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UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
LINCIATURA EN QUÍMICA
INFORME DE PASANTIAS
EVALUACIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES DE OPERACIÓN DURANTE EL
PROCESO DE REFINADO DEL ACEITE.
Tutor Empresarial: Tutor Académico:
Ing. Carmona Gilmer Prof. Blanco Ronald
Gerente de Procesos: Bachiller:
Ing. Benitez Ymmer Velásquez Carmen
BÁRBULA, NOVIEMBRE 2013
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INDICE
Introducción………………………………………………………………….…..……. 3
Capítulo I: Descripción General de la Empresa Cargill…………………….……........ 4
Reseña histórica…………………………………………………….……........ 4
Cargill en Venezuela………………………………………………….….…… 5
Cargill en Venezuela Planta Valencia…………………………………..……. 6
Misión………………………………………………………………….…....... 7
Visión…………………………………………………………………….......... 7
Objetivo……………………………………………………………...….…….. 7
Enfoque……………………………………………………………………….. 8
Valores……………………………………………………………….…..……. 8
Política de Calidad Alimentaria…………………………………………......... 9
Política de Seguridad Alimentaria………………………………………......... 9
Capitulo II: Marco Teórico……………………………………………………........... 10
Lípidos………………………………………………………………...…........ 10
Aceites y Grasas………………………………………………………............ 10
Tipos de Aceites………………………………………………………............ 11
Proceso de Refinación………………………………………………....……… 12
Capitulo III: Descripción del Trabajo de Pasantías………………………….............. 16
Objetivo General………………………………………………….….….……. 16
Objetivos Específicos………………………………………………..….……. 16
Cronograma de Actividades…………………………………………....…….. 17
Análisis Realizados………………………………………………………........ 17
Actividades Realizadas………………………………………………….…….. 20
Conclusiones…………………………………………………………………………... 29
Referencias Bibliográficas……………………………………..…….………...…….. 30
Anexos…………………………………………………………………………..……. 31
3
INTRODUCCIÓN
Los Aceites y las Grasas no solo están dispuestas para hacer frituras o condimentar
alimentos. Los aceites vegetales son complementos importantes en la fabricación de
margarinas, mayonesas, bases para pinturas, crema para galletas, y como materia
prima en infinidades de procesos.
Cargill es una transnacional importante fundada hace más de 131 años. Esta comienza
sus actividades en Venezuela en 1985 un stán de ofertas en el mercado, desde,
comida para animales, así como pastas, sal, harina de trigo, aceites y mantecas.
El tratamiento del aceite para consumo es un proceso químico y físico que debe ser
evaluado y controlado cuidadosamente. Dentro del refinado del aceite se debe velar
por el cumplimiento de las especificaciones del producto, tanto para el consumidor,
así como por las normas establecidas por los organismos correspondientes.
Por ello es de suma importancia verificar las propiedades químicas involucradas
durante todo el proceso: de desgomado, neutralización, lavado, y blanqueado del
aceite. De esta manera garantizar un aceite de alta calidad para el consumo, una vez
salido el producto de todo el proceso de desodorización.
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CAPITULO I
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA EMPRESA CARGILL
Reseña Histórica
La historia de la empresa Cargill se remonta a más de 131 años cuando comenzó sus
operaciones en la región agrícola de conmover, Lowa (USA), como una
comercializadora de cereales, específicamente trigos, los cuales eran apetecidos por
los pobladores de las zonas industriales de la costa este de New York y Pensilvania.
Con el nacimiento del comercio internacional de cereales, Cargill se establece en los
años 20 en Italia, Holanda e Inglaterra como comercializadora de cereales. Después
de la segunda guerra mundial comienza sus actividades de adquisición y construcción
de plantas para fabricar alimentos concentrados y estación de aceites.
En esta misma época comienza a establecerse en Argentina y Brasil, países
productores de granos y oleaginosas. Posteriormente amplía sus negocios en la
producción de almidón, molienda de trigo, producción y procesamiento de pollos,
pavos, cerdos y ganado vacuno.
