Osmoza

PTEP – ČASOPIS ZA PROCESNU TEHNIKU I ENERGETIKU U POLJOPRIVREDI PTEP – JOURNAL ON PROCESSING AND ENERGY IN AGRICULTURE

Glavni i odgovorni urednik / Editor in Chief Prof. dr Mirko Babić

Urednik za engleski jezik / Editor in English Prof. dr Ljiljana Babić

Za izdavača / for Publisher Milivoj Radin, dipl.ing.

Tehnički sekretar / Technical secretary Mr Ivan Pavkov

Nacionalna redakcija / National Editorial Board

Dr Mirko Babić, red. prof, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad, Dr Anđelko Bajkin, red. prof, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad,

Dr Miloš Tešić, red. prof, dopisni čalan VANU, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad,

Dr Mirjana Đurić, red.prof, Tehnološki fakultet, Novi Sad, Dr Milica Radosavljević, Institut za kukuruz «Zemun Polje», Zemun,

Dr Mirjana Milošević, red. prof, Nacionalna laboratorija za ispitivanje semena, Novi Sad,

Dr Jovanka Lević, Tehnološki fakultet, Novi Sad, Mr Branislav Karadžić, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad.

Međunarona redakcija / International Editorial Board

Dr Ljiljana Babić, professor, Faculty of Agriculture, Novi Sad, Serbia, Dr Costas Akritidis, professor emeritus, Aristotle University, Thessaloniki, Greece, Dr Tajana Krička, professor, Faculty of Agronomy, Zagreb, Croatia, Dr Zuzana Hlaváčová, Slovak University of Agriculture in Nitra, Nitra, Slovak Rebublic, Dr Janos Beke, professor, Szent István University, Gödöllö, Hungary

SADRŽAJ / CONTENT

Dr Zuzana HLAVÁČOVÁ, Ákos KERTÉSZ ELECTRICAL PROPERTIES OF DRIED FRUITS / ELEKTRIČNE OSOBINE SUŠENOG VOĆA 1

Dr Ljiljana BABIĆ, mr Ivan PAVKOV, dr Mirko BABIĆ PROMENE NEKIH FIZIČKIH OSOBINA RASTVORA ŠEĆERA TOKOM OSMOTSKOG SUŠENJA KAJSIJE / CHANGE IN SOME PHYSICAL PROPERTIES OF SUCROSE SOLUTION DURING APRICOT (PRUNUS ARMENIACA) DEHYDRATION 5

Dr Zorica PAJIĆ, mr Jelena SRDIĆ, dr Milomir FILIPOVIĆ OPLEMENJIVANJE KUKURUZA ŠEĆERCA ZA RAZLIČITE NAČINE POTROŠNJE / SWEET MAIZE BREEDING FOR DIFFERENT CONSUMPTION PURPOSES 12

Dr Tajana KRIČKA, dr Neven VOĆA, Vanja JURIŠIĆ, dipl. ing. ALKALNA HIDROLIZA KAO ALTERNATIVNA METODA SANACIJE KLAONIČKOG OTPADA / ALKALINE HYDROLYSIS AS AN ALTERNATIVE METHOD FOR SLAUGHTERHOUSE WASTE SANITATION 15

Dr Milka VUJAKOVIĆ, dr Mirjana MILOŠEVIĆ, dr Zorica NIKOLIĆ, dr Ksenija TAŠKI-AJDUKOVIĆ,

ŽIVOTNA SPOSOBNOST SEMENA SOJE PROIZVEDENE U USLOVIMA SA I BEZ NAVODNJAVANJA / SEED VIGOUR IN SOYBEAN PRODUCTION WITH AND WITHOUT IRRIGATION 19

Dr Miodrag ZORANOVIĆ, dr Vlado POTKONJAK EKOLOŠKI TRETMANI STAJNJAKOM / ECOLOGICAL MANURE TREATMENTS 22

Dr Jasna GVOZDENOVIĆ, dr Vera LAZIĆ PAKOVANJE I ODRŽIVOST PREHRAMBENIH PROIZVODA / PACKAGING AND DURABILITY OF FOODSTUFFS 27

Dr Jozef BAJLA PROMENE PENETROMETRIJSKOG OTPORA ZEMLJIŠTA PRI GAJENJU JAROG I OZIMNOG JEČMA KONZERVACIJSKIM TEHNOLOGIJAMA / CHANGES IN SOIL PENETRATION RESISTANCE DURING SPRING AND WINTER BARLEY GROWING BY SOIL CONSERVATION TECHNOLOGIES 31

Dr Radmila ALMAŠI ŠTETNI INSEKTI SUVOG VOĆA I GROŽĐA / INSECT PESTS IN DRIED FRUITS AND RAISIN 34

Dr Milovan PAVLOV, dr Živorad VIDENOVIĆ, Zoran STANIŠIĆ dipl. ing., Nebojša RADOSAVLJEVIĆ dipl. ing., Jovan PEŠIĆ dipl. ing, mr Jelena SRDIĆ ANALIZA PROIZVODNJE SEMENA NEKIH ZP HIBRIDA KUKURUZA U 2007. GODINI / THE ANALYSIS OF SEED PRODUCTION OF SOME ZP MAIZE HYBRIDS IN 2007 37

Dr Maša BUKUROV, mr Siniša BIKIĆ EKONOMIČNI TERMODINAMIČKI CIKLUSI ZA STAKLENIKE / COST-EFFECTIVE THERMODYNAMIC CYCLES FOR GREEN HOUSES 41

Dr Eugenios KATSANIDIS PHYSICAL AND CHEMICAL PRE-TREATMENT OF OCTOPUSES AIMING AT TENDERISATION WITH REDUCED PROCESSING TIME AND ENERGY REQUIREMENTS / FIZIČKI I HEMIJSKI PREDTRETMANI ZA OMEKŠAVANJE MESA OKTOPODA RADI SMANJENJA VREMENA PRERADE I UŠTEDE ENERGIJE 45

Dr Vera LAZIĆ, Dr Jasna GVOZDENOVIĆ, mr Tanja PETROVIĆ MOGUĆNOSTI SAVREMENOG PAKOVANJA HRANE / POSSIBILITIES OF MODERN FOOD PACKING 49

Dr Zorica SREDOJEVIĆ, dr Dušan MILIĆ MOGUĆNOST PROCENE RIZIKA POSLOVANJA POLJOPRIVREDNOG PREDUZEĆA / THE POSSIBILITY OF THE BUSSINES RISIK EVALUATION OF THE AGRUCULTURAL ENTERPRISE 53

Dr Dušan MILIĆ, dr Veljko VUKOJE PROIZVODNO-EKONOMSKA I UPOTREBNA VREDNOST KAJSIJE / THE PRODUCTION, ECONOMIC AND UTILITY VALUE OF APRICOT 57

Dr Veljko VUKOJE, dr Dušan MILIĆ, Darko MALETIĆ, dipl.inž. ANALIZA OSNOVNIH PARAMETARA USPEHA PREHRAMBENE INDUSTRIJE VOJVODINE (2002-2006) / THE ANALYSIS OF BASIC PARAMETERS OF SUCCESS IN FOOD INDUSTRY IN VOJVODINA (2002-2006) 60

Azrudin HUSIKA POTENCIJAL SMANJENJA EMISIJE STAKLENIČKIH GASOVA UPOTREBOM BILJNIH OSTATAKA IZ POLJOPRIVREDNE PROIZVODNJE U BOSNI I HERCEGOVINI / POSSIBILITY TO REDUCE GREENHOUSE GAS EMISSIONS BY USING VEGETATIVE RESIDUES FROM THE AGRICULTURAL PRODUCTION IN BOSNIA AND HERZEGOVINA 63

Boško ILIĆ, dipl.ing, Slavko IVANIŠEVIĆ, dipl.ing. PREDNOSTI KORIŠĆENJA PRIRODNOG GASA KAO ENERGENTA U PROCESIMA SUŠENJA / ADVANTAGES OF NATURAL GAS USAGES IN DRYING PROCESSES 67

Dr Miodrag LAZIĆ, mr Ivana STANISAVLJEVIĆ, dr Vlada VELJKOVIĆ SEME DUVANA KAO OBNOVLJIVA SIROVINA / TOBACCO SEEDS AS A RENEWABLE RAW MATERIAL 70

Mr Sanja MEHANDŽIĆ, dr Jovan CRNOBARAC, dr Branko MARINKOVIĆ, dr Đorđe JOCKOVIĆ UTICAJ ROKA SETVE NA PRINOS I MORFOLOŠKE OSOBINE SEMENSKOG KUKURUZA / EFFECTS OF SOWING DATES ON THE YEALD AND MORPHOLOGICAL TRAITS OF SEED MAIZE 74

Miladin KOSTIĆ dipl. ing, dr Svetlana BALEŠEVIĆ-TUBIĆ, mr Vojin ĐUKIĆ,. Aleksandar ILIĆ dipl. ing, VELINKA GAJIČIĆ dipl. ing. PROMENA KVALITETA SEMENA SOJE U ZAVISNOSTI OD FRAKCIJE SEMENA / CHANGES IN SOYBEAN SEED QUALITY DEPENDING ON A SEED FRACTION 78

Mr Velimir LONČAREVIĆ, dr Mladen TATIĆ, Karlo ĐILVESI dipl. ing, mr Imre PATAKI, Slaviša ŠTATKIĆ dipl. ing, Vlado ČAPELJA dipl. ing. SISTEM SKLADIŠTENJA I ČUVANJA SEMENA POLJOPRIVREDNIH KULTURA U KONTROLISANIM USLOVIMA / STRORAGE AND PRESERVATION SYSTEMS OF SEEDS IN CONTROLLED CONDITIONS 80

Dr Vladislav ZEKIĆ, UTVRĐIVANJE TROŠKOVA SPREMANJA SLAME SISTEMOM VALJKASTIH BALA I SISTEMOM MALIH ČETVRTASTIH BALA / DETERMINATION OF PREPARATION COSTS OF THE SMALL GRAIN STRAW BY THE SYSTEM OF CYLINDRICAL AND SMALL QUADRATIC BALES 83

Karlo ĐILVESI dipl.ing, dr Vladimir MIKLIČ, Daliborka BUTAŠ dipl.ing, Boško DEDIĆ dipl.ing, Slaviša ŠTATKIĆ dipl.ing. ODREĐIVANJE KOLIČINE IZGUBLJENOG SREDSTVA ZA ZAŠTITU SEMENA SUNCOKRETA USLED SPIRANJA / LOSS OF SUNFLOWER SEED PROTECTANT DUE TO LEACHING 86

Mr Nikola JOVANOVSKI, dr Vangelica JOVANOVSKA BIOGAS TECHNOLOGY IN AGRICULTURE / TEHNOLOGIJA PROIZVODNJE BIOGASA U POLJOPRIVREDI 88

INFORMACIJE D1 - D4 POSLOVNO STRUČNI DODATAK D5 - D14

P T E P - Časopis za procesnu tehniku i energetiku u poljoprivredi Izdavač: Nacionalno društvo za procesnu tehniku i energetiku u poljoprivredi (bivše društvo JUPTEP), 21000 Novi Sad, Trg Dositeja Obradovića 8. Suizdavač: Poljoprivredni fakultet, Novi Sad, Trg Dositeja Obradovića 8. tel :++381 (0)21 459 958; e-mail: [email protected]; Internet sajt: www.ptep.org.yu; Korektura: prof. dr Ljiljana Babić; Dizajn časopisa: Mirko Babić, Prelom: mr Ivan Pavkov; UDK brojevi: Radmila Kevrešan; Štamparija: "Offsetprint", Novi Sad, Matice srpske 6. Tiraž: 300 primeraka; Godišnja pretplata: 1200 din (žiro račun: 340-4253-72, Erste banka, Novi Sad); Rešenjem Ministarstva za informacije Republike Srbije, br. 651-105/97-03 od 6.2.1997, časopis je upisan u registar pod brojem 2307. Kategorija: Časopis nacionalnog značaja

PTEP 12(2008) 1-2 1

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.1-4 Originalni naučni rad UDK: 664.854 Orginal Scientific Paper

ELECTRICAL PROPERTIES OF DRIED FRUITS

ELEKTRIČNE OSOBINE SUŠENOG VOĆA

Dr Zuzana HLAVÁČOVÁ, Ákos KERTÉSZ Department of Physics, Slovak University of Agriculture in Nitra, Slovak Republic, [email protected]

SUMMARY The electrical measurements are utilized in many areas of human activity. A lot of methods based on the dielectric measurements

are exploited at appraisal of various fruits quality. Samples of dried fruits were delivered by Faculty of Agriculture of University in Novi Sad. Electrical properties (resistance, impedance, electrical capacity) were measured by LCR meter GoodWill LCR-821. Dried fruits were located between 2 plates of capacitor. Measurements had been realized at frequencies from 100 Hz to 200 kHz. Each elec-trical property was measured at all frequencies three times. Average value has been computed from these ones. Frequency dependen-cies of impedance and capacity were determined for all samples. The capacity and impedance decrease powerly in dependence on the frequency.

Key words: electrical properties, dried fruits.

IZVOD Električnim osobinama bioloških materijala se posvećuje odgovarajuća pažnja u istraživanjima već duži niz godina. Kada se

analiziraju električne osobine biljnih tkiva, neophodno je uzeti u obzir njihov nehomogen sastav sa makroskopskog i mirkoskopskog stanovišta. Ako je u pitanju analiza sa mirkoskopskog aspekta, uočava se da je unutrašnjost ćelije dobar provodnik, jer sadrži jone koji ulaze u sastav rastvora organske materije. Ćelijska membrana sama po sebi nije provodnik. Ako se biološki materijali posma-traju sa makroskopskog aspekta, onda se zaključuje da su oni nehomogenog sastava i polu-provodnici ili dielektici. Gustina i strukturni raspored ćelija u okviru tkiva, kao i vrsta tkiva sama po sebi utiču bitno na električne osobine. Poroznost materijala takođe utiče na ove osobine, jer u zavisnosti od veličina i rasporeda pora u njima se nalazi određena količina vazduha, te on sa svojom temperaturom i vlažnošću takođe bitno utiče na električne osobine. Prema tome, porozni materijali imaju sledeće uticajne faktore na električne osobine: dimenzije i prostorni raspored pora, zatim njihova gustina i poroznost kada su u hrpi.

U ovom radu su prezentovani rezultati merenja sledećih električnih osobina: otpornosti, impedance i kapacitivnosti pri frekvenciji električne struje u dijapazonu od 50 do 200 kHz. Sva merenja su obavljena uz pomoć LCR instrumenta tipa GoodWill 821. Rezultati su skladišteni u PC. Biološki materijal koji je korišćen bili su uzorci sušenog voća i to kajsije, kruške i dunje. Uzorci su dostavljeni od strane Poljoprivrednbog fakulteta Univerziteta u Novom Sadu. Sva merenja električnih veličina su rađena sa tri ponavljanja, a zatim je konstatovana srednja vrednost. Na graficima slika 1, 2, 3 i 4 su prezentovani rezultati merenja otpornosti i impedance uzoraka sušenog voća pri frekvenciji od 50 do 200 kHz. Konstatuje se da obe merene veličine imaju iste vrednosti do frekvencije od 1,0 kHz, a nakon toga impedanca opada znatno brže nego otpornost. Kapacitivnost u finkciji od frekvencije je, takođe, grafički predstavljena na slikama 5 i 6. Ustanovljene su regresione jednačine kod ove merene veličine za šest uzoraka dunje. Konstatuje se da osušena dunja ima najmanje vrednosti otpornosti i impedance, a najveće merene vrednosti su bile kod suve jabuke. Dunja ima najveće vrednosti ka-pacitivnosti u funkciji od frekvencije.

Ključne reči: električne osobine, sušeno voće. INTRODUCTION Electrical properties of the biological tissues have been of in-

terest for many years. When studying the physical properties of tissue, it is necessary to consider its non-homogeneity from the macroscopic and microscopic points of view. When testing the electrical properties from the microscopic point of view, it is ap-parent that inside the cell is conductive because there is conduc-tivity of ion type in the content of the organic and inorganic mat-ter solutions. The cell membranes are not conductors. From the macroscopic point of view, it is possible to regard the biological materials as non-homogeneous semi-conductors or dielectrics. The density and structural arrangement of the cells in them and the properties of each type of tissue influence the electrical prop-erties of these materials. The characteristics of loose and porous materials are also influenced by the properties of air, which is trapped between the parts or in the pores, most especially its relative humidity and temperature. The deployment of the parts in the pack, the size of parts, gappiness, contact surface and bulk density also influence the electrical properties of loose materials. Among the influential factors for porous materials the following can be involved: size and distribution of pores, porosity and bulk density. Further factors are temperature of the material, but the

most significant is the influence of the presence of water, its un-even deployment in the material, different binding energy in each water bond in the material and sorption properties (Hlaváčová, 2003). Kubík (2005) investigated the fractal proper-ties of apple flesh, which can be used at characteristics of porous material description.

It is necessary to consider the change of the electric conduc-tivity type at transition of the electric current through the bio-logical material. The inside of the cell has the ionic conductivity. The electric current in a cellular membrane travels as displace-ment current. The density of the electric current i is defined as

τddQ

Si 1=

where: Q – charge (C), τ – time (s), S – surface (m2). The relationship between the density of the current and elec-

tric field intensity is gradUEi σσ −==

rr

where: σ – electric conductivity (S.m-1), grad U – gradient

of the electric voltage (V.m-1), Er

- intensity of the electric field (V.m-1). This equation is valid too for electrolyte at low values of electric field intensity.

2 PTEP 12(2008) 1-2

If the current passing through the material is unsteady, for density of electric current is valid

( )τεσd

EdEi +=

where: ε - permitivity of material (F.m-1). Complex value of current density is valid in the case of alternating electric field in the shape

( )Eji ˆˆ εωσ +=

where: E - complex value of electric field intensity, j – imaginary unit (1), ω - angular frequency (s-1).

Permittivity of moist material must be considered to be com-plex. It has a real part ε ′ and imaginary part ε ′′

( )εδεωσεεεε tgjjj −=−=′′−′= 1ˆ

where δε is the loss angle (1) of the dielectric and

εωσδε =tg

where: tgδε - tangent of loss angle (1). A lot of methods based on the dielectric measurements are

exploited at appraisal of various fruits, vegetables or their prod-ucts quality. Maezawa and Akimoto (1996) utilized electrical conductivity to determine the characteristics of low-temperature sensitive vegetables. The electrical conductivity and electrolyte leakage at injured and non-injured sites of vegetables showing chilling injury were compared. The time course of changes in electrical conductivity followed that reflecting the extent of sur-face pitting. Electrical conductivities and electrolyte leakage at sites with surface pitting were always higher than those at non-pitted sites. It is suggested that electrical conductivity and elec-trolyte leakage should be considered as the indicators of chilling injury. Tsarouhas et al. (2000) suggested the method for rapid assessment of freezing resistance. The electrolyte leakage method detected injury in more levels of freezing stress (-3 °C, -4 °C and –5 °C) than the impedance (-4 °C and -5 °C). Manley and Hummel (1996) compared the index of injury with tissue ionic conductance formulas for analyzing electrolyte leakage data from freeze-stressed cabbage tissues. These results support the use of simpler method for analyzing electrolyte leakage data in studies of cabbage freezing tolerance. Arnold et al. (1998) de-scribed electrical impedance methods for assessing fruit quality. Methods were minimized or compensated the influence of inter-facial impedances between electrodes and plant tissue, which occur when assessing fruit or vegetable quality by electrical im-pedance methods. Compensated 3-electrode techniques suitable for use with currently available impedance analyzers are pre-sented. The techniques are illustrated by examples of their effec-tiveness at suppressing impedance artifacts with a novel tissue-probe and non-invasive measurement. The health state of some fruit can be observed on ground of their electrical properties. Hlaváč (2007) described the rhelogic properties of plum jam and their dependencies on temperature. Labudová, Vozárová (2002), Božiková (2005) investigated the thermal properties of various material, which are the important parameters at the material dur-ing, storage and processing.

MATERIAL AND METHODS Samples of dried fruits were delivered by Faculty of Agricul-

ture of University in Novi Sad. The method of drying is de-scribed by Babić Lj. et al. (2007). The fruits were dried in os-motic drier on the beginning and in convective drier after it. Measurements were done on the dried apricots, pears, apples and

quinces. Ten pieces of dried fruits were chosen from each group. We measured the resistance, impedance and capacitance of dried fruits by LCR meter GoodWill 821 at the frequency range from 50 Hz to 200 kHz. The measured values were loaded by PC. The dried pieces of fruits were located between 2 plates of ca-pacitor. Each electrical property was measured at all frequencies three times. Average value has been computed from these ones.

RESULTS Frequency dependencies of resistance, impedance and ca-

pacitance were drawn. These electrical properties decrease with frequency. For illustration, on Fig. 1, 2 and 3 the frequency de-pendencies of resistance and impedance for sample No. 2 of dried apple, pear No. 4 and apricot No. 6 are shown.

0.0 40.0 80.0 120.0 160.0 200.0f , kHz

1.0E+1

1.0E+2

1.0E+3

1.0E+4

1.0E+5

R,

Z ,

kO

hm

Fig. 1. Frequency dependencies of resistance and impedance for sample No. 2 of dried apple

Sl.1. Zavisnost otpora i impendanse od frekvencije za uzorak No. 2 suve jabuke

0.0 40.0 80.0 120.0 160.0 200.0f , kHz

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

R,

Z, k

Ohm

Fig. 2. Frequency dependencies of resistance and impedance for sample No. 4 of dried pear

Sl.2. Zavisnost otpora i impendanse od frekvencije za uzorak No. 4 suve kruške

PTEP 12(2008) 1-2 3

0.0 40.0 80.0 120.0 160.0 200.0f , kHz

0.0

500.0

1000.0

1500.0

2000.0

2500.0R

, Z

, k

Ohm

Fig. 3. Frequency dependencies of resistance and impedance for

sample No. 6 of dried apricot Sl.3. Zavisnost otpora i impendanse od frekvencije za uzorak No.

6 suve kajsije

On Fig. 4 frequency dependencies of resistance for 6 samples of dried quince are shown. The dependencies for all samples have the same progress and the regression equation for resis-tance and impedance has the shape of decreasing power function

k

oo

k

oo f

fZZffRR

−−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛= ,

where: R – resistance, Ro – reference resistance, Z – imped-ance, Zo – reference impedance, f – frequency, fo = 1 kHz, k – constant. The coefficients of determination of these equations have high value for all samples.

0.00 40.00 80.00 120.00 160.00 200.00f , kHz

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

R ,

koh

m

R= f (f)

R= f (f) dula1 m=1,2g

Y = pow(X,-0.0154234) * 3.28793


Y = pow(X,-0.0277378) * 8.06803


Y = pow(X,-0.0152351) * 3.8092


Y = pow(X,-0.0278365) * 9.57783


Y = pow(X,-0.0263057) * 4.16305


Y = pow(X,-0.0214852) * 4.57656

Fig. 4. Frequency dependencies of resistance for 6 samples of

dried quince Sl.4. Zavisnost otpora od frekvencije za šest uzoraka sušene

dunje As we had presented in Hlaváčová et al. (2007) the resis-

tance and impedance have almost the same values at the low fre-quencies till 1 kHz for apricots. After this frequency the imped-

ance decreases more quickly that resistance, which is caused by the capacitance of apricot. We found out that this fact is valid also for other types of dried fruits.

On Fig. 5, frequency dependencies of capacitance for sample No. 6 of dried apricot (+), sample No. 4 of dried pear (◊) and sample No. 2 for dried apple (o) are shown. The same dependen-cies for 6 sample of dried quince are on Fig. 6. The regression equation has shape:

k

oo f

fCC−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

where: C – capacitance, Co – reference capacitance, f – fre-quency, fo = 1 kHz, k – constant. On Fig. 6 the coefficient of re-gression equation are presented. The coefficients of determina-tion have high value for all samples.

0.0 40.0 80.0 120.0 160.0 200.0f , kHz

1.0

10.0

100.0

C ,

pF

Fig. 5. Frequency dependencies of capacitance for sample No. 6 of dried apricot (+), sample No. 4 of dried pear (◊) and sample

No. 2 for dried apple (o). Sl.5. Zavisnost kapacitivnosti od frekvencije za uzorak No. 6 suve kajsije (+), uzorak No. 4 suve kruške (◊) i uzorak No. 2

suve jabuke (o)

0.0 40.0 80.0 120.0 160.0 200.0f , kHz

1.0E+1

1.0E+2

1.0E+3

1.0E+4

1.0E+5

C ,

pF

frequency dependence of capacitance

quince1 m=1,2g

Y = pow(X,-0.943058) * 2856.85

quince2 m=1,9g

Y = pow(X,-0.805166) * 1174.79

quince3 m=2,2g

Y = pow(X,-0.904151) * 1761.48

quince4 m=5,9g

Y = pow(X,-0.86606) * 1165.51

quince5 m=7,4g

Y = pow(X,-0.861982) * 1406.35

quince6 m=4,4g

Y = pow(X,-0.876238) * 1434.44

Fig. 6. Frequency dependencies of capacitance for 6 samples

of quince Sl.6. Zavisnost kapacitivnosti od frekvencije za šest

uzoraka dunje

4 PTEP 12(2008) 1-2

CONCLUSION Samples of dried fruits were delivered by Faculty of Agricul-

ture of University in Novi Sad. Frequency dependencies of resis-tance, impedance and capacitance were drawn. These electrical properties decrease with frequency. The regression equation has the shape of decreasing power function. For all fruits the shape of curves is the same. These regression equations have high co-efficients of determination. The resistance and impedance have almost the same values at the low frequencies till 1 kHz. After this frequency the impedance decreases more quickly than resis-tance, which is caused by the capacitance of dried fruits. The resistance and impedance have various values for various types of dried fruits. The samples of dried quince have lowest values and the highest ones have the dried apples. It is caused by differ-ent chemical composition of fruits. The pieces of quince have the highest values of capacitance. The displacement between frequency dependencies of capacitance for 6 samples is very small. From this we can dedicate that the properties of one type of dried fruits are the same including the moisture content.

ACKNOWLEDGEMENT: This work was supported by re-search projects VEGA 1/3471/06, VEGA 1/3454/06 (Slovak Re-public) and regional project “Fruit and vegetable osmotic dryer development” 114-451-0565 (Serbia – Vojvodina)

REFERENCES [1] Arnold W, M. et al. 1998. Electrical impedance methods for

assessing fruit quality: avoidance of electrode artifacts. Acta Horticulturae, 464, p. 85-90.

[2] Babić, Lj, Babić, M, Pavkov, I: The Quality Indicators of Osmotic Dried Apricot. AAggrriiccuullttuurraaee CCoonnssppeeccttuuss SScciieennttiiffii--ccuuss,,

[3] Babić M, Babić Ljiljana, Matić-Kekić, Snežana, Karadžić B, Pavkov, I: Održivi energetski model proizvodnje sušenog voća kombinovanom tehnologijom, PTEP – Časopis za pro-cesnu tehniku i energetiku u poljoprivredi, Novi Sad, (2005)9:5, str. 109-111.

[4] Božiková, M: Some chosen thermophysical parameters of apples and applesauce. Acta technologica agriculturae. 8, 2005(4), p. 89 – 92, ISSN 1335-2555

[5] Hlaváč, P: The rheologic properties of plum jam. In: PTEP Journal on processing and energy in agriculture, 2007(3), p. 106 – 108, ISSN 1450-5029

[6] Hlaváčová, Z: Low-frequency electric properties utilization in agriculture and food treatment. RES. AGR. ENG., 49, 2003(4), p. 125-136.

[7] Hlaváčová, Z, Babić, Lj, Babić, M, Kertész, Á: Some Elec-trical Properties of Dried Apricots Prunus Armeniaca L. PTEP Journal on processing and energy in agriculture, 11, 2007(3), p. 75-78, ISSN 1450-5029

[8] Kubík, Ľ: Micro-structure Fractal Analysis of Apple Flesh of Cultivar Pinova. In: PTEP. Journal on Processing and Energy in Agriculture. 11, 2007(3), YU ISSN 1450-5029, p. 102 - 105.

[9] Labudová, G. - Vozárová, V: Uncertainty of the Thermal Conductivity Measurement Using the Transient Hot Wire Method. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 67, 2002, p. 257 – 265

[10] Manley, R, C, Hummel, R, L: Index of injury compared to tissue ionic conductance for calculating freeze damage of cabbage tissues. Journal of the American Society for Horti-cultural Science,121(6): 1141-1146.

[11] Maezawa, S, Akimoto, K: Characteristics of electrical con-ductivity of low-temperature sensitive vegetables. Research Bulletin of the Faculty of Agriculture,Gifu University, Ja-pan,1996(61), p.81-86.

[12] Tsaurouhas V, Kenney, W, A, Zsuffa L: Application of two electrical methods for the rapid assessment of freezing resis-tance in Salix eriocephala. Biomass and Bioenergy, 19, (3):165-169.

Primljeno: 10.3.2008. Prihvaćeno: 12.3.2008.

PTEP 12(2008) 1-2 5

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.5-11 Originalni naučni rad UDK: 634.21:631.563.2 Orginal Scientific Paper

PROMENE NEKIH FIZIČKIH OSOBINA RASTVORA ŠEĆERA TOKOM OSMOTSKOG SUŠENJA KAJSIJE

CHANGE IN SOME PHYSICAL PROPERTIES OF SUCROSE SOLUTION DURING APRICOT (PRUNUS ARMENIACA) DEHYDRATION

Dr Ljiljana BABIĆ, mr Ivan PAVKOV, dr Mirko BABIĆ Poljoprivredni Fakultet, Departman za poljoprivrednu tehniku, Trg Dositeja Obradovića 8, Novi Sad

REZIME Osmodehidracija se dešava u rastvoru destilovane vode i saharoze. Pri obavljanju većeg broja eksperimenata, priprema svežeg

rastvora zahteva u krajnjoj liniji značajnu potrošnju šećera. Radi optimizacije procesa, a u smislu smanjenja potrebnih sirovina za rastvor, obavljen je planski eksperiment pri čemu je on korišćen šest puta uz ponovnu rekoncentraciju za svaki novi test. Praćene su neke fizičke osobine rastvora tokom svih šest upotreba. Merene su vrednosti elektro provodnosti i pH rastvora tokom testova u svih šest ponavljanja. Konstatuje se porast električne provodnosti, što je rezultat prelaska molekula vode i rastvorivih organskih kiselina iz polutki kajsija. Promene pH vrednosti rastvora su takođe uočene. Zaključuje se da rastvor ima i dalje značajni potencijal, s ob-zorom da je maseni odnos voća i rastvora 1:10.

Analizirale su se promene koje se dešavaju na polutkama kajsije “novosadska rodna”, kao što su nakupljanje suve materije iz rastvora - solid gain i promena mase vlage - moisture loss tokom konstatnog vremena trajanja eksperimenata. Ustanovljeno je da temperatura i koncentracija rastvora imaju bitnog uticaja na dva pomenuta fluksa materijala. Promena mase vlage je bila intenziv-nija pri temperaturi rastvora od 60oC u odnosu na 36oC i konstatnoj vrednosti koncentracije od 65 Bx , ali ne dominatno. U prvom slučaju je iznosila 24,5% u odnosu na ukupnu masu uzorka na početku, a u drugom 23,4%. Međutim nakupljanje suve materije je pri temperaturi rastvora od 60oC i koncentraciji od 65 Bx iznosila 32,05%, dok je pri temperaturi od 35oC i istoj koncentraciji bila 16,6%. Optimizacijom analiziranih parametara se preporučuje režim osmotskog sušenja polutki kajsija pri temperaturi rastvora od 35oC (ili sličnim ambijentalnim vrednostima temperature tokom leta u kontinentalnom klimatu) i koncentracijama rastvora od 50 do 65 Bx.

Ključne reči: osmodehidracija, kajsija, promena vlage, nakupljanje suve materije, fizičke osovine rastvora.

SUMMARY Osmodehydration is taking place in solution of distillated water and sucrose. When larger number of tests is carrying out, the

preparation of fresh solution needs a certain amount of sugar. The plan of tests consider six times reuse solution with it’s reconcen-tration for each new experiment in order to minimize sugar consumption and to achieve optimization of the process. Some physical properties of the solution were observed during the tests. The surveying of electro conductivity and pH values of solution in six suc-cessive cycles was done. The increase of electro conductivity values was obvious as a result of water molecules and soluble organic acid transport from apricot halves. The changes in pH solution values were observed too. The conclusion is set down; the solution has significant potential for further tests because the mass ratio of fruit and solution is 1:10.

The changes in physical properties of apricot halves were also studied, such as solid gain and moisture loss during the time of tests duration. The effect of solution temperature and concentration on solid gain and moisture loss are significant. The changes in samples moisture content were more intensifying with solution temperature of 60oC compare to 35oC upon the same value of solution concentration of 65 Bx, but not so impressive. In the first case moisture loss was 24,5% of total initial mass of samples, and in the second it was 23,4%. On the contrary, the solid gain was 32,4% during the tests where solution temperature was 60oC and concen-tration of 65 Bx, while this value was 16,6% in the tests of solution temperature 35oC and the same concentration. Optimization of analyzed physical properties recommended the regime of apricot halves osmotic dehydration in solution of 35oC of temperature (or similar values which are dominant during summer in continental climate) and with 50 to 65 Bx solution concentration.

Key words: osmodehydration, apricot, moisture loss, solid gain, solution physical properties.

UVOD Voće je uvek imalo značajnu ulogu u ishrani čoveka. Ono

sadrži izvesne hranljive komponente, u zavisnosti od vrste voća, ali takođe i neke ne-nutritivne fitohemijske komponente. Za većinu ovih supstanci još nisu definisane nutritivne funkcije, mada se zna da imaju važnu ulogu u prevenciji izvesnih bolesti. Preko svojih bioloških efekata voće ima antioksidantsku (Lui i sar 2002) antimutagenu (Wargovich, 2000) ili antibakterijsku ulogu. Isto tako je poznato da lignini i fenolne komponente u voću imaju značajno učešće u smanjenju rizika od pojave srčanih oboljenja i infarkta (Hertog i sar 1993, Navindra 2008). Za ostale mikro nutritijente koji se nalaze u voću kao što su celulozna vlakna, vitamini, kiseline i minerali se već dosta zna o povoljnom uticaju na ljudski organizam.

S druge strane je takođe opšte poznato da je održivost većine voća u svežem stanju nakon ubiranja vrlo kratka. To je i razlog što su promovisane zamene svežem voću u obliku sokova, mlečnih napitaka sa njihovim učešćem, raznih poslastica, kao i konzumiranje suvog voća. Jedna od tehnologija koja obezbeđuje osušeno voće visokog kvaliteta, uz očuvanje senzorskih osobina, je primena osmotskog sušenja. O ponašanju različitih vrsta voća (Martinez-Monzo i sar, 1998, Stefanović i sar, 1995, Kil i sar, 2002, Erlei i sar, 2001, Gianotti i sar, 2001, Eastogi i sar, 2004, Babić Lj. i sar, 2004, Babić Lj. i sar, 2007, Chenlo i sar, 2007, Khoyi i sar, 2007) tokom procesa osmoze ima podataka u literaturi, naročito u poslednjih 15-tak godina.

Već je dobro poznato da se osmotska dehidracija voća obavlja u osmotskom rastvoru i da se pri tome dešavaju tri transporta materije: migracija vlage u tečnoj fazi iz voća ka

6 PTEP 12(2008) 1-2

rastvoru, migracija rastvorivih organskih jedinjenja kao što su voćni šećeri, vitamini, pigmenti, organske kiseline i minerali u istom smeru i transport šećera iz rastvora ka voću. Zbog ovakve razmene materije između voća i rastvora, finalni proizvod još uvek ima dosta vlage, te se može smatrati polu-proizvodom. On se može dalje osušiti do ravnotežne vlažnosti, zamrznuti ili se izneti na tržište kao minimalno prerađeno voće. Intenzitet razmene materije tokom osmoze zavisi od temperature i koncentracije rastvora od geometrijskog oblika i dimenzija voća, brzine kretanja rastvora oko uronjenih plodova i masenog odnosa rastvora i voća. Temperatura rastvora nije visoka, te se tretirano voće ne zagreva na više temperature, kao što je slučaj kod nekih drugih postupaka. Zbog toga se senzorski atributi kao ukus, boje, miris i tekstura ne menjaju. Sledeća značajna osobina osmotskog sušenja je niska potrošnja energije za 1 kilogram isparene vlage (Panagiotou i sar, 1998) u poređenju sa drugim procesima.

Pored ovih prednosti, sistem ima i neke nedostatke, a on se pre svega odnosi na menadžment osmotskog rastvora. Istraživači (Barranco i sar, 2001; Dalla Rosa i sar, 2001; Peiro i sar, 2006) smatraju da se mogu sprovesti sledeći postupci: 1. ponovno korišćenje rastvora bez ikakvih intervencija ili sa rekoncentracijom, 2. isparavanje tečne faze, 3. membranska rekoncentracija i 4. korišćenje rastvora kao ingradijenta za neke druge procese nakon biološke dekontaminacije.

Cilj ovog rada je da prezentuje rezultate istraživanja osmotske dehidracije kajsije, pri čemu je rastvor šećera korišćen u 6 ponavljanja iz primenu rekoncentracije, to jest dodavanjem suvog rastvorka. Pratiće se promene fizičkih osobina rastvora kao što je elektroprovodnost, pH vrednost i koncentracija, a takođe i ponašanje bio materijala tokom procesa, te će se optimizacijom sirovine (saharoza) i energije (smanjenje potrošnje) preporučiti režim sušenja polutki kajsija.

MATERIJAL I METOD Sirovina Kajsije (Prunus armeniaca) je izabrana kao voćna vrsta koja

će se analizirati, i to sorta “novosadska rodna”, zbog svoje dominantnosti u proizvodnji. Plodovi su ručno brani na obližnjem poljoprivrednom gazdinstvu, odlagani u plastične kontejnere i čuvani u frižideru na 40C u trajanju od tri dana. Za eksperiment su birane kajsije na osnovu organoleptičke procene o stepenu iste zrelosti, uniformnosti kvaliteta i dimenzija plodova. Uzorak za osmotsku dehidraciju je pripreman tako što je opran pod mlazom vode i odložen na papirni peškir. Nakon toga je svaki plod ručno polovljen oštrim nožem i izvađena je koštica. Predhodno izmerena masa polutki je odlagana u korpu sušare za osmotsku dehidraciju i odmah ulagana u osmotsku sušaru.

Tretman pri osmotskoj dehidraciji Osmotski rastvor je pravljen rastvaranjem šećera u

pripremljenoj destilovanoj vodi. Masa šećera koja je dodavana je ustanovljena na osnovu grafika (Hanbook for sugar industry, 1980) o potrebnoj koncentraciji na planiranim temperaturama za eksperiment. Plan eksperimenta je postavljen tako da su odabrana dva nivoa temperatura rastvora i to 35oC i 60oC. Prva vrednost je odabrana jer je ona bliska temperaturama okolnog vazduha kontinentalne klime u vremenu kada se kajsija suši (juni i juli mesec, region Vojvodine je lociran na 45o20’N i 19o51’E) i ona predstavlja donju granicu, a druga vrednost je gornja granica na osnovu predhodnih saznanja (Babić Ljiljana 2004). Koncentracija rastvora je takođe izabrana na dva nivoa i to od 50 Bx i 65 Bx. Testovi su rađeni sa tri ponavljanja.

Menadžmentom eksperimenta je predviđeno da se pri jednom režimu (jedna koncentracija rastvora i dva nivoa temperature rastvora) koji je rađen u tri ponavljanja, to jest šest eksperimentalih jedinica koristi isti rastvor. Podešavanje njegove koncentracije za svaki novi test je obavljeno dodavanjem šećera, ili dodavanjem vode u slučaju obavljanja eksperimenta sa nižom koncentracijom.

Uređaj za osmotsku dehidraciju na kome je obavljeno sušenje je prikazan na slici 1. Konstrukcija korpe u koju su ulagane polutke kajsije i sama sušara su takvi da obezbeđuju odnos voća i rastvora 1:10. Cirkulacijom rastvora je obezbeđeno relativno kretanje u odnosu na bio materijal koji se nalazi u ne-pokretnom sloju. Rastvor ulazi u sušaru sa gornje strane i nakon prolaska preko sloja polutki odvodi se cirkulacionom pumpom (Babić Lj. i sar. 2003, 2004) do indirektnog zagrejača. Time je omogućena kontrola temperature rastvora.

Polutke kajsije su se u osmotskom uređaju sušile 2 sata. To-kom ovog vremena izuzimani su izorci svakih 30 minuta, kao i na kraju procesa. Višak rastvora na površini polutki je otklanjan tuširanjem, a zatim su brisane papirnim ubrusom. Vlažnost uzoraka je merena gravimetrijskom metodom u laboratorijskoj sušnici na 60oC, sve dok se u dva uzastopna merenja nije po-javila konstantna vrednost izmerene mase. Masa uzoraka pre, tokom i nakon sušenja, kao i izračunate srednje vrednosti vlažnosti su poslužile za izračinavanje promene mase vlage – ML (moisture loss) i priraštaja suve materije u polutkama – SG (solute gain) na osnovu jednačina (Sutar i Gupta, 2007):

Sl. 1. Kretanje rastvora kroz nepokretni sloj polutki kajsije

(Babić, 2006) Fig. 1. Solution movement through fixed bed of apricot havles

(Babić, 2006) OS-osmotska sušara, osmotic dryer, CP-cirkulaciona pumpa,

circulation pump, ZK, PK-kanal, channel, RT-razmenjivač top-lote, heat exchanger, EG-električni grejač, heater, S1 S2-

sabirnik, collector, TM-termometar, thermometer, P-poklopac, coverage

100Mo

MiMoML −= (1)

100So

SoSiSG −= (2)

gde je: Mo –početna masa vlage u uzorku (g), So – početna masa suve materije (g), Wi – masa vlage u uzorku u i-tom vre-menu (g), Si – masa suve materije u uzorku u i-tom vremenu (g). Takođe su na osnovu poznatih masa uzoraka tokom procesa iz-računate vrednosti vlažnosti koje su korišćene za prezentovanje kinetičkih krivih sušenja.

Tokom jednog testa u trajanju od 2 sata uzimani su takođe i uzorci rastvora. Odmah je merena Ph vrednost pomoću ručnog pH-metra proizvođača Eutech, Holandija (preciznost merenja 0,1), i elektrokonduktivnost aparatom MC226 Conductivity Meter, proizvođača Mettler, Toledo.

PTEP 12(2008) 1-2 7

REZULTATI I DISKUSIJA Efekat temperature i koncentracije rastvora na promenu mase vlage i nakupljanje suve materije Obavljanje eksperimenta osmotskog sušenja polutki kajsije

je urađen u 12 testova. Pri jednoj koncentraciji rastvora je sprovedeno 6 testova sa istim rastvorom, ali koji je pri svakom sledećem testu rekonstruisan. Na osnovu rezultata merenja masa i vlažnosti uzoraka polutki kajsije sačinjene su tabele koje su poslužile za dalju obradu i prezentovanje rezultata. Sačinjene su kinetičke krive sušenja pojedinih testova koji su rađeni u tri ponavljanja, prezentovane na slici 2.

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

0 15 30 45 60 75 90 105 120VREME - TIME (min)

VLA

ŽNO

ST

MO

ISTU

RE

CO

NTE

NT

(%)

t=60oC, c=65 Bxt=35oC, c=65 Bx

A)

79,5

80,5

81,5

82,5

83,5

84,5

85,5

86,5

87,5

88,5

0 15 30 45 60 75 90 105 120

VREME - TIME (min)

VLA

ŽNO

STM

OIS

TURE

CO

NTE

NT

(%)


B)

Sl. 2. Uticaj temperature rastvora pri konstantnim koncentracijama na kinetičke krive sušenja

Fig. 2. Effect of solution temperature at constant solution con-centrations on drying kinetic curves

Kinetičke krive sušenja polutki kajsije su date u zavisnosti od uticaja temperature rastvora na odvijanje procesa. Na slici 2A su predstavljene kinetičke krive promene vlažnosti polutki kajsija pri temperaturama rastvora od 35oC i 60oC, a pri konstantnoj vrednosti koncentracije rastvora od 65 Bx. Na slici 2B je zavisnost istih vrednosti temperatura rastvora pri koncentraciji od 50 Bx. Dve krive na oba grafika se mogu aproksimovati pravom linijom. Ova linearna zavisnost promene vlažnosti od temperature ili koncentracije rastvora su ustvari dve skoro paralelne prave linije. Odavde se zaključuje da se pri analizi uticaja temperature rastvora pri konstantnoj vrednosti koncentracije, pojave migracije dešavaju na skoro istovetan način, samo što su intenzivnije pri višim vrednostima temperature.

Kao što se i moglo očekivati, povišenje temperature rastvora sa 35oC na 60oC intenzivira migraciju molekula vlage iz voćnog

tkiva. Razlozi za ovu pojavu su kako u uslovima na graničnoj površini, tako i u unutrašnjosti biomaterijala. Viskozitet šećer-nog rastvora pri određenoj temperaturi i koncentraciji je limiri-trajući parametar za transport vlage iz materijala i rastvorka (sa-haroze) u biomaterijal. Pri povišenim vrednostima temperatura rastvora smanjuje se viskozitet rastvora što značajno utiče na povećanje prelaza molekula vode sa površine ka rastvoru. Pošto su polutke kajsije porozne strukture, u mikro i makro kapilarama se nalaze i molekuli suvog vazduha, pored molekula vode. Postoji verovatnoća da će mnogi od njih biti zarobljeni u po-rama, jer će pri unutrašnjoj migraciji naići na kapilare manjeg prečnika od dimenzije molekula vazduha. Izgleda da povišene temperature rastvora stvaraju uslove za „elastifikaciju“ ćelijskih opni, te se zarobljeni molekuli vazduha lakše probijaju do granične površine i tome oslobađaju prolaz za molekule vode.

82,5

83,5

84,5

85,5

86,5

87,5

88,5

0 15 30 45 60 75 90 105 120VREME TIME (min)

VLA

ŽNO

ST

MO

ISTU

RE

CO

NTE

NT (%

)


A)

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

0 15 30 45 60 75 90 105 120VREME -TIME (min)

VLA

ŽNO

ST

MO

ISTU

RE

CO

NTE

NT

(%)

t=60oC, c=50 Bx

t=60oC, c=65 Bx

B)

Sl. 3. Uticaj koncentracije rastvora pri konstantnim temperaturama rastvora na kinetičke krive sušenja

Fig 3. Effect of solution concentration at constant solution tem-peratures on drying kinetic curves

Iz predhodne analize se može zaključiti da i koncentracija šećera u rastvoru utiče na migraciju molekula vode. Na slici 3 su prikazani uticaju koncentracije rastvora od 50 i 65 Bx pri konstatnim vrednostima temperature rastvora od 35 i 60oC. Obe krive na slici 3A i 3B imaju sličan trend i vrlo su bliske. Razlog ovome je mali dijapazon vrednosti koncentracije i to od 50 i 65 Bx. Kinetičke krive se mogu grubo aproksimovati linearnom jednačinom. Uočava se strmiji nagib krivih pri temperaturi osmotskog rastvora od 60oC u poređenju sa krivama dobijenim na nižoj temperaturi rastvora. Time se još jednom potvrđuje uticajnost temperature rastvora. Pri istim vrednostima koncentracije rastvora, za isto vreme obavljanja procesa dehidracije, srednje vrednosti vlažnosti uzoraka sušenih na 60oC su niže. Sa grafika 3B se takođe uočava da se sušenjem u osmotskom rastvoru pri koncentraciji od 50 Bx, za 120 minuta

8 PTEP 12(2008) 1-2

postiže vlažnost uzoraka od oko 80%, dok se ta ista vrednost vlažnosti postiže za 90 minuta, ali pri višoj koncentraciji od 65 Bx. Ovakva konstatacija se ne može reći za nižu temperaturu osmotskog rastvora. Promene mase vlage – ML (moisture loss) i nakupljanje suve materije – SG (solid gain) u uzorku su izračunavane preko jednačina [1] i [2]. Promena mase vlage u uzorku je intenzivnija, što je koncentracija rastvora viša pri konstantnoj temperaturi rastvora (slika 4). Lazarides (1995), Khoyi (2007), Chenlo et al. (2007), Sutar (2007), Azoubel and Murr (2004) i Falade et al (2007) su u svojim istraživanjima došli do iste konstatacije. Rastvor u kome je povišena koncentracija saharoze omogućuje veću koncentracionu neravnotežu u sistemu rastvor-polutke kajsije, što ima za posledicu intenzivniju migraciju molekula vode iz voća, ali i difuziju rastvorka (saharoze) ka voću. Pored toga, pri višoj koncentraciji rastvora gradijent osmotskog pritiska je takođe intezivniji, što takođe utiče na značajniju promenu mase vlage u biomaterijalu. Sa slike 4 se takođe uočava da na temperaturi rastvora od 35oC, povećana koncentracija od 65 Bx izaziva veću promenu mase vlage u odnosu na koncentraciju od 50 Bx, ali ne toliko izražajnu kao pri temperaturi rastvora od 60oC.

0123456789

1011121314151617181920212223

0 15 30 45 60 75 90 105 120VREME - TIME (min)

PRO

MEN

A M

ASE

VLA

GE

MO

ISTU

RE

LOSS

(%)

t=35oC, c=65 Bx

t=35oC, c=50 Bx

0123456789

1011121314151617181920212223242526

0 15 30 45 60 75 90 105 120VREME - TIME (min)

PRO

MEN

A M

ASE

VLA

GE

MO

ISTU

RE L

OSS

(%)

t=60oC, C=50 Bx

t=60oC, C=65 Bx

Sl. 4. Promena mase vlage polutki kajsija pri različitim

temperaturama i koncentracijama rastvora

Fig 4. Moisture loss changes within apricot halves on different solution temperatures and concentractions

Odavde se može zaključiti da pri ovoj temperaturi koja je

bliska ambijentalnoj tokom leta, zadovoljavajuća promena mase vlage u uzorku se može ostvariti i sa nižom koncentracijom rast-

vora i produženjem trajanja procesa na više od dva sata. Ovu činjenicu treba imati na umu pri optimizaciji procesa, jer niža koncentracija znači smanjenje potrošnje sirovine (šećera) i ener-gije, a time i smanjenje troškova postupka.

Nakupljanje suve materije u polutkama kajsije koje se os-motski tretiraju je ustvari usvajanje molekula saharoze iz rast-vora. Smer kretanja ove materije je suprotan od fluksa molekula vode iz voća u rastvor. Nakupljanje saharoze uslovljava promenu originalne hemijske strukture voća, što je nepoželjan efekat osmotske dehidracije. Osnovni cilj je da nakupljanje suve materije bude što manje uz maksimalni fluks mase vlage. Na slici 5 su prikazani fluksevi saharoze pri dvema različitim tem-peraturama i koncentracijama rastvora za vreme trajanja eksperimenta. Konstatuje se znatno veće nakupljanje na tem-peraturi od 60oC u poređenju sa temperaturom rastvora od 35oC.

0123456789

101112131415161718

0 15 30 45 60 75 90 105 120TIME (min)

NAKU

PLJA

NJE

SUV

E M

ATER

IJE

SO

LUTE

GA

IN (%

)

t=35oC, c=50 Bx

t=35oC, c=65 Bx

02468

101214161820222426283032

0 15 30 45 60 75 90 105 120TIME (min)

NAK

UPLJ

ANJE

SUV

E M

ATE

RIJ

ES

OLU

TE G

AIN

(%)

t=60oC, c=50 Bx

t=60oC, c=65 Bx

Sl. 5. Nakupljanje suve materije (rastvorka) u polutkama kajsije

Fig 5. Solute gain in apricot halves

Nakupljanje suve materije je na višoj temperaturi rastvora je oko 30% u odnosu na početnu masu uzoraka, a ova vrednost je prilično visoka (između 28 i 29%) i pri nižoj koncentraciji rast-vora na istoj temperaturi. Do sličnih rezultata istraživanja došli su Falade et al. (2007) i Kjoyi et al. (2007). U isto vreme je nakupljanje suve materije pri temperaturi rastvora od 35oC bilo skoro duplo manje, oko 15 procenata. Nije uočena značajnija razlika u SG na različitim koncentracijama rastvora pri tempera-turi od 35oC. Time je ovaj proces osmodehidracije odgovorio postavljenom zahtevu za što manjim nakupljanjem šećera iz rastvora, to jest što manjim promenama hemijske strukture po-lutki kajsije pre procesa. Ako se uzme u obzir i konstatacija koja je postavljena nakon analize promene mase vlage, da proces

PTEP 12(2008) 1-2 9

obavljen sa rastvorom temperature 35oC (ili sa temperaturama rastvora bliskim ambijentalnim) ostvaruje zadovoljavajuće smanjenje vlažnosti uzoraka, onda se zaključuje da je to prijatel-jski (environmentally friendly) režim osmotskog sušenja polutki kajsija.

Promene fizičkih osobina rastvora pri korišćenju šest puta sa rekoncentracijom Električna provodnost ili elektrokonduktivitet osmotskog

rastvora zavisi od sastava rastvora, to jest od vrste i količine še-ćera, od hemijskog sastava vode kao rastvarača, od temperature rastvora, koncentracije rastvorivih organskih jedinjenja koja su prešla iz polutki kajsije u rastvor i od količine vode iz polutki kajsija tokom procesa. Već je naglašeno da je kao rastvarač korišćena destilovana voda, što znači da u svom sastavu nije imala minerale ili neka rastvoriva organska ili neorganska jedin-jenja. Dodavanjem šećera i zagrevanjem rastvora da bi se obez-bedio režim osmotskog sušenja od 60oC i koncentracije od 60 Bx ova vrednost je iznosila 4,4 μS/cm, ili za režim sušenja od 35oC i koncentracije od 65 Bx, elektro konduktivitet je bio 4,1 μS/cm. Promene električne provodnosti rastvora koji se koristio šest puta uz rekoncentracijom za svaki novi test su date na slici 6.

0102030405060708090

100110120130140150160170180190

0 30 60 90 120

150

180

210

240

270

300

330

360

390

420

450

480

510

540

570

600

630

660

690

720

VREME -TIME (min)

ELE

KTRO

PR

OVO

DNO

ST

- EC

(nS

/cm

)

TEST 4,8,12,3,7,11

TEST2,6,10,1,5,9

Sl. 6. Vrednosti elektro provodnosti rastvora u šest ponavljanja Fig 6. Affect of solution six times reuse on electro conductivity

Naosnovu rezultata merenja se konstatuje porast električne konduktivnosti koji je pre svega rezultat početne koncentracije šećera, ali i migracije rastvorivih organskih kiselina i jedinjenja iz kajsije, kao i mikroelemenata. Autori Peiro-Mena et al. (2006) su došli do sličnih rezultata istraživanja pri osmotskom sušenju ananasa. Multiplim regresionom analizom su došli do izraza koji opisuje promenu elektroprovodnosti u zavisnosti od učešća kal-cijuma, magnezijuma i fosfora iz voća u rastvoru. Međutim, na osnovu sopstvenih rezultata istraživanja ponašanja prilikom os-motskog sušenja tri sorte kajsija i to “kečkemetske ruže”, “no-vosadske rodne” i “ambrozije”, konstatuje se da je sorta uticajan faktor na promenu sadržaja mikroelemenata. Tako na primer, sorta “novosadska roda” i “kečkemetska ruža” imaju istu sa-držinu fostora pre i posle dvočasovnog osmotskog sušenja (razlike su u novou greške merenja ili uzimanja uzoraka polutki za analizu), jedino je kod sorte “ambrozija” izmereno smanjenje

učešća fosfora sa 0,046% računato u odnosu na vlažnu osnovu, na 0,0325% nakon osmodehidracije. Slični rezultati merenja su bili i kada je u pitanju učešće kalcijuma. Sorte “kečkemetska ruža” i “novosadska rodna” nisu pokazale promenu sadržaja kal-cijuma pre i posle osmoze, dok se kod “ambrozije” sadržaj smanjio sa 0,27% u odnosu na vlažnu osnovu na 0,2% nakon procesa. U ovoj analizi se koristila sorta “novosadska rodna”, te se može zaključiti da povećanje eletroprovodnosti nije nastalo zbog migracije mikroelemenata kalcijuma i fosfora u rastvor.

Merenjima pH vrednosti rastvora, tokom dvočasovnog testa, koji se koristio šest puta dobijeni su rezultati prikazani na slici 7. Početne pH vrednosti su bile 8,1 kod testova na temperaturi od 35oC i koncentracijama od 50 i 65 Bx i 7,4 kod testova pri tem-peraturi rastvora od 60oC i istim koncentracijama. U oba slučaja se uočava opadajući trend krivih, što znači smanjenje pH vred-nosti.

pH VREDNOSTI RASTVORA U ŠEST PONAVLJANJA

SOLUTION pH VALUES IN SIX CYCLES

44,5

55,5

66,5

77,5

88,5

0 30 60 90 120

150

180

210

240

270

300

330

360

390

420

450

480

510

540

570

600

630

660

690

720

VREME-TIME (min)

pH

t=35oC, c=65, 50 Bx

pH VREDNOSTI RASTVORA U ŠEST PONAVLJANJA

SOLUTION pH VALUES IN SIX CYCLES

33,5

44,5

55,5

66,5

77,5

8

0 30 60 90 120

150

180

210

240

270

300

330

360

390

420

450

480

510

540

570

600

630

660

690

720

VREME -TIME (min)

pH

t=60oC, c=65, 50 Bx

Sl. 7. Promene pH vrednosti rastvora prilikom upotrebe 6 puta

Fig 7. Values of solution pH change in six reuse

Rastvori su već posle 120 minuta imali pH vrednost od 5,7 ili 4,1 što znači da su bili kiseli. Ova promena rastvora iz bazne u kiselu sredinu je mogla da nastane samo prelaskom rastvorivih organskih kiselina iz polutki kajsije. S obzirom da je maseni od-nos voća i rastvora bio 1:10, to znači da je u pitanju znatna masa rastvora. Ukoliko je rastvor tako brzo promenuo svoju vrednost u kiselu i zadržao je tokom sledećih pet testova, to znači da je i znatna količina organskih kiselina “isprana” iz polutki kajsije. Prelazak organskih kiselina je ravnomeran u jedinici vremena, jer je promena elektrokonduktivnosti ravnomerna u jedinici vremena takođe. Stoga se promena elektrokonduktivnosti može izraziti u funkciji od vremena trajanja procesa.

Na slici 8 prikazan je trend promene elektrokonduktivnosti za prva tri testa na temperaturi rastvora od 35oC i pri koncentraciji od 65 Bx. Ustanovljena je linearna zavisnost ove dve veličine. Slična konstatacija se izvodi za isti rastvor pri dalja tri korišćenja, ali sada na koncentraciji od 50 Bx. Koeficijenti linearnih korelacija su uz pomoć Microsof Office Excel 2003 paketa izračunati i prezentovani u tabeli 1. Iako je ova promena data u funkciji od vremena, ona ustvari predstavlja povećanje sadržaja molekula vode i rastvorivih organskih kiselina u osmot-skom rastvoru, to jest na indirektan način reprezentuje fluks or-

10 PTEP 12(2008) 1-2

ganske materije iz polutki ka rastvoru. Može se zaključiti da pri masenom odnosu voća i rastvora 1:10, rastvor ima potencijala za veći broj korišćenja od šest.

THREE FIRST CYCLES

t=35oC, c=65 Bx

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0 30 60 90 120VREME-TIME (min)

ELEK

TRO

PRO

VOD

NO

ST -E

C

(nS/

cm)

TEST 2TEST 6TEST 10

NEXT THREE CYCLES

(t=35oC, c=50 Bx)

7580859095

100105110115120125130135140145150155160165

0 30 60 90 120VREME-TIME (min)

ELE

KTR

OP

RO

VODN

OS

T- E

C (n

S/c

m)

TEST 1

TEST 5

TEST 9

Sl. 8. Trend linije promene elektroprovodnosti rastvora tokom

vremena pri šest ponavljanja sa rekoncentracijom Fig 8. Trend lines of solution electroconductivity versus time

during six cycles with solution reconcentration

Tabela 1. Koeficijenti korelacije linearne regresije elektro-provodnosti EC i vremena trajanja (τ - min) pri korišćenju rast-vora 6 puta

Table 1. Coefficients of linear regression equations of elec-

tro conductivity EC versus time (τ - min) in six solution reuse

EC=A+Bτ Ciklusi Cycles A B R

1 4,66 0,0443 0,9087 2 8,58 0,0607 0,9235 3 15,06 0,0563 0,9181 4 83,88 0,2763 0,9669 5 110,94 0,2553 0,9544 6 129,92 0,2612 0,9966

ZAKLJUČAK U radu su prezentovani rezultati merenja obavljenog plan-

skog eksperimenta osmotskog sušenja polutki kajsije sorte „no-

vosadska rodna“. Nakon statističke analize došlo se do podataka u promeni mase vlage i nakupljanja suve materije u uzorcima koji su se desili pri osmotskom sušenju na temperaturama rast-vora od 35oC i 60oC i pri koncentracijama od 50 i 60 Bx. Zaključeno je da temperatura i koncentracija rastvora imaju uti-caja na obe računate veličine. Promena mase vlage u uzorku je intenzivnija, što je koncentracija rastvora viša pri konstantnoj temperaturi rastvora. Naime, rastvor u kome je povišena koncentracija saharoze omogućuje veću koncentracionu neravnotežu u sistemu rastvor-polutke kajsije, što ima za posledicu intenzivniju migraciju molekula vode. Takođe se uoćava da na temperaturi rastvora od 35oC, povećana koncentracija od 65 Bx izaziva veći promenu mase vlage u odnosu na koncentraciju od 50 Bx, ali ne toliko izražajnu kao pri višoj temperaturi rastvora.

Kada je u pitanju nakupljanje suve materije - SG, konstatuje se da na višoj temperaturi rastvora od 60oC ova vrednost je oko 30% u odnosu na početnu masu uzoraka, a prilično je visoka (između 28 i 29%) i pri nižoj koncentraciji rastvora na istoj tem-peraturi. U isto vreme je nakupljanje suve materije pri tempera-turi rastvora od 35oC bilo skoro duplo manje, oko 15 procenata. Nije uočena značajnija razlika u SG na različitim koncentraci-jama rastvora pri temperaturi od 35oC. Stoga se smatra da je pre-porućljivo osmotski sušiti polutke kajsije na temperaturama rast-vora oko 35oC, koja je bezbedna za očuvanje senzorskih svo-jstava ploda, i pri koncentracijama rastvora između 50 i 60 Bx radi povećanja ekonomičnosti procesa. Analiziranjem elektro provodnosti i pH vrednosti osmotskog rastvora koji je korišćen u šest uzastopnih testova i to sa rekonstrukcijom pre svakog slede-ćeg testa, smatra se da su njegovi potencijali još uvek nedovol-jno iskorišćeni, te da ovaj broj ponovne upotrebe rastvora može da bude i veći.

NAPOMENA: Rezultati istraživačkog rada su nastali zahval-

jujući finansiranju Ministarstva nauke i zaštite životne sredine, Republike Srbije, projekta evidencionog broja BTN-341‚002B pod nazivom “PROIZVODI OD SUŠENOG VOĆA” u okviru Nacionalnog programa „Biotehnologija i agroindustrija”, od 1.04.2005.

LITERATURA

[1] Babić Ljiljana, Babić M, Pavkov I: Uticajni faktori na promenu vlažnosti polutki kajsija pri osmotkom sušenju, PTEP – Časopis az procesnu tehniku i energetiku u poljo-privredi, 8(2004)1-2:1-3.

[2] Babić Ljiljana, Babić M., Pavkov I: The quality indicators of osmotic dried apricot Prunus armeniaca, Agriculturae Conspectus Scientificus, 72(2007)4, 1-7.

[3] Babić Ljiljana, Babić M, Pavkov I: New technology for ap-ricot (Prunus armeniaca) fruit drying, I International Con-gress: Food Technology, Quality and Safe, Novi Sad, 186-193.

[4] Chenlo, F., Moreira, R., Fernandez-Herrero, C., Vazques, G: Osmotic dehydration of chestnut with sucrose: Mass transfer processes and global kinetics modeling, Journal of Food Engineering, 78 (2007) 765-774.

[5] Dalla Rosa, M., Giroux, F: Osmotic treatments (OT) and problems related to the solution management, Journal of Food Engineering, 49(2001), 223-236,

[6] Erle, U., Schubert, H: Combined osmotic and microwave-vacuum dehydration of apples and strawberries, Journal of Food Engineering, 49(2002) 193-199.

PTEP 12(2008) 1-2 11

[7] anotti ,A., Sacchetti, G., Guetzoni, M.E., Dalla Rosa, M: Microbial aspects on short time osmotic treatment of kiwi-fruit, Journal of Food Engineering, 49(2001) , 265-270.

[8] Hanbook for sugar industry, Second book, Business com-munity, Belgrade, 1980.

[9] Hertog, M.G.L., Hollman, P.C.H., Van de Pitte, B: Content of potentially anti carcinogenic falconoid of tea and fruit juice, Journal of Agriculture and Food Chemistry, 41(1993)8, 1242-1246.

[10] Kil, J.P., Bin A., Reis Brod, F., P: Drying of pear d’Anjou with and without osmotic dehydration, Journal of Food En-gineering 56(2002) 97-103

[11] Khoyi, M.R., Hessari, J: Osmotic dehydration kinetics of apricot using sucrose solution, Journal of Food Engineering, 78(2007) 1355-1360.

[12] Lazarides, H., Katsanidis, E. Niskolaidis, A: Mass transfer kinetics during osmotic preconcentration aimig at minimal-solid uptake, Journal of food Engineering, 25(1995) 151-166.

[13] Lui, M., Li X.Q., Weber, C., Lee, C.Y., Brown, J., Lui R.H: Antioxidant and antiproliferative acticities of raspberries, Journal of Agricultural and Food Chemistry 50(2002)10, 2926-2930.

[14] Martinez-Monzo, J., Martinez-Navarrete, N., Chiralt, A., Fito, P. Osmotic Dehydration of Apple as Affected by Vac-uum Impregnation with HM Pectin. Proceedings of the 11th International Drying Symposium (IDS’98), Volume A, Thessaloniki, Greece, 1998, pp 836-843

[15] Navindra P. Seeram: Berry Fruits for Cancer Prevention: Current Status and Future Prospects, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(2008)3, 630-635.

[16] [16] Panagiotou, N.M., Karathanos, V.T., Maroulis Z.B: Mass transfer modeling of the osmotic dehydration of some fruits, International Journal of Food Science and Technol-ogy, 33(1998) 267-284.

[17] Peiro-Mena, R., Dias, V.M.C, Cammacho, M.M,. Martinez-Mavarrette, N: Micronutrient flow to the osmotic solution during grapefruit osmotic dehydration, Journal of Food En-gineering, 74(2006) 299-307.

[18] Peiro-Mena, R., Dias, V.M.C, Cammacho, M.M,. Martinez-Mavarrette, N: Compositional and physicochemical changes associated to successive osmodehydration cycles of pineap-ple (Ananas comosus), Journal of Food Engineering, 79(2006) 842-849.

[19] Stefanovic, M., Urosevic, M. Practical Application on Os-motic Drying of Agricultural Products, Rewiev “Agronom-ska saznanja”, Vol 5(1995), pp 2-7

[20] Sutar, P.P., Gupta, D.K: Mathematical modeling of mass transfer in osmotic dehydration of onion slices, Journal of Food Engineering, 78(2007), 90-97.

[21] Torreggiani, Danila, Bertolo, G. Osmotic Pre/treatments in Fruits Processing: Chemical, Physical and Structural Ef-fects, Journal of Food Engineering 49, 2001, pp 247-253

[22] Wargovich, M.J: Anticancer properties of fruits and vegeta-bles, HortScience35(2000) 573-575.


