refinación de aceites y grasas
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1Objetivos de la Refinacin de aceites1. Remover los productos indeseables presentes en el aceite
crudo cidos grasos libres fosfolipdos productos de oxidacin metales otros2. Reduccin del nvel de pigmentos3. Preservacin del valor vitamnico (vitamina E, un
antioxidante natural)4. Reduccin de la perdida de triglicridos5. Proteccin de triglicerdos contra degradacin
REFINACINExisten dos tipos de refinacin:
Refinacin Fsica:- aceites con alta acidez y - < 10 ppm fsforo
Refinacin Qumica
Tipos de Refino Fsico
Almacenamiento delaceite crudo
Desgomado
Clarificacin
Destilacin a vapor
Almacenamiento
QumicoAlmacenamiento de
aceite crudo
Desgomado
Neutralizacin
Lavado c/gua
Secado
Clarificacin
Desodorizacin
Almacenamiento
Flujograma de la refinacin de aceites y grasas
acondicionamiento
expeller
torta
desgomado desgomado cida
neutralizacin
clarificacinpr-tratamiento
clarificacin
interesterificacinhidrogenacin
winterizacin
cristalizacin desodorizacin refino fsico
aceite crudo
matria prima
limpieza
quebrado
laminacin
Molienda
extrusion
harinaextraccin c /solvente
aceiteaceitemargarinashortening
TRATAMIENTO PREVIO
SEPARACION DE LAS IMPUREZAS SLIDAS
Se hace mediante el uso de decantadores, tamices o centrifugas para eliminar los slidos groseros y de filtros prensa para eliminar los slidos finos
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2FILTROS PRENSA FILTROS PRENSA
FILTROS PRENSA
Objetivos: Retirado de los fosfolipdos y substs. coloidales (gomas):- Transporte y almacenamiento- Produccin de lecitina- perdidas en el aceite neutro em el refinado- NaOH en la neutralizacin- color del aceite desodorizado- estabilidad del aceite refinado
- preparar el aceite crudo para el proceso de refinacin
El desgomado debe ser hecha inmediatamentedespus a la extraccin
DESGOMADO
FOSFOLIPDOS Consecuencias de su presencia en las etapas de
refinacin del aceite de soya:1- Aceite desgomado:- perdida por saponificacin y arraste de aceite neutro- perdida por emulsificacin (en las centrfugas)2- Aceite clarificado:- > tenor arcilla p/ remocin de fosfolipdos- eficiencia de los filtros
3- Aceite a ser hidrogenado:- uso de catalizador (veneno)- velocidad de filtracin- oscurecimiento del aceite en la T hidrogenacin (180C)
4- Aceite hidrogenado o clarificado p/ desodorizacin- oscurecimiento del aceite a la temperatura de
desodorizacin
5- Aceite desodorizado- reduccin de la calidad ( color, sabor, olor y estabilidad)
** antes de la desodorizacin el tenor de fsforo = cero
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3Molcula de Fosfolpido
X
X
e Y
Y
YZ
cidos Grasos
Fuente: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.
Base nitrogenada
Fosfolipdos
Bases Nitrogenadas:
serina
colina
etanolamina
inositol
AG
AG
PO 4
Fosfolpidos en aceites vegetalescrudos
Tenor de fosfolipidos en aceites vegetales crudos
Aceite % FosfolipidosSoya 1,1-3,2
Maiz 1,0-2,0Algodn 0,7-0,9
Arroz 0,5Mani 0,3-0,4
Colza 0,1
Desgomado - ProcesoAceite crudo + agua
centrifugacin
goma (lecitina) aceite crudodesgomado
% agua = 75% de los fosfolipidos = 1,5 - 2%
70-80 C / 20-30min.