En 1945 la compañía de Cargill se consolida como una de las empresas más
importantes de alimentación y es para ese momento en la que adquirió Nutrena Mills,
para ese mismo año fue una de las compañías de alimentos más progresistas ya que
había estado en el negocio desde 1920 y, en ese momento, tenía la capacidad de
producir un total de 23.000 toneladas de alimentos por mes en sus tres industrias.
La empresa de alimentos Cargill ha aumentado considerablemente desde 1945, a
través de adquisiciones e innovaciones que han ayudado a Cargill llegar a más
clientes en todo el mundo. El foco de las adquisiciones de Cargill ha sido construir
sus conocimientos y llegar por el acceso a experiencia, la gente dedicada con pasión
por el negocio, son la clave para el crecimiento en la creatividad y el aprendizaje que
hacen a una empresa un mejor lugar para hacer negocios y trabajar.
En los años 80, Cargill extiende sus actividades a la producción de acero,
procesamiento y comercialización de jugos, producción de mercadeo de fertilizantes.
Actualmente Cargill provee productos competitivos y de alta calidad produciendo
materias primas, operando en molinería, realizando marketing, transporte,
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incorporándose al mercado financiero, creando y comercializando nuestros productos
y servicios.
Cargill tiene presencia en más de 65 países, entre ellos: Alemania, Chile, Inglaterra,
Argentina, Dinamarca, Japón, Bolivia, Estados Unidos, México, Brasil, España,
Rusia, Canadá, Francia, Republica Dominicana, Colombia, Honduras y Venezuela.
Cargill en Venezuela
La empresa Cargill fundada por William Cargill en 1865, inicia sus actividades en
Venezuela en 1986 a través de una asociación con Mimesa C.A. para formar
Agroindustrial Mimesa situada en la ciudad de Maracaibo, Estado Zulia. Dedicándose
a la fabricación de harinas y a la elaboración de pastas alimenticias bajo la marca Flor
de Guayana y Mimesa, respectivamente.
En 1988 adquiere El Pastificio Universal ubicado en Puerto La Cruz, Edo.
Anzoátegui.
Para el año de 1989 compra Pillsbury de Venezuela, empresa que contaba con un
molino semolero, uno harinero y un pastificio en Catia La Mar, poseedora de las
renombradas marcas de pasta, Milani y Suprema, además de la línea de harinas de
panificadoras Rey del Norte.
En 1990, negocia la totalidad de las acciones de Agroindustrial Mimesa,
consolidándola junto con Pillsbury de Venezuela. En diciembre de ese mismo año,
como parte de un plan de expansión ininterrumpido Cargill de Venezuela incursiona
en el mercado de aceites refinados con la adquisición de una planta de refinación en
Turmero, Estado Aragua.
En 1991, establece las oficinas corporativas en Caracas.
Al expandirse hacia nuevos mercados Cargill incursiona en el negocio de arroz en el
año de 1992 y adquiere la finca Puente Leña en Píritu, Estado Portuguesa.
En 1993, compra las plantas aceiteras de Mavesa, ubicadas en Valencia y Puerto
Cabello, Estado Carabobo, así como las reconocidas marcas Vatel, Branca, Los Tres
Cochinitos y Tresco. Planta Valencia es una de las más grandes y automatizada de la
región.
Para el año de 1994, incrementa las actividades en el negocio de arroz al comprar la
planta productora de arroz Santa Ana, localizada en San Carlos, Estado Cojedes.
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En 1995, se asocia con Pequiven para la construcción de la salina por evaporación
solar más moderna del mundo, ubicada en los Olivitos, Estado Zulia.
En 1997, inicia sus actividades en el negocio de alimentos para mascotas, producidas
en la planta de Barquisimeto, Estado Lara.
En el año 1998, instala la primera planta de arroz precocido “Parboiled” en
Venezuela.