12 PTEP 12(2008) 1-2

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.12-14 Originalni naučni rad UDK: 631.25 Orginal Scientific Paper

OPLEMENJIVANJE KUKURUZA ŠEĆERCA ZA RAZLIČITE NAČINE POTROŠNJE

SWEET MAIZE BREEDING FOR DIFFERENT CONSUMPTION PURPOSES

Dr Zorica PAJIĆ, mr Jelena SRDIĆ, dr Milomir FILIPOVIĆ

Institut za kukuruz «Zemun Polje», Beograd

REZIME Kukuruz šećerac se koristi za ljudsku ishranu u mlečnoj fazi razvoja endosperma, kada je zrno nežno, sočno i slatko. Najveći broj

komercijalnih hibrida kukuruza šećerca se zasniva na jednom ili više recesivnih alela koji menjaju ugljenohidratni sastav endo-sperma.

Kukuruz šećerac se proizvodi za različite načine korišćenja. Svaki način iskorišćavanja šećerca, pored prinosa i nežnosti peri-karpa, ima specifične zahteve za određenim kvalitetom. Ukus (slatkoća) i izgled klipa su na prvom mestu po važnosti za potrošnju šećerca u svežem stanju. Šećerac koji se transportuje na velika rastojanja treba da ima uniformno stasavanje (sazrevanje) klipova da bi se redukovao procenat otpadaka u mehaničkoj berbi useva. Zadržavanje slatkoće posle transporta je takođe veoma važna osobina. Oblik i ujednačenost klipa, boja zrna, građa i ukus su veoma važni kod izbora hibrida za komercijalnu proizvodnju. Komercijalna prerada (konzerviranje ili zamrzavanje) zahteva ujednačenu veličinu i oblik klipa. Građa zrna, oblik, veličina i ispunjenost zrna posle rezanja su zahtevi za više načina iskorišćavanja (prerade) šećerca.

Ključne reči: kukuruz šećerac, kvalitet zrna, industrijska prerada.

SUMMARY Sweet maize is consumed as human food in the milk stage of the endosperm development when the kernel is soft, sweet and succu-

lent. The highest number of commercial sweet maize hybrids is based on one or more recessive alleles that alter a carbohydrate con-tent of the endosperm.

Sweet maize is produced for different purposes. Each mode of its utilisation, beside the yield and softness of the pericarp, has its specific requirements for certain quality. The taste (sweetness) and the ear appearance are the most important for sweet maize fresh market. Sweet maize that is transported needs to be of the uniform maturity in order to reduce the percentage of residues at mechani-cal harvest of the crop. Maintenance of sweetness after transport is also a very important trait. The shape and uniformity of the ear, the kernel colour, structure and taste are very important in selection of hybrids for the commercial production. Commercial proc-essing (tinning or freezing) requires the uniform size and shape of the ear. The kernel structure, shape, size and fulfilment after cut-ting are requirements for several modes of utilisation (processing) of sweet maize.

Key words: sweet maize, grain quality, industrial processing. UVOD Kukuruz šećerac se koristi za ljudsku ishranu u mlečnoj fazi

razvoja endosperma, i jedno je od najpopularnijih povrtarskih kultura, a potrošnja se iz godine u godinu povećava u našoj zem-lji i većini zemalja širom sveta.

Najveći broj komercijalnih hibrida kukuruza šećerca se zas-niva na jednom ili više recesivnih alela koji menjaju ugljeno-hidratni sastav endosperma. Homozigotni recesivni gen (sugary, su), koji je najviše korišćen tridesetak godina unazad, ima ne-dostataka, a osnovni je u tome što relativno kratak period u toku koga zrno zadržava visok kvalitet. Prepoznavanje dodatnih gena endosperma koji bi uslovili viši nivo šećera, kao i produžen period prihvatljivog kvaliteta zrna je vodio korišćenju tih gena u razvoju i poboljšanju šećerca. Različiti geni koji se koriste u oplemenjivanju kukuruza šećerca uslovljavaju kvalitet zrna koji se razlikuje od kukuruza standardnog kvaliteta (ukus, nežnost, konzistencija), izgled klipa i biljke, i životnu sposobnost semena. Kukuruz šećerac razlikuje se od drugih tipova kukuruza po pris-ustvu jednog ili više recesivnih gena koji menjaju sintezu skroba u endospermu pa se šećerac koristi kao povrće.

Kukuruz šećerac se proizvodi za različite načine korišćenja. Svaki način iskorišćavanja šećerca, pored prinosa i nežnosti perikarpa, ima specifične zahteve za određenim kvalitetom. Ukus (slatkoća) i izgled klipa su na prvom mestu po važnosti za

potrošnju šećerca u svežem stanju. Zadržavanje slatkoće posle transporta je takođe veoma važna osobina. Oblik i ujednačenost klipa, boja zrna, građa i ukus (naročito slatkoća) se veoma ozbiljno razmatraju kada se bira hibrid za komercijalnu proizvodnju. Industrijska prerada (konzerviranje ili zamrzavanje) zahteva ujednačenu veličinu i oblik klipa. Građa zrna, oblik, veličina i ispunjenost zrna posle rezanja su zahtevi za više načina iskorišćavanja (prerade) šećerca, (Boyer and Shannon,1987). Veliki broj hibrida kukuruza šećerca je stvoren u svetu, različite dužine vegetacije, sa različitim genima i kombinacijama gena koji povećavaju sadržaj šećera u zrnu, obični (sugary) šećerci, supersweet – sa povećenim sadržajem šećera u zrnu, za različite namene. Skoro celokupna selekcija kukruza šećerca u svetu se obavlja u privatnim kompanijama gde je selekcioni materijal zaštićen, nije dostupan javnosti. Seme kukuruza šećerca je jedan od najprofitabilnijih proizvoda.

MATERIJAL I METOD U selekciji kukuruza šećerca se koriste metode i tehnike koje

se koriste u selekciji kukuruza standardnog kvaliteta zrna, ali postoje i određene razlike u postupcima zbog razlika u korišćenju proizvoda, efekta ksenija i prirode visoke kvarljivosti finalnog proizvoda. Metodi koji će se koristiti u jednom selekcionom programu kukuruza šećerca zavise od specifičnih ciljeva programa i raspoloživog selekcionog materijala. Na

PTEP 12(2008) 1-2 13

primer, mada je prinos uvek važan, značenje “prinosa” se menja zavisno od tržista. Za industrijsku preradu gde se zamrzava klip važan je broj klipova po hektaru. U slučaju konzerviranja rezanog zrna važan je prinos zrna. Za neka tržišta važna je težina pojedinačnog klipa, (Tracy, 2001). Glavni resursi u selekciji še-ćerca su elitni hibridi, elitne samooplodne linije i sintetičke populacije, (Pajić i Dumanović, 1998).

Nove hibridne kombinacije kukuruza šećerca u Institutu za kukuruz „Zemun Polje”, se ispituju u uporednim ogledima po slučajnom blok sistemu (24 hibrida u ogledu). U ogled su, pored novih hibrida, uključena i dva do tri standardna sa kojima se upoređuju hibridi koji se ispituju. Berba se obavlja 21 do 24 dana posle oplodnje, zavisno od klimatskih uslova, kada je zrno u mlečnoj fazi. Berba se obavlja otkidanjem klipova sa komušinom da ne bi došlo do povrede zrna koje je nežno. Meri se prinos klipa sa komušinom, prinos klipa bez komušine, dužina klipa, ujednačenost klipa, broj redova zrna, ocenjuje se dubina zrna, boja, miris i ukus.

U poređenju sa drugim tipovima kukuruza, vremenski raspon za ocenu prinosa i osobina kvaliteta hibrida šećerca je vrlo ograničen - samo 5 do 7 dana, zavisno od klimatskih uslova. Odabiranje hibrida u prvoj fazi je zasnovano na osobinama koje su relativno visokonasledne, kao što je izgled klipa i zrna, veličina klipa i krupnoća zrna. Cilj programa selekcije šećerca je identifikacija najboljih hibrida za različite načine korišćenja. Mnoge osobine mogu biti brzo, efikasno i subjektivno ocenjene. Za merenje osobina kao što je sadržaj šećera, nežnost, i sočnost potrebna je oprema. Pošto su ove analize skupe i zahtevaju vreme, one se često rade u poslednjoj fazi programa testiranja hibrida. Prinos i komponente prinosa se određuju u svim fazama ispitivanja.

Postoje uređaji i tehnike za određivanje sadržaja šećera i suve materije (hromatografi, refraktometri, analizatori za šećer), debljine perikarpa i nežnosti (mikroskopi, tenderometri, i dr.). Naravno, svaka tehnika meri samo jedan parametar i ne može da odredi suptilan ukus koji je rezultanta kombinacije više različitih komponenata.

REZULTATI I DISKUSIJA

Hibridi kukuruza šećerca za potrošnju u svežem stanju. - Kukuruz šećerac se često koristi direktno u klipu (tržište svežeg šećerca). Neke osobine koje su relativno malo važne kod drugih tipova kukuruza su kritično važne za potrošnju šećerca u svežem stanju. Osobina izgled klipa obuhvata broj redova zrna, konfiguraciju (raspored) redova (pravac i uređenje), ozrnjenost, širinu i dubinu zrna, oblik i veličinu klipa. Standard za ove karakteristike varira od tržista do tržista i od sezone do sezone gajenja. Adekvatna dužina komušine klipa je veoma važna jer sprečava oštećenja koja čine ptice i insekti. U mnogim krajevima je veoma važan izgled klipa sa komušinom za prodaju šećerca u svežem stanju. U tom slučaju klip treba da je obavijen komušinom tamno zelene boje i sa lisnim zastavicama na vrhu, sl.1. Za većinu tržišta svežeg šećerca najpoželjniji hibridi šećerca su oni koji imaju najmanje 16 pravo raspoređenih redova zrna, dubokog zrna, ozrnjenog klipa do vrha, dužine klipa 20-23 cm. Hibridi za tržište svežeg šećerca trebalo bi da produkuju veliki broj atraktivnih klipova po jedinici površine. Boja zrna varira zavisno od tržišta. Ako je hibrid izuzetan u nekom pogledu, može da se nađe kompromis za druge osobine. Ekstremno rani hibrid može da ima mali broj redova zrna, niži prinos, lošiji jestivi kvalitet u odnosu na hibride glavne sezone (Pajić et al, 2000; Tracy, 2001).

Hibridi kukuruza šećerca za industrijsku preradu. – Šećerci za industrijsku preradu mogu da se prerađuju konzerviranjem celog zrna, konzerviranjem kukuruznog krema, zamrzavanjem rezanog zrna i zamrzavanjem celog klipa. Svi hibridi za industrijsku preradu treba da su adaptirani za mehanizovanu berbu, komušanje i rezanje zrna. Ujednačenost u sazrevanju, obliku i veličini klipa su izuzetno važne osobine, (Marshall, 1987).

Sl. 1. Hibrid žutog zrna za tržište svežeg kukuruza šećerca Fig.1. Yelow sweet corn for fresh market

Za hibride šećerca namenjene industrijskoj preradi tj. za

rezanju zrna, najvažnije osobine su one koje uslovljavaju izgled zrna i normalan izgled (stanje) zrna posle rezanja, kao i boja zrna, širina i dubina. Dublja zrna obezbeđuju bolji izgled posle rezanja, a samim tim i bolji prinos. Od iste količine svežeg neprerađenog šećerca dobiće se veći prinos hibrida dubokog zrna nego od hibrida koji ima plitko zrno. Komušina klipa tokom prerade se relativno lako odsranjuje specijalnim komušačima za kukuruz šećerac, pri čemu nema oštećenja zrna koje je veoma nežno. Nepoželjni su hibridi kod kojih su delovi komušine postavljeni između redova zrna. Oblik klipa je veoma važan u industriji za preradu šećerca. Blago zašiljen (u obliku sveće) klip najviše odgovara modernim mašinama za rezanje zrna za maksimalnu efikasnost i malo gubitaka (otpadaka). Bela ili svetlo zelena boja svile je najviše tražena kako u industriji za preradu šećerca tako i na tržištima svežeg šećerca. Boja oklaska je obavezno bela, (Pajić et al, 2000), sl. 2.

Sl. 2. Hibrid kukuruza šećerca za industrijsku preradu Fig.2. Sweet corn hybrid for processing

14 PTEP 12(2008) 1-2

Svetlo žuta boja zrna je najpoželjnija, mada se prerađuju i neki hibridi belog zrna. Nežnost zrna je važna u određivanju kvaliteta za sve načine prerade. Ukus je takođe veoma značajan, ali slatkoća može da se popravi dodavanjem šećera tokom procesa prerade. Ponekad se dodaje i so, zavisno od tržišta za koje se priprema proizvod. Kada se prerađuje sh2 tip šećerca, redukuje se količina ili se uopšte ne dodaje šećer, (Boyer and Shannon,1987).

U većini slučajeva kod zamrzavanja celog klipa šećerca, zahtevi su slični kao za potrošnju hibrida u svežem stanju - povećani broj klipova po jedinici površine (kao glavni parametar prinosa) i poželjan izgled klipa. Izgled komušine i ozrnjenost vrha nisu važni zato što se vrh klipa skraćuje. Veliki je interes za korišćenje hibrida sa povećanim sadržajem šećera u zrnu za zamrzavanje zbog nemogućnosti dodavanja šećera da bi se poboljšao ukus zaleđenom proizvodu, (Pajić et al, 1994; Pajić i Dumanović, 1998; Pajić et al. 2000; Tracy, 2001).

U tabeli 1. su prikazani prinosi, procenat rezanog zrna i ocene kvaliteta nekih ZP hibrida kukuruza šećerca. Ocena kvaliteta obuhvata ukus, boju zrna, slatkoću, konzistenciju i izgled.

Tabela.1. Prinosi klipa, randman zrna i ocena kvaliteta nekih ZP hibrida kukuruza šećerca

Table.1. Yield of ear, % of kernels and organoleptic proper-ties of released ZP sweet corn hybrids

Hibrid / Hybrid Prinos klipa

(t/ha-1) / Yield of ear (t/ha-1)

% zrna / % of

kernels

Ocena kvaliteta (poena)Assessment of quality Total points (100%)

ZPSC 213 su 12,5 45 96 ZPSC 391 su 13,0 41 90 ZPSC 411 su 16,7 43 93 ZPSC 424 su 15,6 46 86 ZPSC 504 su 14,3 45 96 ZPSC 421 su 12,9 42 89 ZPSC 471 su 12,8 43 81 ZPSC 531 su 17,3 44 83 ZPSC 111 su 11,6 39 76 ZPSC 462 su 13,1 42 85

ZAKLJUČAK Kukuruz šećerac se često koristi direktno u klipu, pa su oso-

bine klipa veoma važne. Osobina izgled klipa obuhvata broj re-dova zrna, konfiguraciju - raspored redova (pravac i uređenje), ozrnjenost, širinu i dubinu zrna, oblik i veličinu klipa. Za hibride šećerca koji se koriste za industrijsku preradu tj. za rezanje zrna, najvažnije osobine su one koje uslovljavaju izgled zrna (stanje) posle rezanja, kao i boja zrna, širina i dubina. Dublja zrna obezbeđuju bolji izgled posle rezanja, a samim tim i bolji prinos. Oblik klipa je veoma važan u industriji za preradu šećerca. Olemenjivanjem se stvaraju hibridi za različite načine korišćenja, tj. onakvi kakve tržište zahteva.

NAPOMENA: Rad je rezultat dela programa Projekta BT-6800B:»Oplemenjivanje kukuruza šećerca i kokičara», koji fi-nansira Ministarstvo nauke Republike Srbije.

LITERATURA [1] Boyer C.D. and J.C.Shannon (1987): Carbohydrates of the

kernel. In: Corn: Chemistry and Technology, Wat-son,S.A.,and E.P.Ramstad.,Eds., Am. Ass. of Cereal Chem-ists, St.Paul, MN., USA.

[2] Marshall S.W. (1987): Sweet corn. In: Corn: Chemisry and Thchnology. Watson, S.A. and P.E. Ramstad, Eds., Amer. Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA.

[3] Pajić Zorica, Babić M., Radosavljević Milica (1994): Ef-fects of Sucrose Content of grain Quality of Sweet Corn (Zea mays L.saccharata). Genetika, Vol.26, No.2, 111-115. (UDC: 547.45.633.15.2).

[4] Pajić Zorica, Dumanović J. (1998): SPECIFIČNI TIPOVI KUKURUZA. Monografija. Institut za kukuruz «Zemun Polje», Beograd. Pp, 1-207.

[5] Pajić Zorica, Dumanović J., Mišović M. and Rošulj M. (2000): Breeding Maize for Nutritional Value and Industrial Use. Maize and Sorghum Breeding at the End of 21st Cen-tury. Genetika. Vol.32. No. 3. Pp.255-282.

[6] Tracy W.F. (2001): Sweet corn. In: Specialty Corns, Second Edition. Arnel R. Hallauer Edition. CRC Press Inc., Ames, Iowa, USA, 155-198.


PTEP 12(2008) 1-2 15

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.15-18 Originalni naučni rad UDK: 006:628.513.12:637.5 Orginal Scientific Paper

ALKALNA HIDROLIZA KAO ALTERNATIVNA METODA SANACIJE KLAONIČKOG OTPADA

ALKALINE HYDROLYSIS AS AN ALTERNATIVE METHOD FOR SLAUGHTERHOUSE WASTE SANITATION

Dr Tajana KRIČKA, dr Neven VOĆA, Vanja JURIŠIĆ, dipl. ing. Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Zavod za poljoprivrednu tehnologiju, skladištenje i transport Svetošimunska cesta 25, 10 000 Zagreb, Hrvatska

REZIME Sve zemlje EU preuzele su obvezu promjene odnosa u energetskom sektoru temeljem zajedničke legislative. Direktiva 30/2003/EC

definira 2010. godinu kao krajnji rok do kojeg se emisija CO2 mora smanjiti za 50% u transportu i to za period od 1990. do 2010. godine, što iznosi 84% od ukupnog smanjenja emisija CO2 u atmosferi. Realno, postoji sve veća zabrinutost ljudi za preveliko ispuštanje stakleničkih plinova u atmosferu, njihov utjecaj na smanjenje ozona, zdravlje ljudi i globalno zagrijavanje. Biomasa se može smatrati strateškim resursom, jer je ne samo obnovljiva, nego i dostupna svugdje te se iz nje mogu dobiti proizvodi važni za državni prosperitet, koji mogu poboljšati socio-ekonomski status (gorivo za transport, električnu i toplinsku energiju, kemikalije). Klaonički otpad predstavlja potencijalno opasan otpad koji se prema zakonima EU mora spaljivati u spalionicama. Međutim, zbog učinkovitije sanacije, EU je 2005. godine uvela i alkalnu hidrolizu kao alternativnu metodu za sanaciju klaoničkog otpada.

Cilj ovog rada bio je odrediti kvalitetu fermentiranog ostatka nakon procesa anaerobne fermentacije klaoničkog otpada prethodno podvrgnutog alkalnoj hidrolizi. Provedene su kemijske analize uzoraka. Može se zaključiti da su biogeni elementi bili prisutni u umjerenim koncentracijama, dok su koncentracije teških metala bile unutar dozvoljenih granica.

Ključne riječi: Klaonički otpad, sanacija, alkalna hodroliza, bioplin.

SUMMARY According to the common legislative, all the EU member states have taken up a commitment to change the ratio in their energetic

sector. The Directive 30/2003/EC defines year 2010 as the final date until which CO2 emissions in transport, i.e. overall emissions, should be decreased by 50%, i.e. 84%, respectively. There is a reasonable concern for an increasing release of greenhouse gases into the atmosphere, and their impact on the ozone reduction, human health and global warming. Biomass can be considered as a strate-gic resource, not only because of its renewability, but because of its availability which can lead to country’s prosperity (transport fuel, electrical and thermal energy, chemicals). Slaughterhouse waste represents potentially dangerous waste, which, according to the EU legislative, has to be burnt in incinerators. However, due to more efficient sanitation, EU has introduced alkaline hydrolysis as an alternative method for slaughterhouse waste sanitation.

The objective of this study was to determine quality of fermented residues after an anaerobic digestion of slaughterhouse waste, previously treated with alkali. After the results of chemical analyses were obtained, it can be concluded that biogenic elements were within the moderate concentrations while the heavy metal content was within the approved limits.

Key words: slaughterhouse waste, sanitation, alkaline hydrolysis, biogas.

UVOD Sirovine za proizvodnju bioplina dijele se na poljoprivredne

ostatke, industrijski organski otpad te dodatne sirovine. Ulazne sirovine za proizvodnju bioplina mogu se podijeliti na poljoprivredne ostatke (hrana za životinje i životinjski gnoj) i agroindustrijske ostatke, poput jabučnog tropa, tropa od krumpira, tropa od pšenice, tropa od melase, voćnog tropa, vinskog tropa, pivskog tropa, melasa, pljeve i prašina žitarica, sirutka, otpad od povrća, ostaci uljarica, stari kruh, ostaci hrane, masti, ulja za prženje, želučano crijevni sadržaj, iznutrice, krv, ostaci mesa, kožica i slično [1]. Europska komisija je svakoj pojedinoj sirovini pridodala točno specifičnu šifru.

Prema odluci Europske komisije, a nakon pojave Bovine spongiformne encefalopatije (BSE), u Republici Hrvatskoj je zabranjena upotreba mesno-koštanog brašna kao komponente u hrani za životinje te je za sanaciju novonastalog otpada određeno spaljivanje u kafilerijama [2]. Takva odluka dovela je do problema skladištenja sve većih zaliha mesno-koštanog brašna te nemogućnost adekvatnog zbrinjavanja ovog organskog otpada.

Međutim, osim spaljivanja, kao mogući način zbrinjavanja klaoničkog otpada javlja se i alkalna hidroliza [3]. To je proces u

kojem se, u agresivnom mediju, veće molekule razgrađuju na manje, a predstavlja važan korak u cijepanju proteinskih lanaca poput priona, uzročnika bolesti BSE. Proces alkalne hidrolize može biti kataliziran enzimima, solima metala, kiselinama i lužinama – vodenim otopinama kalijevog i natrijevog hidroksida. Proces se ubrzava zagrijavanjem sustava, a optimalni rezultati postižu se pri temperaturi od 150°C. Aminokiseline, kao osnovne građevne jedinice svih proteina, međusobno su povezane peptidnim vezama tvoreći polipeptidne lance. Tijekom procesa alkalne hidrolize, peptidne veze se razlažu pri čemu ostaju mali peptidni lanci i aminokiseline u obliku kalijevih i natrijevih soli [4].

Prema regulativi EC br. 1774/2002 [2]definirane su kategorije otpada i to prva i druga kategorija kao visoko rizični i rizični materijal, a treća kategorija je nisko rizični. Tom se regulativom propisuje i način zbrinjavanja životinjskog otpada, gdje je za visoko rizični otpad prve kategorije propisana metoda spaljivanja i odlaganja ostataka tj. pepela na odlagališta. Alkalna hidroliza za razliku od spaljivanja, kao jedne drastične metode, ima niz prednosti jer omogućuje učinkovito uništavanje priona, a u isto vrijeme ostavlja organsku masu koja je vrlo pogodna za anaerobni proces i proizvodnju bioplina [5,6].

16 PTEP 12(2008) 1-2

Anaerobna fermentacija kao nastavak saniranja alkalno hidroliziranog klaoničkog otpada je biokemijski proces u kojem određene vrste bakterija razgrađuju biomasu u anaerobnim uvjetima. Velik broj bakterija, koje djeluju zajednički, u nekoliko stupnjeva prevode biološki materijal u bioplin. Anaerobne bakterije jedne su od najstarijih živih organizama na zemlji. Razvile su se u vrijeme kada Zemljina atmosfera nije u svojem sastavu imala kisik. Izuzev drveta, koje sadrži neprobavljive sastojke poput lignina, ove bakterije mogu razgraditi gotovo sav biološki materijal. Proces anaerobne fermentacije događa se u nekoliko stupnjeva koji uključuju različite vrste bakterija. U prvoj fazi, hidrolitičke i fermentativne bakterije razgrađuju ugljikohidrate, proteine i masti koje se nalaze u biomasi te ih prevode u masne kiseline, alkohol, ugljik (IV) oksid, vodik, amonijak i sulfide. Ovaj stupanj se naziva hidroliza (ili likvefakcija). Potom, u drugoj fazi, acetogene bakterije dalje razgrađuju produkte hidrolize u octenu kiselinu, vodik i ugljik (IV) oksid. Na posljetku, metanogene bakterije prevode ove međuprodukte u bioplin [7,8].

Proces anaerobne fermentacije odvija se u fermentoru u strogo kontroliranim uvjetima (bez kisika). Međutim, zbog kompleksnosti mikrobnih interakcija, koje se odvijaju pri anaerobnoj fermentaciji, proces je vrlo teško kontrolirati. Kako bi se potaknula bakterijska aktivnost, temperatura u fermentoru mora se održavati na najmanje 35°C (mezofilni uvjeti). Kada se u procesu primjenjuju više temperature, do 55°C (termofilnim uvjeti), skraćuje se vrijeme same fermentacije. Međutim, veći je broj anaerobnih bakterija koje rastu i razmnožavaju se u mezofilnim uvjetima nego što je onih koje rastu i razmnožavaju se u termofilinim uvjetima [9].

Bioplin je smjesa nekoliko plinova, pri čemu metan i ugljik (IV) oksid čine 90% ukupne smjese. Bioplin se obično sastoji od manjih količina vodikovog sulfida, dušika, vodika i kisika. Energetski sadržaj bioplina ovisi o količini metana koja se nalazi u njemu. Udio metana obično je od 55-70%. Može se prevesti u toplinsku ili električnu energiju korištenjem standardnih kogeneracijskih tehnika. Nadalje, idealan je za kogeneracijska postrojenja, ali se može koristiti i kao gorivo u motorima. Pogodan je za motore s unutarnjim sagorijevanjem koji, u kombinaciji s generatorom, mogu proizvoditi električnu energiju. Buduća primjena bioplina, dobivenog anaerobnom fermentacijom, uključuje i turbinsku proizvodnju električne energije ili gorive ćelije. Komprimirani bioplin može se također koristiti kao alternativno gorivo u transportu [10].

Fermentirani ostatak koji ostaje nakon procesa anaerobne fermentacije i dobivanja bioplina može se koristiti kao organsko gnojivo, kao i za potrebe navodnjavanja poljoprivrednih površina. Fermentirani ostatak ima nekoliko prednosti kad se koristi kao organsko gnojivo, a to su visoki udio hranjivih tvari, humusne karakteristike te velika količina vode. Anaerobni proces razgradnje organskih supstanci u zatvorenom sustavu bioplinskog postrojenja prolazi praktički bez gubitaka na biljnim hranjivim tvarima. Razgrađene mineralne tvari, a pogotovo dušik, ostaju u cijelosti zadržane te “spremne“ za gnojidbu. Za razliku od gnojidbe s nefermentiranim organskim gnojivima, zabilježeno je brže djelovanje fermentiranog gnojiva jer su hranjive tvari nakon fermentacije već u mineraliziranom obliku i tako mogu biti bolje iskorištene od biljaka [11,12].

Iz svega navedenog cilj ovog rada je istražiti kvalitetu fermentiranog ostatka nakon anaerobne fermentacije klaoničkog otpada prethodno podvrgnutog alkalnom hidrolizom u usporedbi s klaoničkim otpadom obrađenim standardom metodom spaljivanja. Također, utvrdit će se mogućnosti korištenja istraživanih fermentiranog ostatka u poljoprivrednoj proizvodnji.

MATERIJAL I METOD RADA

Proces alkalne hidrolize Alkalna hidroliza klaoničkog otpada provela se u

zatvorenom sustavu od inox-a, s dodatkom 44%-tne otopine kalijeve lužine te 30%-tne otopine natrijeve lužine, pri tlaku od 3,0 bara i temperaturi od 130, 135, 153°C, u različitim vremenskim razdobljima. Ovi uvjeti alkalne hidrolize uzeti su kao optimalni, budući da u Republici Hrvatskoj nema zabilježenih slučajeva BSE. Slijedi da nema materijala zaraženog prionima, kao uzročnicima ove bolesti, te stoga nije bilo potrebe ovaj proces provesti na višim tlakovima i temperaturama.

Proces anaerobne fermentacije Proces anaerobne fermentacije provodio se u mezofilnim

uvjetima, u trajanju od 30 dana pri temperaturi od 35°C. Laboratorijsko postrojenje na kojem su provedena istraživanja sastoji se od vodene kupelji, elektromagnetskih miješalica i šaržnih staklenih reaktora, koji u potpunosti simuliraju uvjete kakvi se nalaze u industrijskim postrojenjima za proizvodnju bioplina velikog kapaciteta. Inokulum za pokretanje reakcije bio je aktivni mulj uzet s pročiščivača otpadnih voda

Kemijske analize Kemijske analize u okviru rada obuhvatile su utvrđivanje

kemijskih svojstava te prisustva teških metala kod fermentiranog ostatka mesno-koštanog brašna te fermentiranog ostatka klaoničkog otpada prethodno tretiranog alkalnom hidrolizom. Kemijske analize uključile su određivanje: - pH, izravno iz uzoraka na pH-metru s kombiniranom elektrodom (DIN EN 12506:2003), - elektroprovodljivosti (E.C.), pomoću konduktometra MA5964 s kombiniranom elektrodom (ISO 7888:1985), - ukupnog dušika, određenog metodom po Kjeldahlu (ISO 1871:1975), - fosfora, određenog spektrofotometrijski metodom molibdat-plavo, - kalija i natrija, određenih plamenofotometrijski, dok su svi ostali mikroelementi (Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, Fe, Pb, Cd, Hg, Cr, Co, As, Ni) određeni pomoću atomske apsorpcijske spektrometrije (AAS).


Klaonički otpad nakon spaljivanja (mesno-koštano brašno) U reaktore laboratorijskog bioplinskog postrojenja se punila

smjesa mesno-koštanog brašna, vode i inokuluma za pokretanje reakcije fermentacije te je pokrenut postupak anaerobne fermentacije. U tablici 1 prikazan je sastav mesno-koštanog brašna kao sirovine za anaerobnu fermentaciju, a u tablici 2 prikazani su rezultati kemijske analize fermentiranog ostatka mesno-koštanog brašna.

Tabela 1. Kemijska analiza mesno-koštanog brašna Table 1. Chemical analysis of meat-bone meal

Kemijske analize - Chemical analysis (%) Udio vode - Amount of water 2,02 Udio pepela - Amount of ashes 22,31 Udio proteina - Amount of proteins 56,70 Udio masti - Amount of fat 10,98

PTEP 12(2008) 1-2 17

Tabela 2. Rezultati srednjih vrijednosti kemijskih analiza uzoraka tekućeg fermentiranog organskog ostatka nakon anaerobne fermentacije mesno-koštanog brašna

Table 2. Mean values of chemcal analyses results of liquid fermented residue after the anaerobic fermentation of meat-bone meal

Kemijska analiza - Chemical analysis

Izvorni uzorak - Original sample

Filtrat - Filtrate

Talog -Percipitate

pH 6,24 6,25 6,23 E.C. (mS/cm) 21,59 14,41 0,00

% talog - % percipitate 1,68 0,00 0,00 % s.tv. - % D.M. (105oC) 4,56 0,67 0,00

% H2O 95,44 99,33 0,00 %ŽO - % annealing

residue (550oC) 15,68 0,00 15,44

% G.Ž. - % anneal loss 84,32 0,00 84,56 % C organski - % C

organic 47,00 8,59 46,20

u prirodnom uzorku - in original sample 0,60 0,00 0.51

ukupan na s. tv. - overall on D.M. 8,04 7,82 8.43 %N

ostali oblici - other forms(105°C) 13,20 0,00 10,95

%P2O5 2,62 0,88 1,72 % K2O 2,68 1,10 1,61 % Ca 5,14 0,26 4,89 % Mg 0,94 0,13 0,81 % Na 0,79 0,21 0,58

mg/kg Mn 39,40 1,40 37,87 mg/kg Zn 30,31 0,68 29,63 mg/kg Cu 14,72 0,95 13,82 mg/kg Fe 262,50 13,50 249,00 mg/kg Pb 1,61 0,20 1,41 mg/kg Cd 0,25 0,04 0,21

Iz tablice 2 može se utvrditi niži udio suhe tvari i bogata

opskrbljenost organskom tvari. Proizlazi da se analizirani uzorci mogu razvrstati u organska gnojiva. Visoka razina organske tvari u uzorcima rezultira i visokim sadržajem organskog ugljika. Količina organskog ugljika u filtratu bila je niska te ne predstavlja problem pri eventualnoj primjeni navedenih materijala kao organskih gnojiva. Utvrđeno je da su proizvodi obojene suspenzije neugodnog mirisa, na što će trebati obratiti pažnju prilikom eventualne primjene u poljoprivredi. Proces anaerobne fermentacije trebat će se produljit na štetu bioplina. Razrjeđenjem s vodom ne dolazi do naknadnih kemijskih reakcija, kao niti do oslobađanja plinova. Mjerenjem pH vrijednosti, utvrđena je gotovo neutralna reakcija gnojiva koja ukazuje na to da je fermentacija protekla dobro, odnosno da nije došlo do razvoja hlapivih masnih kiselina, zakiseljavanja supstrata, odnosno zaustavljanja proizvodnje metana. Glede količine osnovnih biogenih hraniva, analizirani uzorci su vrlo bogato opskrbljeni dušikom i fosforom, kao i mikroelementima. Odnos N:P:K iznosi 3,07:1:1,02, a C/N odnos, fermentiranog ostatka mesno-koštanog brašna je ispod uobičajenih vrijednosti za bio-gnojiva te iznosi 5,85:1.

Klaonički otpad nakon alkalne hidrolize U tablici 3 prikazan je sastav klaoničkog otpada nakon

tretmana alkalnom hidrolizom. Podaci iz tablice 3 pokazuju da je kod svih uzoraka pH

fermentiranog ostatka u lužnatom području, utvrđen je povećani udio soli i natrija, dok su vrijednosti ostalih makro- i mikroelemenata u granicama koje omogućuju primjenu u

gnojidbi određenih kultura. Hidrolizirani klaonički otpad sadrži relativno veliku količinu vode. Sadržaj ukupnog dušika kreće se u koncentraciji od 4%. Udio P, Ca i Mg kreće se u očekivanim koncentracijama. Ukupni udio mikroelemenata i teških metala kreće se u koncentracijama koje ne prelaze maksimalne dozvoljene koncentracije (MDK) propisane Pravilnikom o zaštiti poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja štetnim tvarima (NN 15/1992) [13] te se može zaključiti da analizirani fermentirani klaonički otpad nije opterećen štetnim tvarima koje bi mogle kontaminirati okoliš. Odnos N:P:K iznosi 10,15:1:1,93, a C/N odnos fermentiranog ostatka klaoničkog otpada prethodno tretiranog alkalnom hidrolizom kreće se od 11,38 do 14,35, ovisno o uzorku.

Tabela 3. Rezultati srednjih vrijednosti kemijskih analiza klaoničkog otpada prethodno podvrgnutom tretmanu alkalne hidrolize

Table 3. Mean values of chemical analysis results of slaughterhouse waste pretreatet with alcaline hydrolysis

Klaonički otpad - Slaugterhouse waste Kemijska analiza - Chemical analysis Uozrak 1

Sample 1 Uzorak 2 Sample 2

Uzorak 3 Sample 3

pH 9,34 10,09 9,43 E.C. mS/cm 12,61 26,16 11,49

% s.tv. - % D.M. (105oC) 17,45 15,06 24,00

% H2O 82,67 84,94 76,00 %ŽO - % annealing

residue (550oC) 19,43 17,38 22,82

% G.Ž. - % anneal loss 80,57 82,62 77,18 % N ukupni na s.tv. - %

N overall on D.M. 4,06 4,45 3,05

% C organski na s.tv. - % C organic 45,25 46,25 43,50

omjer C/N - C/N ratio 12,98 11,38 14,35 % P2O5 0,40 0,39 0,38 % K2O 0,77 0,82 0,79 % Ca 0,46 0,60 0,52 % Mg 0,26 0,29 0,31 % Na 1,85 2,37 1,69

mg/kg Mn 35,84 35,83 33,15 mg/kg Zn 56,01 51,50 47,51 mg/kg Cu 4,55 4,96 4,83 mg/kg Fe 82,38 86,68 88,40 mg/kg Ni 0,20 0,19 0,09 mg/kg Pb 0,74 0,87 0,90 mg/kg Cd 0,04 0,04 0,04 mg/kg As 0,03 0,03 0,03 mg/kg Hg > 1 mg/kg Co 0,19 0,20 0,19 mg/kg Cr 0,55 0,61 0,58

Nadalje, proteini u hrani, kako bi osigurali opskrbu životinja

s potrebnim aminokiselinama, moraju se sastojati od najmanje 50% esencijalnih aminokiselina i 50% dušičnih spojeva za sintezu neesencijalnih aminokiselina. Kako bi se proteini iskoristili, omjer probavljenih esencijalnih aminokiselina u hrani treba biti isti kao u tijelu životinje.

Nakon alkalne hidrolize klaoničkog otpada, dobiveni hidrolizat podvrgnut je anaerobnoj fermentaciji u reaktorima laboratorijskog bioplinskog postrojenja, uz dodatak vode i inokuluma, odnosno aktivnog mezofilnog mulja. Ovim postupkom sanirao se otpad I. kategorije te se dobilo organsko gnojivo, a rezultati su prikazani u tablici 4.

18 PTEP 12(2008) 1-2

Podaci iz tablice 4 pokazuju da je pH gnojiva u lužnatom području, utvrđen je povećani sadržaj soli i natrija, dok su vrijednosti ostalih makro- i mikroelemenata u granicama koje omogućuju primjenu u gnojidbi određenih kultura. U odnosu na stajski gnoj, ovo gnojivo ima više dušika, fosfora, kalija, kalcija i magnezija te veći sadržaj mikroelemenata.

Tabela 4. Rezultati kemijskih analiza fermentiranog klaoničkog otpada podvrgnutom prethodnom tretmanu alkalne hidrolize

Table 4. Mean values of chemical analysis results of fermented slaughterhouse waste pretreatet with alcaline hydrolysis

Kemijska analiza - Chemical analysis

Klaonički otpad - Slaugterhouse waste

pH 7,98 E.C. mS/cm 37,10

% s.tv. - % D.M. (105oC) 17,31 % H2O 82,70

%ŽO - % annealing residue (550oC) 21,43 % G.Ž. - % anneal loss 78,60

% C organski na s.tv. - % C organic 40,02 u prirodnom uzorku - in

original sample 1,62

ukupan na s.tv. - overall on D.M. 9,42

ostali oblici - other forms(105°C) 9,28

% N

NH3-N 0,12 % P2O5 2,81 % K2O 1,96 % Ca 6,24 % Mg 1,53 % Na 1,90

mg/kg Mn 94,52 mg/kg Zn 68,13 mg/kg Cu 12,22 mg/kg Fe 441,3 mg/kg Pb 0,72 mg/kg Cd 0,11

Na temelju rezultata kemijske analize, vidljivo je da

hidrolizirani klaonički otpad sadrži veliku količinu vode (82,7%), što znači da je udio suhe tvari vrlo nizak (17,3%). Ovako niski udio suhe tvari je normalna pojava za fermentirane ostatke nakon anaerobne fermentacije, odnosno proizvodnje bioplina. Sadržaj ukupnog dušika kreće se u koncentraciji od 9,4%. Nadalje, izračunat je N:P:K odnos u uzorku, koji iznosi 3,35:1:0,70 te C/N odnos fermentiranog ostatka klaoničkog otpada prethodno tretiranog alkalnom hidrolizom, koji iznosi 4,25:1 te je ispod uobičajenih vrijednosti za bio-gnojiva. Analizom utvrđeni sadržaj fosfora, kalcija i magnezija kreće se u normalnim koncentracijama za ovakvu vrst materija. Ukupni sadržaj mikroelemenata i teških metala kreće se u koncentracijama koje ne prelaze maksimalne dozvoljene koncentracije (MDK) propisane Pravilnikom o zaštiti poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja štetnim tvarima (NN 15/1992) [13]. Temeljem iznesenog, može se zaključiti da analizirani fermentirani klaonički otpad nije opterećen štetnim tvarima koje bi mogle kontaminirati okoliš.

ZAKLJUČAK Temeljem vlastitih istraživanja kakvoće fermentiranih

ostataka klaoničkog otpada prethodno tretiranih alkalnom hidrolizom i spaljivanjem može se utvrditi: 1. Kemijskom analizom uzoraka fermentiranih ostataka utvrđena je blago alkalna reakcija kod svih istraživanih uzoraka, što je

najvjerojatnije uvjetovano povećanom količinom kalcija te se može zaključiti da je pH u granicama tolerancije. 2. Praćenjem važnijih biogenih elemenata može se utvrditi da su koncentracije u svim istraživanim uzorcima umjerene. Isto se može utvrditi i za mangan. Analizom teških metala došlo se do zaključka da su one sukladno Pravilniku o ekološkoj proizvodnji u uzgoju bilja i u proizvodnju biljnih proizvoda (NN 91/2001) u Republici Hrvatskoj u dozvoljenim su vrijednostima za sve istraživane uzorke. 3. Kako se ovakav fermentirani ostatak upotrebljava kao gnojivo zbog ekološke poljoprivrede, može se utvrditi da omjer N:P:K zadovoljava potrebe takve proizvodnje. Ukoliko se fermentirani ostaci upotrebljavaju u ratarstvu i travnjaštvu ne zahtijevaju se nikakve dorade tih ostataka. 4. Kao alternativna metoda spaljivanju svojim rezultatima alkalna hidroliza se pokazala kao vrlo učinkovita metoda uništavanja priona te je kao takva i patentirana.

LITERATURA [1] Boekhurst, R.H., Ogilvie, J.R., Pos, J. (1981): An overview

of current simulation models for an anaerobic digester. U: Livestock Waste: A renewable Resource. American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, MI, 105-108.

[2] 1774/2002/EC: Regulation (EC) No 1774/2002 of the Euro-pean parliament and of the council of 3 October2002 laying down health rules concerning animal by-products not in-tended for human consumption; Official Journal of the European Communities

[3] 92/2005/EC: Implementing Regulation 1774/2002/EC of the European Parliament and of the Council as regards means of disposal or uses of animal by-products and amending its Annex VI as regards biogas transformation and processing of rendered fats.

[4] Neyes, E., J. Baeyens, C. Creemers (2003): Alkaline thermal sludge hydrolysis, Jurnal of hazardous materials B97 295-314.

[5] Mueller, J. A. (2001): Prospects and problems of sludge pre-treatment processes, Water Sci. Technol, 44(10) 121-128.

[6] Kalambura, S.; Krička, T.; Jukić, Ž.; Voća, N.; Kalambura, D. Alkalna hidroliza klaoničkog otpada, Krmiva 47, 2; 97-100.

[7] Harper, S.R., Pohland, F.G. (1986): Recent developments in hydrogen management during anaerobic biological waste-water treatment. Biotechnol Bioeng 28: 585-602.

[8] Salaminen E.; Rintala, J.; Härkönen, J.; Kuitunen, M.; Högmander, H.; Oikari, A. (2001): Anaerobically digested poultry slaughterhouse wastes as fertiliser in agriculture, Bioresource Technology, 78, 81 – 88.

[9] Marchaim, U.; Levanon, D.; Danai, O.; Musaphy, S. (1991): A suggested solution for sloughterhouse wastes: uses of the residual materials after anaerobic digestion, Bioresource Technology, 37, 127 – 134.

[10] Kaltwasser, B.J. (1980): Biogas – Regenerative Energieerzeugung durch anaerobe Fermentation organischer Abfälle in Biogasanlagen, Book, Bauverlag GmbH, Berlin, Germany.

[11] Yu, H.Q., Fang, H.H.P., Gu, G.W. (2002): Comparative per-formance of mesophilic and thermophilic acidogenic uplflow reactors. Proc Biochem 38: 447-454.

[12] Voća, N.; Krička, T.; Ćosić. T.; Rupić, V.; Jukić, Ž.; Kalambura, S. (2005): Digested residue as a fertilizer after the mesophilic process of anaerobic digestion, Plant, soil and environment, Vol.51, No.6, 262-266.

[13] (2001): Pravilnik o ekološkoj proizvodnji u uzgoju bilja i u proizvodnji biljnih proizvoda u RH, Narodne novine 91/2001, Zagreb.


PTEP 12(2008) 1-2 19


ŽIVOTNA SPOSOBNOST SEMENA SOJE PROIZVEDENE U USLOVIMA SA I BEZ NAVODNJAVANJA

SEED VIGOUR IN SOYBEAN PRODUCTION

WITH AND WITHOUT IRRIGATION

Dr Milka VUJAKOVIĆ*, dr Mirjana MILOŠEVIĆ*, dr Zorica NIKOLIĆ*, dr Ksenija TAŠKI-AJDUKOVIĆ*, dr Jegor MILADINOVIĆ**, mr Maja IGNJATOV*, Violeta DOKIĆ, dipl. ing.*

*Nacionalna laboratorija za ispitivanje semena „NLIS“, 21000 Novi Sad, Maksima Gorkog 30 **Institut za ratarstvo i povrtarstvo, 21000 Novi Sad, Maksima Gorkog 30

REZIME Vremenski uslovi, posebno količina i raspored padavina, te pojava suše, značajno smanjuju prinose i kvalitet semena soje. Nepo-

voljan uticaj suše može se uspešno eliminisati navodnjavanjem useva. Ispitivanja su izvršena na tri komercijalne sorte i dve linije soje selekcionisane u Institutu za ratarstvo i povrtarstvo u Novom Sa-

du. Seme je proizvedeno u uslovima suvog ratarenja i navodnjavanja. U laboratorijskim uslovima izvršeno je ispitivanje klijavosti (standardni laboratorijski metod) i životne sposobnosti semena primenom vigor testova (test ubrzanog starenja, Hiltner test i hladni test).

Seme proizvedeno u uslovima navodnjavanja imalo je veću klijavost primenom standardnog laboratorijskog metoda od semena proizvedenog u uslovima suvog ratarenja. Primenom ovog testa uočene su značajne razlike između ispitivanih sorti i linija. U oceni životne sposobnosti semena najviše vrednosti dobijene su primenom testa ubrzanog starenja. Značajne razlike u životnoj sposobnosti semena, između ispitivanih sorti i linija, i različitih uslova proizvodnje dobijene su primenom Hiltner i hladnog testa.

Ključne reči: soja, klijavost, životna sposobnost.

SUMMARY Weather conditions, especially amounts and the distribution of rainfalls, as well as, drought, significantly reduce yields and

quality of soybean seed. Unfavourable effects of drought could be successfully eliminated by crop irrigation. Three commercial soybean cultivars, and two lines developed at the Institute of Field and Vegetable Crops in Novi Sad, were tes-

ted. The seed was produced under conditions of dry land farming and irrigation. Seed germination (Standard laboratory method) and seed vigour (accelerated aging test, Hiltner test and cold test) were tested under laboratory conditions.

The germination value of the seed produced under irrigation (Standard laboratory method) was higher than the value of the seed produced under dry land farming conditions. Significant differences among tested cultivars and lines were observed by the applicati-on of this test. In the estimation of seed vigour, the highest values were obtained when accelerated aging test was applied. Significant differences among tested cultivars and lines and different production conditions were obtained for seed vigour by using Hiltner and cold tests.

Key words: soybean, germination, vigour.

UVOD Soja spada u red najzastupljenijih biljnih vrsta današnjice.

Može se reći da je ona otkriće XX veka i od tada površine pod sojom iz godine u godinu rastu. Da bi se zasejale tako velike po-vršine potrebno je obezbediti dovoljne količine sortnog semena visoke životne sposobnosti. Vremenski uslovi, a posebno količi-na i raspored padavina u vreme formiranja i nalivanja zrna mogu značajno smanjiti prinos i kvalitet semena.

Životna sposobnost ili vigor semena predstavlja skup osobi-na koje određuju aktivnost i ponašanje partije semena komerci-jalno prihvatljive klijavosti u različitim uslovima spoljne sredi-ne. Pored pomenutog, vigor određuje dugovečnost semena bez štetnih posledica (ISTA, 2006). Značaj ispitivanja životne spo-sobnosti semena je višestruk, kako za proizvođače semena, tako i za krajnje korisnike. Prednost je ta što se mogu identifikovati visokokvalitetne partije semena koje bolje podnose stresne uslo-ve u polju. To je veoma važna informacija za proizvođače se-menskog i merkantilnog useva, jer se takve partije mogu sejati ranije u proleće, dok bi slabovigorozne partije semena trebalo sejati u optimalnim klimatskim uslovima (Ferguson, 1993).

Vremenski uslovi, a posebno količina i raspored padavina u vreme formiranja i nalivanja zrna mogu značajno smanjiti prinos i kvalitet semena.

Cilj rada je bio da se utvrdi uticaj navodnjavanja na kvalitet i životnu sposobnost semena soje.

MATERIJAL I METOD RADA Ispitivanja su izvršena na tri komercijalne sorte (Balkan, Ra-

vnica i Novosađanka) i dve linije (1-210174 i 1-210201) soje selekcionisane u Institutu za ratarstvo i povrtarstvo u Novom Sadu. Seme je proizvedeno u uslovima suvog ratarenja i navod-njavanja. U laboratorijskim uslovima izvršeno je ispitivanje kli-javosti semena primenom standardnog laboratorijskog metoda. Ispitana je i životna sposobnost semena primenom testa ubrza-nog starenja, Hiltner testa i hladnog testa.

Standardna laboratorijska klijavost ispitana je na 4 x 100 se-mena. Seme je naklijavano na pesku. Inkubacioni period je bio osam dana na 25oC i relativnoj vlažnosti vazduha 95% (ISTA, 2006). Nakon tog perioda utvrđen je procenat tipičnih ponika, atipičnih ponika i neklijalih semena.

20 PTEP 12(2008) 1-2

Test ubrzanaog starenja ispitan je na 4 x 50 semena. Pre sta-vljanja semena u optimalne uslove, kao kod standardnog labora-torijskog testa, seme je izloženo temperaturi od 42oC i vlažnosti vazduha od 100% u periodu od 96 časova (Hampton i TeKrony, 1995). Nakon tog perioda utvrđena je klijavost semena.

Hiltner test – na navlažen pesak postavljno je 4 x 100 seme-na koja su pokrivena slojem lomljene cigle, debljine oko 1 cm. Inkubacija je trajala 10 dana u optimalnim laboratorijskim uslo-vima (Hampton i TeKrony, 1995). Posle tog perioda izvršeno je ocenjivanje klijavosti semena soje.

U hladnom testu seme je izloženo niskoj temperaturi od 10oC sedam dana, a zatim stavljeno u optimalne uslove za klijanje u trajanju od četiri dana, a potom izvršeno ocenjivanje klijavosti semena. Kao podloga korišćena je mešavina zemlje i peska u odnosu 2:1 (Hampton i TeKrony, 1995).

Dobijeni rezultati su statistički obrađeni primenom dvodi-menzionalne analize varijanse (Hadživuković, 1991) i predstav-ljeni grafički.

REZULTATI I DISKUSIJA Seme proizvedeno u uslovima navodnjavanja imalo je klija-

vost 94–97 što je znatno iznad norme koja je propisana Pravilni-kom o kvalitetu semena poljoprivrednog bilja (Sl. list 47/87) i iznosi 75% (sl. 1). U uslovima suvog ratarenja proizvedeno seme imalo je nižu klijavost koja se kretala 80–94%. Kod sorti Ravni-ca, Novosađanka i linije 1-210174 statistički značajno niže vred-nosti za ispitivani parametar dobijene su u uslovima suvog rata-renja.

0102030405060708090

100

klija

vost

(%)

ger

min

atio

n (%

)

Balkan Novosađanka 1-210201sorta-variety

bez navodnjavanja-without irrigationsa navodnjavanjem-with irrigation

Sl. 1. Klijavost semena soje dobijena standardnim laboratorijskim metodom

Fig. 1. Seed germination soybean using standard laboratory method

Test ubrzanog starenja je jedan od najčešće korišćenih vigor

testova za seme soje u Severnoj Americi (Ferguson 1990). Pri-menom ovog testa seme se izlaže visokoj temperaturi i visokoj relativnoj vlažnosti što utiče na povećanu vlažnost semena i na povećanu aktivnost hidrolitičkih enzima (npr. lipoksigenaza), što je povezano sa povećanjem lipidne peroksidacije koja je pokaza-telj prisustva stresnih uslova (McDonald, 1999). Pored toga, primenom pomenutog testa mogu se dobiti i informacije o dugo-večnosti semena (TeKrony, 2001). Primenom testa ubrzanog sta-renja došlo je do statistički značajnog smanjenja klijavosti kod sorti Ravnice sa 96% (sa navodnjavanjem) na 86% (bez navod-njavanja) i Novosađanke sa 97% (sa navodnjavanjem) na 89% (bez navodnjavanja), dok kod drugih genotipova te razlike nisu

bile statistički značajne (sl. 2). Različito ponašanje genotipova, primenom testa ubrzanog starenja uočili su i Maksimović i sar. (2004) i Schuab i sar. (2007).

0102030405060708090

100

klija

vost

(%)

ger

min

atio

n (%

)



Sl. 2. Klijavost semena soje dobijena primenom testa ubrzanog starenja

Fig. 2. Seed germination soybean using accelerated aging test

Primenom Hiltner testa statistički značajno više vrednosti dobijene su kod semena proizvedenog u uslovima navodnjava-nja, osim kod genotipova Balkan i 1-21020 gde nisu konstatova-ne statistički značajne razlike (sl. 3). Klijavost semena proizve-denog u uslovima suvog ratarenja kretala se od 73% (Novosa-đanka) do 91% (1-210201). Sloj mlevene cigle u Hiltner testu predstavlja fizičku prepreku klijanju, te samo seme koje posedu-je visok vigor formira tipičan ponik (Hampton i TeKrony, 1995).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

klija

vost

(%)

germ

inat

ion

(%)



Sl. 3. Klijavost semena soje dobijena primenom Hiltner testa Fig. 3. Seed germination soybean using Hiltner tests

Hladno i vlažno zemljište koje se često javlja u rano proleće

može da bude ograničavajući činilac za uspešno klijanje i nica-nje semena u polju. Hladni test je razvijen da simulira nepovolj-ne uslove i utvrdi sposobnost semena da klija na niskoj tempera-turi, a najviše se koristi za kukuruz, sirak i soju u Severnoj Ame-rici i Evropi (Hampton, 1992). Primenom pomenutog testa uo-čavaju se razlike između ispitivanih genotipova u zavisnosti u kakvim uslovima je proizvedeno seme (sl. 4). Genotipovi kod

PTEP 12(2008) 1-2 21

kojih se javila statistički značajna razlika imali su klijavost 71% (Ravnica), 70% (Novosađanka) i 78% (1-210174) kod semena proizvedenog u uslovima suvog ratarenja, dok je klijavost seme-na proizvedenog u uslovima navodnjavanja bila 90% (Ravnica), 95% (Novosađanka) i 92% (1-210174). AOSA (2002) navodi da se primenom hladnog testa može proceniti fiziološko oštećenje semena koje je uzrokovano produženim i neuslovnim skladište-njem, kao i oštećenjima od mraza i suše, što je konstatovano i u našim istraživanjima.

0102030405060708090

100

klija

vost

(%) e

rmin

atio

n (%

)



Sl. 4. Klijavost semena soje dobijena primenom hladnog testa Fig. 4. Seed germination soybean using cold tests

ZAKLJUČAK Na osnovu dobijenih rezultata mogu se izvesti sledeći zak-

ljučci: - Seme proizvedeno u uslovima navodnjavanja imalo je veću klijavost primenom standardnog laboratorijskog metoda od se-mena proizvedenog u uslovima suvog ratarenja. Primenom ovog testa uočene su značajne razlike između ispitivanih sorti i linija. - U oceni životne sposobnosti semena najviše vrednosti dobijene su primenom testa ubrzanog starenja. - Značajne razlike u životnoj sposobnosti semena, između ispiti-vanih sorti i linija, i različitih uslova proizvodnje dobijene su primenom Hiltner i hladnog testa.

NAPOMENA: Istraživanja na ovoj temi delom sredstava fi-nansiralo Ministarstvo za nauku Republike Srbije kroz projekat:

Multidisciplinarni pristup oplemenjivanju i tehnologiji proizvo-dnje soje u cilju povećanja proizvodnje (BTR 6852)

LITERATURA [1] AOSA: Seed Vigour Testing Handbook, Contribution No.

32 to the Handbook of Seed Testing Association of Official Seed Analysts, NE, USA (2002).

[2] Ferguson, J.M: Report of seed vigour subcommittee. Jurnal of Seed Technology, 14 (1990) 182-184.

[3] Ferguson, J.M.: AOSA perspective of seed vigor testing. Jurnal of Seed Technology, 17 (1993), 101-104.

[4] Hadživuković, S.: Statistički metodi. Drugo prošiteno izda-nje. Poljoprivredni fakultet, Novi Sad 1991.

[5] Hempton, J.G.: Vigour testing within laboratories of the In-ternational Seed Testing Association: a survey. Seed Scien-ce and Technology, 20 (1992), 199-203.

[6] Hempton, J.G., TeKrony, D.M.: Handbook of Vigour Test Methods. International Seed Testing Association (1995).

[7] International Seed Testing Association (ISTA): International Rules for Seed Testing. Seed Science and Technology (2006).

[8] Maksimović, Livija, Vujaković, Milka, Balešević-Tubić, Svetlana, Tatić, M.: Proizvodnja semena soje u uslovima sa i bez navodnjavanja. Poljoprivreda između suša i poplava – tematski zbornik radova, Poljoprivredni fakultet, departman za uređenje voda, (2004), 102-108.

[9] McDonald, M.B.: Seed deterioration: physiology, repair and assessment. Seed Science and Technology, 27 (1999), 177-237.

[10] Pravilnikom o kvalitetu semena poljoprivrednog bilja (Sl. list 47/87)

[11] TeKrony, D.M.: Seed vigor testing. In: Seed technology tra-ining manual. (eds. McDonald, M.B., Gutormson, T., Tur-nipseed, B.). Pp. 11-11.20. Society of Commercial Seed Te-chnologists, Ithaca, NY (2001).

[12] Schuab, S.R.P., Braccini, A.L., Scapim, C.A., Franca-Neto, J.B., Meschede, D.K., Avila, M.R.: Germination test under water stress to evaluate soybean seed vigor. Seed Science and Technology, 35 (2007), 1, 187-199.

Primljeno: 06.3.2008. Prihvaćeno:18.3.2008.

22 PTEP 12(2008) 1-2

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.22-26 Pregledni rad UDK: 631.862:504.7 Review

EKOLOŠKI TRETMANI STAJNJAKOM

ECOLOGICAL MANURE TREATMENTS

Dr Miodrag ZORANOVIĆ, dr Vlado POTKONJAK Poljoprivredni fakultet, Novi Sad, Trg Dositeja Obradovića 8. [email protected]

REZIME Zagađenje vode od stočarskog stajnjaka često je izazvano raskvašavanjem, oticanjem minerala sa zemljišne površine, njegovim

ispiranjem u dublje slojeve ili direktnim izbacivanjem u vodene tokove. Neiskorišćeni od useva, nutrienti animalnog stajnjaka mogu oticati u površinsku ili zemljišnu vodu. Azot i fosfor su dva nutrienta od bazne poljoprivredne važnosti, koja imaju najveći potencijal zagađenju ovih pojavnih oblika vode. Vazduh u stočarskim objektima sadrži iznad sto gasnih jedinjenja izduvanih u neposredno okruženje. Od ovih gasova, u smislu zaštite životne sredine, to su mirisne supstance i amonijak. Metan i CO2 emisije značajne su u vezi sa efektom globalnog zagrevanja. Oslobađanje H2S i CO iz podzemnih skladišta tečnog stajnjaka može izazvati grupne smrtonosne incidente u animalnim objektima.

Ključne reči: stajnjak, zagađenje, gas, voda, zemljište, ekologija.

SUMMARY Water pollution from livestock production is usually caused by leaching, minerals running off from the soil surface, slurry seep-

age in deep layers or by the direct discharge into water flows. Excess nutrients of animal manure can run off into surface or soil wa-ters. Nitrogen and phosphorous are two nutrients of the fundamental importance in agriculture, but their pollution potential is the highest. The air in livestock buildings contains over hundred gas compounds, especially ammonia and those with unpleasant odour. All these gases are emitted into the surrounding. Methane and CO2 emissions are important in relation to global warming. Emissions of H2S and CO from underground slurry storages could provoke death incidences in animal buildings.

Key words: manure, pollution, gas, water, soil, ecology. UVOD Istorijski, životinjski stajnjak je blagotvorno hranivo u

zemljištu. On pomaže stabilizaciji zemljišne mase sprečavajući njenu eroziju, dobro zadržavanje vlage u sušnim i često “efikasnoj drenaži” u vlažnim reonima. U prošlosti je njegov uticaj na kvalitet zemljišta ocenjivan isključivo sa aspekta proizvodnih potencijala useva, dok razvojem intenzivne poljoprivrede identifikuju se i redukuju njegovi negativni uticaji na životnu sredinu i globalne efekte staklene bašte. Promene u sistemu uzgoja životinja, uglavnom za goveda i svinje, rezultirale su produkcijom tečnog i čvrstog stajnjaka. Istraživanja o korišćenju tečnog stajnjaka svinja na krečnim poljoprivrednim zemljištima strnih žita, voćnih i bademskih kultura pod irigacionim tretmanom semi-aridne klimatske zone, 12 godina unazad, pokazala su signifikantno poboljšanje fertilizacionog potencijala zemljišta, koncentracije organskog C, totala N i P (Bernal et al, 1987). Dakle, dodavanje organske materije esencijalno je za održavanje i poboljšanje plodnosti zemljišta.

Negativan uticaj stajnjaka ne ogleda se samo kroz zagađenja azotnim jedinjenjima. U tom smislu hazardi su grupisani u tri pravca. Kao prvo, zagađenje zemljišta uzrokovano primenom ekstremno visokih stopa stajskih nutrienata, stvaranjem njihovog debalansa kao uzroka slabih proizvodnih potencijala izložene biljne vrste. S’ druge strane, zagađenje vode može biti uzrokovano direktnim oticanjem nakon njivske aplikacije stajnjaka i raskvašavanjem prekomerne doze nutrienata, curenjem tečne faze skladištenog stajnjaka bez prisustva adekvatne hidroizolatorske podloge. Treće, zagađenje vazduha može biti uzrokovano unutar uzgojnog objekata i tokom aplikacije na zemljištu putem neprijatnih mirisa i gasova stvorenih dekompozicijom stajnjaka, mikrobskim agensima i prašinom u sistemu ishrane.

Upotreba organskih otpada generalno povećava hranidbeni kapacitet zemljišta, poboljšava njegov respiracioni režim, enzimske aktivnosti, gustinu naseljenosti faune, mikrobske biomase i značajno poboljšanje njegove strukture. Međutim, primenom većih doza tečnog stajnjaka u zemljištu raste njegova respiraciona stopa iznad vrednosti zasićenja. Nastavljena kontinualna aplikacija rezultira akumulacijom organskih materija i njihovim zapušenjem zemljišnih pora. Ova fizička degradacija zemljišta može ozbiljno redukovati stopu infiltracije vode i difuziju kiseonika, povećavajući zapreminu anaerobnih zona, čime velika masa zemljišta metabolizira produkujući jedinjenja isparljivih kiselina, citokinins ili CH4. Stoga, kiseonička sposobnost može biti redukovana ispod repernog nivoa, izazivajući mineralizaciju nutrienata. Inače, koncentracija kiseonika u zemljištu određuje stopu razlaganja organske mase i tip krajnjih proizvoda.

U aerobnim uslovima ugljenik se pretvara u CO2, azot u NH4

+ a nakon toga u nitrate NO3-, sumpor u sulfate SO4

2-. Direktno u vezi sa produkcijom CO2, ugljenik je konvertovan u metan, organske kiseline u alkohole, nitrati u gasove N2O i/ili molekularni azot N2, a sulfati redukovani na H2S. Većina ovih produkata ne može biti asimilovana od biljaka, a mnogi od njih su toksični za same biljke i atmosferu. Redukcija respiracije korenovog sistema, porasta korena i formiranja njegovih dlačica, posledica je manjka kiseonika u zemljištu i dovodi se u vezu sa prisustvom isparljivih organskih kiselina. Denitrifikacija, združena sa anoksidnim uslovima u zemljištu, takođe je principska putanja NO i N2O u atmosferu. U regularno nakvašenim zemljištima, gasovi neprijatnih mirisa (indoles, skatoles, H2S i mercaptans), mogu biti formirani anaerobnim skladištenjem stajnjaka.

Teški metali ovde su definisani kao elementi grupa I i II -alkalnih metala. Reprezenti Fe, Mn, Cu, Zn, esencijalni su za biljke. Isti elementi plus Se, Co, Cr, Ni i vanadijum, esencijalni

PTEP 12(2008) 1-2 23

Akumulacija teških metala Metal accumulation Cu, Zn,…

raskvašavanje nitrata nitrate leaching

patogeni, patogens

amonijak, ammonia

mirisi, odours

emisije iz zemljišta emissions from soil

oticanje Run-off

drenaža drainage

zakišeljavanje acidification

preopterećenje nutientima nutrient overload

trošenje ozona ozone depletion

globalno zagrevanje global warming

depozicija deposition

su za životinje. Ostali, kao arsen, olovo i živa, nisu poznati na polju fiziološke funkcije i smatraju se biološki štetnim. Visoka koncentracija teških metala, uključujući Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sn i Zn, jedna su od najozbiljnijih pretnji prihranjivanju zemljišta, jer u njemu mogu akumulisati negativno uticajne mikroorganizme, više zemljišne organizme i biljne vrste. Kroz lanac ishrane, zagađenje zemljišta teškim metalima može indirektno uticati na životinje i ljude. Istraživanja u Engleskoj (Chambers et al, 1999), u pogledu godišnjeg opterećenja teškim metalima iz zbirnih stajnjaka, indicirala su maksimalno opterećenje Zn-om (do 3,3 kg/ha) i Cu-om (do 2,2 kg/ha) na poljoprivrednom zemljištu, u velikoj meri korespondirajuće sa glavnim svinjarskim područjima. Goveđi stajnjak preliven aproksimativno sa 1,0 kg/ha Zn i 0,3 kg/ha Cu, u većoj meri pokazuje tendeciju njihove reciklaže u govedarskom farming sistemu. Preživari mogu biti pod ekstremnim rizikom u poređenju sa svinjama (koje izlučuju 80-95% Cu i Zn), podložni absorpciji teških metala preko crevnog sistema, a kao konsekvenca mogu akumulirati potencijalne toksičke količine Cu-a u jetri.

MATERIJAL U domaćim uslovima, pored industrijskih i

gradskih otpada, na nivou redukovane stočarske proizvodne, stajnjaci su najvećim delom “pod etiketom” opasnih otpada. Stepen zagađenja tri bazna životna faktora “vazduh, voda i zemlja” veoma je visok. Obzirom na prirodu pokretljivosti, zakonske regulative zemalja u okruženju vazduh stavljaju na prvo mesto mogućih susedskih sporova. Pored genetskih potencijala i kvalitetne ishrane, zaštita životne sredine, konkurentnost stočarskih proizvoda po kvantitetu i kvalitetu, prihvatljiv odnos input/output proizvodnog ciklusa, bazni su faktori za razvoj domaćeg stočarstva. Na osnovu iskustava zemalja Evropske Unije, kao nužan proizvod uzgojnih procesa životinjskih vrsta, stajnjak i ostale vrste otpada etiketiraju se kao energetski i prihranjivački resursi. Pri tome se akcentira na usavršavanju tehnologija dorade i eliminaciji gasnih komponenti, kao ozbiljnih izvora nepoželjnog efekta “staklene bašte”.

