Washington, DC, USA
September 20, 2012
Tried-and-true techniques could help optimize oilseed yield for biodiesel production, according to studies conducted by U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists.
For more than 30 years, near infrared (NIR) reflectance spectroscopy has been used as a rapid and nondestructive method for measuring protein, moisture, and oil levels in whole grains. Now Agricultural Research Service (ARS) research leader Dan Long is studying how to use remote sensing tools to quickly assess seed oil quality and quantity before and after harvest.
ARS is USDA's chief intramural scientific research agency, and this research supports the USDA priority of developing new sources of bioenergy.
Long, who works at the ARS Columbia Plateau Conservation Research Center in Pendleton, Ore., used a special NIR sensor to assess seed oil content in 226 canola samples from Montana, Washington and Oregon. Seed oil concentration is used to estimate extraction efficiency, which is the percentage of oil recovered in relation to the amount of oil in seed.
Using this technique, Long was able to determine that oil concentrations in the samples ranged from 32 percent to 46 percent, and that the NIR sensor estimated seed oil content with an average error of 0.73 percent. A bout of abnormal weather affected results from one group of seeds in this study. If this group had been excluded from the analysis, the overall error rate would have been less than 0.5 percent.
Long believes that NIR sensors could be installed in seed crushing facilities to rapidly and continuously measure the oil content of clean seeds flowing into the expeller, where they are crushed to obtain the oil. Using NIR to monitor extraction efficiency might enable workers to adjust the choke setting on the expeller to compensate for oil loss in meal.
This would boost profits associated with seed processing, and lower the costs of the oil feedstock that is converted into fuel. NIR measurements might also help reduce the number of acres needed for oilseed feedstock production by maximizing seed oil extraction rates in the seed crushing facilities.
Findings from these studies were published earlier this year in the Journal of Near Infrared Spectroscopy.
Read more about this and other bioenergy research in the September 2012 issue of Agricultural Research magazine.
Photo by Hanna M. Castle.
Nuevos usos para algunas viejas herramientas podrían aumentar la producción de biodiesel
Tecnologías familiares podrían ayudar a aumentar los rendimientos del aceite de semillas oleaginosas para la producción de biodiesel, según los resultados de estudios realizados por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS).
Por más de 30 años, la espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIR por sus siglas en inglés) ha sido usada como un método rápido y no destructivo para medir los niveles de proteína, humedad y aceite en los granos enteros. Ahora el líder de investigación Dan Long con el ARS está estudiando el uso de las herramientas de sensoriamiento remoto para evaluar rápidamente la calidad y cantidad de aceite en las semillas antes de y después de la cosecha.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de desarrollar nuevas fuentes de bioenergía.
Long, quien trabaja en el Centro de Investigación de Conservación de la Meseta de Columbia en Pendleton, Oregón, usó un sensor especial de NIR para evaluar el contenido de aceite en 226 muestras de semilla de colza de Montana, Washington y Oregón. La concentración de aceite en las semillas se usa para calcular la eficacia de extracción, la cual es el porcentaje de aceite extraído en relación con la cantidad de aceite en las semillas.
Utilizando esta técnica, Long pudo determinar que las concentraciones de aceite en las muestras variaron del 32 por ciento al 46 por ciento, y que el sensor de NIR calculó el contenido del aceite con un error medio de 0,73 por ciento. Un período del tiempo anormal afectó los resultados de un grupo de semillas en el estudio. Si los investigadores no incluyeron este grupo en el análisis, la tasa general de error hubiera sido menos de 0,5 por ciento.
Long cree que los sensores de NIR podrían ser instalados en las plantas de aplastamiento de semillas para rápidamente y continuamente medir el contenido de aceite de las semillas mientras ellas fluyen en el aparato usado para aplastarlas y extraer el aceite. La utilización del NIR para monitorear la eficacia de extracción podría hace posible ajustes al aparato para compensar por la pérdida de aceite en la harina.
Esto podría aumentar las ganancias asociadas con el procesamiento de semillas, y reducir los costos del aceite convertido en combustible. Las medidas por NIR también podrían ayudar a reducir el número de acres necesitados para producir las semillas oleaginosas por medio de maximizar las tasas de extracción de aceite en las plantas de aplastamiento.
Los resultados de esta investigación fueron publicados este año en 'Journal of New Infrared Spectroscopy' (Revista de Espectroscopía de Reflectancia en el Infrarrojo Cercano).
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de septiembre del 2012.
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