Los aceites de origen vegetal o animal son triglicéridos ya que la glicerina se eterifica en sus 3 posiciones con ácidos grasos. La glicerina es un alcohol glicerol cuyos carbonos están sustituidos por 3 oxidrilos OH (propanodiol). Los ácidos grasos son cadenas hidrocarbonadas con grupos carboxilo (COOH) en el extremo de la cadena lineal, pueden ser saturados o insaturados

Ácidos grasos saturados butirico4s caproico6s caprilico8s caprico10s laurico12miristico 14 palmítico 16 esteárico 18.

Ácidos grasos insaturados miristoteico, palmitoteico oleico, linoleico, linolenico, aranquidònico.

La mayoría de las ácidos grasos tienen un numero para de átomos de carbono esto se debe a la forma en que se van sintetizando dentro de la célula. El sistema enzimático va agregando de a 2 o demoliendo de a 2, cuando ocurre la oxidación biológica de las grasa como fuente de energía.

Si en lugar de glicerina hubiera otro alcohol de alto peso molecular tendríamos una cera, normalmente suelen aparecer como impurezas en las grasas y aceites.

En los alimentos las cadenas llegan hasta carbono 18.

La diferencia que existe es dividir a las grasas (sólidas a temperatura ambiente) y las Aceites (son liquidas a temperaturas ambiente). , Punto fijo 20ºC temperatura ambiente.

Si en la cadena hay dobles enlaces (hasta 4 encontramos), hablamos de instauraciones lo cual da lugar a la isomería CIS y trans en la mayoría de los alimentos encontramos CIS

Ejemplo ácido oleico 18 Ac cicosanoico y su isómero trans Ac. Elaidico que da nombre al proceso de elaidizacion para pasar de isómero cis a trans.

Ácidos grasos sustituidos, hidroxiacido, como el aceite de ricino, es el aceite vegetal más denso se vende en farmacia como laxante.

Los ácidos grasos insaturados más comunes son ácido oleico, ácido Linolenico, Ac linoleico, los 3 tienen carbono 18 pero difieren la posición del doble enlace son liquido a temperatura ambiente.

Punto de fusión: el punto de fusión aumenta a medida que las instauraciones disminuyen.

Instauración sp2 tengo mas carga electrónica.

El bajo punto de fusión de los ácidos instaurados se deben a que el empaquetamiento de la molécula espacial no es tan compacto, como la hibridación sp3 saturado, al no ser tanto contacto le quita posibilidad de tener mas superposición y formar fuerzas de Van Der Walls (mas atracción)en la superficie molecular.

La fusión da lugar a una licuación y lo definimos cuando tenemos compuestos puros. En el caso de grasas y aceites no son puros, tenemos un RANGO DE FUSION que dependerá de la proporción de triglicéridos sólidos y triglicéridos líquidos que constituyen la mezcla.

Reactividad. Al aumentar él numero de insaturaciones, también aumenta la oxidabilidad, ya que él oxigeno tiene mas posibilidad de atacar. Entre un mono, di, triinsaturado él más reactivo es el diinsaturado porque se produce la formación del peróxido y la transposición después del enlace. Cuando se va oxidando, el doble enlace no desaparece sino que se transforma en un conjugado, porque se corre.

INDICES CARACTERISTICOS: los análisis de caracterización más comunes de los triglicéridos son:

Indice de Acidez o numero ácido: es él más importante, el primero a tener en cuenta, se define como los mg. De KOH que se necesitan para neutralizar los ácidos grasos libres contenidos en 1 gr. de grasa o aceite.

% acidez libre o de ácidos libres. Gramos de ácidos grasas libres expresados como ácido oleico que están en 100 gr. De grasa o aceite. Se hace a través de una titulación ácido- base con un solvente donde sea soluble la grasa, se titula los ácidos libres con una base valorada y con FN como indicador (pH viraje 8.3) si es aceite claro, la base generalmente usada es KOH.

Indice de saponificación: son los mg de KOH necesario para saponificar 1 gramo de grasa o aceite. Es la hidrólisis total de los triglicéridos dando como resultado, la glicerina por un lado y las sales de los ácidos grasos con el metal de base (jabones) por el otro. Se trabaja a ebullición, los metales son Na o K (solubles) nos da una idea del peso molecular medio de una grasa o aceite.

Indice de yodo: son los gramos de yodo que se fijan a absorben en los dobles enlaces de los acidoos grasos insaturados por 100 gramos de lípido en condiciones estandarizadas. Se mide las instauraciones por la proporción del yodo fijado, es un análisis cuantitativo, (reactivo de wijss CL2I

) Este índice mide el grado de insaturaciones de un lípido y permite diferenciar entre sí.

Indice de peróxido: expresa la cantidad de peróxidos contenidos en 1 Kg. de grasa o aceite expresada como miliequivalente de Oxigeno

, Evalúa el estado de oxidación de un lípido, cuando no le conozco la historia previa. Me da idea de la estabilidad y del grado de evolución hacia la rancidez.

Indice de escenificación. Se calcula haciendo una diferencia entre todos los ácidos grasos esterificados + los Ac libres menos los que están libres, esto es igual a los ácidos grasos esterificados.

Indice de reichert- Meissl son los ml de solución de NaOH 0.1 N necesarios para neutralizar.

Los ácidos grasos volátiles solubles en agua a 15ºC butirico 4 caproico 6 provenientes de 5 grs de materia grasa en condiciones normalizados.

Indice de Polenske. Son los ml de solución de NaOH 0.1 N necesarios para neutralizar los ácidos grasos volátiles insolubles en agua a 15ºC caprílico 8 caprico 10 laurico 12 miristico 14

Y solubles en alcohol etanol, provenientes de 5 grs. de materia grasa en condiciones normalizadas.

COMPOSICIÓN DE LAS ACEITES.

Cuando hacemos la extaccion del aceite, aparecen otros constituyentes.

Acido grasas libres, gomas y mucilagos, fosfolípidos, pigmentos liposolubles, vitamina liposoluble ( A- D- E- K) componentes odoríferos (dan olor y sabor)

fosfolípidos: también llamados glicerofosfáticos pertenecen a los lípidos complejos, consisten estructuralmente en una molécula de glicerol que tiene 2 grupos oxidrilos esterificados con ácido grasos y el restante con el ácido fosfórico que a su vez puede esterificar uno de sus grupos oxidrilos con un compuesto nitrogenado originando la familia de las lecitinas.

Los fosfolípidos se usan como agentes emulsionantes por sus propiedades hidrofílicas (soluble en agua - polar)y lipofilicas.

Vitaminas las que son liposolubles son la A D E K.

Vitamina a: es un carotenoides, a los carotenoides los llamamos provitaminas se caracteriza por tener color, tengo un orbital deslocalizado en la provitamina A, que es el que me da el color. Es una inestabilidad electrónica, ya que para pasar el electrón a un nivel superior de energía no se necesita emplear mucha energía. Esta propiedad nos esta indicando que el compuesto es mucho más reactivo químicamente.

Vitamina K: ( antihemorragica) esta en bajas concentraciones, por lo tanto no afecta en el proceso de extracción. vitamina K1 filoquinona

Vitamina D: interesa porque es nutricional (antiraquitismo) y esta relacionada con los colesteroles. Los aceites vegetales no tienen colesterol, tienen esteroles.

Vitamina E estos compuestos son la base para la generación de hormona en nuestro organismo, son muy necesarios.

Pigmentos liposolubles (colorantes) en algunos casas tenemos la clorofila y en otros cosas esta enmascarada por los carotenos, por ejemplo la clorofila es el colorante que predomina en el aceite de oliva. La clorofila tiene grupos pirroles. Carotenoides responsables del color amarillo y anaranjado de los alimentos.

Sustancias insaponificables: son hidrocarburos del orden de 30 38 átomos de C más algunos terpenos que son un grupo de hidrocarburos presentes en las esencias vegetales, estos pueden germen olores. Limonero olor a limón, mentol olor a menta, geroniol olor a rosa.

FUENTES DE ACEITELas más comunes girasol, maíz, soja, algodón lino(industrialmente para pinturas porque es secante), oliva maní, uva, coco, colza tubérculo semejante a la papa usado en España.

MORFOLOGÍA DE UNA SEMILLA OLEAGINOSA

Cáscara (fibra alta concentración de lípido)

Pepita alta concentración de lípido

Pared celular (hemicelulosa y proteínas)

Germen

Dentro de la célula, el aceite esta en las vacuólas (pepita) y generalmente emulsionada con agua debido a que en el interior de la vacuóla la, membrana esta constituido fundamentalmente por fosfolípidos y proteínas que le otorgan ciertas propiedades funcionales.

PROCESO

Partimos de una oleaginosa traído del acopio o de una industria, como la uva, que no es de la región. Al llegar a la planta lo almaceno adecuadamente. como el producto viene con impurezas lo primero que hacemos es colocarlo en un silo y limpiarlo, ya sea por aspiración, por zarandeo, mesa densimetrica o depiedradora, imanes, etc.

Cuando se encuentra en el silo lo primero que hay que hacer es bajarle la humedad en los en oleaginosas hasta un 8- 10%.

El secado es importante para evitar el enrancionamiento y la hidrólisis que generarían los ácidos grasos libres y deteriorarían tanto la materia prima como el producto.

No se debe olvidar que la respiración del grano genera calor al igual que un posterior desarrollo microbiologico y esto en aquellos que tienen un contenido alto de aceite como el girasol puede conducir a una autoignición de la masa cosa que no ocurre en los cereales.

Se libera energía y empiezan a producirse reacciones oxidativas, además el mismo aceite cuando entra en autooxidacion genera una alta concentración de calor. Si el silo es poco controlado se puede prender fuego.

Semilla ardida, se refiere a la aparición de puntitos negros en la unión entre el germen y endospermo debido a un secado excesivo, a la interpedie, al sol, por heladas.

Se almacenan en silos verticales comunes o silos celdas. Nuestra industria por manejar grandes volúmenes trabaja con silos celdas 200 m largo x 40 m ancho x 25 m altura y debajo de la tierra otros 25 m

ACEITE RESIDUAL- CONVENIENCIA- ANÁLISIS ECONÓMICO.

Según el método de extracción empleado nos quedara como residuo:

Torta, residuo de una extracción por solvente

Expeler residuo de extracción por prensado.

En cualquiera de los 2 queda algo de aceite además de aquello que no es aceite, proteína, hidrato de carbono.

El objetivo económico es tratar de sacar la mayor cantidad de aceite posible, pero la extracción absoluta no se puede lograr. Es por eso que normalmente la industria aceitera en el mundo apuntaba a un limite de aceite residual en torta del 1 %.

¿Con este limite de aceite residual que me conviene hacer al empezar el proceso, pelar o no la materia prima?

Pelarla implicaría un costo de energía, de procesamiento, mas la extracción y por otro lado no pelarla implicaría que nos quede mas aceite residual en el residuo.

Por ejemplo para soja conviene pelar, es muy poco lo que puede tener de aceite en la cascara.

Maíz tibien la descascaro.

Fabricas argentinas llegaron a dejar el 0.8 % de aceite residual, hace 10 años atrás. Hoy en día tratan de dejar solo el 0.5 % de residuo.

El aceite que queda en torta se aprovecha ya que es una fuente de proteínas e hidratos de carbono por ejemplo para la alimentación animal.

Si se trata de residuo de soja se aplica un tratamiento, aislados proteicos y se utiliza para alimentación humana.

En caso de utilizarse para alimentación animal, la torta se vende a exportación, esto equilibra el balance económico de la empresa, ya que el aceite y la torta hacen un balance cíclico y dura de 6 - 10 años el ciclo, es decir aumenta precio de lo soja - baja precio de la torta.

La venta de la torta deja bastante dinero, normalmente se paga por el PRO- FAT (proteína - grasa)para lo cual se analiza el contenido en proteína y en grasa y la suma de ambos en los mercados de exportación normalmente debe ser 44%, si se tiene menos baja el precio del PRO- FAT.

ELECCIÓN DEL TIPO DE EXTRACCIÓN

El extractor permite llevar a un contenido final de aceite residual menor al 1 %.

En la prensa, meto energía y exprime con acción mecánica, con fricción, desgaste, genera calor y va sacando el aceite de una partícula va deslizando contra superficies metálicas, con una presión importante. Cuanto más aceite quiero sacar mas presión debo hacer.

. La presión interna en una prensa es de 2800 a 3000 Kg/cm2, esto lo sufre la maquinaria que se observa por el desgaste. En el aceite se puede encontrar material de desgaste Fe solamente, si se lo detecto serán solo pocas ppm, en el producto final.

Prensa, me deja un expeler un residual de aceite como mínimo del 5 %, cuando le di la máxima presión 3000 Kg./cm2.

El extractor al extraer por solvente disuelve el aceite en el mismo y forma una micela. La micela mas concentrada que se trabaja en la fabrica esta aproximadamente 30- 32 % de aceite en el solvente, al cual lo separo evaporando el solvente y consumiendo por lo tanto energía térmica.

Cómo nos conviene procesar... por prensado o por solvente?

Actualmente la tendencia es usar un proceso mixto, o sea usar los 2 procesos porque se manejan grandes volúmenes. Según la materia prima. Por ejemplo si tengo alto contenido en aceite primero prenso suave, hasta bajar el contenido aprox. 18 % (que es lo que tiene la soja) en el expeler y luego a este se lo mando al extractor por solvente.

COCCION: Se trata de distender la superficie de la partícula de manera de que tenga un menor recorrido el aceite que sale de la masa(oleaginosa) se hace un tratamiento térmico con el cual se busca:

desnaturalizar las proteínas que forman las paredes celular de la pepita y que encierran al aceite emulsionada , de esta forma las paredes se tornan permeables y permiten el flujo de aceite.

Producir la ruptura de la emulsión del aceite que está dentro de la semilla . Disminuye la viscosidad del aceite , entonces fluye con mayor rapidez .

Es un proceso que trabaja entre 105- 120 ºC se hace un cocinado durante un cierto tiempo.

Como el producto viene seco del almacenamiento, se lo moja ( acondiciona) a un 11- 12 % de humedad ya que los procesos de desnaturalización de proteínas son mas eficaces cuando hay una cierta cantidad de agua , que es el transmisor mas directo del movimiento térmico molecular.

Consta de un tubo de entrada donde se acondiciona el producto a la humedad de trabajo aprox. 12% humedad , una serie de ollas ubicadas una encima de otra , que constan en el interior de un agitador de paletas, soldado a un eje central.

La humectación puede hacerse:

En los métodos actuales, en el tornillo de carga ( ahí se tira el agua para ajustar la humedad y se mezcla).

En los equipos mas chicos se hace adentro de la olla a través de una pulverización en el primer piso a 18º C

Entre olla y olla el producto pasa a través de una compuerta . las paredes del equipo son huecas y se le inyecta vapor ( actúa como camisa calefactora) para cocinar por superficie. Generalmente este equipo consta de 5- 6 ollas superpuestas con un eje único y un sistema agitador también único. Las compuertas se abren mediante un sistema hidráulico o mecánico que trabaja de acuerdo al programa de tiempo impuesto para el proceso.

Simultáneamente el equipo tiene pequeñas chimeneas que permiten la salida del vapor del mismo producto.

CON ESTA PRECOCCIO O COCCION HACEMOS QUE SE DESNATURALIZE LA PROTEINA.

Sistema de transporte REDLER: en la industria aceitera es uno de los mas usadas .