REZULTATI I DISKUSIJA Poljoprivreda doprinosi zagađenju okruženja na mnogo

načina, sl. 1. Zagađenje vode od životinjskih stajnjaka često je izazvano raskvašavanjem, oticanjem minerala sa zemljišne površine, ispiranjem u njegove dublje slojeve, ili direktnim izbacivanjem u vodene tokove. Neiskorišćeni od useva, nutrienti animalnog stajnjaka mogu oticati u površinsku ili zemljišnu vodu. Azot i fosfor su nutrienti od bazne poljoprivredne važnosti, koji imaju najveći potencijal zagađenja ovih pojavnih oblika vode. Oba nutrienta mogu biti usvojena porastom useva, ući u površinsku vodu kroz oticanje ili biti imobilizirani u zemljište/objedinjenje organske materije. Azot iz stajnjaka može biti raskvašen u zemljišnoj vodi ili izgubljen kao gasno jedinjenje u atmosferu. Za razliku tome, fosfor nije raskvasiv niti raspolaže bilo kakvom formom gasnog gubitka.

Vazduh u stočarskim objektima sadrži iznad sto gasnih jedinjenja izduvanih u neposredno okruženje (Hartung i Philips, 1994). Od ovih gasova, u smislu zaštite neposrednog okruženja, to su mirisne supstance i amonijak. Metan i CO2 emisije značajne su za efekat globalnog zagrevanja. Oslobađanje H2S i CO iz podzemnih skladišta tečnog stajnjaka, potencijalna je

opasnost grupno smrtnih incidenata. Naveći deo gasova nastaje iz sveže deponovanih ili skladištedih fekalija i mokraće. Gasovi su generisani raspadom organskih komponenti pod uticajem bakterija. Istaknuti izvori emisije su životinjska hrana i same životinje. Ugljen-dioksid produkovan je iz vazduha izdahnutog od životinja, a samo manji stepen iz stajnjaka skladištenog u objektu. Sumpor-vodonik je proizvod anaerobne bakterijske dekompozicije sumpora, kao komponente amino kiselina u izmetu/mešavina urina. Metan je produkovan anaerobnom dekompozicijom kiselina formiranim acidifikacijom organskih materijala, posebno celuloznih komponenti. Značajne količine ovakvih gasova prisutne su kod preživara. U objektu za uzgoj amonijak je produkovan bakterijskom i enzimskom dekompozicijom azota sadržanog u organskim jedinjenjima ekstreta, posebno urinu.

Sl. 1. Potencijalno zagađenje zemljišta, vode i vazduha koje može rezultirati iz poljoprivrednih aktivnosti vezano za stočnu

proizvodnju (Burton, 1997) Fig. 1. Potential soil, water and air pollution that can result

from agricultural activity related to livestock production (Bur-ton, 1997)

Prašina u objektima za uzgoj životinja potiče od hrane,

prostirnog materijala i od njih samih. Veći deo prašine napušta objekat putem ventilacionog sistema. Predpostavljajući prosečnu koncentraciju prašine u izduvnom vazduhu od 2 mg/m3, pri uzgoju 1000 tovnih svinja i prosečnoj ventilacionoj stopi 200 m3/UGh tokom cele godine, njena ukupna emisija bila bi oko 500 kg (Hartung, 1999). Njena visoka koncentracija može iritirati sluzne opne i preopterećenje plućno prećišćavajućih mehanizama. Sa česticama prašine mikroorganizmi mogu biti transportovani u respiratorni sistem čoveka i životinja, izazivajući infekcije. Koncentracije vazdušno desantnih mikroorganizama posebno su visoke u svinjarskim i živinarskim objektima.

Postoji oskudna evidencija o zdravstvenim i ekološkim rizicima prisutnih mirisa u procesu uzgoja posmatrane životinjske vrste. Ipak, minimiziranje mirisnih smetnji postalo je glavni faktor dizajna i operativnosti modernih stočarskih jedinica. Glavna organska jedinjenja mirisa prisutnih u stočarskim otpadima (organski masne kiseline, aldehidi, alkoholi, fenoli, mercaptani, amini i dr.), rezultat su anaerobnih aktivnosti. Degradacija organske materije u stajnjacima može biti podeljena u dve faze: 1- razlaganje organske materije u organska jedinjenja i 2- prosledno razlaganje organskih jedinjenja na slabije mirise i produkte, uglavnom sastavljene od CH4, CO2 i H2O. Organske masne kiseline su najvažnija grupa,

24 PTEP 12(2008) 1-2

uopšteno smatrana postojnim indikatorom ofanzivnosti mirisa iz stajnjaka (Williams, 1984). Jedinjenja sa sadržajem sumpora proizvodi su degradacije amino kiselina i mikrobske redukcije sulfata prisutnih u urinu.

Usled porasta javne zabrinutosti agencije za zaštitu životne sredine traže načine pojednostavljenja i standardizovanja merenja mirisa, npr. upotrebom elektronskih noseva.

Tretmani eliminacije ofanzivnih mirisa Hemijski tretman je široko korišćen metod dekontaminacije

objekata i stajnjaka na mestu izbijanja evidentiranih bolesti i mirisa. On uključuje mešanje sanitarnih aditiva u stajnjaku (formaldehida i natrijum hidroksida) i osiguravanje kontaktnog vremena oko četiri dana, (Haas et al, 1995). Prednosti tretiranja stajnjaka hemikalijama: ▪ mnogo alkalnih hemikalija izlazi u susret zahtevima za

inaktivaciju patogena, ▪ dekontaminacioni efekat, ▪ laka operativnost na farmskom odredištu i ▪ neke hemikalije, kao kreč, su zemljišni poboljšivači.

Mane tretiranja hemikalijama ▪ u nekim slučajevima zahtevana je velika količina hemikalije, čime se povećava zapremina otpada, ▪ zdravstveni i bezbedonosni rizici za osoblje i životinje, ▪ velike emisije mirisa i amonijaka i ▪ toksični efekti na okruženje.

Kreč može biti korišćen u formi zagašenog i nezagašenog. U oba slučaja nužno je intenzivno mešanje. Zakrečavanje živim krečom podseća na proces prolongirane pasterizacije u uslovima povišene temperature mešavine. Zajedno sa visokom pH, zakrečavanje ima uticaj na sposobnost preživljavanja patogena tretiranog miksa.

Haas et al, (1995) istraživali su inaktivaciju virusa pri upotrebi formaldehida. Mala aktivnost uočena je ispod 10° C, a optimalna se pojavila pri temperaturi iznad 20° C. Toplotni tretman stajnjaka ima široku aplikaciju za različite vrste mikroorganizama. Prednosti toplotnog tretmana: ▪ relativno jednostavan metod, ▪ visok nivo poverenja za inaktivaciju patogena, ▪ pogodan za širok rang patogena, ▪ serijski protoci pogodni su za širok opseg otpada i ▪ imaju ograničen ekološki uticaj u poređenju sa hemijskim tretmanima.

Mane toplotnih tretmana: ▪ povećane emisije mirisa i amonijaka, ▪ složena oprema sa specijalizovanim operaterima, ▪ visoki energetski troškovi, osim u varijanti povratne toplote i ▪ potreba snabdevanja farmskog odredišta sa gorivom.

Radijacija Kako su patogeni združeni sa stočnim stajnjacima, tehnika

radijacije može biti adaptirana za njihov tretman. Zajednički izvor upotrebljen za jonizujuću gama radijaciju je Cobalt 60 60Co. Radijacija zavisi od intenziteta izvora i vremena na koje je materijal izložen. Nakon ovakvih tretmana radijacijski obrađen materijal ne postaje radioaktivan. Upotreba elektronskog snopa ili X-zračne radijacije predpostavlja velik trošak. Prednosti tret-mana radijacije: ▪ jednostavan koncept i veoma efektivan za izvesne patogene vrste, ▪ zahteva kratko vreme izlaganja i ▪ nivoi doza lako varirajući u saglasnosti sa rizikom i tipom stajnjaka.

Mane tretmana radijacije:

▪ visoko kapitalno ulaganje, ▪ pogodni samo za kontrolu patogena bez ekološkog benefita, ▪ ozbiljna ugroženost zdravlja u neposrednom okruženju i ▪ virusi teže ka priličnoj rezistentnosti.

Ozonizacija Ozon je troatomski molekul kiseonika-O3. On je veoma

reaktivan, pri kontaktu može znatno lakše oksidirati organsku materiju u odnosu na O2. On se proizvodi električnim pražnjenjem kroz kiseonik, čime rezultantni ozon mehurasto struji kroz otpadnu vodu radi njene dezinfekcije. Ovo se široko koristi u industriji konzumne i preradi otpadne vode, kao parcijalan ili združen metod, jer mikroorganizmi mogu biti efikasno uništeni ozonom sa ekonomski umerenim dozama. Od strane više autora (Farooq and Akhlaque, 1983; Hartemann et al, (1983)), potvrđeno je da su virusi generalno više otporni na ozonizaciju od bakterija kao što je E. coli.

UV radijacija Generalno, virusi su mnogo otporniji na UV zračenje od

bakterija (Harris et al, 1987), a u nekim slučajevima zahtevaju 3-4 puta veće doze (Chang et al, 1985). Međutim, virusi-suprotno bakterijama, nisu u stanju da fotoreaguju po oštećenju nukleinske kiseline pod dejstvom UV zraka. Bakterija poseduje ćelijske mehanizme za obnavljanje fizičkih promena pri izlaganju svetlosti izvesnih talasnih dužina. UV je pogodna samo za dekontaminaciju pri visokom intenzitetu radijacije. Praktično, mnogo veći efekat radijacije verovatniji je u relativno čistijim otpadnim tečnostima. Dakle, tečni stajnjaci su neopravdan materijal na polju primene tehnologije UV zračenja.

Magnetizam Ovo je nedovoljno istražena tehnologija, principielno

atraktivna zbog jednostavnog razvoja, niske cene koštanja i minimalnog pogonskog inputa. Malo je objavljenih radova u cilju njene verifikacije. Laboratorijska istraživanja upoređuju efekte magnetizma uz precizan monitoring. Temperatura i sadržaj suve materije nisu odstupale između netretiranih i kontrolisanih stajnjaka. U tretiranom stajnjaku njegov površinski sloj bio je neznatno ređi, nitratni sadržaj manji, dok ostale forme od ukupno 99% azota, nisu se razlikovale (Leinonen et al, 1998).

Kompostiranje Kompostni sistemi primenjivi su na:

▪ životinjski stajnjak bez prostirnog materijala, ▪ farmski stajnjak, tj. feces i urin pomešani sa adekvatnom količinom prostirke i ▪ čvrste frakcije odstranjene iz tečnih stajnjaka separacijom.

Rang kompostnih sistema evaluirao je u pravcu različitih tipova supstrata i okolnosti tretmana. Ovi sistemi kategorizuju se na osnovu rang skale od niskih do visokih nivoa tehničke sofistikacije. Prema Rynk-u (1992), razlikuju se četiri tipa kom-postnih sistema: ▪ pasivna aeracija, ▪ mehaničko podsticanje-iritacija, ▪ prinudna aeracija i ▪ aeracija u posudnom sistemu - kompostni reaktori.

Za sve sisteme kompostiranja razmena gasova i snabdevanje kiseonikom kritični su parametri procesa. Ako je gomila oslonjena na pasivnu aeraciju veoma velika, razmena gasa za obezbeđenje aerobnih uslova u njenom centru nije zagarantovana. Efikasnija aeracija može biti ostvarena prolazom

PTEP 12(2008) 1-2 25

vazduha kroz vertikalne i horizontalne distribucione kanale. Za uspešno pasivno kompostiranje važno je: ▪ propisno izmešati hranidbeni materijali sa odnosom C:N 30:1, ▪ obezbediti povoljnu strukturu radi slobodnog kretanje vazduha, i ▪ predvideti optimalno vreme za kompletiranje kompostiranja.

Dobro izmiksovana statična gomila optimalno je aerisana preko vazdušno-cevnog sistema uz pomoć radijalnog ventilatora. Ako je sistem pod nadpritiskom, tada polupropusni pokrivač podstiče redukciju emisije neprijatnih mirisa, štiteći gomilu od kiše i konvektivnog hlađenja vetrom. Ako sistem funkcioniše pod negativnim pritiskom vazduha-usisavanje, tada izduvni gas-ovi mogu biti propušteni kroz biofilter za kontrolu neprijatnih mirisa, sl. 2.

Sl. 2. Kompostiranje upotrebom prinudne ventilacije

(Rynk, 1992) Fig. 2. Composting by using forced ventilation (Rynk, 1992) 1- usisavanje, suction; 2- dobro mešan sirov materijal, well-mixed raw material; 3- duvaljka,blower; 4- pokrivni sloj od

finišnog komposta, cover layer of finished compost; 5- porozna baza, porous base; 6- perforirana cev, perforated pipe; 7-

hrpasti filter od filternog komposta, odour filter pile of screened compost

Mana sistema je zahtev namenskog prostora i nužne

energetske instalacije u cilju aeracije gomile. Kao zatvoreni reaktori, posudni kompostni sistemi mogu biti

više podesni u zoni lokalnih naselja, obzirom na mogućnost realizacije visokog nivoa kontrole neprijatnih mirisa.

Mikrobiološka ispitivanja verifikovala su sanitarni efekat kompostiranja i pokazala značajnu redukciju mikroorganizama (Käck, 1996).

Emisija amonijaka zavisi i od odnosa C:N supstrata. Pri većem učešću ugljenika gubici amonijaka opadaju, jer dostupni N može biti inkorporiran u mikrobskoj masi, koja se razvija zajedno sa tokom procesa.

Emisija metana i azotnog oksida može biti kontrolisana adekvatnom aeracionom stopom (Osada et al, 1997). Aeracione stope manje od 40 l/min/t supstrata, pri neznatnim anaerobnim uslovima, prezentuju visok rizik emisije CH4 i N2O. Dodavanje zrelog komposta značajno povećava proizvedenu količinu N2O.

Upotrebljeni kao aditiv za redukciju gubitka amonijaka, zeoliti pokazuju interesantne osobine usled njihovog katjon razmenjivačkog kapaciteta i primetne selektivnosti amonijačnog jona.

Aeracija i anaerobni tretmani Aeracija i anaerobni tretman su biološke metode za tretiranje

tečnog stajnjaka, a oslanjaju se na porast specifičnih mikrobskih

grupa koje određuje performanse procesa. Generalno, od ovih procesa se očekuje: ▪ proizvodnja biogasa, ▪ redukcija ofanzivnih mirisa, ▪ razgradnja organske mase, ▪ redukcija patogena, ▪ poboljšanje fertilizacione vrednosti stajnjaka, ▪ redukcija emisija gasova staklene bašte tokom skladištenja i aplikacije stajnjaka na zemljištu i ▪ tretman drugih organskih otpada.

Redukcija efekta staklene bašte Atmosferska koncentracija CH4 i N2O povećava se godišnjim

stopama od 0,3 i 1% respektivno. Unutar Evrpske Unije, poljoprivreda je procenjena kao izvor polovine CH4 emisija, a više od polovine N2O emisija. Glavni izvori CH4 su digestija i skladišta stajnjaka, dok N2O uglavnom potiče iz obrta fertilajzera i stajnjaka na obradivim zemljištima zajedno sa dekompozicijom ostataka useva. Usled odstranjivanja organske materije, anaerobna digestija tečnog stajnjaka i organskog otpada može redukovati emisiju obe gasne komponente. Fermentacija stajnjaka u biogasnim digestorima signifikantno će redukovati nivo isparljivih čvrstih faza.

Sommer et al, (2001) razvili su model za ocenu totalne redukcije emisije gasova staklene bašte

produkovane digestijom stajnjaka i organskog otpada u biogas postrojenjima. Volatilne čvrste faze korišćene su kao bazna promenljiva za predviđanje CH4 i N2O emisija tokom digestije, skladištenja i poljske aplikacije netretiranog i digestovanog stajnjaka. Emisije metana iz kanala unutar životinjskih objekata i skladišta povezane su sa temperaturom isparljive čvrste faze, dok su N2O emisije iz poljski apliciranog stajnjaka povezane sa azotnim inputom, vlažnošću zemljišta i korišćenim metodom aplikacije. U slučaju digestije ukupne količine stajnjaka i biljnih otpada, potencijalno ostvarljiva redukcija gasova staklene bašte treba da je 3%. Predpostavljajući da su sav stajnjak i organski otpad digestovani, tako da produkovan CH4 zamenjuje ugalj u produkciji energije, ublažavanje koncentracije gasova staklene bašte približno je 4%.

ZAKLJUČAK Dostupan je širok rang tehnika za manipulaciju stajnjakom i

eliminaciju kompleksa problema njegove finalne upotrebe uz adekvatne benefite: aeracija (neprijatni mirisi, zagađenje vode i snižavanje zagađenja vazduha), anaerobna digestija i „lagunira-nje“ (npr. za proizvodnju biogasa, snižavanje mirisa, redukcija u organskom tovaru), separacija (npr. za lakšu manipulaciju, redu-kciju u organskom tovaru) i kompostiranje (npr. za formiranje fertilizacionih proizvoda).

Postoji rang novih procesa koji mogu doprineti efektivnosti tretmana u budućnosti. Ovo obuhvata toplotne tretmane, prečišćavanje zemljištem, upotrebu hemijskih aditiva i membranskih procesa. Kao praktični u farmskoj primeni, neki tretmanski sistemi ostaju za dokazivanje po efektivnosti i dovoljno niskoj ceni.

Danas postoje brojna pilot i demonstraciona postrojenja, nudeći kompletnu doradu stajnjaka, ponekad sa rangom prodajnih koproizvoda. Budućnost ovakvih sistema zavisiće uveliko od njihove tržišne vrednosti i globalne svesti za ovakvim visoko-stepenim tretmanom.

LITERATURA

1

1 1

4 2

5

6

3

7

26 PTEP 12(2008) 1-2

[1] Bernal, M. P., Roing, A., Lax A. 1987. Influencia de los purines de cerdo sobre la fertilidad de suelos calizos. Agri-coltura Mediterranea 117, 309-318.

[2] Burton, C. H. 1997. Manure Management: Treatment Strategies for Sustainable Agriculture. Silsoe Research Insti-tute, Bedford, UK, ISBN 0-9531282-0-2.

[3] Chambers, B. J., Nicholson, F. A., Soloman D. R. 1999. Heavy metals loading from animal manures to agricultural land in England and Wales. In Martinez, J. and Maudet, M. N. (eds), Proc. 8th International Conference on the FAO ESCORENA Network on Recycling of Agricultural, Mu-nicipal and Industrial Residues in Agriculture (RAMIRAN 98), Rennes (F), 26-29 May 1998, 475-483.

[4] Chang, J. C. H., Ossoff, S. F., Lobe, D. C., Dorfman, M. H., Dumais, C. M., Qualls, R. G., Johnson, J. D. UV inactiva-tion of pathogenic and indicator microorganisms. Appl. Env. Microb. 49 (1985) 6, p. 1316-1365.

[5] Farooq, S., Akhlaque, S. 1983 Comparative response of mixed cultures of bacteria and virus to ozonation. Water Res. 17, 809-812.

[6] Haas, B., Ahl, R., Böhm, R., Strauch, D. Inactivation of vi-ruses in liquid manure. Rev. Sci. Tec. Off. Int. Epiz. 14 (1995) 2, p. 435-476.

[7] Hartung, J., Phillips, V. R. 1994. Control of gaseous emis-sions from livestock buildings and manure stores. Journal of Agricultural Engineering Research 57, 173-179.

[8] Hartung, J. 1999. Airborne emissions from animal produc-tion and its impact on environment and man. In Proceedings of the International Congress ‘Regulation of Animal Pro-duction in Europe’.

[9] Hartemann, P. H., Block, J. C., Joret, J. C., Foliguet, J. M., Richard, Y. 1983. Virological study of drinking and waste-water desinfection by ozonation. Water Sci. Technol. 15, 145-154.

[10] Harris, G.. D., Adams, V. D., Sorensen, D. L., Curtis, M. S. Ultraviolet inactivation of selected bacteria and viruses with photoreactivation of the bacteria. Water Ras. 21 (1987) 6, p. 687-692.

[11] Käck, M. 1996 Ammoniakemissionen bei der Kompost-ierung separierter Feststoffe aus Flüssigmist in belüfteten Rottereaktoren. (Ammonia emissions during composting of separated solids from liquid manure in aerated composting reactors) Dissertation Universität Hohnenheim, Forschungs-bericht Agrartechnik im VDI (VDIMEG) 285, Germany.

[12] Leinonen, P., Heinonen-Tanski, H., Rinne, K. 1998. Nitro-gen economy of cattle slurry aeration and spreading on to grassland, Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Soil § Plant Science 48 (1998) 2, p. 65-72.

[13] Osada, T., Kuroda, K., Yonaga, M. 1997. N2O, CH4 and NH3 emissions from composting of swine waste. Proceed-ings of the Int. Symposium on Ammonia and Odour Control from Animal Production Facilites, Vinkeloord, eds J.A.M. Voermans; G. J. Monteny, 373-380, Rosmalen, Netherlands.

[14] Rynk, R. 1992. On-farm Composting Handbook. Northeast Regional Agricultural Engineering Service, 152 Riley-Robb Hall, Cooperative Extension, Ithaca, NY 14853-5701, USA, 24-42.

[15] Sommer, S. G., Moller, H. B., Petersen, S. O. 2001. Reduk-tion ofdrivhusgasemission fra gylle og organisk affald ved biogasbehandling (Reduction of emission of greenhouse gases from slurry and organic waste during biogas treat-ment.) DIAS Report on Animal Husbandry.

[16] Williams, A. G. 1984. Indicators of piggery slurry odour offensiveness. Agricultural Wastes 10, 15-36.


PTEP 12(2008) 1-2 27

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.27 - 30 Originalni naučni rad UDK: 621.798:664 Orginal Scientific Paper

PAKOVANJE I ODRŽIVOST PREHRAMBENIH PROIZVODA

PACKAGING AND DURABILITY OF FOODSTUFFS

Dr Jasna GVOZDENOVIĆ, dr Vera LAZIĆ Tehnološki fakultet, 21000 Novi Sad, bul. Cara Lazara 1

REZIME Savremena tehnološka dostignuća omogućavaju da se kvalitet hrane , proizveden raznim tehnološkim postupcima sačuva u

odabranoj ambalaži optimalnim postupkom pakovanja. Da bi se nutritivna vrednost i kvalitetna svojstva prehrambenih proizvoda što duže zadržali, potrebno je odabrati adekvatnu i funkcionalnu ambalažu. Pri tome, trajnost visoko vrednih prehrambenih proizvoda, zavisi od zaštitnih karakteristika kombinacija ambalažnog materijala, vrste i oblika ambalaže. U zavisnosti od kvaliteta upakovanog sadržaja, potreba, odnosno dužine održivosti proizvoda, postoji široka paleta ambalažnih materijala, njihovih kombinacija, specifičnosti primene ambalaže kao i raznovrsnost oblika i dizajna upotrebljene ambalaže. U radu su dati rezultati analize kvaliteta ambalažnog materijala, načina formiranja i hermetizacije ambalaže za pakovanje osetljivih proizvoda koji za dužu održivost zahtevaju pakovanje u vakuumu ili inertnoj atmosferi.

Ključne reči: ambalažni materijali, ambalaža, procesi pakovanja, održivost prehrambenih proizvoda.

SUMMARY The modern technological achievements provide keeping quality of foodstuffs, manufactured by different technological processes,

by packing them into chosen containers by the optimum procedure of packing. Adequate and functional containers have to be chosen in order to keep nutritive values and quality properties of foodstuffs as long as possible. At the same time, durability of highly valu-able foodstuffs depends on protective properties of combinations of materials, types and shapes of containers. In dependence on quality of the packed content, requirements, that is, the durability of the product, there is a wide scope of container materials, their combinations, particularities of their application, as well as, a diversity in their shapes and designs. This paper presents the results of the analysis of material quality of containers, the modes of formation and airtightness of containers for packing susceptible products whose longer durability requires packaging in vacuum or inert atmosphere.

Key words: containers materials, containers, packing processes, durability of foodstuffs. UVOD Životne namirnice predstavljaju prirodnu kombinaciju

materija kao što su voda, belančevine, ugljeni hidrati, masti, mineralne materije, vitamini, bojene i druge materije koje treba zaštititi od različitih spoljnih i unutrašnjih uticaja. Tehnološki kvalitetno proizvedenu i fiziološki vrednu hranu treba sačuvati za duži period, u neizmenjenom stanju, ili sa što manje promena, sve do momenta upotrebe.U očuvanju njenog kvaliteta, pored drugih faktora, značajnu ulogu ima i pravilno odabrana i upotrebljena ambalaža. (Varsanyi, 1985, Curaković i dr., 1996, Gvozdenović i dr., 2000, 2001, Tadić, i dr. 1991). Odabrana ambalaža treba da pre svega čuva integritet upakovanog sadržaja, po količini i kvalitetu. Ona je nosilac zaštite od uticaja spoljašnje sredine, štiti sadržaj od mehaničkih uticaja i sprečava delovanje svetlosti, molekula vlage i molekula kiseonika. U zavisnosti od kvaliteta upakovanog sadržaja, potreba, odnosno dužine održivosti proizvoda, postoji široka paleta ambalažnih materijala, njihovih kombinacija, specifičnosti primene ambalaže kao i raznovrsnost oblika i dizajna upotrebljene ambalaže (Gvozdenović, 1981, Gvozdenović i dr, 1982, 2000, 2006, Gvozdenović, 1987, Gvozdenović, Curaković, 1993, Hanlon, 1984, Varšanji, 1985). Savremena tehnološka dostignuća omogućavaju da se kvalitet hrane , proizveden raznim tehnološkim postupcima sačuva u odabranoj ambalaži optimalnim postupkom pakovanja. Kod zahteva produžene održivosti i visokoosetljivih proizvoda postoji potreba hermetizacije sistema kao što je pakovanje u razne vrste posudica,kutija,ambalažnih jedinica u obliku kesica od kombinovanih materijala sa zaštitom od foto-oksidativnih promena, promena vlage,karakteristika boje i vitamina kao i intenziviranja neenzimatskog potamnjivanja (Heis, 1980,

Curaković. M. i dr,1988, Gvozdenović, Curaković, 1995, Gvozdenović i dr, 2000). Za izuzetne zahteve postoji mogućnost pakovanja u vakuumu ili kombinovanoj zaštitnoj amtosferi što omogućava, u zavisnosti od kombinacija materijala, kontrolisanu propustljivost molekula kiseonika, azota i ugljendioksida i na taj način pruža optimalnu zaštitu i dugotrajnu održivost upakovanog sadržaja (Gvozdenović, 1981, 1987, Heis, 1980, Varšanji, 1985, Lazić i dr, 1993, 2007, Curaković i dr, 1996, Gvozdenović, J, i dr, 1998, 2006, 2007).

KOMBINOVANE FOLIJE I AMBALAŽA ZA VAKUUMSKO PAKOVANJE I PAKOVANJE POD ZAŠTITNOM ATMOSFEROM Zahtevi koji se postavljaju pri pakovanju osetljivih prehram-

benih proizvoda mogu da budu vrlo različiti kako u pogledu me-haničkih čvrstoće (fleksibilne kesice ili posudice), tako i u po-gledu kvaliteta samog materijala da bi se postigli uslovi zaštite proizvoda prema oksidaciji, postojanosti vitamina, boja kao i nepropustljivosti za arome. Pošto jedan ambalažni materijal obi-čno ne može da zadovolji sve ove zahteve vrši se kombinacija dva ili više materijala. Prilikom takvog spajanja, dobijaju se kombinovane folije optimalnih karakteristika. Prema broju slo-jeva ambalažni materijali mogu biti dvoslojni, troslojni i višes-lojni. Što se tiče nepropustljivosti ambalažnog materijala, spaja-njem se sabiraju pojedinačne dobre karakteristike svakog materi-jala. Sa unutrašnje strane (prema proizvodu) se uglavnom nalazi polietilen niske gustine zbog mogućnosti termozavarivanja, male propustljivosti za vodenu paru i potpune zdravstvene ispravnosti. Za spoljašnji sloj se bira materijal kao što je papir, koji se lako

28 PTEP 12(2008) 1-2

grafički obrađuje, nije sklon abraziji. Kombinovanjem sa drugim materijalima koji imaju višu temperaturu omekšavanja od PE i dobre barijerne osobine za gasove i elektromagnetno zračenje (naročito UV oblast) dobijamo optimalnu zaštitu za odgovarajući proizvod. U slučaju visokoosetljivih proizvoda, kod kojih su mogući brzi procesi promene kvaliteta kao jedan od slojeva, ko-risti se aluminijumska folija, nepropusna na svetlost, molekule gasova i vodene pare (Gvozdenović, 1987, Gvozdenović i dr, 1982, 2000, 2007, Gvozdenović, Curaković, 1993). Da bi se omogućila njihova adekvatna primena naročito u uslovima va-kuuma ili pri pakovanju u zaštitnoj atmosferi, potrebno je defini-sati njihova barijerna svojsta u smislu propustljivosti molekula gasova.Kod vakuumskog pakovanja ili pakovanja pod zaštitnim gasovima koriste se visokobarijerni materijali gde mala propust-ljivost za gasove obezbedjuje održivost postignutog vakuuma ili pakovanja u zaštitnoj atmosferi (Heiss, 1980, Gvozdenović, 1981, 1987, Gvozdenović , Curaković 1993, 1995, Gvozdenović i dr, 1997, 2002, 2006, Lazić, i dr, 1993, 2007). U zavisnosti od zahteva proizvoda koji se pakuje kao karakteristični oblici amba-laže primenjuju se kesice ili posudice kod kojih se hermetizacija vrši termozavarivanje ambalažnih materijala (Heiss, R, 1980, Hanlon, J, 1984).

PROCES FORMIRANJA I ZATVARANJA KESICA Kombinovane folije se formiraju u ambalažne jedinice oblika

kesica na pakericama i nakon punjenja sadržaja hermetički zat-varaju termozavarivanjem (sl.1).

Sl. 1. Mašina za pakovanje Fig. 1. Packing machine

Proces formiranja i zatvaranja posudica Proces formiranja i zatvaranja posudica na mašini za pako-

vanje DIXIE UNION može se prikazati na slici (Sl. 2). Posudice se uglavnom izrađuju od kombinovanih materijala

visokih barijernih svojstava sposobnih na formiranje ambalažnih jedinica oblikovanjem procesom izvlačenja. Za izradu posudica najčešće se koriste kombinacije ambalažnih materijala za gornju foliju PA/PE(poliamid/polietilen) debljine 90 µm i donju foliju PA/PE (poliamid/polietilen) debljine 150 µm. (Heiss, 1980, Hanlon, 1984, Gvozdenović, i dr. 2001, Lazić, i dr. 2007). Kod formiranja oblika posudica,zagrejana folija oblikuje u kalupu. Folija otvrdne u kontaktu sa hladnim kalupom i zadržava svoj oblik.Posudice se nakon pakovanja sadržaja hermetički zatvaraju termoformiranjem. Kod izvlačenja donje folije za posudice, bit-no je da se ne ide na veće termičko izvlačenje nego što je opti-mum za određenu debljinu folije. Ako bi se termoformiranje iz-vršilo u dubinama većim od optimalnih došlo bi do smanjenja debljine slojeva folije, naročito na ivicama, što bi moglo za pos-

ledicu imati smanjenje barijerne zaštite folije u odnosu na fakto-re spoljnje sredine.

PREGREVANJETHERMOFORMIMG

OBLIKOVANJE AMBALAŽEFORMING OF PACKAGING

DUBOKO IZVLAČENJEDEEP DRAW THERMOFORMING

FORMIRANJEFORMING

PUNJENJE PROIZVODAFILING OF PRODUTS

ZATVARANJECLOSING

ETIKETIRANJELABELLING

REZANJECUTTING

ZBIRNO PAKOVANJEPACKAGING

FOLIJA / FOIL

VAZDUH / AIR(P 3-5 bar), t= =85 CO

VAZDUH / AIRt=140 CO

Sl. 2. Formiranje ambalažnih jedinica Fig. 2. Forming of packaging units

U tabeli 1. date su granice termičkog izvlačenja za odgovara-

juće debljine donje folije.

Tabela 1. Debljine donje folije Table 1.Thickness of upper foil

Debljine folije (μm) Thickness of foil (μm) 110 140 160 170 200

Granica izvlačenja (mm) Limmit of tearing (mm) 20 - 40 30 - 50 40 - 60 40 - 70 50 - 80

Za pakovanja na mašini DIXIE UNION, dubina izvlačenja je

25 mm, a debljina donje folije je 150 μm što znači da je uzet ve-liki faktor sigurnosti, pa se ova folija može koristiti i za veće dubine izvlačenja. Gornja folija se ne izlaže termoforminanju pa njena debljina može da bude 70 - 90 μm.

MATERIJAL I METOD Za ispitivanje barijernih svojstava ambalažnih materijala i

pravilnosti hermetizacije uzeti su sledeći uzorci: - kesice izradjene od kombinacije OPP/OPP (orijentisani po-

lipropilen/ orijentisani polipropilen) debljine 20 µm. i - posudice -gornja folija PA/PE(poliamid/polietilen) debljine

90 µm i donja folija PA/PE(poliamid/polietilen) debljine 150 µm.

Propustljivost gasova (CO2, N2, O2, vazduh) ispitana je me-todom LYSSY-a, na aparatu "LYSSY GPM - 200" sa pripadaju-

PTEP 12(2008) 1-2 29

ćim gasnim hromatografom (GS - 320) i itegratorom (HEWLETT PACKARD - 3396A).

Pravilnost zatvaranja-hermetičnost termovarova ispitana je penetracionim sredstvom (0,5% rastvor Rhodamina -B u etilen-glikolmonoetiletru).

Sile kidanja vara ispitana je na aparatu INSTRON-4301.


Rezultati ispitivanja propustljivosti odabranih kombinacija ambalažnih materijala Rezultati barijernih svojstava folija , odnosno propustljivost

gasova ambalažnih materijala na CO2, N2, O2 i vazduha za uo-bičajene kombinacije koje se koriste za formiranje kesica date su na slici 3.

Sl. 3. Propustljivost gasova različitih ambalažnih materijala Fig. 3. Gasses permeability of different packaging materials

Rezultati su u skladi sa preporučenim literaturnim vred-

nostima za ovu vrstu ambalaže(Varsanyi, 1985, Heiss, 1980,Gvozdenović i dr. 2006, 2007, Lazić, i dr. 2007). Rezultati ispitivanja propustljivost gasova za gornju i donju foliju dati su na slici 4.

0

20

40

60

80

100

120

Prop

ustlji

vost

gas

ova

Gas

es p

erm

eabi

lity (m

l/m2/

24 h

)

CO2 O2 N2 Vazduh

Gasovi Gases

Gornja folija

Donja folija

Sl. 4. Propustljivost gasova gornje i donje folije Fig. 4. Gasses permeability of upper and lower foil

Rezultati su u skladi sa preporučenim literaturnim vred-nostima za ovu vrstu ambalaže(Varsanyi, 1985, Heiss, 1980, Lazić i dr,1993, 2007, Gvozdenović i dr, 1998, 2006).

Rezultati ispitivanja kvaliteta hermetizacije ambalažnih jedinica Da bi se konstatovalo da li je hermetizacija na liniji pakova-

nja kvalitetno izvedena, ispitana je mikroporoznost formiranih termovarova i sile kidanja termovarova. Za ispitivanje mikropo-roznosti termovarova uzeti su uzorci prazno zatvorenih kesica izradjenih od kombinacije OPP/OPP (orijentisani polipropilen/ orijentisani polipropilen) debljine 20 µm. i prazno zatvorene ambalaže tipa posudica -gornja folija PA/PE (polia-mid/polietilen) debljine 90 µm i donja folija PA/PE(poliamid/polietilen) debljine 150 µm. Uzeto je 3 puta po 5 uzoraka prazno zatvorenih ambalažnih jedinica od svakog tipa ambalaže.. Ni kod jednog uzorka nije došlo do prodora penetra-cionog sredstva kroz var, što znači da su varovi dobro formirani. Rezultati ispitivanja sile kidanja termovarova kod uzoraka kesica

dati su u tabeli 2. Merenjem zatezne čvrstoće formiranih varova

konstatovana je ujednačenost po pozicijama, s tim da su na pozicijama 9 i 10 (uzdužni var) vrednosti nešto veće, što ukazuje na dobro podešavanje zatvaranja pakerice i dobar kvalitet formiranih varova kod am-balaže tipa kesica. Rezultati ispitivanja sile kidanja termovarova kod uzoraka posudica dati su u tabeli 3.

Tabela 2.Sile kidanja vara (N/15mm) Table 2. Tensile strength (N/15mm)

Tabela 3. Sile kidanja vara(N/15mm) Table 3. Tensile strength(N/15mm)

Position / sample 1 2 3 4 5 6 7 8

1 31,69 31,39 29,63 15,70 28,74 23,54 30,22 23,052 32,86 29,14 29,92 21,58 28,45 24,52 27,76 24,523 32,77 27,47 30,61 28,16 30,41 27,27 25,51 22,374 34,34 24,52 29,23 24,03 29,43 23,54 25,51 20,605 34,53 26,78 29,43 20,99 29,23 23,94 23,84 22,96

X 33,24 27,86 29,76 22,09 29,25 24,56 26,57 22,70

Ako razmotrimo jačinu vara po pozicijama, vidimo da su va-

rovi najslabiji na pozicijama 2, 4, 6, 8, dok su na pozicijama 1 i 5 (sredine kraćih strana) najjači.. Na pozicijama 3 i 7 (sredine du-žih strana) su varovi srednje jačine.

ZAKLJUČAK

Ambalaža za pakovanje prehrambenih proizvoda pored zahteva dobre prezentacije upakovanog proizvoda u ambalaži, mora da obezbedi adekvatnu zaštitu nutritivnih vrednosti sadžaja i kvalitetnu održivost proizvoda. Da bi se ovi zahtevi postigli, prema vrsti i osetljivosti proizvoda potrebno je primeniti optimalne vrste i kombinacije ambalažnih materijala, oblik i tip zatvaranja ambalaže kao i najpovoljnije načine i uslove pakovanja.

Pozicija/ Position Br./No.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 6,5 6,6 6,6 6,0 6,6 5,8 5,8 5,9 20,0 20,02 6,4 5,8 6,7 5,5 6,0 6,6 5,8 6,0 10,0 20,03 5,9 5,6 6,2 6,0 4,4 5,9 5,8 5,8 18,0 15,0

X 6,2 6,0 6.5 5.8 5.6 6.1 5.8 5.9 16.0 18.3

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Prop

ustlj

ivos

t gas

ova

- Gas

es

perm

eabi

lity

(ml/m

2/24

h)

CO2 O2 N2 Vazduh

Gasovi Gases

PE (95)OPP (20)OPPmet (20)OPP/OPPOPP/PE (20/50)OPPmet/PE (20/50)PET/OPPmet/PE (12/38/30)

30 PTEP 12(2008) 1-2

NAPOMENA: Rezultati istraživačkog rada su nastali zahvaljujući finansiranju Ministarstva nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije, projekta evidencionog broja BTN -341002 B pod nazivom" Proizvodi od sušenog voća", BTN -371013,pod nazivom Tehnologija salatnih preliva i salata na bazi majoneza i projekta 114-451-005665/2,progam od značaja za nauku i tehnološki razvoj AP Vojvodine.

LITERATURA

[1] Curaković, M., Lazić, Vera, Gvozdenović, Jasna, Vujković, I: Zaštitne osobine ambalaže za pakovanje hrane, IX Jugoslovenski Kongres o ishrani, Uvodni referat, Kotor, Hrana i ishrana, 37(1996) 1-4, s.63-67.

[2] Curaković, M, Lazić, Vera, Gvozdenović, Jasna: Aseptičko pakovanje u prehrambenoj industriji, Savremeno pakovanje, 29(1988) 2, s. l3 - l5.

[3] Gvozdenović, Jasna, Curaković, M: Ambalaža i njen uticaj na održivost sušenog voća i povrća, (Monografija), Tehnološki fakultet, Novi Sad, 1993.

[4] Gvozdenović, Jasna, Curaković, M, Lazić, Vera: Ambalaža, plasman, marketing, Jugoslovensko savetovanje "Proizvodnja, prerada i plasman šljive i proizvoda od šljive", Koštunići (2001), Zbornik izvoda radova, s.54 .

[5] Gvozdenović, Jasna, Curaković, M, Lazić, Vera, Pakovanje pekarskih proizvoda korišenjem modifikovane atmosfere, pregledni rad, Žito-Hleb, 25(1998) 1, s. 17-21.

[6] Gvozdenović, Jasna, Curaković, M, Vujković, I: Primena kombinovanih ambalažnih materijala za pakovanje dehidriranih proizvoda,VI Kongres o ishrani naroda Jugoslavije, Novi Sad, Savremeno pakovanje 23(1982)5,s. 20-24.

[7] Gvozdenović, Jasna, Curaković, M: The Influence of Packaging and Storage Time Colour of Dehydrated Raspberry, Acta Alimentaria, 24(1995) 3, s. 257-268.

[8] Gvozdenović, Jasna, Filipčev, Bojana, Bodroža-olarov, Marija, Lazić, Vera, Romarić, R, Svrzić, Gordana: Effects of packaging materials and storage time on the quality of sensitive food products, I WorldCongress of Public Healt Nutrition Society, Barselona, (2006), s.249.

[9] Gvozdenović, Jasna, Popov-Raljić, Jovanka, Curaković M: Investigation of caracteristic Colour Stability of Powdered Orange Base Juice, Food Chemistry 70 (2000),s. 291-301.

[10] Gvozdenović, Jasna: Uticaj osobina semipermeabilne višeslojne ambalaže na promene kvaliteta praha maline, Doktorski disertacija, Tehnološki fakultet, Novi Sad, 1987.

[11] Gvozdenović, Jasna, Aljilji, Ajka, Lazić, Vera, Tepić, Aleksandra, Svrzić, Gordana, Influence of Protective Characteristics of Packaging Material on Packed Dried Fruits, Acta periodica Technologica,38 ,(2007),s.21-28.

[12] Gvozdenović, Jasna, Curaković, M, Vujković, I: Primena kombinovanih ambalažnih materijala za pakovanje dehidriranih proizvoda,VI Kongres o ishrani naroda Jugoslavije, Novi Sad, Savremeno pakovanje 23(1982) 5, 20-24.

[13] Gvozdenović, Jasna: Ispitivanje podobnosti kompleksnih ambalažnih materijala i ambalaže za pakovanje instant paradajza, Magistarski rad, Tehnološki fakultet, Novi Sad,1981.

[14] Hanlon, Jasna: Handbook of package engineering. Academic Press, London, New York, San Francisco, 1984,s. 560.

[15] Heiss, R. (1980): Verpackung von Lebensmitteln, Springer Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, p. 306.

[16] Lazić, Vera, Curaković, M., Gvozdenović, Jasna, Vujković, I: Influence of semipermeability of packaging materials and packagings on the atmosfere in the packaging, 11th Interna-tional Chemical Equipment Desing and Automation, CHISA 93’, Prag, (1993), Proceedings, s.397- 399.

[17] Lazić, Vera, Petrović, Ljiljana, Gvozdenović, Jasna, Džinić, Nataša, Tasić, Tanja, Tomović, V, Ikonić, P: Packaging ma-terials and conditions for packing of fresh meat, I Interna-tional Congress, Food Technology, Quality and Safety, XI Symposium NODA, Novi Sad, (2007) s.58-65.

[18] Tadić, M., Stoiljković, S, Gvozdenović, Jasna: Karakteristike i mogućnosti primene kombi doza za pakovanje raznih vrsta proizvoda, Savremeno pakovanje1 (1991) s. 26-29.

[19] Varsanyi, I: Packed food quality changes during storage, Paper presented at Symposium on aseptic Processing and Packaging of Foods, Proceedings, Tylosand, Sweden,1985. Primljeno: 20.3.2008. Prihvaćeno: 24.3.2008.

PTEP 12(2008) 1-2 31

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.31-33 Originalni naučni rad UDK: 633.16''321'' Orginal Scientific Paper

PROMENE PENETROMETRIJSKOG OTPORA ZEMLJIŠTA PRI GAJENJU JAROG I OZIMNOG JEČMA KONZERVACIJSKIM TEHNOLOGIJAMA

CHANGES IN SOIL PENETRATION RESISTANCE DURING SPRING AND

WINTER BARLEY GROWING BY SOIL CONSERVATION TECHNOLOGIES

Dr Jozef BAJLA Slovak University of Agriculture in Nitra, Slovak Republic

REZIME U poljskim proizvodnim uslovima sa jarim ječmom (sorta Nitran) i ozimim ječmom (sorta Gerlach) pri različitim tehnologijama

obrade (A-konvencionalna, B-redukovana i C-minimalna) utvrđeno je da varijante sa oranjem na srednju dubinu imale su veću rastresitost zemljišta na dubi većoj od 10 cm u poređenju sa redukovanim i minimalnim tehnologijama obrade. Za veće dubine za varijante sa oranjem na srednju dubinu utvrđene su veće i ujednačenije vrednosti penetrometrijskog otpora. Za tehnologiju C sa teškom tanjiračom čija je pretkultura bio kukuruz, izmerene su više vrednosti penetrometrijskog otpora za sve dubine u poređenju kad je pretkultura bila šećerna repa. Celovitom analizom izmerenih rezultata penetrometrijskog otpora za jari ječam utvrđeno je da za rast i razvoj biljaka, tehnologije A i B obezbeđuju bolje uslove. Za eksperimente sa ozimim ječmom sorte Gerlach u toku 2006. godine utvrđene su ujednačene vrednosti penetrometrijskog otpora za sve merene dubine i sve ispitivane tehnologije obrade. Rezultati merenja penetrometrijskog otpora u toku 2007. godine pokazali su male razlike između tehnologija A i B, a za tehnologiju C bile su izmerene više vrednosti za približno 100% na dubini 15 do 40 cm.

Ključne reči: konzervacijske tehnologije, jari ječam, ozimi ječam, penetrometrijski otpor.

SUMMARY The field trials were set up with spring barley (variety Nitran) and winter barley (variety Gerlach) and different soil tillage sys-

tems (conventional - A, reduced - B, minimum - C). It was determined that soil loosening was greater at the depth of 10 cm in the variants with medium deep ploughing than in variants with reduced and minimum tillage. Higher and more uniform values of pene-tration resistance were found in greater depths in the variant with medium deep ploughing. The values of penetration resistance in the variant with minimum tillage, with maize as a preceding crop and disc harrow as a tool, were greater over all depths than in the same variant but with sugar beet as a preceding crop. The overall analysis of gained results on penetration resistance indicates that soil tillage systems A and B provided better conditions for the growth and development of plants. Furthermore, results gained in tri-als with winter barley variety Gerlach in 2006 show uniform values of penetration resistance over all observed depths and tillage systems. Results accomplished on penetration resistance in 2007 show small differences between tillage systems A and B, while val-ues determined for the system C were higher approximately by 100% at the depth from 15 to 40 cm.

Key words: conservation technologies, spring barley, winter barley, penetration resistance. UVOD Ekonomski i ekološki održiva proizvodnja može da se reali-

zuje samo uz poštovanje osnova ciljanog privređivanja na zemljištu u kombinaciji sa pravilnim gazdovanjem i čuvanjem prirodnih resursa. Povećanje prinosa poljoprivrednih kultura u sadašnje vreme moguće je samo racionalizacijom, biologizaci-jom i ekonomizacijom najbitnijih agrotehničkih mera u sadejstu sa novim visokoproduktivnim sortama. U okviru polifaktorijal-nih ogleda postavljenih na Ekstra-metalnoj bazi FABZ SPU za različite tehnologije obrade zemljišta i različite varijante prihran-jivanja, prate se procesi koji utiču na prinos kod novih perspek-tivnih sorata ječma. Deo istraživačkog programa predstavlja pra-ćenje promena stanja zemljišta sa pedološkog i biohemijskog gledišta, kao i ostvarenog prinosa za izabrane sorte ječma. U radu su navedeni okvirni rezultati ispitivanja redukovanih i konzervacijskih tehnologija uz poštovanje osnova stalno održivog razvoja privređivanja sa stanovišta promena u zemljišnom okruženju, koje je ocenjeno penetrometrijskim ot-porom.

MATERIJAL I METOD Cilj istraživačkog projekta bilo je ispitivanje redukovane i

konzervacijske tehnologije u proizvodnom sistemu ječma, uz očuvanje principa dugogodišnjeg održivog razvoja privređivanja.

Da bi bilo moguće obuhvatiti promene u širokom opsegu različitih tehnologija obrade zemljišta i prihranjivanja na zemljištu tipa černozem.

Merena prava specifična masa zemljišta bila je u opsegu 2,58 – 2,64 gcm-3, ukupna poroznost (Pc) u oraničnom sloju bila je 44 – 47% a u podoraničnom 42%. Zemljište je imalo visoki kapi-larni uspon, retencioni vodni kapacitet i nižu tačku venjenja. Sa-držaj humusa je bio srednji (cca 2,1 %), pH KCl se kretao oko 5,2.

Rešenje sadržaja zadatka bilo je usmereno na pitanja gajenja novih sorti ječma u sistemu zemljište – biljka okruženje u zavisnosti od konvencionalnih i redukovanih konzervacijskih načinima obrađivanja zemljišta. Poljoprivredne kulture menjale su se po određenom poljoprivrednom ciklusu rotacije gajenih kultura, pri čemu su se višegodišnji eksperimenty pomerali po ispitivanoj površini eksperimentalne baze.

Za rešavanje zadatka korišćene su sledeće varijante obrade

zemljišta: A – konvencionalna, oranje na srednju dubinu (0,18 – 0,20

m), B – redukovana, plitko oranje (do 0,15 m), C – minimalna, tanjiranje (0,12 - 0,15 m). Sistem načina setve nije bio predmet ispitivanja u okviru sit-

noparcelnih eksperimenata.

32 PTEP 12(2008) 1-2

Merenja su izvedena nakon setve i u karakterističnim fazama razvoja biljaka, pri čemu su uzimani uzorci zemljišta sa dubina 0,10 – 0,15 m za određivanje specifične mase prave i zapreminske i relativne vlažnosti zemljišta.

Za određivanje penetrometrijskog otpora korišćen je pene-trometar tipa P–BDH 3A, predloženog i propisanog Bajlom (1996).

Određivanje specifične mase prave i zapreminske i relativne vlažnosti zemljišta izvedeno je na osnovu odgovarajućih normi STN. Za uzimanje uzoraka zemljišta korišćeni su standardni cil-indri po Kopeckom zapremine 100 cm3.

Za određivanje rezultata korišćenja je destriktivna statistika i grafička interpretacija zavisnosti penetrometrijskog otpora od dubine sonde.

REZULTATI I DISKUSIJA Prilikom posmatranja uticaja tehnologije obrade zemljišta

posmatrane su tri varijante obrade zemljišta: konvencionalna (oranje na srednju dubinu), redukovana (plitko oranje) i minimalna (tanjiranje). Merenja su izvedena u prolećnom pe-riodu, pri tačno definisanim uslovima merenja.

Pošto nije bilo moguće da se prate sve sorte jarog ječma, za objekat ocenjivana izabrana je sorta Nitran, koja je praćena u toku sve tri godine ispitivanja, nakon preduseva šećerna repa i kukuruz. Takođe je izvedeno nekoliko merenja za sorte Xanadu i Ledi, koje su poređene sa sortom Nitran. Takođe je praćena i ozima sorta Gerlach, koja je praćena u 2006. i 2007. godini.

U toku ispitivanja posebna pažnja je posvećena da se iz-begnu periodi kada nije bilo moguće zabosti penetrometar u zemljište. Određivanje specifične mase prave i zapreminske, kao i relativne vlažnosti zemljišta izvedeno je gravimetrijski. Za ocenjivanje rezultata izabrani su termini sa ujednačenim vred-nostima vlažnosti zemljišta, što je u toku 2006. i 2007. godine i realizovano. Merenja su se odvijala u periodu od marta do juna. U toku 2005. godine merenja su izvedena dosta kasno, s obzirom na dug sušni period nakon setve. Zapreminska masa zemljišta kretala se od 1,27 do 1,74 gcm-3, a redukovana masa od 1,12 do 1, 52 gcm-3, i vlažnost zemljišta u granicama od 10,6 do 14,98%. U toku 2006. i 2007. godine zapreminska masa zemljišta kretala se od 1,31 do 1,82 g.cm-3, a redukovana masa od 1,1 do 1, 52 gcm-3, i vlažnost zemljišta u granicama 16,4 do 21,2%. Već na osnovu navedenih rezultata uočava se da u toku 2006. i 2007. godine, merenja su izvedena pri višim vrednostima relativne vlažnosti zemljišta što je imalo uticaja i na izmerene vrednosti penetrometrijskog otpora zemljišta.

U toku 2005. godine prilikom ocenjivanja razlika u stanju zemljišta među sortama jarog ječma Nitran, Xanadu i Ledi nisu registrovane statistički značajne rezlike, tako da je u toku nared-nog perioda posmatrana samo sotra Nitran. Prilikom ocenjivanja tehnologija pomoću penetrometrijskog otpora zemljišta ustanovljene su velike razlike između tehnologija obrade zemljišta (slika 1). Najveća razlika je registrovana između tehnologija A i C, kad je u varijanti sa predusevom kukuruz, u površinskom sloju zemljišta izmerena razlika od 100% u korist varijante A (maksimalne vrednosti 1,1 MPa za varijantu A i 2,15 MPa za varijantu C). Za veće dubine došlo je do približavanja vrednosti penetrometrijskih otpora, ali i pored toga u celom merenom profilu zadržala se razlika od cca 1 MPa. Za varijantu sa pretkulturom šećerna repa, ocenjivane su sve varijante obrade. Na dubini do 10 cm izmerene su maksimalne vrednosti penetro-metrijskog otpora zemljišta, za varijantu A čak 3 MPa, za vari-jantu B samo 2 MPa a za varijantu C vrednost od 2,7 MPa. Za veće dubine vrednosti penetrometrijskog otpora bile su takoreći izjednačene.

Nitran, 2005

00,5

11,5

22,5

33,5

4

1 2 3

Tehnolgije obrade, Tillage tehnologies

Pene

trom

etrij

ski o

tpor

, Mpa

Pene

tr. re

sist

ance

, MPa 1-10 cm

11-20 cm

21-30 cm

Nitran, 2006

0

0,5

1

1,5

2

1 2 3

Tehnologije obrade, Tillage technologies

Pene

trom

etrij

ski o

tpor

, Mpa

Pene

tr. re

sist

ance

, MPa

1-10 cm

11-20 cm

21-30 cm

Nitran, 2007

00,20,40,60,8

11,21,41,6

1 2 3Tehnologije obrade, Tillage tehnologies

Pene

trom

etrij

ski o

tpor

, Mpa

Pene

tr. re

sist

ance

, MPa 1-10 cm

11-20 cm

21-30 cm

Sl. 1. Rezultati merenja – jari ječam Nitran Fig. 1. Measurements results – spring barley Nitran

U toku 2006. godine merenja su izvedena u prvoj polovini

maja. Za jari ječam koji je posejan nakon šećerne repe, za vari-jantu A izmerene su niže vrednosti penetrometrijskog otpora u površinskom sloju do 5 cm u odnosu na ostale varijante. Na dubini približno 10 cm penetrometrijski otpor je imao više vred-nosti čija vrednost je dostigla i do 2 MPa a za varijante B i C ove vrednosti su iznosile samo 1,4 MPa. Za veće dubine penetro-metrijski otpor za varijante B i C imao je više vrednosti i dostigao je vrednosti 1,8 MPa. Približno isti rezultati dobijeni su i za jari ječam koji je zasejan nakon kukuruza, za koji tehnologija A je imala izrazito niže vrednosti penetrometrijskog otpora u površinskom sloju do 5 cm, a za veće dubine registro-vane su više vrednosti penetrometrijskog otpora, uz maksimalnu vrednost takođe približno 1,8 MPa.

U toku 2007. godine merenja su izvedena dosta brzo nakon setve u veoma sličnim zemljišno-vodnim uslovima kao u toku 2006. godine. Za jari ječam zasejan nakon repe u površinskom sloju zemljišta do dubine 10 cm izmerene su niske vrednosti penetrometrijskog otpora za tehnologiju A, (svega 0,2 MPa), a za veće dubine se povećao na vrednost 0,5 MPa (dubina 25 cm), dok za dubine iznad 40 cm dostizao je vrednosti iznad 1,6 MPa. Za tehnologije B i C u površinskom sloju izmeren je pene-trometrijski otpor od 1 MPa, na dubini 25 cm dostizao je vred-nosti približno 1,2 MPa a za dibine iznad 40 cm dostizao je vrednosti čak 1,8 MPa. Prilikom merenja u usevu jarog ječma nakon kukuruza bile su za tehnologiju A izmerene praktično jednake vrednosti kao i za prethodni predusev, a za tehnologiju

PTEP 12(2008) 1-2 33

C pri promeni penetrometrijskog otpora izmerene su nešto više vrednosti.

Gerlach, 2007

00,20,40,60,8

11,21,41,6

A B C

Tehnologije obrade, Tillage technologies

Pene

trom

etrij

ski o

tpor

, Mpa

Pene

tr. re

sist

ance

, MPa

1-10 cm

11-20 cm

21-30 cm

Gerlach, 2008

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

A B C

Tehnologije obrade, Tillages technologies

Pene

trom

etrij

ski o

tpor

, MPa

Pen

et. r

esis

tanc

e M

Pa

1-10 cm

11-20 cm

21-30 cm

Sl. 2. Rezultati merenja – ozimni ječam Gerlach Fig. 2. Measurements results – winter barley Gerlach

Prilikom praćenja ozimog ječma Gerlah u toku 2006. godine

izmerene su velike razlike promene penetrometrijskog otpora, koje su naravno posledica pogoršane strukture zemljišta (slika 2). Na dubini do 10 cm utvrđen je penetrometrijski otpor za sve tehnologije od oko 0,5 MPa, na dubini od 25 cm kretao se od 1 do 1,5 MPa a maksimalne vrednosti izmerene su na dubini od 40 cm (2,2 MPa). Za tehnologiju C vrednosti penetrometrijskog ot-pora bile su niže i kretale su se oko vrednosti 1,5 MPa, bile su samo malo niže u odnosu na ostale varijante.

Rezultati merenja u toku 2007. godine su bili značajno ujed-načeniji, dok su tehnologije A i B pokazale sličnu promenu sa malim razlikama. Za tehnologiju C izmerene su vrednosti za 100% više za dubine od 15 do 40 cm. Najveće razlike su se po-javile u opsegu od 10 do 20 cm i pokazuju na neke specifične greške u sistemu obrade.

Prilikom poređenja rezultata trogodišnjeg istraživačkog pe-rioda sa rezultatima istraživanjima u periodu od 2002. do 2004. godine možemo konstatovati da su dobijene približno iste zavis-nosti promene penetrometrijskog otpora. Razlike su se pojavile prilikom poređenja tehnologija. Za jari ječam za redukovanu tehnologiju u toku vegetacije izmerene su niže vrednosti pene-trometrijskog otpora i ujednačenije promene u odnosu na tehnologiju sa oranjem. U navedenom periodu javile su se visoke temperature u prolećnom periodu a vrednost isparavanja vode kod redukovanih tehnologija bila je niža. U godinama od 2005. do 2007. su se ovi rezultati ponovili i uprkos promenama vre-mena, ujednačenije promene penetrometrijskog otpora sa nižim vrednostima izmerene su takođe za redukovane tehnologije. Značajnije razlike izmerene su u površinskim slojevima zemljišta do dubine 10 cm u korist redukovanih tehnologija.

Specijalni slučaj bili su rezultati iz 2007. godine, kad su iz-merene značajne razlike u usitnjenosti gornjih vrsta zemljišta u korist tehnologije sa oranjem. Redukovane tehnologije imale su za celi opseg obrađivanog zemljišta niže vrednosti penetro-metrijskog otpora u odnosu na tehnologiju sa oranjem. Pret-postavljamo, da je ovakvo stanje posledica ekstremno tople zime bez izmrzavanja zemljišta do dubine 25 cm. Površinski sloj oranog zemljišta se pre prosušio od prekomerne vlažnosti zemljišta i formirana je povoljnija struktura zemljišta u poređenju sa redukovanim tehnologijama obrade.

ZAKLJUČAK Polifaktorijalni ogledi sa ječmom pri različitim tehnologi-

jama obrade zemljišta (konvencionalna, redukovana i mini-malna) pokazuju da površine obrađene tehnologijom sa oranjem u većini slučajeva ostvaruju bolju usitnjenost zemljišta u dubinama do 10 cm u odnosu na redukovane tehnologije. Za veće dubine za tehnologiju sa oranjem je utvrđena viša nerav-nomernost penetrometrijskog otpora. Poređenjem merenja pene-trometrijskog otpora za ozimi ječam pokazuje da za rast i razvoj biljaka povoljnije okruženje proizvode tehnologije A i B, tj. kada se koristi oranje na srednju dubinu ili plitko oranje.

Ovi rezultati pokazuju da u doba klimatskih promena i sa povećanim nedostatkom padavina u jugozapadnom regionu Re-publike Slovačke, minimalni sistemi obrade imaće veće efekte na čuvanje vlage u zemljištu, koja se pojavljuje kao odlučujući faktor koji utiče na visinu prinosa. Ako uzmemo u obzir da se prilikom minimalne obrade javljaju manji troškovi energije i uštede u vremenu pri izvođenju redukovanih tehnologija, eko-nomski efekti biće još izraženiji.

LITERATURA [1] Bajla, J, Hrubý, D: Zastosowanie mikrokomputera do pomi-

arów penetrometricznych. In: Rocz. Probl. Post. Nauk Roln., KTR PAN, Krakow, 1995, z.426, p.11-18.

[2] Bajla, J, Hrubý, D: Poboljšan prenosni konusni penetrometer sa digitalnim očitavan-jem. In: Savr. poljopriv. tehn., 1996, 22, No.7, p. 446- 452.

[3] Bajla, J, Hrubý, D: Prenosný kužeľový penetrometer s digitálnym záznamníkom. In: Acta technol. agric., SAU Ni-tra, 38, 1997, s. 9-16.

[4] Ehrlich, P, Chábera, V, Váchal, J, Zágora, M: Metodika 2/1987. Využití penetrometrických metod pro průzkum a projektování zúrodňovacích opatření. In: VÚZZP Praha,1987, 61p.

[5] Nikolić, R, Furman, T, Gligorić Radojka, Popović, Z, Savin, L: Uzroci i posled-nice prekomernog sabijanja zemljišta. In: Savr. poljopriv. teh., 22, No.7, p.396-404.

[6] O´Sullivan, M, F, a kol.: Interpretation and presentation of cone resistance data in tillage and traffic studies. In: J. Soil Sci., 38, 1987, No.2, p.137-148.

[7] Soane, B, D: Techniques for measuring changes in the pack-ing state and cone resistance of soil after the passage of wheels and tracks. In: J. Soil Sci., 24, 1973, No.3 , p. 311-321.

[8] Standard ASABE: ASAE S 313.2, ASAE Standards Year Book 1986, p.446.


34 PTEP 12(2008) 1-2

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.34-36 Originalni naučni rad UDK: 634.21 Orginal Scientific paper

ŠTETNI INSEKTI SUVOG VOĆA I GROŽĐA

INSECT PESTS IN DRIED FRUITS AND RAISIN

Dr Radmila ALMAŠI Poljoprivredni fakultet, 21000 Novi Sad, Trg Dositeja Obradovića 8.

REZIME Ova istraživanja ukazuju na vrste insekata koje se mogu razvijati u suvom voću u našoj zemlji. Posebno je istraživan potencijal

razmnožavanja bakrenastog moljca, Plodia interpunctella Hbn. i posledice ishrane gusenica u suvom voću. Na suvim šljivama zabeležena je nosivost od 7,6 jaja/ paru (pri gustini populacije 10 parova) do 22,4 jaja/ paru (dva para), na sušenim kajsijama od 21,8 jaja/ paru (10 parova) do 78,8 jaja/ paru (jedan par) i na suvom grožđu od 21,6 jaja/ paru (pet parova) do 63,8 jaja/ paru (dva para). Najveći broj ispiljenih gusenica ostvaren je pri početnoj gustini od dva i tri para leptira. I pored velikog broja gusenica, rezultati su pokazali da je prosečan broj formiranih odraslih gusenica, lutaka i leptira mali. Vremenski gledano 86 % gusenica se hrani oko dve nedelje, a zatim, u roku od nedelju dana, brojnost gusenica naglo opada. Štete usled njihove ishrane su očigledne. Na smrtnost gusenica uticao je nagli pad vlažnosti proizvoda.

Gubici u težini suvog voća su zanemarljivi. Najveće štete nastaju u izgledu suvog voća, zbog prisustva gusenica, egzuvija, izgriženosti i izmeta. Odrasle gusenice proizvode velike količine svilenkastih niti koje smanjuju tržišnu vrednost proizvoda.

Ključne reči: štetni insekti suvog voća, suve šljive, suve kajsije, suvo grožđe, Plodia interpunctella Hbn.

SUMMARY This research shows that some insect species can develop in dried fruits in our country. A special attention was paid to a breeding

potential of Indian-meal moth (Plodia interpunctella Hbn.) and the consequences of larvae feeding on dried fruits. Obtained results indicate that the laying capacity ranged from 7,6 eggs per pair (population density of 10 pairs) to 22,4 eggs per pair (two pairs) in prunes, then from 21,8 eggs per pair (10 pairs) to 78,8 eggs per pair (one pair) in dried apricot and from 21,6 eggs per pair (five pairs) to 63,8 eggs per pair (two pairs) in raisins. The highest number of hatched larvae was developed at the initial population den-sity of two and three pairs. Although the number of larvae was great, results show that the average number of fully grown larvae, pu-pae and moths was small. About 86 % of larvae fed for two weeks, and then their number abruptly decreased during the third week. The damage they do by feeding is enormous. The rapid decrease in product moisture affected the larval mortality.

Losses caused by insects in dried fruits are difficult to estimate. The loss of the dried fruit weight cased by insect feeding is insig-nificant. The most serious loss caused by insect infestation is in quality and appearance of dried fruits, then in the presence of larvae and exuviae. Fully grown larvae produce considerable webbing and coarse excreta, which lowers the market value.

Key words: dried fruit pests, prune, dried apricot, raisin, Plodia interpunctella Hbn.

UVOD Insekti dospevaju na suvo voće tokom sazrevanja na stablu,

sušenja, pakovanja, transporta, čuvanja u skladištima, prodavni-cama, domaćinstvima (ulaze u zapakovano suvo voće). Karakte-ristično je za insekte koji se hrane na suvom voću da se njihovo razviće od jajeta do imaga odvija na površini proizvoda. Ženka polaže jaja na površinu suvog voća u nabore. Nakon 3 - 7 dana pile se gusenice koje se hrane suvim voćem, do oko mesec dana. Za to vreme za sobom ostavljaju svilenkast trag nalik na «pauči-nu» i zrnasti izmet. Odrasle gusenice preobraze se u lutku na po-vršini proizvoda. Stadijum lutke traje oko nedelju dana, a zatim izleće leptir. Pored toga što se hrani suvim voćem, zagađuje ga i za sobom ostavlja karakterističan zaprljan izgled.

Od primarnih insekata koji se razvijaju i razmnožavaju u skladištima iz reda tvrdokrilaca značajni su Carpophilus hemip-terus L., Necrobia rufipes Deg, Trogoderma inclusum Le Conte, iz reda devokrilaca Drosophila spp. a iz reda leptira Nemapogon granella L., Plodia interpunctella Hbn., Ephestia kuhniella Z (Almaši, 2006). Iz grupe sekundarnih štetočina Tribolium confu-sum Jacquelin duVal, T. castaneum Herbst, Oryzaephilus suri-namensis L., Cryptolestes ferrugineus Stephens, Cryptophagus laticollis Lucas, Lathridius protensicollis Mannerheim, Attage-nus pellio L., Anthrenus verbasci L., Lasioderma serricorne F. Zbog povećane vlage često se javljaju grinje Carpoglyphus lactis L., Glycyphagus domesticus De Geer, Tyrophagus longior Gerv. (Cangardel et Fleurat, 1974)

Na osnovu kriterijuma o kvalitetu uskladištenih poljoprivre-dnih proizvoda, u njima ne sme biti ni živih ni uginulih insekata.