Para el año 1999, adquiere Gramoven y consolida su posición de liderazgo en el
mercado, transformándose en el principal proveedor de insumos elaborados para la
industria de alimentos de Venezuela y de productos de marca para el mercado de
consumo masivo.
En el 2001, con la adquisición de Agribrands International, se unen esfuerzos con
Cargill Animal Nutrición lo que consolida a la compañía en el mercado como
proveedor de alimentos para mascotas.
Actualmente Cargill opera en el país con 13 plantas industriales y 11 centros de
distribución, ubicados en las zonas de mayor actividad económica. Cargill cada día
afianza su compromiso con el país, a través de inversiones que implican un
crecimiento económico.
Su organización de distribución y ventas, una de las más importantes del país, le
permite acceder en forma directa a más de 5000 clientes y a muchos más en forma
indirecta. Así mismo, generan más de 200 puestos de trabajos directos y alrededor de
30000 indirectos que contribuyen en forma positiva al crecimiento del sector laboral
y al desarrollo profesional de sus empleados capacitándolos en sus áreas de
especialización, para poder enfrentar los desafíos de mercados cada vez más
competitivos.
La fundación de Cargill contribuye al bienestar de las comunidades donde actúa,
contemplando proyectos para darle apoyo a la educación, la salud y la protección de
niños y ancianos.
Cargill de Venezuela Planta Valencia
Cargill de Venezuela S.R.L, planta Valencia. Se encuentra ubicada en Valencia, Edo
Carabobo, Carretera Nacional Vía Los Guayos, Av. 67, Zona Industrial Norte,
antigua Productora de Grasas C.A., en la República Bolivariana de Venezuela. Entre
los productos que elabora la empresa Cargill de Venezuela Planta Valencia División-
Aceites se encuentran los siguientes:
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Aceites: gracias a la diversidad de frutos y semillas oleaginosas que existen
en el mercado, se tienen una amplia lista de aceites vegetales comestibles,
como: aceite de maíz, girasol, soya y canola, que se comercializan bajo la
marca Vatel y Deleite.
Manteca Líquida: es obtenida de la hidrogenación parcial de aceites
vegetales. Producto grado alimenticio con aditivos tales como antioxidante y
antiespumante. De gran estabilidad al enranciamiento. Se emplea en la
industria de la comida rápida.
Manteca Tresco 37: grasa semisólida. El producto empacado es cristalizado,
a granel no es necesario. Utilizado en la elaboración de helados y base para
rellenos en chocolatería.
Manteca Tresco 38: grasa sólida, obtenida del aceite de palma.
Recomendado para la elaboración de galletas, ponqués, elaboración de cubitos
y bases de sopas.
Manteca Tresco 40S: obtenida del aceite de soya. Recomendado para la
fabricación de caramelos, frituras de pollo, fritura de papas rayadas y donas.
Manteca Tresco 40E: obtenida por hidrogenación parcial de los aceites de
palma y soya, usa emulsificantes. Recomendado su uso para elaborar panes,
tortas, galletas, repostería, cremas de relleno, chocolate.
Manteca Tresco 42P: producto recomendado para reposterías y fábricas de
chocolate.
Manteca Tresco 48: grasa sólida, obtenida de la hidrogenación del aceite de
palma.
Misión
Crear valor diferenciado fundamentado en tres pilares: enfoque al cliente, innovación
y alto nivel de desempeño
Visión
Ser el líder mundial en el sector alimentario en promover oportunidad para la
nutrición y el desarrollo de la población.
Objetivo
Compromiso del empleado, satisfacción al cliente, prosperidad de las comunidades y
rentabilidad del crecimiento.
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Enfoque
Ser dignos de confianza, creativos y emprendedores.
Valores
La cultura empresarial de Cargill parte de unas creencias que constituyen la base de
las relaciones con los clientes, asociados, accionistas y comunidades donde opera.
Integridad: Nuestra palabra es nuestra garantía.
Excelencia: Hacer de Cargill la mejor compañía en todo lo que haga.