Se construye un canal de chapa con una tapa abulonada conjunta así se lo puede hacer hermético.

Tiene una cadena que se apoya sobre una guía , con ruedas , la cual lleva un elemento que no alcanza a ser una paleta . el producto que esta arriba al tener esto abajo que lo desplaza lo hace simplemente por fricción entre el mismo producto., a través de las cadenas , que lo hace llegar hasta la punta y vuelve.

Este transporte puede construirse hermético al solvente y de este modo trasladar la torta del extractor que posee cantidad del mismo al finalizar la extracción también el desplazamiento se puede hacer con un tornillo transportador.

LAMINADO: luego de la cocción el producto sale semiseco con un 8% de humedad, el proceso que le sigue es un laminado que se puede hacer de 2 formas tren de rodillos o tren

de laminación. Con el laminado lo que se pretende es aumentar la superficie para que el aceite fluya más rápido haciéndose tipo lenteja.

No podrías usar un molino martillo , porque las partículas serian muy pequeñas y cuanto mas pequeñas me provocarían compactación en el extractor por prensa y dificultaría el flujo de aceite, tengo que tener un tamaño mas grande para permitir que aun en la compactación pueda salir la mayor cantidad posible a mayor velocidad.

Además cuanto mas chico , es la partícula mas posibilidad tiene de arrastrar polvillo que empezara a aparecer en todos las maquina de la planta y la micela tendrá suciedad lo cual es malo ya que debe ser lo mas limpio posible.

Tren de rodillos: son dos series de rodillos , como si fuera un molino de rodillos, con los rollos ubicados de a dos, como si tuviera 2 maquinas en un solo banco. El producto entra en el primer juego de rodillos y pasa al segundo juego por caída natural. Los juegos de rodillos están dentro de una estructura rígida y resistente que le sirve de apoyo y asiento a los mismos órganos de la maquina ( normalmente a esta estructura se la llama bastidor)

Tren de laminación: consta de 5 rodillos superpuestos, el primero es estriado al igual que el segundo y los demás son lisos . se apilan , el peso del de arriba descansa sobre el siguiente. El producto ingresa por arriba y entra en los dos primeros, hay un aplastamiento y rotura uno de los rodillos es matriz y mueve al resto . entre los rodillos se ubican a los costados chapas que hacen de bafles, para direccionar el recorrido del producto que a medida que va mas abajo más pesa y de esta forma se va aplastando y sale también reducido de tamaño.

PELADO - descascarado: la maquina de pelado y descascarado es especifica para cada oleaginosa salvo para el caso de soja y girasol en la cual se usa un tipo de pelador como la de barras.

Estas maquinas se calibran por tamaño , primero para mandar a una maquina que tenga la distancia mas cercana , una porción chica y mandarla a otra maquina con distancia mas grande una porción grande. Se debe calibrar antes de meter el producto en la peladora.

Maní: se lo cosecha con la cascara y se lo descascara con un par de discos con púas, como si fueran dedos, que hacen que se traben un poco , gira uno a la altura del otro, al cruzar el maíz lo va partiendo y luego simplemente se va aspirando.

Algodón: para sacarle la semilla ( negrita chiquita ubicada en el centro del capullo)se usa una desmontadora de algodón , donde va cayendo el capullo.

Es muy importante porque la industria necesita especificidad es las operaciones, cada producto se proceso con su maquino especifica.

AJUSTE DE LA HUMEDAD PARA LA EXTRACCIÓN.

La humedad de extracción esta alrededor del 3%, no menos de eso , para que la masa mantenga cierta cohesividad, porque al no tener agua la masa se desarma.

Si se desarma en la prensa empieza a compactar y el aceite no fluye.

Normalmente se seca en sistemas calefaccionados con vapor, ejemplo tornillo con artemisa, son tornillos bien redondos y se encuentran montados en un equipo cuadrado.

En este tornillo que es un transportador interno calefaccionado por vapor es donde terminamos de secar antes de entrar a la prensa.

Hoy en día se ha incorporado una maquina mas al acondicionamiento, que es un expander simple o prensa expander depende de la función, que se le pida.

Es una maquina parecida en su apariencia la extrusor , con un diámetro de 25 cm un caño de 3 m de largo, acepta inyección de vapor y tiene una boquilla de salida que genera una cierta compresión por el efecto del tornillo.

La boquilla está abulonada mediante agujeros chiquitos y tenemos un perfil de hélice que hace el transporte mecánico.

Como el eje es muy largo, se agarra de un único ruleman que esta en la punta, para que no pierda el centro una vez que gira.

Se colocan unas especies de lunetas, para tenerlo mas sujeto ubicadas a 120º (son 3) , en los espacios que quedan entre las vueltas del tornillo, son piezas talladas con media vuelta no continuas.

Las lunetas son huecas y es por allí es donde entra el vapor, pero no en las 3.

El vapor aporta una cierta humedad para que toda la masa tenga una cierta expansión al salir de acá, la expansión no es mucha.

Dentro del equipo tengo una temperatura de 105 108ºC. La temperatura se puede con mucho vapor llegar a 112ºC ocasionando un flasheo (expansión brusca de un vapor) , pero en estas condiciones para algunos productos empieza a salir aceite, por la condiciones de presión.

Este tipo de equipo me da una porosidad interna (mayor velocidad de extracción) con una mejora en el proceso de extracción, que es superior al de laminación simple.

Expander, es una prensa que primero hace el prensado y luego acondiciona antes del largar el producto que seguramente irá a un extractor, esta es la forma mas moderna de acondicionar.

EQUIPOS DE EXTRACCIÓN.

PRENSA:

Es robusta , no muy larga comparada con el expander y permite el drenaje del aceite.

Mecánicamente se habla de un eje con una chaveta sobre el cual se van insertando piezas huecas que tienen tallados alrededor de la hélice.(Forma de tornillo sin fin).

La hélice siguiente esta un poquito mas apretada y de esta forma voy regulando el paso, las de paso más grande empujan más que las de paso más chico que van comprimiendo.

Todo el sistema esta cerrado en un criba, en un extremo hay una pieza que gira despacio por donde sale la torta.

La presión que obtengo, la regulo entre el espacio libre y la potencia del motor.

La paredes de la criba es una serie de barras metálicas ( planchuelas) entre las barras me queda un hueco , espacios muy finitos para que el aceite vaya drenando por toda la superficie .

Las abrazaderas sostienen a la criba, para que aguanten la tensión hacia fuera. La presión que debe soportar es de 2500 Kg. /cm2.

Lo que se puede gastar de este equipo son la barras , cuando esto ocurre la criba se debe reemplazar.

¿Cómo opera una prensa?

Hay diferentes diseños per el principio y funcionamiento es el mismo.

Las prensas hidráulica y de tornillo se utilizan para al extracción de aceites.

Prensa hidráulica proceso discontinuo.

Prensa tornillo (industria aceitera expulsor) o rodillo, proceso continuo.

Prensa hidráulica, prensa de platos o prensa de jaula.

Hay otro tipo de diseño donde la prensa tiene una pre- prensado vertical con un tornillo que ejerce unos kg. de presión y produce una primera extracción.

¿Que pasa en el interior de la prensa?

A medida que se aumenta la presión el producto va segregando aceite , se le esta haciendo un trabajo mecánico y como consecuencia de éste se desprende calor. Este calentamiento mas la presión saca aceite, bajando la viscosidad del aceite, permitiendo que fluya más

rápido, pero también saca agua y lo va secando al producto, por tal motivo debemos considerar 2 puntos muy importantes a saber.

- la prensa es una máquina a la cual, entramos con un producto que viene de un secado previo con 3% de humedad, en el interior de la prensa alcanza los 150ºC , el aceite se recoge en un colector y la torta sale por la conexión de la punta media por transporte mecánico.

El aceite obtenido pasa por un intercambiador de calor y una parte sé reinyecta a la prensa sobre la criba.

Esto se hace para enfriar todo el material dentro de la prensa , ya que si no éste se quemaría por alta temperatura generando un resecamiento interno (de la masa) que generaría compactación. Algunas prensas tienen el eje hueco para poder inyectar agua.

- es importante mantener frío el eje no solamente para evitar que el aceite tienda a oxidarse o degradarse, sino para cuidar el propio equipo, ya que los metales son mas maleables con el calor, es decir se vuelven mas bandos y débiles.

Es por eso que se trabaja con temperaturas entre 150- 160 y que no pase de ahí. Cualquier descuido puede hacer que el equipo legue a las 250º C.

Si dejo que la temperatura se me escape toda la maquina se rompería, por no tener resistencia al desgaste.

De la prensa vamos a sacar el aceite que viene con agua, partículas sólidas de la misma torta, gomas, mucilagos, etc. ¿cómo separo Esto?

Se ha probado con filtración no conviene ya que solo pudo filtrar sólidos y el agua no pasa, las condiciones hidrofilicas de las sustancias hacen que el aceite no pase.

La centrifugación es lo más aconsejable para esto ya que separa, agua como fase pesada y partículas sólidas se retienen o se descargan según que maquina se use.

La primera etapa luego de la extracción es una CENTRIFUGACION que nunca puede separar completamente.

Centrifugación: separación de sustancias por medio de fuerza centrifuga basándose en la diferencias de densidades - 2 líquidos inmiscibles.

La centrifuga tiene una velocidad definida, una temperatura dada, podemos conocer la densidad del medio y la de la partícula . El problema esta en el diámetro ya que se llegara a un momento en que el tiempo de residencia para que una partícula de diámetro muy chiquito se separe sea mucho, entonces queda claro que no lograre separación absoluta , si no hasta un cierto punto.

El residuo que se obtiene es agua dispersa ( no necesariamente emulsionada) . en la primera etapa si podemos hablar de agua emulsionada o retenida porque tengo otras sustancias presentes como gomas que tienen partes hidrofobica e hidrofilicas.

RESIDUO DE LA PRENSA:

El speller posee un residual de aceite que nosotros podemos regular.

Una fabrica grande traba en prensa hasta un 18% , que es lo que tiene la soja y luego mandarla a un EXTRACTOR.

EXTRACTOR:

Principio de funcionamiento coloco el producto a extraer en contacto con un solvente puro (previamente destilado) , se producen sifonadas sucesivas y siempre voy agregando solvente con 0% de aceite.

Si analizamos este proceso nos encontramos con que el primer lote que saco tendrá solvente y aceite, el segundo también y así sucesivamente, pero al llegar al ultimo tendremos mayormente solvente y casi nada de aceite.

Si representamos gráficamente la concentración de aceite en función del tiempo, nos encontramos, conque la concentración de aceite baja hasta hacerse asintota.

Este método no tiene casi perdida de aceite , puedo llegar a extraerlo casi todo en etapas tan grandes como quiera, pero si observamos la cantidad de solvente que uso y la poquisima cantidad de aceite que saco . Se vuelve muy poco económico para la producción.

Cuando decimos que en la ultima sifonada obtendremos mayormente solvente y casi nada de aceite, es que se produce una situación de equilibrio, ya que al poner la torta en contacto con el solvente no va a extraer todo si no hasta que la actividad del aceite en la fase liquido sea igual a la actividad del solvente en el aceite.

Si tengo 2 fase liquidas en l cual hay un soluto que se puede disolver en ambas, va a estar en equilibrio y la constante estará dada por la concentración en la fase 1 y la concentración en la fase 2

K =concentración fase 1/concentracion fase 2.......en realidad no es la concentración lo que se ve sino la actividad , como la actividad acuosa. En realidad para todos los compuestos químicos existe una actividad que nos dirá cuanto puede disolverse y cuanto va a quedar porque nunca va a ser 0.

El solvente empieza con un 0% de aceite. Y termina con una alta concentración de aceite. Obteniéndose una micela , cerca de la saturación.

La micela es un solvente que cada vez se va enriqueciendo mas hasta llegar cerca de la saturación , no llega a saturarse porque si no esta etapa no estaría funcionando.

Tengo en todas las etapas una fuerza impulsora (gradiente de conc) grande. Al final de la extracción donde tengo muy poco aceite en la semilla, trabajando con la mayor fuerza impulsora posible.

Quien gobierna el proceso de extracción es la fuerza impulsora, la diferencia de concentración entre el aceite en el solvente y el aceite en la semilla.

Se pretende en la etapa final de extracción un 0.5 % de aceite residual, pero como la fuerza se va achicando tengo que aumentar el numero de etapas lo que implicaría que el equipo sea mas grande , mas largo con mayor tiempo de residencia y todo esto representa una gran inversión.

Por eso el sistema contracorriente no será perfecto pero se lo puede aproximar.

La contracorriente pura podría representarse en una torre, donde por arriba tiro, el producto, y este entre con un frente parejo y con la misma proporción en todo nivel ya que si medimos la concentración del aceite en 2 puntos cualquiera, esta será la misma.

EQUIPOS DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTE

Sistema lineal ( D´SMET).

Diseño básico de uso comercial en nuestro país.

Se construye una maquina con una cinta transportadora, metida en el interior de una caja cerrada, bien hermética, ya que se trabaja con hexano el cual es combustible y en mezcla con aire es explosivo.

La cinta transportadora tiene una rueda de mando en la punta, esta cinta engancha 2 cadenas sobre las cuales vienen colocadas unas planchas de acero inoxidable y sobre estas una criba también de acero inoxidable con agujeros de 4- 5 mm.

Esta cinta transportadora con superficie cribada es la que recibe la carga del producto ya acondicionado que se va apilando y va siendo arrastrado.

El tiempo de residencia del producto depende del diseño del equipo.

La altura de la torta es de aproximadamente 2 - 2.5 m.

Todo esto se transporta a una velocidad 4 a 20 horas de residencia.

El solvente puro lo pongo en una ducha que esta casi a la salida del equipo, mayor gradiente de concentración. Se recoge en una tolva y sé reinyecta hacia atrás un paso, no es en contracorriente sino en corriente cruzada.

El producto tiene canalizaciones, el solvente siempre encuentra lugares por donde fluir mas fácil, pero también hay una difusión hacia la masa que se embebe completamente ya que recibe un rociado muy intenso a razón de 40 50 m3/hora.

La cinta transportadora tiene soportes para que la torta no pase a los costados, es la cadena la que actúa como soporte aparte tiene ruedas que gira sobre una guía.

Al pasar toda esta etapa, la ultima percolación (hacer pasar un disolvente por una capa de materia pulverulenta para extraer uno o varios constituyentes solubles de la misma) la tenemos adelante, en la entrada del equipo, cae en la tolva y lo retiramos.

Sale la micela que va a la separación de solvente.

La válvula giratoria es un sello giratorio que permite que lo que cae salga a medida, va llenando el espacio de giro, tiene gran diámetro, por lo tanto en cada espacio entran aprox. 250 kg.

PROCESO DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTE (SISTEMA LINEAL D´SMET)

La torta es enviada a un TOSTER o DESOLVENTIZADOR que se seca y cocina al mismo tiempo.

por la parte inferior se inyecta vapor de agua , aprox saturado, y aireación para asegurara el arrastre del solvente y agua hacia arriba.

Por calentamiento se evapora el solvente, los vapores del solvente y el agua todo esto va a un ciclón que separa el polvillo y los vapores, estos se recuperan en el condensador.