Ipak, u praksi nije uvek tako, već ako proizvodi stoje duže vre-me, u njima se često razvijaju insekti.

Biologiju bakrenastog moljca proučavali su mnogi istraživači i ona je uglavnom poznata. Manje su poznate štete koje prouzro-kuju insekti na suvom voću. Gladon (2006) kvalitet voća i povr-ća definiše kao kombinaciju karakteristika koje daju proizvodu izvesnu vrednost za potrošače. Faktori koji definišu kvalitet pro-izvoda su pojavni ili vidljivi kvalitet, sastavni, ukusni, hranljivi i sigurnosni.

Cilj ovog rada je bio da se ispita mogućnost razvića i razm-nožavanja insekata u suvom voću, jer u slučaju proizvodnje veće količine suvog voća, najverovatnije bi se susreli sa problemom prisustva (posledicama ishrane) većine nabrojanih vrsta. Ipak, od svih izdvaja se bakrenasti moljac (Plodia interpunctella Hbn.), kao najpolifagnija vrsta kod nas. Iz tih razloga, postavljen je ogled sa ovom vrstom na suvim šljivama, suvom grožđu i kajsi-jama.

MATERIJAL I METOD RADA Mogućnost razvića i razmnožavanja bakrenastog moljca u

suvim šljivama, grožđu i kajsijama ispitivana je u entomološkoj laboratoriji Poljoprivrednog fakulteta u Novom Sadu. U staklene posude, sa 100 grama suvog voća postavljena su imaga bakrena-stog moljca u kopulaciji, stara jedan dan. Postavljanje ogleda je bilo jako rastegnuto, jer je veoma mali broj leptira kopulirao. Ženke parova koje nisu postavljane „in copuli“ nisu polagale jaja ili su polagale jako mali broj. Da bi što veći broj leptira kopuli-rao, polovi su razdvajani u stadijumu gusenice. Eklodirani leptiri (razdvojeni polovi), stari do 24 sata, spajani su u jedan sud i u

PTEP 12(2008) 1-2 35

kopulaciji postavljani na suvo voće. Zbog dnevno neujednače-nog broja parova, postavljanje ogleda je trajalo oko dva meseca. Ova činjenica je otežavala pregled jaja, a naročito gusenica, koje su veoma brzo uginjavale.

U eksperimentu je ispitivano pet različitih gustina populacije bakrenastog moljca (jedan, dva, tri, pet i 10 parova). Svaki ste-pen početne gustine populacije leptira postavljen je u 12 ponav-ljanja.

Suve šljive, grožđe i kajsije su kupljene u prodavnici. Vlaž-nost suvih šljiva pre postavljanja ogleda je bila 35,0 %, suvog grožđa 5,7 %, a kajsija 19,9 %. Bakrenasti moljac korišćen u ovom eksperimentu odgajan je u termostatu na 27 + 1 0C i relati-vnoj vlažnosti vazduha 40 – 60 %.

Posle prebrojavanja populacije svih razvojnih stadijuma in-sekata, izmerena je težina suvog voća i izračunati su gubici u težini usled kaliranja i ishrane insekata.

REZULTATI I DISKUSIJA Na brojnost potomstva insekata i visinu štete na suvom voću

utiče veliki broj faktora nosivost, smrtnost u stadijumu jaja, gu-senica, lutke, temperatura, vlažnost proizvoda, relativna vlažnost vazduha, različitost hrane na kojoj se gusenice hrane (Almaši, 2007).

Na slici 1 prikazana je nosivost ženki bakrenastog moljca u zavisnosti od početne gustine populacije leptira. Na suvim šlji-vama zabeležena je nosivost 7,6 jaja/jednom paru (kod gustine populacije 10 parova) do 22,4 (dva para), na sušenim kajsijama od 21,8 (kod gustine populacije 10 parova) do 78,8 (jedan par) i na suvom grožđu od 21,6 (pet parova) do 63,8 (dva para).

Sl. 1. Nosivost ženki

Fig. 1. Number of eggs deposition

Na osnovu atraktivnosti suvog voća za polaganje jaja najveći broj jaja položen je na suvim kajsijama i grožđu. Najveći broj jaja položen je pri najmanjoj početnoj gustini populacije parova (jedan i dva para). Uočava se i velika individualna razlika u bro-ju položenih jaja na istoj hrani. Ukoliko je veći broj ženki na je-dnom mestu one ne ostvaruju svoj potencijal ovipozicije, što se može opravdati nedostatkom prostora i malom količinom suvog voća po jedinici površine. Prosečna nosivost na 42 proizvoda iznosi 159 jaja (Almaši i sar, 1987). Na osnovu istraživanja Gro-su (1975) ženke mogu položiti do 400 jaja, ali ne navodi na ko-jim proizvodima.

Pregledom jajnih horiona, embriogeneza se završila u skoro 100 % jaja što znači da se isti procenat gusenica ispileo. Prose-čan broj gusenica koje su se hranile na voću je različit (sl. 2).

Najveći broj ispiljenih gusenica je pri početnoj gustini od dva i tri para.

Sl. 2. Broj ispiljenih gusenica po jednom paru Fig. 2. Number of hatching caterpillars/pair

Sl. 3. Potomstvo lutaka

Fig. 3. Number of developed pupae (butterflies)

Kolika će biti brojnost potomstva zavisi od nosivosti ženke, smrtnosti jaja, gusenica i lutaka. Celokupno gledano (sl. 3) jako je mali broj izletelih leptira potomaka u odnosu na nosivost žen-ki. Ovde treba naglasiti da se posmatrala F1 generacija potomaka sa suvog voća. Pretpostavlja se da je ova štetočina značajnija u skladištima suvog voća gde se generacije razvijaju na suvom vo-ću.

Na slici 4 prikazana je smrtnost razvojnih stadijuma bakrena-stog moljca pri početnoj gustini populacije 2 para leptira. Najve-ća smrtnost zabeležena je u stadijumu gusenice na svim vrstama sušenog voća.

Najveća smrtnost nastupa posle 15 do 20 dana posle piljenja. Zapaženo je da i posle toliko dana gusenice uginu malih dimen-zija, mada su temperaturni uslovi povoljni, ali suvo voće brzo gubi vlagu na toj temperaturi. Suve šljive i kajsije postaju tvrde i suve (nejestive i za čoveka), dok suvo grožđe ostaje dobre kon-zistencije i posle dužeg vremena čuvanja. Kao rezultat ovoga, formira se više lutaka i leptira na suvom grožđu. Gledano u pro-centima, najviše su se gusenice hranile na suvim kajsijama, su-vom grožđu a najmanje na suvim šljivama.

36 PTEP 12(2008) 1-2

Sl. 4. Smrtnost bakrenastog moljca (početna gustina populacije

dva para) Fig. 4. Mortality of Indian Meal Moth (density at the begining

two pairs)

Posmatrajući uginuće gusenica na suvim šljivama (sl. 5) po danima uočava se da 86 % gusenica se hrani oko dve nedelje, a zatim, u roku od nedelju dana, brojnost gusenica naglo opada. Štete usled njihove ishrane su očigledne. Na smrtnost gusenica uticala je najverovatnije vlaga proizvoda. Kupljene suve šljive imale su vlagu oko 35 %. Pri temperaturi 27+1 0C i 40 – 60 % relativne vlažnosti vazduha, izgubile su u proseku 29,4 % od te-žine, te je vlaga suvih šljiva iznosila 5,6 % (Almaši, Veljković, 2006).

Sl. 5. Smrtnost gusenica

Fig. 5. Mortality of caterpillars

Na osnovu istraživanja Simmons and Nelson (1975) guseni-ce bakrenastog moljca se ne hrane u suvom voću ako je vlaga proizvoda ispod 10 %.

Posmatrajući razviće bakrenastog moljca na suvom grožđu, uočava se da ovaj proizvod omogućuje nešto bolje razviće guse-nica nego suve šljive i kajsije, bez obzira što je vlaga suvog grožđa ispod 10 % (5,6 %). Posle više od mesec dana, na suvom grožđu preživelo je svega 2 % lutaka u odnosu na položena jaja. Međutim i 2 % leptira, koji prežive u skladištima, je dovoljan da se generacija obnovi i nastanu štete. Suvo grožđe se pokazalo pogodnije za celokupno razviće bakrenastog moljca i pri svim gustinama populacije dobijeni su leptiri (Almaši, 2006).

Rezultati su pokazali da se ova vrsta razvija na svim proiz-vodima, ali da postoji razlika u preživljavanju gusenica, bez ob-zira što su čuvane pod istim uslovima.

Na osnovu rezultata ovih istraživanja gubici u težini suvih šljiva, grožđa i kajsija su zanemarljivi, a ozbiljniji gubici nastaju u izgledu (prisustvo gusenica, egzuvija, izmeta i svilenkastih niti na površini proizvoda) i kvalitetu, što smanjuje tržišnu vrednost suvog voća.

U prirodnim uslovima skladišta, relativna vlaga vazduha i temperatura je promenljiva, te u letnjim mesecima može doći do prenamnoženja ove vrste. Zato se njen napad, najčešće kasno primeti, kada su proizvodi prekriveni svilenkastim nitima, nalik na paučinu i kada se na površini kreću odrasle gusenice koje tra-že mesto za preobražaj u lutku.

ZAKLJUČAK Na osnovu dobijenih rezultata može se zaključiti:

- Najveći broj jaja položen je na suvim kajsijama i grožđu i pri najmanjoj početnoj gustini populacije parova (jedan i dva para). Uočava se i velika individualna razlika u broju položenih jaja na istoj hrani. - Na suvim šljivama zabeležena je nosivost od 7,6 jaja/jednom paru (kod gustine populacije 10 parova) do 22,4 (dva para), na sušenim kajsijama od 21,8 (kod gustine populacije 10 parova) do 78,8 (jedan par) i na suvom grožđu od 21,6 (pet parova) do 63,8 (dva para). - Procenat ispiljenih gusenica je skoro 100 %. Najveći broj ispi-ljenih gusenica je pri početnoj gustini od dva i tri para. - Najveća smrtnost zabeležena je u stadijumu gusenice na svim vrstama sušenog voća. Smrtnost gusenica nastupa već nekoliko dana posle piljenja, 86 % gusenica se hrani oko dve nedelje, a zatim, u roku od nedelju dana, brojnost im naglo opada. Guseni-ce uginu malih dimenzija, što ukazuje na nedostatak hranljivih elemenata u suvom voću. Uzrok uginuća gusenica je najverovat-nije vlaga suvog voća. Suve šljive i kajsije postaju tvrde i suve (nejestive i za čoveka) dok suvo grožđe ostaje dobre konzistenci-je i posle dužeg vremena čuvanja. Kao rezultat ovoga formira se više lutaka i leptira na suvom grožđu. - Gubici u težini suvog voća su zanemarljivi, a ozbiljniji gubici nastaju u izgledu i kvalitetu proizvoda, što smanjuje tržišnu vre-dnost suvog voća.

NAPOMENA: Rezultati istraživačkog rada su nastali zahva-ljujući finansiranju Ministarstva nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije, projekta evidencionog broja BTN-341002 pod nazivom «Proizvodi od sušenog voća» u okviru «Nacionalnog programa biotehnologije i agroindustrije».

LITERATURA [1] Almaši, Radmila, Srdić, Ž., Stojanović, T. (1987): Uticaj

režima ishrane na fekunditet i fertilitet bakrenastog moljca (Plodia interpunctella Hbn. Lepidoptera, Phycitidae). Zašti-ta bilja, 182, Beograd, 309 - 316.

[2] Almaši Radmila, Veljković Olivera (2006): Mogućnost raz-vića, brojnost populacije bakrenastog moljca (Plodia inter-punctella Hbn.) i oštećenost suvih šljiva. Letopis naučnih radova 1, godina 30, 7-13, Poljoprivredni fakultet Novi Sad.

[3] Almaši Radmila (2006): Štetočine uskladištenog suvog vo-ća, VIII Savetovanje o zaštiti bilja, (poster) Zbornik rezi-mea, Zlatibor, str.111 - 113.

[4] Almaši Radmila (2007): Štetnost i razviće bakrenastog moljca (Plodia interpunctella Hbn.) na suhom voću, Zbornik ZUPP, 389 - 397, Babin Kuk.

[5] Cangardel, H., Fleurat, F. (1974): Les insectes et acariens ravageurs du pruneau stocke, Les cahiers, 232, Bordeaux.

[6] Gladon, R. (2006): Posle ubirajuće tehnologije za voće i po-vrće u SAD, PTEP, 1-2, Novi Sad, 1-5.

[7] Grosu, S. (1975): Sos. Stef.cel. Mare Nr. 19 - 21, Bucuresti 10, Rom. Studi cercet biol. 27 (4): 327 - 329 (in Rom. With Engl. Summ.).

[8] Simmons, P. and Nelson, H.D. (1975): Insects on dried fru-its, Agriculture Handbook 464, United States Department of Agriculture, Washington, D.C, 1-27.


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

5 10 12 15 17 20 22 30

suve šljive (prune)

Dani Days

Pro

cena

t sm

rtnos

ti (%

) P

erce

ntag

e of

mor

talit

y (%

)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

jaja-eggs gusenice-caterpillars

lutke-pupae leptiri-butterflyes

suve šljive (prune)

suve kajsije (driedapricot)suvo grožđe (raisin)

Stadijumi razvića / Development stages

Pro

cena

t sm

rtnos

ti (%

) P

erce

ntag

e of

mor

talit

y (%

)

PTEP 12(2008) 1-2 37

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.37-40 Originalni naučni rad UDK: 633.15:631.53.01''2007'' Orginal Scientific Paper

ANALIZA PROIZVODNJE SEMENA NEKIH ZP HIBRIDA KUKURUZA U 2007. GODINI

THE ANALYSIS OF SEED PRODUCTION OF SOME ZP MAIZE HYBRIDS IN 2007

Dr Milovan PAVLOV, dr Živorad VIDENOVIĆ, Zoran STANIŠIĆ dipl. ing, Nebojša RADOSAVLJEVIĆ dipl. ing, Jovan PEŠIĆ dipl. ing, mr Jelena SRDIĆ

Institut za kukuruz «Zemun Polje», Beograd-Zemun

REZIME Proizvodnja semena kukuruza je veoma složena, osetljiva i znatno skuplja od merkantilne proizvodnje. Zbog toga se ovoj proiz-

vodnji posvećuje posebna pažnja u cilju ostvarivanja većih prinosa i kvalitetnijeg semena. Naime, zakonska regulativa iz ove oblasti striktno propisuje uslove kvaliteta, neophodnih da bi seme moglo da bude stavljeno u promet.

Analiza proizvodnje semena izvršena je za 3 najznačajnija ZP hibrida kukuruza: ZP 341, ZP 434 i ZP 677 u 2007. godini kod 24 proizvođača. Manji deo ove proizvodnje bio je u uslovima navodnjavanja (315 ha ili 17%), a preostalih 1.573 ha (83 %) u suvom ratarenju. Utvrđeno je da su prinosi znatno manji u suvom ratarenju, što se odrazilo na zastupljenost frakcija semena u ukupnom prinosu i masi 1000 semena.

Prosečan prinos hibrida ZP 341 na 266 ha bio je 2.615 kg/ha. Od ukupnog prinosa sitnije frakcije semena (6,5 – 8,3 mm) bilo je 52,5%, sa masom 1000 semena 269,3 g. Krupnije frakcije semena (< 8,3 – 11 mm) bilo je 47,5 % i masom 1000 semena od 342,4 g. Prosečan prinos hibrida ZP 434 na 1 266 ha bio je 2.309 kg/ha. Od ukupnog prinosa sitnija frakcija semena bila je zastupljena sa 48,3% i imala masu 1000 semena 268,4 g. Krupnija frakcija semena obuhvatila je 51,7%, sa masom 1000 semena od 344,3 g. Prosečan prinos hibrida ZP 677 na 365 ha bio je 2.971 kg/ha. Sitnije frakcije semena bilo je 85,5%, a njena masa 1000 semena 282,3 g, dok je krupnije frakcije semena bilo 14,5%, a masa 1000 semena 333,5 g.

Ključne reči: kukuruz, prinos, kvalitet semena, masa 1000 semena, hibrid kukuruza ZP 341, ZP 434, ZP 677.

SUMMARY The maize seed production is much more complex, sensitive and expense than the commercial maize production. Therefore a spe-

cial attention should be paid during the whole process of the seed production, in order to achieve higher yields and better seed qual-ity. Legislative regulations related to this field very precisely determine quality conditions that have to be fulfilled in order to move seed into market.

The analysis of seed produced by 24 different seed growers was performed in 2007 with three most important ZP maize hybrids: ZP 341, ZP 434 and ZP 677. Approximately 17% of this production (315 ha) were carried out under irrigation conditiona, while the ramining 83% of this production (1,573 ha) were performed under dry land farming conditions. It was determined that the yield was significantly lower under conditions of dry land farming, hence the share of seed fractions in the total yield and 1000-seed weight were affected.

The average yield of the hybrid ZP 341 on 266 ha was 2,615 kg ha-1. Smaller fractions (6,5– 8,3 mm) with the average 1000-seed weight of 269,3 g made 52,5% of the total yield. On the other hand, larger seed fractions (< 8,3–11 mm) with the average 1000-seed weight of 342,4 g made 47,5 % of the total yield. The average yield of the hybrid ZP 434 on 1,266 ha was 2,309 kg ha-1. Smaller fractions with the average 1000-seed weight of 268,4 g made 52,5% of the total yield, while larger seed fractions with the average 1000-seed weight of 344,3 g made 51,7 % of the total yield. The average yield of the hybrid ZP 677 on 365 ha was 2,971 kg ha-1. Smaller fractions with the average 1000-seed weight of 282,3 g made 85,5% of the total yield, while larger seed fractions with the average 1000-seed weight of 333,5 g made 14,5 % of the total yield.

Key words: maize, yield, seed quality, 1000-seed weight, maize hybrid ZP 341, ZP 434, ZP 677.

UVOD Pored toga što je u proizvodnji semena veoma bitno ostvariti

visok prinos i da je seme kvalitetno, važno je da ono ima i odgovarajuću masu 1000 semena. Naime, pakovanje semena danas se obavlja u setvenim jedinicama pa postoji interes da njihova masa bude optimalna. Za domaće tržište ZP setvena jedinica je 25.000 semena a za izvoz uglavnom 75.000 semena. Na taj način kupci vrlo precizno mogu da odrede potrebnu količinu semena za setvu po jedinici površine. Osim toga, ne događa se više da razlika u broju semena između iste mase različitih hibrida kukuruza bude i do 30%. Masa 1000 semena je u najvećem stepenu uslovljena genetičkim svojstvima roditeljskih komponenata hibrida. Međutim, pokazalao se da i tehnologija gajenja ima uticaja, na to da li će biti veća ili manja

masa 1000 semena. Tako na primer visok nivo tehnologije gajenja, a to znači plodna parcela, blagovremena obrada zemljišta, soja kao dokazano najpovoljniji predusev, dovoljna količina upotrebljenih mineralnih đubriva, optimalna gustina useva, navodnjavanje i povoljni klimatski uslovi u toku vegetacije obezbeđuju da se ostvari krupnije seme. Takvo seme ima dovoljnu količinu rezernih hranljivih materija za početni razvoj klice, što je posebno važno ukoliko uslovi u vreme klijanja i nicanja nisu baš povoljni.

Tehnologija dorade ZP semena podrazumeva da se seme posle krunjenja primarno doradi na sitima od 6,5 - 11 mm. Zatim se vrši ujednačavanje semena preko sita 8,3 mm i dobija se sitnija frakcija veličine 6,5 - 8,3 mm i krupnija frakcija veličine < 8,3 - 11mm. Dalje je moguće kalibriranje na okrugle i pljosnate frakcije semena. Međutim, praksa je pokazala da je seme dovoljno ujednačeno ako se kalibrira u dve frakcije.

38 PTEP 12(2008) 1-2

Ovakav sistem dorade semena posebno je važan za pravilnu setvu, naročito kada se koriste mehaničke sejalice. Osim toga, zbog takvog semena usev je ujednačen prilikom nicanja i porasta što se u krajnjoj liniji pozitivno odražava i na prinos. Ovo se prvenstveno odnosi na to da je ujednačen usev u porastu prinosniji, od onog gde su neke biljke bolje, a druge lošije razvijene. To se događa kada je seme različitih veličina. Različite frakcije semena imaju istu genetičku informaciju i nije utvrđena razlika u prinosu između njih, Videnović 1987.

Na oblik i veličinu zrna ima uticaja i položaj zrna na klipu, pa su tako zrna na vrhu i u osnovi klipa okruglasta a u sredini pljosnata. Biološki gledano zrna na sredini klipa se najbolje ishranjuju te su i najrazvijenija. Okrugla zrna se javljaju u većem stepenu kada oplodnja nije potpuna. Poseban nedostatak okruglih zrna je u tome što se u postupku dorade u većem stepenu povređuje klica, jer je njen položaj takav da do povreda lako dolazi.

U cilju utvrđivanja delovanja različiti ekoloških i proiz-vodnih faktora na nivo prinosa, udeo sitnije i krupnije frakcije semena u ukupnom prinosu i masu 1000 semena, izvršena je analiza proizvodnje za 3 ZP hibrida kukurza: ZP 341, ZP 434 i ZP 677 kod 24 proizvođača u 2007. godini. Manji deo ove proizvodnje bio je u uslovima navodnjavanja, gde je utvrđeno da su prinosi u proseku znatno veći od suvog ratarenja. Ove analize izvršene su na osnovu proizvodnje na 1.888 ha, što zaključcima daje vrlo veliku pouzdanost.

Utvrđeno je da je procentualno učešće frakcija semena 6,5 - 8,3 mm i < 8,3 – 11 mm u ukupnom prinosu i masa 1000 semena bila veoma različita kod ispitivanih hibrida kukuruza i da je zav-isila od uslova proizvodnje.

MATERIJAL I METOD RADA U 2007. godini analizirana je proizvodnja semena 3 ZP hi-

brida kukurza: ZP 341 kod 4 proizvođača, ZP 434 kod 16 proiz-vođača i ZP 677 kod 4 proizvođača na površini od 1 888

ha. Od ukupne proizvodnje 315 ha (17%) bilo je u us-lovima navodnjavanja i 1.573 ha (83%) bez navodnjavanja. Svaki od ovih proizvođača primenjivao je neki vid svoje tehnologije gajenja, što je imalo veoma velikog uticaja na prinos.

Berba je obavljena kombajnima tipa Burgon na 90% površina i na 10% vučenim beračima Zmaj. Sadržaj vlage zrna pri berbi bio je u granicama od 44 – 23%. U toj fazi je kukuruz u punoj fiziološkoj zrelosti (Pavlov i sar. 2005). Kukuruz je transportovan odmah na sušenje u doradne centare. Sušenje je obavljeno na temperaturi od 30-42 °C u vremenu od 60-80h. Zatim je obavljeno krunjenje i primarna dorada semena na sitima 6,5-11 mm. Formirane su partije od 20 t semena. Ispitivanja kvaliteta semena pokazala su da sve proizvedene količine semena imaju vrlo visoke vrednosti klijanja i energije klijanja. Takav kvalitet semena je neophodno obezbediti (Milošević Mirjana i sar. 2005 i Ivanović Dragica i sar. 2005 i Pavlov i sar. 2005)

U cilju utvrđivanja udela frakcija semena u ukupnom prinosu i njihove mase 1000 semena izvršeno je uzorkovanje tako što je od svake partije od 20 t uzeto po 10 kg semena. Ukoliko je neki proizvođač imao više partija istog hibrida kukuruza, od njih je napravljen prosečan uzorak. Nakon toga je izvršeno kalibriranje, tako što je seme podeljeno na situ veličine 8,3 mm, na sitnu frakciju 6,5 – 8,3 mm i krupnu frakcija < 8,3 – 11mm.

Meteorološke prilike su u 2007. godini bile veoma nepovoljne za proizvodnju semenskog kukuruza.

Zemljišta na kojima je obavljena proizvodnja semena bilo je različitih fizičko hemijskih osobina, što je imalo uticaja na nivo

prinosa. Međitim, treba imati na umu da se za proizvodnju semena, uglavnom koriste najplodnije parcele. Na svim površinama primenjena je uobičajena tehnologija gajenja semenskog kukuruza.

REZULTATI I DISKUSIJA Rezultati ostvarenog prinosa semena hibrida kukuruza: ZP

341, ZP 434 i ZP 677 u 2007. prikazani su u tabelama 1, 2, i 3.

Tabela 1. Proizvodnja semena hibrida kukuruza ZP 341 u 2007. godini

Table 1. Seed production of maize hybrid ZP 341 in the year 2007.

Podaci (tab. 1) pokazuju da je u navodnjavanju ostvaren prinos semena hibrida ZP 341 na 30 ha od 3.344 kg/ha kod proizvođača Vrbas „S. Kovačević”, a u suvom ratarenju na 60 ha u Bačkoj Palanci DP „Budućnost” prinos je bio 1.733kg/ha, što je za 1.611kg/ha, odnosno 48% manje. Prosečan prinos ovog hibrida na 266 ha bio je 2.615 kg/ha.

Tabela 2. Proizvodnja semena hibrida kukuruza ZP 434 u 2007. godini

Table 2. Seed production of maize hybrid ZP 434 in the year 2007.

Proizvođač Producer ha Navodnj.

Irigation Prinos kg/ha

Yield %

Ukupna proizv. kgTotal yield kg

1 Nadalj OZZ„Nadalj” 20 da yes 4.524 100 90.475

2 Vrbas „S.Kovačević” 114 da yes 3.297 73 375.859

3 AD „Maglić” 44 da yes 2.971 66 130.745 4 AD N. Orahovo 60 ne no 1.237 27 74.206 5 AD „Sanad” 80 ne no 1.173 26 93.867 6 DOO „Sokolac” 109 ne no 1.649 36 179.698

7 OZZTovariševo „Livade” 84 ne no 1.758 39 147.704

8 ZZ Sivac 60 ne no 2.152 48 129.116 9 ZZ Srbobran 70 ne no 2.787 62 195.090

10 PP Ratkovo 152 ne no 2.858 63 434.400 11 AD Bački Sivac 79 ne no 2.054 45 162.280

12 PP Plantaža Borkovac Rum 44 ne no 2.435 54 107.130

13 AD B.Despotovac 80 ne no 1.936 43 154.900

14 „Agrokop”ADRuma 166 ne no 1.779 39 295.353

15 Bačka P.DP "Budućnost” 86 ne no 1.529 34 131.470

16 OZZ„Jedinstvo”Kraljevci 18 ne no 2.799 62 50.385

Σ / x 1.266 - 2.309 - 2.752.678



Yield %

Ukupna proizv. kg Total yield kg

1 AD „Sanad” 90 ne no 3.075 92 276.760

2 Vrbas „S.Kovaćević” 30 ne no 3.344 100 100.322

3 Sivac AD „Bačka” 86 ne no 2.307 69 198.444

4 Bačka P.DP "Budućnost” 60 ne no 1.733 52 104.000

Σ / x 266 - 2.615 - 679.526

PTEP 12(2008) 1-2 39

Iz podataka (tab. 2) vidi se da je najveći prinos semena hibrida ZP 434 ostvaren na 20 ha kod OZZ „Nadalj” u uslovoma navodnjavanja od 4.524 kg/ha, a najmanji na 80 ha od 1.173 kg/ha kod AD „Sanad”-a, odnosno svega 26% od najvećeg ostvarenog prinosa. Ova razlika od 3.351 kg/ha rečito ukazuje na doprinos navonjavanja povećanju proizvodnje semena. Prosečan prinos kod tri proizvođača koji su primenjivali navodnjavanje iznosio je 3.597 kg/ha a kod svih ostalih u suvom ratarenju 2.011 kg/ha. Prosečan prinos ovog hibrida na 1.266 ha bio je 2.309kg/ha. Slične rezultate dobili su Pavlov i sar. 2004 i Pavlov i sar. 2007.

Tabela 3. Proizvodnja semena hibrida kukuruza ZP 677 u

2007. godini Table 3. Seed production of maize hybrid ZP 677 in the year

2007.



Yield %

Ukupna proizv. kg

Total yield kg

1 Vrbas „S.Kovačević” 161 da yes 5.153 100 829.567

2 Institut Zemun Polje 85 ne no 2.647 51 225.000

3 ZZ „Turija” 70 ne no 1.803 35 126.195

4 „Agroseme” Kovilj 40 ne no 2.280 44 91.200

Σ / x 356 - 2.971 1.271.967

Podaci (tab. 3) veoma uverljivo u dokazuju efekat

navodnjavanja, jer je hibrid ZP 677 na 161ha imao prinos od 5.152 kg/ha kod „S. Kovačević”, Vrbas a na 70 ha u suvom ratarenju 1.803 kg/ha, što je za 3.350kg, odnosno 65% manje kod ZZ „Turija”. Prosečan prinos ovog hibrida na 365 ha bio je 2.971 kg/ha.

Zastupljenost sitnije frakcije semena veličine 6,5 – 8,3 mm i krupnije frakcije semena veličine < 8,3 – 11 mm u ukupnoj masi semena, i masa 1000 semena, prikazano je u tabelama 4, 5 i 6.

Tabela 4. Analiza mase 1000 semena hibrida kukuruza ZP 341 proizvedenog u 2007. godini

Table 4. Analysis of 1000 seed weight for maize hybrid ZP 341 produced in 2007.

Podaci (tab. 4) pokazuju da je od ukupnog prinosa sitnije

frakcije semena 6,5 – 8,3 mm bilo 355,1 t (52,5%), a njegova masa 1000 semena bila je u proseku 269,3 g. Krupnije frakcije semena < 8,3 – 11 mm bilo je 324,4 t (47,5%), sa masom 1000 semena, prosečno 342,4 g. Razlika mase semena između ove dve frakcije semena bila je 72,7 g (27 %).



Frakcija/Fraction

6,5-8,3mm Frakcija / Fraction

< 8,3-11mm

Proizvođač Producer Prinos

t Yield

Frakc. %

Fract.

Masa 1000

sem. g 1000seed

weight

Prinos t

Yield

Frakc. %

Fract.

Masa 1000 sem. g

1000seed weight

1* Nadalj OZZ„Nadalj” 37,3 41 276 53,2 59 346

2* AD „Maglić” 64,9 50 269 65,9 50 342

3* Vrbas

„S.Kovačević”

188,3 50 268 187,6 50 344

4 AD N. Orahovo 50,7 69 247 23,6 31 319

5 AD „Sanad” 64,6 69 254 29,3 31 338

6 DOO „Sokolac” 76,3 42 285 103,5 58 364

7 OZZ Tovar. „Livade” 68,1 46 277 79,1 54 356

8 ZZ Sivac 70,8 55 264 58,3 45 332

9 ZZ Srbobran 104,0 53 269 91,1 47 347

10 PP Ratkovo 169,2 39 263 265,2 61 357

11 AD Bački Sivac 70,1 43 272 92,2 57 351

12 PP

Pl.Borkovac Ruma

44,1 41 266 63,1 59 341

13 AD B.Despotovac 60,3 39 278 94,6 61 338

14 „Agrokop”ADRuma 174,9 59 266 120,6 41 341

15 DP Budućnost B. Pal. 58,4 44 278 73,1 56 339

16 ZZ„Jedinstvo”Kralj. 16,1 32 263 34,3 54 353

Σ / x 1318,

1 48,3 268,4 1434,7 51,7 344,3

* = Navodnjavanje/Irigation

Podaci (tabela 5) pokazuju da je od ukupnog prinosa sitnije frakcije semena bilo 1.317,9 t (48,3%) a njihova masa 1000 se-mena bila je u proseku 268,4 g. Krupnije frakcija semena < 8,3–11 mm bilo je 1.431,8 t (51,7%) a njihova masa 1000 semena iznosila je prosečno 344,3 g. Razlika mase semena između ove dve frakcije semena bila je 75,9 g (28,3%).

Podaci (tab. 6) pokazuju da je ukupno bilo 1.070,1 t sitnije frakcije semena, što čini 85,5% ukupnog prinosa, sa masom 1000 semena prosečno 282,3 g. Krupnije frakcije semena bilo je 201,6 t (14,5%), a njena masa 1000 semena iznosila je prosečno 333,5 g. Razlika mase semena između ove dve frakcije bila je 51,2 g (18%).

Ako se posmatra prosečno učešće sitnije i krupnije frakcije semena hibrida ZP 341 i ZP 434 ono je vrlo približno (52,5% i 47,5%) odnosno (47,3% i 52,7%). Takođe je i masa 1000 se-mena sitne frakcije ovih hibrida imala slične vrednosti 269,3 g i 268,4 g, a krupnije frakcije isto tako 342,0 g i 344,3 g. Kod hi-brida ZP 677 sasvim je drugačije, jer je učešće sitnije frakcije u ukupnom prinosu 85,5%, a krupnije 14,5%, dok je masa 1000 zrna iznosila 282,3 g, odnosno 333,5 g.

Frakcija / Fraction - 6,5-8,3mm

Frakcija / Fraction - < 8 3-11mm


t Yield

Frakc. %

Fract.

Masa 1000

sem. g 1000 seed

weight

Prinos t

Yield

Frakc. %

Fract.

Masa 1000

sem. g1000see

d weight

1 Vrbas „S.Kovaćević” 54 54 265 46,3 46 341

2 AD „Sanad” 142,8 52 278 133,9 48 349

3 ZZ Sivac 106,2 54 264 92,3 46 342

4 B. Palanka DP"Budućnost” 52,1 50 270 51,9 50 336

Σ / x 355,1 52,5 269,3 324,4 47,5 342,0

40 PTEP 12(2008) 1-2



* = Navodnjavanje Irigation

ZAKLJUČAK Na osnovu izvršene analize uticaja sistema gajenja na prinos,

udeo sitnije i krupnije frakcije u ukupnom prinosu i njihovu masu 1000 semena hibrida kukuruza - ZP 341, ZP 434 i ZP 677 u 2007. godini utvrđeno je sledeće:

* Prosečan prinos hibrida ZP 341 na 266 ha bio je 2.615 kg/ha. Prinos na 30 ha bio je 3.344 kg/ha kod proizvođača „Sava Kovačević” - Vrbas u navodnjavanju a u suvom ratarenju na 60 ha u Bačkoj Palanci DP „Budućnost”, 1.733 kg/ha, što je za 1.611 kg/ha, odnosno 48% manje. Od ukupnog prinosa frakcije semena 6,5 – 8,3 mm bilo 355,1 t (52,5%), a masa 1000 semena 269,3 g. Krupnije frakcije semena < 8,3 – 11 mm bilo je 324,4 t (47,5%) a masa 1000 semena iznosila je 342,4 g.

* Prosečan prinos hibrida ZP 434 na 1.266 ha bio je 2.309 kg/ha. Najveći prinos semena ostvaren je na 20 ha kod OZZ „Nadalj” od 4.524 kg/ha u uslovoma navodnjavanja, a najmanji na 80 ha od 1.173 kg/ha kod AD „Sanad”. Ova razlika od 3.351 kg/ha rečito ukazuje na doprinos navonjavanja povećanju proizvodnje semena. Od ukupnog prinosa frakcije semena 6,5 – 8,3 mm bilo 1.317,9 t (48,3%), a masa 1000 semena 268,4 g. Krupnije frakcije semena < 8,3 –11 mm bilo je 1431,8 t (51,7%) a masa 1000 semena iznosila je prosečno 344,3 g.

* Prosečan prinos hibrida ZP 677 na 365 ha bio je 2.971 kg/ha. Na 161 ha imao je prinos od 5.152 kg/ha u navodnjavanju

kod proizvođača „Sava Kovačević”- Vrbas, a na 70 ha u suvom ratarenju kod ZZ „Turija”, 1.803 kg/ha, što je za 3.350 kg, od-nosno 65% manje. Od ukupnog prinosa, frakcije semena veličine 6,5 – 8,3 mm bilo je 1.070,1 t (85,5%) i masa 1000 semena

282,3 g. Krupnije frakcije semena < 8,3 – 11 mm bilo je 201,6 (14,5%) a masa 1000 semena 333,5 g.

LITERATURA [1] Ivanović Dragica, Milivojević Marija, Stojadinović

Jasmina, Vujinović Jasna: Production, processing and qality control of maize seed within the ZP system, In-ternationale Maize Conference: Accomplishments and Perspectives. 60th anniversery Maize Research Institute “Zemun Polje”. October 26-28, 2005, Bel-grade. Book of abstract, pp.26.

[2] Milošević Mirjana, Milivojević Marija, Ivanović Dragica, Vujaković Milka: Production, processing and qality control of maize seed within the ZP sys-

tem, Internationale Maize Conference: Accomplishments and Perspectives. 60th anniversery Maize Research Institute “Zemun Polje”. October 26-28, 2005, Belgrade. Book of ab-stract, pp.74.

[3] Pavlov M., Đukanović Lana, Milićević M: Proizvodnja i dorada semena u ZP sistemu, Savetovanje Agroinovacije „Nauka, praksa i promet u agraru”, Soko Banja (2004).

[4] Pavlov M., Lana Đukanović, Jovin P, Milićević M: Produc-tion, processing and qality control of maize seed within the ZP system. Internationale Maize Conference: Accomplish-ments and Perspectives. 60th anniversery Maize Research Institute “Zemun Polje”. October 26-28, 2005, Belgrade. Book of abstract, pp.74.

[5] Pavlov M., Lana Đukanović, Milićević M: Savremeni aspekti proizvodnje i dorade semena ZP hibrida kukuruza, PTEP - Časopis za procesnu tehniku i energetiku u poljo-privredi, 9(2005) 3-4, s. 83-84.

[6] Pavlov M., Videnović Ž: Uticaj sistema gajenja na prinos i kvalitet semena kukuruza, PTEP – Časopis za procesnu tehniku i energetiku u poljoprivredi, 11(2007) 1-2, s. 55-57.

[7] Videnović Ž: (l987). Uticaj različitih frakcija kalibriranog semena na prinos kukuruza, Arhiv za poljoprivredne nauke, 48(1987)171, s. 289-294.


Frakcija /Fraction 6,5-8,3mm

Frakcija /Fraction < 8,3-11mm


t Yield

Frakc. %

Fract.

Masa 1000 sem. g

1000seed weight

Prinos t

Yield

Frakc. %Fract.

Masa 1000 sem. g

1000seed weight

1* Vrbas „S.Kovačević” 687,7 83 291 141,8 17 380

2 „Agroseme“ Kovilj 74,7 82 280 16,5 18 350

3 Institut Zemun Polje 194,8 87 291 30,1 13 314

4 ZZ Turija 112,9 90 267 13,2 10 290

Σ / x 1070,

1 85,5 282,3 201,6 14,5 333,5

PTEP 12(2008) 1-2 41

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.41-44 Stručni rad UDK: 621.57, 621.176 Paper

EKONOMIČNI TERMODINAMIČKI CIKLUSI ZA STAKLENIKE

LOW-COST EFFECTIVE THERMODYNAMIC CYCLES FOR GREEN HOUSES

Dr Maša BUKUROV, mr Siniša BIKIĆ Fakultet tehničkih nauka, 21000 Novi Sad, Trg Dositeja Obardovića 6

REZIME U radu je ukazano na veliku isplativost organizacije proizvodnje povrtarskih proizvoda u, preko cele godine, zatvorenim

staklenicima. Zbog mogućnosti iskorišćenja slobodne energije iz prirode i njenog uvođenja u klasične termodinamičke cikluse koji se mogu koristiti i za zagrevanje i zalivanje staklenika obrazložena je potreba za preciziranjem i proširenjem energetskih pojmova. Prikazana su bitna svojstva klasične toplotne pumpe koja koristi toplotu vode iz raspoloživih prirodnih izvora, kao i paro-vodeni injektor koji radi sa poluotvorenim termodinamičkim ciklusom koje imaju primenu u klimatizaciji staklenika. Pažnja je obraćena na ekonomičnost proizvodnje tople vode, sa potrebnim energijskim parametrima dovoljnim za njen transport i distribuciju po staklenicima.

Kao mogućnost navodi se primer kogeneracije za grejanje staklenika. Za staklenike manjih površina koristi se poseban parni kotao potrebnog kapaciteta. Moderna termoelektrana-toplana kombinovanog parno-gasnog ciklusa sa kogeneracijom, veličine 100 MW (električne energije), može da radi cele godine sa stepnom korisnosti η=0,9, ukoliko se njena toplotna energija koristi za klimatizaciju zatvorenih staklenika na oko 8 ha. Primenom paro-vodenog injektora za transport i distribuciju tople vode kroz grejne linije, iskorišćava se deo nisko temperaturne toplote, koji ne može da se na drugi način iskoristi.

Ključne reči: staklenici, termodinamički ciklusi, toplotna pumpa, parovodeni injektor, COP, stepen korisnosti η.

SUMMARY This paper points out to cost-efficiency of gardening organisation in closed green houses during the whole year. The possibility to

use free energy from nature and its introduction into classic thermodynamic cycles which can be used for heating and watering in green houses requires the introduction of some new definitions and widening of existing terminology. Here are presented important characteristics of classic heat pump which uses water heat from existing natural sources, as well as steam-water injector which op-erates in semi-open thermodynamic cycle. Different types of heat pumps are used in air conditioning of green houses. The attention was paid to the profitability of the warm water production, including necessary energy parameters sufficient for its transportation and distribution in green houses.

Also, an example of cogeneration for green house heating is presented. A steam boiler of required capacity is used for small-size green houses. A modern power-heating plant with a combined steam-gas cycle with cogeneration, capacity of 100 MW (electric power), can operate during the whole year with the efficiency rate of η=0,9, if its energy is used for air conditioning of closed green houses on about eight ha. The application of the steam-water injector for transportation and distribution of warm water through heating lines provides usage of low temperature heat which cannot be used otherwise.

Key words: green houses, thermodynamic cycles, heat pump, steam-water injector, COP, efficiency rate η. UVOD Efikasniji i ekonomičniji sistemi sa toplotnim pumpama ima-

ju viši stepen korisnosti procesa η kada su radne temperature bliže ambijentalnim, što je korisno za zagrevanje staklenika. Pošto su slični zahtevi u mnogim oblastima poljoprivrednih ak-tivnosti, može se očekivati veće učešće primene toplotnih pumpi.

MATERIJAL I METOD Način rada toplotnih pumpi upućuje na potrebu da se povežu

postojeće energije (mehanička, električna, kinetička, pritisna), za čiju transformaciju važi entropijska zakonitost, sa energijom sta-lno prisutnom u prirodi, koja se može nazvati „slobodnom“ i čije je poreklo planetarno (kosmičko). Uvođenje ove slobodne – ob-novljive energije u ukupan raspoloživi energijski potencijal koji efikasno može da se koristi; zahteva nove definicije i podele energije. Evidentna povezanost ovih energija različitog porekla nema za sada odgovarajuće i prihvaćeno teorijsko obrazloženje.

Za obrazloženje značaja toplotnih pumpi u razvoju stak-lenika navodi se primer Holandije [5], koji je koristan za oprede-ljenje stava i usmeravanje budućeg razvoja staklenika kod nas.

REZULTATI I DISKUSIJA U Holandiji je 1100 ha pokriveno staklenicima koji su izgra-

đeni na osnovu potražnje za svežim voćem i povrćem tokom cele godine i izuzetno su obogatili holandske poljoprivrednike. Sek-tor staklenika donosi svake godine 12 milijardi evra i zapošljava 140.000 ljudi. Međutim, cena energije iznosi 25% ukupne zarade od useva, a udeo staklenika u emitovanju ugljen dioksida je 12% ukupne emisije.

Ovi razlozi usmerili su pažnju na mogućnost korišćenja al-ternativnih energija, kogenerciju električne i toplotne energije, konzervaciju letnjeg viška toplote, kao i kontrolisanja: tempera-ture, relativne vlage i ugljen-dioksida u staklenicima.

Ovako zahtevan pokušaj planirano je da se sprovede zame-nom otvorenih staklenika (tokom leta) zatvorenim staklenicima preko cele godine. Ispod staklenika nalaziće se veliki podzemi rezervoari, sa hladnom vodom i toplom vodom koja se greje so-larnom energijom. Tokom leta staklenik se hladi a tokom zime greje - što omogućava toplotna pumpa. Hlađenje staklenika to-kom leta zbog kondenzacije omogućava povrat 50% vode. Zbog zatvorenog krova staklenika smanjuje se i emisija ugljen-dioksida za 65% u odnosu na konvencionalne staklene bašte.

42 PTEP 12(2008) 1-2

Najviše zbog mogućnosti smanjenja ugljen-dioksida holandska vlada podržava ovaj projekt, kao i ministarstvo za poljoprivredu i kvalitet prirode i hrane.

U svim energijskim (toplotno-rashladnim i transportnim) segmentima rada staklenika mogu se za povećanje efikasnosti uključiti toplotne pumpe. Danas dostignut visok kvalitet izrade toplotnih pumpi i mogućnost podizanja nisko temperaturske (ot-padne) toplotne energije na viši – korisni nivo paro-vodenim in-jektorom, osigurava ovim uređajem opravdano uključenje u proces modernizacije rada staklenika. Očigledno je da primer Holandije treba slediti.

Merenje efikasnosti rada uređaja za prenos toplote

Koeficijent efikasnosti (COP) i stepen korisnosti (η) Efikasnost rada uređaja za prenos toplote izražava se preko

dva pojma: Koeficijent efikasnosti (COP - coeficient of perfor-mans) i stepen korisnosti (η). Uspešnost rada rashladnih i grejnih sistema, strujnih izmenjivača toplote i različitih termodinamičkih ciklusa, zasniva se na poređenju utroška električne energije za isti obavljen rad tj. učinak. Razvoj ovih uređaja posebno je us-meren u pogledu povećanja koeficijenta efikasnosti procesa koji predstavlja količnik korisne, ovim uređajem dobijene, energije i utrošene električne energije za isti učinak (ukoliko bi se npr. gre-janje vršilo direktno električnom energijom). Za sada se vred-nosti COP kreću između 2,5-5 sa tendencijom povećanja na 8-10. Niže vrednosti koeficijenta odnose se na klasične grejne sis-teme, srednje vrednosti (4-6) na grejne sisteme sa toplotnim pumpama koje koriste postojeće prirodne izvore i ponore toplote (tlo, voda). Najviše vrednosti (8-10) dostignute su za rashladne sisteme sa toplotnom pumpom, a očekuju se i od složenih ure-đaja npr. hidristora [4]. Hidristori, objedinjavanjem pojedinih etapa termodinamičkog ciklusa imaju manje gubitke; a takođe i mogućnost da se deo dobijene energije pretvori u koristan meha-nički rad.

COP se razlikuje od stepena korisnosti η. Klasičan stepen korisnosti manji je od 1 (η<1) jer se dobija poređenjem izlaznih i ulaznih energija koje su istog porekla - vrste (ugalj-para-toplota); a nalaze se u istom transformacionom procesu.

COP je veći od 1 (COP>1) jer se toplotna energija dobija posredno preko električne energije pa su i gubici znatno veći (ugalj-para-električna energija-toplota)

( )1 4

0,9 0,3 0,8kor kor

el kor pk gen ti

E ECOPE E η η η

= = = =⋅ ⋅⋅ ⋅

gde su: Ekor – korisna energija [J] Eel – električna energija [J] ηpk – stepen korisnog dejstva parnog kotla [-] ηgen – stepen korisnog dejstva generatora [-] ηti – stepen korisnog dejstva izmenjivača toplote [-]. COP je mera poređenja korisne energije u odnosu na elektri-

čnu energiju sa kojom bi se dobila ista korisna energija.

Preciziranje energijskih pojmova Definicija COP dovodi u zabludu, jer se misli da je toplotna

pumpa nekoliko puta efikasnija od drugih uređaja, što trgovci sa zadovoljstvom podržavaju. COP je međutim samo gruba proce-

na vrednosti i mogućnosti nekog uređaja i na osnovu nje ne treba donositi konačnu odluku.

Sve vrste energija bez obzira na poreklo izražavaju se u džu-lima [J] (ranije kalorijama). Stepen korisnosti η ljudskog organi-zma pri pretvaranju hrane u: mehaničku, toplotnu, procesnu, hemijsku, elektromagnetnu i druge vrste energija koje su potreb-ne za funkcionisanje organizma je oko η=0,8. Koja je efikasnost pretvaranja hrane u pojedine vrste energije u organizmu ne može se utvrditi zbog neodgovarajuće merne jedinice za ovako različi-te potrebe.

Očigledno je da je davno uspostavljena jedinica energije džul neprikladna za sve vrste transformacija energije i predstavlja (nepotrebno) ograničenje i smetnju koja dovodi do nerazumeva-nja u međusobnim prirodno jednostavnim korelacijama različitih pojava i procesa.

Proširenje i otvaranje termodinamičkog ciklusa Tendencija „proširenja i otvaranja“ termodinamičkog ciklusa

postoji, jer se na taj način dobija veći stepen korisnosti η. Tako npr. kogeneracija proizvodnje električne energije i toplote za grejanja, predstavlja otvoren temodinamički ciklus kojim se ste-pen korisnosti procesa povećava sa η=0,3 na η=0,5.

Toplotne pumpe (posebno u toplotno - rashladnim režimima) delimičnim korišćenjem prirodnih toplotnih izvora i ponora kori-ste besplatnu slobodnu energiju koja povećava COP i η. Priroda rada ovakvih uređaja povećava stepen efikasnosti, ukazuje na potencijalnu korisnost, mogućnost i potrebu „otvaranja“ termo-dinamičkog ciklusa; i zahteva šire, moglo bi se reći i slobodnije, poglede na postojeće prirodne - globalne energetske izvore i pro-širenje i definisanje njihovih strukturnih veza sa energijskim transformacijama u krugu zatvorenog toplotnog ciklusa.

Do skora nije postojala mogućnost da se deo dobijene toplo-tne energije (niske temperaturske vrednosti) pretvori u mehanič-ki rad koji predstavlja energiju višeg nivoa kojom se može dobiti npr. električna energija ili ostvariti pokretanje vozila. Toplotna pumpa je ukazala na mogućnost iskorišćenja stalnih prirodnih izvora energije u kojima postoje razlike temperatura vazduha, vode, tla i dr., u odnosu na temperature isparavanja i kondenzo-vanja radnog fluida u njegovom termodinamičkom ciklusu.

Toplotna pumpa Ekonomično zagrevanje i klimatizacija staklenika može da

se ostvari “toplotnom pumpom“. Pod nazivom pumpa podrazu-meva se uređaj koji prinuđuje fluid da se kreće u pravcu koji je suprotan od prirodnog (npr. vodu podiže na viši nivo). Slično je i sa „toplotnom pumpom“ koja prisiljava toplotu da se kreće od hladnijeg ka toplijem mestu.

Osnovni zadatak toplotne pumpe je da ostvari razmenu (pre-nos) toplote sa radnog fluida na okolinu ili obrnuto. Radni fluid (ranije freoni danas široka lepeza različitih vrsta ulja) menja svo-je agregatno stanje u zatvorenom toplotnom ciklusu. Pri ispara-vanju radni fluid se zagreva toplotom iz okolnog prostora a pri kondenzaciji radni fluid vraća toplotu okolnom prostoru. Od temperaturskog raspona tačaka kondenzacije i isparavanja rad-nog fluida (oko -20 ºC do +30 ºC) zavisi i opseg zagrevanja i hlađenja okoline. Npr. ukoliko je temperatura okoline 21 ºC a radni fluid je u procesu kondenzacije i otpušta toplotu, okolina će se zagrevati što se intenzivira ventilatorom. I obrnuto, ukoliko je radni fluid u procesu isparavanja, okolina će se hladiti jer se toplota za njegovo isparavanje uzima iz okoline.

PTEP 12(2008) 1-2 43

Za ostvarenje toplotnog ciklusa radnog fluida koriste se raz-ličite vrste kompresora (najčešće klipni). Kompresori rade samo s radnim fluidom u gasovitom stanju bez tečnih delića koji štete. Pored kompresora, četvorokraki ventil je najvažniji deo, jer omogućava da toplotna pumpa radi reverzibilno po potrebi - za hlađenje i za zagrevanje okolnog prostora; tako što preusme-rava tok radnog fluida. Takođe, kondenzator i isparivač mo-gu se objediniti u jednom uređaju, zahvaljujući naizmenič-nom toku gasa kroz kompresor.

Jedna od osnovnih prednosti grejanja i hlađenja prostora toplotnom pumpom je jednoliko uspostavljanje protoka to-plog vazduha u prostoriji, bez naglog duvanja vazduha na prisutne osobe, pri pokretanju sistema. Zbog niskog gradijen-ta širenja temperature vazduha po prostoriji, prisutna je viša relativna vlažnost i manja količina štetnih mikroorganizama koji se nalaze u vazduhovodima; što obezbeđuje bolje zdravs-tvene uslove. Otkriće uzroka „legionarske bolesti“ je potvrda navedenog. Termodinamički ciklus sa toplotnom pumpom pri-kazan je na slici 1.

Sl. 1. Tok radnog fluida kroz toplotnu pumpu pri grejanju [3]

1-kompresor, 2- četvorokraki ventil, 3-dovod energije, 4- ventil, 5- linija parne faze, 6- unutrašnji izmenjivač toplote, 7-

unutrašnji ventilator, 8- grejani dovodni vazduh, 9- hladan sobni vazduh, 10-ventil (otvoren), 11-merilo, 12-linija tečne

faze, 13- ventil, 14-merilo, 15- regulacioni ventil (zatvoren), 16-spoljašnji izmenjivač toplote, 17-spoljašnji ventilator, 18-hladniji ispusni vazduh, 19 hladan spoljašnji vazduh, 20-

akumulator, 21- spoljašnji deo, 22- unutrašnji deo Fig. 1. Heating cycle [3]

1-compressor,2- 4-way valve, 3-energized, 4-svc. valve, 5-vapor line, 6-indoor coil, 7-indoor fan, 8-heated supply air, 9-cold

room air, 10-check valve (open), 11-metering device, 12-liquid line, 13-svc. valve, 14-metering device, 15-check valve (closed), 16-outdoor coil, 17-outdoor fan, 18-colder discharge air, 19-

cold outside air, 20-accumulator, 21-outdoor section, 22-indoor section

Komleksna zavisnost promenljivih parametara ovog slože-nog sistema, dovela je do priključivanja brojnih dodatnih uređa-ja, prilagođenih funkcionalnim potrebama.

Dvostruko nadzvučni paro-vodeni injektor Parovodeni injektor, koji može da se koristi u staklenicima,

predstavlja vrstu toplotne pumpe sa delimično otvorenim termo-dinamičkim ciklusom. Uređaj (sl. 2) zagreva hladnu vodu i podi-že joj pritisak dovoljan za njen transport kroz cevni sistem za grejanje staklenika uz usputno zalivanje. Specifičnost paro-

vodenog injektora je u tome da: u komori za mešanje greje hladnu vodu u dozvučno nadzvučnoj mešavini vodene pare i vode koja se zatim kroz grlo komore prevodi u dozvučnu struju tople vode uz znatan porast pritiska u odnosu na ulaznu paru i na hladnu vodu.

Sl. 2. Šematski prikaz prototipa paro-vodenog injektora (1-mlaznik, 2-komora za mešanje, 3-difuzor)

Fig. 2. Scheme of steam-water injector prototype (1-jet, 2-mixing chamber, 3-difusor)

Rezultati protopskog ispitivanja parovodenog injektora [1],

interesantni za primenu u staklenicima, prikazani su kroz sledeće osrednjene podatke: • Uvode se vodena para: (0,19 kg/s, pm=1,5 bar, 127,5 ºC) i hladna voda: (1,08 kg/s, pm=0,9 bar, 12 ºC). • Dobija se topla voda (1,27 kg/s, pm =5 bar, 84 ºC). • Stepen korisnosti injektora je η=0,74 do 0,85 zavisno od na-čina dobijanja hladne vode. • Moguća je regulacija svih ulaznih i izlaznih parametara. Ne-ma potrebe za dodatnom energijom.

Dobijeni natpritisak na izlazu iz injektorskog uređaja ukazuje na mogućnost iskorišćenja dela izlazne vodene struje za dobija-nje mehaničkog rada, tj. energije na višem nivou.

Parovodeni injektor u kogeneraciji proizvodnje električne i toplotne energije

Toplotni ciklus pri kogeneraciji električne i toplotne energije predstavlja područje u kom bi mogao da se koristi nadzvučni pa-rovodeni injektor.

Pri kogeneraciji električne i toplotne energije stepen korisno-sti η može da dostigne 85%. Najveći toplotni gubitak je u kon-denzatoru, gde „izrađena“ vodena para sa turbine tokom svoje kondenzacije predaje toplotu rashladnoj vodi. Međutim, ta vode-na para je na pritisku nižem od atmosferskog i ima nisku tempe-raturu (oko 30ºC) tako da njena toplota koja se predaje rashlad-noj vodi, ne može dalje da se koristi, već se izbacuje ili u vodo-tokove ili u atmosferu. Ta izgubljena toplota Q0 predstavljena je na slici 3 šrafiranom površinom.

Povećanje stepena korisnosti, ogleda se kroz mogućnost is-korišćenja tog nisko-temperaturskog dela toplote za zagrevanje stanova, ustanova, hala, staklenika i dr. Ukoliko po prestanku grejne sezone nema gde da se koristi toplota za grejanje, stepen korisnosti znatno opada uz smanjenje proizvodnje električne energije u odnosu na kogenerativni rad, ali je srednja vrednost stepena korisnosti η još uvek veća na godišnjem nivou, nego da je rad bez kogeneracije. Na slici 3 prikazan je Ts dijagram i os-novna oprema kogenerativnog postrojenja.

Sistem staklenih bašti veličine 1 ha pri zagrevanju zahtevaju oko 250 W/m2, odnosno 2500 kW/ha. Ukoliko se za kogeneraci-ju izdvaja otpadna toplota od 20 MW, može se zagrejati 8 ha zatvorenog staklenika. Za distribuciju tople vode kroz staklenike sa toplotnim pumpama potrebno je svega 3% vodene pare (1,5 bar natpritiska i 130ºC. Znači, u kogenerativnom postupku ter-

44 PTEP 12(2008) 1-2

moelektrana od 100 MW može da radi sa vrlo visokim stepenom korisnosti, čak od 90% [2] tokom grejne sezone sistema zat-vorenih staklenika na prostoru 8 ha. Tokom leta staklenici bi se hladili toplotnim pumpama i slobodnim izvorom rashladne vode (bazeni, rezervoari, podzemni tokovi) uz pomoć toplotnih pumpi koje bi tada radile u rashladnom režimu. Tokom leta ne može da se postigne ovako visok stepen korisnosti termodinamičkog procesa.

a)

b)

Sl. 3. Postrojenje koje istovremeno proizvodi električnu energiju i toplotu: a) proces postrojenja u TS- dijagramu, b) shema pos-trojenja (I-kotao, II-pregrejač, III-turbina, IV-kondenzator, Qd1-toplota predata u kotlu, Qd2 –toplota predata u pregrejaču pare,

Q0 – izgubljena toplota) Fig. 3. Installment which simultaneously produces electric en-

ergy heat: a) process in Ts diagram, b) scheme of installment (I-boiler, II-preheater, III-turbine, IV-condenser, Qd1-heat deliv-

ered in boiler, Qd2 –heat delivered to preheater, Q0 – lost heat )

Na slici 4 prikazana je šema Simensovog termodinamičkog modernog kombinovanog gasno-parnog generatora električne energije dvojnog pritiska sa kogeneracijom. U neposrednoj bli-zini ovakve termoelektrane, čija je emisija minimalna i ne zaga-đuje klimu u zatvorenim staklenicima mogu da se nalaze 8 ha modernih zatvorenih staklenika. Na taj način dostignut vrlo vi-sok stepen korisnosti, utiče na znatno smanjenje cene energije za klimatizaciju staklenika - što je i najveći trošak.

Sl. 4. Šema bloka GUD 1S.64.3A; ciklus pare dvojnog pritiska; 1-dimnjak, 2-generator pare, 3-gasna turbina, 4-generator, 5-

parna turbina, 6-ulazni vazduh, 7- električna energija, 8-gas, 9-nafta, 10-para za kogeneraciju, 11-izduvni gasovi [2]

Fig. 4. GUD 1S.64.3A block schematic; dual pressure steam cy-cle; 1-stack, 2-heat-recovery steam generator, 3-gas turbine, 4-generator, 5-steam turbine, 6-inlet air, 7-electric power, 8-gas, 9-oil, 10-steam extraction for cogeneration, 11-exhaust gas [2]

ZAKLJUČAK Proizvodnja hrane u staklenicima je najekomičnija, izuzetno

isplativa i zapošljava veliki broj radnika. Pri tome moguće su racionalizacije i inovacije u delu klimatizacije prelaskom na zat-vorene staklenike tokom cele godine. Dobijene uštede energije ostvaruju se kroz „otvaranje“ klasičnog termodinamičkog ciklu-sa koji omogućavaju ekonomično, tako reći besplatno, konzervi-ranje toplotne energije i njeno naknadno korišćenje u periodima kada je ona potrebna a cene uzgajanih kultura najviše.

Parovodeni injektor zaslužuje mesto u raznim vrstama toplo-tnih ciklusa jer transformiše nisko temperatursku energiju u energiju višeg reda kojom se može ostvariti koristan rad.

LITERATURA: [1] Bukurov, Maša: Istraživanje svojstava nadzvučnog paro-

vodenog injektora, doktorska disertacija, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2004.

[2] Drogan, H.: GUD 1s.64.3a advanced 100 MW combined cycle power plant, Mašinstvo 2(2) (1998), 85 – 92.

[3] Langley, B.C.: Heat Pump Technology, Prentice Hall, London, 2002, p.7

[4] www.hydristor.com [5] www.voanews.com/Serbian/archive/2007-06/2007-06-11-

voa5.cfm


PTEP 12(2008) 1-2 45

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p. 45-48 Originalni naučni rad UDK: 641.3 Orginal Scientific Paper PHYSICAL AND CHEMICAL PRE-TREATMENT OF OCTOPUSES AIMING AT

TENDERISATION WITH REDUCED PROCESSING TIME AND ENERGY REQUIREMENTS

FIZIČKI I HEMIJSKI PREDTRETMANI ZA OMEKŠAVANJE MESA OKTOPODA RADI SMANJENJA VREMENA PRERADE I UŠTEDE ENERGIJE

Dr Eugenios KATSANIDIS Department of Food Science & Technology, Faculty of Agriculture, Aristotle University of Thessalonica, Greece

[email protected]

SUMMARY

The octopus has a very firm and tough texture, especially when fresh. This toughness is associated with the collagen structure, content and aggregation in the octopus muscles. The collagen in octopus is tenderised mainly during a long heating step, usually in boiling water. However, the treatment of octopus before the heating process can result in faster tenderisation requiring less energy for the heating step. The effect of different pre-treatments and the utilisation of different organic acids to tenderise octopus muscles during heat processing was investigated. Organic acids increased the solubility of collagen responsible for the toughness of the octo-pus muscle. The toughness of the different treatments was assessed by measuring the force required for a 2mm probe to fully pene-trate a 20 mm long, 10 mm wide and 5mm thick mantle muscle segment using a TA-XT2i texture analyser. Tumbling (mechanical processing) and the addition of organic acids resulted in significant tenderisation compared to the untreated control. No difference in the tenderizing effect of different organic acids was observed. Tumbling and the addition of organic acids could be used to shorten the heat processing of octopuses resulting in significant processing time and energy savings.

Key wordas: octopus, pre-treatment, processing, energy requirements.

IZVOD

Octopus vulgaris u Eledone moschata su dve vrste koje pripadaju famijiju oktopoda i koje uobičajeno nalaze svoje stanište u Mediteranskom moru. Za obe vrste je odomaćen naziv oktopod. Glavna razlika između njih je što O. vulgaris ima dva reda sisaljki na svakom pipku dok, E. moschata ima samo jedna red sisaljki. Zahvaljujući nedostatku kostiju, prosečan jestivi dero oktopoda je skoro 85% od cele jedinke, u poređenju sa ljuskarima kod kojih je taj procenat 45%.

Oktopodi generalno imaju vrlo ćvrstu i žilavu strukturu tkiva, naročito kada su sveži. Ova žilavost je posledica kolagenske strukture. Iako oktopodi i ribe imaju mišiće sa skoro sličnim učešćem kolagena i to 0,2-2,2% I 1,2-2,3% respektivno, velika je razlika u teksturi njihovih mišića i u jestivom kvalitetu. Tako na primer, sveže meso riba je vrlo nežno i može da se kozumira čak i sirovo,kao što je sličaj kod sušija, ili sa minimalnom preradom, dotle meso oktopoda zahteva mehanički predtretaman (udaranje, treskanje o podlogu) i kasnije dosta dugotrajan termički tretman u vrijućoj vodi da bi se omekšalo. Ustanovljeno je da kolagen u mišićima oktopoda omekšava uglavnom zbog termičke obrade, a tradicionalno je poznato da se to obavlja uz dodavanje neke organske kiseline, uglavnom zbog uklanjanja mirisa. Međutim, dokazano je da ove kiseline imaju značajnu ulogu i u omekšavanju, jer destabilizuju kolagen.

Efekat različitih predtretmana uz primenu organskih kiselina na omekšavanje kriva oktopoda tokom terrmičkoh tretmana je istraživano u ovom radu. Žilanost mišića tokom različitih predtretmana je ustanovljavana merenjem sile koja je potrebna da sonda prečnika 2 mm prodre kroz obvojne mišiće dugačke 20 mm, široke 10 mm i debele 5 mm, instrumentom za analizu teksture TA-XT2i. Ustanovljeno je da mehačničko udaranje u kombinaciji sa organskim kiselimana rezultira u značajno omekšavanje mišića u poređenju sa netreriranim primerkom. Nije uoćen značajniji uticaj vrste organske kiseline na omekšavanje. Stoga se zaključuje da mehaničko udaranje zajedno sa organskim kiselinama mogu da se upotrebe kao predtrertmani, radi skraćenja termičkog postupka dorade mesa, a što sve rezultira u ukupnom smanjenju vremena dorade i uštedi energije.

Ključne reči: oktopod, predtretman, prerada, ušteda energije. INTRODUCTION Octopus vulgaris and Eledone moschata are 2 different spe-

cies of the Octopodidae family that are usually found in the Mediterranean Sea. Both species are commonly called “octo-pus,” although E. moschata is also identified as “musky octo-pus” or “moschios” in Greece. Their main difference is that O. vulgaris has 2 rows of suckers in each tentacle, whereas E. mo-schata has a single row (Papanastasiou 1976a). Octopus is a highly nutritious seafood. Due to lack of bones, the average edi-ble part is close to 85% of the total body weight compared to 45% for crustaceans and 40-75% for teleost fish (Barbosa and Vaz-Pires, 2004).

Cephalopods in general and octopus in particular, have a very firm and tough texture, especially when fresh. This tough-ness is associated with the collagen structure, content and aggre-gation in the cephalopod muscles (Morales and others 2000). Even though fish and octopus muscles contain similar amounts of collagen, 0.2-2.2% and 1.2-2.3%, respectively (Sikorski and others 1984; Morales and others 2000), there are great differ-ences in the texture and eating quality of the two. For example, fish muscle is very tender and it can be consumed even in the raw state, as in sushi, or with minimal thermal processing, while octopus muscle typically requires mechanical pretreatment, such as tumbling, and prolonged heating times that can reach up to an

46 PTEP 12(2008) 1-2

hour of boiling, for tenderization. Morales and others (2000) have attributed these differences to the distribution or morphol-ogy of collagen fibers in muscle and to the content of specific collagenous components. The muscles of octopus have to per-form different tasks (i.e. grasping) than those of other aquatic organisms such as fish and therefore they are structured to with-stand more strain. A common way to address octopus toughness has been the mechanical “beating” of octopus which is per-formed in specialized tumbling equipment, where octopus is tumbled in water or a salt brine (Papanastasiou 1976b). In gen-eral, tumbling improves tenderness while NaCl (in low concen-trations) helps the extraction of proteins and improves the water-holding capacity of the muscle (Schmidt 1986), increasing the tenderness of the final product.

