Ceara: intrebuintarile cerii

Ceara

Ceara este o secretie a albinei lucratoare. Cand este  emisa de glandele ceriere ea este perfect alba si curata. Utilizata ca material de constructie in stup, ea se incarca progresiv cu substante care-i schimba profund compozitia si, ceea ce este mai vizibil,ea trece prin toate nuantele de galben, pe urma de brun ajungand aproape neagra dupa cativa ani. Compozitia chimica a cerii este foarte stabila daca se considerare produsul pur, asa cum este secretata de glande. Variati foarte slabe de la o rasa de albine la alta. Nu se noteaza variatii semnificative decat intre diferitele specii ale genului Apis.

Ceara de albine este, chimic, foarte inerta. Ea rezista bine la oxidari si nu este usor atacata  decat de enzimele digestive ale insectelor cum este Galleria. In stup, ceara se incarca cu impuritati dar nu se transforma, ceea ce permite recuperarea ei dupa mai multi ani de folosire prin simpla reincalzire si purificare.
Culoarea galbena pe care o capata dupa putin timp in stup este in raport cu pigmentii polenului. Substantele, in general foarte pigmentate, care inconjoara grauncioarele de polen ale telor entomofile sunt solubile in substante grase. Se dizolva usor in ceara si o coloreaza. Ulterior, ceara se incarca cu propolisul adus de albine, cu matasea coconilor parasiti in celule de albinele care se nasc. Examinat la microscop,fagurele

de ceara invechit se dovedeste a fi un material alcatuit din elemente disparate, mult mai solid decat pelicula subtire de ceara de la inceput. 
Aceste remarci sunt importante : cand se vorbeste de compozitia cerii trebuie precizat daca este vorba de ceara pura, proaspat secretata, sau de produsul obtinut printr-un procedeu anume de extractie. O extractie cu apa calda sau cu abur da un produs diferit de extractia cu un solvent organic cum ar fi benzina sau cu un amestec de solventi. Pentru a recupera ceara pura din produsul rezultat al unei 'extractii', trebuie facuta o purificare avand ca scop indepartarea corpurilor straine insolubile si distrugerea, prin oxidare a substantelor dizolvate in ceara dar straine ei. Pentru a intelege bazele tehnologiei cerii, care este simpla si bine pusa la punct de foarte mult timp, trebuie sa tinem seama de aceste fapte.

 Compozitia si proprietatile fizico-chimice

Ceara albinelor apartine unei mari familii chimice, cea a cerilor, care sunt corpuri grase, lipide, de diverse origini : animale, vegetale sau minerale. Toate cerile au proprietati chimice apropiate. In compozitia lor nu intra decat carbon, hidrogen si oxigen. Sunt corpuri foarte stabile, existente intr-un numar considerabil de varietati.
Ceara albinelor este constituita in esenta, din esterii unui acid gras cu un alcool cu greutate moleculara ridicata ; ea mai contine hidrocarburi saturate, acizi liberi, alcooli liberi si apa.
In principal ceara este deci formata din combinarea unor acizi grasi ca acidul palmitic, acidul cerotic, etc. cu alcooli din care cel mai important este miricilul.
Hidrocarburile sunt in special hidrocarburi saturate avand intre douazeci si cinci si cincizeci de atomi de carbon.
Ceara de albine este insolubila in apa si mai mult sau mai putin solubila in diversi solventi organici. Cel mai bun este benzenul (mai mult de 100 g ceara pentru 100 g benzen, la 45C). Dupa benzen urmeaza esenta de terebentina. Alcoolul la cald nu dizolva decat foarte greu ceara dar, in schimb, o separa foarte bine de propolis care este foarte solubil in alcool.
Punctul de topire al cerii pure este de 64C +/- 0,9C. Pentru ceara nepurificata, variatia punctului de topire este destul de importanta, minima fiind de 62C, iar maxima de 65C.
Punctul de solidificare este diferit de punctul de topire ; pentru ceara pura el este de 63C +/- 0,9C. Masa volumica este de 927 kg/m3 minimum si 970 kg/m3 maximum (media : 953kg/m3) la 15C.

 

Tehnologia cerii

In orice unitate apicola se distinge intotdeauna ceara din capacele si cea care provine din topirea fagurilor vechi reformati. Acestor doua categorii de ceara li se aplica tehnologii diferite.