La torta que sale del toster mas los finos que se recuperan en el ciclón todo esto quedo con 300 ppm de solvente, no aceptable para exportación. Se hace aireación del producto para evaporar solvente a 40- 60 ppm. Del toster obtengo un alimento para animales, en esta etapa el tratamiento térmico inactiva( cocina) los inhibidores de tripsina - hay 2 toster.

Entre el ciclón y el condensador del toster hay un filtro porque la separación no es 100% y las partículas mas chicas pueden tapar el condensador.

La micela obtenida queda con 30 - 32 % aceite, se la inyecta a una columna de destilación donde se extrae la mayor parte del solvente. Esta torre de destilación posee calotas que hacen calentar el aceite y esta calienta el solvente.

El aceite todavía con algo de solvente se lo vuelve a inyectar a una segunda columna de destilación de donde sale aceite puro 100% por la parte inferior y por la parte superior solvente con un poco de aceite que pasa al condensador y retorno a la primer columna.

El solvente recuperado en todas las etapa pasa a un tanque de decantación y sé recircula el proceso. El grueso del solvente lo saco con el condensador del toster, en los otros 2 condensadores voy sacando trazas de solvente.

El solvente calienta hasta 60- 65ºC

El condensador esta unido a un eyector para sacar los incondensables.

Dentro de la torre de destilación el vapor que sube es más caliente que el liquido, el vapor le transfiere el calor al liquido y el liquido toma el calor.

Todo esta hirviendo. Él liquido usa el calor para evaporarse. En la destilación se produce transporte de calor y transporte de masa.

ROTOCELL

Es como una calesita grande, con compartimentos ( como si fuera tajadas de una torta).

En uno de dichos compartimentos tiro la semilla y en otro compartimento descarrila semilla ya tratada.

La semilla hace un recorrido en el sentido de las agujas del reloj desde que entre hasta que sale.

En sentido contrario a las agujas del reloj coloco el solvente puro por bombeo.

Para la alimentación se utiliza un tornillo transportador y por otro lado el equipo consta de un piso cribado.

Todo el conjunto gira sobre una guía que tiene unas ruedas, pero hay un punto donde falta la guía, en ese lugar el fondo cae( descarga del producto tratado) , porque la bisagra que sostiene el piso no encuentra guía , luego sola la bisagra se vuelve a levantar porque encuentra guía y cierra otro sector para permitir la carga.

Debajo de cada sección del equipo tenemos tolvas cerradas, como las del sistema lineal para poder alimentar las diferentes bombas al circuito de solvente, por eso los fondos exteriores son quietos, el solvente se reinyecta de uno a otro.

Este equipo tiene gran capacidad de trabajo 1000 toneladas por día

En este equipo al ser tan grande no hay lubricante tan grande que aguante ya que el mismo solvente se lo lleva, por eso se trata de que funcionen con baja lubricación hecha con la misma micela o con el mismo solvente.

DEPURACIÓN DE LOS ACEITES

Aceite crudo: trae consigo impurezas como partículas en suspensión, agua, mucilagos coloides, etc., se deben sacar para mejorar la calidad del mismo.

La extracción por prensado deja en el aceite mayor cantidad de partículas en suspensión y menos partículas solubles que la extracción por solvente.

Depuración: operación de separación rápida de los componentes grasos, mucilagos, gomas agua, coloides, sustancias en suspensión.

Separación de agua y/o partículas en suspensión.

Lo primero que se hace al aceite puro es una centrifugación, la cual debe ser rápida para evitar la hidrólisis de los triglicéridos que aumentaría la acidez libre.

Se usa una centrifuga tubular si la concentración de sólidos retenidos es menor al 1%.

Si tiene 25% de sólidos se utiliza centrifuga autodeslodante de boquilla ( continua).

Por filtración no porque el agua no pasa ya que es la fase pesada.

Decantación se podría pero es muy lenta y muy costosa.

Separación de colores: los mismos mecanismos de depuración van haciendo que el color desaparezca ya que este se absorbe en los elementos que se van separando.

En caso de que el color persista se lo elimina en el proceso de decoloración en la etapa de refinación.

Desmucilaginacion o desgomado: es la separación de sustancias proteicas, coloides o partículas pequeñas en emulsión ,fosfolípidos, ceras mucilaginosas, gomas, sustancias resinoides, etc. que con el tiempo pueden polimerizar y precipitar.

Eliminación de las gomas por medio de ácidos: consiste en aplicar pequeñas cantidades de ácido sulfúrico a temperatura baja o moderada.

El ácido hace que carbonice y precipiten las proteínas, gomas, pigmentos, sin embargo también pueden atacar a lo glicéridos y producir una ligera sulfatación de los mismo, esto debe evitarse pues esto significa la aparición a menudo de un color rojizo que ya no puede eliminarse.

La concentración del ácido no debe ser demasiado elevada y la temperatura no debe exceder de los 25- 30ºC. Habitualmente se emplea ácido sulfúrico de 66ºBe.

Técnica:

Se Agrega una llovizna de ácido sulfúrico conc. 66ºBe, dispersado sobre el aceite que se encuentra en un tacho con un agitador, éste ejerce una acción deshidratante haciéndola a la emulsión inestable en la fase oleosa, aumentando su solubilidad en la fase acuosa.

Se deja unos minutos , luego se para el agitador y se separa por centrifugación o se deja decantar .

Él ácido se separar por el fondo del recipiente.

Por ultimo se lava rápidamente con agua , se agita se deja decantar y se separa , este lavado se repite 2- 3 veces.

Acido fosfórico: si utilizamos H3PO4 éste se vincula con los fosfatos de los fosfolípidos y los mantiene solubles en la fase acuosa.

Con este ácido se pueden eliminar fosfatos y mucilagos del aceite de soja - conc 40 - 65 %

Técnica:

Tengo aceite a 35ºC con agitación en un tacho y agrego un 1% de esta solución, se calienta rápidamente hasta 60ºC y luego añado 0.2% de agua y agito durante 10 minutos y se deja en reposo, hasta sedimentación total.

Después de purgar las aguas calcáreas, se neutraliza con amoniaco NH3 por cualquier residuo de H3PO4 que pudiera quedar.

Eliminación de gomas por hidratación: Los fosfolípidos , proteínas y otras impureza coloidales que están disueltas en el aceite o forman una firme dispersión coloidal cuando este esta seco , cuando se les agrega agua , se hinchan considerablemente hidratándose y forman geles de menor peso especifico que se separan del aceite en forma de partículas floculentas, si se deja en reposo , van cayendo gradualmente al fondo del recipiente.

Los aceites brutos extraídos con solvente reciben con frecuencia un tratamiento de hidratación para eliminar residuos del solvente, se hace pasar corriente de vapor para recuperar la lecitina que en el aceite de soja está presente en un 1.5 - 3%, por su aprovechamiento económico.

Técnica 1: se calienta el aceite bruto hasta 50ºC , mas agitación intensa, luego se rocía su superficie con 2- 4 % de agua caliente. las temperaturas más bajas en este proceso favorecen la separación e hidratación y en unos 15 a 30 minutos la mezcla queda lista para ser centrifugada ya que en ese intervalo de tiempo se produce la floculación

Tecnica2: se utiliza para la recuperación de lecitina, consiste en dispersar en el aceite una pequeña cantidad de agua a 60ºC y luego enfriar la mezcla hasta temperatura ambiente en menor de 30 minutos.

Empleo de soluciones acusas de electrolitos: se mezcla el aceite con soluciones acuosas muy diluidas de electrolitos como soda cáustica, cloruro de sodio, fosfato de sodio, a unos 50ºC , dejando sedimentar la capa de mucilagos.

Ejemplo: agrego agua + sal que hidrata las partes hidrosolubles de lo que esta soluble en suspensión, se calienta a 70- 80 ºC para mejorar la coagulación y luego se deja decantar para finalmente separar.

Si el fosfolípido tiene el fosfato en la posición 2 el agua no lo saca, entonces se recurre a un deshidratante fuerte como el ácido fosfórico.

REFINACIÓN DE ACEITES

NEUTRALIZACIÓN

Se elimina la acidez libre, provocada por los ácidos grasos libres, mediante el agregado de una solución de álcali que puede ser hidróxido de sodio, o carbonato de sodio.

La proporción y concentración de álcali a utilizar depende de la acidez que presente el aceite.

También se van partes de las sustancias colorantes y oloriferas, adsorbidas en los jabones.

El alcali modifica la condición de hidratación de las gomas por eso los debo eliminar antes para que no precipiten cuando neutralizo.

Aceite +acidez libre + hidróxido de sodio = aceite neutro + jabón

Proceso discontinuo: se rocía el aceite con el alcali elegido , generalmente hidróxido de sodio, se agita para hacer una dispersión obteniéndose un jabón, esto tiene que estar bien regulado para que no se forme mucha espuma con el agua y para evitar la saponificación de los triglicéridos por eso se trabaja en 2 etapas:

Primer etapa: se agrega una cantidad de alcali suficiente para neutralizar el 90- 95 % de los ácidos grasos libres, se decantan y se separan los jabones y se lava con agua .

Segunda etapa. Se agrega la cantidad de alcali restante para neutralizar el 5- 10 % de acidez . esta etapa tiene la ventaja de que se trabaja con un menor volumen de solución que en la primer etapa y se tiene menos perdida de aceite por saponificación( se agrega un exceso de solución de alcali)

Proceso continuo, combinación de neutralización- Desmucilaginacion.

Cuando la producción es de grandes volúmenes de aceite se realiza un proceso continuo, en la cual se combinan las etapas de neutralización con la desgomado.

Se parte de un tanque pulmón de aceite que lo envío por bombeo a un recipiente donde se dosifica un deshidratante para desmucilaginarlo( desgomarlo) , es una cantidad regulada por una bomba.

El deshidratante generalmente es ácido fosfórico concentrado que no es corrosivo, no carboniza las sustancias orgánicas.

En el recipiente se mezcla y de ahí se lleva a una centrifuga que separa la fase ácida de los mucilagos .

Luego se agrega hidróxido de sodio para neutralizar la acidez del ácido fosfórico mas la que haya quedado de los ácidos grasos libres.

Se obtienen jabones que se separan por centrifugación y a los remanentes en el aceite se los separa con un lavado con agua y se vuelve a centrifugar.

Posteriormente se realiza una segunda neutralización con hidróxido de sodio , se centrifuga y se hacen 2 etapas mas de lavado semejantes a las anteriores.

Como en el aceite queda una cierta cantidad de agua , se separan por calentamiento con vacío o inyección de vapor vivo.

El aceite ingresa precalentada a temperaturas mayores que la de vacío de manera que cuando ingrese en el equipo se evapore rápidamente el agua sin alterar el aceite.

COMO NO PUEDO OCUPAR EL HIDROXIDO DE POTASIO PORQUE ES SOLIDO , INSOLUBLE EN ACEITE SE USA UNA SOLUCION DE HIDROXODO DE SODIO QUE EN REFINACION DE ACEITE SE EXPRESA EN GRADOS BEAUME.

DECOLORACIÓN.

Se realiza luego de la neutralización, en caso que el aceite quede con un color verdoso o anaranjado.

Para ello se usan sustancias adsorventes que poseen puntos activos en su superficie exterior (reaccionan con los orbitales deslocalizados, hay superposición de orbitales con las sustancias colorantes).

Se trata de arcillas , carbón activo, tierras activadas que poseen un alto nivel de porosidad, al ponerlos en contacto con el aceite y agitar los pigmentos contenidos en este son adsorbidos por estas tierras.

Proceso discontinuo: se mezcla el aceite caliente con el carbón activado al que previamente se le hizo vacío para eliminar el aire de los poros, para que el aceite pueda difundir por ellos.

La mezcla se agita y se calienta y se da un tiempo para que el carbón cumpla su función y tenga lugar el proceso difusivo. Todo el proceso se debe controlar para que la reacción no se revierta.

Proceso continuo: las arcillas comunes son silicatos tratadas con ácidos para activarlas y aumentar la porosidad, el carbón activo es muy selectivo, por eso es muy común usar una mezcla de ambos que se añade en forma permanente al aceite( por medio de un tornillo transportador) se realiza una mezcla en frío y luego se calienta hasta 90- 100ºC en que dicha mezcla ingresa a una cámara de vacío, el vacío acelera la velocidad de difusión de los pigmentos y al mismo tiempo evita la presencia de aire en el medio, no se corre el riesgo de que el aceite se oxide.

No mas de 90- 100ºC porque las tierras activadas tienen en su estructura H y O , si lo pierden no trabajan porque se deshidrata y se modifica su estructura cristalina pierden poros

En el interior de a cámara se continua agitando y parte de la mezcla se saca por un costado se la calienta hasta unos 105- 115ºC y se la reinyecta, la temperatura ayuda a la difusión y desciende la viscosidad.

Se necesitan unos 15- 40 minutos para que se de el proceso difusivo.

Por ultimo se obtiene una suspensión de las tierras mas carbón activado con el aceite que se separa en un filtro prensa.

Normalmente los equipos para el proceso continuo trabajan solos se los auto regula en todos los parámetros, temperatura, presión, vacío, etc.

Si se recuperan las tierras activadas y los carbonos activados una vez usados , ya que queda aceite retenido en los poros así que el proceso apuntara a rescatar esa materia prima , recurriendo a la extracción con solvente hexano.

DESODORIZACIÓN

Elimina olores extraños provocados por aldehídos, cetonas, los olores tienen una presión de vapor alta ( son volátiles) y por eso lo podemos oler.

Se mejora su tendencia a volatilizarse calentándolos y haciendo vacío, aumento la temperatura desciendo la presión. Se trabaja a temperaturas de 150 160ºC con esta temperatura nos están asegurando que todas las sustancias al ser volátiles alcanzan su punto de ebullición, es decir nos aseguramos que estén en forma de vapor.

Introduzco en una torre de destilación, a la cual se le hace vacío el aceite caliente e inyectándole a la torre vapor de agua recalentado ( con condensa casi es un gas), por abajo que actúa como elemento de arrastre, también se podría usar aire caliente pero como es oxidante se prefiere el vapor que transfiere calor, mantiene calor en el medio y a su vez baja la viscosidad del producto porque burbujea dentro de la masa y eso es lo que genera el arrastre.

Como el vapor es recalentado no se condensa en el aceite por eso se obtiene un aceite desodorizada y seca (sin agua).

Existen muchos tipos de diseños de torres de destilación , pero el objetivo es el mismo en todas, tratar de poner en contacto lo mas intimo posible la masa de vapor que sube con el aceite liquido que esta cayendo, hay una transferencia adecuada de difusión en la masa.

Se trabaja con una presión de 30- 25 mmHg porque estamos haciendo vacío, así que a la columna se le agrega un condensador con una salida a un sistema de eyectores al final, para que haga el vacío y saque los incondensables constituidos por agua y sustancias aromáticas.

HIBERNACIÓN O DESMARGARIZACION - WINTERIZACION

Los aceites con un índice de yodo (IY) de aprox. 105 contiene glicéridos de puntos de fusión lo suficientemente altos como para depositarse en forma de cristales sólidos cuando se mantienen a temperaturas moderadamente bajas. Esto perjudica las propiedades del aceite. El aceite de mesa debe mantenerse claro y brillante sin enturbiarse o solidificarse a temperaturas de refrigeración.

Para lograrlo es necesario precipitar previamente los componentes de punto de fusión altos, separándolos por filtración. La mayor dificultad del proceso reside en conseguir el crecimiento de los cristales del glicérido de forma que al separarlos, retenga la menor cantidad posible de aceite liquido. Por esto, conviene que durante el proceso se formen cristales grandes, bajando lentamente la temperatura. Algunos aceites contienen una cantidad considerable de sustancias cristalizables.

