bionafta [cit.2010-09-11] Dostupné
na:<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Brassica_napus>.
36.DOSKOVÉ VÝMENNÍKY TEPLA - ALFA LAVAL : Alfa Laval je popredným
svetovým dodávateľom výmenníkov tepla, ktorých základnou vlastnosťou je
kompaktná konštrukcia a vysoká tepelná účinnosť [cit.2011-01-22] Dostupné na:
<http:/www./local.alfalaval.com/sksk/produkty/separacia/separatory/pages/
separatory.aspx>.
37.ENVIRAL: Akciová spoločnosť ENVIRAL vznikla v roku 2004 ako dcérska
spoločnosť prosperujúcej spoločnosti Slovenské liehovary a likérky, a.s. s
dlhoročnou tradíciou [cit. 2011-02-22] Dostupné na: <http://www.enviral.sk
/main.php?go=aboutus>
70
38.MINISTERSTVO PÔDOHOSPODÁRSTVA A ROZVOJA VIDIEKA
SLOVENSKEJ: Stav porastov kapusty repkovej pravej formy ozimnej po
prezimovaní2010.[cit.201011.22].Dostupnéna:<http://www.mpsr.sk/sk/index.php?
navID=2&navID2=2&sID=26&sID2=27&id=2340>
39.PETŘÍKOVÁ, Vlasta: Nedostatek biomasy . Biom.cz [online]. 2011-03-14 [cit.
2011-03-26]. Dostupné na: <http:/www./biom.cz/cz/odborne-clanky/nedostatek-
biomasy>.
40.ŘEPKA OLEJNÁ: Biomasa, díky níž česká pole zežloutla/Nazeleno.cz. Kročková,
T. [cit.2010-05-25] Dostupné na:<http://www.nazeleno.cz/vytapeni-1/biomasa/repka
-olejna-biomasa-diky-niz-ceska-pole-zezloutla.aspx>.
41.ŠTÚDIA KOMPLEXNÉHO VYUŽITIA TECHNICKÝCH ODRÔD REPKY
OLEJNEJ NA ENERGETICKÉ ÚČELY S OVERENÍM ALTERNATÍVNYCH
TECHNOLÓGIÍ [cit.2010-09-10].Dostupné na internete:< http://www.obeclab
.sk/app/files/14110200006_PC_prezentacia.pdf>.
42.TECHNOLÓGIA VÝROBY METYLESTEROV REPKY OLEJNEJ. 2007
[cit.2010-12.04]. Dostupné na: <http://www.biomasa-info.sk/docs/Mikulik_
Mullerova-MERO.pdf>.
43.VILČEK, J. et.al. Vhodnosť poľnohospodárskeho pôdneho fondu pre pestovanie
repky.In: Kapusta repková pravá – repka olejná (Brassica napus L.). [cit.2011-10-14]
Dostupné na: <http://www.podnemapy.sk/portal/verejnost/multifunkcne/kuk_
repka.aspx>
44.VYUŽÍVANIE BIOMASY NA ENERGETICKÉ ÚČELY: [cit.2010-09-24].
Dostupné na: <http://www.tur.vlada.gov.sk/data/files/4254.pdf>.
45.VÝSKUMNÝ ÚSTAV EKONOMIKY POĽNOHOSPODÁRSTVA A
POTRAVINÁRSTVA MINISTERSTVO PÔDOHOSPODÁRSTVA SLOVENSKEJ
REPUBLIKY: Komoditné situačné a výhľadové správy – Výskumný ústav
ekonomiky. [cit. 2010-11-05]. Dostupné na: <http://www.vuepp.sk/Komodity/
r2010/I.polrok/olejniny.pdf>.
71
72