(50-100 ppm P)(50% agua)
Fosfolpidos
Existen 2 tipos de fosfolipidos, segun sunaturaleza:
Hidratbles (90%)
No Hidratables (10%) = causam problemas de coloracin marrom - irreversible:
- sales de Ca++ ; Mg++ ; Fe++- desgomado cido
Tipos de Desgomado
Clsica
cida
Superdesgomado
Enzimtica
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4Tipos y condiciones para DesgomadoClsicoBach
2% agua en tanque de mezcla30 min - 1h a 70-80oCCentrfuga / Decantacin
ContnuoPr-calentamiento de aceite a 70-80oC
2% agua10-15 minCentrfuga
Aceite desgomado ( < 200 ppm P):- secado (Humedad
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5Atencin: Tambien ocurre Saponificacin de Triglicerdios
Reaccin indeseable = perdida de aceite neutro
C
O
R C
O
O-
N a+
NaOHO C
CO
R 1
R 2
R 3
C H 2
C H
C H 2
O
O
O
TG
Jabones
+ DG, MG
Solucin Acuosa de NaOH
Sistema = Aceite - Agua - Jabones
Jabones = Emulsificante= Emulsificante
Posibilidad de formacin de emulsiones = Perdida de Aceite
[ NaOH ]* Funcin del tenor AGL y % Gomas* Teoricamente:
40 g de soda anhidra / 282 g c. olico* Exceso Soda insolubiliza las gomas no
leoGomas + Jabones = soap stock = Borra
* La Borra arrasta pigmentos por adsorcin
Clculo de la Cantidad de NaOH a ser utilizada na neutralizacin del aceite
RCOOH + NaOH RCOO- Na + H2O
282 40
28240 = 7
relacin NaOH:RCOOH1 7:
NaOH slido g/100 g aceite = (x% AGL/7) + Y% (exceso)
% NaOH en la solucin = peso NaOH seco x 100peso solucin NaOH
g solucin NaOH/100 g aceite =(%AGL/7 + y%) x 100
% NaOH en la solucin
ml solucin NaOH/100 g aceite =(%AGL/7 + y%) x 100
% NaOH x densidad
Solucin (%) = g solucin NaOH /100g aceite
B a 15C % NaOH
10 6,57
12 8,00
14 9,50
16 11,06
18 12,68
20 14,36
22 16,09
24 17,87
Acidez x Exceso Soda
%AGL en el aceite crudo % exceso NaOH0,1-4,00 0,24,1-6,00 0,36,1-8,00 0,5
8,1-15,00 0,6
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6Factores que afectan las reacciones
Concentracin de la solucin acuosa de NaOH (16 - 18B)
Temperatura ( 80C) Tiempo de contato (10 min.)
Otros compuestos eliminados en la neutralizacin con Soda
Compuestos Mecanismos
Fosfolipdos Absorcin e hidratacinFosfolipidos, Pigmentos Degradacin
Pigmentos Arraste y solubilizacin
Tipos de Refinacin Qumica Custico
Short Mix
Long Mix
SHORT MIXAceite desgom. cido
Calentamiento 90C
NaOH (20 a 40B)
mezcla (< 1 min.)
centrifugacin
Short Mix
Aceite Bruto [soda custica]oBe
% Exceso Temp.oC
Reacin
ReaccinTiempo de contacto
(seg)Aceite de Semilla Bruto 20-28 30-60 85-95 15-30Aceite de Semenilla Desgom. 20-28 10-30 85-95 1-3Aceite de Semilla de Algodn20-28 10-30 60-75 < =1Palma 20-28 10-30 85-95 1-3Palmiste, Coco 12-28 10-30 85-95 < =1Animal y Marinos 20-28 10-30 85-95 1-3Aceite de semillas: Soya, Girasol, Canola, Mani
LONG MIXAceite desgomado
NaOH (14 a 18B)
Mezclado y retencin 15
Calentamiento rompimiento de laemulsin (70-75C)
Centrifugacin
Aceite neutro(200-400 ppm jabn y 10-20 ppm P)
Calentamiento (90-95C)
Agua caliente (15%)
Centrifugacin
Secado (35 mm Hg e 90C)
Enfriado (60C)
Aceite Neutro, Lavado, Seco
(10-20 ppm jabn y 1 ppm P)
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7Long Mix
Aceite Bruto Concentracin soda custica
oBe
% Exceso
Temp. oC
reaccinTempo reaccin (min)
Temp. oC
Separacin
Aceite de Semilla Bruto
14 22 10 15 20 40 3 6 57 83
Aceite de Semilla Desgomado
16 26 5 10 20 40 2 5 57 83
Aceite de Algodn 18 36 10 30 20 40 6 10 66 77
Maiz 18 20 5 15 80 90 1 2 80 90
Aceite de semillas: Soya, Canola, Sawfflower, Mani
Condiciones de LavadoLavado nico: 15% agua caliente (93oC/200F). Utilizar agua que
no contenga ni Ca++ ni Mg++ Mezcla CentrifugacinDoble lavado: 2 veces con 10% de agua caliente sin clcio y sin
magnsioObs.: Nveles de jabn en el 1 lavado : 50 ppm
Nveles de jabn em el 2 lavado: 10 ppm.