La precipitación se hace en grandes depósitos, mantenidos en cámaras refrigeradas. La cristalización se hace con la solución en hexano, y en este caso los sólidos precipitados cristalizan en forma más compacta, dura y fácil de separar. Una vez que se forma la nucleacion, el aceite en cristalización se mantiene en reposo, para evitar la desintegración de los cristales. La masa separada se conoce como estearina.

Las grasas de punto de fusión alto retiradas pueden utilizarse en la elaboración de otros productos

Llega el aceite bombeándolo a un sistema de enfriamiento, por ejemplo enfriador de placa y de allí va a tanques, puede haber varios en una línea para hacer diferentes etapas del proceso 1º llenándose 2º plena cristalización y un 3º , la etapa siguiente separa los cristales de grasa sueltos que se formaron en los tanques , se deja fluir por gravedad a un filtro

prensa o se bombea con una bomba de cavidad desplazable , que no genere corriente si no que transporte , el objetivo es bombear lo mas suavemente posible para que no los rompa.

¿qué me conviene hacer una vez que vacío un tanque , dejarlo en reposo o recagarlo inmediatamente? Generalmente se lo deja en reposo de 24- 72 horas para que cuando se lo recargue , la nucleacion se de mas rápido y se acelere el proceso de cristalización .

PROCESO OPCIONAL - DESTILACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS.

Los aceites no tiene punto de ebullición porque antes se crakean, pero los ácidos grasos si tienen punto de ebullición que depende de los PM .

El aceite tiene mezcla de ácidos grasos desde cadenas C 12 a C20 por arriba de los 200ºC el aceite se nos va a crakear.

Por esto se aplica vacío para tratar de bajar el punto de ebullición, estamos hablando de un vacío de 2 mmHg donde separo los ácidos grasos mucho más conveniente que en el caso de la neutralización, porque no necesito de una serie de centrifugas ni agregar reactivos químicos y no tengo jabones.

El proceso de destilación de ácidos grasos libres reemplaza aa la neutralización, también cumple la función de desodorizacion, método caro por el gran consumo de vapor.

EXPELLER VALOR ECONÓMICO

El expeler es el residuo del aceite extraído por prensado contiene un alto valor proteico y se destina a la elaboración de productos balanceados.

El expeler de soja se destina a exportación y para manejarlo mejor se lo peletiza haciéndolo un producto compacto. El expeler se paga por su contenido en proteínas más grasa PROFAT que debe ser aprox. 44% si tiene menos de esto se castiga en el precio.

OBTENCIÓN DE CONCENTRADO Y AISLADO PROTEICOS

De la torta desolventizada se pueden obtener 2 productos.

Concentrado proteico: se calienta la torta para inactivar las enzimas y se lava para eliminar los solubles aprox. 48% se obtiene un concentrado de 44- 52% en proteínas que se destina a los frigoríficos para elaboración de chacinados y embutidos ya que tienen buenas propiedades emulsionantes.

En la obtención de los concentrados no se daña a los proteínas sino que se van eliminando los solventes y se va concentrando.

Aislado proteico: se obtienen por selección de proteínas por ajuste de ph, se van obteniendo por el punto isoelctrico de la proteína . Se lo texturiza imitando la carne y se emplean en hamburguesas, milanesas.

Propiedades de los Lubricantes Refrigeración Limpieza y protección Estanqueidad Reducción del frotamiento Protección del aceite contra la oxidación Papel de los aditivos detergentes dispersantes Los aditivos contra la humedad y la corrosión La disolución

Refrigeración

El aceite actúa como refrigerante en el motor, de forma complementaria a otros sistemas de enfriamiento (agua, radiador, bomba de agua y circuito de enfriamiento, sin olvidar el enfriamiento asegurado por el flujo continuado de aire que recorre las paredes del motor y el cárter de aceite). El calor generado en los pistones durante la combustión es transferido a las camisas del cilindro por medio de una capa lubricante que se encuentra en ella. El aceite que está en la zona del pistón es raspado y transmite calor.

Por ello, el aceite necesita resistir a temperaturas extremas. Es importante, por lo tanto, que el aceite tenga la viscosidad adecuada.

Limpieza y protección

Los desechos de combustión, los eventuales residuos de aceite oxidado o quemado pueden

conllevar a la formación de depósitos o capas. El aceite debe limpiar el motor y arrastrar las impurezas al filtro donde estas quedarán paralizadas. En otras palabras, los aditivos anti- herrumbre y anticorrosivos deben proteger las superficies metálicas contra la acción de los ácidos formados en los procesos de combustión.

Estanqueidad

Es importante, ya que el aceite garantiza esta función. Su misión es cerrar ciertas partes del motor. Es fundamental que el pistón y la camisa del cilindro estén lo más estancas posible. Aunque los segmentos del pistón, en este caso, son los principales agentes de estanquización, estos no serán suficientes si el propio pistón y sus segmentos no son lubrificados convenientemente.

Reducción del frotamiento

Examinemos las propiedades lubricantes del aceite. Entendemos por lubricación el hecho de que el aceite mantenga, en principio, separadas las piezas móviles, impidiendo que éstas se toquen de forma directa.

El contacto entre dos piezas metálicas móviles aumenta el roce, genera calor y conlleva desgaste. La consecuencia final son un agarrotamiento y una completa deterioración del motor.

En sus comienzos, el aceite de motor que el automóvil poseía era un aceite mineral puro y sin ningún tipo de aditivos. Los motores han ido cambiando y con ello las exigencias de sus diversas piezas han ido en aumento. Como consecuencia los aceites también han tenido que mostrar un desempeño de extrema calidad.

Con el fin de evitar el problema del rozamiento, fueron creados aditivos químicos especiales que mezclados con el aceite, reforzaban la capa lubrificante.

Si colocamos una superficie metálica bastante bien pulida bajo un microscopio, nos damos cuenta que en realidad dicha superficie es rugosa y contiene picos y erupciones profundas. Si dos superficies similares se rozan una contra la otra, podemos imaginar los problemas que provienen de una acción de tipo "papel esmerilado".

El dibujo de al lado ilustra el lubricante ideal:

Un aceite que permanece entre las superficies manteniendo alejadas las asperezas de las piezas en movimiento. Cuando las cosas funcionan como supuestamente deben funcionar y cuando los esfuerzos son moderados, los aditivos no sufren de manera tan intensa la influencia de las acciones que en ellos se proyectan.

Protección del aceite contra la oxidación

Un buen aceite debe en principio proteger todas las piezas del motor. Su función es evitar que este sufra corrosiones y que sea invadido por las impurezas, etc.

Uno de los factores potenciales de trastornos del motor son las altas temperaturas que en él se producen. Cuando la temperatura sube, las moléculas de aceite se mezclan con el aire y

se oxidan como todas las demás materias. Cuanto más alta es la temperatura más rápido se produce la oxidación.

Se puede comparar la oxidación del aceite a la del hierro. Con el calor, este último se oxida, se forma la herrumbre y el hierro se deteriora y desaparece. Lo mismo ocurre con el aceite. Su viscosidad aumenta y se forman depósitos y ácidos.

Una molécula de aceite oxidado se va combinar con otras moléculas Provocando una reacción en cadena como muestra la figura. Para prevenir el comienzo de la oxidación empleamos los aditivos antioxidantes. Tienen la propiedad de combinarse con las moléculas oxidadas e impidiendo el contacto con las moléculas de aceite que no han sido afectadas, así lo muestra la figura abajo en la derecha.

Cuando un motor gira, hay numerosas combustiones pequeñas, independientes unas de otras.

Para que un vehículo realice una distancia de 1.500 kilómetros, su motor realizará en media 10 millones de combustiones. Cada una de ellas genera gases y residuos como el hollín. Con el polvo y la suciedad de la carretera, estas partículas ensuciarán el aceite.

Papel de los aditivos detergentes dispersantes

Un motor que gira también genera depósitos y residuos que formarán capas sobre los pistones y otras piezas que se encuentran en movimiento. El aceite debe actuar para que las partes vitales del motor se mantengan exentos de tales capas y depósitos. Hay otros aditivos que realizan esta tarea.

El aceite no solamente debe mantener limpio el interior del motor sino que también debe encargarse de que los elementos contaminantes sean inofensivos para él, impidiendo así, la aglomeración de partículas.

Las propiedades dispersantes del aceite, sumadas a los dispersantes que le son añadidos son capaces de distribuir los elementos contaminantes en el aceite impidiendo, de esta forma, que estas partículas se agrupen. Siendo dispersadas en el aceite de forma que son inofensivas.

Los aditivos contra la humedad y la corrosiónCuando un litro de gasolina es sometido a combustión en un motor, químicamente se forma un litro de agua en forma de gas o de vapor. Si el motor no está lo suficientemente caliente, como por ejemplo en invierno en un corto trayecto, el vapor puede condensarse y transformarse en agua dentro del motor. Durante el invierno vemos con frecuencia el derrame de agua de los tubos de escape. Parte de esta agua puede entrar en el cárter y mezclarse con el aceite.

Lo mismo sucede con la humedad que entra, junto con el aire necesario para la combustión, en el motor. Cuando un litro de gasolina es sometido a combustión, 10.000 litro de aire pasan por el motor.

Por ello el aceite necesita aditivos que transformen el agua en un elemento inofensivo para el motor.

Durante la combustión se forman productos ácidos que habitualmente son evacuados con el gas de escape. Es un problema muy típico de los motores diesel pues este combustible contiene hasta el 0,05% de azufre. Dado que estos gases ácidos pueden infiltrarse en el cárter, el agua y el gas forman ácidos puros que provocarán una gran corrosión del motor.

Es importante que el aceite del motor contenga los aditivos adecuados, ofreciendo una reserva de alcalinidad para que todos los ácidos que se formen en el motor puedan ser neutralizados.

La disolución

Otro de los problemas que puede ocurrir es que en condiciones de bajas temperaturas, con trayectos cortos, se condense una pequeña parte del combustible. Este se ve forzado a bajar al cárter pudiendo causar daños al motor. La gasolina, que es un solvente, alterará el aceite al diluirlo. Hemos examinado los problemas que nuestro aceite debe combatir y de qué manera las condiciones de funcionamiento influyen en su calidad.

Las condiciones de funcionamiento son las que condicionarán los intervalos de los cambios de aceite.

CLASES DE ACEITES Y LUBRICANTES

EN EL MERCADO DE HOY

EXTRACCIÓN DE LOS LUBRICANTES Y ACEITES

DEL PETROLEO

LOS ACEITES LUBRICANTES

Los aceites y lubricantes se clasifican de acuerdo a :

Al nivel de servicio ( *API )

Al grado de viscosidad ( **SAE )

LA API

El API clasifica los aceites para motores a gasolina con la letra . S “ servicio “ y una segunda letra que indica el nivel de desempeño del aceite referida al modelo o año de fabricación de los vehículos .

Los cuales son : SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ.

Con la letra C “ Comercial “ que son aceites para motores diesel y una segunda letra que se refiere al año, al tipo de operación y al diseño.

Los cuales son : CA, CB , CC, CD, CD-II, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4

Las letras GL que son para aceites de transmisión y diferenciales :

Los cuales son : GL-1, GL-2 , GL-3 , GL-4 , GL-5 ,

LA SAE

La SAE clasifica los aceites de motor de acuerdo con su viscosidad, en :

UNIGRADOS los cuales son : SAE 40 , SAE 50 ,

MULTIGRADOS los cuales son : SAE 20W-40 , SAE 20W-50 , SAE 15W-40 .

Los aceites multigrados brindan mayores beneficios :

Facilitan el arranque en frió del motor protegiéndolo contra el desgaste.

Su viscosidad se mantiene estable a diferentes temperaturas de operación.

Ahorran en consumo de combustible y aceite.

SISTEMA DE CLASIFICACION API PARA ACEITES DE MOTOR

¨ S ¨ SPARK COMDBSTION

SA Antigüedad para servicios de motores a gasolina Diesel

SB Para servicio en motores a gasolina de trabajo ligero

SCPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina modelo 1968

SDPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina modelo 1970

SEPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina modelo 1972

SFPara servicio de mantenimiento por garantía en motores de gasolina modelo 1980

SGPara servicio de mantenimiento por garantía en motores de gasolina modelo 1989

SHPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina modelo 1993

SJPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina modelo 1996

¨ C ¨ COMBUSTIÓN BY COMPRESIÓN

CA Para servicio de motores diesel de trabajo ligero, combustible de alta calidad

CB Para servicio de motores diesel de trabajo ligero, combustible de baja calidad

CC Para servicio de motores diesel y gasolina

CD Para servicio de motores diesel

CD II Para servicio de motores diesel de 2 tiempos

CE Para servicio de motores diesel de trabajo pesado

CF-4 Para servicio en motores diesel de trabajo pesado de 4 tiempos

CF Para servicio típico de motores diesel de 4 tiempos de inyección

CF-2 Para servicio de motores diesel de 2 tiempos

CG-4 Para servicio de motores diesel 4 tiempos de alta velocidad

CLASIFICACION API PARA ACEITES DE TRANSMISIÓN Y DIFERENCIAL

API GL-1Especifica el tipo de servicio característico de ejes, automotrices, sinfín, cónico espiral y algunas transmisiones manuales

API GL-2 Especifica el tipo característico de ejes que operan bajo condiciones de carga

API GL-3Especifica el tipo de servicio característico de transmisiones manuales y ejes que opera bajo condiciones moderadamente severas de velocidad

API GL-4Especifica el tipo de servicio característico de engranajes hipoidales en automóviles y otros equipos bajo condiciones de alta velocidad

API GL-5Especifica el tipo de servicio característico de engranajes hipoidales en automóviles y otros equipos bajo condiciones de alta velocidad de carga de impacto de alta velocidad

PRODUCTOS AUTOMOTRICES

ACEITE DE MOTOR - GASOLINA

Mobil 1 15w-50

Mobil Super xhp 20w - 50

Mobil super 20w - 40

Mobil hd

Mobil delvac Serie 1100

ACEITES DE MOTOR - DIESEL

Mobil delvac 1

Movil delvac MX 15w - 40

Mobil delvac súper 15w - 40

Mobil delvac serie 1300

Mobil delvac 1240D

ACEITES PARA MOTOCICLETES

Mobil super 2T

Mobil super 4T

PRODUCTOS INDUSTRIALES

ACEITES DE CIRCULACION E HIDRAULICOS

Mobil DTE oil serie

Mobil Vactra oil serie

Mobil SHC serie 500

Mobil DTE serie 10m

Mobil DTE serie 10

LUBRICANTES PARA ENGRANAJES ABIERTOS

Mobiltac D

Tures

Mobil SHC serie 600

Mobil GLygoyle

Grasas

Mobilith AW de numeros

Mobiltemp SHC 100

Mobiltemp SHC 32

Mobiltemp 1 y 2

PRODUCTO DE AVION

ACEITE DE MOTOR

Movil jet oil 254

Es un aceite lubricante sintético, diseñar para lubricar los mas avanzados diseños de tubería de avión en servicio comercial y militar

Movil jet oil II

Es un aceite importado , es diseña para la lubricación de turbinas de avión de mas alto desempeño y mas resiente diseño.