 Ceara din capacele

Trecerea cutitului de descapacit face sa cada intr-un vas de descapacit capacele de ceara care cuprind si o cantate deloc neglijabila de miere de buna calitate. Problema este separarea in cele mai bune conditii posibile a cerii si mierii fara a vatama calitatea acesteia din urma. In mare se folosesc 4 tehnici :

1. Simpla scurgere. Se lasa capacelele sa se separe de miere prin gravitatie, fundul vasului fiind prevazut cu o sita, in camera incalzita, si avand grija sa miscam din cand in cand capacelele, se obtine astfel o separare destul de satisfacatoare dar lenta.

2. Centrifugare. Exista centrifuge pentru capacele, care lucreaza foarte rapid si au un randament foarte bun. Capacelele centrifugate sunt uscate si mierea care se scurge este curata.

3. Presare. Se pun capacelele intr-o presa si se creste gradat presiunea. Munca nu este rapida si capacitatea preselor este totusi limitata.

4. Topire directa. Exista topitoare de capacele care realizeaza intr-o singura operatie separarea mierii de ceara cu ajutorul unei incalziri suficiente pentru a topi ceara si a o separa astfel de miere. Functionarea topitoarelor de capacele trebuie sa fie supravegheata cu multa atentie ca sa se evite supraincalzirea atat de daunatoare mierii.

 Ceara provenita din capacele prin una din primele trei metode poate fi topita intr-un cazan special pentru ceara sau intr-un topitor solar. Topitorul de capacele da direct ceara lichida. In toate cazurile este necesara o retopire ulterioara, pe apa calda, care permite decantarea impuritatilor. Ceara de descapacire este o ceara foarte putin colorata, aproape pura, careia i se dau in general utilizarile cele mai 'nobile'.

 Ceara din fagurii vechi
Fagurii vechi trimisi la topit constituie un material care include mari cantitati de propolis, de polen, de coconi, fara sa mai socotim, cuiele, bucatile de sarma, lemn si albinele moarte, a caror prezenta este inevitabila. Pentru extragerea cerii din acest amestec, trebuie un utilaj adecvat.
Cel mai bun este un topitor de ceara special conceput pentru aceasta treaba ; pentru cantitati mici de faguri vechi, se pot insa improviza instalatii care sunt cateodata suficiente dar al caror randament nu este totdeauna foarte bun.
Topitoarele de ceara folosesc fie extractia cu vapori de apa, fie extractia cu apa calda.
In topitoarele cu abur, fagurii vechi sunt asezati intr-un cos metalic. Aburul obtinut prin incalzirea cu gaz  a rezervorului de apa situat la partea inferioara a topitorului trece prin cos, topeste ceara se condenseaza. Se colecteaza astfel la iesire ceara topita si apa provenita din condensare. Dupa ce extractia este terminata, se scoate cosul care nu contine decat reziduuri. Acestea mai cuprind inca ceara care nu poate fi recuperata decat prin dizolvare in solventi organici. Aceasta recuperare nu este rentabila decat la scara industriala cu conditia ca preturile cerii si energiei sa dea un bilant favorabil.
In extractia cu apa calda, fagurii vechi sunt scufundati direct in apa. Pentru a-i impiedica sa

se ridice se pun intr-un cos sau intr-un sac de iuta. Cosul poate avea la partea superioara, un piston care permite exercitarea unei presiuni. Sacul de iuta trebuie sa fie ingreunat cu cateva pietre mari. Apa calda topeste ceara, care se ridica la   suprafata si   curge printr-o deschidere practicata la partea superioara a cuvei.
Mai exista si alte metode de extragere a cerii : teasc, centrifugare, presa hidraulica, filtru-presa, fara sa uitam topitorul solar (in imaginea alaturata). Acesta utilizeaza energie solara, si scoate, deci, gratuit, o ceara foarte frumoasa, curata.
Pentru obtinerea unei ceri pure care sa poata fi modelata in calupuri regulate, este absolut necesar sa retopim ceara care iese din aparat, sau, cel putin, sa o mentinem in stare lichida cat mai mult timp posibil, in asa fel ca separarea intre apa, impuritatile grele si ceara sa fie completa. Dupa racire, se obtine un bloc al carui 'fund' se taie ; este un amestec de diverse impuritati care se aduna la limita dintre ceara si apa.
Pentru a obtine calupuri de ceara fara defecte, se toarna ceara lichida in forme de tabla cositorita sau vase emailate si se lasa sa se raceasca cat mai lent posibil, etansand spatiul in care s-au pus formele umplute cu ceara lichida. Fara aceasta precautie blocul de ceara se crapa sau se contracta in forma inestetica.