LAVADO
Rendimiento de la Neutralizacina) Prdida de neutralizacin
PN = peso de aceite bruto desgomado - peso de aceite neutrob) % Prdida de neutralizacin% PN = perdida de neutralizacin / peso do bruto X 100c) Factor de Perdida
FP = % PN / % AGLd) Eficiencia de refinacin
% aceite neutro obtenidoER = ----------------------------------------------------
% aceite neutro contenido en el aceite bruto (*)
(*) Peso aceite bruto - perdidas mnimasPerdidas mnimas = acidez + insol. en acetona + humedad
Refinacin FsicaAceite Bruto
Aceite Refinado cidos Grasos
Clarificacin
Pr-Tratamientocido
DesodorizaoDestilacin con vapor
Fuente: Catlogo Alfa Laval.
Conclusin: NEUTRALIZACIN
La importancia de la neutralizacinreside em el hecho de que esta etapa define el exito econmico de larefinacin de aceites y grasas.
DECOLORACIN(Blanqueo)
El blanqueo o decoloracin, se lleva a cabo utilizando los efectos fsicos predominantes de los absorbentes tales como: arcillas naturales o activadas y carbonos activados, o por la aplicacin de agentes qumicos que tienen oxidantes reductores.
La decoloracin es la eliminacin de sustancias colorantes contenidos en los productos neutros.
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8TIERRAS DECOLORANTES
Son arcillas especiales activadas con procedimientos fsicos y qumicos como:
Dispersin del agua
Lavado con solucin de cido sulfrico
Filtracin
Secado
Molienda
TIERRAS DECOLORANTES
El poder decolorante de estas tierras activadas no son bien conocidas, la tensin superficial aumentada por las superficies que ofrecen cumplen un papel importante en la adsorcin de los grupos cromforos presentes en los aceites y las grasas.
El tratamiento con solucin acuosa de cido sulfrico de las tierras tiene como funcin vaciar los capilares de estas sustancias extraas, dejando una masa altamente porosa.
CARBONES ACTIVOS O ACTIVADOS
Pueden ser de origen animal o vegetal. Los ms utilizados son los de origen vegetal que se obtienen de la destilacin seca de ciertas ramas de rboles. Los carbones que se obtienen de esta destilacin se muelen finamente y se activan con reactivos qumicos.
La accin decolorante parece ser debida a la gran superficie que originan estos carbones, se calcula que 1 g de carbn puede dar lugar a una superficie de varios m2, esta gran superficie recogidas en un volmen pequeo influye en la tensin superficial de los compuestos causando fenomenos de adsorcin.
El carbn activado es muy efectivo para separar el color rojo.
El refineria es usual utilizar una mezcla con tierra decolorante a razn del 5-10% de carbn y 90-95% de tierra.
IMPORTANTE
Los aceites y grasas antes de someterse a procesos de decloracin, deben estar libres de humedad. Basta pequeisimas cantidades de agua en una sustancia grasa para reducir sensiblemente la accin decolorante de la tierras de carbn.
La deshidratacin se realiza calentando la sustancia grasa a 70-80C y en vacio. En estas condiciones el agua se avapora y se condensa separadamente.