Moviloil Aereo

Serie band

SAE 50 y 60

Son aceites minerales puros, diseñados para motores de avión a pistón

FLUIDOS HIDRÁULICOS

Movil Aero HFF

Es un fluido hidráulico que le proporciona viscosidad adecuada, excelentes propiedades a bajas temperaturas y buena estabilidad química.

GRASAS

Movilgrease 28 Es una grasa lubricante sintética importada.

PRODUCTOS DE PROCESAMIENTO DE METALES

Fluidos de corte - solubles

Mobilmet 101

API 22.6

Viscosidad cST 40 a 100 °C

Es un aceite soluble en agua para maquinado de metales en operaciones como torneado, fresado , roscado, esmerilado, taladrado, mandrilado, cortes con sierra.

Prosol 77

API 28

Viscosidad sCT 40 a

100 °c

Es un aceite soluble en agua para maquinado de metales en operaciones como torneado, fresado , roscado, esmerilado, taladrado, mandrilado, cortes con sierra.

Fluidos de corte - no solubles

Mobilmet Letra Griega

Sigma API = 30.4 Viscosidad 40 a 100 °c

Gamma API =29.8 Viscosidad 40 a 100 °c

Sirve para los mismos maquinados anteriores, pero con un aditivo que produce lubricación uperior, lo cual aumenta la duración de la herramienta.

EXC 24

API 28

Viscosidad cST 40 a 100°

Es un aceite no soluble en agua diseñado para el corte y maquinado de metales en todas aquellas operaciones en donde las condiciones anti-desgaste, anti-soldantes y de reducción de calor son requeridas.

EXC 64 Aceite no soluble para aquellas operaciones donde el maquinado que se requiere lubricar en piezas y herramientas sea para evitar terminados

API 28

Viscosidad cST 40 a 100 °c

defectuosos.

PROTECTORES DE HERRUMBRE

Mobilarma 798

Es una grasa que evita la formación del herrumbre y la corrección. Recomendada para la preservación de los cables metálicos, de alambre o de acero, estáticos o móviles que se encuentran a bordo de los buques o embarcaciones marítimas o fluviales.

Movilarma 245

Es un aceite desarrollado para proteger contra el oxido las piezas finamente acabadas el manejo entre operaciones de maquinado y posteriores.

Movilarma 633

Sirve para proteger contra el oxido y la corrosión en lugares demasiado salobres

Movilarma 778

Sirve para proteger contra el herrumbre de las laminas de acero cortadas y en rollo durante el periodo de almacenamiento.

ACEITES PARA TEMPLADO DE METALES

Movilthrm D

Es un aceite para templado de metales que corresponde a los productos minerales puros de naturaleza parafinica, color claro y baja viscosidad. Su rango de aplicación es muy amplio ya que corresponde temperaturas des de 1 °c hasta 300 °c.

PRODUCTOS ESPECIALES Y DE PROCESOS

Aceites de procesos

Prores 36Es un aceite de composición parafinica, color claro y baja viscosidad, su mayor aplicación se encuentra en la industria llantera, donde hay una compatibilidad con el caucho butílico.

Movilsol LEs un aceite mineral de baja viscosidad y su mayor aplicación es como plastificante secundario en el proceso de producción de PVC.

EXC 485Formulado con bases parafinicas especiales de alta viscosidad y alto punto de inflamación y su mayor utilización es como plastificante suavizador en la industria del cuero para facilitar su curtido.

Codisol 925 ASe ha formulado con solventes especiales con el fin de proteger las cuchillas de afeitar contra la oxidación.

Naprex 948 Es un aceite secundario y tiene múltiples usos en la industria del caucho,

tanto para productos industriales como para anillos y sellos.

CERAS

Parafina Macro

Y Micro

Es una cera parafinica totalmente refinada, tienen una gran variedad de aplicación tales como , aglomerante en cerámica componente de adhesivos etc.

Movilcer AEs una dispersión de finísimas partículas de cera en agua. Se aplica en procesos de recubrimientos y encolados en madera, papel, cerámica, plásticos, goma etc.

PRODUCTOS MARINOS

ACEITES DE MOTOR

Movilgard 1 CHS

SAE 40

SAE 15w - 40

Para motores diesel marinos e industriales de media y alta velocidad. Diseñados para motores de alta potencia que utilizan combustibles destilados.

Movilgard 300

SAE 30Para motores marinos Diesel de alta potencia

Movilgard serie12

API CD

SAE 30 Y 40

Diseñado para lubricar el carter de los cilindros de los motores diesel marinos

Movilgard serie30

SAE 30 y 40

Para motores diesel marinos de 2 y 4 tiempos

Movilgard Lubricantes para motores marinos para trabajos severos, con excelente

serie40

SAE 30 Y 40protección contra el desgaste de partes.

Elaboración y refinado de aceites comestiblesLa elaboración puede eliminar los componentes de los aceites comestibles que menoscaban el sabor, la estabilidad, el aspecto o valor nutritivo. En la medida de lo posible, la elaboración debe conservar los tocoferoles y evitar cambios químicos en los triglicéridos.

Producción rural de aceite vegetal

La extracción rural de aceite se produce normalmente cerca de las zonas de producción de las materias primas. Esto supone productores en pequeña escala que tienen acceso a las materias primas, ayuda a asegurar que las semillas de aceite perecederas se elaboran rápidamente, y reduce los costos de transporte. En las comunidades rurales o urbanas pobres, los aceites vegetales sin refinar contribuyen considerablemente a la cantidad total de aceite consumido. Los aceites crudos son asequibles a los grupos con bajos ingresos y son una importante fuente de -carotenos y tocoferoles.

Para mantener la calidad de la materia prima, es necesario proceder con cuidado durante y después de la cosecha de los frutos oleaginosos perecederos y susceptibles de que sus grasas se descompongan. Las magulladuras en los frutos frescos de la palmera aceleran la actividad de las lipasas, conduciendo a la degradación de las grasas. Las semillas oleaginosas, como las nueces de butirospermo, tienden a enmohecerse durante el almacenamiento. Esto se frena con un tratamiento térmico: tratamiento con vapor o hervido, junto con secado al sol para reducir la humedad.

Almacenamiento. La humedad de las semillas oleaginosas y nueces influye en gran medida en la calidad de las materias primas. En la mayoría de las operaciones rurales, el secado al sol reduce la humedad de las semillas de aceite por debajo del 10 por ciento. Una adecuada ventilación o aireación de las semillas o nueces durante el almacenamiento asegura que se mantengan niveles bajos de humedad y evita el desarrollo microbiano. Esto es importante en el almacenamiento del maní que es muy susceptible de contaminarse con aflatoxinas debidas al crecimiento de Aspergillus flavus. Puesto que las aflatoxinas y los plaguicidas no se eliminan con las técnicas de extracción rural, debe evitarse la contaminación microbiana y el empleo de insecticidas. Es necesario adoptar prácticas de almacenamiento que sean asequibles y disponibles para los productores en pequeña escala. Las materias primas perecederas, como los frutos de la palmera, deben elaborarse tan pronto como sea posible después de la cosecha.

En los países en desarrollo húmedos, el secado al sol de las semillas oleaginosas que tienen una humedad elevada, como el coco maduro, es lento e ineficaz. Estas condiciones

favorecen el crecimiento de mohos, lo que produce elevados niveles de ácidos grasos libres y características organolépticas pobres. El aceite de coco destinado al consumo humano debe obtenerse poco después de la cosecha.

Pretratamiento. La primera operación después de la cosecha implica esterilización y tratamiento térmico con vapor o cocimiento, lo que inactiva las enzimas lipolíticas que pueden ocasionar una rápida degradación del aceite y facilita el flujo del mesocarpio para extraer el aceite. La pulpa de los frutos de la palmera «esterilizados» se extrae en un triturador o un mortero de madera, o en un digestor mecánico.

El descortezado o pelado separa la porción portadora de aceite de la materia prima, y elimina las partes con poco o ningún valor nutritivo. Se puede disponer de peladoras mecánicas pequeñas para las almendras, pero sigue predominando el pelado manual.

La mayoría de las semillas oleaginosas y nueces se someten a un tratamiento térmico de tostado para licuar el aceite presente en las células de la planta y facilitar su liberación durante la extracción. Todas las semillas oleaginosas y nueces se someten a este tratamiento excepto los frutos de la palmera, en los que la «esterilización» reemplaza este tratamiento.

Para aumentar la superficie y optimizar el rendimiento en aceite, se reduce el tamaño de la parte portadora de aceite del maní, girasol, sésamo, coco, almendra de palma y semilla de butirospermo. En las operaciones rurales se suelen emplear molinos mecánicos de fricción por discos.

Extracción. En la extracción del aceite, las semillas molidas se mezclan con agua caliente y se hierven para permitir que el aceite flote y sea recogido. Las semillas molidas se mezclan con agua caliente para hacer una pasta que se amasa a mano o a máquina hasta que el aceite se separa en forma de emulsión. En la extracción del aceite de maní, se suele añadir sal para hacer que las proteínas coagulen y favorecer la separación del aceite.

Los grandes trituradores rotatorios en sistemas de mortero fijo pueden moverse mediante motor, hombres o animales, proporcionando fricción y presión a las semillas oleaginosas para liberar el aceite en la base del mortero. Hay otros sistemas tradicionalmente utilizados en la extracción rural de aceite que emplean piedras pesadas, cuñas, palancas y cuerdas retorcidas. Para presionar, se aprieta manualmente una placa o un pistón dentro de un cilindro perforado que contiene la masa de aceite molida o su pulpa por medio de un tornillo. El aceite se recoge debajo de la cámara perforada. Se han diseñado diversos expeledores mecánicos. La materia prima precalentada se alimenta en un cilindro horizontal mediante un estrangulador ajustable, la presión interna que se crea en el cilindro produce la ruptura de las células que contienen el aceite, y lo liberan.

Deshidratación. Las trazas de agua presente en el aceite crudo se eliminan hirviéndolo en calderos poco profundos, después de depositarlo en ellos. Esto es frecuente en todas las técnicas rurales que reconocen el papel catalítico del agua en el desarrollo de rancidez y de características organolépticas pobres.

Tortas de prensado. El subproducto de la elaboración, las tortas de prensado, puede resultar útil, dependiendo de la técnica de extracción que se emplee. Las tortas oleaginosas a las que se ha extraído el agua carecen normalmente de nutrientes. Otras técnicas tradicionales, como por ejemplo la que se utiliza con el maní y la copra, aseguran que los subproductos, si se manipulan con cuidado, sean idóneos para el consumo humano.

Tecnologías tradicionales. En muchos países son muy importantes los procedimientos tradicionales para producir aceite, especialmente en las comunidades que tienen fácil acceso a las materias primas oleaginosas. La elaboración tradicional tiende a ser ecológicamente inocua, y la destreza que se requiere consiste en las actividades de una familia o grupo, en que intervienen sobre todo las mujeres. En un ambiente industrial cambiante, estos factores positivos han tenido menos peso que los aspectos negativos de la elaboración tradicional, como pequeña capacidad de producción, pobre economía de escala, altos desembolsos de energía y tiempo, y coste de transporte de los aceites a los mercados.

Producción en gran escala

Almacenamiento. Muchas de las fases de elaboración industrial tienen su origen en los procedimientos tradicionales. En las operaciones en gran escala, las semillas oleaginosas se secan hasta obtener una humedad inferior al 10 por ciento. Se pueden almacenar durante períodos prolongados de tiempo en condiciones adecuadas de aireación, tomando precauciones contra las infestaciones de insectos y roedores. Este tipo de almacenamiento reduce la infección por mohos y la contaminación con micotoxinas, y minimiza el proceso de degradación biológica que conduce a la aparición de ácidos grasos libres y de color en el aceite.

Las frutas oleaginosas, como la aceituna y la palma, deben tratarse tan pronto como sea posible. La palma se esteriliza como primer paso de la elaboración. Los tejidos adiposos y las materias primas procedentes del pescado (esto es, el cuerpo o el hígado) se derriten durante las primeras horas haciéndolos hervir para destruir las enzimas y evitar el deterioro del aceite.

Elaboración. Las semillas oleaginosas generalmente se limpian de sustancias extrañas antes de ser descortezadas. Las almendras se muelen para reducir su tamaño y se cuecen con vapor, y el aceite se extrae mediante un torno o una presa hidráulica. La torta de la prensa se desprende en escamas para la posterior extracción de las grasas residuales con disolventes, como el hexano «de uso alimentario». El aceite puede extraerse directamente con disolventes de los productos con bajo contenido en aceite, tales como la soja, el salvado de arroz y el maíz.

Después de la esterilización, se extrae la pulpa (digestión) antes de someterla a presión mecánica a menudo en una prensa de torno. Las almendras de palma se extraen de la torta de prensado y se vuelven a elaborar para obtener el aceite. Los tejidos animales se reducen de tamaño antes de derretirlos con procesos secos o húmedos. Después de un tratamiento en autoclave, los tejidos de pescado se prensan y la suspensión aceite/agua se centrífuga para separar el aceite.

Refinado del aceite. El refinado produce un aceite comestible con las características deseadas por los consumidores, como sabor y olor suaves, aspecto limpio, color claro, estabilidad frente a la oxidación e idoneidad para freír. Los dos principales sistemas de refinado son el refinado alcalino y el refinado físico (arrastre de vapor, neutralización destilativa), que se emplean para extraer los ácidos grasos libres.

El método clásico de refinado alcalino comprende normalmente las siguientes etapas:

1a

etapaDesgomado con agua para eliminar los fosfolípidos fácilmente hidratables y los metales.

2a

etapaAdición de pequeñas cantidades de ácido fosfórico o cítrico para convertir los restantes fosfolípidos no hidratables (sales de Ca, Mg) en fosfolípidos hidratables.

3a

etapaNeutralización de los ácidos grasos libres con un ligero exceso de solución de hidróxido sódico, seguida de la eliminación por lavado de los jabones y de los fosfolípidos hidratados.

4a

etapaBlanqueo con tierras minerales naturales o activadas con ácido para adsorber los compuestos coloreados y para descomponer los hidroperóxidos.

5a

etapaDesodorización para eliminar los compuestos volátiles, principalmente aldehídos y cetonas, con bajos umbrales de detección por el gusto y el olfato. La desodorización es fundamentalmente un proceso de destilación con vapor que se lleva a cabo a bajas presiones (2-6 mbares) y elevadas temperaturas (180-220 °C).

En algunos aceites, como el de girasol o el de salvado de arroz, se obtiene un producto claro de mesa mediante una etapa de eliminación de las ceras o de cristalización de los ésteres de ceras a baja temperatura, seguida de una filtración o centrifugación.

El proceso de neutralización alcalina tiene importantes inconvenientes, el rendimiento es relativamente bajo y se producen pérdidas de aceite debido a la emulsión y saponificación de los aceites neutros. También se genera una cantidad considerable de efluente líquido. Los jabones se disocian generalmente con ácido sulfúrico, recuperándose los ácidos grasos libres junto con sulfato sódico y vapor de agua ácida que contiene grasa.