Inalbirea cerii
Ceara obtinuta prin oricare din metodele expuse mai sus este totdeauna colorata. Aceasta coloratie nu incomodeaza in multe utilizari, dar industria are uneori nevoie de o ceara aproape alba pentru anumite utilizari, mai ales in cosmetica. Pentru obtinerea unei decolorari totale a cerii trebuie indepartati pigmentii provenind de la polen si propolis. Se poate, fie prin actiunea unui agent oxidant fie prin actiunea luminii bogate in radiatii ultraviolete. Agentii oxidanti cei mai folositi sunt acidul sulfuric si peroxizii. Se trateaza ceara in curs de topire. Este vorba de procedee industriale care nu isi au rostul in stupina.
Albirea cerii la soare este o metoda foarte veche dar eficienta. Ceara maruntita se expune la soare, pe site de sarma, in straturi subtiri. Se intoarce din cand in cand, pentru ca toate fetele sa fie bine expuse la razele soarelui. Tratamentul cere mai multe saptamani bine insorite.
Ceara albita pe cale chimica nu mai are miros ; proprietatile sale mecanice sunt diferite de cele ale cerii galbene.

 Analiza cerii
Tentatia de a amesteca ceara de albine cu altele, mai putin costisitoare, mai ales de origine minerala, este foarte mare. Cerile microcristaline provenind din petrol sunt uneori destinate de a 'ameliora' sau a economisi ceara. Pentru a verifica daca ceara de albine este pura se folosesc cateva teste fizico-chimice relativ eficace. Determinarea punctului de topire si a punctului de solidificare este o operatie destul de simpla, la indemana apicultorului dar care necesita, bineinteles, un termometru de precizie gradat in grade si zecimi de grad. In laboratorul de chimie se poate determina raportul hidrocarbura/alcooli, care este constant pentru ceara de albine pura. Adaugarea de parafina, a cerii microcristaline, modifica acest raport, ea constand din hidrocarburi, fara a contine si alcoolii cerii de albina.

 Intrebuintarile cerii
Intrebuintarile cerii de albine sunt foarte numeroase si de multe ori neasteptate. Trebuie insa sa distingem intrebuintarile curente, care reprezinta mari tonaje ,de intrebuintarile accidentale si de cele care nu sunt decat amintiri ale unui trecut indepartat cand ceara era singurul material ce se putea utiliza pentru fabricarea diferitelor obiecte (lumanari, etc.).
Fabricarea fagurilor artificiali absoarbe o parte importanta a productiei de ceara. De fapt, apicultura moderna stimuleaza in mai mica masura productia de ceara a albinelor, fata de apicultura traditionala veche, care folosea numai stupi ficsi. In fiecare an se reformeaza rame vechi si se monteaza faguri artificiali in cele noi. Bilantul nu este decat usor pozitiv ;si fara ceara din capacele, ar fi, fara indoiala, negativ. Fabricarea fagurilor artificiali poate fi artizanala, si realizata la stupina, cu ajutorul unor stante foarte simple, sau industriala si atunci se folosesc masini cu regim de lucru continuu, ca laminoarele. Principiul este dealtfel acelasi, pentru ca imprimarea desenului celulelor se face intre cilindri de metal stantat. Descrierea tehnicilor de fabricare a fagurilor artificiali se face in cartile tehnice de specialitate. Meseria de cerar, abila cu cea a multor artizani, comporta multe dificultati tehnice si necesita multa experienta.
Fabricarea luminarilor necesita inca la ora actuala o cantitate importanta de ceara in pofida marii tolerante a clerului pentru compozitia acestor obiecte. Luminarea de ceara de albine pura, in comert, nu este decat o amintire, dar multe lumanari  inca mai includ  10-l5%  ceara pura. La unele manastiri, pentru oficierea slujbelor religioase, mai sunt folosite lumanari fabricate din ceara pura.
Diverse industrii utilizeaza ceara de albine sculptura, produse farmaceutice, cosmetologice, armamentul, marina, pielarie, mobila etc. In marea majoritate a cazurilor se intrebuinteaza nu ceara pura ci doar un preparat continand ceara.