Crecimiento: Crear oportunidades para los individuos y nuestros negocios.
Trabajo en equipo: Sumar los conocimientos y habilidades de los empleados
a través de la comunicación efectiva para crear éxito compartido.
Visión de futuro: Tener la paciencia y la visión que nos permitan construir
negocios duraderos.
Deseos de competir: Buscar ganar con reglas de juego claras, con ética y
transparencia.
Política de Calidad Alimentaria
Desarrollar, producir y comercializar bienes y servicios que provean oportunidades
para la nutrición y desarrollo de la población, que satisfagan los requisitos a nuestros
clientes, creando valor diferenciado a través del mejoramiento continuo de sus
procesos y su capital humano caracterizado por ser personas excelentes y
comprometidas a ofrecer las mejores ideas a nuestros clientes, fundamentado en los
pilares: enfoque al cliente, innovación y alto nivel de desempeño, garantizando el
crecimiento de la organización.
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Política de Seguridad Alimentaria
Cargill se compromete en proveer alimentos y servicios seguros tanto para personas
como animales, desarrollaremos productos y usaremos proveedores, cadenas de
suministros, transportes, espacios de almacenamiento, producción, fabricación y
sistemas de distribución, que garanticen la inocuidad de nuestros productos así como
el cumplimiento de los temas regulatorios relacionados. Toda unidad de negocios,
función y trabajador de Cargill, tiene la responsabilidad de asegurar la producción de
productos inocuos, que cumplan con las leyes aplicables y requerimientos del
departamento Corporativo de Seguridad Alimentaria y Asuntos Regulatorios.
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CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
Lípidos
La denominación de lípidos se refiere a un conjunto de moléculas muy diversas desde
el punto de vista estructural, que se aíslan de materiales biológicos mediante la
extracción con disolventes orgánicos no polares. A diferencia de los carbohidratos o
de las proteínas, no tienen un solo grupo químico que los identifiquen y por esta
razón se los clasifica en:
Ácidos grasos (saturados e insaturados):
Glicéridos:
Lípidos no glicéridos (esteroides y ceras, además de sustancias colorantes:
caratenoides, vitaminas, etc.)
Lípidos complejos (lipoproteínas, glicolipidos, esfingolipidos)
Aceites y Grasas (mantecas)
Son sustancias de origen animal y vegetal extraídas de las oleaginosas, estas son
vegetales de cuya semilla o fruto puede extraerse aceite, en algunos casos comestibles
y en otros casos de uso industrial. Las oleaginosas más sembradas son la soya, la
palma, el maní, el girasol, el maíz y el lino.
Los Triglicéridos son los componentes principales de las grasas y aceites
comestibles, en los cuales están presentes, aunque en menor proporción, los ácidos
grasos libres y los fosfolípidos. Los términos grasa y aceite no tienen significado
preciso, y solo describen si el material es sólido (grasa) o líquido (aceite) a
temperatura ambiente. Cuando una grasa se trata con una solución de hidróxido de
sodio, se produce la hidrolisis de los ésteres, y en el proceso se obtienen glicerol y
jabones, que son las sales de los ácidos grasos. El proceso se conoce como
saponificación. La hidrolisis también puede ocurrir con ácidos o por acción de las
lipasas.
Más del 80% de los aceites comerciales que se destinan a la alimentación humana se
obtienen de fuentes vegetales, particularmente frutos y semillas, de los cuales se
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extraen por exprimido en frío o en caliente, y menos frecuente, por extracción con un
solvente orgánico.
Tipos de Aceites (procesados en Cargill Planta Valencia)
Aceite de Canola: este aceite proviene de las semillas obtenidos de
variedades de nabo con bajo contenido de ácido erúcico (Brassica napus).
Tiene bajo contenido de ácidos grasos saturados. Dentro de sus principales
aplicaciones se encuentran, ser condimento para ensaladas, para cocinar y
freír, mayonesas, aderezos, margarinas y mantecas vegetales.