En el refinado físico, los ácidos grasos se eliminan mediante un procedimiento de destilación al vapor (arrastre) similar a la desodorización. La baja volatilidad de los ácidos grasos (que depende de la longitud de la cadena) requiere temperaturas más elevadas que las requeridas sólo para la desodorización. En la práctica, una temperatura máxima de 240-250 °C es suficiente para reducir el contenido de ácidos grasos libres a niveles de alrededor del 0,05-0,1 por ciento. Un requisito previo del refinado físico es que se eliminen los fosfátidos hasta un nivel inferior a los 5 mg de fósforo/kg de aceite. En el proceso de refinado clásico, este nivel se consigue fácilmente en la etapa de neutralización, pero se requiere un proceso especial de desgomado para el refinado físico de las semillas oleaginosas con alto contenido en fosfátidos. Estos procedimientos se basan en una hidratación mejorada de los fosfolípidos mediante un contacto íntimo entre el aceite y una solución acuosa de ácido cítrico, ácido fosfórico y/o hidróxido sódico, seguida de blanqueo (Segers y van de Sande, 1988).

Es improbable que las condiciones de reacción suave empleadas durante el desgomado y la neutralización induzcan cambios significativos indeseables en la composición del aceite. Por el contrario, algunas impurezas, incluidos compuestos oxidados, trazas de metales y materiales coloreados se eliminan parcialmente por arrastre con los fosfolípidos y con el depósito de jabón. Estas impurezas se reducen posteriormente durante el blanqueo. La neutralización también contribuye considerablemente a eliminar contaminantes, tales como las aflatoxinas y los organofosforados. (Thomas, 1982). Los plaguicidas organoclorados y los hidrocarburos aromáticos policíclicos, si están presentes, deben eliminarse durante la etapa de desodorización/arrastre y mediante un tratamiento con carbón activo. Suelen producirse pérdidas de tocoferoles y esteroles durante la etapa de neutralización alcalina, pero, sin embargo, en condiciones bien controladas (minimizando el contacto con el aire) esta pérdida no supera el 5-10 por ciento (Gertz, 1988; Johansson y Hoffmann, 1979).

Posibles reacciones secundarias durante el procesamiento a alta temperatura

La posibilidad de que las elevadas temperaturas de la desodorización y arrastre tengan efectos negativos ha sido motivo de preocupación. En algunos estudios se emplearon unas condiciones extremas de temperatura y tiempo (incluso con libre acceso de aire) para generar resultados cuantitativos significativos. Sin embargo, los resultados de los estudios en modelos deberían estar relacionados con las condiciones prácticas de los procesos. Ya en 1967-79, la Sociedad Alemana de Investigación sobre las Grasas (DGF) definió los límites superiores de las condiciones de desodorización [240 °C para 2 horas, 270 °C para 30 min (Fremdstoff-Kommission, 1973; Gemeinschaftsarbeiten, 1992)].

Un buen hábito de manipulación también supone lo siguiente: empleo de equipos de acero inoxidable; deaireación cuidadosa a < 100 °C antes de calentar a la temperatura final de arrastre; utilización de corrientes libres de oxígeno; y especificaciones de alimentación estrictas (normalmente: 0,1 Fe, 0,01 Cu, 5P, tierras de blanqueo 5 mg/kg de aceite como máximo).

Las investigaciones en las que se maltrataba el aceite en condiciones extremas (Rossel, Kochhar y Jawad, 1981; Jawad, Kochhar y Hudson, 1983a, b; 1984) determinaron los efectos de la temperatura (240-300 °C) y del tiempo (30-180 min.) en el refinado físico del aceite de soja (desgomado con ácido fosfórico y ligeramente blanqueado, pero conteniendo todavía 20 mg de P, 0,35 mg de Fe y 0,05 mg de Cu por kg de aceite). En la Figura 5.1 se muestra el fuerte efecto de la temperatura sobre la formación de ácidos grasos en trans y de compuestos polimíricos. El tiempo tiene también un efecto significativo. A 280-300 °C, hubo muestras de una apreciable inter o intraesterificación (aumento en el contenido de ácidos grasos saturados en la posición 2 de los triacilglicéridos); también se formaron cantidades importantes de ácidos grasos conjugados. Las áreas sombreadas indican la gama habitual de condiciones de elaboración requeridas para el refinado físico (270 °C para 30 min; 250 °C para 1 h; 240 °C para 2 h; 220 °C para 3 h). En estas condiciones, todos los cambios inducidos por el tratamiento a altas temperaturas parecen ser relativamente insuficientes.

FIGURA 5.1 - Formación de diversos artefactos en el aceite de soja en condiciones extremas de tratamiento térmico

Isomerización cis-trans. Uno de los parámetros más sensibles que se utiliza para detectar los cambios químicos resultantes de unas condiciones de elaboración severas es la isomerización cis-trans, especialmente en el ácido linoleico. El estudio más completo realizado sobre este tema ha sido el de Eder (1982), que investigó con varios aceites la formación de isómeros geométricos a escala de laboratorio, planta piloto, y de producción. A escala de laboratorio, con aceite de soja sin blanquear a 240 °C, la formación de los isómeros C18:3 (determinada por GLC) era insignificante (menos del 1 por ciento, incluso después de 5 h, frente al 3 por ciento a 260 °C). En la Figura 5.2 se describe el contenido total de isómeros trans (determinado por espectroscopia de infrarrojos) en diversos aceites desodorizados en equipo de acero inoxidable a escala de planta experimental. Los datos muestran un fuerte efecto de la temperatura, especialmente entre 240 y 270 °C, y confirman la tendencia general. Esto es, incluso en aceites altamente insaturados que contengan ácido linoleico, la formación de isómeros en trans es lenta en las condiciones recomendadas para la desodorización/refinado químico industrial (por ejemplo, 250 °C como máximo). En conclusión, en la gama de temperaturas de 240-250 °C, la cantidad de ácidos grasos en trans que se forman a partir de los aceites insaturados es de alrededor del 1 por ciento o menos por hora. Este dato concuerda con los que se han considerado anteriormente (Rossel, Kochhar y Jawad, 1981; Jawad, Kochhar y Hudson, 1983b). Calentar los aceites al aire, en condiciones de fritura simulada, ha conducido a tipos similares de ácidos grasos isomerizados (Grandgirard, Sebedio y Fleury, 1984; Grandgirard y Juillard, 1987; Sebedio, Grandgirard y Provost, 1988).

FIGURA 5.2 - Formación de ácidos grasos en trans durante la desodorización a alta temperatura de diversos aceites

No se ha descrito la formación de isómeros de posición (esto es, dobles enlaces desplazados a lo largo de la cadena de ácidos grasos) del ácido linoleico y linolénico en condiciones de desodorización/refinado físico.

Dimerízación y polimerización. En la Figura 5.1 se han incluido datos cuantitativos sobre la formación de compuestos poliméricos en el aceite de soja blanqueado (Jawad, Kochhar y Hudson, 1983b). Hasta cerca de 260 °C, su tasa de formación parece ser baja; alrededor de 260 °C, el aumento es más rápido. Tendencias similares fueron observadas por Eder (1982). Sólo a 270 °C se observó un aumento rápido de la cantidad de triacilglicéridos. La desodorización del aceite de soja a escala comercial (2 x 51 min a 240 °C) dio como resultado un aumento entre el 0,5 y el 0,8 por ciento de los triacilglicéridos poliméricos.

Cuando la temperatura se elevó a 270 °C en una de las bandejas del desodorizador, se encontró un 1,5 por ciento de polímeros. Esto sugiere que el contenido en dímeros y polímeros de triacilglicéridos de los aceites y grasas debidamente refinados normalmente no supera el 1 por ciento en peso.

Strauss, Piater y Sterner (1982) realizaron estudios toxicológicos en ratones alimentados con concentrados (24 ó 96 por ciento) de dímeros (incluidos polímeros) de triacilglicéridos aislados a partir de aceite de soja que se había desodorizado a 220 °C durante 3,5 h y a 270 °C durante 1 h, y que contenía un 1,5 por ciento en peso de dímeros. Se vio que la toxicidad aguda era baja, con una DL50 de aproximadamente 18 g/kg de peso corporal. La

administración del concentrado de dímeros durante un período largo de tiempo (12 meses, 15 por ciento en peso del concentrado al 24 por ciento en la dieta) no reveló ninguna diferencia significativa con respecto al grupo de control. Se vio que la absorción de los dímeros de ácidos grasos era bajo. Por lo tanto, la presencia de pequeñas cantidades de dímeros y polímeros en los aceites elaborados no parece presentar problemas fisiológicos.

Pérdidas físicas

Durante la desodorización o el refinado físico se eliminan los compuestos volátiles del aceite mediante la combinación de altas temperaturas, bajas presiones y arrastre con un gas inerte (vapor). El grado de eliminación depende de las propiedades físicas de los componentes (especialmente tensión de vapor) y de la temperatura y volumen de vapor que se hace pasar a través del aceite. Algunas pérdidas físicas son muy convenientes, tales como la eliminación de los malos olores, plaguicidas y compuestos aromáticos policíclicos, si existieran. Otras pérdidas de compuestos con valor nutritivo, como tocoferoles y esteroles, son potencialmente indeseables.

Se han dado datos cuantitativos sobre la composición de los destilados del desodorizador y la eliminación de varios tipos de contaminantes de los aceites durante la desodorización (Chaudry, Nelson y Perkins, 1978; Larsson, Eriksson y Cervenka, 1987; Sagredos, Sintra-Roy y Thomas, 1988; Gemeinschaftarbeiten, 1990). Durante la desodorización a alta temperatura o el refinado físico, especialmente, las concentraciones de plaguicidas organoclorados (lindano, DDT, etc.), si se hallan presentes en el aceite de blanqueo, se reducen a niveles muy bajos.

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) han constituido motivo de preocupación desde que se detectaron en algunos tipos de grasas y aceites sin refinar en los años sesenta. Un ejemplo de esto lo constituye el aceite de coco obtenido de la copra secado con gases de humos sin purificar. Según el número de anillos aromáticos, los hidrocarburos aromáticos policíclicos se pueden clasificar como ligeros (3-4 anillos) o pesados (5 o más anillos). Algunos de estos compuestos poseen propiedades carcinogénicas comprobadas, como el benzo- -pireno. Los hidrocarburos policíclicos ligeros pueden eliminarse en el proceso de desodorización o refinado físico, mientras que los hidrocarburos aromáticos policíclicos pesados sólo pueden eliminarse por adsorción sobre carbón activo (Chaudry, Nelson y Perkins, 1978; Larsson, Eriksson y Cervenka, 1987). Este tratamiento, que puede combinarse con el tratamiento de blanqueo, es eficaz para reducir la concentración de compuestos aromáticos policíclicos a niveles aceptables.

Es inevitable que se produzcan algunas pérdidas por evaporación de tocoferoles y esteroles durante la desodorización y refinado físico a alta temperatura. Sin embargo, tienen pesos moleculares mayores y volatilidades inferiores a las de los ácidos grasos libres y a las de los hidrocarburos policíclicos aromáticos. En consecuencia, si se eligen bien las condiciones de elaboración, las pérdidas de tocoferoles y esterolesno tienen por qué ser severas. En algunos estudios en modelos se han empleado condiciones extremas para inducir efectos más drásticos. En la Figura 5.3 se ilustran los resultados característicos obtenidos con aceite de soja (Rossell, Kochhar y Jawad, 1981; Jawad, Kochhar y Hudson, 1984). Tras 2 h a 300 °C (un tratamiento drástico), los tocoferoles y esteroles desaparecían casi completamente,

mientras que la reducción efectiva durante el refinado físico a 240 °C durante 120 min sólo es del 15-20 por ciento. Las pérdidas totales del refinado (incluido el pretratamiento) son de aproximadamente el 25-35 por ciento. Muchos investigadores proporcionan datos similares para muchos aceites. Las pérdidas tienden a ser mayores en el refinado físico que en el alcalino debido a que son más elevadas las temperaturas de arrastre.

En condiciones extremas, puede darse cierto grado de isomerización del -sitosterol, y cada tocoferol (, , , ) y esterol puede comportarse de diferente modo cuando se expone a altas temperaturas (Jawad, Kochhar y Hudson, 1984). Sin embargo, en condiciones más realistas estos fenómenos son menos importantes. La composición en tanto por ciento de las fracciones de tocoferol y esterol permanece prácticamente invariable durante la elaboración (Gemeinschaftarbeiten, 1990; Jung, Mood y Min, 1989).

En los aceites refinados, como el de girasol, semilla de algodón, y colza, un límite superior del 30-35 por ciento de las pérdidas de tocoferoles durante la elaboración completa seguiría satisfaciendo el criterio generalmente aceptado de equivalentes de -tocoferol/ácido linoleico 0,6 mg/g (Jager, 1975). El aceite de soja, que tiene un elevado contenido de -tocoferol y por lo tanto se protege bien in vitro, tiene un contenido relativamente bajo de -tocoferol, y no puede alcanzar este valor.

El -caroteno del aceite de palma es otro componente valioso que debe tenerse en cuenta en el proceso de refinado. Se están diseñando procesos especiales de retención. Los aceites de oliva y de sésamo se utilizan sin refinar, ya que los consumidores cuentan con su sabor específico.

FIGURA 5.3 - Reducción del contenido de tocoferol (A) y esterol (B) del aceite de soja durante el blanqueo y tratamientos térmicos intensos (tiempo = 2 horas)

Procesos de modificación de las grasas

Hidrogenación. La hidrogenación de las grasas y aceites comestibles se ha realizado en gran escala desde principios de siglo. El proceso se lleva a cabo en un sistema trifásico (gas hidrógeno, aceite líquido y catalizador sólido), a temperaturas que varían desde unos 120 °C hasta unos 220 °C como máximo en las etapas finales de reacción. El catalizador consiste en pequeños cristales de níquel soportados por un óxido inorgánico, normalmente sílice o alúmina. Tras la reacción, se filtra el catalizador y se eliminan todas las trazas de níquel residual después del refinado, hasta conseguir un nivel de 0,1 mg/kg o inferior.

La hidrogenación consiste en una serie de reacciones consecutivas con una cinética de reacción de pseudo primer orden:

K3 K2 K1

18:3 18:2 18:1 18:0

en que K3, K2 y K1 son las constantes de velocidad de reacción de los ácidos linolénico, linoleico y oleico respectivamente. En casi todas las hidrogenaciones, el ácido linolénico se

transforma en compuestos menos saturados. Dependiendo de las condiciones de reacción, puede cambiar considerablemente el llamado Cociente de Selectividad (K2/K1); así, con catalizadores de níquel, varía de aproximadamente 10 a bajas temperaturas a 50 ó 100 a altas temperaturas. Un cociente de selectividad elevado supone que se forma relativamente poco ácido saturado, y que los ácidos grasos monoinsaturados son el principal producto de reacción.

Aparte de la reducción de la insaturación, durante la hidrogenación también se da una isomerización de los dobles enlaces: isomerización geométrica (cis-trans), y de posición. Los mecanismos de hidrogenación y de isomerización se relacionan estrechamente (Koritala y Dutton, 1973; Rozendaal, 1976). Inicialmente se forma un intermedio mediohidrogenado, en el que la molécula adsorbida a la superficie del catalizador con un enlace sencillo puede rotar libremente. La adición de un segundo átomo de hidrógeno saturaría el enlace, mientras que la sustracción de un átomo de hidrógeno del estado intermedio mediohidrogenado de la superficie del níquel produce o bien la molécula original o bien un isómero de posición o geométrico. La hidrogenación de los ácidos grasos polienoicos se produce, al menos parcialmente, a través de isómeros conjugados (por ejemplo, c9, t11 o t10, c12), que son muy reactivos y por tanto se convierten rápidamente en ácidos monoenoicos en cis o en trans sin acumularse. De la cantidad total de ácidos grasos en trans presentes en los aceites de grasas hidrogenados, la mayor parte son, con mucha diferencia, los monoenos en trans. Dada la importancia del papel de la hidrogenación en la producción de grasas plásticas, los ácidos grasos en trans se pueden encontrar en importantes cantidades en muchos productos. La cantidad de dienos cis, trans y trans,cis es mucho menor, y el nivel de dienos trans,trans raramente supera el 1 por ciento (Gottenbos, 1983).