The connective tissue of octopus is so strong that it is unaf-fected by high pressure and temperature treatments (200 – 400 MPa for 15 min at 40oC) as reported by Hurtado and others (2001). The collagen in octopus is tenderized mainly during a heating step, usually in boiling water. Traditionally, vinegar is added in the boiling water in low levels (1-2%), mainly for de-odorization purposes. Arganosa and Marriott (1989) have shown that organic acids, including acetic, lactic and citric acid, have a tenderizing effect on restructured beef by increasing the solubility and decreasing the thermal stability of collagen. Nagai and others (2002) have utilized acetic acid for the solubilization and isolation of octopus collagen. The effect of other organic acids on the tenderness of octopus has not been thoroughly stud-ied.

The objective of this study was to evaluate the effects of me-chanical pre-treatments such as tumbling and of thermal process-ing in the presence of organic acids such as acetic, lactic or cit-ric acid, on the tenderness of fresh octopus.

METHODS Two studies were conducted. In the first study the effect of

physical pretreatments was evaluated on musky octopus (E. mo-schata). The samples were selected to have a target weight of 250 g each (± 10%) and they were kept in ice at 0oC. They were processed one day after harvest, while still fresh. Tumbling was performed in a tumbler that consisted of a cylindrical vessel (70 cm height, 70 cm diameter) fitted with four stainless steel pad-dles rotating intermittently at 60 strokes per minute. After tum-bling, the octopus was gutted, washed, weighed and boiled in water in a steam-jacketed stainless steel kettle for predetermined times. Factor levels, namely, tumbling time, NaCl concentration of the brine, boiling time and acetic acid level in the boiling wa-ter, are given in table 1. The acetic acid was introduced in the form of distilled vinegar, containing 5% acetic acid, as it is done in industrial practice.

Table 1. Levels of factors for the response surface design in

actual values. Tabela 1. Nivoi uticajnih faktora i njihove stvarne vrednosti

Factors Faktori

Coded Factor Kod faktora

Actual values Stvarne vrednosti

Tumble Time Vreme udaranja(min) TT 5 20 35

NaCl Levelž Nivo NaCl (M) SL 0 0.5 1.0

Boil Time Vreme kuvanja (min) BT 5 15 25

Acetic acid level Nivo sirć. kis. (%) AL 0 0.1 0.2

In the second study the effect of different organic acids on octopus tenderness was studied. Octopus (O. vulgaris) caught in the Northern Aegean Sea was used for the study. The samples were selected to have a target weight of 750 g each (± 10%) and they were kept in ice at 0oC. They were processed one day after harvest. The octopus was gutted, washed, and processed accord-ingly. The control samples were placed in boiling water, in a steam-jacketed stainless steel kettle for 10 or 20 min. For the organic acid treatments, samples were placed in boiling water, with the appropriate level of each organic acid, in a steam-jacketed stainless steel kettle for predetermined times. The ex-perimental design and factor levels, namely, boiling time and organic acid type and level in the boiling water, are given in ta-ble 2.

The pH of the organic acid solutions was measured by means of a glass electrode pH meter (Hanna Instruments, Padova, It-aly).

Table 2. Experimental design and factor levels for the as-

sessment of the impact of organic acids and heating time on oc-topus toughness.

Tabela 2. Plan eksperimenta i nivo faktora potreban za procenu uticaja organske kiseline i vremena vrenja na žilavost oktopoda

Organic acid concentration/Koncentracija organske kiseline (M)

0.05 M 0.1 M Organic acid/

Organska kiselina Heating Time

Vreme kuvanja (min) Heating Time

Vreme kuvanja (min)Control (no acid)/ Kontrola (bez kiseline) 10 20 10 20

Acetic/Sirćetna 10 20 10 20 Lactic/Mlečna 10 20 10 20 Citric/Limunska 10 20 10 20

Texture analysis The toughness of the samples was measured with penetration

tests conducted on the mantle of the octopus. Samples of muscle (20 mm long, 10 mm wide and 5 mm thick) were taken from the mantle and the analysis was performed with a TA-XT2i instru-ment (Stable Micro systems, Godalming, Surrey, UK) at 25oC, using a 2 mm probe with a test speed of 1 mm/sec. The results were expressed as maximum force, in Newtons (1 N = 1 Kg m/s2), required for the probe to fully penetrate the sample. The penetration test was preferred over the compression or extensi-bility test to assess the tenderness of octopus, because it better simulates the incision of the muscle during mastication. The force required to fully penetrate the samples was measured and recorded for each run in triplicate and a mean value was ob-tained. Thus, higher force readings corresponded to increased sample toughness and decreased tenderness.

Experimental design and statistical analysis For the first experiment, a Box-Behnken response surface

design was used with four variables and three levels for each variable as shown in table 1. The independent variables were tumble time (TT), NaCl level (SL), boiling time (BT) and acetic acid level (AL). The data used for fitting the model were the means of three replications. Statistical analysis was performed using the Design Expert version 5.0.9 (Stat-Ease Corporation, Minneapolis, MN, USA) statistical software.

PTEP 12(2008) 1-2 47

The second experiment was conducted in completely ran-domized order with three replications. The data were analyzed by the General Linear Model using the MINITAB version 15.1.1 (Minitab Inc., USA) statistical software. Organic acid and boil-ing time were treated as fixed factors and the concentration of the organic acid was nested within each organic acid variable. Treatment effects were compared using the Tukey’s Test and when treatments were compared to a control, the Dunnett’s test was used (Montgomery 1991). The level of significance was chosen to be 0.05.

OBTAINED RESULTS AND DISCUSSION

The statistical analysis showed that the quadratic model fit was statistically significant (p<0.0001) and there was satisfac-tory correlation between the actual and fitted values (R2 = 0.921). Tumbling time (TT), boil time (BT) and acetic acid level (AL) had a significant contribution to the tenderness of the sam-ples. The coefficient for NaCl level (SL) was not statistically significant. Tumbling time had an inverse relationship with force, meaning that longer tumbling time resulted in decreased toughness. This is not unexpected, since tumbling is known to help reduce toughness in animal products, and it is attributed to the opening of the protein matrix and the increased solubilization of myofibrillar and sarcoplasmic proteins. It was hypothesized that the addition of NaCl in the tumbling water would increase protein solubility and water binding capacity, resulting in a more tender product (Schmidt 1986) but it was not confirmed by the statistical analysis; the effect of the addition of NaCl was not statistically significant (p=0.19). This was probably due to the fact that the octopus was processed whole (as it is done in indus-trial practice), and the NaCl was not in contact with the samples long enough to penetrate the skin and interact with the muscle proteins and the connective tissue.

Heat treatment (boiling time, BT) had a significant impact on tenderness (p<0.001), with longer times resulting in lower pene-tration force and, consequently, increased tenderness. This can be explained by the fact that heat treatment can increase hy-drolysis of both the myofibrillar and connective tissue proteins (Pearson 1986). Prolonged heating at 100oC results in greater conversion of collagen to gelatin and significant tenderization. This is especially important in cephalopods where collagen is responsible for the increased toughness of the muscles (Morales and others 2000). The simultaneous effect of tumble time (TT) and boiling time (BT) on penetration force is presented in fig. 1.

The effect of the acetic acid level (AL) on the texture was very significant (p<0.001). Increased levels of acetic acid during the heating step resulted in lower penetration forces and in-creased tenderness. Arganosa and Marriott (1989) reported that collagen treated with acetic acid had a lower denaturation tem-perature than untreated collagen. Furthermore, collagen solubil-ity was increased in the presence of acetic acid. The increased solubility and the decreased thermal stability of collagen, in combination with the heat treatment, could explain the signifi-cant effect of acetic acid on the texture of octopus. The simulta-neous effect of TT and AL is shown in fig. 2 and the effect of AL and BT on penetration force is presented in Fig. 3.

In general, the desirable range for tenderness corresponds to a penetration force of 1.8 – 2.4 N. These values were deter-mined using a trained panel for sensory analysis that evaluated a different set of samples. Each sample was split in two and the

one half was evaluated using the trained panel while the second half was measured on the TA-XT2i texture analyzer.

For the second experiment, the overall effect of the addition of the organic acids on the texture of octopus muscle was very significant (p < 0.001) when compared to the control treatment and there was no significant interaction between heating time and organic acid addition. The overall impact of heating time and organic acid addition on the tenderness of octopus muscle is presented in Fig. 4. The addition of organic acid during the heat-ing step resulted in lower penetration forces and increased ten-derness.

Samples treated with organic acid and heated for 10 min ex-hibited similar toughness with the untreated control heated for 20 min. This was observed for both acid concentrations, 0.05 and 0.1 M.

Fig. 1. Response surface plot for penetration force as a function of tumble time and boil time , at NaCl level 0.5 M and acetic

acid level 0.1%

Sl. 1. Odgovarajuća vrednost sile prodiranja kao funkcija od vremena udaranja i vremena kuvanja, pri koncentraciji NaCl od

0,5 M i koncentraciji sirćetne kiseline od 0,1%

Fig. 2. Response surface plot for penetration force as a function of tumble time and acetic acid level, at boil time 15 min and

NaCl level 0.5 M

Sl. 2. Odgovarajuća vrednost sile prodiranja kao funkcija od vremena udaranja i nivoa sirćetne kiseline, pri trajanju kuvanja

od 15 minuta i nivou NaCl od 0,5%

2.09 2.82 3.54 4.27 4.99

5 12

20 28

35 0.00

0.05 0.10

0.15 0.20

For

ce -

Sila

(N)

Acetic acid Sirćetna kiselina (%) Tumble time

Vreme udaranja (min)

2.09 2.82 3.54 4.27 4.99

For

ce -

Sila

(N)

5 12

20 28

35 5

10 15

20 25

Tumble time Vreme udaranja (min)

Boil time Vreme kuvanja (min)

48 PTEP 12(2008) 1-2

Fig. 3. Response surface plot for penetration force as a function

of boil time and acetic acid level, at tumble time 20 min and NaCl level 0.5 M

Sl. 3. Odgovarajuča vrednost sile prodiranja kao funkcija od vremena kuvanja i nivoa sirćetne kiseline, pri vremenu udaranja

od 20 minuta i novou NaCl od 0m5%

Fig. 4. The effect of heating time and organic acid addition on the tenderness of octopus muscle (means and standard errors)

Sl. 4. Uticaj vremena kuvanja i organslke kiseline na omekšavanje mišića oktopoda (srednja vrednost i standardno

odstupanje)

CONCLUSIONS In conclusion, prolonged tumbling and heating of octopus

muscle resulted in decreased toughness. Addition of NaCl at lev-els up to 1.0 M during tumbling did not affect toughness consis-tently.

The addition of organic acids during heat processing of octo-pus resulted in increased tenderness of octopus muscle. This tenderization effect was observed for all heating times. No dif-ference in the tenderization of octopus was observed for the dif-ferent organic acids. Mechanical tumbling along with addition of organic acids during boiling can be used to shorten the heat processing of octopus, resulting in substantial cost savings for the processor.

REFERENCES [1] Arganosa GC, Marriott NG. 1989. Organic acids as tender-

izers of collagen in restructured beef. J Food Sci 54(5):1173-1176.

[2] Barbosa A, Vas-Pirez P. 2004. Quality index method(QIM): development of a sensorial scheme for com-mon octopus (Octopus vulgaris). Food Control 15:161-168.

[3] Hurtado JL, Montero P, Borderías J, Solas MT. 2001. High-pressure/temperature treatment effect on the character-istics of octopus (Octopus vulgaris) arm muscle. Eur Food Res Technol. 213:22–29.

[4] Montgomery DC. 1991. Design and analysis of experi-ments, 3rd Ed. New York, NY: John Wiley and Sons, Inc. 649 p.

[5] Morales J, Montero P, Moral A. 2000. Isolation and partial characterization of two types of muscle collagen in some cephalopods. J Agric Food Chem 48(9):2142-2148.

[6] Nagai T, Nagamori K, Yamashita E, Suzuki N. 2002. Col-lagen of octopus Callistoctopus arakawai arm. Int J Food Sci Techn 37(3):285-289.

[7] Papanastasiou DP 1976a. Alieumata (Vol. 2). Athens, Greece: ION. 586 p. (Greek).

[8] Papanastasiou DP 1976b. Technologia kai poiotikos elegxos alieumaton (Vol. 2). Athens, Greece: ION. 605 p. (Greek).

[9] Pearson AM. 1986. Changes during storage and preserva-tion. In P.J. Bechtel, editor. Muscle as food. Orlando, FL: Academic Press, Inc. p.113-114.

[10] Sikorski ZE, Scott DN, Buisson DH. 1984. The role of col-lagen in the quality and processing of fish. CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 20:301-343.

[11] Schmidt GR 1986. Processing and Fabrication. In P.J. Bechtel, editor. Muscle as food. Orlando, FL: Academic Press, Inc. p.214-216.


2.22 3.04 3.86 4.68 5.49

5 10

15 20

25

0.00 0.05

0.10 0.15

0.20

For

ce -

Sila

(N)

Boil time Vreme kuvanja (min)

Acetic acid Sirćetna kiselina (%)

PTEP 12(2008) 1-2 49

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p. 49-52 Preglednii rad UDK: 621.798:664 Rewiev

MOGUĆNOSTI SAVREMENOG PAKOVANJA HRANE

POSSIBILITIES OF MODERN FOOD PACKING

Dr Vera LAZIĆ*, dr Jasna GVOZDENOVIĆ *, mr Tanja PETROVIĆ** * Tehnološki fakultet, 21000 Novi Sad, bul. Cara Lazara 1

**Poljoprivredni fakultet, 11080 Zemun,

REZIME U savremenim uslovima svi prehrambeni proizvodi se pakuju. Kvalitet i održivost različitih prehrambenih proizvoda u mnogome

zavisi od primenjenih ambalažnih materijala, ali i od savremenih uslova i postupaka pakovanja. Unapređenje procesa pakovanja u klasičnom smislu, podrazumeva modernizaciju opreme, poboljšanje kvalitativnih svojstava primenjenih ambalažnih materijala, ili primenu vakuuma ili pakovanja u modifikovanoj atmosferi. Savremeno pakovanje podrazumeva i primenu aktivnog i intelegentnog pakovanja.

Moderno pakovanje hrane nema više samo pasivnu ulogu u zaštiti i prodaji proizvoda, nego, aktivno pakovanje menja stanje u upakovanoj hrani, da bi se produzila njegova trajnost i održao kvalitet. Inteligentno pakovanje komunicira sa okolinom dajući pojedine informacije o kvalitetu upakovanog proizvoda. U radu je dat prikaz funkcija ambalaže po tradicionalnom konceptu, kao i prikaz aktivnog i inelegentnog procesa pakovanja.

Zbog značaja ekološkog aspekta ambalažnih materijala, dat je i prikaz mogućnosti primene biopolimera i jestivih ambalažnih materijala. Razmatrana je mogućnost primene ovih novih postupaka pakovanja za pakovanje različitih prehrambenih proizvoda.

Ključne reči: ambalaža, pakovanje, aktivno pakovanje, inteligentno pakovanje, biopolimeri, hrana.

SUMMARY Quality and stability of different food products depend, to a great extent, on packaging materials used, but also on requirements

and procedures of modern packing. The improvement of packing process in a conventional sense means modernisation of equipment, perfection of qualitative properties of applied packaging materials, or use of vacuum packing or modified atmosphere packing. Mod-ern packing means also the use of active and intelligent packaging.

The role of modern food packing is not only a passive protection and selling of products. The active packaging affects the condi-tions in the packed food, so the shelf life is prolonged and the quality maintained. The intelligent packaging communicates with the surrounding giving some information on the quality of the packed product.

Regarding the aspect of environmental importance of packaging materials, the possibility to use biopolymers and edible packag-ing materials is also reviewed.

The paper presents not only the traditional functions of packaging but also the processes of active and intelligent packing. The application of new packing procedures for packing of different food products is discussed.

Key words: packaging, packing, active packaging, intelligent packaging, biopolymers, food. UVOD Tehnoloija proizvodnje prehrambenih proizvoda uključuje i

primenu različitih ambalažnih mateijala, na savremenoj procesnoj opremi, uz primenu različitih uslova pakovanja, a sve u clju proivodnje zavstveno bezbedne hrane. Brojne su tradicionalne funkcije ambalaže, na primer, ambalaža treba da prihvati, prenese, zaštiti, promoviše i proda, upakovanu hranu. Sve ovo ambalaža ispunjava, ako je pravilno odabrana, sa adek-vatnim svojstvima, i ako je dobro formirana. Kroz istoriju uloga ambalaže je evoluirala (Robertson, 1993, Bureau, Multon, 1996). Od najprimitivnijih oblika i elementarne funkcije, do brojnih složenih funkcije. Ambalaža treba da omogući konzervisanje sadržaja u ambalaži, zaštitu proizvoda, očuvanje nutritivnih karakteristika, atraktivnost, ekološku podobnostu, ekonomsku prihvatljivost, po potrebi da bude aktivne ili čak komunikativna, inteligentna (Lazic, 1989, Ahvenainen, 2003).

Osnovnu zaštitnu funkciju ambalaža ostvaruje svojim dobrim svojstvima. Mogućnost izbora je velika, odnosno pre svega ambalažni materijali se razlikuju po prirodi materijala, od metala, stakla, papira, različitih polimera, od mono do višeslojnih i kombinovanih ambala<nih materijala, sve do biopolimera, akivnih i komunkativnih ambalažnih materijala (Hanlon, 1984, Lazic, 1994). Imajući u vidu zaštitu upakovane hrane najbitnije su barijena svojstva, zaštitne funkcije ambalaže

od nepovoljnih faktora spoljne sredine, kao što su vlaga, svetlost i gasovi. Za mnoge proizvode istraživanjima je pokazan uticaj barijernih svojstava na održivost i kvalitet upakovanih proizvoda (Lazic, 1989, Lazic, 1994, Lazić, Curaković, 1997, Pajin i dr., 2006). Unapređenje svojstava pojedinih ambalažnih materijala moguća je i unapređenjem tehnoloija proizvodnje ambalažnih materijala. Novim tehnologijama dobijaju se ambalažni materijali poboljšanih svojstava (Lazić i dr., 2000, Lazić i dr., 2006).

Nauka o pakovanju daje mogućost poboljšanja zaštitnih efekata ambalažnih materijala primenom ralčitih usova pakovanja.Od elementarnog atmosferskog pakovanja, primene vakuma, modifiovane amosfere, pa sve do aktivnog i intelegentnog pakovanja (Ahvenainen, 2003, Lazic, 1994, Lazić i dr, 2007). Odbačena ambalaža čini značajan deo komunalog otpada i značajno zagađuje životnu sredinu. Poava bipolimera značajno smanjuje količine ambalažnog otpada, a istovremeno štedi prirodne resurse, jer se ovi ambalažni materijali proizvodi iz obnovljivih izvora (Weber, 2006, Lazić i dr., 2006)

RAZLIČITI AMBALAŽNI MATERIJALI Kvalitetno proizvedenu i fiziološki vrednu hranu treba

sačuvati za duži period, u neizmenjenom stanju, ili sa što manje

50 PTEP 12(2008) 1-2

promena, sve do momenta upotrebe. U očuvanju njenog kvaliteta, pored drugih faktora, značajnu ulogu ima i pravilno odabrana i upotrebljena ambalaža od različitih ambalažnih materijala. Uloga ambalaže je mnogostruka i prikazana je na slici 1 (Bureau, Multon, 1996).

Sl. 1. Uloga ambalaže u zaštiti hrane

Fig. 1.The role of packaging in preserving foodstuffs

Izbor ambalažnog materijala za pojedine prehrambene proizvode zavisi od više faktora. Ambalažni mterijali se pre svega biraju u zavisnosti od osobina prehrambenih proizvoda, osobina ambalažnih materijala, željenog roka održivosti, postojeće procesne opreme.Na izbor utiču i ekonomski faktori, prirodni resursi i ekološki aspekti.

Istraživanja pokazuju da se kao ambalažni materijali najviše koriste papir i katon, zatim polimerni materijali i onda u znatno manjem procentu ostali ambalažni materijali, slika 2 (Lillian, 2006).

Sl. 2.Udeo materijala u proizvodnji ambalaže Fig. 2. Share of packaging materials in packaging production

Papir kao ambalažni materijal je nepropustljiv za svetlost, ima dobra mehančka svojstva, pogodan je za štampu, ali je loša baijera za vlagu i gasove. Veoma je zastupljen za pakovanje hrane gde se koristi kao transportna ambalaža ili u kombinaciji sa drugim ambalažnim materijalima (Gvozdenović, Lazić,2006). Polimeri, pored papira dominiraju kao ambalažni materijali. Polimere karakteriše različita propustljivost svetlosti gasova i vodene pare, zavisno od prirode polimera, debljine, temperature, pritisaka, ali i od tehnologije proizvodnje. Pošto pojedini polimerni materijali nemaju dovoljna dobra svojstva, najčešće se za pakovanje hrane koriste višeslojni i kombinovani materijali proizvedeni najsavremenijim postupcima, od kaširanja, ekstruzionog oslojavanja do koekstruzije (Lazić i dr., 2000). Na slici 3 su prikazane mogućnosti savremene tehnologije koekstruzije (Stepanić i dr., 1989). Ista kombinacija ambalažnog materijala , proizvedena drugom tehnologijom daje ambalažni materijal drugih karakteristika, što pruža veću mogućnost adekvatnog izbora.

Sl. 3. Prikaz mogućnosti koekstrudiranja: različiti raspored i broj ekstrudera, kombinacije slojeva i vrste polimera od kojih se

mogu izraditi različiti slojevi Fig. 3. Possible combinations in coextrusion: different

arrangements and number of extruders, combinations of layers and polimers from which different layers are made

Metal kao ambalažni materijal ima odlična barijena

svojstva, kao i toplotnu provodljivost, te se koristi za pakovanje različitih proizvoda voća i povrća, ili mesa gde se vrši konzervisanje tplotom, postupcima pasterizacije ili sterilizacije.

Staklo karakteriše nepropustljivost vlage i gasova, ali selektivna propustljivost svetlosti. Staklenke i boce su značajno zastupljeni za pakovanje proizvoda od voća i povrća.

RAZLIČITI USLOVI PAKOVANJA Razvojem nauke o pakovanju došlo se do saznanja da se

može postići bolji zaštitni efekat ambalažnih materijala, primenom različitih uslova pakovanja(Ahvenainen, 2003, Lazic, 1994, Lazić i dr., 2007), kao što su pakovanje pod atmosferskim, normalnim uslovima, pakovanje pod vakuumom, pakovanje u zoni zaštitnog gasa ili smeše zaštitnih gasova, odnosno pakovanje u modifikovanoj atmosferi i aseptičko pakovanje. Kod pakovanja većina proizvoda prehrambene industrije ne postavljaju se neki posebni, specifični uslovi, te se oni pakuju pod normalnim atmosferskim uslovima. To znači da iznad upakovanog proizvoda zaostaje određena količina vazduha.

Za pakovanje posebno osetljivih proizvoda na dejstvo kiseonika iz vazduha, u procesu pakovanja vrši se uklanjanje vazduha, vakuumiranjem. Tako se najčešće pakuju praškasti proizvodi, pojedini proizvodi industrije mesa i konfekcionirani sirevi. Za vkuumsko pakovanje koriste se, uglavnom, višeslojni ambalažni materijali dobrih barijernih svojstava.

PTEP 12(2008) 1-2 51

Nova tehnologija pakovanja je pakovanje u modifikovnaoj ili kontrolisanoj atmosferi (MAP, CAP). Ovaj postupak pakovanja podrazumeva izmenu atmosfere iznad proizvoda. Odstranjuje se vazduh, a dodaje se inertni gas (N2, CO2) ili njihova smeša, sa mogućim učešćem kiseonika. U tabeli 1 su date mogućnosti dužeg čuvanja proizvoda voća i povrća u uslovima kontrolisane atmosfere.

Tabela 1. Očuvanje voća i povrća tokom skladištenja i transporta u uslovima kontrolisane atmosfere

Table 1. Preservation of fruit and vegetable during storage and transport under controlled atmosphere

Kontrolisana atmosferaControlled atmosphere PROIZVOD/

PRODUCT

Temperaturno područje

Temperature interval (OC) %O2 %CO2

Jabuka Apple 2-3 1-2

Trešnja Cherry 0-5 3-10 10-12

Nektarmina Nectarine 0-5 1-2 5

Breskva Peach 0-5 1-2 5

Kruška Pear 0-5 2-3 0-1

Jagoda Strawberry 0-5 10 15-20

Avokado Avokado 5-13 2-5 3-10

Banana Banana 12-15 2-5 2-5

Grejpfrut Greapefruit 10-15 3-10 5-10

Limun Lemon 10-15 5 0-5

Narandža Orange 5-10 10 5

Mango Mango 10-15 5 5

Papaja Papaya 10-15 5 10

Ananas Pineapple 10-15 5 10

Dunja Quince 5-10 3-5 10-15

Paradajz Tomato 12-20 3-5 0

Da bi se ispunio zahtev što dužeg čuvanja osetljivih

prehrambenih proizvoda na sobnoj temperaturi, razvijen je i proces aseptičkog pakovanja. Aseptičko pakovan sterilni proizvod treba da ima trajnost nekoliko nedelja ili meseci, iako nije hladno skladišten.

Pod aseptičkim pakovanjem podrazumeva se pakovanje sterilizovanih proizvoda, pod sterilnim (aseptičkim) uslovima, i u sterinu ambalažu. Ako su svi ovi uslovi ispunjeni, dobijaju se sterilni (komercijalno sterilni) proizvodi (Lazic, 1989).

NOVI TRENDOVI Moderno pakovanje hrane nema više samo pasivnu ulogu u

zaštiti i prodaji proizvoda, nego aktivno pakovanje menja stanje u upakovanoj hrani, da bi se produžila njegova trajnost i održao kvalitet. Inteligentno pakovanje kominicira sa okolinom dajući pojedine informacije o kvalitetu upakovanog proizvoda. Do pogoršanja kvaliteta prehrambenih proizvoda dolazi zbog

različitih procesa, kao što su disanja (sveže voće i povrće), nepoželjnih hemijskih procesa (oksidacija masti), različitih fizičkih procesa (dehidratacija), mikrobioloških procesa, ili zagađenosti insektima. U svim ovim slučajevima moguća je primena aktivnog pakovanja radi eliminacije ili umanjenja nabrojanih efekata (Ahvenainen, 2003).

Tehnike aktivnog pakovanja se dele na: absorpcioni sistemi /scavengers /, otpuštajući sistemi /releasing systems / i ostali sis-temi.

Absorbcioni sistemi absorbuju neželjene materije, odnosno jedinjenja kao što su kiseonik, ugljen-dioksid, etilen, vlaga, lak-toza, holesterol i drugo. . Apsorberi kiseonika se mogu koristiti kod različitih proizvoda koji sadrže ulja i masti, zbog eliminacije kiseonika. Tokom skladištenja, sastav upakovane hrane se menja do onog koji proizvodjači žele i postiže se optimalni nutritivni sadržaj, rok trajanja koji je i prihvatljiv za potrošača.

Druga tehnika aktivnog pakovanja je primena otpuštajućih sistema koji aktivno dodaju ili emituju jedinjenja u upakovanu hranu ili u slobodan prostor u ambalaži, kao što su ugljen-dioksid, antioksidansi i konzervans (Ahvenainen, 2003).

Antioksidansi su hemijska jedinjenja koja mogu da spreče ili uspore oksidaciju nezasićenih masnih kiselina u hrani. Oksidaci-ja masnih kiselina je glavni uzročnik promena hranljive vrednos-ti i organoleptičkih osobina namirnica koje sadrže masnoće. Is-traživanja pokazuju da upotreba polimernih filmova impregnisa-nih sa antioksidansima u pakovanju hrane, povećava stabilnost proizvoda prema oksidaciji. Antioksidansi koji se najviše koriste za aktivno pakovanje su BHA (butil hidroksianizol) BHT (butil hidroksitoluen) ili TBHQ (tercijalni butil hidrohinon), askorbin-ska kiselina i α-tokoferol.

Antioksidansi mogu biti inkorporirani u različite polimerne materijale kao što su polietilen niske gustine ili polipropi-len.Osim aktivnog poznato je inteligentno pakovanje, koje pri-menom odgovarajućih indikatora nadgleda stanje upakovane hrane, daje informacije o temperaturi, kiselosti ili nekim drugim svojstvima.

BIOPOLIMERI

Biomaterijali (biopolimeri) su polimeri proizvedeni iz ob-novljivih izvora. Oni su biorazgradivi. Imaju primenu za proiz-vodnju ambalažnih materijala i ambalaže za pakovanje pre-hrambenih proizvoda. Termin biorazgradivost znači da u biosferi postoji barem jedan enzim koji ubrzava razgradnju hemijskog lanca datog polimera. Biopolimeri se mogu podeliti u tri osnov-ne kategorije prema njihovom poreklu i načinu proizvodnje (Robertson, 1993, Weber, 2006): 1. Polimeri ekstrahovani/izolovani direktno iz biomasa. Primeri

su neki polisaharidi (skrob i celuloza) i proteini (kazein i gluten).

2. Polimeri proizvedeni klasičnom hemijskom sintezom uz korišćenje obnovljivih biomonomera. Na primer polilaktička kiselina, biopoliester polimerizovan od monomera mlečne kiseline. Monomeri se proizvode fermentacijom ugljenohidratne sirovine

3. Polimeri koje proizvode mikroorganizmi i genetski modifikovane bakterije. Do danas ova grupa biobaziranih materijala se sastoji uglavnom od polihidroksialkonoata. Razvoj materijala baziranih na bakterijskoj celulozi je u toku.

U nove trendove pakovanja svakako spada i sve veća prime-na jestivih biopolimernih ambalažnih materijala. Jestivi omotači bazirani su na različitim mešavinama mlečnog seruma proteina, skroba i aditiva i mogu da se koriste za pakovanje i zaštitu razli-čitih proizvoda.

52 PTEP 12(2008) 1-2

ZAKLJUČAK

U budućnosti se predviđa veća upotreba modifikovane i kontrolisane atmosfere pri pakovanju, kao i veća primena aktivne i inteligentne ambalaže. Ambalaža će štititi hranu, pružaće sve potrebne informacije o proizvođaču i kvalitetu proizvoda u svakom trenutku od proizvođača do potrošača, odnosno do momenta upotrebe. Takođe se pretpostavlja razvoj novih tipova biopolimera, i njihova veća primena, što je posebno značajni sa ekološkog aspekta.

Prehrambeni proizvodi, prate napredak u postojećim procesima pakovanja, kao i primenu novih dostignuća u oblasti pakovanja.

LITERATURA

[1] Ahvenainen, R: Novel Food Packaging Techniques, VTT Biotechnology, Finland, p. 534 (2003).

[2] Bureau, G, Multon, J. L: Food Packaging Technology, Vol. I, VCH Publishers, Inc. New York, Weinehim, Cambridge, p. 367 (1996).

[3] Gvozdenović, J, Lazić, V: Ambalaža i pakovanje, skripta, Tehnološki fakultet Novi Sad, (2006).

[4] Hanlon, J: Handbook of package engineering. Academic Press, London, New York, San Francisco, 1984,s. 560.

[5] Kader, A: Prevention of ripening in fruits by use of controlled atmospheres, Food Technol, 34 (3):45, (1980).

[6] Lazic, V: The quality and shelf life of sterilised milk in different packaging sterilized by ion radiation, M. Sci. Thesis, Faculty of Technology, Novi Sad, (1989).

[7] Lazić, Vera, Curaković, M., Gvozdenović, Jasna, Vujković, I: Influence of semipermeability of packaging materials and packagings on the atmosfere in the packaging, 11th International Chemical Equipment Desing and Automation, CHISA 93’, Prag, (1993), Proceedings, s.397- 399.

[8] Lazic, V: Uticaj ambalaže i uslova pakovanja na kvalitet Kačkavalja, Doktorski disertacija, Tehnološki fakultet, Novi Sad, 1994.

[9] Lazić, V, Curaković, M: Influence of packaging on the rheological characteristics of Kashkaval, Acta Alimentaria, vol.26(2).153-161, (1997).

[10] Lazić, V, Gvozdenović, J, Krunić, N: Razvoj novog ambalažnog materijala za pakovanje mleka, Prehrambena industrija, 3-4 (2000) 87-90.

[11] Lazić, V, Gvozdenović, J, Išpanović, J, Prčić, I, Takač, L, Korhec, G: Materijali i uslovi pakovanja funkcionalnog napitka od surutke, Prehrambena industrija, 1-2, 78-81, (2003).

[12] Lazić, V, Gvozdenović, J, Šarić, M, Pejin, D: Aktivno pakovanje u mlinsko pekarskoj industriji, Hrana i ishrana, 46, 3-4, 62-65, (2005).

[13] Lazić, V, Gvozdenović, J, Petrović, T: Novi trendovi pakovanja u industriji prerade mleka, Prehrambena industrija, 1-2, 78-81, (2006).

[14] Lazić, Vera, Petrović, Ljiljana,Gvozdenović, Jasna, Džinić, Nataša, Tasić, Tanja, Tomović, V, Ikonić, P: Packaging materials and conditions for packing of fresh meat,I International Congress,Food Technology,Quality and Safety,XI Symposium NODA,Novi Sad, (2007),s.58-65.

[15] Lillian, L: Bioplastics in Food Packaging, Innovative Technologies for Biodegradable Packaging San Jose State, University, February 2006.

[16] Pajin, B, Lazić, V, Jovanović, O, Gvozdenović, J: Shelf life of a dragee product based on sunflower kernel depending on packaging materials used, International Journal of Food Science & Technology, 41: 1-5 (2006).

[17] Robertson, L. G: Food Packaging: Principles and Practice, Massey University, Palmerston North, New Zealand, p. 664 (1993).

[18] Stepanić, M., Fistonić, M, Bašić, T: Koncepcija linija za koekstrudiranje, primjena i kombinacije slojeva višeslojnih crijevnih filmova, Polimeri 10(6)160-166, (1989).

[19] Weber, J.C: Biobased Packaging Materials for the Food Industry STATUS AND PERSPECTIVES, European Concerted Action, (2006)


PTEP 12(2008) 1-2 53

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.53 - 56 Originalni naučni rad UDK: 658.14/. 17 Orginal Scientific Paper

MOGUĆNOST PROCENE RIZIKA POSLOVANJA POLJOPRIVREDNOG PREDUZEĆA

THE POSSIBILITY OF THE BUSSINES RISIK EVALUATION OF THE AGRUCULTURAL ENTERPRISE

Dr Zorica SREDOJEVIĆ *, dr Dušan MILIĆ ** * Poljoprivredni fakultet, Beograd – Zemun, Nemanjina 6

** Poljoprivredni fakultet, Novi Sad, Trg Dositeja Obradovića 8

REZIME Neizvesnost ostvarenja poslovnog rezultata kao prinosa na ukupno uložena sredstva, odnosno kapital, predstavlja poslovni rizik.

Rizik proizilazi iz činjenice da, samim ulaganjem kapitala nastaju određeni troškovi, nezavisno od toga da li se uloženi kapital koristi ili ne koristi i kojim se intenzitetom koristi. To su fiksni troškovi koji nastaju i kad uložena sredstva uopšte nisu aktivna. Tako npr., amortizacija mora da postoji bez obzira na stepen korišćenja osnovnih sredstava i to zato što je upotrebna vrednost osnovnih sred-stava vremenski ograničena. Isto tako, čuvanje i osiguranje uloženih sredstava iziskuje organizovanje pojedinih funkcija i uprave preduzeća, pri čemu nastaju troškovi koji su najvećim delom nezavisni od intenziteta poslovanja preduzeća. Dakle, troškovi amorti-zacije i organizacije preduzeća predstavljaju fiksne troškove, koji se moraju pokriti da bi se izbegao poslovni gubitak, a to se postiže u zavisnosti od rentabilnosti i ostvarenog prinosa na uloženi kapital.

Ključne reči: rizik, procena, poslovanje, poljoprivredno preduzeće.

SUMMARY Uncertainty of accomplishing the business results as a profit on totally invested funds, i.e. capital, presents a business risk. The

risk results from the fact that the investment of capital, regardless of whether it is spent or no and by which intensity it is spent, is it-self a certain cost. This is a fixed charge occurring even if invested funds are not active. For instance, depreciation of capital has to exist regardless of capital assets usage and because the utility value of the capital assists are time limited. Also, keeping and insur-ance of the invested funds require organising of certain functions and management of the company, whereby certain costs, not related to the company operation, occur. Hence, costs of depreciation of capital and the company organisation present fixed charges that have to be covered in order to avoid business loss, which can be achieved depending on profitability and profit gained relating to in-vested capital

Key words: risk, evalutiation, business, agricultural enterprise.

UVOD S obzirom da osnovni cilj poslovanja preduzeća predstavlja

maksimiranje dobitka na duži vremenski rok, finansijska politika treba da se kreira tako da sa poslovno-finansijskog aspekta obe-zbeđuje stalnost, razvoj i rast preduzeća. Dobar finansijski polo-žaj podrazumeva sposobnost finansiranja proste u celini i dela proširene reprodukcije iz sopstvenih sredstava; održavanje takve dugoročne strukture sredstava i izvora finansiranja koja obezbe-đuje trajno održavanje likvidnosti, kao i održavanje strukture kapitala sa stanovišta vlasništva u skladu sa rizikom poverilaca i finansijskim rizikom ostvarenja pozitivnog finansijskog rezulta-ta.

Ulaganjem novca i kapitala neophodne su informacije o rizi-ku i rentabilnosti ulaganja, kao i o vremenu imobilizacije ulaga-nja. Rizik i rentabilnost ulaganja su usko povezani – veća renta-bilnost, manji rizik i obrnuto. Pri tome se mogu izdvojiti tri rizi-ka – poslovni, finansijski i ukupni.

Polazeći od cilja poslovne politike, finansijska funkcija treba da definiše ciljeve finansijske politike i da razvije strategiju i taktiku finansijskog upravljanja u skladu sa ciljevima. Budući da se prilike na tržištu, kako roba, tako i novca i kapitala, stalno menjaju, što se u različitom stepenu odražava na preduzeće, fi-nansijska strategija i taktika upravljanja moraju stalno da se pri-lagođavaju novim prilikama, da bi preduzeće ne samo opstalo, već i stalno napredovalo.

MATERIJAL I METOD RADA U radu su analizirane mogućnosti procene rizika poslovanja

poljoprivrednog preduzeća i date su varijante obezbeđenja mi-

nimalne, odnosno maksimalne akumulacije, kao načina izbega-vanja ili ublažavanja rizika. S obzirom da ceo postupak iziskuje više prostora i duži računski postupak, pojedini kalkulativni ob-računi su izostavljeni. Teorijsko-metodološki je prikazan postu-pak ostvarivanja optimalne strukture proizvodnje u preduzeću koje proizvodi širi asortiman proizvoda uz veći broj ograničenja. Polazeći od činjenice da je u preduzeću postignuta optimalna struktura proizvodnje, uz vrednosno iskazane ekonomske poka-zatelje, na hipotetičkom modelu bilansa uspeha analizirane su pojedine pretpostavke pomeranja pariteta input-autput cena ili povećanja fizičkog obima proizvodnje u cilju ostvarenja odgova-rajuće akumulacije.

REZULTATI I DISKUSIJA Kao prinos na ukupno uloženi kapital, poslovni rezultat

predstavlja razliku između marže pokrića i rashoda perioda bez kamata. Prema tome, poslovni rezultat sadrži u sebi kamate, od-nosno, rashode finansiranja, poreze iz rezultata i neto dobitak. Dakle, ukupno uloženi kapital treba da „odbaci“ pozitivan finan-sijski rezultat, tj. poslovni dobitak, što zahteva princip rentabil-nosti. Sa aspekta razmatranja poslovnog rizika, bitan je maksi-malni poslovni dobitak, odnosno maksimalan prinos na ukupno uloženi kapital. Rizik ostvarenja prinosa na ukupno uloženi kapi-tal proizilazi iz činjenice da samim ulaganjem kapitala nastaju određeni troškovi, nezavisno od toga da li se uloženi kapital ko-risti ili ne koristi, kao i kojim se intenzitetom koristi. To su tzv. fiksni troškovi koji nastaju i kada sredstva uopšte nisu aktivna i javljaju se u istom iznosu nezavisno od intenziteta korišćenja sredstava kada su aktivna. Npr. amortizacija osnovnih sredstava mora da postoji bez obzira na stepšen njihovog korišćenja, jer je

54 PTEP 12(2008) 1-2

njihova upotrebna vrednost ograničena. Dakle, nijedno osnovno sredstvo ne može neograničeno da traje ili zbog prirodne ograni-čenosti (npr. vek trajanja višegodišnjih zasada je biološki ogra-ničen), ili pod uticajem ekonomske zastarelosti ili ekonomske i ekološke nepodobnosti. Uvek postoji neki faktor koji ograničava vek trajanja osnovnog sredstva i u tom veku njegova vrednost kroz amortizaciju mora da bude nadoknađena, tj. moraju biti sredstva povraćena. S druge strane, troškovi preduzeća nastaju nezavisno od intenziteta korišćenih sredstava. Ukoliko su sreds-tva uložena, mora se obezbediti njihovo čuvanje i osiguranje, moraju da budu organizovane pojedine funkcije i uprava predu-zeća i u vezi s tim nastaju troškovi koji su u najvećem delu ne-zavisni od intenziteta poslovanja preduzeća. Znači, troškovi amortizacije i troškovi preduzeća predstavljaju fiksne troškove, odnosno rashode perioda koji se moraju pokriti da bi se izbegao poslovni gubitak, kao razlike između marže pokrića i rashoda perioda. Sve to mora se ostvariti u skladu sa rentabilnošću i pri-nosom na uloženi kapital. Prinos na uloženi kapital je, u suštini, objektivna ekonomska potreba, a ne neki proizvoljni zahtev vla-snika.

Poslovanjem je, pored pokrića rashoda perioda, neohodno da se teži maksimizaciji poslovnog rezultata, odnosno poslovnog dobitka, a on zavisi od visine marže pokrića i rashoda perioda. Na visinu marže pokrića utiču: prodajne cene prozvoda; paritet inputa i autputa; visine utroška inputa; obim proizvodnje i proda-je. Kod preduzeća koja proizvode više proizvoda, visina marže pokrića u većoj meri može da zavisi od optimalne strukture proi-zvodnje. S obzirom na proizvodna i tržišna ograničanja, predu-zeće koje uspe da pomeri strukturu proizvodnje u korist proizvo-da kod kojih je najveća razlika između prodajne cene i varijabil-nih troškova po jedinici proizvoda, ostvariće veću maržu pokri-ća. Visina rashoda perioda zavisi od brojnih faktora, od kojih su najbitniji: visina ulaganja u osnovna sredstva; troškovi držanja i osiguranja uloženih sredstava; racionalnost organizacije predu-zeća; visina troškovi prodaje; veličina kapaciteta kojim se ostva-ruje neutralan poslovni rezultat u odnosu na ukupan kapacitet.

Ako preduzeće proizvodi više proizvoda, utvrđuje se opti-malna struktura proizvodnje, a to je ona struktura koja „odbacu-je“ najvišu ukupnu maržu pokrića. Optimalna struktura proizvo-dnje utvrđuje se tako što se za svaki proizvod na bazi planske kalkulacije po jedinici proizvoda utvrđuje: tržišna vrednost proi-zvodnje, varijabilni troškovi i marža pokrića. Zatim se, uz po-moć linearnog programa, utvrđuje obim i struktura proizvodnje koji „odbacuju“ najvišu ukupnu maržu pokrića. Pri tome se uzi-maju u obzir proizvodna i tržišna ograničenja za svaki proizvod posebno. Postupkom iteracija dolazi se do konačnog rešenja u kome dominirajuće pozicije zauzimaju proizvodi s višom mar-žom pokrića, a slabi udeo s nižom maržom pokrića po jedinici proizvoda. Matematički model simplex metode se često izražava na sledeći način: Odredi zastupljenost (struktura) promenljivih x1, x2, ..., xn, čija linearna funkcija (Z) treba da dostigne svoju maksimalnu (ili minimalnu) vrednost, tj:

∑=

=n

1jjj xcZ → max (min),

pod sledećim ograničavajućim uslovima:

i

n

1jjij bxa ≤∑

=

(za sve i = 1,2,3,...,m)

i pod uslovom nenegativnosti: xj ≥ 0 (za sve j = 1,2,3,...,n). Koeficijente linearne funkcije cj, j = 1,2,3,...,n, mogu da imaju različito ekonomsko značenje u zavisnosti od konkretnog zadat-ka optimiranja. Označavaju se i kao koeficijenti kriterijuma op-timiranja, a linearna funkcija (Z) kao ekonomska funkcija, ili funkcija cilja. U slučaju utvrđivanja optimalne strukture proiz-

vodnje pri kojoj bi se u datim uslovima mogao ostvariti maksi-malni iznos dobiti preduzeća, koeficijenti ekonomske funkcije predstavljaju iznos marže pokrića po jedinici proizvodnih aktiv-nosti, kao razlika između vrednosti dobijenih proizvoda i iznosa direktnih varijabilnih troškova. U slučaju utvrđivanja strukture proizvodnje sa najnižim ukupnim iznosom troškova (problem minimiziranja ekonomske funkcije), koeficijente ekonomske funkcije će predstavljati iznosi varijabilnih troškova po jedinici proizvodnih aktivnosti u preduzeću. Kod izdvojenih aktivnosti prodaje dobijenih proizvoda i kupovine sredstava za proizvodnju u preduzeću koeficijente ekonomske funkcije predstavljaju pro-dajne, odnosno nabavne cene. Promenljive xj, j = 1,2,3,...,n, u polaznom programu predstavljaju jedinicu proizvodnih aktivnos-ti, npr. jedan hektar zemljišta, grlo stoke i sl., a u optimalnom rešenju broj jedinica sa kojim su pojedine aktivnosti zastupljene u strukturi proizvodnje u preduzeću. Kao promenljive, ove veli-čine se upravo izračunavaju u postupku linearnog programiranja. Input-output koeficijenti, aij, i = 1,2,3,...,m, j = 1,2,3,...,n, uglav-nom predstavljaju naturalne utroške proizvodnih faktora, odnos-no količine dobijenih proizvoda po jedinici proizvodnih aktivno-sti (utrošak časova rada, časova upotrebe mašina i sl. odnosno količina dobijenih proizvoda po jedinici proizvodnih aktivnosti). Ovi koeficijenti se nazivaju još i tehničkim koeficijentima, kod kojih prvi indeks i = 1,2,3,...,m označava proizvodne faktore, a drugi indeks j = 1,2,3,...,n proizvodne aktivnosti u modelu line-arnog programiranja. Kapacitet (ograničavajućih) proizvodnih faktora, bi, i = 1,2,3,...,m, npr. raspoloživi kapacitet radne snage, mašina, ekonomskih građevina, raspoloživa površina obradivog zemljišta i sl. Dejstvo ograničavajućih faktora, izraženo siste-mom linearnih nejednačina, obezbeđuje da se u toku postupka utvrđivanja optimalnog rešenja (optimalne strukture proizvod-nje) ne prekorače raspoloživi kapaciteti proizvodnih faktora. Ta-ko je npr. obim biljne proizvodnje ograničen raspoloživom povr-šinom obradivog zemljišta, obim ulaganja rada je ograničen ras-položivim kapacitetom radne snage, itd.

Ukoliko optimalna struktura proizvodnje „odbacuje“ ukupnu maržu pokrića u visini iznosa koji tereti maržu pokrića, to znači da se minimalna, odnosno maksimalno potrebna akumulacija može obezbediti promenom strukture proizvdnje. Proračun os-tvarenja minimalne, odnosno maksimalne akumulacije paralelno se radi u dve varijante. Ovaj postupak se primenjuje u preduze-ćima kod kojih nije moguće menjati asortiman proizvodnje. Pla-nirani paritet prodajnih i nabavnih cena, u stvari, čini odnos iz-među planiranih prihoda od prodaje i planiranih varijabilnih tro-škova po jedinici proizvoda, što se utvrđuje na bazi planske kal-kulacije.

Varijanta 1. Potrebna minimalna, odnosno maksimalna aku-mulacija može da se ostvari pri planiranom fizičkom obimu pro-izvodnje i prodaje pod uslovom da se planirane prodajne cene povećavaju za odgovarajući procenat (tabela 1. iznos pod red. br. 7.) i da se tako uspostavljen globalni paritet prodajnih i nabavnih cena održava tokom cele godine. Npr, ako je planirana prodajna cena nekog proizvoda 20 EUR, a planirani varijabilni troškovi po jedinici proizvoda 10 EUR, planirani globalni paritet je 2:1. Ukoliko je potreban procenat pomeranja globalnog pariteta pro-dajnih i nabavnih cena kako je to dato u tab.1., za oko 10,66%, onda globalni paritet prodajnih i nabavnih cena treba ispraviti na 2,2:1, što znači da će prodajna cena biti 22 EUR. Ako se tokom godine, usled povećanja nabavnih cena, povećaju varijabilni tro-škovi sa 10 na 12 EUR, onda je u cilju ostvarenja minimalne, odnosno maksimalne akumulacije, neophodno povećati prodajnu cenu na 26,4 EUR. Na osnovu navedenog proračuna, može se zaključiti da, ukoliko se donese poslovna odluka da se akumula-cija ostvaruje na osnovu cena, onda je globalni paritet prodajnih i nabavnih cena neophodno održavati tokom cele godine.

PTEP 12(2008) 1-2 55

Tabela 1. Mogućnost ostvarenja minimalne i maksimalne akumulacije (EUR)

Table 1. Possibility realize minimum and maxium of accumu-lation (EUR)

R. b. Pokazatelj / Parametar

Minimalna akumulacija

Minimal accumulat.

Maksimalnaakumulacija

Maximal accumulat.

1. Planirani prihodi od prodaje/ Planned income from salle 20.000 20.000

2. Planirani varijabilni rashodi/ Plan-ned variable costs 12.000 12.000

3. Marža pokrića (1.-2.)/ Contributi-on margin 8.000 8.000

4.

Iznosi koje terete maržu pokrića (4.1. do 4.5.)/ Sum wich to load contribution margin

10.131 10.473

4.1.

Planirani fisni i pretežno fiksni rashodi bez rashoda po osnovu finansiranja/ Planned fixed and prevalent fixed expense without expense by base finances

5.000 5.000

4.2. Planirani neto rashodi finansira-nja/ Planned net expense by finan-ces

500 500

4.3. Planirani porezi iz finansijskog rezultata/ Planned tax from finan-cial result

1.000 1.000

4.4.

Dodatni porezi iz finansijskog re-zultata u visini akumulacije/ Addition tax from financial resul-tin level accumulation

852 989

4.5. Potrebna akumulacija/ Necessary accumulation 2.779 2.984

5.

Procenat učešća marže pokrića u prihodima od prodaje (3./1. x 100)/ Percentage participation contribu-tion margin in income from salle

40% 40%

6.

Potrebni prihodi od prodaje za os-tvarenje akumulacije (4./5. x 100)/ Necessary income from salle for make accumulation

25.328 26.183.

7.

Potreban procenat pomeranja pla-niranog globalnog pariteta cena u korist prodajnih za ostvarenje akumulacije ((4.-3.):1. x 100)/ Necessary percentage to move planned global paritet prices in benefit salle price for make accu-mulation

10, 66% 12,37%

8.

Potreban procenat povećanja fizi-čkog obima proizvodnje i prodaje za ostvarenje akumulacije pri pla-niranom globalnom paritetu pro-dajnih i nabavnih cena ((6.-1.):1. x 100)/ Necessary percentage to increase physical scope producti-on and salle for make accumulati-on with planned global paritet pri-ces

26,64% 30,91%

Preduzeće koje je finansirano iz pozajmljenog i sopstvenog kapitala, da bi ostvarilo prostu reprodukciju, mora da nastoji da supstituiše pozajmljeni kapital sopstvenim. To se postiže tako što se sopstveni kapital uvećava iz finansijskog rezultata. Pri to-

me, supstitucija tokom roka otplate pozajmljenog kapitala mora da bude najmanje u visini razlike između dospele glavnice za otplatu pozajmljenog kapitala i amortizacije, a pri konačnoj ot-plati pozajmljenog kapitala, supstitucija mora da bude potpuna. Time bi preduzeće obezbedilo finansiranje proste reprodukcije iz sopstvenog kapitala i obezbedilo bi opstanak.

Međutim, cilj za preduzeće nije bitno samo finansiranje pros-te reprodukcije iz sopstvenog kapitala, već i obezbeđenje ber je-dnog dela proširene reprodukcije. To zahteva da prirast sopstve-nog kapitala iz finansijskog rezultata bude iznad supstitucije po-zajmljenog kapitala. Ukoliko postiže proširenu reprodukciju, znači da preduzeće ima rast i na taj način jača svoj položaj na tržištu ili uvodi nove tehnologije i proizvodi konkurentske proi-zvode.

Varijanta 2. Potrebna minimalna, odnosno maksimalna aku-mulacija može se ostvariti i s planiranim globalnim paritetom prodajnih i nabavnih cena uz uslov da se fizički obim proizvod-nje i prodaje poveća u odnosu na planirani za određeni procenat (tabela 1., iznos pod red. br. 8.)

Tabela 2. Konačna varijanta bilansa uspeha Table 2. Final variant balance success (EUR)

R.b. Pokazatlj / Parametar Iznos/ Sum

1. Planirani prihodi od prodaje/ Planned income from salle 22.131

2. Planirani varijabilni rashodi/ Planned variable costs 12.000

3. Marža pokrića (1. – 2.)/ Contribution margin 10.131

4.

Planirani fiksni i pretežno fiksni rashodi bez kamate/ Planned fixed and prevalent fixed expense without interest

5.000

5. Planirani neto rashodi finansiranja/ Planned net expense by finances 500

6. Planirani poslovni dobitak (3.-4.)/ Planned business profit 5.131

7. Planirani bruto finansijski dobitak (6.-5.) / Planned gross finance profit 4.631

8. Planirani porezi iz rezultata/ Planned tax from result 1.853

9. Planirani neto dobitak (7.-8)/ Planned net profit 2.779

10.

Procenat učešća marže pokrića u prihodima od prodaje (3./1.)/ Percentage participation contribution margin in income from salle

45,78%

11.

Potreban obim proizvodnje i prodaje za ostvare-nje neutralnog poslovnog rezultata (4./10. x 100)/ Necessary percentage to increase physical sco-pe production and salle for make neutral busi-ness result

10.922

12.

Potreban obim proizvodnje i prodaje za ostvare-nje neutralnog bruto finansijskog rezultata ((4.+ 5.):10. x 100)/ Necessary percentage production and salle for make neutral gross business result

12.014

Navedene varijante mogu se međusobno varirati, pri čemu se

mora imati u vidu da jedan procenat povećanja obima proizvod-nje i prodaje, doprinosi ostvarenju minimalne, odnosno maksi-malne akumulacije, u istoj meri koliko i pomeranje globalnog pariteta prodajnih i nabavnih cena u korist prodajnih i to za pro-centualni iznos koliko marža pokrića učestvuje u prihodima od prodaje. U ovom modelu, taj udeo je 40%, što znači da 0,40% pomeranja globalnog pariteta prodajnih i nabavnih cena u korist prodajnih doprinosi ostvarenju minimalne akumulacije, isto ko-liko povećanje obima proizvodnje i prodaje za 1%. Na bazi na-

56 PTEP 12(2008) 1-2

vedenih proračuna, stručnjaci za proizvodnju u poljoprivredi tre-ba da daju ocenu, sa stanovišta proizvodnih ograničanja – orani-čna površina, broj grla, plodored, raspoloživa sredstva mehani-zacije, radna snaga, smeštajni kapaciteti ili biološka ograničenja – obim proizvodnje (prinos) po jedinici kapaciteta, kao i na os-novu hidrometeoroloških ograničenja, može li se i u kojoj meri povećati obim proizvodnje. S druge strane, sa stanovišta ograni-čenja nabavke inputa i prodaje autputa, od stručnjaka za tržište, može se dobiti odgovor za koliko se obim prodaje u fizičkom smislu može povećati u odnosu na planirani, odnosno, može li se i koliko globalni paritet prodajnih i nabavnih cena pomeriti u korist prodajnih.

ZAKLJUČAK Poslovni rizik podrazumeva neizvesnost ostvarenja prinosa

na ukupno uložena sredstva, a poslovni rezultat se utvrđuje kao razlika između prihoda i varijabilnih rashoda uvećanih za fiksne rashode bez rashoda finansiranja. Ukoliko se sa manjim iznosom prihoda pokrivaju varijabilni rashodi i fiksni rashodi bez rashoda finasiranja, onda je stopa rentabilnosti ukupnih ulaganja viša (odnos poslovnog dobitka i ukupnih ulaganja), a time je manji poslovni rizik ulaganja. Neizvesnost ostvarenja bruto dobitka, koji čini razliku između poslovnog dobitka i rashoda finansira-nja, je ustvari finansijski rizik, a kumulirani poslovni i finansij-ski rizik čine ukupni rizik.

Visoka ulaganja u osnovna sredstva prouzrukuju visoke fik-sne troškove po osnovu amortizacije. Zbog visokih fiksnih troš-kova po osnovu amortizacije, visok je poslovni rizik, odnosno rizik ostvarenja poslovnog dobitka. Vreme imobilizacije ulaga-nja može biti trajno, dugotrajno i kratkoročno. Trajno imobilisa-

na su ulaganja u zemljište, jer se ne amortizuje, zatim trajno obr-tna sredstva i trajna ulaganja u druga preduzeća. Dugoročna imobilisana sredstva čine osnovna sredstva i dugoročni plasma-ni. Kratkoročna imobilizacija je za sva druga ulaganja (npr. se-zonske zalihe, kratkoročna potraživanja i dr.) i ona će se mobili-sati u kratkom roku, koji nije duži od godinu dana. U zavisnosti od poslovno-finansijske politike preduzeća, mogući poslovni rizici mogu se u određenoj meri izbeći/ili ublažiti pomeranjem globalnog pariteta input-autput cena ili povećanjem fizičkog obima proizvodnje.

NAPOMENA: Istraživanje je finansirano od strane Ministar-

stvo nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije - Projekat -Poljoprivreda i ruralni razvoj Srbije u međunarodnim integraci-onim procesima - 149030D.

LITERATURA

[1] Krasulja, D., Ivanišević, M.: Poslovne finansije, Ekonomski fakultet, Beograd, 2000.

[2] Milić, D., Sredojević, Z.: Organizacija i ekonomika poslovanja, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad i Poljoprivredni fakultet, Beograd, 2004.

[3] www.privsav.co.yu [4] www.ac-brocer.co.yu [5] www.eccf.su.ac.yu [6] www.bbs.edu.yu Primljeno: 10.3.2008. Prihvaćeno: 12.3.2008.

PTEP 12(2008) 1-2 57

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p. 57-59 Originalni naučni rad UDK: 338.43:634.21 Orginal Scientific Paper

PROIZVODNO-EKONOMSKA I UPOTREBNA VREDNOST KAJSIJE

THE PRODUCTION, ECONOMIC AND UTILITY VALUE OF APRICOT

Dr Dušan MILIĆ, dr Veljko VUKOJE Poljoprivredni fakultet, 21000 Novi Sad, Trg D. Obradovića 8

REZIME U proseku za period 1991-2005. godine zapaženo je blago povećanje broja rodnih stabala (stopa promene 0,17%) i ostvarene

proizvodnje kajsije (stopa promene 0,24%), prvenstveno kao rezultat povećanja ove proizvodnje u poslednjem posmatranom periodu (2001-2005). Investiciona vrednost 1 hektara kajsije iznosi oko 4.000 €/ha. Troškovi sadnje sa iznosom od 1.250 €/ha učestvuju sa 31,3% u ukupnim troškovima podizanja hektara zasada. U redovnoj proizvodnji kajsije može se ostvariti profit od 441.000 RSD/ha, odnosno oko 5.000 €/ha.

Ključne reči: proizvodnja kajsije, obeležja kapaciteta, investiciona vrednost, profit.

SUMMARY A slight average increase in the number of productive trees (rate of change 0,17%) and the accomplished average apricot pro-

duction (rate of change 0,24%) were observed in the 1991-2005 period. These increases were a result of this production increase during the 2001-2005 period. The investment value of 1 ha apricot plantation amounts to approximately 4.000 €. Planting costs of 1.250 €/ha amounts to 31,3% of the total costs of the plantation establishment. A sum of 441.000 RSD/ha, or 5.000 €/ha can be prof-ited in the regular apricot production.

Key words: apricot production, capacity properties, investment value, profit.

UVOD Voćarsku proizvodnju u Srbiji karakteriše nepovoljna struk-

tura po vrstama voća, amortizovanost velikog broja zasada, neis-korišćenost prerađivačkih kapaciteta, neusaglašen sortiment sa potrebama prerade i izvoza voća i prerađevina od voća, smanje-nje broja stabala i proizvodnje voća iz godine u godinu i neorga-nizovanost proizvodnje sadnica voća, uz rapidno smanjenje i usitnjenost u proizvodnji voćnog sadnog materijala.

Voćarstvo kao značajna oblast biljne proizvodnje ima veliku razvojnu perspektivu zbog veoma povoljnih prirodnih uslova za uspevanje većine kontinentalnih voćnih vrsta, kao i zbog sve ve-će tražnje voća na domaćem i stranom tržištu. Međutim, proiz-vodnja voća u savremenim uslovima postaje sve složenija, s ob-zirom na izuzetno visoke zahteve u pogledu kvaliteta plodova i samog načina proizvodnje. Razvoj voćarstva u našoj zemlji još uvek nije na zavidnom nivou, koji karakterišu neredovni i niski prinosi i slab kvalitet voća. Pored intenziviranja voćarske proiz-vodnje ide se i na razvoj plantažnog voćarstva. Prema tome, pri-vredna vrednost našeg voćarstva je znatno manja nego što bi mogla da bude, s obzirom na veoma povoljne prirodne uslove.

Pri proširenju kapaciteta voćarske proizvodnje potrebno je primeniti savremene načine i postupke planiranja i integralnog modeliranja u proizvodnji određenih voćnih vrsta. Potrebno je razraditi efikasnije postupke projektovanja i podizanja voćnjaka primenom savremene i visokoproduktivne tehnologije. Podiza-njem ovakvih voćnjaka može se omogućiti uvođenje racionalne podele rada i savremenih metoda upravljanja proizvodnjom, pre-radom i prometom. Ovakvi zasadi voća na porodičnim farmama mogu biti uspešno podsticani preko različitih udruženja (asocija-cija). Iako je gajenje kajsije prilično rašireno, obim proizvodnje u Srbiji ni približno ne zadovoljava zahteve tržišta. Kajsija je deficitarno voće i na domaćem i na inostranom tržištu. Prema statističkim podacima za 2006. godinu u Srbiji je sa oko 1,6 mi-liona rodnih stabala kajsije ostvarena proizvodnja iznosila 13.633 t. Ograničavajući činioci masovnije proizvodnje kajsije su neredovna rodnost izazvana čestim izmrzavanjem generativ-

nih organa prouzrokovani oštrim zimskim i poznim prolećnim mrazevima i prevremeno sušenje stabala (apopleksija). Ovi prob-lemi nisu karakteristični samo za našu zemlju, već i za druge zemlje sa sličnim ili nepovoljnim ekološkim uslovima za uspe-vanje kajsije.

Kajsija je veoma cenjeno i kvalitetno voće. Poseduje značaj-nu komercijalnu vrednost, koristi se, delom u svežem stanju, ali i kao sirovina za preradu u sokove, kompote, džem, marmeladu, pekmez, slatko, može se koristiti u sušenom stanju, kao i za pro-izvodnju kvalitetne rakije (Vlahović, 2003). U svežem stanju koristi se relativno rano od sredine juna do početka avgusta. Plo-dovi kajsije imaju značajnu hranljivu, dijetetsku i zdravstvenu vrednost.

Visoka upotrebna, a posebno hranljiva i dijetoprofilaktička vrednost plodova, svrstavaju kajsiju u red najtraženijih voćnih plodova. Privlačnost plodova, visok sadržaj suve materije, boja plodova i njihova aromatičnost sve više podstiču proizvodnju kajsije. Mnoge zemlje su zahvaljujući savremenom prilazu gaje-nja kajsije povećale poslednjih godina proizvodnju za nekoliko puta, na primer, Italija za 2,8 puta, Turska za 3,9 puta i Grčka za preko 4 puta (Đurić, 1999).

MATERIJAL I METOD RADA Podaci o ukupnim i rodnim stablima i ostvarenoj proizvodnji

kajsije u Republici Srbiji preuzeti su iz publikacija Republičkog zavoda za statistiku (Bilteni Ratarstvo, voćarstvo i vinogradars-tvo) za period 1991-2005. godine. Za utvrđivanje investicione vrednosti hektara zasada kajsije korišćeni su elementi iz biznis (poslovnog) plana.

Prikaz analiziranih podataka je tabelaran. Za detaljniju anali-zu posmatranih obeležja kapaciteta u proizvodnji kajsije ko-rišćeni su osnovni pokazatelji srednjih vrednosti i varijacija, kao i pokazatelji relativnih promena pojava u vremenu.

Sagledavanje dinamike promena pojava, kako u periodu 1991-2005. godine, tako i u kraćim vremenskim periodima (pe-togodištima) i upoređenje prosečne godišnje stope promene zas-novano je na eksponencijalnom trendu oblika:

58 PTEP 12(2008) 1-2

xbaY ⋅= J u kojem je: Ŷ ocenjena vrednost zavisno promenljive; x ne-

zavisno promenljiva; a i b parametri eksponencijalnog trenda.

REZULTATI I DISKUSIJA U proseku za period 1991-2005. godine ukupan broj stabala

kajsije u Srbiji je iznosio 1,85 miliona (tabela 1). U skraćenim vremenskim periodima ukupan broj stabala kajsije se zadržava na nivou od 1,86 miliona, a zatim se blago smanjuje na 1,84 mi-liona u periodu 2001-2005. godine. Ukupan broj stabala kajsije se smanjuje, kako u celom ispitivanom periodu (stopa promene -0,13%), tako i u kraćim vremenskim periodima. Izuzetak se od-nosi samo na period 2001-2005. godine u kojem se ukupan broj stabala kajsije blago povećava po prosečnoj godišnjoj stopi pro-mene od 0,14%.

U analiziranom periodu (1991-2005) godine rodna stabla sa prosečnim brojem od 1,57 miliona zauzimaju učešće od 84,7% u ukupnom broju stabala kajsije. Rodna stabla ispoljavaju poveća-nje, kako u celom posmatranom periodu (stopa promene 0,17%), tako i u periodu 2001-2005. godine (stopa promene 0,38%), a obrnutu tendenciju kretanja u ostala dva analizirana podperioda.

U periodu 1991-2005. godine prosečna proizvodnja kajsije je iznosila 19.448 t sa variranjima po godinama od 5.592 t u 1998. godini do 40.754 t u 2004. godini. Povećanje proizvodnje kajsije u poslednjem posmatranom periodu (stopa promene 8,73%) ohrabruje, jer ukazuje da se i ova proizvodnje intenzivira. Nai-me, iako se u periodu 2001-2005. godine povećava i broj rodnih stabala i ostvarena proizvodnja, ipak je intenzitet povećanja pro-izvodnje kajsije bio znatno izraženiji (stopa promene 8,73%). Povećanje proizvodnje kajsije u poslednjem posmatranom perio-du je rezultat povećanja i broja rodnih stabala i prinosa po stablu.