Aceite de Girasol: proviene de la semilla de girasol (Helianthus annus). El
aceite crudo contiene un alto porcentaje de ceras que deben eliminarse del
aceite en un proceso de desencerado. Sus aplicaciones abarcan desde
condimento para ensaladas y otros platillos, para cocinar y freír, hasta para
mayonesas, bases para margarina, mantecas vegetales para diferentes usos en
panadería y repostería.
Aceite de Soya: es el aceite que se obtiene del frijol de la soya (Glycine max)
por extracción mecánica y por solventes. El aceite crudo contiene entre 2.5-
3.0% de fosfolípidos que tienen que eliminarse del aceite por procesos de
desgomado y refinación química. Sus usos más frecuentes son para frituras,
comida rápida, condimento para ensaladas y otros platillos, ingrediente para
cocinar, margarinas, mezcla de aceites, botanas, mezclas para panadería,
coberturas, helados, frituras, cremas vegetales, productos para hornear, salsas,
pastas, mayonesas.
Aceite de Palma: Se obtiene por extracción mecánica del fruto de la palma
(Elaeeis guineensis) y se puede complementar con extracción por solventes.
El aceite crudo presenta una coloración anaranjada rojiza por su alto
contenido de carotenos. Generalmente se refina físicamente. En su
composición de ácidos grasos predomina el ácido palmítico (40-48%). Se
utiliza como base para mantecas vegetales, margarinas, pastelería, botanas,
helados, mantequilla para crema de cacahuate, cacao y avellana, pastas,
mezclas para sopa, panadería y repostería.
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Proceso de refinación de Aceites
La refinación química y física del aceite consiste en una serie de operaciones que
tienen como objetivo eliminar sustancias presentes en los aceites y las grasas, tales
como proteínas, pigmentos, ácidos grasos libres, ceras, entre otros, los cuales aportan
sabor, olor y color, afectando la calidad final del producto.
Desgomado
El proceso de desgomado consiste en la eliminación de mucilagos, gomas y
resinas. En este proceso se consiguen eliminar principalmente fosfólipidos, así
como también se reducen los niveles de proteínas, ceras y peróxidos del aceite
crudo.
El desgomado se puede realizar por insolubilización mediante hidratación,
tratando el aceite crudo con una pequeña cantidad de agua (o con NaCl y
agua) o con inyección de vapor y ácido fosfórico o cítrico, seguido de una
separación en centrifuga de los fosfolípidos insolubilizados mediante la
hidratación.
Para la extracción de fosfolípidos hidratables es recomendable usar Ácido
Fosfórico o Cítrico en una concentración que varié entre los 0.02-0.5% o 0.5-
0.4% respectivamente, de ácido en aceite con un tiempo de contacto de 5-30
minutos.
La importancia de extraer las gomas radica en: sus propiedades emulsificante
que conducen a la formación de emulsiones en la neutralización con la
posterior perdidas de aceite neutro; la disminución de la actividad decolorante
de las tierras activadas por adsorción de los fosfólipidos, obligando a
aumentar el consumo de las tierras de las mismas.
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Neutralización.
Se busca la eliminación de los ácidos libres y el resto de ácido fosfórico
agregando una solución de álcali que puede ser hidróxido de sodio o
carbonato de sodio. La mezcla es agitada a una temperatura elevada y
controlada durante un tiempo determinado, en tanques para proceso
discontinuo o en una mezcladora en línea. En el caso del refinado continuo, la
mezcla se separa por centrifugación. La proporción y concentración del álcali
a utilizar depende de la acidez que presente el aceite.
En general, todas las instalaciones de neutralización están equipadas con una
o dos etapas de lavado. El propósito es reducir el jabón residual contenido en
el aceite luego de la neutralización con soda caustica y separación del soap
stock.
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Decoloración o Blanqueado
Se trata de eliminar la coloración excesiva del aceite debida a la presencia de
distintos pigmentos responsables de coloraciones no deseadas o excesivas en
el aceite, como los carotenos, clorofila, y derivados, xantofilas, gosipol y
derivados de oxidaciones del tocoferol.