Aparte de la hidrogenación, existen otras dos importantes tecnologías de modificación de grasas. La primera es la interesterificación, el reordenamiento al azar de los ácidos grasos en la molécula del triglicérido, bajo la influencia de un catalizador moderadamente alcalino. Esto modifica el comportamiento de la grasa frente a la fusión, sin que cambie la naturaleza de sus ácidos grasos. La segunda es el fraccionamiento, la separación controlada de las fracciones de aceite/grasa a temperaturas bajas (fraccionamiento en seco) los disolventes (fraccionamiento con disolventes). En este proceso no se dan cambios en la naturaleza química de los ácidos grasos. El aceite de palma se fracciona en palmoleína y palmestearina.

Interrelaciones entre las tecnologías de modificación de grasas. En la industria se emplean varios aceites y grasas intercambiables, conservando una calidad constante. Generalmente se elige la combinación menos cara de materias primas que sea compatible con la calidad requerida. La hidrogenación amplía en gran medida el número de grasas disponibles que poseen un comportamiento determinado frente a la fusión, lo que aumenta la capacidad de intercambio y disminuye los costos. En situaciones en que no se da hidrogenación, la combinación de la interesterificación, el fraccionamiento y la selección del aceite inicial pueden constituir soluciones aceptables para limitar la formación de isómeros en términos de calidad del producto, pero sin embargo los costos son mayores. Si bien las modificaciones específicas reales, como la hidrogenación o la interesterificación son relativamente baratas, los costos de las pérdidas de flexibilidad pueden ser

considerablemente mayores. Los procesos de modificación de aceites pueden cambiar a medida que se pueda disponer de nuevas composiciones mediante la biotecnología de las plantas (Sommerville, 1993).

Otras consideraciones

Almacenamiento, transporte y embalado de aceites. Los aceites y grasas deben protegerse frente al deterioro oxidativo, la contaminación con agua, suciedad, o con otras grasas, la absorción de olores y sabores extraños, el deterioro térmico y la entrada de sustancias extrañas procedentes de los materiales de empaquetado y forrado. Los factores de deterioro son la temperatura, la presión de oxígeno, los productos de oxidación, las trazas de metales, las enzimas oxidativas y lipolíticas, la disminución de los antioxidantes naturales, y la luz ultravioleta y visible. El empleo de temperaturas de almacenamiento bajas, el envasado en vacío o en nitrógeno; evitar que el cobre y las aleaciones de hierro y cobre formen parte de los materiales de construcción de las cubas de almacenamiento; y el empleo de antioxidantes naturales o sintéticos y de secuestrantes metálicos como aditivos, contribuyen a evitar el deterioro del aceite durante el almacenamiento.

Selección de la tecnología de elaboración de aceites. Son varios los factores que influyen en el empleo de la tecnología de elaboración de aceites y su aplicación a los productos. Así, la demanda de triglicéridos con ácidos grasos específicos en las posiciones 1, 2 y 3 de la molécula puede conseguirse mediante la transesterificación enzimática que emplea lipasas como catalizadores del proceso de intersesterificación. El ácido graso que más fácilmente se absorbe en la posición 2 puede generar triglicéridos específicos con utilidad médica. Por ejemplo, se pueden proporcionar ácidos grasos esenciales a pacientes con varios tipos de deficiencias en la absorción de grasas, o se puede proporcionar energía a los niños administrándoles ácido palmítico en la posición 2. Otro factor consiste en el aumento del uso del refinado físico debido a la presión de los consumidores que piden elaboraciones menos «químicas».

Conclusiones

El refinado en el medio rural de las plantas oleaginosas puede producir grasas y aceites de buena calidad que aportan la energía y las vitaminas liposolubles necesarias. El refinado comercial produce grasas y aceites con poco sabor, color limpio, buena calidad de conservación y estabilidad para freír. Las grasas y aceites refinados comercialmente carecen de los contaminantes conocidos que se extraen de las materias primas agrícolas. El refinado puede eliminar carotenoides con valor nutritivo para producir aceites con poco color, pero mantiene proporciones importantes de tocoles, y no cambia los ácidos grasos ni las composiciones de los triacilglicéridos. La temperatura, el tiempo y la presión deben controlarse cuidadosamente durante el refinado industrial. Los productos de los aceites deben almacenarse convenientemente, transportarse y empaquetarse para mantener la calidad, y los consumidores deben asumir la responsabilidad de no abusar de los aceites y grasas en sus familias.

La industria puede diseñar prácticamente cualquier grasa o aceite para una aplicación específica empleando varios procesos de modificación, como la hidrogenación,

interesterificación, fraccionamiento o mezcla. La hidrogenación normalmente reduce el contenido de ácidos grasos esenciales y crea diversos isómeros de ácidos grasos, tanto cis como trans. La gran flexibilidad de que dispone la industria para seleccionar materias primas y distintos procesos de modificación permite elaborar aceites con el menor costo posible, un aspecto importante de la producción de los alimentos.

Selección de usos de las grasas y de los aceites en la alimentaciónLas grasas son los principales constituyentes de las margarinas, grasas de mantequilla, grasas de repostería, y aceites para ensaladas y para cocinar. Además de la grasa visible que contienen los alimentos, las grasas y los aceites se encuentran en grandes cantidades en muchos productos de panadería, preparados para lactantes, y en productos lácteos y algunos dulces. Los aceites, la mantequilla y la margarina se emplean algunas veces directamente en los alimentos.

Aceites de cocina

El principal uso del aceite en la cocina es la fritura, donde funciona como medio transmisor de calor y aporta sabor y textura a los alimentos. Uno de los requisitos del aceite de cocina es que sea estable en las condiciones verdaderamente extremas de fritura por inmersión, esto es, altas temperaturas y humedad. En general, en la fritura el aceite debe mantenerse a una temperatura máxima de 180 °C. Si se fríen los alimentos a una temperatura demasiado baja, éstos atrapan más grasa. El agua, que es aportada por los alimentos que se fríen en el aceite, aumenta la disociación de los ácidos grasos que se produce durante el calentamiento. La hidrólisis genera un aceite de baja calidad con un punto de humo más bajo, un color más oscuro y un sabor alterado. Durante el calentamiento, los aceites también polimerizan, generando un aceite viscoso que se absorbe fácilmente por los alimentos y que genera un producto grasiento. Cuanto más saturados (sólidos) sean los aceites, más estables son frente a la disociación oxidativa e hidrolítica, y menos fácil es que polimericen.

Los aceites ricos en ácido linolénico, como el de soja y el de canola, son particularmente susceptibles de sufrir estos cambios indeseables. Cuando el aceite de soja se hidrogena parcialmente a fin de reducir el ácido linolénico desde aproximadamente un 8 por ciento hasta valores inferiores al 3 por ciento, se genera un aceite de freír relativamente estable, que se utiliza en alimentos fritos elaborados, frituras en sartén y a la parrilla, y en salsas. La estabilidad puede aumentarse utilizando aceite de semilla de algodón, aceite de maíz, aceite de palma o palmoleína, o con un aceite de soja más hidrogenado.

Los alimentos que se fríen y almacenan antes de comerlos, como por ejemplo los aperitivos, requieren un aceite aún más estable. Los aceites mas saturados mejoran la estabilidad, pero si la grasa de freír es sólida a temperatura ambiente se generará una desagradable superficie dura, indeseable en algunos productos fritos. Cuando los aceites se usan continuamente, como en los restaurantes, se necesita una grasa de freír que sea muy

resistente. En estos casos se emplean mantecas más sólidas que maximicen la estabilidad de la grasa durante muchas horas de fritura.

Los aceites de fritura obtenidos a partir del girasol y de cártamo presentan menor estabilidad dado su alto contenido en ácidos grasos poliinsaturados y su bajo contenido de -tocoferol; sin embargo, los aceites de cártamo y de girasol de plantas mejoradas genéticamente, con un alto contenido de ácido oleico, son aceites adecuados para freír.

Para obtener un aprovechamiento optímo de los aceites de cocina, es necesario distinguir entre distintas condiciones de fritura. Los principales parámetros que se deben vigilar son la duración del uso y la naturaleza de los alimentos que se vayan a freír. Si en el aceite de fritura entran alimentos grasos, los componentes de estos alimentos podrían desestabilizar el aceite, y su contenido de agua podría influir en la operación de fritura. Tiene importancia el hecho de que el uso sea continuo o intermitente, ya que el uso continuado crea una capa de vapor de agua protectora frente a la oxidación. Por último, se debe tener en cuenta la temperatura.

Generalmente se suele vigilar satisfactoriamente el uso industrial de las grasas y de los aceites. La operación de fritura en continua (que implica la adición constante de aceite fresco) y los requisitos de calidad de los productos aseguran normalmente un buen control de la calidad del aceite. En los hogares, donde los aceites se usan normalmente durante períodos de tiempo mucho más cortos y se desechan después de haberse utilizado una o dos veces, los problemas de estabilidad juegan un papel menos importante. La estabilidad de los aceites es un factor más importante en las operaciones de los servicios de comidas preparadas, donde el calentamiento es intermitente y los aceites pueden usarse durante largos períodos de tiempo.

Margarinas

Las margarinas deben tener una cierta estructura cristalina para mantener una consistencia semisólida a temperatura ambiente y a la temperatura de frigorífico. Se requiere que se derritan rápidamente a la temperatura corporal, por lo que la margarina se derretirá rápidamente en la boca sin dejar una sensación pegajosa.

El ácido oleico se derrite a 16 °C, mientras que el ácido elaídico se derrite a 44 °C, por lo que la presencia de algunos isómeros en trans puede elevar considerablemente el punto de fusión y la estabilidad de un producto. Las margarinas en barra contienen un 10-29 por ciento de ácidos grasos en trans, mientras que las margarinas en tubo tienen 10-21 por ciento de ácidos grasos en trans. Además de la hidrogenación parcial, la consistencia adecuada de una margarina puede conseguirse mezclando grasas duras y blandas. Los productos para untar que contienen menos grasas, por ejemplo, del 40 por ciento o del 60 por ciento, tienen menos ácidos grasos en trans.

Otro hecho importante en la solidificación de los aceites para obtener margarinas es el tipo de cristal que se forma. Las grasas son polimórficas, es decir, son capaces de formar varios tipos diferentes de cristales. Los cristales son los más pequeños, originan un cristal liso pero inestable. Los cristales ' tienen un tamaño medio, y siguen siendo los deseados para

las margarinas porque proporcionan una textura lisa, son bastante estables y aseguran la plasticidad del producto. Los cristales de mayor tamaño son los de tipo , que son estables y granulados, y generalmente indeseables. Además, la forma se convierte fácilmente en una estructura dura y quebradiza. Productos tales como las mantecas líquidas y las grasas de recubrimiento requieren algunas veces el cristal .

Las longitudes de los ácidos grasos y sus posiciones en la estructura del glicerol determinan el tipo de cristal que se forma. Los triglicéridos de una grasa determinada o de un aceite solidificado siempre forman el mismo tipo de cristales, excepto cuando se añaden otros ingredientes para alterar la formación del cristal. Para elaborar una margarina con una estabilidad ' mejorada, es necesario disponer de varios triacilglicéridos con ácidos grasos de distintas longitudes de cadena. El aceite de semilla de palma y el de semilla de algodón hidrogenado contienen una cantidad apreciable de C 16:0 y pueden añadirse a otros aceites para mejorar la estructura '.

Grasas de repostería

Las grasas de repostería son grasas semisólidas que proporcionan una textura tierna a los productos horneados, favorecen la aireación de los productos fermentados, y promueven una textura y sabor agradables. Cubren las proteínas del gluten de la harina que impiden el endurecimiento. Por el contrario, en productos levantados con levadura, es conveniente la dureza para proporcionar una textura masticable. En productos cuyas características estén entre las de los panes y las de los pasteles, como los buñuelos, la manteca modifica el gluten y añade riqueza al producto. En los productos horneados, se emplea la grasa de repostería concretamente para fermentar, añadir cremosidad y lubricar. En alcorzas y rellenos, ayuda a formar pequeñas burbujas de aire que crean una estructura ligera y suave. Estas grasas se emplean como grasas estables de freír que proporcionan un medio de calentamiento, y su estructura cristalina carece de importancia.

Los requisitos de las grasas que tienen propiedades para la repostería dependen específicamente de los alimentos en que se utilicen. Las grasas de repostería para hornear deben tener una gama plástica la más amplia posible, esto es, la característica de fusión debe mantenerse constante en una determinada gama de temperaturas, a menudo 24-42 °C. Esta característica permite que la grasa se manipule fácilmente sin que se derrita a temperatura ambiente y favorece su capacidad de mezcla. Se puede conseguir una amplia gama plástica mezclando una partida parcialmente hidrogenada con un aceite completamente hidrogenado, como el de soja (cristal ) o el de semilla de algodón y el de palma (cristal '). Se suele preferir el cristal ' porque proporciona una textura más cremosa.

Aceites para ensaladas

El principal uso de los aceites para ensaladas es en los aliños. Los aliños tradicionales para ensaladas, algunos de los cuales son emulsiones, consisten en un sistema bifásico de aceite y agua con un 55-65 por ciento de aceite. El aceite de las ensaladas recubre sus ingredientes, distribuyendo el sabor del aliño que mejora el gusto de la ensalada. Otro uso importante de los aceites para ensaladas es en las mayonesas y aliños espesos para

ensaladas, que contienen respectivamente un 80 y un 35-50 por ciento de aceite. El aceite de la mayonesa es lo que le confiere viscosidad, mientras que en los aliños espesos ayuda a modificar la sensación de la pasta de almidón en la boca, y espesa el producto.

Un aceite para ensaladas no debe contener cristales sólidos que, al refrigerarlo, le confieran una textura pegajosa de sebo, rompan la emulsión formada entre el agua y el aceite, o den al producto un aspecto turbio. Los aceites pueden ser frigelizados, un proceso en el cual se eliminan los cristales sólidos que se forman a temperaturas del frigorífico.

Normalmente, se emplea aceite de soja sin hidrogenar o parcialmente hidrogenado, de canola, de semilla de algodón frigelizado, de cártamo, de girasol y de maíz. El aceite de oliva tiene un sabor único, y aunque forma cristales a temperaturas de frigorífico, se suele servir a temperatura ambiente como aceite para ensaladas.

Triglicéridos de cadena mediana (TCM)

Además de las grasas comunes de la alimentación, las fracciones lipídicas tales como los triglicéridos de cadena media (aceite TCM) se utilizan en preparaciones terapéuticas especializadas. El aceite TCM es una fracción del aceite de coco que contiene triacilglicéridos con ácidos grasos de 8-10 átomos de carbono en triacilglicéridos. El aceite TCM se emplea en fórmulas para alimentación enteral y en la alimentación para pacientes con síndromes de mala absorción.