Kajsija je veoma traženo voće na domaćem i inostranom tr-žištu. Dosta se koristi u svežem stanju a i prerađuje u sokove, džemove i sl. Međutim, većina proizvođača kajsiju gaji sa veli-kim rizikom. Rizik u gajenju kajsije leži u njenom ranom cveta-nju, kada su cvetovi izloženi poznim mrazevima i često promr-zavaju; često promrzavaju njeni cvetni pupoljci u rejonima sa promenljivom temperaturom tokom zime, kajsija periodično ra-đa u izuzetno sušnim rejonima; stabla se prevremeno suše u suš-nim rejonima sa promenljivom temperaturom preko zime, gde se pojavjuju jači mrazevi posle privremenog otopljavanja pri kraju zime. Nesigurnost u gajenju kajsije uslovljava i nedostatak radne snage za vreme berbe, jer plodovi sazrevaju kada je glavna sezo-na drugih radova u poljoprivredi. Osim toga i nestabilne cene u godinama dobre rodnosti ulivaju nepoverenje za gajenje kajsije kod proizvođača. Znači, i pored visoke rentabilnosti koja se mo-že ostvariti po jedinici površine, proizvođači se teško odlučuju da podižu nove zasade pod kajsijom. Investiciona vrednost i ekonomski efekti koji se postižu u redovnoj proizvodnji kajsije je prikazana u pregledu 1.

Ukupna investiciona vrednost zasada kajsije iznosi 4.000 €/ha. Troškovi sadnje sa iznosom od 1.250 € učestvuju sa 31,3% u ukupnim troškovima podizanja zasada. Troškovi nege u I, II i III godini sa prosečnim iznosom od oko 550 €/ha zauzimaju učešće od 13,8% u ukupnim investicionim troškovima. Ukoliko se u obračun uključi podizanje ograde i izgradnja sistema za na-vodnjavanje, investiciona vrednost hektara kajsije se udvostru-čava.

I pored visokih ulaganja po jedinici površine, u proizvodnji kajsije može da se ostvari visok profit po jedinici kapaciteta. Iz izračunate razlike između ostvarene vrednosti proizvodnje i tro-škova proizvodnje ostaje profit od oko 441.000 d/ha, odnosno od oko 5.000 €/ha.

Tabela 1. Proizvodnja kajsije u Srbiji u periodu 1991-2005. godine

Table 1. Apricot production in Serbia for the years 1991-2005.

Izvor: Statistički bilteni Ratarstvo, voćarstvo i vinogradarstvo za analizirane godine

Pored konzumne potrošnje, kajsija je posebno cenjena kao industrijska sirovina čije plodove prerađuje velika većina proiz-vođača koji se bave preradom voća i povrća (Milić i Radojević, 2003). Sveža ili zamrznuta kajsija se može upotrebiti za dobi-janje sledećih poluproizvoda i gotovih proizvoda: - smrznute kaše, smrznute polutke, pekmeza, džema, kompota, slatkog, marmelade, želea, pirea, voćnih kremova, voćne salate. Posebno su cenjeni sokovi, kao i plodovi kajsije u obliku osušenog i kandiranog voća. Pored toga, plodovi kajsije su posebno cenjeni u proizvodnji tipizirane rakije – kajsijevače.

Posle šljive, najviše se suši kajsija. Sušena kajsija se više ceni nego suva šljiva zbog osvežavajućeg ukusa koji potiče od specifične aromatičnosti i većeg sadržaja kiselina. Suva kajsija se pored neposredne potrošnje za jelo može koristiti i za spravljanje kompota. Plod kajsije koji je namenjen sušenju, cepa

Stabla (000) (Trees)

Proizvodnja (Production) Period

Period ukupno total

spos. za rod

productive

ukupno (t)

total

po stablu (kg)

per treesPeriod 1991-2005. Prosek – average 1.851 1.569 19.448 12,0 Minimum 1.793 1.538 5.592 4,0 Maximum 1.893 1.614 40.754 25,5 Godišnja stopa promene (%) Annual rate of change

-0,13 0,17 0,24 -0,13

Koeficijent varijacije (%) Coeficient of variation

0,05 1,50 49,30 50,25

Period 1991-1995. Prosek – average 1.858 1.558 19.990 13,0 Minimum 1.814 1.548 11.396 7,8 Maximum 1.893 1.565 29.550 19,6 Godišnja stopa promene (%) Annual rate of change

-0,45 -0,17 -10,03 -11,39


2,01 0,46 33,62 34,23


-0,39 -0,50 -2,99 -1,73


0,91 1,16 65,53 71,06


0,14 0,38 8,73 8,77


1,90 1,63 53,61 52,93

PTEP 12(2008) 1-2 59

se na dva dela i suši s pokožicom ili bez nje, tako da sušena ka-jsija ima lepu, zlatnu boju. Od 100 kg kajsije dobija se oko 15-20 kg sušene kajsije, koja se može dugo čuvati na temperaturi od +2oC. U Severnoj Africi se suši pulpa od kajsije u vidu tankih listova.

Pregled 1. Rekapitulacija investicione vrednosti zasada kaj-

sije Survey 1. Recapitulation of investment value of apricot

plantation

Kajsija je jedna od osnovnih sirovina u konzervnoj industriji,

naročito u proizvodnji marmelade od kajsije ili u smeši sa drugim voćem. Kod nas je uobičajeno domaće spravljanje pek-meza od kajsije, koji se odlikuje prijatnim ukusom, karakteris-tičnom bojom i visokom hranljivom vrednošću.

Jezgra većine sorti kajsije, naročito ona sa slatkim ukusom, veoma je bogata uljem, belančevinama, šećerima i mineralnim materijama. Prema hranljivoj i upotrebnoj vrednosti jezgra ka-jsije može da predstavlja odličnu zamenu za badem, lešnik, pa čak i orah u prerađivačkoj i konditorskoj industriji. Gorka jezgra je bogata amigdalinom, koji je veoma cenjen u farmakologiji. Pored toga, jezgra kajsije se koristi za spravljanje kozmetičkih pudera i mirišljavih krema. U gorkoj jezgri gorčina se može eliminisati odstranjivanjem štetnih sastojaka, a zatim upotrebiti na isti način kao i slatka jezgra. Iako je ranije bademovom ulju pridavan poseban značaj u odnosu na ulje drugog koštičavog voća, u današnje vreme se sve manje pravi razlika između bademovog ulja i ulja od kajsije. Randman ulja jezgre kajsije iznosi oko 25-38%.

Koštica (endokarp) se upotrebljava u proizvodnji praha koji se koristi za čišćenje avionskih motora. Posebnom fabričkom preradom koštica se koristi u stolarstvu za glačanje i presovanje.

Pored toga, ugalj koji se dobija ugljenisanjem koštice kajsije se upotrebljava u gas maskama za prečišćavanje vazduha (Đurić, 1999). Drvna masa, naročito od visokostablašica (deblo) ima vi-soku tehničku vrednost, pa zbog boje i karakterističnih šara predstavlja izvrsnu sirovinu za industrijsku preradu.

ZAKLJUČAK Kajsija je veoma cenjeno i kvalitetno voće. Poseduje znača-

jnu komercijalnu vrednost, delom u svežem stanju, ali i kao veoma pogodna sirovina za preradu u raznovr-sne poluprerađevine. Međutim, kajsija je defici-tarna voćna vrsta i na domaćem i na inostranom tržištu.

U proseku za ceo ispitivani period (1991-2005) rodna stabla sa iznosom od 1,57 miliona zauzimaju učešće od 84,7% u ukupnom broju rodnih tabala kajsije. Ukupan broj rodnih sta-bala kajsije u Srbiji se blago povećava po prosečnoj godišnjoj stopi promene od 0,17%, pre svega, kao rezultat povećanja rodnih stabala u poslednjem posmatranom periodu (2001-2005). Sa prosečnom proizvodnjom od 19.448 t proizvodnja kajsije se povećava po prosečnoj godišnjoj stopi promene od 0,24%.

Potrebno je istaći, da ohrabruje uočena tendencija povećanja rodnih stabala i ostvarene proizvodnje kajsije u poslednjem analiziranom periodu (2001-2005). Naime, iako se povećava broj rodnih stabala (stopa promene 0,38%) ipak je intenzitet povećanja ostvarene proizvodnje bio znatno izraženiji (stopa promene 8,73%).

Investiciona vrednost hektara zasada kajsije iznosi oko 4.000 €. Troškovi sadnje sa iznosom od 1.250 € zauzimaju najveće učešće u ukup-nim troškovima podizanja hektara zasada (31,3%). Po zastupljenosti u ukupnim trošk-ovima podizanja zasada kajsije zatim dolaze troškovi pripreme zemljišta (18,5%) i troškovi nege u I, II i III godini (u proseku 13,4%). U redovnoj proizvodnji kajsije može se ostvariti profit od 441.000 d/ha, odnosno oko 5.000 €/ha.

NAPOMENA: Rezultati istraživačkog rada

su nastali zahvaljujući finansiranju Ministars-tva nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije, projekta evi-dencionog broja BTN-341-002B pod nazivom „Proizvodi od su-šenog voća“ u okviru „Nacionalnog programa biotehnologije i agroindustrije“ od 01.04.2005. godine.

LITERATURA [1] Đurić, B.: Gajenje kajsije, Partenon, Beograd, 1999. [2] Milić, D., Radojević, V.: Proizvodno-ekonomska i upot-

rebna vrednost voća i grožđa, Autori, Novi Sad, 2003. [3] Vlahović, B.: Tržište poljoprivredno-prehrambenih proiz-

voda, Specijalni deo, Knjiga II, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad, 2003.

[4] Keserović, Z., Gvozdenović, D., Grgurević, V., Živanović, M.: Proizvodnja voća na malim površinama, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad, 1999.

[5] Milić, D., Bulatović Mirjana: Stanje i tendencije proizvod-nje voća u Srbiji, PTEP-časopis za procesnu tehniku i ener-getiku u poljoprivredi, br.3-4, Novi Sad, 2005. (s.94-97)

Primljeno:20.3.2008. Prihvaćeno:24.3.2008.

Period podizanja 3 godine – Period of plantation establishment 3 years Period eksploatacije 25 godina – Period of the plantation exploitation 25 years Stupanje u pun rod u 4 godini – Accesion in ful fertility Gustina sadnje (5 x 5 m) (400 sadnica/ha) – Interstices (5x5) (400 seed-lings per ha) Planirani prosečan prinos 18 t/ha – Planing average yields 18 t/ha

Iznos €/ha

Amount

1. Predračun troškova izrade elaborata Estimate of costs making elaborat (case study)

400

Predračun troškova pripreme zemljišta za podizanje zasada Estimate of costs preparation land

740

- troškovi đubrenja stajnjakom (30 t/ha) 300 - troškovi đubrenja mineralnim đubrivima (1.000 kg/ha) 260 - troškovi rigolovanja (50-60 cm) 100

2.

- troškovi tanjiranja (2x) 80 Predračun troškova sadnje / Estimate of costs planting 1.250 - troškovi nabavke sadnica (400 kom.) 1.000

3.

- troškovi sadnje (obeležavanje mesta, kopanje jama, priprema sadnica sa sadnjom, zalivanje) 250

4. Predračun troškova nege u I godini – zimsko oranje, tanjiranje (3x),freziranje (2x), rasturanje mineralnih đubriva (200 kg/ha), zaštita, prekraćivanje sadnica, letnja rezidba, zalivanje / Estimate of costs attention in 1st year

500

5. Predračun troškova nege u II godini (isto kao u I godini, plus rezidba) (2 rd) / Estimate of costs attention in 2nd year 520

6. Predračun troškova nege u III godini (isto kao u I i II godini, plus berba) (7 rd) / Estimate of costs attention in 3rd year 590

UKUPNO (1-6) / TOTAL 4.000 II profitabilnost proizvodnje kajsije / Profitability of apricot production

- Prosečan prinos u periodu pune rodnost 18.000 kg/ha - Prodajna cena 35 d/kg - Vrednost proizvodnje 630.000 d/ha - Troškovi proizvodnje (30% od ostvarene vrednosti proizvodnje) 189.000 d/ha - Dobit (Vrednost proizvodnje – Troškovi proizvodnje) 441.000 d/ha

60 PTEP 12(2008) 1-2

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.60-62 Originalni naučni rad UDK: 664(497.113)''2002/2006'' Orginal Scientific Paper

ANALIZA OSNOVNIH PARAMETARA USPEHA PREHRAMBENE INDUSTRIJE VOJVODINE (2002-2006)

THE ANALYSIS OF BASIC PARAMETERS OF SUCCESS IN FOOD INDUSTRY IN VOJVODINA (2002-2006)

Dr Veljko VUKOJE, dr Dušan MILIĆ, Darko MALETIĆ, dipl.inž. Poljoprivredni fakultet, 21000 Novi Sad, Trg D. Obradovića 8

REZIME U radu je izvršena komparativna analiza osnovnih pokazatelja finansijskog rezultata i finansijskog položaja preduzeća iz oblasti

prehrambene industrije sa područja Vojvodine. U fokusu analize je petogodišnji period (2002-2006), ali su po potrebi korišćene i duže serije podataka. Analiza se uglavnom zasniva na podacima iz zbirnih bilansa. Preduzeća iz oblasti prehrambene industrije porede se sa poljoprivrednim preduzećima.

Prehrambena industrija je u tri od pet godina posmatranog perioda ostvarila negativan neto finansijski rezultat. Stope prinosa na ukupan uloženi kapital takođe su vrlo skromne (3,39-6,15%). Finansijska struktura je izrazito nepovoljna, što stvara probleme sa održavanjem likvidnosti. Obrtni fond je dovoljan za pokriće oko 56% stalnih zaliha, što znači da preduzećima nedostaje 54%, ili oko 18 milijardi dinara dugoročno raspoloživih izvora samo za uspostavljanje finansijske ravnoteže. Vrednost ukupnog kapitala preduzeća iz oblasti prehrambene industrije uvećana je za oko 75%, a realna vrednost neto sopstvenog kapitala za 39,6 indeksnih poena.

Ključne reči: analiza, prehrambena industrija, bilans, finansijski rezultat i položaj.

SUMMARY This paper presents a comparative analysis of main indicators of the financial results and the financial position of food industry

enterprises in Vojvodina performed over the five-year period of transition (2002-2006). Cumulative balances were used as basic data sources. The performance food industry enterprises is usually compared with performances of agricultural companies.

During three out of five observed years, the food industry achieved a negative net financial result. The rates of income on the gross invested capital were also very modest (3.39-6.15%). The financial structure was very unfavourable, which created problems with maintaining the solvency. The turnover fund was sufficient for the coverage of approximately 56% of permanent stocks, which means that companies were missing 54%, or about 18 billion dinars of long-term available resources only for the establishment of the financial balance. The gross capital value of food industry companies increased by about 75%, while the real value of the net capital increased by 39.6 index points.

Key words: analysis, food industry, balance, financial result and position.

UVOD Posmatraani petogodišnji period (2002-2006) se uglavnom

poklapa sa intenziviranjem i privođenjem kraju vlasničke tran-sformacije preduzeća iz oblasti prehrambene industrije. To se jasno ogleda u izraženoj tendenciji promene strukture kapitala preduzeća u korist akcijskog, sa 27% (2002) na 5,8% (2006). Generalno posmatrano, proces transformacije je dao niz pozitiv-nih rezultata (bolje iskorišćenje kapaciteta, povećanje obima pro-izvodnje, obnavljanje tehnologije, osvajanje novih tržišta, rast suficita u spoljnotrgovinskoj razmeni, povećanje zarada zaposle-nih itd.). To je, ipak, daleko ne samo od očekivanih već i realno mogućih rezultata. Svi pozitivni efekti vlasničke transformacije još uvek nisu u potpunosti došli do izražaja, i mogu se očekivati u narednom periodu. Tranzicija, međutim, neizbežno donosi i niz novih problema u pojedinim preduzećima, kao što su sma-njenje broja zaposlenih, odsustvo odgovarajućih socijalnih pro-grama, neispunjavanje preuzetih obaveza u pogledu investicija i sl.

Poslovanje svih privrednih subjekata u posmatranom periodu odvijalo se u otežanim uslovima, što se posebno odnosi na pre-duzeća iz oblasti agrosektora (tehničko-tehnološko zaostajanje, gubitak ranijih tržišta, nepovoljni pariteti cena, nedovoljna zaštita od prekomernog uvoza, nedostatak sopstvene akumu-lacije, skupo pozajmljivanje kapitala, nepovoljni klimatski us-lovi u pojedinim godinama itd.). Mere ekonomske politike koje se preduzimaju u cilju poboljšanja položaja ovog sektora privrede daju značajne pozitivne efekte, ali je to još uvek nedo-

voljno. U takvim okolnostima, nije iznenađenje što su preduzeća iz oblasti prehrambene industrije zabeležila relativno skromne, ali ipak pozitivne, stope prinosa na uloženi kapital (3,8-6,15%), uz jasno izraženu tendenciju rasta.

U radu se, na osnovu izvršenih analiza, daju ocene najvažni-jih proizvodno-finansijskih pokazatelja uspeha preduzeća iz ob-lasti prehrambene industrije Vojvodine, u periodu od 2002. do 2006. godine. Takođe se ukazuje na osnovne pravce delovanja u cilju njihovog poboljšanja.

MATERIJAL I METOD RADA Predmet analize su ostvareni rezultati poslovanja prehrambe-

ne industrije Vojvodine. Akcenat je stavljen na ocenu najvažni-jih parametara finansijskog rezultata i finansijskog položaja pre-duzeća iz ove privredne grane. Analiza je izvršena na osnovu podataka iz završnih računa, odnosno zbirnih bilansa, za petogo-dišnji period od 2002. do 2006. godine, koje prikuplja i obrađuje NB Srbije – Centar za bonitet. To znači da su obuhvaćeni samo privredni subjekti sa svojstvom pravnog lica (preduzeća i zadru-ge), ali ne i individualna poljoprivredna gazdinstva i preduzetni-ci.

Budući da se uglavnom radi o analizi bilansa, to su korišćeni specifični metodi za ovu vrstu analize. Kao osnovni, primenjeni su metod raščlanjivanja i metod poređenja. Raščlanjivanje pred-stavlja kvalitativnu metodu analize, koja omogućava upoznava-nje kvaliteativnog sastava analiziranog predmeta. Poređenje, kao kvantitativni aspekt analize, logički dolazi posle raščlanjavanja i služi da se analizirana pojava izmeri, odnosno kvantifikuje. Bez

PTEP 12(2008) 1-2 61

toga nije moguće dati kvalitetnu ocenu posmatrane pojave. U radu se koriste dve vrste poređenja: (a) vremensko - u posmatra-nom petogodišnjem periodu, i (b) prostorno - prehrambena indu-strija Vojvodine, koja je u fokusu analize, poredi se sa poljopriv-redom Vojvodine. Pored navedenih osnovnih metoda, korišćeni su i određeni matematičko-statistički metodi, kao i specifični metodi analize bilansa.

REZULTATI I DISKUSIJA U Vojvodini je u posmatranom periodu privređivalo ukupno

između 17.547 (2002) i 19.329 (2006) preduzeća i zadruga. Uvećanje za oko 1.780 preduzeća (ili 10,2%) rezultat je prevas-hodno raznih dezintegracionih procesa i osnivanja novih, uglav-nom malih i srednjih preduzeća. Prehrambenom industrijom se bavilo između 987 (2002) i 831 (2006) preduzeća (slika 1), što je znatno manje nego poljoprivrednom proizvodnjom (između 1.252 i 1.616). Uočljiva je jasna tendencija smanjenja broja pra-vnih lica u prehrambenoj industriji (za 15,8%), za razliku od po-ljoprivrede koja beleži povećanje (za 29,1%). Međutim, u odno-su na 2000. godinu broj preduzeća se povećao za skoro dva puta, a u poljoprivredi samo za 27,6%. Preduzeća iz obe posmatrane grane zajedno čine nešto manje od 13% ukupnog broja preduze-ća u Vojvodini.

Sl. 1 Broj preduzeća i zaposlenih u prehrambenoj industriji Vojvodine

Fig. 1. Number of enterprises and employed in food industry in Vojvodina

Privreda Vojvodine je u 2002. godini zapošljavala 307.879

radnika, da bi u 2006. godini taj broj opao za skoro 14%

(265.136). Prehrambenoj industrij beleži mnogo veći pad, sa 50.166 (2002) na 35.542 (2006), ili za 29,2%. Broj zaposlenih u ovoj privrednoj grani zadržao se na približno istom nivou kao u 2000. godini. Poljoprivreda takođe beleži veliko smanjenje broja radnika, za 24% (sa 43.189 na 31.941). Radnici u poljoprivredi i prehrambenoj industriji čine oko jedne četvrtine ukupnog broja zaposlenih privrede Vojvodine.

Udeo stalne imovine u aktivi preduzeća prehrambene indus-trije dostigao je oko 54% u 2006. godini, od čega osnovna sreds-tva čine 46%, dugoročni finansijski plasmani 6,8%, dok je učeš-će nematerijalnih ulaganja i upisanog neuplaćenog kapitala za-nemarivo (zajedno manje od 2%). U poljoprivredi je udeo stalne imovine nešto viši (oko 62%), što je očekivano, s obzirom na značajno učešće zemljišta koje se ne amortizuje (oko 48%).

U strukturi ukupnog prihoda (tabela 1) dominantno mesto zauzimaju, logično, poslovni prihodi (preko 91%). Poslovni pri-hodi su u posmatranom petogodišnjem periodu porasli za 91,9%, što je znatno više od kumulativnog rasta inflacije u istom perio-du (75,3%). Relativno nisko učešće finansijskih prihoda u svim godinama posmatranog perioda (do nekoliko procenata) može se smatrati očekivanim, s obzirom da preduzeća imaju vrlo malo slobodnih finansijskih sredstava za dugoročno i kratkoročno pla-siranje. Relativno visok udeo vanrednih prihoda rezultat je nere-gulisanih tranzicijskih uslova poslovanja u kojima često dolazi

do prodaje osnovnih sredstava, otpisa dugova usled nemogućnosti plaćanja, naplate ranije ot-pisanih potraživanja i sl.

Preduzeća iz oblasti prehrambene industrije su u 2006. godini na pokriće poslovnih rashoda potrošila 88,9% ukupnog prihoda (poljoprivreda 91,3%), i ostvarila značajan rezultat iz poslovnih prihoda i rashoda od 5.071 miliona dinara. Fi-nansijski rashodi učestvuju u raspodeli ukupnog prihoda oko sa 4%, što je uglavnom približno kao i u poljoprivredi. Ovakvo učešće može se oceniti relativno niskim, odnosno povoljnim. Objašnjenje treba tražiti prevashodno u izbega-vanju preduzeća da se zadužuju, budući da zbog niske rentabilnosti nisu u stanju da podnesu još uvek visoke kamtne stope. Na pokriće vanrednih

i ostalih rashoda odlazi 4-6% ukupnog prihoda, što je prilično visoko, ako se zna da učešće ovih rashoda treba da bude manje od 1% i da teži nuli. Razlozi leže u otpisu potraživanja usled nemogućosti naplate, otpisu imovine po raznim osnovama, manjkovima, loše vođenoj poslovnoj politici i sl.

Tabela 1. Struktura ukupnog prihoda i njegovog rasporeda ( u % ) Table 1. The Structure of total income and its distribution ( in % )

Poljoprivreda Agriculture

Prehrambena industrija Food industry

Red broj

POZICIJA / POSITION 2002 2003 2004 2005 2006 2002 2003 2004 2005 2006

1. Poslovni prihodi / Operating incomes 90,1 90,1 93,4 93,1 89,4 93,7 92,3 93,8 93,61 91,7 2. Finansijski prihodi / Financial incomes 0,57 1,02 0,78 0,93 2,04 0,65 0,8 1,94 1,74 3,31 3. Vanredni i ostali prihodi / Irregular and other incomes 9,3 8,9 5,79 5,95 8,53 5,7 6,9 4,23 4,65 4,97

I UKUPAN PRIHOD / TOTAL INCOME 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 4. Poslovni rashodi / Operating expenses 94,7 99,4 93,1 94,4 91,3 90,0 90,6 82,8 90,3 88,9 5. Finansijski rashodi / Financial expenses 3,9 4,9 4,1 4,25 3,38 2,36 3,54 3,9 4,65 3,56 6. Vanredni i ostali rash. / Irregular and other expenses 5,6 7,0 4,7 3,23 4,01 6,29 6,82 5,0 4,88 4,15 II UKUPNI RASHODI / TOTAL EXPENSES 104,1 111,4 101,9 101,9 98,7 98,7 101,0 99,5 99,8 96,7 7. Bruto rezultat (I – II) / Gross result (I–II) -4,12 -11,39 -1,9 -1,92 1,32 1,31 -0,96 0,46 0,19 3,33 8. Porezi i doprinosi / Taxes 0,13 0,08 0,14 0,09 -0,44 0,4 0,28 0,31 0,22 0,13 9. Neto rezultat (7 - 8) / Net result (7-8) -4,25 -11,47 -2,03 -2,01 1,77 0,91 -1,24 0,15 -0,03 3,20

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000

55000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006

Bro

j zap

oslen

ih / N

umbe

r of e

mploy

ed

200

400

600

800

1000

1200

Broj preduzeća / Number of enterprises

Broj preduzeća / Number of enterprisesBroj zaposlenih / Number of employed

62 PTEP 12(2008) 1-2

Ocena finansijskog položaja izvršena je na osnovu anal-ize: (a) finansijske ravnoteže, (b) zaduženosti, (c) održavanja realne vrednosti kapitala i (d) reprodukcione sposobnost.

Analiza finansijske ravnoteže na osnovu pokrića stalnih zaliha obrtnim fondom (slika 2) jasno pokazuje vrlo nepovoljnu finasijsku strukturu preduzeća iz oblasti prehrambene industrije. Ona uspevaju da samo delimično finansiraju stalne zalihe iz obrtnog fonda (31,6-55,7%), ali uz jasno izraženu tendenciju poboljšanja. U 2006. godini prehrambenoj industriji za us-postavljanje finansijske ravnoteže nedostaje 18.291 miliona di-nara dugoročnih izvora. Upravo za taj iznos, odnosno oko 1,31 puta, kratkoročno vezana sredstva manja su od kratkoročnih obaveza, iz čega proizilazi da preduzeća imaju velikih problema sa održavanjem likvidnosti. U poljoprivredi je finansijska rav-noteža znatno nepovoljnija, budući da je u svim godinama za-beležen čak negativan obrtni fond.

Sl. 2. Pokrivenost zaliha obrtnim fondom (u 000.000 din) Fig 2. Inventories covered by turnover fund (in 000.000 din)

Treba naglasiti da analiza likvidnosti, samo na osnovu po-dataka iz bilansa stanja, ne može biti dovoljno pouzdana. Bilans prikazuje stanje sredstava i obaveza samo u momentu bilan-siranja, a likvidnost predstavlja sposobnost plaćanja dospelih obaveza u svakom trenutku tokom godine. Preciznija analiza bi zahtevala detaljniju analizu bilansa tokova gotovine, odnosno korišćenje drugih analitičnijih metoda, koji se zasnivaju na vre-menskoj usklađenosti dinamike novčanih priliva i dospeća obaveza.

Sl. 3. Kumulativni indeksi rasta neto kapitala i inflacije (2001=100)

Fig 3. Cumulative idexes of net capital and inflation growth (2001=100)

Analiza strukture pasive sa aspekta vlasništva izvora poka-zuje da se zaduženost prehrambene industrije u poslednje tri godine odražava na prihvatljivom nivou od oko 50%. Povoljna okolnost je da većinu ukupnih obaveza čine dobavljači i druge obaveze iz poslovanja (oko 46% u 2006. godini), po osnovu ko-jih se uglavnom ne plaćaju kamate. Ako se uzmu u obzir i ostali relevantni faktori: organski sastav kapitala (50,1%), stepen ot-

pisanosti opreme (preko 60%), stopa inflacije (6,6%) i rentabil-nost uloženih sredstava (6,15%), zaduženost prehrambene in-dustrije se može oceniti kao prihvatljiva, skoro dobra. Poljo-privreda je u proseku imala osetno nižu stopu zaduženosti (29-46,9%), ali uz vrlo izraženu tendenciju rasta i nepovoljnije os-tale faktore zaduženosti, pa se ovaj pokazatelj može oceniti na sličan način kao i kod prehrambe industrije.

Prehrambena industrija je u posmatranom periodu ostvarila indeks rasta neto sopstvenog kapitala od 214,9 (sl. 3), dok je is-tovremeno kumulativni indeks inflacije iznosio 175,3. To znači da je realna vrednost neto kapitala uvećana za 39,6 indeksnih poena. Poljoprivredna preduzeća nisu uspela da očuvaju realnu vrednost neto sopstvenog kapitala (umanjenje za 35,6%).

Prehrambena industrija je u 2006. godini ostvarila relativno skromnu stopu sredstava za reprodukciju od 6,56%, ali znatno veću nego u prethodnoj godini (3,62%). Kad se imaju u vidu visoka otpisanost opreme, značajna poremećenost finansijske ravnoteže i nizak koeficijent obrta (0,91), jasno je da prehram-bena industrija nije sposobna da samostalno finansira sopstvenu reprodukciju. Reprodukciona sposobnost poljoprivrede je još ugroženija (stopa 4,02%, koeficijent obrta 0,74).

ZAKLJUČAK Na osnovu izvršene analize najvažnijih pokazatelja

finansijskog rezultata i finansijskog položaja mogu se izvesti sledeći zaključci:

- Negativan rezultat u dve od pet posmatranih godina govori o niskoj profitabilnosti preduzeća iz oblasti prehrambene industrije;

- Ozbiljna poremećenost finansijske ravnoteže i nesposobnost održavanja sopstvenog kapitala, osnovni su pokazatelji duboke poremećenosti finansijske strukture preduzeća, odnosno lošeg finansijskog položaja;

- Za poboljšanje finansijskog položaja preduzećima je neophodan dugoročno raspoloživ i jeftin kapital, koji se može obezbediti kroz dodatna ulaganja vlasnika ili/i povoljnim kreditima;

- Ali, to nije dovoljno. Za poboljšanje ekonomskog položaja preduzeća iz agrosektora neophodno je, pored povećanja efikasnosti poslovanja, doneti i niz podsticajnih mera iz domena agrarne, poreske, carinske i monetarne politike.

LITERATURA [1] Obrenović, D, Vukoje, V: Financing of working capital

in primary agricultural production, Financing the agribusiness sector, p.243-252, (1999), Belgrade.

[2] Obrenović, D, Vukoje, V: Analiza finansijskog rezultata i finansjskog položaja poljopri-vrednih preduzeća Vojvodine, Agroekonomika 29/2000, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad (2000).

[3] Rodić, J, Vukelić, Gordana: Teorija i analiza bilansa, Poljoprivredni fakultet, Beograd (2003).

[4] Vukelić, Gordana: Self-financing in agriculture, Financing the agribusiness sector, EAAE, p.235-242, 1999, Belgrade.

[5] Vukoje, V: Analiza osnovnih pokazatelja uspeha poljoprivrede i prehrambene industrije Vojvodine, Savremena poljoprivreda, 2-4, 2007, s. 235-244, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad.

[6] Vukoje, V, Zekić, V: The analysis of financial results and financial position of agricultural in Vojvodina, Management of durable rural development, p. 367-374, Faculty of farm managament,Timisoara, 2007.

Primljeno: 10.3.2008. Prihvaćeno: 12.3.2008

0

10000

20000

30000

40000

2002 2003 2004 2005 2006

Stalne zalihe / Inventories Obrtni fond / Turnover fund

10

12

14

16

18

20

22

200 200 200 200 200

Poljoprivreda / Agriculture

Prehrambena industrija / Food industry

Inflacija / Inflation

Indeksi / Indexes

PTEP 12(2008) 1-2 63

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.63-67 Originalni naučni rad UDK: 504.7:620.95(497.6) Orginal Scientific Paper

POTENCIJAL SMANJENJA EMISIJE STAKLENIČKIH GASOVA UPOTREBOM BILJNIH OSTATAKA IZ POLJOPRIVREDNE PROIZVODNJE

U BOSNI I HERCEGOVINI

POSSIBILITY TO REDUCE GREENHOUSE GAS EMISSIONS BY USING VEGETATIVE RESIDUES FROM THE AGRICULTURAL PRODUCTION

IN BOSNIA AND HERZEGOVINA

Azrudin HUSIKA Mašinski fakultet, 71000 Sarajevo, Vilsonovo šetalište 9, Bosna i Hercegovina

REZIME Posljednjih godina manifestacije globalnih klimatskih promjena postaju sve očiglednije, zbog čega se javlja potreba za globalnim

akcijama na njihovom suzbijanju. Jedna od značajnih mogućnosti smanjenja emisije gasova koji imaju efekat staklene bašte jeste is-korištavanje biljnih ostataka iz poljoprivredne proizvodnje (OPP) u energetske svrhe. Danas postoje razvijene tehnologije za iskoriš-tavanje ovog vida biomase. Međutim, vrlo je važno saznanje da se podsticanjem korištenja obnovljivih izvora energije na selu ne rje-šavaju samo globalbni problemi, nego se može pozitivno uticati na ruralni razvoj na osnovama održivog razvoja jer može predstav-ljati dodatni prihod za poljoprivredna gazdinstva. Međutim, da bi selo postalo proizvođač i obnovljivih energenata potrebno je na nivou države poduzeti čitav niz aktivnosti vezanih za tehnologije korištenja biomase, tržište i pravno regulisanje.

U radu je data analiza mogućnosti iskorištavanja OPP-a u Bosni i Hercegovini, uzevši u obzir aktuelne cijene energenata na trži-štu kao i moguća podsticajna sredstava za energiju iz biomase. Procjenjeno je smanjenje emisije stakleničkih gasova zamjenom fosil-nih goriva sa energentima dobijenim iz ostataka poljoprivredne proizvodnje primjenom metodologije odobrene od strane Izvršnog odbora mehanizma čistog razvoja pri protokolu iz Kjota. Razmatrani su postojeći podsticaji od strane države kao i međunarodni. Analiza je izvršena korištenjem zvaničnih statističkih podataka o zasijanim poljoprivrednim površinama u BiH i godišnjoj proizvodnji žitarica.

Ključne riječi: ostatak iz poljoprivredne proizvodnje, staklenički gasovi, energija, mehanizam čistog razvoja.

SUMMARY In recent years, demonstration of global climate changes has been growing more evident, due to which a global action to prevent

these changes is necessary. A significant possibility to reduce greenhouse gas emissions is using vegetative residues from the agricul-tural production for energy purposes. Nowadays, there are advanced technologies for using this type of biomass. However, it is im-portant to know that encouragement of the use of renewable energy sources in rural areas not only solves global problems, but also positively affects the rural development because it becomes the additional revenue for agricultural households. However, in order that rural areas become producers using renewable energies, it is necessary to undertake a series of actions at the state level related to technologies of biomass usage, market and legal regulations.

This paper presents the analysis of possibilities of using vegetative residues from the agricultural production in Bosnia and Her-zegovina, taking into account current prices of energy sources in the market and subsidies for energy sources from biomass. The re-duction of greenhouse gas emissions by a fossil fuel replacement with energy sources obtained residues from the agricultural produc-tion by applying the methodology approved by the Steering Committee of Clean Development Mechanism within the Kyoto Protocol was considered. Existing national and international subsidies in a sense of the clean development mechanism were considered. The analysis comprises official statistical data on sown agricultural land in Bosnia and Herzegovina and the annual grain production.

Key words: residues from agricultural production, greenhouse gases, energy, clean development mechanism. UVOD Kako rizici globalnih klimatskih promjena postaju sve oči-

gledniji, javlja se istinska potreba za globalnim akcijama na suz-bijanju klimatskih promjena. Problematika klimatskih promjena koja je, najvećim dijelom, posljedica emisije stakleničkih gasova se rješava kroz međunarodnu saradnju na globalnom nivou u ok-viru Okvirne Konvencije Ujedinjenih nacija o klimatskim prom-jenama iz 1992. godine. Konvencija je prihvaćena na Svjetskom samitu o okolini i razvoju, u Rio de Janeiru 1992. godine. Teme-ljni cilj Konvencije je postignuti stabilizaciju koncentracija sta-kleničkih gasova u atmosferi na nivou koji će spriječiti opasno antropogeno djelovanje na klimatski sistem. Taj nivo treba se ostvariti u vremenskom okviru dovoljno dugom da omogući ekosistemu da se prirodno prilagodi na klimatske promjene, a da se istovremeno ne ugrozi proizvodnja hrane i da se omogući nas-

tavak ekonomskog razvoja na održiv način. Konvencija ne pre-cizira kakve ove koncentracije treba da budu, samo da budu na nivou koji nije opasan. Dakle, osnovni razlozi zabrinutosti su proizvodnja hrane - vjerovatno na klimu najosjetljivija ljudska djelatnost - i ekonomski razvoj. To takođe sugeriše (kako vjeruje većina klimatologa) da su neke promjene neizbježne i da to zah-tijeva primjenu i određenih adaptivnih mjera. Ovo ponovo ostav-lja prostora za različita tumačenja uzimajući u obzir naučna ot-krića, odricanja i rizike koje je globalna zajednica spremna da prihvati.

Klimatske promjene su najveći društveni, ekonomski i eko-loški problem pred kojim se našlo čovječanstvo. Potpuni odgo-vor čovječanstva na prijetnje klimatskih promjena ne postoji. Najznačajniji dokumenti su Konvencija o klimatskim promjena-na (1992) i Protokol iz Kjota (1997). Ovim dokumentima najra-zvijenije zemlje svijeta priznaju svoju odgovornost za klimatske

64 PTEP 12(2008) 1-2

promjene i činjenicu da će posljedice najviše trpiti zemlje u raz-voju koje nemaju značajnih sposobnosti za adaptaciju klimat-skim promjenama. Stoga su Konvencija i Protokol predvidjeli, između ostalog, Mehanizam čistog razvoja (CDM) koji omogu-ćava razvijenim zemljama da svoju obavezu snižavanja emisije gasova koji izazivaju efekat staklenih gasova realizuju, ne samo u svojim zemljama, nego i u zemljama u razvoju (jer je djelova-nje tih gasova globalno). Na taj način one smanjuju globalne promjene, a istovremeno podstiču razvoj zemalja u razvoju. Us-lov da bi zemlje u razvoju koristile sredstva razvijenih zemalja je pristup Protokolu iz Kjota i osnivanje Imenovanog državnog ti-jela čiji je zadatak izdavanje pisma odobrenja za implementaciju pojedinačnih projekata kroz CDM. Zahtjev koji mora CDM pro-jekat da ispuni jeste da je na liniji održivog razvoja države u ko-joj se želi implementirati.

MATERIJAL I METOD Osnovni domaći izvori energije u BiH su ugalj, hidro-

energija i biomasa. BiH uvozi prirodni gas i naftne derivate. Struktura primarne energije je sljedeća: ugalj 52%, hidro-energija 10%, tečna goriva 28%, prirodni gas 6% i biomasa 4%. Kad je u pitanju proizvodnja električne energije, odnos instalira-nih kapaciteta termoelektrana u odnosu na hidroelektrane poje-dinačno iznosi 49:51, dok je odnos proizvodnje električne ener-gije ova dva izvora pojedinačno oko 60:40. Osnovna karakteris-tika sektora energije BiH je niska efikasnost korištenja energije tokom životnog ciklusa (od ekstrakcije uglja ili uvoza goriva do pretvaranja energije u novac ili ugodne uslove življenja). Poslje-dica ovoga je intenzivno korištenje energije, te je tokom 1991. BiH imala skoro 2,5 puta veću potrošnju energije po jedinici GDP-a nego neke druge bivše jugoslovenske republike, kao što su Hrvatska i Makedonija. Jedan od razloga za vrlo intenzivno korištenje energije u BiH u to vrijeme bio je taj što se po niskim cijenama izvozila električna energija nekim drugim republikama bivše Jugoslavije.

Prema postanku, ugljevi u BiH pripadaju mlađim ugljevima, sa velikim procentom pepela i sumpora i sa niskom toplotnom vrijednosti. BiH nema odgovarajuća ložišta, posebno ona sa ma-njom snagom (kućne peći) koja bi bila pogodna za kvalitet uglja koji se koristi, što smanjuje nivo efikasnosti njihovog korištenja i prouzrokuje zagađivanje produktima nepotpunog sagorijevanja. Termoelektrane koje koriste ugalj imaju značajne emisije SO2, i stoga u pogledu specifične emisije SO2 (per capita), BiH zauzi-ma treće mjesto u Evropi (1990. godina).

Tabela 1. Indikatori korištenja energije u B i H Table 1. Indicators of energy use in Bosnia and Herzegovina

Korištenje hidro potencijala je ispod 40% iskoristivog poten-

cijala, što je prilično malo u poređenju sa drugim evropskim ze-mljama. Za male hidroelektrane, iskoristivost potancijala je čak manja. Godine 1991., u BiH je bilo 11 malih hidroelektrana što je predstavljalo 4,4% potencijalne snage za male hidroelektrane, tj. 5,7% raspoložive energije. Trenutno se izrađuju studije o hid-roenergetskim potencijalima. Stvoreni su pravni preduslovi za izgradnju elektrana na bazi privatnog kapitala i njihovo uključi-vanje u mrežu električne energije. Korištenje drugih obnovljivih

izvora energije svodi se na korištenje biomase u ruralnim sredi-nama za grijanje. Kako su zgrade izgrađene bez potrebne toplot-ne zaštite, i koriste se peći sa niskim stepenom korisnosti i njima nepažljivo rukuje, potrošnja drveta za ogrjev na selu je ekstrem-no visoka.

Emisija CO2 u BiH je u 2005. bila 18 miliona tona, i manja je u odnosu na 1990. godinu, kada je iznosila 24 miliona. U po-ređenju sa državama u razvoju BiH ima malu emisiju CO2 po glavi stanovnika, što je u prvom redu posljedica male potrošnje energije.

REZULTATI I DISKUSIJA Tokom proteklih decenija, poljoprivredna proizvodnja u pri-

vredi BiH stekla je vidno značenje i sa svojim prerađivačkim sektorom uvijek se predstavljala kao bitno ishodište naseljenosti sela i zaposlenosti stanovništva. Poslije 1995. godine: - proglašena je i jednim od strateških razvojnih pravaca njene ekonomije, i - uz to joj je, po uzoru na sve izraženije planetarne brige svijeta, dana nadasve važna zadaća očuvanja okoline

BiH raspolaže značajnim poljoprivrednim resursima koji se sada koriste u nedozvoljivo niskom obimu. Naspram toga, sa preko 600 miliona USD godišnje, ona je stalan i značajan uvoz-nik hrane, što upućuje da u njoj, sa stajališta domaće skromne ponude, postoji visoki nivo nezadovoljene prehrambene tražnje. Sve te činjenice ukazuju da pred ovom oblasti privrede stoje snažni motivi razvoja koji se mogu realizovati samo na osnova-ma jasnih društvenih opredjeljenja [4].

Sadašnjem stanju poljoprivrede glavnu karakteristiku daje si-tan i rascjepkan posjed, unutar kojeg sa 67% dominira onaj koji ima do 3 ha poljoprivredne površine. Entitet Fedeacija Bosne i Hercegovine sa 2,3 ha obradivog zemljišta po poljoprivrednom domaćinstvu stoji još i nešto lošije od prosjeka države, uz činje-nicu da se u njene potencijalne komercijalne farmere (sa više od 5 ha) računa tek oko 17% domaćinstava. Po tome je mali i usit-njen posjed krupno ograničenje bh. poljoprivredne proizvodnje, pa se pred poljoprivrednike generalno stavljaju sljedeće razvojne mogućnosti: - da uvećavaju svoj posjed kupovinom ili zakupom i tako pos-tanu robni proizvođači poljoprivrednih proizvoda, - da ga bolje ''organizuju'' komasacijom, arondacijom, ukida-njem međa i sl. - da uvode intenzivne tehnološke vještine za manje posjede i tako komercijalizovani uvećaju zaradu ukupno i po jedinici po-vršine [4].

Dodatna je mogućnost da se poljoprivredom nastave baviti na dosadašnji način. Domaćinstva ko-ja se nađu u toj grupi, morat će svoje prihode dopu-njavati dodatnim zaradama. Jedna od mogućnosti je proširenje aktivnosti na proizvodnju obnovljivih iz-vora energije iz ostataka postojeće poljoprivredne proizvodnje. Poljoprivrednici i njihova udruženja, komore i organi države traže i pronalaze mogućnosti za dodatne prihode iz nepoljoprivrednih djelatnosti.

Turizam na selu, održavanje komunalnih zelenih površina i pu-teva, površina pored javnih puteva (ljeti i zimi), prerada biološ-kog otpada, i posebno proizvodnja energenata ili energije su za poljoprivrednike sve značajniji dopunski izvori prihoda. U po-ljoprivrednim biogas postrojenjima se osim stajskog đubriva i osoke fermentišu i ratarske kulture, do metana, koji se savreme-nim biogas-motorima i generatorima pretvara u toplotnu i elek-tričnu energiju. Na taj način poljoprivreda može značajne povr-šine da angažuje za proizvodnju energije. Za poljoprivrednike se time otvara mogućnost da uz proizvodnju hrane stiču i dodatni

Indikator Indicator

BiH B&H

Jugoistočna EvropaSoutheast Europe

EU 25EU 25

SvijetWorld

Potrošnja energije po stanovniku Energy use per capita (GJ/per capita) 50,2 76,6 166 74,1

Energijska intenzivnost – tona ekvi-valentne nafte po 1000 US$ GDP-a Energy intensity – tons of equvalent oil per 1000 US$ of GDP

0,86 0,86 0,18 0,32

PTEP 12(2008) 1-2 65

dohodak proizvodnjom energenata i energije. Razvoj tehnike omogućio je izgradnju brojnih uspešnih postrojenja za proizvod-nju toplotne i električne energije na poljoprivrednim gazdinstvi-ma [5].

Energijski potencijal biljnih ostataka iz poljoprivedne proizvodnje u BiH Najznačajniji izvor biomase u BiH za proizvodnju energije je

drvna masa porijeklom iz šumarstva (ogrjevno drvo, šumski os-tatak) i drvni otpad iz drvne industrije. Međutim, ostaci biomase iz poljoprivrede takođe predstavljaju značajan energijski poten-cijal u regionu sjeverne, centralne i južne BiH. Napravljeno je nekoliko procjena potencijala biomase u BiH, a jedna od najde-taljnijih analiza je urađena kroz EU/FP6/INCO/ADEG projekat. U tabeli 2 su prikazani potencijali dobijeni tim istraživanjem. Treba napomenuti da niti jedna procjena (urađena do sada) nije jasno definisala o kojem se potencijalu biomase radi, tj. prirod-nom (teoretskom), tehničkom, ekonomskom ili ekološkom [3].

Tabela 2. Ukupni godišnji potencijal energije iz biomase u

BiH [3] Table 2. Total annual energy potential from biomass in Bos-

nia and Herzegovina [3]

Srednja gustina potencijala biomase u BiH je oko 1 TJ/km2. Ukupna potrošnja primarne energije u BiH je oko 190 PJ (iz ta-bele 1 i za 3 800 000 stanovnika) . Iz tabele 2 se vidi da teoretski biomasa može pokriti oko 18% potreba za energijom. Pri tome poljoprivreda može da bude značajan izvor obnovljive energije sa oko 30% potencijala biomase u BiH ili oko 10 PJ, što je u po-ređenju sa ukupnom potrošnjom energije u BiH oko 5%. U ovom radu uzet je u obzir energijski potencijal otpada iz voćars-tva, ostataka žitarica i uljarica.

Mogućnost smanjenja emisije CO2 korištenjem energije iz ostataka poljoprivredne proizvodnje u Bosni i Hercegovini Proizvodnja energije iz otpada iz poljoprivredne proizvodnje

teško može biti konkurentna proizvodnji energije iz fosilnih go-riva, po današnjim cijenama fosilnih goriva. Sa porastom cijena fosilnih goriva ta se situacija mijenja u korist energije iz ostataka poljoprivredne proizvodnje , ali to nije linearnog karaktera jer se u većini slučajeva, u životnom ciklusu energije iz OPP-a koristi energija iz fosilnih goriva, kao što je prikupljanje i obrada OPP-a, pa tako se i troškovi proizvodnje energije iz nje povećavaju.

Kako bi se konkurenstnost proizvodnje energije iz OPP-a pove-ćala postoje domaći i međunarodni mehanizmi podsticaja. Kada je riječ o domaćim podsticajima misli se na sredstva kojim drža-va iz raznih fondova podstiče ovakvu proizvodnju, npr. kroz programe podsticanja obnovljivih izvora energije i/ili podstica-nja poljoprivredne proizvodnje. Što se tiče međunarodnih meha-nizama, oni se uglavnom realizuju kroz međunarodne programe na prevenciji klimatskih promjena, tj. smanjenju emisija stakle-ničkih gasova i na smanjenju emisije kiselih gasova (SO2 i NOx). Mehanizam koji je aktuelan za zemlje u razvoju potpisnice Pro-tokola iz Kjota je Mehanizam čistog razvoja. U ovom radu data je analiza podizanja konkurentnosti proizvodnje energije iz OPP-a uz pomoć ovog mehanizma, ostali podsticaji (domaći i među-nardoni) nisu uzeti u obzir.

U tabeli 2 dat je pregled potencijala OPP-a u BiH. Ukupan energijski potencijal iznosi 9,66 PJ. Međutim, kada se govori o korištenju obnovljivih izvora energije to nije toliko stvar procje-ne njihovih prirodnih potecijala, koliko čitavog niza barijera nji-hovom korištenju (tehničke barijere, ekonomske, ekološke, trži-šne...). Postoje zemlje i slučajevi gdje su prirodni potencijali ob-novljivih izvora energije vrlo visoki, a taj vid energije se ne kori-sti, jer su visoke neke od barijera korištenja. Zbog toga, u radu je pretpostavljeno nekoliko scenarija iskorištenja OPP-a u BiH, s

tim da je pretpostavljeno da ukupno iskorištenje ne može biti veće od 50%, pri tome je pretpostavljeno da se iskorištava isti procenat svakog oblika OPP-a iz tabele 2.

Energija iz OPP-a bi se mogla koristiti za proi-zvodnju električne i toplotne energije. Oba načina iskorištavanja OPP-a imaju specifične probleme. Realno je pretpostaviti da je udio OPP-a koji bi se koristio za proizvodnju toplotne energije veći od udjela za električne energiju. U slučaju proizvod-nje električne energije, javlja se problem (trošak) transporta i skladištenja, koji se istina javljaju i kod proizvodnje toplotne energije ali su oni znatno manji. S druge strane, kod proizvodnje toplotne energije, nepovoljnost je u tome što se OPP gene-riše ljeti i u jesen i sva ulaganja u skladištenje se ostvaruje tada. Pored toga, ne zna se unaprijed ko-lika će biti stvarna potrošnja u toku sezone grijanja (posebno izraženo posljednjih godina), stoga se zamrzavaju dodatna novčana sredstva. S obzirom na sve to, realno je razmarati mogućnost istovre-

mene proizvodnje toplotne i električne energije (kogeneracija). OPP se može koristi kao osnovno ili kao dopunsko gorivo ne-kom fosilnom gorivu. U svijetu ima primjera gdje se koristi 30% biomase uz ugalj.

U slučaju korištenja OPP-a za proizvodnju električne energi-je smanjuje se emisija zagađujućih materija (SO2, NOx i CO2) iz termoelektrana na ugalj i na taj način emisije u državi za istu ko-ličinu energije. S obzirom da se električna energija u BiH dobija iz termoelektrana na ugalj i hidroelektrana i da se unaprijed ne zna iz kojeg izvora će električna energija biti zamijenjena sa električnom energijom iz novog izvora, u ovom slučaju iz OPP-a, računa se emisija CO2 po MWh električne energije u mreži. U slučaju BiH, gdje se u prosjeku 60% električne energije dobija iz termoelektrana na ugalj, a 40% iz hidroelektrana, korištenjem metodologije odobrene od strane Izvršnog odbora CDM-a može se izračunati emisija CO2 po MWh el. energije u mreži. Pored ovoga, treba uzeti u obzir i prosječni stepen efikasnosti termoe-lektrana. Prosječan sadržaj ugljika u ugljevima u BiH je oko 40%, količina CO2 koja nastaje potpunim sagorijevanjem jedne tone takvog uglja računa se prema:

46,112444,02

2===

c

COCO M

Mce tCO2/tona uglja (1)

Tip biomase - Type of biomass

Raspoloživa biomasa / Avai-lable biomass

Toplotna moć /

Heating value

Energijski potencijal Energy po-tential (PJ)

Porijeklo - Source

Biogas sa farmi Biogas from farms 20 000 000 m3 25

MJ/m3 0,51 PoljoprivredaAgriculture

Otpad iz vočarstva Waste from fruit grow. 211 200 t 3,5

MJ/kg 0,74 PoljoprivredaAgriculture

Ostaci žitarica Corn residues 634 000 t 14 MJ/kg 8,88 Poljoprivreda

AgricultureOstaci uljarica Oil crops residues 3 800 t 10,5

MJ/kg 0,04 PoljoprivredaAgriculture

Drvni otpad iz indust. Wood waste from industry 1 150 000 t 6,5

MJ/kg 7,53 Šumarstvo Forestry

Ogrjevno drvo Heating wood 1 500 000 t 8,8


Drvni otpad u šumi Waste wood in forest 600 000 t 4,5


Ukupni potencijal Total potential 33,518 -

66 PTEP 12(2008) 1-2

Stepen iskorištenja termoelektrana u BiH je oko 32%, a do-nja toplotna moć oko 13 MJ/kg. Uzevši to u obzir može se izra-čunati proizvodnja električne energije po toni uglja u termoelk-tranama kao:

tMWh

tMWh

tMJHb d 15,132,0

36001300032,013000 ≈⋅⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=⋅⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=⋅= η (2)

Recipročna vrijednost gornjeg izraza daje specifičnu potroš-nju uglja od oko 0,87 tona uglja po MWh električne energije. Uzevši u obzir vrijednost dobijenu u izrazu (1) dobije se da je specifična emisija CO2:

1,26 tona CO2/MWh električne energije.

Kako se sva električna energija ne dobija iz termoelektrana na ugalj, potrebno je prethodnu vrijednost umanjiti srazmjerno količini električne energije koja se dobija iz hidroelektrana. Na taj nači se dobija specifična emisija CO2 u mreži u BiH:

1,26 ⋅ 0,6 = 0,76 tona CO2/MWh električne energije u mreži.

Dakle, proizvodnja jednog MWh električne energije uzroku-je emisije CO2 od 0,76 tona. Ukoliko se ta energija dobija iz iz-vora energije koji ne emituje CO2 ili je bilans CO2 jednka nuli, smanjuje se emisija CO2 proporcionalno količini energije.

U slučaju proizvodnje toplotne energije iz OPP-a umjesto fo-silnih goriva (ili za suspaljivanje sa ugljem), smanjenje emisije CO2 se računa uzevši u obzir količinu „istisnutog“ fosilnog gori-va, tj. onu količinu koja bi se trošila bez prelaska na OPP. Proc-jena smanjenja emisije izvršen je za slučaj zamjene uglja. Dakle, prema izrazu (1) potpunim sagorijevanjem jedne tone uglja nas-taje 1,46 tona CO2. Stepen efiksanosti uređaja da konverziju he-mijske energije uglja u toplotnu je oko 80%.

Tabela 3. Smanjenje emisije CO2 i vrijednost CER-a za raz-ličite scenarije korištenja dijela OPP-a raspoloživog u Bosni i Hercegovini

Table 3. Emission reduction of CO2 and values of CERs in different scenarios of using of residues from agricultural pro-duction in Bosnia and Herzegovina

Primjenom metodologije opisane u prethodnom poglavlju iz-računato je smanjenje emisije CO2 za različite scenarije njego-vog korištenja u BiH. U tabeli 3 dato je smanjenja emisije CO2 kao i procijenjeni iznosi podsticaja koji je moguće dobiti za to smanjenje emisije kroz CDM (vrijednost CER-a). Proračun je izvršen uz pretpostavku da je stepen efikasnosti konverzije ener-gije iz OPP-a u električnu odnosno toplotnu isti kao i u slučaju korištenja uglja. Vrijednost jedne izbjegnute tone CO2 (jedinični CER) varira, za proračun je uzeta vrijednost od 10 EUR-a.

Ukoliko se procjenjeno smanjenje emisije CO2 iz tabele 3, uporedi sa ukupnom emisijom u BiH u 2005. godini, vidi se da ono predstavlja 2-4% od ukupne emisije. Da je to značajno sma-njenje, govori podatak da većina razvijenih zemalja imaju zada-

tak da u prvom Kjoto periodu smanje emisije za 5-6% u odnosu na emisiju iz 1990. godine.

Iz tabele 3 se vidi da je, s obzirom na ovaj mehanizam pod-sticaja, povoljnije koristiti OPP za proizvodnju toplotne energije pri čemu se vrši potiskivanje uglja. Naravno, OPP se može ko-ristiti i kao zamjena tečnim i gasovitim gorivima. Finansijski efekat je u tim slučajevima veći nego u slučaju zamjene uglja. Međutim, u tim slučajevima neophodna je potpuna zamjena kot-lova, dok u slučaju suspaljivanja OPP-a sa ugljem neophodne su minimalne promjene na postrojenju.

Današnja cijena uglja za elektroprivrede u BiH je 2,5 EUR/GJ, tj. oko 32 EUR/toni, dok je cijena u maloprodaji oko 50 EUR/toni. S obzirom da najveći udio u potencijalu OPP-a čine ostaci žitarica čija je toplotna vrijednost otprilike kao i ug-ljeva u BiH, može se vršiti suspaljivanje sa ugljem u određenom procentu. Cijena jedne tone takvog goriva mogla bi iznositi oko 60 EUR/toni (cijena uglja plus CDM podsticaj). Uzme li se u obzir prosječna produkcija OPP-a od 2 tone po hektaru, dobija se da je riječ o dodatnom prihodu od 120 EUR po hektaru. S obzi-rom na relativno visoke troškove prevoza, iskorištavanje treba da bude što bliže mjestu proizvodnje energenata iz OPP-a (distribu-irana proizvodnja energije).

Ukupni domaći podsticaji za poljoprivrednu proizvodnju na nivou BiH za 2008. su oko 50 miliona EUR. Ne postoje direktni podsticaji za iskorištavanje OPP-a za proizvodnju energije. Pos-toji zagarantovana cijena električne energije iz biomase. Iz tabe-le 3 se vidi da bi korištenjem podsticaja kroz CDM bilo realno moguće povećati ukupne podsticaje za poljoprivredu za oko 10%.

ZAKLJUČAK Pored proizvodnje hrane poljoprivreda može biti i proizvo-

đač energenata. Korištenje OPP-a za proizvodnju toplotne i/ili el. energije u BiH mogao bi biti dodatni izvor prihoda za poljopriv-rednike. Oprema za konverziju energije iz OPP-a je znatno skup-lja od opreme za konverziju energije iz fosilnih goriva. Stoga, da

bi ovaj vid iskorištavanja bio ekonomski održiv potrebno je da država kroz strateška opredjeljenja definiše mehanizme podsticaja kao i da stvori preduslove za korištenje međuna-rodnih mehanizama za podsticanje obnovljivih izvora energi-je. Dobar način promovisanja korištenja OPP-a u energijske svrhe su pilot projekti, stoga bi bilo dobro na određenom po-dručju uspostaviti sistem proizvodnje energenata iz OPP-a i njihovog korištenja. Pošto je BiH pristupila Protokolu iz Kjota i može koristiti CDM, država treba raditi na uspostav-ljanju tzv. programskog CDM-a kako bi se troškovi izdava-nja CER-ova smanjili na najmanji mogući iznos. U tom slu-čaju bi se vršila validacija i verifikacija smanjenja emisije CO2 samo na određenom mjestu/postrojenju koje koristi energente iz OPP-a, a ostali bi prošli znatno pojednostavlje-

niju proceduru. Na taj način ukupni troškovi izdavanja CER-a bi se značajno smanjili.

U radu su analizirana četiri scenarija korištenja OPP-a za proizvodnju toplotne i električne energije. Koji od scenarija je realno ostvariv, zavisi od čitavog niza barijera korištenja OPP-a i strategije njihovog rušenja. U slučaju korištenja svega 20% po-tencijala emisija CO2 se smanjuje za 310 000 t/a, pri čemu je moguće dobiti sredstva kroz mehanizam međunarodne saradnje na suzbijanju klimatskih promjena u iznosu od 3 100 000 EUR/a. Prema najoptimističnijem scenariju smanjenje emisije CO2 je 730 000 t/a, što je oko 4% ukupne emisije u BiH u 2005. godini, a finansijski efekat je 7 300 000 EUR/a, što bi predstav-

% od ukupnog poten-cijala

% of total potential

Energija Energy

za toplotnu energiju - for heating

energy

za elektri-čnu ener-

giju - for energy

power

GWh toplotne energije – heating energy

GWh el. ener-gije – power energy

Smanjenje emisije CO2

Emission reduction of

CO2 t/a

Vrijednost CER-a

Values of CERs EUR/a

10 10 215 86 310 000 3 100 000 20 10 429 86 420 000 4 200 000 30 10 644 86 530 000 5 300 000 30 20 644 172 730 000 7 300 000

PTEP 12(2008) 1-2 67

ljalo oko 15% današnjeg izdvajanja za podsticaj poljoprivredne proizvodnje u BiH.

Primjena OPP-a kao goriva bi imala niz efekata: - Doprinosi većem zapošljavanju lokalnog stanovništva, posebno u ugroženim agrarnim područjima - Doprinos smanjenju uvoza tečnih i gasovitih goriva u BiH, - Doprinos uštedi domaćih fosilnih goriva i smanjenju emisije CO2, - Riješava se trajno snabdjevanje gorivom za vlastite potrebe po-ljoprivrednih gazdinstava, uz ispunjavanje zahtijeva u pogledu zaštite okoline (emisija gasova i zbrinjavanje pepela).

LITERATURA [1] Knežević A., Husika A.: Inicijativa za pristupanje protoko-

lima uz Konvenciju o prekograničnom zagađivanju zraka na

velike udaljenosti i Okvirnu konvenciju o klimatskim prom-jenama, CETEOR Sarajevo, 2005.

[2] Tešić M., Igić S., Adamović D.: Proizvodnja energije – novi zadatak i izvor prihoda za poljoprivredu, Savremena poljop-rivredna tehnika, vol. 32, Novi Sad, 2006.

[3] Studija izvodljivosti: Komercijalno korištenje drvnog ostat-ka u Centralnoj BiH kao projekat ekonomskog oporavka i razvoja regije, REZ, Zenica 2004.

[4] Strateški plan i program razvoja energetskog sektora Fede-racije BiH, Sarajevo, 2008.

[5] Srednjoročna strategija razvoja poljoprivrednog sektora u FBiH (2006 – 2010.), Sarajevo 2006.


Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.67 - 69 Stručni rad UDK: 662.767(497.113) Paper

PREDNOSTI KORIŠĆENJA PRIRODNOG GASA KAO ENERGENTA U PROCESIMA SUŠENJA

ADVANTAGES OF NATURAL GAS USAGES IN DRYING PROCESSES

Boško ILIĆ, dipl.ing*, Slavko IVANIŠEVIĆ, dipl.ing** * d.o.o. "Centro-gas", 21000 Novi Sad, Rumenački put b.b. ** a.d. "Jedinstvo", 25260 Apatin, Industrijska zona b.b.

REZIME U radu se analiziraju prednosti korišćenja prirodnog gasa kao energenta, u procesima sušenja kukuruza, ječma, pšenice, soje i

ostalih zrnastih proizvoda. Korišćeni su podaci dobijeni praćenjem i analizom potrošnje goriva pri radu sušare na lož-ulje i pri radu sušare na prirodni gas, na sušari tipa DVSK-MD proizvođača "CER" i sušari tipa DVSZ proizvođača "POBEDA" u pogonu pre-duzeća "JEDINSTVO" iz Apatina. U radu je pokazano da se korišćenjem prirodnog gasa kao energenta u procesu sušenja, postižu značajne uštede u potrošnji energije. Isto tako, poboljšava se proces sagorevanja i smanjuje emisija štetnih gasova u atmosferu (NOx, CO2, ...), pa je i sa stanovišta zaštite životne sredine korišćenje prirodnog gasa kao energenta opravdano i preporučljivo.

Ključne reči: prirodni gas, gorivo, sušenje, sagorevanje

SUMMARY The advantages of natural gas usage in the drying processes of maize, barley, wheat and other cereal products are analysed in

this paper. The information on natural gas and oil consumption was gained from the following drying systems: the manufacturer CER - type: DVSK-MD and the manufacturer POBEDA - type: DVSZ, which were installed at the factory JEDINSTVO in the town of Apatin. This paper illustrates advantages of natural gas usage in the grain drying processes, particularly the achievement of signifi-cant energy saving. Also, natural gas usage in drying processes improves the heating process and also reduces emissions of exhaust gases (NOx, CO2, ...). These significant facts on natural gas make it an appropriate and recommendable source of energy in grain drying processes.

Key words: natural gas, fuel, drying, combustion

UVOD Prirodni gas danas se višestruko koristi: u industriji, za

komercijalnu upotrebu, u širokoj potrošnji, za proizvodnju električne energije, kao sirovina u proizvodnji a koristi se i za pogon motornih vozila. Za potrošače je interesantna njegova dostupnost i sistem naplate - plaća se nakon potrošnje, a ne unapred kao što je to slučaj sa ostalim energentima. Takođe, potrošač nema potrebe za dodatnim prostorom i poslovima oko skladištenja.

Zbog svojih brojnih prednosti i niske cene u odnosu na druge energente, prirodni gas je kao energent našao veliku primenu i u poljoprivredi, gde se između ostalog koristi i za sušenje žitarica,

a prednosti njegove primene u ovoj oblasti prezentovane su u ovom radu.

PRIRODNI GAS KAO ENERGENT Prirodni gas je vitalna komponenta svetske energetike. On

spada u najčistije, najsigurnije i najkorisnije fosilno gorivo, pa mu i upotreba sve više raste. Posmatrano u odnosu na sva ostala fosilna goriva, upotreba prirodnog gasa proizvodi takođe i najmanju količinu ugljen-dioksida (CO2), što je bitan doprinos smanjenju globalne emisije ugljen-dioksida. Iskustvo zemalja sa dugom tradicijom korišćenja gasa pokazuje da je prirodni gas i jedan od najbezbednijih energenata.

Srbija je zemlja sa vrlo niskom energetskom efikasnosti. Poboljšati energetsku efikasnost znači koristiti tehnologije koje

68 PTEP 12(2008) 1-2

troše manje energije za iste ili bolje energetske usluge. Potreba za optimizacijom energetske efikasnosti je argument koji investiciona ulaganja za prelazak sa postojećih goriva, kao što su ugalj i tečna goriva, na prirodni gas čine isplativim. Drugi argument su troškovi na emisiju štetnih produkata koji nas čekaju u budućnosti.

Karakteristike prirodnog gasa Prirodni gas kao mešavina gasovitih ugljovodonika sa

dominacijom metana, predstavlja izuzetno vrednu energetsku i hemijsku sirovinu koja poseduje i značajne tehnološko-ekonomske i ekološke prednosti u odnosu na ostala konvencionalna goriva. Prirodni gas je gotovo idealno gorivo koje se lako meša sa vazduhom, ima veliku brzinu sagorevanja bez dima, čađi i čvrstih ostataka, čime se svrstava među ekološki najčistije energente.