Los aceites neutros contienen pequeñas cantidades de pigmentos colorantes,
minerales, restos de fosfolípidos y jabones que deben ser removidos para
lograr un aceite estable en el tiempo en sus características organolépticas y
funcionales. Para lograrlo se le adicionan sustancias que tienen la propiedad
de retener esas impurezas en la superficie de partículas muy finas y porosas.
Este tratamiento se hace a 100ºC y bajo vacío durante unos 15 minutos. Luego
se filtra para retener las partículas.
Desencerado o Winterización
En esta etapa del proceso se busca obtener un aceite de mayor nitidez, durante
el almacenamiento.
Consiste en separar del aceite (en el caso de maíz y girasol) las sustancias con
puntos de fusión elevada (estearinas, glicéridos muy saturados, ceras y
eteroles) que provocarían turbidez y precipitaciones en el aceite.
Generalmente se realiza por enfriamiento rápido del aceite con agua fría o
equipos frigoríficos, con lo que se consigue la cristalización de los
compuestos que queremos eliminar.
Desodorización
Se busca eliminar distintos compuestos responsables de aromas no deseados
en los aceites, o conseguir aceites sin olor, ni sabores. Estos compuestos son
principalmente aldehídos, cetonas, caratenoides, tocoferoles, ácidos grasos
libres de cadena corta (como el butírico, isovaleriánico o caproico), esteroles y
algunos compuestos azufrados. Este proceso se realiza mediante una
destilación por arrastre de vapor a presión reducida (por debajo de 5mmHg) y
a una temperatura entre 210-250 C. Se suele añadir cerca de un 0.01% de
ácido cítrico a los aceites desodorizados para inactivar metales traza como
compuestos de hierro o cobre solubles que podrían provocar la oxidación y
desarrollo de rancidez.
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Hidrogenación
La estructura molecular de los aceites, la integran diversos ácidos grasos tales
como: ácido oleico, esteárico, araquino, palmítico, linoleico entre otros. Estos
ácidos poseen enlaces sencillos y dobles intercalados, el objetivo de la
hidrogenación es romper los dobles enlaces para propiciar la adición de
hidrogeno a la cadena carbonada y de esta manera modificarlas propiedades
fisicoquímicas del aceite, una de estas, es el paso del aceite de estado líquido a
solido a temperatura ambiente.
Para llevar a cabo la reacción es necesario someter el aceite blanqueado a un
calentamiento en un reactor a temperatura aproximada de 150C utilizando
como catalizador níquel.
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CAPITULO III
DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO DE PASANTIAS
Objetivo General
Verificar el cumplimiento de las especificaciones de operación durante el
proceso de refinación del aceite.
Objetivos Específicos
Monitorear la acidez y jabón a la salida de la centrifuga 1 y 6.
Verificar el incremento de acidez del aceite crudo con respecto al ácido
fosfórico adicionado al sistema.
Revisar la acidez, jabón, color, clorofila e impurezas a la salida del blanqueo.
Optimizar el uso de las tierras de blanqueo.
Apoyar en general la resolución de cualquier eventualidad que surja durante el
proceso de refinación del aceite.
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Cronograma de Actividades
Cronograma de actividades
Semana Actividad a ejecutar
1-2 Taller de inducción en recursos humanos, recorrida por la planta, charla de
seguridad e inocuidad, plan de emergencia.
3-4 Inducción por planta. Internalización de los procesos y procedimientos
para la realización de análisis.
5-6 Realización de Análisis (color, acidez, humedad, impurezas, jabón).
7-8 Realización de análisis, cuantificación del porcentaje de tierra gastada por
tonelada de aceite blanqueado.
9-10 Cuantificar y Optimizar el porcentaje de tierra gastados por toneladas de
aceite blanqueado.
11-12 Levantamiento de datos, análisis, conclusiones.
Análisis Realizados.