Decoloracin continua
Filtros verticales
FILTRACIN
A travs de los filtros se realiza la descarga mecnica de la tierra utilizada y la mxima recuperacin del aceite.
Los filtros ms usados son:
Filtros prensa de bastidor y placas.
Filtros rotativos discontinuos
Filtros continuos.
Filtros prensa especiales (con calentamiento).
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9DESODORIZACIN
CON LOS PASOS PREVIOS COMO: DEPURACION NEUTRALIZACIN, LAVADO, DECOLORACIN Y FILTRACION SE HAN ELIMINADO DE LA SUSTANCIA GRASA LAS IMPUREZAS, LOS ACIDOS GRASOS LIBRES Y MATERIA COLORANTES.
LA FINALIDAD DE LA DESODORIZACIN ES ELIMINAR LAS SUSTANCIAS QUE PROPORCIONAN OLORES Y SABORES DESAGRADABLES.
Para evitar la degradacin del aceite, este esdesaerado sobre vacio antes de ser calentado.
En seguida el aceite es calentado hasta latemperatura de desodorizacin (250C) y para facilitar el desprendimiento de los voltiles se burbujea vapor direto em el aceite.
El acete permanece en esta temperatura, sobre vacio y con agitacin por vapor directo por cerca de una hora siendo en seguida enfriado hasta latemperatura ambiente para ser enlatado o embotellado.
DESODORIZACIN
Calentamientoy aspiracin de las sustanciasvoltiles. Retencin de 1 hora
250C
VACIO
DESODORIZACIN Esquema de Desodorizacin por Bach
Vapor directo
Calentamiento
Vacio
Recuperacinde los cidos
grasos
Desodorizadores Contnuos Desodorizadores Semi-Contnuos
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WINTERIZACIN
UNA PROPIEDAD IMPORTANTE DE LOS ACEITES ES SU BAJO PUNTO DE ENTURBIAMIENTO, QUE ES LA TEMPERATURA A LA QUE APARECE TURBIEDAD CUANDO EL ACEITE SE ENFRIA A DETERMINADAS CONDICIONES.
EL PROCESO DE WINTERIZACIN TIENE POR OBJETIVO SEPARAR LOS GLICRIDOS DE MS ALTO PUNTO DE FUSIN QUE ORIGINA ENTURBIAMIENTO Y AUMENTO DE LA VISCOSIDAD EN LOS ACEITES AL BAJAR LA TEMPERATURA.
CONSISTE EN PRECIPITAR LOS GLICERIDOS SATURADOS CAUSANTES DEL ENTURBIAMIENTO.
La winterizacin se realiza en un tanque que tiene un sistema de chaqueta por donde circula salmuera refrigerada; esta salmuera baja la temperatura del tanque hasta que llegue a la temperatura de trabajo aprox 0C, en algunos casos se puede trabajar hasta con
-1C . Tiene un sistema de agitacin para favorecer la distribucin uniforme de temperatura en el tanque. El aceite se recupera mediante el uso de filtros prensa.
LOS ACIDOS GRASOS DE ALTO PESO MOLECULAR SON SEPARADOS Y TOMAN EL NOMBRE EN CONJUNTO DE ESTEARINA QUE SE PUEDE USAR EN PREPARACIN DE MANTECAS ASI COMO APROVECHAR SU ACTIVIDAD EMULSIONANTE EN LA PREPARACIN DE OTROS DERIVADOS.
EL DESCENSO DE LA TEMPERATURA DEL ACEITE EN UNA HORA DEBE SER DE UN GRADO CENTIGRADO HASTA LLEGAR A 0C.
Envasado de aceites
Envases:- El envase no debe transmitir sabor ni olor diferente al producto no alterar la calidad del mismo.- Los envases a usarse sern de materiales adecuados para la conservacin y manipuleo del producto.- El material de los envases de aceites vegetales sern los permitidos por la Autoridad SanitariaEmbalaje:En el embalaje (cajas) se incluir la frase "Mantngase protegido de la luz"
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GRACIAS
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