Prirodni gas je bez boje, ukusa i mirisa; nije otrovan; lakši je od vazduha (gustina prirodnog gasa je približno 0,8 kg/Sm3 u odnosu na gustinu vazduha od 1,225 kg/m3). Prirodni gas obično merimo standardnim kubnim metrima (1 Sm3 odgovara količini gasa koja pri pritisku od 1,01325 bar i temperaturi od 15 °C zauzima prostor od 1 m3).

U sastavu prirodnog gasa nalaze se gasoviti ugljovodonici, od kojih najviše metana (CH4), uz primese vodonika (H2) i negorivih gasova (CO2, N2). Donja toplotna moć prirodnog gasa s kojom računamo u Srbiji je 33.500 kJ/Sm3.

Prirodni gas, kao i tečna goriva, odlikuje se lakom zapaljivošću i eksplozivnošću, pa prilikom rukovanja gasnom opremom o tome treba posebno voditi računa. Zbog toga je bitno, pri projektovanju i izvođenju radova na gasifikaciji objekata, poštovati zakone, pravilnike, propise i standarde za ovu oblast, kako domaće tako i međunarodne. Danas su tehničke karakteristike gasnih uređaja, postojenja i instalacija takve da je nivo opasnosti, u poređenju sa korišćenjem ostalih energenata, sveden na minimum.

Prednosti prirodnog gasa kao energenta: • nema potrebe za transportom i skladištenjem goriva, • plaćanje se vrši mesečno, nakon potrošnje, • prirodni gas omogućuje potpunu automatizaciju procesa sagorevanja uz veliki opseg regulacije opterećenja i visok stepen iskorišćenja, • niska cena u odnosu na druge energente, • sagoreva sa malim koeficijentom viška vazduha, bliskim stehiometrijskom, • ekološki najpogodniji energent, • postojeća ložišta za druge vrste goriva uglavnom se mogu prilagoditi za rad na prirodni gas, • prirodni gas kao energent omogućuje modernizaciju i povećanje ekonomičnosti mnogih industrijskih i tehnoloških postrojenja uz smanjenje zagađenja životne sredine.

PRIMENA PRIRODNOG GASA U PROCESIMA SUŠENJA Primenom prirodnog gasa kao energenta u

procesu sušenja žitarica, postižu se značajne uštede u potrošnji energije, poboljšava se proces sagorevanja, poboljšava se kvalitet osušenog zrna, smanjuje emisija štetnih gasova u atmosferu i postižu značajne finansijske uštede.

Pored prethodno navedenih, u procesima sušenja uočavamo i sledeće prednosti prirodnog gasa u odnosu na lož-ulje:

• nema pojava nagorevanja zrna (što je čest slučaj kod rada na lož-ulje), • nema varničenja na obodu plamena, čime je smanjena opasnost od požara, • kvalitetnija regulacija temperature sušenja, kao posledica većeg opsega regulacije gorionika i kvalitetnijeg sagorevanja na poziciji malog opterećenja, što nije slučaj sa radom na lož-ulje.

Sve ove prednosti su se potvrdile i nakon konverzije goriva (prelazak sa rada na lož-ulje na rad na prirodni gas) na sušarama u A.D. “JEDINSTVO” iz Apatina.

Kod direktnih sušara (produkti sagorevanja pomešani sa vazduhom za sušenje prolaze kroz masu zrna) pri radu sa tečnim gorivima moguće su pojave naslaga nesagorelog goriva na masi zrna. Pri radu na prirodni gas do ove pojave ne dolazi, ali je bitno da gorionik ima podešeno sagorevanje da ne bi došlo do isticanja nesagorelog gasa u prostor sušare i eventualnog stvaranja eksplozivne smeše. Takođe je bitno da se (minimalno dva puta godišnje) izvrši pregled i provera gasne instalacije i podešavanje gorionika odnosno regulacija sagorevanja.

Na slici 1. prikazan je gasni gorionik sa redukovanom emisijom NOx gasova u produktima sagorevanja, proizvod WEISHAUPT, Nemačka [2].

Sl. 1. WEISHAUPT gasni gorionik sa redukovanom emisijom NOx [2]

Fig. 1. WEISHAUPT gas burner, version LN/1LN (Low Nox) [2]

Ekonomska analiza primene prirodnog gasa U tabeli 1. dati su ekvivalentni odnosi najčešće korišćenih

goriva na sušarama za žitarice.

Tabela 1. Poređenje cena energenata koji se koriste u procesima sušenja žitarica

Table 1. Comparation of fuel cost of grain drying process

* tečni naftni gas (propan-butan) ** u cene je uključen PDV; izvor: JP “SRBIJAGAS” za

period 20.12.2007. do 25.02.2008. *** za koeficijent korisnog dejstva 0,85

Gorivo / Fuel Natziv / Name Prirodni gas

Natural gas TNG * LPG

Lož-ulje Light fuel oil

Mazut Heavy oil

Jedinica mere / Unit Sm3 kg litar kg Cena po jedinici mere (din) ** Price per unit 28 76 72 35

Donja toplotna moć Hd (kWh/j.m.) Calorific value Hd 9,30 12,75 10,08 11,03

Efektivna cena (din/kWh) *** Price per kWh 3,54 7,01 8,40 3,73

Indeks cene prema ceni prirodnog gasa Price index for natural gas

1 1,98 2,37 1,05

PTEP 12(2008) 1-2 69

Tabela 1. pokazuje da je najpovoljniji indeks cene za prirodni gas. Indeks cene za mazut (indeks 1,05) je blizak indeksu cene za prirodni gas, međutim u ceni mazuta nisu uračunati troškovi prevoza i skladištenja kao ni troškovi grejanja mazuta (koje je neophodno da bi se postigla odgovarajuća viskoznost neophodna za sagorevanje). Isto tako mazut je i sa drugih aspekata nepovoljniji energent: pojava koksiranja, lošije sagorevanje, štetan uticaj sumpora (čiji je sadržaj u mazutu do 4%) i dr.

Na osnovu svega navedenog pokazuje se da je prirodni gas najpovoljniji energent, kako u procesima sušenja tako i uopšte.

Analiza isplativosti investicije gasifikacije sušare žitarica Analiza je urađena na bazi podataka o potrošnji goriva i

drugih parametara, pri radu sušare na lož-ulje i pri radu sušare na prirodni gas, na sušari tipa DVSK-MD proizvođača "CER" i sušari tipa DVSZ proizvođača "POBEDA" u pogonu preduzeća "JEDINSTVO" iz Apatina.

Gasifikacija sušara je izvedena 2005. godine. Vrednost investicije je iznosila 8.500.000 dinara. U troškove investicije uračunati su: pripremni radovi, izrada projektne dokumentacije, troškovi prava prolaza i otkupa zemljišta, izgradnja priključnog gasovoda i merno-regulacione stanice i takse za priključenje na gasovodni sistem. Pre ovoga, kao energent za sušenje je korišćeno lož-ulje.

Nakon godinu dana (jedna sezona sušenja) pri radu sa prirodnim gasom, troškovi energenta su iznosili 8.316.295 dinara. Pri korišćenju lož-ulja ovi troškovi bi iznosili 24.980.523 dinara.

Ovo pokazuje da je ostvarena je ušteda od 16.664.228 dinara, odnosno da je investicija otplaćena na polovini sezone sušenja.

U ovom periodu cena 1 Sm3 prirodnog gasa je iznosila 20.09 di-nara a cena 1 litra lož-ulja 63.75 dinara.

Iz ovog primera se najbolje vide pozitivni efekti primene prirodnog gasa u procesu sušenja žitarica.

ZAKLJUČAK Primenom prirodnog gasa kao energenta u procesu sušenja

žitarica, postižu se značajne uštede u potrošnji energije, poboljšava se proces sagorevanja, poboljšava se kvalitet osušenog zrna, smanjuje emisija štetnih gasova u atmosferu i postižu značajne finansijske uštede. Troškovi energenta u procesu sušenja, koristeći prirodni gas manji su za oko 2,5 puta u odnosu na lož-ulje.

Na osnovu svega možemo zaključiti da je sa tehničkog i ekonomskog stanovišta, kao i sa stanovišta zaštite životne sredine, korišćenje prirodnog gasa kao energenta u procesu sušenja žitarica opravdano i preporučljivo. U toku eksploatacije sušare, bitno je redovno i na vreme sprovoditi preglede, ispitivanja i sevisiranje opreme i postrojenja, skladno zakonskim obavezama i rokovima.

LITERATURA

[1] Bogner M, Isailović M: Prirodni gas, Eta, Beograd, 2005. [2] Prospektni materijal proizvođača gorionika

“WEISHAUPT”, Nemačka. [3] Radovanović, M: Goriva, Mašinski fakultet, Beograd, 1994. [4] Strelec V. i dr: Plinarski priručnik, 6.izdanje, Energetika

marketing, Zagreb, 2001. [5] WEISHAUPT GmbH, Schwendi, Germany, Prospektni

materijal.


70 PTEP 12(2008) 1-2

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.70-73 Originalni naučni rad UDK: 633.71 : 662.756.3 Orginal Scientific Paper

SEME DUVANA KAO OBNOVLJIVA SIROVINA

TOBACCO SEEDS AS A RENEWABLE RAW MATERIAL

Dr Miodrag LAZIĆ, mr Ivana STANISAVLJEVIĆ, dr Vlada VELJKOVIĆ Tehnološki fakultet, 16000 Leskovac, Bulevar oslobođenja 124

REZIME Korišćenje semena duvana kao obnovljive i otpadne sirovine, nije samo društveno i ekonomski opravdano, već stvara i osnovu za

“zdravu” upotrebu duvana. U ovom radu ispitivan je uticaj različitih tehnika ekstrakcije na sastav, fizičke i hemijske osobine ulja semena duvana (Nicotiana tabacum L.) tipa Otlja. Za dobijanje ulja korišćene su klasična i ultrazvučna ekstrakcija potpomognute mešanjem i hladno presovanje. Ekstrakcija samlevenog semena je vršena n-heksanom pri odnosu seme-rastvarač 1:10 g/cm3 na 25oC, dok je za potrebe ceđenja korišćeno nativno seme duvana. Dobijena ulja su odvajana od rastvarača ili uparavanjem pod sniženim pritiskom ili u dvostepenom postupku, najpre običnom, a zatim direktnom destilacijom vodenom parom do prestanka izdvajanja n-heksana nakon čega se ulje izdvaja iz smeše sa vodom (koja je dobijena kondenzacijom vodene pare) gravitacionom separacijom u levku za odvajanje. Sastav ulja analiziran je gasnohromatografski, nakon metilovanja. Fizičke (gustina i indeks refrakcije) i hemijske (jodni, kiselinski, saponifikacioni broj) osobine ulja određene su standradnim metodama.

Utvrđeno je da tehnika ekstrakcije i način odvajanja ulja od rastvarača ne utiču bitno na njegove fizičke i hemijske osobine, kao i da su ove osobine ulja slične osobinama drugih biljnih ulja što ga čini pogodnom polaznom sirovinom za dobijanje biodizela. Nezav-isno od ekstrakcione tehnike i načina odvajanja, ulje semena duvana sastoji se uglavnom od linolne, oleinske, palmitinske i stearinske kiseline (više od 95%).

Ključne reči: duvan, ulje semena duvana, ekstrakcija.

SUMMARY Tobacco seed usage, as a renewable and waste raw material, is not only socially and economically justified, but it also forms a

basis of a "healthy" use of tobacco. The fatty acid composition, physical and chemical properties of tobacco (Nicotiana tabacum L.) seed oils obtained and separated from the solvent by different techniques were compared. Oils were obtained by cold pressing, as well as, by classical and ultrasound extraction using n-hexane at 25oC and 1:10 g/cm3 seeds-to-solvent ratio. Obtained oils were separated from the solvent under reduced pressure or in a two-stage separation procedure, distillation followed by direct water stem distillation. At the end of the two-stage separation procedure oils were separated from water by separational funnel.

The fatty acid composition of tobacco seed oils was determined by the GC analysis after the fatty acids had been transformed into methyl esters with sodium methoxide. Physical (density and refraction index at 20oC) and chemical (iodine, acid and saponification values) properties of tobacco seed oil were analysed using standard procedures.

The insignificant difference in physical and chemical properties of oil obtained by different recovery techniques was shown. All these properties are comparable with properties of other vegetable oils which makes this oil a suitable initial row material for the production of biodiesel fuel. This suggests that tobacco seed oil, as a renewable source of energy, may be an appropriate substitute for diesel fuel. Independently of the extraction technique and separation procedure the fatty acid tobacco seed oil composition was dominated by linoleic, oleic, palmitic and stearic acids (over 95%).

Key words: tobacco, tobacco seed oil, extraction.

UVOD Biodizel postaje sve interesantnije kao alternativa fosilnim

gorivima, zbog svoje manje toksičnosti, biorazgradivosti, većeg sadržaja kiseonika i toga što ne sadrži sumpor. Sa aspekta uticaja na životnu sredinu upotreba biodizela ima mnoge prednosti, kao što su: manji efekat staklene bašte i manje zdravstvenih rizika u poređenju sa upotrebom fosilnih goriva [1]. Da bi bio konkuren-tan na tržištu, osim što mora da zadovoljava kriterijume vezane za životnu sredinu i učinak motora, biodizel mora da bude proiz-veden ekonomično. Jedan od načina za pojeftinjenje biodizela je korišćenje jeftinijih izvora masnih kiselina, kao što su: nejestiva ulja, životinjske masti i ulja, otpadna (korišćena) ulja i nus-proizvodi rafinisanog biljnog ulja [2]. Nedavno je dokazano da i ulje semena duvana može biti odgovarajuća zamena za dizel go-rivo, i to u sirovom [3] i u hemijski modifikovanom obliku [4, 5].

Seme duvana je otpadni proizvod u duvanskoj industriji, od koga se ekstrakcijom mogu dobiti ulje i sačma (pogača iscrplje-nog semena). Uprkos dobrim karakteristikama, samo mala koli-čina semena se sakuplja sa biljaka za sadnju iduće godine, dok se ostatak ostavlja na polju neiskorišćen. Sadržaj ulja semena du-vana kreće se u rasponu od 36-41 % od mase semena, a ostatak čine: proteini, skrob i neorganske materije [6]. Glavne masne kiseline su: linolna, oleinska, palmitinska i stearinska [3, 7]. Ovo

ulje ne sadrži nikotin i može se porediti sa drugim jestivim uljima, ali sadrži dosta holesterola [8].

Za dobijanje ulja iz semena duvana do sada su korišćene raz-ličite tehnike ekstrakcija: ekstrakcija po Soxhlet-u, klasična i ul-trazvučna ekstrakcija [3, 7, 9, 10]. Za sada ne postoji rasprostra-njena upotreba semena duvana, osim u industriji sapuna, boja i lakova, gde se koristi nerafinisano i polu-suvo ulje [11]. Među-tim, prema studijama izvedenim u poslednje vreme, testiranjima na dizel motorima, pokazano je da se metil estri ulja semena du-vana mogu koristiti u mešavini sa dizel gorivom bez modifiko-vanja motora i predgrevanja mešavine [5].

U ovom radu ispitivan je uticaj tehnike ekstrakcije (mehaničko ceđenje, klasična i ultrazvučna ekstrakcija sa mešanjem) ulja iz semena duvana i način odvajanja ulja od rastvarača na sastav ulja i njegove fizičke (gustina i indeks refrakcije) i hemijske (jodni, kiselinski i saponifikacioni broj) osobine.

MATERIJAL I METOD Biljni materijal, rastvarači i hemikalije Za sva ispitivanja korišćeno je seme duvana (N. tabacum L.)

tipa Otlja, koja pripada poluorijentalnim vrstama duvana. Biljni materijal je prikupljen u fazi plodonošenja 2001. godine u

PTEP 12(2008) 1-2 71

okolini Surdulice. Sadržaj vlage je određivan po postupku koji propisuje Ph. Jug. V (2000) i iznosio je 5,5 %. Neposredno pre ekstrakcije seme duvana je mleveno pomoću komercijanog elek-tričnog mlina (Zepter, 15000 min-1, 1 minut).

n-Heksan, koncentrovana sumporna kiselina, etanol i kalijum jodid su kupljeni kod Zorka-Pharma (Šabac). Metanol, hloroform, natrijum tiosulfat i hlorovodonična kiselina su kupljene kod Lanchema (Češka), a jod, fenolftalein i dietil etar kod Centrohema (Stara Pazova). Kalijum hidroksid je nabavljen kod Mos-Laba (Beograd), a natrijum hidroksid od proizvođača Himedia (Inđija).

Dobijanje ulja semena duvana Ulje semena duvana dobijeno je mehaničkim ceđenjem i pos-

tupcima klasične (maceracija) i ultrazvučne ekstrakcije sa meha-ničkim mešanjem. Za izvođenje ultrazvučne ekstrakcije korišće-na je ultrazvučna kada tipa “SONIC”-Niš (dimenzija 151x200x300 mm, 3x50 W; 40 kHz).

Ceđenje ulja iz semena duvana Ceđenje nativnog semena duvana vršeno je hidrauličkom

presom "Komet" Crusher (Germany), pri brzini obrtanja 1,4 podeoka i kroz dizne različitih prečnika (15, 10 i 6 mm) sa prethodnim predgrevanjem semena.

Klasična ekstrakcija U laboratorijsku čašu (200 cm3) sipa se 16,6 g samlevenog

semena duvana i 50 cm3 n-heksana (odnos seme-rastvarač 1:3 g/cm3). Ekstrakcija je izvođena na sobnoj temperaturi u trajanju od 5, 10, 30 i 60 minuta, uz stalno mešanje. Prinos ulja (u g/100 g suvog semena) se izračunava iz mase izdvojenog ulja i mase semena duvana.

Ultrazvučna ekstrakcija Ultrazvučna ekstrakcija sa mešanjem vršena je na identičan

način kao i klasična ekstrakcija, samo što je laboratorijska čaša u kojoj se vrši ekstrakcija bila uronjena u ultrazvučnu kadu, tako da je suspenzija semena u rastvaraču bila izložena dejstvu ultra-zvuka sve vreme ekstrakcije.

Odvajanje ulja od rastvarača Uparavanje pod sniženim pritiskom Po završetku ekstrakcije ekstrakt se odvaja od semena pod

vakumom na Büchner-ovom levku, a filtrat se uparava do suva na vakum uparivaču do konstantne mase.

Uparavanje pod atmosferskim pritiskom Posle završene ekstrakcije ulja, najpre se običnom destilaci-

jom otpari oko 2/3 rastvarača, a zatim se produži sa destilacijom sa vodenom parom do izdvajanja rastvarača u destilatu. U desti-lacionom balonu zaostaje emulzija ulja i vode koja je nastala kondenzacijom vodene pare, dok je u prihvatnom sudu emulzija n-heksana i vode. Odvajanje ulja od vode vrši se u levku za od-vajanje. U slučaju ceđenog ulja, ono je tretirano vodenom parom u destilacionom balonu, pa je nastala emulzija ulja i vode tretira-na na identičan način.

Fizičke i hemijske osobine ulja semena duvana Gustina ulja je određena piknometrijski na 20oC, dok je in-

deks refrakcije ulja semena duvana meren refraktometrom (Krüss-D-22976, Nemačka) na 20°C. Jodni, saponifikacioni i kiselinski broj ulja određeni su standardnim metodama [12].

Sastav ulja semena duvana Sastav ulja semena duvana, posle metilovanja [13], određi-

van je gasnohromatografski.

Gasna hromatografija Metil estri masnih kiselina ulja semena duvana su analizirani

na gasnom hromatografu (Agilent 6850) sa kapilarnom kolonom (DB WAX, 30 m × 250 μm × 0,25 μm) i plameno jonizujućim detektorom. Temperaturni režimi: kolone → 50oC tokom jednog minuta, 50 do 200oC brzinom 25oC/min i 200 do 230oC brzinom 3oC/min, injektora → 250°C i detektora → 280°C. Protoci azota (noseći gas), vodonika i vazduha: 25, 30 i 400 cm3/min. Injektirana zapremina smeše metil estara je bila 0,2 μL, a protok kroz kolonu je bio 4 cm3/min. Azot je korišćen kao noseći gas, za razliku od originalne metode gde je korišćen helijum [14]. Metil estri najvažnijih masnih kiselina (palmitinska, stearinska, oleinska, linolna i linolenska) identifikovani su upoređivanjem njihovih retencionih vremena sa retencionim vremenima stan-darda tih metil estara i literaturnim podacima za primenjene us-love.

REZULTATI I DISKUSIJA Prinos ulja semena duvana Mehaničko presovanje semena je najefikasnija tehnika za

dobijanje ulja iz semena duvana, a prinos ostvaren ovom tehni-kom je 32,9 g/100 g suvog semena, sto je veće je od prinosa do-bijenog klasičnom i ultrazvučnom ekstrakcijom sa mešanjem za 36,2 i 33,7%, odnosno za 41 i 36,2% u slučaju istih tehnika i us-lova ekstrakcije bez mešanja [7, 9].

Tabela 1. Prinos ulja semena duvana dobijen klasičnom i ul-trazvučnom ekstrakcijom

Table 1. Tobacco seed oil yield obtained by classical and ul-trasound extraction

Prinos ulja (g/100 g suvog semena) Tobacco seed oil yield (g/100 dry tobacco seed)

Vreme, minTime, min Klasična ekstrakcija sa

mešanjem

Classical extraction with mechanical agitation

Ultrazvučna ekstrakcija sa mešanjem

Ultrasound extraction with mechanical agitation

2,5 15,6 16,0 10 17,3 17,9 30 20,3 21,1 60 21,4 21,8

Primenom ultrazvuka ostvareni prinos ulja semena duvana povećava se za manje od 4%, dok je poređenjem sa prethodno objavljenim rezultatima [7,9] utvrđeno da primena mešanja po-većava prinos za 9,1%, odnosno za 3,8%, u slučaju klasične i ultrazvučne ekstrakcije, respektivno. Izraženiji uticaj mešanja u slučaju klasične ekstrakcije potiče od činjenice da ultrazvuk uz-rokuje mikro mešanje suspenzije i time utiče na prenos mase u masi rastvora i kroz difuzioni sloj. Sa povećanjem brzine struja-nja rastvora oko čestice biljne sirovine debljina difuzionog sloja se smanjuje, a molekulski mehanizam prenosa zamenjuje se konvektivnim mehanizmom, pa otuda i bolja efikasnost ekstrak-cionih tehnika potpomognutim mešanjem i mikromešanjem.

Fizičke i hemijske osobine ulja semena duvana Vrednosti fizičkih i hemijskih osobina ulja semena duvana

tipa Otlja prikazane su u tabeli 2. Vrednosti hemijskih parameta-ra, u zavisnosti od tehnike ekstrakcije i načina odvajanja ulja od

72 PTEP 12(2008) 1-2

rastvarača međusobno se razlikuju za max ± 5%, što ukazuje na činjenicu da način dobijanja i odvajanja ulja ne utiču zančajno na njegove osobine. Uticaj ovih faktora na fizičke osobine ulja (max ± 1%) gotovo je zanemarljiv.

Tabela 2. Fizičke i hemijske osobine ulja semena duvana Table 2. Physical and chem.. properties of tobacco seed oil

Vrednosti date u tebeli su srednje vrednost dva nezavisna merenja

All results are mean of two replicates a Dvostepeni postupak odvajanja ulja pod atmosverskim

pritiskom a Two stage oil separation under atmospheric pressure Kiselinski broj ulja semena duvana tipa Otlja je

visok, bez obzira na način dobijanja i odvajanja ulja, što ukazuje na visok udeo slobodnih masnih kiselina (oko 18%).

Jodni broj ulja semena duvana tipa Otlja nalazi se u granicama vrednosti jodnog broja za biljna ulja, koja je u opsegu 129-142 [15], ali je manji nego kod ulja semena nekih drugih tipova duvana [16, 17]. Visoka vrednost jodnog broja je očekivana, s obzi-rom na visok udeo nezasićenih masnih kiselina u ulju.

Vrednosti saponifikacionog broja ulja semena duvana su približne vrednostima za ulja semena drugih tipova duvana [3, 7, 15, 16, 17, 18], a i nalazi se u opsegu vrednosti saponifikacionog broja drugih biljnih ulja. Ova vrednost pokazuje prosečnu dužinu lanca masnih kiselina koje ulaze u sastav ulja.

Vrednosti fizičkih osobina svih ulja semena du-vana dobijenih u ovom radu nalaze se u granicama standardnih vrednosti koje preporučuje AOCS [12].

Sastav ulja semena duvana Prema gasnohromatografskoj analizi metil estara

masnih kiselina ulja semena duvana ono sadrži uglavnom (više od 94%) slobodne ili vezane sledeće masne kiseline: palmitinsku, stearinsku, oleinsku, linolnu i linolensku, kao što se može videti u tabeli 3.

Nezavisno od ekstrakcione tehnike i načina odvajanja rastva-rača, najzastupljenija masna kiselina ulja je linolna, čiji maseni udeo u ulju iznosi oko 70%. Ukupan sadržaj zasićenih (palmitinska i stearinska) i nezasićenih (oleinska, linolna i linolenska) masnih kiselina u ulju semena duvana dobijenog ceđenjem je 13,5 do 14,1 % i 81,8 do 81,6 %, respektivno. Sličan maseni udeo zasićenih (od 11,8 do 13,4%) i nezasićenih

(83,9 do 85,7%) masnih kiselina određen je i u uljima dobijenih klasičnom i ultrazvučnom ekstrakcijom.

Utvrđeno je da ulje dobijeno ceđenjem semena duvana ima veći sadržaj stearinske kiseline, za 20%, odnosno 22%, u slučaju klasične i ultrazvučne ekstrakcije, respektivno. Ulja dobijena klasičnom i ultrazvučnom ekstrakcijom imaju veći sadržaj nezasićenih masnih kiselina. Kod ulja dobijenog u dvostepenom

postupku odvajanja pod atmosferskim pritiskom utvrđeno je da se sa porastom temperature neznatno smanjuje udeo mono-nezasićenih (oleinska) i poli-nezasićenih masnih kiselina (linolne i linolenska), a povećava udeo zasićenih (palmitinske i stearinske).

Sastav ulja dobijenog iz samlevenog semena poluorijentalnog duvana tipa Otlja sličan je sastavu ulja drugih duvana [3, 7, 15, 16, 17, 18], sa skoro identičnim udelom glavnih masnih kiselina. Mini-malne razlike u sastavu ulja potiču, verovatno, od vrste i us-

lova gajenja duvana i uslova ekstrakcije (rastvarač, temperatura, odnos semena i rastvarača).

Tabela 3 Sadržaj masnih kiselina u ulju semena duvana (%) Table 3 Fatty acid tobacco seed oil composition (%)

a Dvostepeni postupak odvajanja ulja pod atmosverskim pritiskom

a Two stage oil separation under atmospheric pressure

ZAKLJUČAK Mehaničko presovanje semena je najefikasnija tehnika za

dobijanje ulja iz semena duvana, dok se primenom ultrazvuka u

Mehaničko ce-đenje

Cold pressing

Klasična ekstrak. sa mešanjem

Classical extraction with

mechan. agitation

Ultrazvučna ekstrak. sa mešanjem Ultrasound

extraction with mechanical agitation

Fizičke i hemijske osobine ulja semena duvana

Physical and chemical properties of tobacco seed oil

P<atm P=atm+H2Oa P<atm P=atm

+H2Oa P<atm P=atm+H2Oa

Kiselinski broj / Acid value (mg KOH/g ulja) / (mg KOH/g of oil) 14,65 14,74 15,87 15,60 15,79 15,83

Jodni broj / Iodine value (g J2/100 g ulja) / (g J2/100 g of oil) 127,51 133,76 130,63 132,21 127,42 131,42

Saponifikacioni br./ Saponification val (mg KOH/g ulja) / (mg KOH/g of oil) 186,39 191,57 190,63 194,43 188,49 183,93

Gustina / Density (kg/m3) 930,0 931,0 923,3 923,0 923,0 922,6

Indeks refrakcije na 20oC Index of refraction at 20oC 1,4735 1,4735 1,4735 1,4736 1,4735 1,4733

Mehaničko ceđenje

Cold pressing

Klasična ekstrak-cija sa mešanjem

Classical extraction with

mechanical agitation

Ultrazvučna ekstrakcija sa

mešanjem Ultrasound

extraction with mechanical

agitation

Masna kiselina Fatty acid

P<atm P=at

m +H2Oa

P<atm P=atm +H2Oa P<atm P=atm

+H2Oa

Palmitinska / Palmitic 8,4 8,8 8,42 9,12 8,65 9,15

Stearinska / Stearic 5,14 5,28 4,03 4,26 3,12 3,34 Oleinska / Oleic 12,04 11,27 12,77 12,42 13,28 12,7

Linolna / Linoleic 70,02 69,69 71,37 70,91 71,78 70,73 Linolenska /

Linolenic 0,73 0,63 0,64 0,74 0,69 0,49

Ostale / Others 4,67 4,33 2,77 2,55 2,48 3,59 Zasićene / Saturated 13,54 14,08 12,45 13,38 11,77 12,49

Nezasićene / Unsaturated 81,79 81,59 84,78 84,07 85,75 83,92

Mono- nezasićene Mono-unsaturated 12,04 11,27 12,77 12,42 13,28 12,7

Poli- nezasićene Poly-unsaturated 70,75 70,32 72,01 71,65 72,47 71,22

PTEP 12(2008) 1-2 73

odnosu na klasičnu ekstrakciju ostvareni prinos ulja neznatno povećava.

Vrednosti svih fizičkih i hemijskih osobina ulja semena duvana tipa Otlja dobijenih u ovom radu ne zavise od tehnike ekstrakcije i načina odvajanja dobijenog ulja i nalaze se u granicama standardnih vrednosti za ulje duvana koje preporučuje American Oil Chemist’s Society (AOCS).

Nezavisno od ekstrakcione tehnike i načina odvajanja rastva-rača, najzastupljenija masna kiselina u ulju je linolna, pored koje u sastav ulja semena duvana ulaze još palmitinska, stearinska, oleinska i linolenska. Utvrđeno je da ulja dobijena ceđenjem semena duvana imaju veći sadržaj stearinske kiseline, dok ulja dobijena klasičnom i ultrazvučnom ekstrakcijom imaju veći sadržaj nezasićenih masnih kiselina. Postupak odvajanja ulja neznatno utiče na sastav ulja.

NAPOMENA: Autori se zahvaljuju Ministarstvu nauke za

finansijsku podršku ovom radu u okviru projekta OI 142073.

LITERATURA [1] Körbitz, W: Biodiesel production in Europe and North

America. An encouraging prospect, Renewable Energy, 16 (1999) 1078-83.

[2] Mittelbach, M., Remschmidt, C: Biodiesel: comprehensive handbook. Graz: Martin Mittelbach (publisher) 2004.

[3] Giannelos P.N, Zannikos F, Stournas S, Lois E, Anastopou-los G: Tobacco seed oil as an alternative diesel fuel: physical and chemical properties, Industrial Crops and Pro-ducts, 16 (2002) 1-9.

[4] Veljković, V.B, Lakićević, S.H, Stamenković, O.S, Todoro-vić, Z.B, Lazić, M.L: Biodiesel production from tobacco (Nicotiana tabacum L.) seed oil with a high content of free fatty acids, Fuel, 85 (2006) 2671-2675

[5] Usta N: Use of tobacco oil methyl ester in turbocharged in-direct injection diesel engine, Biomass Bioenergy 28 (2005) 77–86.

[6] Eshetu B: Nicotiana tabacum L. seed oil. 21. Feb. 2000, 24. Aug. 2005. <http://www. ipp.boku.ac.at/pz/oilseeds/eshetu.html>

[7] Stanisavljević I, Lakićević S, Veličković D, Lazić M.L, Ve-ljković V.B: The extraction of oil from tobacco (Nicotiana

tabacum L.) seeds, Chemical Industry & Chemical Enginee-ring Quarterly, 13 (2007) 41-50.

[8] Harris W: The scientific basis of vegetarianisam. Honolulu: Hawaii Health Publishers; 1995

[9] Stanisavljević I.T, Lazić M.L, Veljković V.B: Ultrasonic extraction of oil from tobacco (Nicotiana tabacum L.) seeds, Ultrasonics Sonochemistry, 14 (2007) 646-652

[10] Veljković V, Lazić M, Stamenković O, Stanisavljević I, Lakićević S: Laboratorijski tehnološki postupak za dobijanje ulja iz semena duvana, ev. br. 06-1827 od 11.12.2006., Tehnološki fakultet, Leskovac, 2006.

[11] Rudramurthy H.V, Shetty Y.V, Vageesh T.S: Tobacco: more than just smoke, Zonal Agricultural Research Station, Navile, Shimoga, Deccan Herald, Feb. 28. 2005, 16. Aug. 2005, <http://www.deccanherald.com/deccanherald/feb282005/snt4.asp>

[12] American Oil Chemist’s Society (AOCS) Official and Ten-tative Methods, Chicago, 1980.

[13] Kandpal J.B, Madan M: Jatropha curcus: a renewable source of energy for meeting future energy needs, Renew-able Energy, 6 (1995) 159-160.

[14] David F, Sandra P, Wylie P.L: Improving the analysis of fatty acidmethylesters using retention time locked methods and retentnion time databases: application, Publ. No. 5988-5871EN, Agilent Technologies, Inc., 1. Apr. 2002, 24. Aug. 2005. <http://www.bst.com.au/resources/rtlimrovinganalysisofffattyacidmethylesters.pdf

[15] Swern D: Industrijski proizvodi ulja i masti po Baileyju, Nakladni zavod Znanje, Zagreb, 1972.

[16] Bajpai M, Seth S: Use of unconventional oils in surface coatings: blends of alkyd resins with epoxy esters, Pigment & Resin Technology, 29 (2000) 82-87.

[17] Umarov A.U, Khasanov M.Kh, Teshabaev Kh.T: Nicotiana tabacum seed oil, Khimiya Prirodnykh Soedinenii, 6 (1990) 827-828.

[18] Gofur M.A, Rahman M.S, Ahmed G.M, Hossain A, Haque M.E: Studies on the caracterisation and glyceride composi-tion of tobacco (Nicotiana tabacum L.) seed oil, Bangladesh Journal of Scientific and Industrial Research, 28 (1993) 25.


74 PTEP 12(2008) 1-2


UTICAJ ROKA SETVE NA PRINOS I MORFOLOŠKE OSOBINE SEMENSKOG KUKURUZA

EFFECTS OF SOWING DATES ON THE YEALD AND MORPHOLOGICAL TRAITS OF SEED MAIZE

Mr Sanja MEHANDŽIĆ*, dr Jovan CRNOBARAC**, dr Branko MARINKOVIĆ, dr Đorđe JOCKOVIĆ * Poljoprivredna stanica, 21000 Novi Sad, Temerinska 131, [email protected]

** Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad

REZIME Istraživanja su trajala u toku 2003 i 2004 godine. U ogledima je ispitivan uticaj tri roka setve (u razmacima od po 10 dana) na

prinos semena tri linije semenskog kukuruza, različitih FAO grupa zrenja (L1-FAO 400, L2-FAO 500, L3-FAO 600) i njihovih morfo-loških osobina (dužina i prečnik klipa). Nakon berbe utvrđen je prinos hibridnog semena.

U 2003. godini sa kasnijom setvom došlo je do pravilnog linearnog smanjenja prinosa hibridnog semena kukuruza, kod sve tri is-pitivane FAO grupe zrenja. Između ispitivanih linija su postojale značajne razlike. Rokovi setve su uticali na dužinu i prečnik klipa, pri čemu nema zakonitosti.

U 2004. godini najveći prinos je ostvaren kod linije L3 u prvom roku setve a najniži u drugom roku setve kod linije L1. Najveća dužina klipa je kod linije L3 (175 mm), a najmanja kod linije L2 (157 mm). Rok setve nije značajnije uticao na promenu prečnika kli-pa. Uticaj roka setve je izražen kod linije L1.

Ključne reči: linije, morfološke osobine, prinos semena, rokovi setve, semenski kukuruz.

SUMMARY The three-year trial was set up in 2003. The effects of three sowing dates (10-day intervals) on three seed maize inbred lines of

different FAO maturity groups (L1-FAO 400, L2-FAO 500, and L3-FAO 600) and their morphological traits (ear length and diame-ter) were studied in the trial. The hybrid seed yield was determined after harvest.

A regular linear decline in the yield occurred over all three tested FAO maturity groups in seed maize hybrids sown on latter sowing dates in 2003. There were significant differences between the tested inbreds. Although sowing dates affected the ear length and diameter, no regularities were established.

In 2004, the highest, i.e. the lowest yield was recorded in the inbred L3 sown on the first sowing date, i.e. in the inbred L1 sown on the second sowing date, respectively. The longest (175 mm) and the shortest (157 mm) ears were found in the inbred L3 and the inbred L2, respectively. The sowing date did not significantly affect the change of the diameter. The effect of the sowing date was pronounced in the inbred L1.

Key words: inbreds, morphological traits, seed yield, sowing dates, seed maize. UVOD Kukuruz (Zea mays L.) je jednodoma biljka razdvojenih po-

lova sa izrazito ksenogamnim načinom razmnožavanja. Jedno-godišnja je biljka kratkog dana, uspeva u umerenim i suptrop-skim područjima, to je biljka tople sezone i zahteva relativno visoku temperaturu. Za proizvodnju semena koristi se najplodni-je polje. Setva se najčešće vrši mašinski, a gustina setve zavisi od uslova i područja (Jevtić S.,1992). Raspored biljaka treba da je takav da obezbedi nesmetanu negu useva. Seme počinje da klija pri temperaturi 8oC, ali klijanje je usporeno i neujednačeno. Minimalna temperatura zemljišta, koja obezbeđuje ravnomerno nicanje je od 10 do 12oC na dubini setve (Drezgić i sar.,1974). U tom slučaju ponici se pojavljuju kroz 15 do 20 dana. Tempera-turni uslovi utiču na razviće korenovog sistema. U pogledu vre-mena setve treba tražiti najpovoljnije uslove, ni suviše rana (zbog negativnog uticaja niskih temperatura), ni suviše kasna setva (jer se odlaže cvetanje i oplodnja). Obzirom na veliku ge-netsku ujednačenost metlice se pojavljuju skoro istovremeno na većini biljaka, a slično je i sa pojavom svile. U vremenski nepo-voljnim uslovima može biti ispoljena nepodudarnost između po-jave muških i ženskih cvetova, što nepovoljno utiče na oplodnju i proizvodnju semena.

Optimalni rok setve semenskog kukuruza je od 10. do 25. ap-rila u zavisnosti od agroekološkog reona i godine (Starčević i sar, 1995). Rokovi setve različitih linija semenskog kukuruza mogu uticati na biološki prinos hibridnog semena kukuruza kao i na morfološke osobne semena.

Iz tih razloga cilj i zadatak istraživanja je da se prati dinami-ka razvoja pojedinh linija u različitim rokovima setve, kao i uti-caj istog na prinos hibridnog semena kukuruza.

MATERIJAL I METOD RADA Materijal koji je korišćen za ispitivanje, odnosno postavljanje

ogleda su tri linije semenskog kukuruza, različitih FAO grupa zrenja, koje imaju zajedničkog oca i to: L1 (FAO 400), L2 (FAO 500), L3 (FAO 600) i L4 (zajednički). Analiza semenskog materijala koji je korišćen u postavljanju ogleda obuhvatala je: utvrđivanje mase 1000 semena, utvrđivanje energije klijanja (%) i utvrđivanje procenta klijavosti (%).

U dvogodišnjem istraživanju ogled je izveden na dve lokaci-je, i to u 2003. godini na poljoprivrednom dobru ’’Kamendin’’ Sirig, i u 2004. godini na poljoprivrednom dobru AD ’’Sloga’’ Kać. Šematski prikaz postavljanja ogleda prikazan je na sl. 1.

PTEP 12(2008) 1-2 75

Sl. 1. Šematski prikaz ogleda u 2003. i 2004. L1,L2,L3 – linije semenskog kukuruza, R1,R2,R3 – rokovi setve

Fig. 1. Experiment scheme in 2003 and 2004 L1,L2,L3 – seed corn lines, R1,R2,R3 – sowing terms

Ukupna površina ogledne parcele za sve ispitivane linije se-

menskog kukuruza i sva tri roka setve je iznosila 1.209 m2. Za svaku liniju kukuruza i svaki rok setve površina osnovne parcele je iznosila 42 m² (6 redova x 0,7 m x 10 m) u tri ponavljanja, sa rastojanjem između ponavljanja od 1 m.

Rokovi setve postavljenog ogleda kukuruza u godinama ispi-tivanja prikazani su u tab. 1.

Setva je obavljena ručno (motičicom) na optimalnu dubinu (6-8 cm) sa rastojanjem između semenki u redu od 23 cm, i sta-ndardnim rastojanjem između redova od 70 cm. Da bi se obez-bedila optimalna gustina i dobili tačni podaci istraživanja, na svako definisano mesto (u kućicu) posejana su po dva zrna. Ro-kovi setve su u razmacima od po 10 dana sa istovremenim use-javanjem oca, u međusobnom odnosu majčinskih i očin-skih komponenti 4 : 2.

Nakon nicanja u fazi tri lista izvršeno je ručno pro-ređivanje biljaka, da bi se dobio definisani (optimalni) broj biljaka. U ispitivanim godinama primenjene su sta-ndardne agrotehničke mere. Prostorna izolacija bila je u potpunosti ispoštovana, tako da 300 m nije bilo parcele sa kukuruzom.

Uklanjanje metlica sa majčinske linije obavljeno je na vreme, tj. pre nego što je biljka počela sa polinaci-jom. Izabran je najpogodniji momenat za najlakše ukla-njanje metlica, odnosno kada metlica dobije dovoljnu veličinu drške za čupanje, pri čemu je ta operacija laka i bez opasnosti od zakidanja.

Nakon berbe koja je obavljena ručno, utvrđivane su sledeće karakteristike: prinos klipa, prinos zrna (w1 vla-ge), prinos zrna (w2 vlage) i morfološke osobine seme-na. Sve ispitivane linije semenskog kukuruza u ogledu, u svim rokovima setve, ubrane su parcijalno u zavisnosti od stanja vlažnosti. Merenja su obavljena neposredno po skidanju useva (na parceli) korišćenjem precizne vage i aparata za utvrđivanje vlažnosti.

Tabela 1. Rokovi setve ogleda u 2003. i 2004. Table 1. Experiment sowing terms in 2003 and 2004

Rokovi setve - Sowing terms Mesto i godina Year and location R1 R2 R3

’’Kamendin’’ Sirig 2003. 12.04. 22.04. 02.05.

’’Sloga’’ Kać 2004. 19.04. 29.04. 09.05.


Prinos hibrinog semena 2003. Posmatrano po rokovima setve za ispitivane linije semen-

skog kukuruza u 2003. godini (slika 2), može se konstatovati da sa kasnim rokom setve dolazi do pada prinosa hibridnog semena kukuruza. Najveći prinos je ostvaren u prvom roku setve kod linije L1 (FAO grupe zrenja 400), i iznosio je 2,85 t/ha. Sa kas-nim rokom setve, za po 10 dana, prinos istog hibridnog semena se snižava, tako da u trećem roku setve prinos suvog semena iz-nosi 1,24 t/ha, odnosno 43% od prinosa u prvom roku setve.

Kod linije L2 (FAO grupe zrenja 500) prinos se kretao od 1,92 t/ha u prvom roku setve, do 1,01 t/ha u trećem roku setve. Uočava se da se prinos suvog hibridnog semena snižava sa kas-nim rokom setve, kao i da je prinos u odnosu na liniju L1 sma-njen, u zavisnosti od roka setve od 18 do 33%. Sa kasnim rokom setve iste linije, prinos suvog hibridnog semena se snižava.

Izrazito nizak prinos semena kukuruza je ostvaren kod linije L3 u svim rokovima setve. Prinos je iznosio od 1,44 t/ha u pr-vom roku setve, do svega 0,40 t/ha u trećem roku setve. U odno-su na liniju L1 prinos je niži za 50 do 67% u zavisnosti od roka setve.

Jedan od osnovnih faktora uticaja na prinos hibridnog seme-na u 2003. godini su visoke srednje dnevne temperature i nedos-tatak padavina, kao i nepravilan raspored istih u kritičnim faza-ma razvoja kukuruza, koje su doprinele povećanom broju jalovih biljaka i smanjenju prinosa po biljci, odnosno jedinici površine. Samim tim rezultati ispitivanja se slažu sa rezultatima Starčevića i sar. (1991), koji smatraju da najveći uticaj na prinos imaju vremenski uslovi u godini izvođenja ogleda. U 2003. godini raz-like u prinosu su iznosile od 14 do 86%.

Sl. 2. Zavisnost prinosa linija od roka setve u 2003. Fig. 2. Yield depending on sowing term in 2003

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

I II III I II III I II III

Prin

os su

vog

sem

ena

- Drie

d se

ed y

ield

(t/h

a

Linija - Line L1 Linija - Line L2 Linija -Line L3

y =3,819-0,817x R2=0,909

y =2,874-0,464x R2=0,901

y =1,908-0,5174x R2=0,978

y =3,819-0,817x R2=0,909

y =2,874-0,464x R2=0,901

y =1,908-0,5174x R2=0,978

76 PTEP 12(2008) 1-2

Morfološke osobine hibrinog semena kukuruza u 2003. Prosečna dužina klipa kukuruza kod linije L1 kretala se od

146 do 171 mm u zavisnosti od roka setve (slika 3). Prosečna dužina klipa se smanjivala sa produženjem roka setve. Značajna razlika u dužini klipa se uočava između svih rokova setve (od 3 do 25 mm). Kod linije L2 prosečna dužina klipa kukuruza se kretala od 146 do 155 mm po rokovima setve. Značajna razlika u dužini klipa se uočava između prvog i drugog, i drugog i trećeg roka setve. Kod linije L3 prosečna dužina klipa kukuruza se kre-tala od 126 mm u drugom roku seve do 167 mm u prvom roku setve. Značajna razlika u dužini klipa se uočava između prvog i drugog, i prvog i trećeg roka setve.

171 168

146 146

155

146

167

126 129

100

110

120

130

140

150

160

170

180

Duž

ina

klip

a - C

ob le

ngth

(mm

)


Linija - Line L1 Linija - Line L2 Linija - Line L3Sl. 3. Prosečna dužina klipa u zavisnosti od roka setve u 2003. Fig. 3. Average cob lenght depending on sowing term in 2003

Prosečan prečnik klipa kod linije L1 u 2003 godini se kretao

od 40 do 46 mm (slika 4). Rok setve je imao uticaja na prečnik klipa. Prosečan prečnik klipa kod linije L2 se kretao od 31 do 38 mm u zavisnosti od roka setve. Značajna razlika u prečniku klipa se uočava između prvog i trećeg, i drugog i trećeg roka setve. Kod linije L3 prosečan prečnik klipa se kretao od 38 do 40 mm u zavisnosti od roka setve. Značajna razlika u prečniku klipa se uočava između drugog i trećeg roka setve.

46

4042

3836

31

39 3840

20

25

30

35

40

45

50

Preč

nik

klip

a - C

ob d

iam

eter

(m

m)


Linija - Line L1 Linija - Line L2 Linija - Line L3Sl. 4. Prosečan prečnik klipa u zavisnosti od roka setve u 2003. Fig. 4. Average cob diameter depending on sowing term in 2003

Prinos hibrinog semena kukuruza u 2004. Prosečan prinos hibridnog semena kukuruza linije L1 u

2004. godini (slika 5), kretao se od 3,59 do 4,57 t/ha, u zavisno-sti od roka setve. Značajna razlika u prinosu semena kukuruza postoji između prvog i drugog, i drugog i trećeg roka setve. Pro-sečan prinos semena kukuruza linije L2 u 2004. godini kretao se od 4,50 do 5,12 t/ha u zavisnosti od roka setve. Značajna razlika u prinosu semena kukuruza postoji između svih rokova setve.

Prosečan prinos hibridnog semena kukuruza linije L3 u 2004. godini kretao se od 3,94 do 5,56 t/ha, u zavisnosti od roka setve. Značajna razlika u prinosu semena kukuruza postoji između svih rokova setve.

U 2004. godini posmatrano po rokovima setve može se kon-statovati, da rokovi setve različito utiču na prinos hibridnog se-mena kukuruza. Najveći prinos je ostvaren kod linije L3 u pr-vom roku setve i iznosi 5,56 t/ha, a najniži 3,59 t/ha u drugom roku setve. Na osnovu slike 5, uočava se da su male razlike u pogledu prinosa hibrida u istim rokovima setve, pri čemu prinos raste. Najniži prinos suvog hibridnog semena kukuruza je ostva-ren u drugom roku setve kod svih linija, i kretao se od 3,59 t/ha do 4,50 t/ha.

Sl. 5. Zavisnost prinosa linija od roka setve u 2004.

Fig. 5. Lines yield depending on sowing term in 2004

Morfološke osobine hibrinog semena kukuruza u 2003. Dužina klipa kod linije majke L1 smanjivala se sa rokovima

setve (slika 6). U proseku u prvom i drugom roku setve značajno je veća dužina klipa, u odnosu na treći rok setve. Razlika između prvog i drugog roka setve nije značajna (4 mm). Prosečna dužina klipa linije majke L2 se kretala od 157 do 167 mm, pri čemu se dužina povećavala sa kasnijim rokovima setve . U proseku u pr-vom i drugom roku setve dužina klipa nema značajniju razliku (1 mm). Značajno je veća dužina klipa između prvog i trećeg, i drugog i trećeg roka setve (8 i 9 mm). Prosečna dužina klipa linije majke L3 se kretala od 174 do 175 mm, pri čemu rok setve nije uticao na dužinu klipa.

170 166157 157 158

167175 175 174

100110120130140150160170180

Duž

ina

klip

a - C

ob le

ngth

(m

m)


Linija - Line L1 Linija - Line L2 Linija - Line L3 Sl. 6. Prosečna dužina klipa u zavisnosti od roka setve u 2004. Fig. 6. Average cob lenght depending on sowing term in 2004

Prosečan prečnik klipa kukuruza u 2004 godini, u zavisnosti od roka setve, kod linije majke L1 se kretao od 40 do 45 mm (slika 7 ). Značajna razlika u prečniku klipa se uočava između

PTEP 12(2008) 1-2 77

prvog i trećeg i drugog i trećeg roka setve (5 mm). Kod linije L2 prosečan prečnik klipa u svim rokovima setve je imao istu vred-nost (45 mm), što znači da rok setve nije uticao na prečnik klipa kukuruza. Dok je prosečan prečnik klipa kukuruza linije majke L3 se kretao od 49 do 50 mm, tako da je razlika u prečniku klipa je izražena između prvog i trećeg, i drugog i trećeg roka setve (1 mm).

45 45

40

45 45 4550 49 50

20

25

30

35

40

45

50

Preč

nik

klip

a - C

ob d

iam

eter

(m

m)

I II III I II III I II III Linija - Line L1 Linija - Line L2 Linija - Line L3 Sl. 7. Prosečan prečnik klipa u zavisnosti od roka setve u 2004. Fig. 7. Average cob diameter depending on sowing term in 2004

ZAKLJUČAK Na osnovu analize rezultata dvogodišnjih ispitivanja uticaja

roka setve na prinos semenskog kukuruza i njegovih morfološ-kih osobina mogu se izvesti sledeći zaključci: • Vremenski uslovi u godinama ispitivanja bili su različiti, što je značajno uticalo na dobijene rezultate ispitivanja, a samim tim i nemogućnost komparativne analize. • Najniži prinos hibridnog semena kukuruza u 2003. godini je ostvaren kod linije L3 u svim rokovima setve. Prinos je iznosio od 1,44 t/ha u prvom roku setve, do svega 0,40 t/ha u trećem ro-ku setve. U odnosu na liniju L1 prinos je niži za 50 do 67% u zavisnosti od roka setve.

• Na osnovu rezultata istraživanja u 2003. godini, morfološke osobine ispitivanih linija semenskog kukuruza ukazuju da rokovi setve utiču na dužinu i prečnik klipa, pri čemu nema zakonitosti. • U 2004. godini rokovi setve različito su uticali na prinos hib-ridnog semena kukuruza. Najveći prinos je ostvaren kod linije L3 u prvom roku setve i iznosi 5,56 t/ha, a najniži 3,59 t/ha u drugom roku setve kod linije L1. • Razlika u dužini klipa između linija različitih FAO grupa zre-nja nema zakonitost. Najveća dužina klipa je kod linije L3 (175 mm), a najmanja kod linije L2 (157 mm). Rok setve nije značaj-nije uticao na promenu prečnika klipa. Uticaj roka setve je izra-žen kod linije L1.

LITERATURA [1] Drezgić P, Spasojević B, Starčević Lj: Uticaj rokova setve

na dužinu trajanja fenoloških faza i potrebne sume ukupnih i efektivnih temperatura kod kukurza. Zbornik radova, Matica Srpska, Novi Sad, 1974. 293-308,

[2] Mehandžić, Sanja: Uticaj roka setve a prinos i kvalitet se-menskog kukuruza, Magistarska teza, Poljoprivredni fakul-tet, Novi Sad, 2007, s. 96.

[3] Jevtić S: Posebno ratarstvo, Nauka, Beograd, 1992. [4] Starčević Lj, Marinković B, Rajčan Irena: Uloga nekih

agrotehničkih mera u proizvonji kukuruza s posebnim osvr-tom na godine sa nepovoljnim vremenskim uslovima, Zbor-nik radova, Poljoprivredni fakultet - Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Univerzitet u Novom Sadu, Sv.19, 1991, 415-424.

[5] Starčević Lj, Latković Dragana, Marinković, B: Proizvodnja kukuruza u Vojvodini (prošlost, sadašnjost i budućnost), Zbornik radova, Poljoprivredni fakultet, Sv.23, 1995, 227-240.


78 PTEP 12(2008) 1-2

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.78-79 Stručni rad UDK: 631.53.01:633.34 Paper

PROMENA KVALITETA SEMENA SOJE U ZAVISNOSTI OD FRAKCIJE SEMENA

CHANGES IN SOYBEAN SEED QUALITY DEPENDING ON A SEED FRACTION

Miladin KOSTIĆ* dipl. ing, dr Svetlana BALEŠEVIĆ-TUBIĆ*, mr Vojin ĐUKIĆ*, Aleksandar ILIĆ* dipl. ing, VELINKA GAJIČIĆ dipl. ing.**

* Institut za ratarstvo i povrtarstvo, 21000 Novi Sad, Maksima Gorkog 30 **PIK „Bečej“ „Poljoprivreda“ AD, 21220 Bečej

REZIME U teoriji i praksi poznato je da kvalitet semena zavisi od više faktora, a između ostalog i od frakcije semena. Pored toga, veoma je

bitno i učešće svake frakcije u ukupnoj masi semena. Za istraživanje je korišćeno seme sorti soje stvorenih u Institutu za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, različite grupe zrenja: Jelica (00), Afrodita (0), Balkan (I), Novosađanka (I) i Vojvođanka (II). Za tri frakcije semena soje: 4,5 mm-5,0 mm, 5,0-5,5 mm i > 5,5 mm, analizirani su parametri kvaliteta semena (masa 1000 zrna, energija klijanja i klijavost), kao i učešće svake frakcije u dorađenom semenu. Na osnovu dobijenih rezultata, uočene su značajne razlike između ispitivanih frakcija samo za apsolutnu masu semena i procenat učešća semena navedenih frakcija.

Ključe reči: soja, kvalitet semena, frakcija semena, sorta.

SUMMARY It is well known that seed quality depend on many factors, especially on a seed fraction. Also, a share of each fraction in the total

seed mass is very important. The seed of soybean cultivars, developed at the Institute of Field and Vegetable crops, Novi Sad, of dif-ferent maturity groups [Jelica (00), Afrodita (0), Balkan (I), Novosađanka (I) and Vojvođanka (II)] and of three fractions (4,5-5,0 mm, 5,0-5,5 mm and > 5,5 mm) was used in this investigation. Parameters of seed quality (1000-seed weight, germination viability and germination) and share of each fraction in the total processed seed were tested. Obtained results show significant differences be-tween investigated fractions only for 1000-seed weight and percentage share of the stated fractions.

Key words: soybean, seed quality, seed fraction, cultivar.

UVOD Kvalitet semena, odnosno klijavost kao osnovni pokazatelj

životne sposobnosti semena zavisi od više činilaca, a najveći uti-caj imaju agroekološki uslovi i primenjena agrotehnika, zatim dorada semena, čuvanje i skladištenje semena i dr (Tatić, 2007). Kvalitet semena usko je vezan i sa njegovim ontogenetskim raz-vićem i mestom formiranja semena na biljci (Kastori, 1984). Na biljci postoji morfološki gradijent koji se kreće od osnove ka vr-hu. Donji izdanci su najstariji, najranije cvetaju i donose plod, a ranije formirana zrna nagomilavaju veću količinu asimilata za-hvaljujući boljem razviću semena. Bočni izdanci se obrazuju po-stepeno, a ukoliko je rastenje i razviće intenzivno, vremenska razlika u cvetanju i sazrevanju na pojedinim izdancima je mala. Međutim, ukoliko se proces rastenja i razvića odvija u nepovolj-nim uslovima, period sazrevanja semena se produžuje, sazreva-nje je neujednačeno, što sve dovodi do značajnih poteškoća to-kom žetve, dorade i čuvanja semena (Hrustić i sar., 2004). Soja cveta sukcesivno, pa se na istoj biljci mogu naći cvetni pupoljci, otvoreni cvetovi i mahune koje su u fazi nalivanja zrna, što ima za posledicu da se na istoj biljci soje formiraju zrna različite ve-ličine. Zbog toga je neophodno proizvodnji semenske soje prići krajnje obazrivo i veoma odgovorno kako bi se obezbedili što povoljniji uslovi za njeno rastenje i razviće.

Seme soje na osnovu fizičkih osobina ima okruglast oblik, tako da je separaciju moguće uraditi jednostavnim postupkom pomoću sita raznih dimenzija i oblika otvora (Babić i Babić, 2000).

Cilj rada bio je da se utvrdi procentualno učešće frakcija (4,5-5,0 mm, 5,0-5,5 mm i > 5,5 mm) u dorađenom semenu soje, kao i parametri kvaliteta (masa 1000 zrna, energija klijanja i kli-javost semena) za svaku frakciju.

MATERIJAL I METOD Istraživanje je sprovedeno u PIK-u „Bečej“ „Poljoprivreda“

AD, Bečej. U radu su analizirane sorte stvorene u Institutu za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog Sada, različitih grupa zrenja: Jelica (00), Afrodita (0), Balkan (I), Novosađanka (I) i Vojvo-đanka (II). Korišćeno je seme požnjeveno u 2006. godini, koja je bila veoma povoljna za proizvodnju semena soje. Seme navede-nih sorti je frakcionisano na laboratorijskom prečistaču semena tipa „KAMAS WESTRUP“ LA-LS (slika 1).

Sl. 1. „Kamas westrup“ LA-LS

Fig. 1. „Kamas westrup“ LA-LS

PTEP 12(2008) 1-2 79

Izdvojene su tri frakcije (4,5 mm-5,0 mm, 5,0-5,5 mm i > 5,5 mm) na sitima sa pravougaonim oblikom koja su imala sledeće dimenzije: 4,5; 5,0 i 5,5 mm. Eksperiment je urađen u tri ponav-ljanja, a u radu su prikazane srednje vrednosti za svaki ispitivani parametar kvaliteta.

Ispitivanje kvaliteta semena svih frakcija urađeno je prema Pravilniku o kvalitetu semena poljoprivrednog bilja u laboratoriji PIK „Bečej“ „Poljoprivreda“ AD, Bečej.

REZULTATI I DISKUSIJA Frakcionisanje semena može se izvršiti na osnovu različite

krupnoće zrna. Krupnoća semena soje veoma je varijabilna i za-visi od uslova gajenja kao i od sortnih karakteristika. Smatra se da krupnije seme daje biljke koje su jače i otpornije i da takve biljke ostvaruju više prinose. Na osnovu dobijenih rezultata (ta-bela 1) može se uočiti da je najveće učešće u dorađenom semenu zabeleženo za frakciju > 5,5 mm dok je najmanji procenat učešća bio za frakciju 4,5-5,0 mm. Sorta Balkan je u ukupnoj masi dorađenog semena imala najveće učešće frakcije > 5,5 mm, a najmanje frakcije 4,5-5,0 mm, dok je kod sorte Vojvođanka bilo najmanje učešće frakcije > 5,5 mm, a najveće frakcije 4,5-5,0 mm. Krupnoća semena nije samo fizičko već i biološko obe-ležje, koje određuje biološka svojstva semena i koje utiče na ra-zviće ponika i osobine prinosa biljke (Milošević i Ćirović, 1994; Dražić, 1998).

Tabela 1. Učešće frakcije (%) Table 1. Contribution of fraction (%)

Sorta /Frakcija (mm) Variety/Fraction (mm) 4,5-5,0 5,0-5,5 >5,5

JELICA 2,56 23,59 73,86 AFRODITA 4,99 36,89 58,1 BALKAN 2,30 9,27 88,43

NOVOSAĐANKA 3,94 33,17 62,90 VOJVOĐANKA 4,89 42,16 52,95

Iako se između posmatranih parametara krupnoće zrna i ma-se 1000 semena ne može staviti znak jednakosti, potrebno je is-taći da ove osobine često uslovljavaju jedna drugu. Najviša vre-dnost mase 1000 zrna zabeležena je kod sorte Balkan za frakciju > 5,5 mm, dok je najniža vrednost bila kod sorte Vojvođanka za frakciju 4,5-5,0 mm (tabela 2). Masa 1000 zrna je varilala za raz-ličite frakcije semena, a može se reći da je najviše zavisila od krupnoće i nalivenosti zrna, zdravstvenog stanja, kao i od sorte koja se ispituje. Seme krupnije frakcije ima i veću masu 1000 zrna, a iz takvog semena treba očekivati jače i razvijenije ponike koji će kasnije dati i viši prinos zrna po jedinici površine (Jevtić, 1992; Ivanovski i Mladenovski, 1995).

Tabela 2. Masa 1000 zrna (g) Table 2. Mass of 1000 seeds (g)


JELICA 130,67 161,67 199,67 AFRODITA 137,00 173,00 202,67 BALKAN 140,67 172,67 247,33


Energija klijanja je parametar koji je veoma bitan za kvalitet semena soje. Kod sorti Jelica i Balkan ovaj parametar je imao najmanju vrednost za frakciju 4,5-5,0 mm dok je najveću vred-nost imao za frakciju > 5,5 mm (tabela 3). Kod ostalih ispitiva-nih sorti nije bilo većeg variranja energije klijavosti za pojedine frakcije, što je u svojim istraživanjima istakao i Dražić (1998).

Tabela 3. Energija klijanja semena (%) Table 3.Germination energy (%)


JELICA 87,33 91,67 94,00 AFRODITA 93,00 92,00 91,67 BALKAN 86,00 88,67 90


Klijavost semena predstavlja jedan od najvažnijih parametara

kvaliteta semena. Kod sorti Jelica i Balkan klijavost semena je, kao i energija klijanja, bila najniža za frakciju 4,5-5,0 mm, a najviša kod najkrupnijeg semena (tabela 4). Kod ostalih ispitiva-nih sorti nisu zabeležene značajne razlike klijavosti semena u odnosu na frakcije. I drugi autori navode da frakcije semena is-poljavaju vrlo malu varijabilnost u pogledu klijavosti (Ivanovski i Mladenovski, 1995; Dražič, 1998).

Tabela 4. Klijavost semena (%) Table 4. Germination (%)


JELICA 90,67 93,33 95,67AFRODITA 96,33 96,33 96,67BALKAN 88,67 91,00 91,67

NOVOSAĐANKA 94,67 93,33 94,00VOJVOĐANKA 95,67 95,33 96,33

ZAKLJUČAK Soja ima različitu krupnoću zrna tako da je moguće izvršiti

frakcionisanje semena tokom dorade. U ukupnoj masi dorađenog semena, za sve ispitivane sorte, najmanji procenat učešća zabe-ležen je za frakciju 4,5-5,0 mm, a najveće za frakciju > 5,5 mm. Najmanja masa 1000 zrna bila je za frakciju 4,5-5,0 mm, a naj-veća za frakciju > 5,5 mm. Kod energije klijanja i klijavosti se-mena soje uočeno je znatno manje variranje po frakcijama, osim kod sorti Jelica i Balkan.

LITERATURA [1] Babić, Ljiljana, Babić M.: Sušenje i skladištenje, Poljopriv-

redni fakultet, Novi Sad, 2000. [2] Dražić, Slobodan: Ispitivanje kvaliteta frakcija semena žalfi-

je (Salvia officinalis L.). Selekcija i semenarstvo, Novi Sad, 5(1998)3-4, s. 61-63.

[3] Hrustić Milica, Balešević-Tubić Svetlana, Tatić, M.: Proiz-vodnja semena soje: Milošević Mirjana, Malešević, M. (red.): Semenarstvo. Naučni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, vol. II, 551-582, 2004.

[4] Ivanoski, M., Mladenovski T.: Prinos i kvalitet frakcija se-mena kod različitih sorti meke pšenice. Selekcija i semenar-stvo, 2(1995)2, s. 153-248.

[5] Jevtić, S.: Biologija i proizvodnja semena ratarskih kultura. NK, Beograd, 1992.

[6] Kastori, Rudolf: Fiziologija semena, Novi Sad, Matica Srp-ska, 1984.

[7] Milošević Mirjana, Ćirović, M.: Seme, Novi Sad, Institut za ratarstvo i povrtarstvo; Novi Sad, 1994.

[8] Tatić, M.: Uticaj endogenih i egzogenih činilaca na proces starenja i životnu sposobnost semena soje [Glycine max (L.) Merr.]. Doktorska disertacija. Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad, 2007.


80 PTEP 12(2008) 1-2

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.80-82 Stručni rad UDK: 631.53.01 Paper

SISTEM SKLADIŠTENJA I ČUVANJA SEMENA POLJOPRIVREDNIH KULTURA U KONTROLISANIM USLOVIMA

STRORAGE AND PRESERVATION SYSTEMS OF SEEDS

IN CONTROLLED CONDITIONS Mr Velimir LONČAREVIĆ, dr Mladen TATIĆ, Karlo ĐILVESI dipl. ing, mr Imre PATAKI, Slaviša ŠTATKIĆ dipl. ing, Vlado ČAPELJA dipl. ing. Institut za ratarstvo i povrtarstvo, 21000 Novi sad, Maksima Gorkog 30

REZIME Grupa stručnjaka Instituta za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog Sada definisala je projektne zadatke za izgradnju skladišno-

distributivnog centra na lokaciji Rimski Šančevi neposredno pored Novog Sada. Objekat treba da bude projektovan na najsavremeni-jim principima i usklađen sa standardima EU. Nakon svestranog sagledavanja problema sastavljen je predlog za izgradnju skladiš-no-distributivnog centra regalnog tipa na površini od 6.000 m2. Uslovi u skladištu moraju da zadovolje specifične zahteve da bi seme moglo da se čuva duži vremenski period. Iz tog razloga ugrađeno je više podsistema koje čine Sistem mašinske instalacije.

Od ideje do realizacije projekta proteklo je 16 meseci. U tako kratkom vremenskom periodu izgrađen je objekat sa kompletnom infrastrukturom na zadovoljstvo investitora.

Ključne reči: skladišni centar, čuvanje semena, regalni sistem, mašinske instalacije.

SUMMARY Group of experts from the Institute of Field and Vegetable crops Novi Sad has defined project tasks for building retail distributi-

on warehouse on location Rimski Sancevi next to Novi Sad. Object was projected by latest technology and according to EU regulati-ons. After reviewing all aspects of the problem, proposition was created for building a retail distribution warehouse of rack type on 6000 m2. Conditions in warehouse must satisfy specific demands for conserving seed material for long period of time. Because of this demands System of mechanical installation was built, that consists of several smaller systems.

It took 16 months from initial idea to realization of this project . In this short period of time object was constructed with complete infrastructure.

Key words: retail distribution warehouse, seed storage, rack system, mechanical installations.