Conclusión

La gama de usos de los alimentos requiere gran variedad de grasas y aceites cuyas características se ajustan para satisfacer determinadas necesidades. Los esfuerzos para modificar la composición de las grasas y los aceites pueden verse limitados por estos diversos requisitos técnicos.

INTRODUCCIÓN

Los aceites de origen vegetal o animal son triglicéridos ya que la glicerina se eterifica en sus 3 posiciones con ácidos grasos. La glicerina es un alcohol glicerol cuyos carbonos están sustituidos por 3 oxidrilos OH (propanodiol). Los ácidos grasos son cadenas hidrocarbonadas con grupos carboxilo (COOH) en el extremo de la cadena lineal, pueden ser saturados o insaturados

Ácidos grasos saturados butirico4s caproico6s caprilico8s caprico10s laurico12miristico 14 palmítico 16 esteárico 18.Ácidos grasos insaturados miristoteico, palmitoteico oleico, linoleico, linolenico, aranquidònico.La mayoría de las ácidos grasos tienen un numero para de átomos de carbono esto se debe a la forma en que se van sintetizando dentro de la célula. El sistema enzimático va agregando de a 2 o demoliendo de a 2, cuando ocurre la oxidación biológica de las grasa como fuente de energía.

Si en lugar de glicerina hubiera otro alcohol de alto peso molecular tendríamos una cera, normalmente suelen aparecer como impurezas en las grasas y aceites.

En los alimentos las cadenas llegan hasta carbono 18. La diferencia que existe es dividir a las grasas (sólidas a temperatura ambiente) y las Aceites (son liquidas a temperaturas ambiente). , Punto fijo 20ºC temperatura ambiente.Si en la cadena hay dobles enlaces (hasta 4 encontramos), hablamos de instauraciones lo cual da lugar a la isomería CIS y trans en la mayoría de los alimentos encontramos CIS

Ejemplo ácido oleico 18 Ac cicosanoico y su isómero trans Ac. Elaidico que da nombre al proceso de elaidizacion para pasar de isómero cis a trans.

Ácidos grasos sustituidos, hidroxiacido, como el aceite de ricino, es el aceite vegetal más denso se vende en farmacia como laxante.

Los ácidos grasos insaturados más comunes son ácido oleico, ácido Linolenico, Ac linoleico, los 3 tienen carbono 18 pero difieren la posición del doble enlace son liquido a temperatura ambiente.

Punto de fusión: el punto de fusión aumenta a medida que las instauraciones disminuyen. Instauración sp2 tengo mas carga electrónica.

El bajo punto de fusión de los ácidos instaurados se deben a que el empaquetamiento de la molécula espacial no es tan compacto, como la hibridación sp3 saturado, al no ser tanto contacto le quita posibilidad de tener mas superposición y formar fuerzas de Van Der Walls (mas atracción)en la superficie molecular.

La fusión da lugar a una licuación y lo definimos cuando tenemos compuestos puros. En el caso de grasas y aceites no son puros, tenemos un RANGO DE FUSION que dependerá de la proporción de triglicéridos sólidos y triglicéridos líquidos que constituyen la mezcla.

Reactividad. Al aumentar él numero de insaturaciones, también aumenta la oxidabilidad, ya que él oxigeno tiene mas posibilidad de atacar. Entre un mono, di, triinsaturado él más reactivo es el diinsaturado porque se produce la formación del peróxido y la transposición después del enlace. Cuando se va oxidando, el doble enlace no desaparece sino que se transforma en un conjugado, porque se corre.

INDICES CARACTERISTICOS: los análisis de caracterización más comunes de los triglicéridos son:

- Indice de Acidez o numero ácido: es él más importante, el primero a tener en cuenta, se define como los mg. De KOH que se necesitan para neutralizar los ácidos grasos libres contenidos en 1 gr. de grasa o aceite.

% acidez libre o de ácidos libres. Gramos de ácidos grasas libres expresados como ácido oleico que están en 100 gr. De grasa o aceite. Se hace a través de una titulación ácido- base

con un solvente donde sea soluble la grasa, se titula los ácidos libres con una base valorada y con FN como indicador (pH viraje 8.3) si es aceite claro, la base generalmente usada es KOH.

- Indice de saponificación: son los mg de KOH necesario para saponificar 1 gramo de grasa o aceite. Es la hidrólisis total de los triglicéridos dando como resultado, la glicerina por un lado y las sales de los ácidos grasos con el metal de base (jabones) por el otro. Se trabaja a ebullición, los metales son Na o K (solubles) nos da una idea del peso molecular medio de una grasa o aceite.

- Indice de yodo: son los gramos de yodo que se fijan a absorben en los dobles enlaces de los acidoos grasos insaturados por 100 gramos de lípido en condiciones estandarizadas. Se mide las instauraciones por la proporción del yodo fijado, es un análisis cuantitativo, (reactivo de wijss CL2I) Este índice mide el grado de insaturaciones de un lípido y permite diferenciar entre sí.

- Indice de peróxido: expresa la cantidad de peróxidos contenidos en 1 Kg. de grasa o aceite expresada como miliequivalente de Oxigeno, Evalúa el estado de oxidación de un lípido, cuando no le conozco la historia previa. Me da idea de la estabilidad y del grado de evolución hacia la rancidez.

- Indice de escenificación. Se calcula haciendo una diferencia entre todos los ácidos grasos esterificados + los Ac libres menos los que están libres, esto es igual a los ácidos grasos esterificados.

- Indice de reichert- Meissl son los ml de solución de NaOH 0.1 N necesarios para neutralizar.

Los ácidos grasos volátiles solubles en agua a 15ºC butirico 4 caproico 6 provenientes de 5 grs de materia grasa en condiciones normalizados.

- Indice de Polenske. Son los ml de solución de NaOH 0.1 N necesarios para neutralizar los ácidos grasos volátiles insolubles en agua a 15ºC caprílico 8 caprico 10 laurico 12 miristico 14

Y solubles en alcohol etanol, provenientes de 5 grs. de materia grasa en condiciones normalizadas.

1. COMPOSICIÓN DE LAS ACEITES

Cuando hacemos la extaccion del aceite, aparecen otros constituyentes. Acido grasas libres, gomas y mucilagos, fosfolípidos, pigmentos liposolubles, vitamina liposoluble ( A- D- E- K) componentes odoríferos (dan olor y sabor)

fosfolípidos: también llamados glicerofosfáticos pertenecen a los lípidos complejos, consisten estructuralmente en una molécula de glicerol que tiene 2 grupos oxidrilos

esterificados con ácido grasos y el restante con el ácido fosfórico que a su vez puede esterificar uno de sus grupos oxidrilos con un compuesto nitrogenado originando la familia de las lecitinas.

Los fosfolípidos se usan como agentes emulsionantes por sus propiedades hidrofílicas (soluble en agua - polar)y lipofilicas.

Vitaminas las que son liposolubles son la A D E K.

- Vitamina a: es un carotenoides, a los carotenoides los llamamos provitaminas se caracteriza por tener color, tengo un orbital deslocalizado en la provitamina A, que es el que me da el color. Es una inestabilidad electrónica, ya que para pasar el electrón a un nivel superior de energía no se necesita emplear mucha energía. Esta propiedad nos esta indicando que el compuesto es mucho más reactivo químicamente.

- Vitamina K: ( antihemorragica) esta en bajas concentraciones, por lo tanto no afecta en el proceso de extracción. vitamina K1 filoquinona

- Vitamina D: interesa porque es nutricional (antiraquitismo) y esta relacionada con los colesteroles. Los aceites vegetales no tienen colesterol, tienen esteroles.

- Vitamina E estos compuestos son la base para la generación de hormona en nuestro organismo, son muy necesarios.

Pigmentos liposolubles (colorantes) en algunos casas tenemos la clorofila y en otros cosas esta enmascarada por los carotenos, por ejemplo la clorofila es el colorante que predomina en el aceite de oliva. La clorofila tiene grupos pirroles. Carotenoides responsables del color amarillo y anaranjado de los alimentos.

Sustancias insaponificables: son hidrocarburos del orden de 30 38 átomos de C más algunos terpenos que son un grupo de hidrocarburos presentes en las esencias vegetales, estos pueden germen olores. Limonero olor a limón, mentol olor a menta, geroniol olor a rosa.

2. FUENTES DE ACEITE

Las más comunes girasol, maíz, soja, algodón lino(industrialmente para pinturas porque es secante), oliva maní, uva, coco, colza tubérculo semejante a la papa usado en España.

3. MORFOLOGÍA DE UNA SEMILLA OLEAGINOSA

Cáscara (fibra alta concentración de lípido)Pepita alta concentración de lípidoPared celular (hemicelulosa y proteínas) Germen

Dentro de la célula, el aceite esta en las vacuólas (pepita) y generalmente emulsionada con agua debido a que en el interior de la vacuóla la, membrana esta constituido fundamentalmente por fosfolípidos y proteínas que le otorgan ciertas propiedades funcionales.

4 .PROCESO

Partimos de una oleaginosa traído del acopio o de una industria, como la uva, que no es de la región. Al llegar a la planta lo almaceno adecuadamente. como el producto viene con impurezas lo primero que hacemos es colocarlo en un silo y limpiarlo, ya sea por aspiración, por zarandeo, mesa densimetrica o depiedradora, imanes, etc.

Cuando se encuentra en el silo lo primero que hay que hacer es bajarle la humedad en los en oleaginosas hasta un 8- 10%.

El secado es importante para evitar el enrancionamiento y la hidrólisis que generarían los ácidos grasos libres y deteriorarían tanto la materia prima como el producto.

No se debe olvidar que la respiración del grano genera calor al igual que un posterior desarrollo microbiologico y esto en aquellos que tienen un contenido alto de aceite como el girasol puede conducir a una autoignición de la masa cosa que no ocurre en los cereales.

Se libera energía y empiezan a producirse reacciones oxidativas, además el mismo aceite cuando entra en autooxidacion genera una alta concentración de calor. Si el silo es poco controlado se puede prender fuego.

Semilla ardida, se refiere a la aparición de puntitos negros en la unión entre el germen y endospermo debido a un secado excesivo, a la interpedie, al sol, por heladas.

Se almacenan en silos verticales comunes o silos celdas. Nuestra industria por manejar grandes volúmenes trabaja con silos celdas 200 m largo x 40 m ancho x 25 m altura y debajo de la tierra otros 25 m

5. ACEITE RESIDUAL- CONVENIENCIA- ANÁLISIS ECONÓMICO.

Según el método de extracción empleado nos quedara como residuo:

- Torta, residuo de una extracción por solvente- Expeler residuo de extracción por prensado.

En cualquiera de los 2 queda algo de aceite además de aquello que no es aceite, proteína, hidrato de carbono.

El objetivo económico es tratar de sacar la mayor cantidad de aceite posible, pero la extracción absoluta no se puede lograr. Es por eso que normalmente la industria aceitera en el mundo apuntaba a un limite de aceite residual en torta del 1 %.

¿Con este limite de aceite residual que me conviene hacer al empezar el proceso, pelar o no la materia prima?

Pelarla implicaría un costo de energía, de procesamiento, mas la extracción y por otro lado no pelarla implicaría que nos quede mas aceite residual en el residuo.

Por ejemplo para soja conviene pelar, es muy poco lo que puede tener de aceite en la cascara.

Maíz tibien la descascaro.

Fabricas argentinas llegaron a dejar el 0.8 % de aceite residual, hace 10 años atrás. Hoy en día tratan de dejar solo el 0.5 % de residuo.

El aceite que queda en torta se aprovecha ya que es una fuente de proteínas e hidratos de carbono por ejemplo para la alimentación animal.

Si se trata de residuo de soja se aplica un tratamiento, aislados proteicos y se utiliza para alimentación humana.En caso de utilizarse para alimentación animal, la torta se vende a exportación, esto equilibra el balance económico de la empresa, ya que el aceite y la torta hacen un balance cíclico y dura de 6 - 10 años el ciclo, es decir aumenta precio de lo soja - baja precio de la torta.

La venta de la torta deja bastante dinero, normalmente se paga por el PRO- FAT (proteína - grasa)para lo cual se analiza el contenido en proteína y en grasa y la suma de ambos en los mercados de exportación normalmente debe ser 44%, si se tiene menos baja el precio del PRO- FAT.

6 .ELECCIÓN DEL TIPO DE EXTRACCIÓN

El extractor permite llevar a un contenido final de aceite residual menor al 1 %.

En la prensa, meto energía y exprime con acción mecánica, con fricción, desgaste, genera calor y va sacando el aceite de una partícula va deslizando contra superficies metálicas, con una presión importante. Cuanto más aceite quiero sacar mas presión debo hacer.

La presión interna en una prensa es de 2800 a 3000 Kg/cm2, esto lo sufre la maquinaria que se observa por el desgaste. En el aceite se puede encontrar material de desgaste Fe solamente, si se lo detecto serán solo pocas ppm, en el producto final.

Prensa, me deja un expeler un residual de aceite como mínimo del 5 %, cuando le di la máxima presión 3000 Kg./cm2.El extractor al extraer por solvente disuelve el aceite en el mismo y forma una micela. La micela mas concentrada que se trabaja en la fabrica esta aproximadamente 30- 32 % de

aceite en el solvente, al cual lo separo evaporando el solvente y consumiendo por lo tanto energía térmica.

Cómo nos conviene procesar... por prensado o por solvente?

Actualmente la tendencia es usar un proceso mixto, o sea usar los 2 procesos porque se manejan grandes volúmenes. Según la materia prima. Por ejemplo si tengo alto contenido en aceite primero prenso suave, hasta bajar el contenido aprox. 18 % (que es lo que tiene la soja) en el expeler y luego a este se lo mando al extractor por solvente.

COCCION: Se trata de distender la superficie de la partícula de manera de que tenga un menor recorrido el aceite que sale de la masa(oleaginosa) se hace un tratamiento térmico con el cual se busca:

- Desnaturalizar las proteínas que forman las paredes celular de la pepita y que encierran al aceite emulsionada , de esta forma las paredes se tornan permeables y permiten el flujo de aceite.- Producir la ruptura de la emulsión del aceite que está dentro de la semilla .- Disminuye la viscosidad del aceite , entonces fluye con mayor rapidez .

Es un proceso que trabaja entre 105- 120 ºC se hace un cocinado durante un cierto tiempo.

Como el producto viene seco del almacenamiento, se lo moja ( acondiciona) a un 11- 12 % de humedad ya que los procesos de desnaturalización de proteínas son mas eficaces cuando hay una cierta cantidad de agua , que es el transmisor mas directo del movimiento térmico molecular.

Consta de un tubo de entrada donde se acondiciona el producto a la humedad de trabajo aprox. 12% humedad , una serie de ollas ubicadas una encima de otra , que constan en el interior de un agitador de paletas, soldado a un eje central.

La humectación puede hacerse:

- En los métodos actuales, en el tornillo de carga ( ahí se tira el agua para ajustar la humedad y se mezcla).- En los equipos mas chicos se hace adentro de la olla a través de una pulverización en el primer piso a 18º C

Entre olla y olla el producto pasa a través de una compuerta . las paredes del equipo son huecas y se le inyecta vapor ( actúa como camisa calefactora) para cocinar por superficie. Generalmente este equipo consta de 5- 6 ollas superpuestas con un eje único y un sistema agitador también único. Las compuertas se abren mediante un sistema hidráulico o mecánico que trabaja de acuerdo al programa de tiempo impuesto para el proceso.