UVOD Osnovna namera svakog Investitora je da putem ulaganja

novčanih sredstava poveća efikasnost u poslovanju. To se može postići izgradnjom novih ili modernizacijom

postojećih kapaciteta i uvođenjem savremenih tehnologija i teh-noloških rešenja koja omogućavaju reorganizaciju i poboljšanje poslovanja i organizacionih postupaka. Uvođenje nove opreme olakšava i ubrzava rad, dok reorganizacija postupaka pri radu dovodi do smanjenja broja operacija i skraćuje vreme trajanja ciklusa. Ovo ima naročitog značaja kod skladištenja transporta i manipulacije u skladištima. Neke analize pokazuju da se u odre-đenim slučajevima optimizacijom načina skladištenja i manipu-lacijom robe u skladištu počevši od prijema robe u skladište pre-ko načina njenog odlaganja u skladištu i otpreme može uticati na konačnu cenu proizvoda tj. mogu se postići znatne uštede u ceni proizvoda. Naravno ovo se postiže uz primenu najsavremenijih tehnologija i uz potpunu automatizaciju od procesa proizvodnje pa sve do otpreme robe iz skladišta.

MATERIJAL I METOD Zadatak je bio da se u skladišnom delu objekta omogući

skladištenje asortimana semenske robe prema datim podacima o robnim grupama. Robne grupe planirane za skladištenje i distri-buciju su i gotovi upakovani semenski proizvodi: soje, kukuruza, suncokreta, pšenice, krmnog bilja, šećerne repei povrća.

Na osnovu projektovanog kapaciteta dnevna količina robe u prijemu iznosi 150 tona na dan a kapacitet skladišta je oko 8.000 paletnih mesta.

Objekat ima dimenzije 112 x53,4 m. Visina objekta je 10,2 m (visina do nosača krovne konstrukcije je 7,5 m). U delu objek-

ta između osa 1 - 3 (slika 1) smešteno je paletno regalno skladiš-te. Između osa 3 - 4 smešteni su punionica baterija viljuškara, prodajni prostor, garderobe, sanitarni čvor, kancelarije zaposle-nih.

Ovakav objekat prvenstveno zahteva sledeće: - brz i efikasan prijem robe, - brzo i efikasno uskladištenje kako bi se proizvodi što pre stavili na raspolaganje prodaji, - dostupnost artikala u skladišnom delu radi obezbeđenja odgovarajućih tehnoških postupaka, - uvođenje adekvatne i savremene stabilne i mobilne opreme i - racionalizaciju broja izvršilaca kroz efikasnu tehnologiju rada.

Osnovna jedinica za smeštaj artikala je standardna drvena euro paleta 1200 x 800 x 144 mm. Pri tome, masa tako formirane palete ne sme preći 1030 kg. U ovu masu je uračunata i masa palete i ambalaže.

Iz ovih razloga radi iskorišćenja prostora i zadovoljenja tra-ženog kapaciteta, za sistem skladištenja paleta odabrana je palet-no-regalna konstrukcija i to jednoredna i dvoredna. Paletno-regalna konstrukcija oformljena je u 25 redova od čega 6 redova su formirani kao jednoredne paletno-regalne konstrukcije i 20 redova kao dvoredne paletno-regalne konstrukcije.

Jednoredne paletno-regalne konstrukcije i dvoredne paletno-regalne konstrukcije po dužini imaju 15 otvora, od čega 13 otvo-ra za smeštaj tri palete u otvoru i 2 otvora za smeštaj dve palete u otvoru. Svetla dužina otvora sa 3 palete u otvoru iznosi 2700 mm, a sa 2 palete u otvoru 1800 mm. Širina stuba vertikalnog nosača je 130 mm. Ukupna dužina konstrukcije je 40.780 mm. Širina paletno-regalne konstrukcije je 1100 mm za jednoredne, odnosno 2400 (1100+200+1100) mm za dvoredne.

PTEP 12(2008) 1-2 81

1 2 3 4

1 2 3 4

Sl. 1. Šematski prikaz Skladišno-distributivnog centra Fig. 1 Blueprint of storage-distributive centre

Po visini paletno-regalne konstrukcije su formirane za smeš-taj paleta u 4 nivoa. Prvi nivo paleta je na 250 mm, drugi nivo paleta je na 2180 mm, treći nivo paleta je na 3950 mm i četvrti nivo paleta je na 6000 mm. Kota gornjeg nivoa zadnje palete je 7550 mm.

Nosivost para horizontalnih nosača sa 3 palete je 3.000 kg, a sa dve palete 2.000 kg. Nosivost vertikalnog nosača je 12.000 kg i ta težina se raspoređuje na dve stope. Opterećenje po stopi je 6.000 kg na pod skladišta.

U podu regala su predviđene vođice za bezbedno kretanje vi-ljuškara koji mora imati bočne točkove. Razmak između vođica je 1650 mm. Vođice su L profili 100/50 mm.

Za ulaganje i iskladištenje paleta predviđen je električni vi-sokodohvatni viljuškar sa okretnom glavom ili teleskopskim vi-ljuškama koji zahteva malu širinu radnog hodnika. Na taj način pored iskorišćenja kapaciteta skladišta omogućen je prilaz sva-koj pojedinačnoj paleti radi uzorkovanja,

Kota kolovoza i kota skladišta su u istom nivou. Vozila koja su na prijemu ili opremi su veće nosivosti i parkiraju se paralel-no sa objektom. Istovar ili utovar iz/u vozila vrši se klasičnim čeonim viljuškarom sa pneumaticima.

REZULTATI I DISKUSIJA Osnovna funkcija objekta je skladištenje i distribucija seme-

na. Skladištenje podrazumeva čuvanje više vrsta semena na od-govarajućoj temperaturi i u propisanim uslovima, a čine ga pos-tupci kojima se roba nakon prijema i kontrole odlaže u skladište, gde ostaje do isporuke.

Iz centra za pakovanje palete se dopremaju propisno obezbe-đene, obmotane streč folijom, ili na drugi način. Ovim se obez-beđuje stabilnost tereta prilikom manipulacija paletama.

Roba se iz dela skladišta određenog za prijem, nakon adresi-ranja, otprema viljuškarima do mesta za skladištenje.

U zavisnosti od vrste robe koja je pristigla, automatski se od-ređuje mesto uskladištenja, na osnovu više faktora koji su ugra-đeni u informacioni sistem. Lokacija odlaganja palete nalazi se u radnom nalogu i na nalepnici ili adresarskoj kartici, koja se do-deljuje paleti. Za tu svrhu su sva mesta u celom skladištu ozna-čena bar kodom.

Po preuzimanju paleta iz vozila, prilikom prijema, čeoni vi-ljuškar transportuje palete u skladište i smešta ih na konzole pa-letno-regalne konstrukcije, odakle ih nakon toga preuzima viso-kodohvatni viljuškar i smešta na predviđenu lokaciju u paletnom regalu. Ista operacija se obavlja tokom otpreme, obrnutim redos-ledom. Čeoni viljuškar odlaže palete na konzolu po dužoj strani od 1200 mm. Pošto su predviđene 3 konzole po visini, visina dizanja čeonog viljuškara je 1000 kg na 4400 mm.

Skladište je podeljeno u dve celine i to sa normalnim tempe-raturnim režimom, celina 2 -3 i celina 1 - 2 koja je sa kontrolisa-nom temperaturom čuvanja od 10 - 12°C

Relativna vlažnost i temperatura vazduha su dva činioca koja najviše utiču na starenje semena. Odgovarajuća kontrola ova dva činioca obezbeđuje uslove za njegovo uspešno čuvanje i skladiš-tenje.

Prema podacima (Milošević M. i Malešević, 2004.) za suvo seme, temperatura zrna do 10 - 15oC i relatvna vlažnost vazduha do 75% su parametri vazduha za bezbedno skladištenje semena do jedne godine čuvanja. Za visoke kategorije semena ipak treba obezbediti bezbednije uslove preciznije temperature vazduha do +12 ºC. Analizom količine semena visoke kategorije koji godiš-nje prolazi kroz skladišta Instituta došlo se do zaključka da je dovoljno hladiti samo do oko 300 paletnih mesta. Taj prostor je fizički odvojen od ostalog dela magacina i dodatno izolovan.

82 PTEP 12(2008) 1-2

Zahtevane uslove okoline u objektu obezbeđuje Sistem ma-šinske instalacije koji se sastoji od sledećih podsistema: 1. Podsistem grejanja 2. Podsistem ventilacije 3. Podsistem rashladne instalacije 4. Podsistem vazdušnih zavesa

Podsistem ventilacije obuhvata sve funkcionalne delove ob-jekta. Uslovi koji su traženi da ispuni ovaj podsistem su sledeći: - za prodajni proctor, broj izmena vazduha 2 izmene/čas - za administrativni, prostor broj izmena vazduha 3 izmene/čas - za garderobe, broj izmena vazduha 5 izmena/čas - za toalete, broj izmena vazduha 8 izmena/čas - za tehničke prostorije, broj izmena vazduha 6 izmena/čas - za skladišni prostor, broj izmena vazduha 1 izmena/čas - za skladišni prostor, sa kontrolisanom temperaturom 0,5 iz-mena/čas.

Podrazumeva se da se ventilacija vrši povremeno po potrebi svih prostorija pa je predviđeno ručno rukovanje sa svim ele-mentima podsistema. Ventilatori za provetravanje samo odsisa-vaju vazduh, a nadoknada se vrši prestrujavanjem svežeg spolj-nog vazduha.

Podsistem rashladne instalacije se sastoji od agregata sa di-rektnom ekspanzijom i isparivačko-ventilatorskom sekcijom unutar dela skladišta sa kontrolisanom temperaturom. Agregat poseduje vazduhom hlađeni kondenzator, jer se vazduh u skladi-štu ne sme ovlažiti da ne bi dovelo do ovlaživanja semenskog materijala. Unutrašnja temperatura ovog dela magacina se kreće +12 ±2°C. Sistem hlađenja je projektovan tako da je teoretski predviđen unos do max. 70 t/dan semena.

Podsistem vazdušnih zavesa - da bi se sačuvala efikasnost i funkcionalnost, a troškovi bili u prihvatljivim okvirima za greja-ne, hlađene i klimatizovane prostorije predviđene su vazdušne zavese na ulazima. Za prodajni deo je predviđena toplovodna vazdušna zavesa na ulazu, pošto se vrata za ulaz automatski ot-varaju preko senzora pa se tako automatski uključuje i vazdušna zavesa. Razumljivo je da je zimi vazdušna zavesa topla, a leti hladna. Deo skladišta koji je hlađen ima dva ulaza tako da se na oba ulaza nalaze klima uređaji koji obezbeđuju hladnu zavesu vazduha prilikom otvaranja vrata.

Merenje parametara vazduha u skladišnom centru (tab. 1) vr-ši se na osam mernih mesta, a njihove prosečne vrednosti za pe-riod od 01.03.2008. – 20.03.2008. godine predstavljene su u ta-beli.

U zavisnosti od pozicije merača temperature i relativne vlaž-nosti vazduha postoji izvesna razlika po mernim mestima, ali sistem za sada zadovoljava tražene uslove.

Tabela 1. Prosečne vrednosti parametara vazduha u skladi-šnom centru

Table 1. N values of air parameters in the storagecentre

Br. No.

Merno mesto Measurement

location

Temperatura vazduha

Air temperature

Relativna vlaž-nost

Relative air humidity

1 oC % 2 1 9,6 57,0 3 2 9,6 54,4 4 3 10,1 55,8 5 4 9,9 54,5 6 5 9,2 61,1 7 6 12,4 48,4 8 7 12,8 48,0 9 8 12,7 41,4 Prosek - Average 10,7 52,7

ZAKLJUČAK Skladišno-distributivni centar Instituta za ratarstvo i povr-

tarstvo izgrađen je u rekordnom roku. Zvanično je otvoren 18.01.2008. Za mesec dana se pokazalo da je ovakav objekat nedostajao ne samo Institutu već i potrošačima. Objekat je ura-đen i opremljen po najsavremenijim standardima EU.

Relativna vlažnost i temperatura vazduha su dva činioca koja najviše utiču na kvalitet semena. Odgovarajuća kontrola ova dva činioca obezbeđuje uslove za njegovo uspešno čuvanje i skladiš-tenje.

Sistem mašinske instalacije opravdava očekivanja i za sada obezbeđuje tražene parametre vazduha u skladišnom delu objek-ta.

Potrebno je da se uklone svi sitni nedostaci i razrade svi ne-ophodni sistemi logističke podrške koji su u fazi uvođenja, a koji treba da obezbede visok nivo funkcionisanja objekta ovakvog tipa.

LITERATURA [1] Milošević, Mirjana, Malešević, M: Monografija Semenars-

tvo, Naučni Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi sad, 2004, s.85 – 141.

[2] Babić, Ljiljana, Babić, M: Sušenje i skladištenje, Poljopriv-redni fakultet, Novi sad, 2000.

[3] Interna dokumentacija Instituta za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad.


PTEP 12(2008) 1-2 83

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.83 - 85 Originalni naučni rad UDK: 631.1:620.95 Orginal Scientific Paper UTVRĐIVANJE TROŠKOVA SPREMANJA SLAME SISTEMOM VALJKASTIH

BALA I SISTEMOM MALIH ČETVRTASTIH BALA

DETERMINATION OF PREPARATION COSTS OF THE SMALL GRAIN STRAW BY THE SYSTEM OF CYLINDRICAL AND SMALL

QUADRATIC BALES

Dr Vladislav ZEKIĆ Poljoprivredni fakultet Novi Sad, Departman za ekonomiku poljoprivrede

i sociologiju sela, e-mail: [email protected]

REZIME Budući da fosilana goriva postaju sve deficitarnija potrebno je povećati korišćenje drugih izvora energije, usled toga različiti vi-

dovi biomase postaju sve značajniji. Najpogodniji za energetsku primenu su otpaci i nusproizvodi šumarstva, drvne industrije, poljo-privrede i primarne prerade poljoprivrednih proizvoda. Poljoprivreda produkuje veliku količinu različitih vrsta biomase ali su za energetsku primenu najpogodniji žetveni ostaci ratarske proizvodnje, odnosno slama strnih žita. Osnovni činilac koji u najvećoj meri određuje ekonomičnost svakog oblika korišćenja žetvenih ostataka je efikasnost organizacije i ostvareni troškovi spremanja. Kroz obračun troškova utvrđeno je da cena spremanja jedne tone slame strnih žita sistemom malih četvrtastih bala iznosi 1,982.88 dinara, odnosno 23,61 €. Najznačajniju stavku u ukupnim troškovima čine troškovi transpotra sa 27,76% dok su troškovi baliranja na dru-gom mestu i čine 21,88% ukupnih troškova. Spremanja slame sistemom valjkastih bala moguće je izvršiti po ceni od 1,557.00 dinara, odnosno 18,54 €. Najznačajniju stavku u ukupnim troškovima takođe čine troškovi transpotra u koje je uključen i utovar sa 35,07% dok su troškovi baliranja na višem nivou u odnosu na prethodni sistem i čine 29,39% ukupnih troškova Prema izvedenim obračunima sistem valjkastih bala ostvaruje za 21,48% niže troškove. Iz ovoga moguće je ustanoviti potrebu za daljim povećavanjem mehanizo-vanosti radnih procesa u poljoprivredi.

Ključne reči: slama, spremanje, troškovi.

SUMMARY Since fossil fuels have been becoming ever more deficient, the utilisation of other sources of energy should be increased; therefo-

re different types of biomass are becoming more significant. Wastage and by-products of forestry, wood industry, agriculture and primary processing of agricultural products are most available for usage. Agriculture produces large quantities of different types of biomass, but the most favourable for energy usage are harvest remains, i.e. small grain straw. The main factor that determines the cost-effectiveness of every form of harvest remains usage is the efficiency of the organisation and the achieved preparation expenses. The calculation of the expenses confirmed that the price of the preparation of a ton of small grain straw by the system of small quadratic bales amounted to 1,982.88 dinars, or 23,61 €. The most significant item in overall expenses accounted for transportation expenses (27,76%), while the baling expenses ranked second and made 21,88% of the total expenses. The preparation of the straw by the system of small quadratic bales could be achieved with a price of 1,557.00 dinars, or 18,54 €. The most important item in total expenses would be transportation expenses, loading included with 35,07%, while the baling expenses would be higher compared to the previous system and would make 29,39% of the overall expenses. According to calculations conducted, the expenses of the system of cylindrical bales were lower by 21,48%. Due to all previously stated it possible to stipulate the need for a further increase of mec-hanisation of working processes in agriculture.

Key words: straw, preparation, expenses.

UVOD Poznato je da osnovna proizvodnja ratarskih useva povlači

za sobom istu ili čak i do tri puta veću količinsku produkciju bi-ljnih ostataka. U nekim rejonima sporedne sirovine su zauzele svoje funkcionalno mesto u nastavku procesa proizvodnje, a ne-gde predstavljaju sirovinski balast, pa se slama spaljuje ili u naj-boljem slučaju zaorava. Ovakva praksa, pored očiglednih gubi-taka iskoristive biomase, prouzrokuje i brojne negativne posledi-ce. Sa druge strane ograničenost fosilnih goriva prisiljava čove-čanstvo da se okrene traženju zamene za fosilna goriva. Činjeni-ca je, da bi se navedeni period trajanja postojećih rezervi sirove nafte sveo na manje od deset godina, kada bi ukupno stanovniš-tvo na Zemlji trošilo energiju na nivou zemalja razvijenog sveta. Ovaj problem jednim delom može da reši oduvek dostupna, a danas drastično zapostavljena, energija dobijena organskom

konverzijom. Posebnu pažnju bi trebalo posvetiti tehničkim re-šenjima za energetsko iskorišćenje biomase poreklom iz poljop-rivrede. Pri tome, akcenat bi trebalo staviti na tehnička rešenja koja bi omogućila korišćenje biomase na postojećoj ili modifi-kovanoj opremi. Ovakva rešenja bi u znatnoj meri smanjila po-četna investiciona ulaganja i direktno uticala na ekonomičnost energetske ili drugih vrsta upotrebe biomase.

MATERIJAL I METOD RADA Projektovanje troškova spremanja žetvenih ostataka siste-

mom malih četvrtastihi i velikih valjkastih bala, izvedeno je na dva ispitivana gazdinstvu koja istu koriste za dobijenje toplotne energije, odnosno sagorevanje. Posmatrani tehnološki postupci su normirani na takav način rada se potencijali pojedinih sistema za sakupljanje koriste u celosti. Pri tome u slučaju malih četvr-tastih bala proces se bazira velikom korišćenju nekvalifikovane

84 PTEP 12(2008) 1-2

radne snage. Sa druge strane u slučaju valjkastih bala isti se te-melji na što većem mehanizovanju radnih procesa.

Obračun troškova korišćenja pogonskih i priključnih mašina izveden je na osnovu ranije izrađenog modela implementiranog kroz program za tabelarne obračune. Navedeni model pored ob-računa ukupnih troškova korišćenja pogonskih i priključnih ma-šina omogućuje i izvođenje senzitivne analiza i izradu kalkulaci-je diferencijalnih troškova. Troškovi održavanja utvrđuju se normativnim metodom na bazi normativa ukupnih troškova odr-žavanja u toku veka trajanja razvijenih putem istraživanja unutar Instituta KTBL. Navedeni normativi korigovani su u skladu sa iskustvenim normativima unutar ispitivanog gazdinstava. Troš-kovi pogonskog goriva za traktore utvrđuju se u skladu sa zvani-čnim cenama pogonskog goriva na tržištu i normativima utroška goriva za standardne režime korišćenja traktorskog agregata. Troškovi ulja se utvrđuju u skladu sa nabavnim cenama standar-dno korišćenog motornog ulja i normativima utroška. Troškovi ulja za diferencijal i menjač, tovatne masti i guma utvrđivani su prema normativima Zadružnog saveza Vojvodine. Troškovi smeštaja utvrđuju se u skladu sa cenom eksploatacije kvadratnog metra tipskog građevinskog objekta i prostorom potrebnim za smeštaj mašine. Troškovi osiguranja određeni su prema aktima “DDOR” Novi Sad. Troškovi poreza i taksi utvrđuju se u skladu sa važećim zakonskim propisima. Obračun zarada bazira se na bruto zaradi pri čemu je ista obračunata u skladu sa prosečnim zaradama na posmatranim gazdinstvima.

REZULTATI I DISKUSIJA U prvom delu obračuna izrađeni su predračuni korišćenja

pogonskih i priključnih mašina. Isti su izvedeni za sve bitne elemente konačne kalkulacije, odnosno: kalkulacije troškova ko-rišćenja pogonskih mašina za pojedine režime korišćenja, kalku-lacije troškova korišćenja priključnih mašina, kao i kalkulacije troškova zarada za stalno zaposlene radnike. Kao osnovne po-gonska mašina u procesu ubiranja, transporta i manipulacije žet-venih ostataka strnih žita koristi se traktori IMT – 539 i Belorus MTZ – 820. Obračun troškova podrazumeva korišćenja traktora IMT – 539 u procesu baliranja malih četvrtastih bala i MTZ – 820 pri eksploataciji u procesu baliranja valjkastih bala, i ko-rišćenje iste mašine u ostalim operacijama (transport, manipula-cija i odmotavanje. Pored pogonske mašine proces baliranja žita podrazumeva i upotrebu sledećih priključnih mašina: presa Welger 730a, presa John Deere – 592, model 1.81 M regular, prikolice za transport Zmaj Z – 489, Zmaj Z – 401, uređaj za manipulaciju jednostavne konstrukcije, koji se sastoji iz tri oštra čelična tela koja služe za nabadanje bala i odmotač Zmaj – 402. Obračun je izveden prema normativima utvrđenim u praksi (ta-bela 1).

Tabela 1. Predračun troškova korišćenja pogonskih i prik-ljučnih mašina

Table 1. Usage costs estimation for the operative and appen-ded machines

Mašina Machines

Troškovi (d/času) Cost (d/hour)

IMT - 539 765.48 MTZ - 820 1,624.76 MTZ - 820 / transport 1,072.33 Welger 730 a 952.90 John Deere - 592 1,573.06 Zmaj - 481 120.85 Zmaj - 401 195.21 Manipulator 15.94 Zmaj Z - 402 281.49

Troškovi eksploatacije slame sadrže troškove spremanja slame, transport do mesta skladištenja, troškove manipulacije i skladištenja. U suštini obračun troškva energetske eksploatacije treba početi sa obračunom vrednosti žetvenih ostataka, odnosno slame na samoj parceli. Valorizacija vrednosti slame ili bilo ko-jeg proizvoda može da se izvodi na više načina. Kao osnovne načine za valorizaciju materijala koji se koristi u poljoprivrednoj proizvodnji moguće je primeniti sledeće principe: 1) princip pre-ovlađujće tržišne cene, 2) princip cene koštanja, 3) princip cene zamene i 4) princip prinosne vrednosti. Budući da slama, po pra-vilu, nije predmet tržišnog prometa i da se pri utvrđivanju cene koštanja nailazi na teškoće budući da se radi o tzv. vezanim pro-izvodima, mogu se primeniti dva osnovna principa: 1) princip zamene i 2) princip prinosne vrednosti. Kako je veoma teško go-voriti o povećanju vrednosti u proizvodnji koja koristi biomasu a obračun cene zamene zahteva čitav niz pretpostavki pri obračunu troškova energetskog korišćenja slame, vrednost žetvenih osta-taka se ne obračunava.

Sam proces baliranja malih četvrtastih bala vrši se agregatom sastavljenom od traktora i prese za male prizmatične bale. U to-ku radnog vremena od 12 časova procenjen je učinak od 3600 bala slame u realnim uslovima, tako da učinak iznosi 300 bala, odnosno 4,5 tone balirane slame po času rada. Radni dan u traja-nju od 12 časova ne predstavlja izuzetak kod radova sezonskog karaktera, te se mora uzeti u obzir pri obračunu. U procesu bali-ranja dobijaju se bale dužine 800 mm, širine 490 mm i visine 360 mm. Težina bala zavisi od podešavanja prese i vlažnosti ba-lirane biomase, tako da može da varira od 12, pa sve do 35 kilo-grama. Iskustva sa posmatranog gazdinstva ukazuju da je najre-alnija procenjenja težina od 15 kilograma, te se ista koristi u ob-računu. U slučaju baliranja malih bala navedenom presom koristi se polipropilensko vezivo tip p 320 u količini koja prema norma-tivima iznosi 3,7 kilograma po hektaru, dok je u na posmatranog gazdinstvu ova potrošnja veća i iznosi oko 4,2 kilograma po toni balirane slame. Na posmatranom gazdinstvu koristi se klasična kompozicija za transport malih četvrtastih bala koja se sastoji od traktora za vuču i dve modifikovane prikolice. Utovar bala vrši sezonska radna snaga bez korišćenja mehaničkih pomagala. Sta-ndaradna organizacija ovoga radnog procesa na ispitivanom ga-zdinstvu podrazumeva angažovanje šest do osam radnika. Pri ovakvoj organizaciji rada dnevni učinak radne grupe iznosi prib-ližno petnaest kompozicija za radno vreme od 12 časova, odnos-no ukupno 4.500 bala slame prosečne težine od 15 kg. Pri tome dnevni učinak iznosi 67,5 tona slame, odnosno 5,63 tona slame na sat. Prosečna udaljenost je procenjena na 7 kilometara. Na osnovu obračunatih troškova prema pojedinim kategorijama mo-guće je doći do ukupnih troškova spremanja, transporta i mani-pulacije slame spremljene u obliku malih četvrtastih bala (tabela 2).

Troškovi spremanja slame sistemom velikih valjkastih bala se sastoje iz troškova korišćenja agregata sastavljenog iz traktora i prese za baliranje, zarade traktoriste, te troškova utrošenog ve-ziva. Utovar bala na prikolicu vrši se utovarivačem koji je prič-vršćen na prikolicu. Troškovi utovara bala obračunati su zajedno sa troškovima transporta. Kao rezultat procesa baliranja dobijaju se standardne rolo bale standarnih dimenzija pri čemu masa po-jednačne bale iznosi do 350 kg. Prema podacima sa ispitivanog gazdinstva, pri sakupljanju ostvaruje se prosečan prinos slame od 3 tone slame po hektaru. U praksi je moguće ostvariti učinak od približno 2,5 hektara na čas rada, pri čemu učinak iznosi 7,5 tona balirane slame po času rada. Obračun troškova uključuje troškove korišćenja izabranog traktora, prese i zaradu rukovaoca traktora.U toku procesa baliranja dolazi i do utroška materijala, veziva za povezivanje bala (polipropilensko vezivo).

PTEP 12(2008) 1-2 85

Tabela 2. Obračun ukupnih troškova slame spremljene u ob-liku malih četvrtastih bala

Table 2. Estimation of the total costs for the straw in small square bales

Operacija Operation

Troškovi (d/toni) Cost (d/ton)

Struktura (%)Structure (%)

Baliranje Pressure 433.86 21.88

Materijal Material 182.00 9.18

Utovar i transport Lading and transport 243.07 12.26

Manipulacija Kaying 550.40 27.76

Odmotavanje Disertangle 243.07 12.26

Skladištenje Storage 330.48 16.67

Ukupno Total 1,982.88 100.00

Na ispitivanom gazdinstvu ova potrošnja iznosi oko 40 meta-ra po bali, što iznosi oko 0,38 kilograma po toni balirane slame, obračun se izvodi na osnovu tržišne cene. Troškovi transporta slame, baliranih u obliku velikih valjkastih bala, obuhvataju uto-var i transport od parcele do ekonomskog dvorišta ili neke druge lokacije gde se slama skladišti. Transport se vrši specijalizova-nom traktorskom prikolicom koju pogoni traktor MTZ – 820. Troškovi se obračunavaju prema ceni jednog časa korišćenja na-vedenih mašina i troškovima zarade za traktoristu u skladu sa normativima ispitivanog gazdinstva. Manipulacija u skladištu prema definisanim parametrima obavlja se prednjim traktorskim utovarivačem priključenim na traktor MTZ – 820. Troškovi ma-nipulacije obuhvataju samo troškove slaganja bala, jer su troško-vi istovara obuhvaćeni pri obračunu troškova transporta. Troš-kovi skladištenja se obračunavaju polazeći od pretpostavke da se slama skladišti na otvorenom prostoru, te se procenjuju se kroz vrednost gubitka do 20% količine korišćene slame, pri če-mu se obračun primenjuje na utvrđene troškove sakupljanja, transporta i manipulacije. Pri odmotavanju bala nastaju troškovi korišćenja traktorskog agregata sa priključenim odmotačem Zmaj - 402 i troškovi zarade rukovaoca traktora. Na osnovu ob-računatih troškova prema pojedinim kategorijama moguće je do-ći do ukupnih troškova spremanja, transporta i manipulacije slame spremljene u obliku valjkastih bala (tabela 3).

Tabela 3. Obračun ukupnih troškova slame spremljene u ob-liku valjkastih bala

Table 3. Estimation of the total costs for the straw in cylinder bales

Operacija / Operation Troškovi (d/toni) Cost (d/ton)

Struktura (%)Structure (%)

Baliranje Pressure 457.57 29.39

Materijal Material 49.40 3.17

Utovar i transport Lading and transport 546.01 35.07

Manipulacija Kaying 100.17 6.43

Odmotavanje Disertangle 144.35 9.27

Skladištenje Storage 259.50 16.67

Ukupno Total 1,557.00 100.00

ZAKLJUČAK Budući da fosilana goriva postaju sve deficitarnija potrebno

je povećati korišćenje drugih izvora energije. Zbog velikog po-tencijala i obnovljivosti biomasa predstavlja jedan od značajnijih izvora energije. Međutim veći deo potencijala biomase zbog re-lativno niske energetske vrednosti i prostorne disprerzije nije pogodan za eksploataciju. Poljoprivreda produkuje veliku koli-činu različitih vrsta biomase ali su za energetsku primenu najpo-godniji žetveni ostaci ratarske proizvodnje, odnosno slama strnih žita. Osnovni parametar ekonomičnosti korišćenja žetvenih osta-taka u bilo koje svrhe predstavljaju troškovi spremanja.

Kroz obračun troškova utvrđeno je da cena spremanja jedne tone slame strnih žita sistemom malih četvrtastih bala iznosi 1,982.88 dinara, odnosno 23.61 €. Najznačajniju stavku u ukup-nim troškovima čine troškovi transpotra sa 27.76% dok su troš-kovi baliranja na drugom mestu i čine 21.88% ukupnih troškova. Spremanja slame sistemom valjkastih bala moguće je izvršiti po ceni od 1,557.00 dinara, odnosno 18.54 €. Najznačajniju stavku u ukupnim troškovima, takođe, čine troškovi transpotra u koje je uključen i utovar sa 35.07% dok su troškovi baliranja na na vi-šem nivou u odnosu na prethodni sistem i čine 29.39% ukupnih troškova Prema izvedenim obračunima sistem valjkastih bala ostvaruje za 21.48% niže troškove. Iz ovoga moguće je ustanovi-ti potrebu za daljim povećavanjem mehanizovanosti radnih pro-cesa. Pri tome, prednost se mora dati onim tehnološkim rešenji-ma koja su već raširena u praksi pri čemu akcenat treba da bude na njihovom modifikovanju i dopunjavanju. Značaj poljoprivre-de je utoliko veći budući da su poljoprivredna gazdinstva osnova buduće proizvodnju energije iz biomase. U datom slučaju troš-kovi transporta ostataka biomase su relativno niski što predstav-lja značajan uslov ekonomičnosti celokupnog procesa.

LITERATURA [1] Janjić, T, Brkić, M.: Sagorevanje balirane biomase, PTEP,

Novi Sad, 1998. [2] Krmpotić, T. i sar.: Menadžment poljoprivrednih mašina,

Univerzitet u Novom Sadu, Ekonoimski fakultet, Subotica, 1997.

[3] Nikolić, R. i sar: Potrošnja dizel goriva u ratarstvu (monografija), Institut za poljoprivrednu tehniku, Novi Sad, 1995.

[4] Renijus, K:Traktoren – Technik und ihre Anwendung, Ver-lagsunion – Agrag, Verlagsgesellschaft, BVL, Műnchen, 1985.

[5] Schmid A: Wirtschaftliche Betriebsführung und Kalkulation im Lohnunternehmen (KTBL), Darmstadt, 1995.

[6] Zekić, V: Ocena ekonomske opravdanosti energetske upot-rebe biomase, doktorska disertacija, Poljoprivredni fakultet Novi Sad, 2006.

[7] Zekić, V: Upravljanje troškovima korišćenja pogonskih ma-šina u poljoprivredi, magistarski rad, Poljoprivredni fakultet Novi Sad, 2000.

[8] Zekić, V, Jovanović, M: Utvrđivanje troškova spremanja slame sistemom valjkastih bala, Revija agronomska sazna-nja, UDK 43, ISSN 0354-2092 broj 5, Novi Sad, 2006.

[9] Zekić, V: Utvrđivanje troškova spremanja slame sistemom malih četvrtastih bala, Traktori i pogonske mašine, UDK 631.372, ISSN 0354-9496, Godina 12, broj 2, JUMTO, Po-ljoprivredni fakultet, Novi Sad, 2007.

[10] Zekić, V, Tica, N: Valorizacija vrednosti slame strnih žita, Agoekonomika, 36, Poljoprivredni fakultet Novi Sad, 2007.

[11] Cenovnik mašinskih usluga na obradi poljoprivrednog zem-ljišta, Zadružni savez Vojvodine, Novi Sad, 2007.

[12] http://hypertextbook.com/facts/Energy Density of Coal.htm


86 PTEP 12(2008) 1-2

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.86-88 Stručni rad rad UDK: 633.854.78 Paper

ODREĐIVANJE KOLIČINE IZGUBLJENOG SREDSTVA ZA ZAŠTITU SEMENA SUNCOKRETA USLED SPIRANJA

LOSS OF SUNFLOWER SEED PROTECTANT DUE TO LEACHING

Karlo ĐILVESI dipl.ing., dr Vladimir MIKLIČ, Daliborka BUTAŠ dipl.ing., Boško DEDIĆ dipl.ing., Slaviša ŠTATKIĆ dipl.ing.

Institut za ratarstvo i povrtarstvo, 21000 Novi Sad, Maksima Gorkog 30.

REZIME Kompanije koje proizvode hemijska zaštitna sredstva za poljoprivredu za svoje proizvode propisuju dozu za korisnike. Do prepo-

ručenih doza najčešće se dolazi eksperimentalnim putem, određujući najmanju dozu koja još pruža zaštitu od primarne zaraze ili na-pada patogena, i najveće doze iznad koje je sredstvo toksično za klicu, semenku ili biljku. Zaštitna sredstva koja se danas koriste za zaprašivanje semena uglavnom se stavljaju u promet sa oznakom XL što znači da su u tečnom stanju. Kada se istovremeno koristi više zaštitnih sredstava za zaštitu semena, nanose se u vidu koktela ili pojedinačno, slojevito. Za WP formulaciju, što znači praškasti oblik hemijskih zaštitnih sredstava, koriste se razni tečni nosači koji imaju različite trgovačke nazive ali su im zajedničke osobine da su neškodljivi za klicu i da ne stupaju u hemijske reakcije (inertni su).

U ovom radu pokušalo se analitičkom metodom utvrditi, količina hemijskih zaštitnih sredstava, korišćenih prilikom zaprašivanja semena, koja se speru u dublje slojeve zemljišta, sa površine semena posle setve a nakon dodira sa vlažnim zemljištem koje izaziva klijanje. To može biti vlažnost u manjoj količini koja se ponaša stabilno ili dinamična vlažnost koja se pojavljuje usled pljuskova a ponaša se nestabilno i brzo prodire u dublje slojeve, noseći sa sobom čestice hemijskih zaštitnih sredstava. Iz dubljih slojeva čestice pesticida nisu dostupne klijancu u startu te su izloženiji patogenima i primarnoj zarazi. U radu je opisana jedna analitička metoda za utvrđivanje izgubljene količine hemijskih zaštitnih sredstava i široj javnosti su prikazani praktični rezultati.

Ključne reči: hemijska zaštitna sredstva, patogeni, primarna zaraza, zaprašivanje semena, klijanje, spiranje.

SUMMARY Manufacturers of agricultural chemicals supply recommendations regarding the doses to be used. The recommended rates are

typically experimentally calculated by determining the minimum effective dose that provides protection against primary infection or pathogen attack and the maximum dose above which the chemical in question becomes toxic for the germ, seed or plant. Most protec-tants that are presently used for seed treatments are labelled XL, which signifies that they are liquids. When several protectants are used, they are either blended or are applied separately in several layers. The WP formulations, which are in the form of powder, ma-ke use of various carriers, which come under different brand names, but their common characteristics are that they are harmless for the germ and are chemically inert.

The objective of this study was to determine by an analytical method the amount of seed protectants that is washed off from a seed surface during germination and leached into the soil. The moisture causing the protectants to wash off may be resident moisture, which is limited in volume and is stable, or extra moisture coming from heavy rainfall or showers, which is dynamic and which per-colates quickly into deep soil layers carrying along the washed off protectants. The seeds that lost their protective coating are prone to pathogen attacks and primary infection. This paper describes the analytical method used to assess the amount of leached protec-tants and discusses the obtained experimental data.

Key words: chemical protectants, pathogens, primary infection, seed dusting, germination, leaching. UVOD Prilikom industrijske dorade semenskog materijala koriste

se uglavnom poznati i propisani metodi rada i mašine. Razlika se javlja u primenjenim tehnologijama, ambalaži, veličini pakova-nja i sredstvima za zaštitu koja se nanose na seme. Sredstva koja se nanose na seme su uglavnom fungicidi, insekticidi itd. Sva navedena hemijska sredstva su otrovna i rad sa njima traži pridr-žavanje propisanim preventivnim i zaštitnim merama. Svakako da u današnje vreme treba strogo voditi računa koja su sredstva za tretiranje semena poljoprivrednih bilja dozvoljena zakonom. Proizvođači zaštitnih sredstava danas u promet stavljaju sredstva u obliku praha i tečnosti. Rad sa praškastim oblicima je težek kako u doradnim centrima tako i u toku manipulacije, transporta i setve semena. Fini otrovni prah zaštitnih sredstava leti u okoli-nu i zavlači se u sve delove mašina za zaprašivanje, transport i setvu, predstavljajući opasnost od trovanja. Tretiranje semena suncokreta prilikom dorade, osim nanošenja fungicida i eventu-alno insekticida, podrazumeva i korišćenje inkrust mase, sreds-

tva koje omogućava bolje prianjanje pesticida za površinu seme-na, a služi kao nosač zaštitnih sredstava i daje semenu lepši iz-gled. Prvenstveno iz ekoloških razloga nastup na inostranim trži-štima bez primene inkrust mase je teško zamisliv.

Efikasnost zaštite semena od primarnih zaraza zaprašivanjem je nesporno, ali koja količina sredstva se gubi sa površine seme-na dolaskom u dodir sa vlagom oduvek interesuje korisnike. To je jedan od razloga da se u Institutu za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog Sada pristupilo ozbiljnom pokušaju da se utvrdi stvarna količina izgubljenog sredstva sa površine semena. Još početkom devedesetih godina prošlog veka postavljeni su ogledi koji su trebali odgovoriti na pitanje koja je minimalna količina sredstva prilikom zaprašivanja semena koja još pruža efikasnu zaštitu od primarne zaraze posle klijanja. Oglede su postavili prof.dr Ste-van Maširević i Karlo Đilvesi dipl. ing. ali rezultati nikada zva-nično nisu objavljeni, ostali su za internu upotrebu Institutu. Evidentno je da su rezultati tih ogleda pokazali da se primarna zaraza plamenjače na suncokretu javlja kod doze zaprašivanja

PTEP 12(2008) 1-2 87

metalaxylom od 130g/100kg semena. Sa dozom od 150g/100kg semena nije se javljala zaraza.

MATERIJAL I METOD Cilj istraživanja je bio, da se utvrdi količina sredstva koja se

gubi sa semena, izraže- na u masenim jedinicama iz kojih se mo-že izračunati i procenat. Pretpostavljajući da se sa glatke površi-ne lakše spere zaštitno sredstvo, te su gubici veći nego kod povr-šina koje su neravne (hrapave ili sa uzdužnim brazdama), odluči-lo se za korišćenje semena sa na oko glatkim perikarpom. Ostali kvaliteti semena su zanemareni. Odabrano seme roda iz 2006. godine bilo je industrijski dorađeno sa čistoćom 99,9%.Ogledi su izvedeni u periodu od 01.10. do 25.11. 2007. godine. Masa semena koja se zaprašivala u laboratorijskim uslovima bila je po 1 kg. Zaprašivalo se na sledeći način: 1. Apron (metalaxyl) u dozi 300 g/100 kg semena 2. Toner (inkrust masa) u dozi 300 g/100 kg semena 3. Lepak u dozi 15 g/100 kg semena 4. Voda po potrebi za dozu bacanja 32 ml/1kg semena.

U ogled su uključena i dva uzorka industrijski zaprašena iz inostranstva. Nakon tretiranja semena u laboratoriji uzorci su šifrirani na sledeći način: 1. A-0 netretirano seme – kontrola 2. A-1 tretirano seme sa tečnim Apronom + voda 3. L-A1 tretirano seme tečnim Apronom + lepak + voda 4. T-A1 tretirano seme tonerom Viospor + Apron + voda 5. M-1 seme iz inostranstva tretirano tonerom Sepiret + Apron + voda 6. M-2 seme iz inostranstva tretirano tonerom Sepiret + Apron + voda Seme iz inostranstva tretirano je sledećim dozama: - Apron (metalaxyl) 200 g/100 kg semena - Sepiret 4355 blue 240 g/100 kg semena - voda po potrebi za dozu od 28 ml/1 kg semena.

Posle zaprašivanja seme je uskladišteno 2 dana na sobnoj temperaturi u spremištu predviđenom za držanje manjih količina hemijskih sredstava i tretiranog semenskog materijala.

REZULTATI I DISKUSIJA U toku dva dana dok je seme bilo u skladištu razradila se me-

toda određivanja količine opranih hemijskih sredstava sa peri-karpa semena. Nakon dosta predloga i diskusija prihvaćena je analitička metoda koja se sastojala u sledećem:

- Od svih uzoraka se odbrojalo 2 x 100 semenki osim kontro-le od koje se odbrojalo samo 100.

- Od svih uzoraka izmerene su mase. - Spremljene su Petri kutije sa upijajućim filter papirom la-

boratorijske finoće kao uloškom i stavljene su u eksikator sa silika gelom na sobnoj

temperaturi 24 časa. - Posle 24 časa izmerene su mase praznih Petri kutija sa ulo-

škom na laboratorijskoj analitičkoj vagi. Posle opisanih priprema u Petri kutije su raspoređene semen-

ke (100 kom.) suncokreta i polivene prskalicom sa vodom dok se filter papir nije dobro natopio. Količina vode se nije merila. Ovako pripremljeni uzorci su dobili oznaku I (rimsko jedan). U ovu grupu je svrstan i kontrolni uzorak.

Druga grupa uzoraka se pripremala tako da se filter papir umočio u posudu sa vodom, ocedilo se, pa se na takav papir ras-poredilo seme suncokreta. Ovi uzorci su dobili oznaku II (rimsko dva).

Ovlaživanjem semena na dva načina pokušali su se oponašati prirodni uslovi, tačnije kada je seme pre klijanja izloženo obilni-

joj padavini i kada koristi vlagu iz zemljišta ili je izloženo slabi-joj padavini. Obe grupe uzoraka sa Petri kutijom stavljene su u laboratorijsku sušnicu na 6 sati na temperaturu od 45 oC stepeni. Nakon sušenja Petri kutije su stavljene u eksikator na sobnoj temperaturi da se ohlade. Posle hlađenja seme suncokreta je sta-vljeno u natron vrećice a Petri kutije sa filter papirom su izmere-ne na laboratorijskoj analitičkoj vagi.

U pretposlednjoj koloni P.P.-P.A. (tab. 1) rezultati izražavaju masu oprane suve materije sa perikarpa semena suncokreta. To je količina izražena u gramima koja se spere pre klijanja. U zad-njoj koloni prikazana je oprana suva materija izražena u procen-tima koja se dobila ogledom. Treba primetiti da se javlja razlika u masi i kod kontrolnog uzorka u prvom redu tabele (A-0). To se objašnjava prisustvom prašine na ljusci semena suncokreta. Pri-likom izračunavanja procenata treba i to uzeti u obzir.

Tabela 1. Rezultati merenja spiranja hemijskih zaštitnih sredstava sa semena suncokreta

Table 1. Measurements of the rate of leaching of sunflower seed protectant

R.brojNo.

MetodaMethod

ŠifraCode

Masa100 sem.

100 seed weight

P.P. P.A. P.P.-P.A. ( % )

1 I A-0 4,3989 104,0082 104,0123 0,0041 -

2 I A-1 4,4115 106,6800 106,6872 0,0072 22,3

3 I L+A1 4,5586 123,4584 123,4671 0,0087 32,2

4 I T+A1 4,3746 104,8366 104,8438 0,0072 22,6

5 I M-1 6,9129 121,2361 121,2376 0,0015 10,7

6 I M-2 6,6299 104,1862 104,1898 0,0036 25,7

7 II A-1 4,3766 123,0500 123,0511 0,0011 7,8

8 II L+A1 4,3643 116,2622 116,2648 0,0026 18,6

9 II T+A1 4,1493 106,6357 106,6383 0,0026 20,0

10 II M-1 6,5747 94,1344 94,1350 0,0006 4,2

11 II M-2 6,9590 94,7989 94,8002 0,0013 9,28

I – uzorci stavljeni na filter papir i potopljeni vodom I – samples placed on filter paper and immersed in water II – uzorci stavljeni na navlaženi filter papir II – samples placed on wet filter paper P.P. – prazna Petri posuda P.P. – empty Petri dish P.A. – Petrijeva posuda sa ostatkom taloga P.A. – Petri dish containing remaining residues Rezultati u ovom radu ne mogu se smatrati apsolutno tačnim.

Razlozi za to su što se korišćena računska metoda u nekim delo-vima oslanja na pretpostavke koje u praksi nisu idealne kao što se uzima u teoriji. To je i razlog što je ovo stručni a ne naučni rad. Za preciznije podatke, ovde korišćena analitička metoda može da se detaljnije razradi i dopuni.

Na kraju treba dodati da je semenski materijal korišćen za oglede posejan i ispitan u kontrolisanim uslovima na primarnu zarazu. U odnosu na kontrolni uzorak svi uzorci su pokazali po-zitivne rezultate na otpornost na primarnu zarazu bez obzira na spiranje dela hemijskih zaštitnih sredstava.

ZAKLJUČAK Postavljeni ogledi su pokazali da korišćene doze hemijskih zašti-tnih sredstava pružaju zaštitu semenu bez obzira na delimični gubitak usled nepredviđenih uslova (suša, nagli pljuskovi, preve-

88 PTEP 12(2008) 1-2

lika količina vlage). Podaci u tabeli potvrđuju pretpostavku da je gubitak sredstava za zaštitu semena veći usled jačih padavina. U odnosu na već ispitanu činjenicu da doza metalaxyla od 150 g/100 kg semena pruža još odgovarajuću zaštitu od primarne za-raze, dobijeni rezultati potvrđuju da nema gubitaka zaštitnih sredstava u toj količini da se ugrozi zdravstveno stanje useva. Maksimalni gubitak sredstva za zaštitu iz iznetih podataka iznosi 32,2% što još uvek obezbeđuje 203,4 g/100 kg ostatka zaštinih sredstava na semenu. Dobijeni podaci iz ogleda upućuju na to da treba preispitati ispravnost preporučenih doza za zaprašivanje semena koje daju proizvođači hemije.

LITERATURA [1] Đilvesi, K.: Uporedna analiza sredstava i tehnologije zapra-

šivanja prilikom dorade na klijavost semenskog suncokreta, Zbornik radova sa XXVI seminara agronoma, Zlatibor, 1992, sveska 20

[2] Đilvesi, K.: Prva iskustva sa domaćom inkrust masom za zaprašivanje semena poljoprivrednih kultura, Zbornik rado-

va sa XX savetovanja stru;njaka poljoprivredne tehnike Vojvodine i VI savetovanja PTEP-94, Donji Milanovac, 1994

[3] Đilvesi, K., Miklič, V., Prole, S.: Uticaj inkrust mase nove formulacije na kvalitet semena suncokreta, Zbornik radova Naučnog instituta za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, 2002. sveska 37

[4] Interna dokumentacija Instituta za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog Sada

[5] Ljubisavljević, M.: Zrnasti proizvodi u prometu, Nolit, Beo-grad, 1989

[6] Marić, M.: Semenarstvo, Naučna knjiga, Beograd, 1987 [7] Milošević, Mira., Ćirović, M., Mihaljev I., Dokić, P.: Opšte

semenarstvo, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, 1996

[8] Škorić, D. i drugi: Suncokret, Nolit, Beograd, 1988 Primljeno: 10.3.2008. Prihvaćeno: 12.3.2008.

Biblid: 1450-5029 (2008) 12; 1-2; p.88-92 Stručni rad UDK: 662.767.2 Paper

BIOGAS TECHNOLOGY IN AGRICULTURE

TEHNOLOGIJA PROIZVODNJE BIOGASA U POLJOPRIVREDI

Mr Nikola Jovanovski *, Dr Vangelica Jovanovska** * IN-TREJDING-Bitola, Macedonia, [email protected];

** Faculty of Biotechnical Sciences, Bitola, Macedonia, [email protected]

ABSTRACT The technology of biogas production is a complex one, since biological processes need to be optimised taking individual struc-

tural and hydraulic requirements into account. Perfect thermo statisation, continuous blending, homogenisation, reduction and injec-tion of the substrate are all vital preconditions. Biogas from liquid manure can be used to provide hot water, electricity and automo-tive energy without any further processing (desulphurization). The energy is provided by methane gas (CH4) which is produced by highly specialised bacteria when organic material decomposes in an oxygen-free atmosphere.

Combined heat and power (CHP) systems generate electricity and useful thermal energy in a single, integrated system. This con-trasts with the common practice of separate heat and power (SHP) where electricity is generated at a central power plant, while on-site heating and cooling equipment is used to meet non-electric energy requirements.

Key words: Biogas, combined heat and power, "fertiliser factory", digester.

REZIME Tehnologija proizvodnje biogasa je kompleksna, kalkulacije nameću potrebu za optimizacijom bioloških procesa razmatrajući po-

jedinačno stukturne i hidrauličke zahteve. Uspostavljanje idealne termostanica, kontinualnog mešanja, homogenizacije, redukcije i injektovanja substrata su predtretmani od bitnog značaja. Biogas proizveden od tečnog đubreta može se upotrebiti za obezbeđivanje tople vode, električne energije bez ikakve dodatne dorade (desumorisanja). Energiju oprodukuje metan (CH4) koji proizvode specifi-čne bakterije dekompozicijom organskog materijala bez prisustva kiseonika.

Kombinovani toplotno-mehanički (CHP) sistemi generišu električnu i upotrebljivu toplotnu energiju u jednom integrisanom sis-temu. U uobičajenoj praksi razdvojenih mehaničkih i toplotih ssitema elktricitet se generiše u termoelektrani, dok se sopstveni posto-jeći sistem za zagrevanje i hlađenje upotrebljava da obezbedi neelektične oblike energije.

Ključne reči: Biogas, kombinovanje toplotna i mehanička snage, fabika đubriva, digestor.

INTRODUCTION Because of high energy costs during the seventies, biogas

plants became widely used in both, communal and industrial sewage treatment works, where they not only helped produce energy, but also performed a variety of important functions in the pre-treatment of highly organically polluted sewage, hygieni-sation and stabilization of sewage sludge.

Biogas technology failed to have the same degree of success in the agricultural field, however. On the one hand, this was due

to the limited rarige of operationally safe and well-tested sys-tems available and to negative experience with cheap solutions in the past. On the other, it was due to the relatively 10w pri<;e paid by the power authorities for electricity fed into the public network, along with the 10w level - or indeed total lack - of ac-count taken of such items as manure efficiency, soil improve-ment, water protection and avoidance of gaseous emissions in agricultural economics.

Over the last few years, there has been a drastic change in the perceived significance of almost all these factors. As a result,

PTEP 12(2008) 1-2 89

it is actually the ecological advantages of the biogas method which could make it a vitally important factor for the continued existence of many large- and medium-scale businesses: - avoidance of gaseous emissions - hygienisation and biological treatment of liquid manure and slurry - year-round application of fermented substrate - avoidance of nitrate erosion - energy production - mobilisation and redemption of plant nutrients

Fig. 1. Biogas plant

Sl. 1 Postrijenje za proizvodnju biogasa

The "fertilizer factory" A biogas plant is not only a supplier of energy, it also helps

redeem valuable plant nutrients from liquid manure and slurry in a biologically and ecologically viable form and to "manufacture" a valuable soil improvement material.

Once well fermented, biogas liquid manure can be applied all year round - even to growing crops - without risk of causticisa-tion. The optimised process control ensures that the nitrogen loss in the ammonia form - resulting in unpleasant smells and envi-ronmental pollution - is avoided. Thanks to the anaerobic proc-essing method, all the nitrogen content is in the ammonium form, which reduces the risk of erosion and ground water pollu-tion to a minimum.

After a biological treatment in the reactor, the organically bound nutrients are almost completely mineralised, i.e. trans-formed into a form in which they are utilisable by plants. The organic "liquid manure" has been replaced by a fully-fledged "liquid fertiliser" with trace elements and growth hormones.

All that is actually extracted from the liquid manure is car-bon, hydrogen (CH4) and small quantities of oxygen (CO2). This means that around 80 to 90% of the biodegradable organic sub-stances are transformed in the reactor and the nutrients they con-tain are converted into a water-soluble form. All the plant nutri-ents remain in the substrate and can be applied according to plant growth, which greatly increases efficiency.

The digester The technology of biogas production is a complex one, since

biological processes need to be optimized taking individual structural and hydraulic requirements into account. Perfect ther-

mostatisation, continuous blending, homogenization, reduction and injection of the substrate are all vital preconditions.

Fig.2. Digester Sl. 2. Digestor

The power station Biogas from liquid manure can be used to provide hot water,

electricity and automotive energy without any further processing (desulphurisation). The energy is provided by methane gas (CH4) which is produced by highly specialised bacteria when organic material decomposes in the oxygen-free atmosphere. During this process, the solar energy stored by the plant in the form of an organic substance is bacterially converted into a di-rectly utilisable form.

Biogas contains approximately 65 to 70% methane, which corresponds to an energy content of 5.5 to 6 kW per m³. In mod-ern heat recovery generation sets (gas motor), an efficiency fac-tor of more than 90% is achieved in conversion to hot water and electricity (in comparison: modern calorific and atomic power stations operate with an efficiency factor of around 40%). Since there is no opportunity for transmission or transport loss from high-voltage power cables, it is possible to make virtually full use of the primary energy available. During combustion in heat recovery generation sets, the energy contained in the methane gas is converted into electricity (or automotive energy) and hot water at a ratio of 1:3. The waste gases mainly consist of CO2 and water (catalytic mode). The CO2 released is a product of plant photosynthesis, is extracted from the air during the process of plant biomass production and is released again when the bio-gas burns. This completes the CO2 cycle so that energy won from biogas does not contribute to the controversial "greenhouse effect". Nature does not produce any wastes. All by-products and final products of natural processes are used in a continuous cycle of the composition and mineralisation of organic substances.

The biosphere has a high buffer potential giving it a wide tolerance range for all natural products and processes. Only with the growth of human population and its economical activities, waste became a serious danger to the steady-state of the natural metabolic processes.

With the continuous growth of the cities and the concentra-tion of an increasing part of the population in municipal areas, a solution of the waste problem becomes more and more inevita-ble.

While a big part of the inorganic wastes (like glass, plastics, metals, etc.) meanwhile are being recycled, the biggest part of the organic waste fraction is still simply put on waste disposal sites. The uncontrolled decomposition of these materials adds another stress factor to our endangered environment. The par-

90 PTEP 12(2008) 1-2

tially anaerobic conditions cause gaseous emissions of carbondi-oxyd, ammonia and methane to the atmosphere, while the prod-ucts of the mineralisation processes contaminate the ground wa-ter with phosphates, nitrates, and other mineral salts, thus poi-soning the basic resources of human life.

On the other hand, organic wastes contain significant energy potentials as well as valuable plant nutrients and the capability of improving and conserving agricultural soils. For these reasons, efforts have been made during the last decades on the develop-ment of waste processing technologies which would be ecologi-cally safe and, at the same time, would make use of the valuable components and characteristics of the materials.

Technologies which have been developed for the large-scale-processing of organic wastes are the composting and the anaero-bic fermentation. Both methods have their specific advantages and disadvantages. The decision for one of these technologies can only be taken with regard to infrastructural, technical, and environmental conditions of the particular area.

The take-over station The take-over procedure is the same as previously described.

In addition, there is the possibility to take over liquid wastes like fats, restaurant garbage and residues from industrial processes and slaughter houses which are stored in separate tanks.

Pre-Crushing Pre-crushing is necessary only to open plastic bags and other

packaging. It is done by a slow running screw mill producing a particle size of approximately 40 mm. The final milling and ho-mogenisation takes place in the folllowing step. Since pre-separated garbage is delivered, the separation is done automati-cally. The screw mill is placed on the top of the suspending unit and is fed with the bio waste by a crane.

Homogenisation, Suspension, and Separation This is done in one single stage by means of a special sus-

pending unit consisting of a steel tank with a built in mixer. The pre-crushed material is fed from the top and diluted with the process water up to a dry matter content of about 10 %.

Fig. 3. Installed capacity (GW) in United Sated

Sl. 3. Instalirani kapaciteti (GW) u Sjedinjenim Džavama

During the diluting process the pre-crushed material is inten-sively mixed and suspended. In order to achieve better solubility of fats and proteins and for hygienisation purposes, the suspen-sion is heated up to about 70°C. Due to the intensive movement of the liquid, small plastic particles, wood, and paper are sepa-rated from adhesive fats etc. and float. The floating fraction is removed from the surface by an especially designed screen and conveyed to a container. Glass and metals are separated from the liquid by sedimentation. They are removed from the bottom of the tank and gathered in a separated container.

As a result, a homogeneous suspension of water and organic material free of foreign matters is made. This suspension with a dry-matter-content of about 10% is pumped to a buffer tank to allow a constant feeding of the reactor over 24 h/d. From the buffer tank the suspension can be either pumped directly into the methane reactor or mixed with other liquid wastes prior to fer-mentation.

What Is Combined Heat and Power? Combined heat and power (CHP) systems (also known as

cogeneration) generate electricity and useful thermal energy in a single, integrated system (see figure). This contrasts with the common practice of separate heat and power (SHP) where elec-tricity is generated at a central power plant, while on-site heating and cooling equipment is used to meet non-electric energy re-quirements. The thermal energy recovered in a CHP system can be used for heating or cooling in industry or buildings. Because CHP captures the heat that would otherwise be rejected in tradi-tional generation of electric power, the total efficiency of these integrated systems is much greater than from separate systems (e.g., in the example in the figure, the CHP system has an effi-ciency of 85% while the separate systems have a combined effi-ciency of only 45%). CHP is a well-established concept with a long history. Engineers have always appreciated the tremendous efficiency opportunity of combining electricity generation with thermal loads in buildings and factories. Interest in CHP has fluctuated over the years because of changes in the marketplace and government policies, and the future is uncertain if we stay with current policies. CHP has evolved differently in Europe than in the United States.

At the turn of the century in the United States, CHP systems were the most common electricity generators. As the cost and reliability of a separate electric power industry improved in the United States, users abandoned their on-site electric generation in favour of more convenient purchased electricity. By 1978, CHP's share of electricity use had fallen to only 4 percent (Cas-ten 1998). In the late 1970s, after the energy price increases re-sulting from the 1973 and 1979 "energy crises," a renewed inter-est in CHP developed. U.S. industries found they could reduce energy demand if they built larger, more economical cogenera-tion plants optimized for both thermal and electric output (Cicio 1998).

However, by this time, utilities had become sophisticated in protecting their markets for electricity. Many utilities refused to purchase excess power from CHP facilities, limiting on-site elec-tricity generation to the level usable at the site (EEA 1998). This situation motivated the enactment of the Public Utilities Regula-tory Policy Act of 1978 (PURPA). This act played a critical role in expanding cogeneration into the marketplace by addressing many barriers that were present in the early 1980s.

Since PURPA provided the only way for non-utility genera-tors to sell excess electricity, many independent power producers found a use for some of their waste thermal energy. This allowed

PTEP 12(2008) 1-2 91

them to qualify as a cogenerator under PURPA. These electric-ity-optimized CHP systems are called "non-traditional" cogen-erators. The 1980s saw a rapid growth of CHP capacity in the United States. Installed capacity increased from less than 10 gi-gawatts electric (GWe) in 1980 to almost 44 GWe by 1993 (Fig. 3). Most of this capacity was installed at large industrial facili-ties such as pulp and paper, petroleum, and petrochemical plants.

Fig. 4. Comparation conversion of the fuel in useful thermal and electricity energy by combined and separated systems

Sl. 4. Poređenje konverzije goriva u upotrebljivu toplotnu i elek-tričnu energiju kombinovanim i razdvojenim sistemima

Fig. 5. Balance of the combined heat and thermo energy produc-tion

Sl. 5. Bilans kombinovane proizvodnje toplone i električne ener-gije

These plants provided a "thermal host" for the electric gen-erator. While on average the European Union countries obtain about the same amount of their electricity from CHP as the United States (9 percent), the market interest in CHP has gained in strength in many European countries. The United Kingdom has seen CHP's share of electricity power production double in the last decade. Installed CHP capacity has risen to 3.7 GWe in 1997, with projections of increases to 5 GWe by the year 2000. Similarly, Denmark and the Netherlands have seen tremendous growth in CHP since 1980, with these countries now obtaining more than 30 percent of their electricity from CHP. Fig. 4. shows the percentage of national power production generated by

CHP systems in 1997 in a variety of European countries, along with the United States (Brown 1998; Green 1999).

Fig. 6. Percentage of national power production European countries generated by CHP systems in 1997

Sl. 6. Procentualni udeo u nacionalnim proizvodnjienergije Ev-ropskih zemalja CHP sistemom u 1997. godini

Potential Current projections foresee a stagnation of the CHP market,

with no significant additions to capacity because of the barriers discussed above (Fig. 5).

However, if these barriers are removed, new capacity would likely be built. Estimating this added CHP capacity is difficult because of the diversity of system types and potential sites. However, it is anticipated that much of the early capacity will occur at larger industrial and institutional facilities that already have boiler systems and thermal distribution infrastructures (e.g. district energy systems). As time progresses, smaller industrial, institutional, and commercial facilities will begin to make up a greater part of the new capacity. New district energy systems, which aggregate the thermal demands of several facilities or buildings, will take longer to become a major factor in CHP be-cause of the time required to develop and grow the piping net-work. Figure ES-5 presents the results of the analysis conducted for this report of the potential for CHP capacity with barriers removed. This analysis draws upon several other studies and analyses. Table ES-1 summarizes the impacts of this added ca-pacity.

Fig. 5. Policy and Base case

Sl. 5. Planirana i stvarna proizvodnja

92 PTEP 12(2008) 1-2

Table 1. Summarizes the impacts of added capacity Tabela 1. Sumiranje uticaja dodatih kapacoiteta

Impact of Additional CHP Capacity New Ad-

ditional CHP

(GWe)

Dis-placed Util. Gen.

(TWhe)

Cumulative Additional

Capital ($Mill)

Net En-ergy

Savings (TBtu)

Net Savings($mill.)

Carbon (MMTce)

Industrial (ACEEE) 2010 34 217 22,100 1,214 5,918 34 2020 62 396 40,300 1,995 8,825 57 2010 19 148 13,860 700 2,290 21 2020 50 390 19,540 1,600 5,210 51 Small CHP (Kaarsberg et al. 1998) 2010 20 NA NA 480 NA 17 2020 40 NA NA 960 NA 35 Total 2010 73 365 35,960 2,394 8,208 73 2020 152 786 59,840 4,555 14,035 143

NA—not reported in source

CONCLUSIONS Combined heat and power can contribute to the transforma-

tion of the United States' energy future. CHP offers significant, economy-wide energy efficiency improvement and emissions reductions. Our existing system of centralised electricity genera-tion charts an unsustainable energy path, with increasing fuel consumption and carbon emissions, while continuing to squan-der over two-thirds of the energy contained in the fuel. At least half

this wasted energy could be recaptured if we shift from cen-tralised generation to distributed systems that cogenerate power and thermal energy. Besides saving energy and reducing emis-sions, distributed generation also addresses emerging congestion problems within the electricity transmission and distribution grid. CHP represents an opportunity to make significant progress toward meeting our Kyoto commitments on greenhouse gas re-ductions. The local air quality improvements and opportunities for economic growth presented by CHP are equally compelling. CHP presents an opportunity to improve the "bottom line" for businesses and public organizations, while also providing a path for improving the environment.

During the last two years, CHP has become an important element of the national energy debate. The United States has taken the first steps toward setting in place policies to promote CHP by establishing a national target. The DOE and the EPA have begun to review the means for achieving this target. The target now needs to be translated into concrete policies and pro-

grams at both the federal and state levels for overcoming the significant hurdles to greater use of CHP.

The private sector also needs to take a leadership role. The primary barriers to greater CHP use are regulatory and institu-tional, not technical or economic. The private sector must work with government regulators and policy makers to insure that competition and incentives for innovation are preserved, while creating a favourable regulatory environment for CHP. And the private sector should actively pursue adoption of CHP - both for environmental and "bottom-line" benefits.

LITERATURE [1] Teorija na motori so vnatresno sogoruvawe, Dimitrovski

M., Univerzitet “Sv.Kiril i Metodi”, Skopje ,2002 [2] Biogas, Đulbic M., Tehnicka kniga, Beograd ,1996 [3] Prilog proučavanju uticajnih veličina na radne karakteristike

motora sa biogasom kao osnovnim gorivom, Stefanovic A., Masinski fakultet – Nis, 1988

[4] Comparison of start-up of an upflow anaerobic sludge blan-ket reactor and a polyurethane carrier reactor, Huub J.Gijzen,Frank Kansiime, 18th Biennial Conference of the Intarnacional Association onWater Quality, Singapore, 1996

[5] Aerozagađenje od strane putnickih vozila, Konjević B.,MF – Beograd, 1997

[6] Zakon za kvalitet na vozduhot, Sobranie na RM, 2004 [7] Dinamička ramnoteža vo prirodata (EkoloŠki

opservacii),Dimovski I., HidrometeoroloŠki zavod - Ohrid, 1994

[8] Stetna izduvna emisija MSUS i mogucnost njenog smanjena , Petrovic S.,Dimitrovski M., Sovetuvanje DTM III , Skopje, 1991

[9] AvtomobilbnbII transport i zaŠtita okružaI Šoei sredbI, Ikubovskii IO., Moskva transport,1997

[10] Gaseous fuels & other alternative fuels, G.S.Wedver, So-cletu of Automotive Engineers, August, 2000

[11] Instalation and performanse of low-cost polyethylene tube biodigesters on small-scale farms,Bui Xuan An, Rodriguez L. Sarwatt S.V., Preston T.R., Dolberg F.,World Animal Review Number 88 FAO Rome, 1997

[12] Agricultural energy consumption, biomass generation and livestock manure value in the Southern High Plains, Parker, D.B., B.W., Auvermann, B.A. Stewart,C.A.Robinson, In Proceedings of Workshop, Livestock Waste Streams:Energy and Environment, 1997

[13] Anaerobic digestion data base: Guide for operation and analysis. Biomass Program Office , Solar Energy Research Institute, 1995

[14] Biomass Gasification, Ferrero G.L., Lior International, 2000

Primljeno: 10.3.2008. Prihvaćeno.07. 4.2008.

Osmoza

Documents

Transcript of Osmoza