Determinación de acidez en aceites y grasas (regido por la norma COVENIN
325:2001)
La acidez se define como el contenido de ácidos grasos libres de un aceite o grasa
vegetal, expresado en gramos de ácido oleico, palmítico o laúrico en 100 gramos de
muestra.
Reactivos
Alcohol etílico, 95% neutralizado frente a la fenolftaleína
Solución de fenolftaleína al 1%
Solución de NaOH 0,1N
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Procedimiento
Pesar en un elermeyer la cantidad de muestra según la siguiente tabla:
Ácidos grasos
libres (%)
Masa de la
muestra (g)
Volumen de
alcohol (ml)
Normalidad (N)
0,00-0,2 30.0 0,2 50 0,1
0,2-1 28.2 0.2 50 0,1
1-30 10.0 0.05 75 0,25
30-50 7,05 0.05 100 0,25 o 1
50-100 3,525 0.001 100 1
Añadir a la muestra en caliente, la cantidad de alcohol neutralizado
correspondientes y unas gotas del indicador.
Titular con álcali agitando vigorosamente hasta alcanzar el punto de
equivalencia.
Expresión de los resultados
El porcentaje de ácidos grasos libres en la mayoría de los aceites y grasas se calcula
como ácido oleico.
% A= (0,282 *V*N*100) / peso de la muestra
Determinación del contenido de jabón en grasas y aceites
Se determina la alcalinidad de las muestras como oleato de sodio.
Reactivos
Acetona al 98%
HCl 0.01N
Azul de Bromofenol 0,4%
Procedimiento
Tomar 50ml de acetona y añadir 2 gotas de azul de bromofenol.
Neutralizar titulando con HCl 0.01 N hasta aparición de un color amarillo.
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Añadir la cantidad de muestra necesaria según el contenido de oleato de sodio
en la muestra. (una coloración verde es indicativa de la presencia de jabón en
la muestra).
Titular con HCl 0,01N hasta la aparición de un color amarillo en la fase
acetonica.
Expresión de los resultados
Ppm de oleato de sodio= (V*N*Peso de oleato)/peso de la muestra
Determinación de color en aceites y grasas vegetales (regido por la norma
COVENIN 1191:1996)
Aparato
Tintómetro electrónico LOVIBOND
Celda de 1-5 pulg
Procedimiento
Calentar la muestra para liberar la humedad
Llenar la celda de muestra e introducir en el tintómetro y pulsar read.
Leer en el equipo el color rojo y amarillo, y la clorofila de la muestra.
Determinación de impurezas cualitativas en el aceite blanqueado
Procedimiento
Preparar la bomba de vacío con kitasato y embudo.
Colocar el papel de filtro Whatman #1 y añadir muestra
Una vez terminada de filtrar la muestra observar si quedan restos de las tierras
de blanqueo en el filtro.
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Actividades Realizadas
La evaluación de las especificaciones del proceso de refinado del aceite consiste en el
monitoreo de las salidas de las operaciones y procesos unitarios más importantes. El
refinado del aceite abarca desde el calentamiento del crudo y filtrado como pre
tratamiento, este pasa a un tanque mezclador de aceite crudo más ácido fosfórico
llamado tanque 3003, de allí pasa a un tanque donde se produce la reacción de
neutralización y pasa a una serie de tanques de retención donde finalmente se
bombea el aceite a la centrifuga 3001 donde ocurre la separación del aceite
neutralizado y el sub-producto llamado soap stock.
Posteriormente el aceite es trasladado por medio de tuberías a la centrifuga 3006,
denominada lavadora, ya que esta permite retirar el 90% del jabón que pudiera quedar
de la centrifuga 3001 y diluir el resto del exceso de la soda que pase hacia la misma.
El proceso continua donde se pasa a un bleacher que tienen la finalidad de poner en
contacto el aceite con las tierras de blanqueo, a altas temperaturas y a presiones de
vacío, esto con la finalidad de bajar el color rojo y amarrillo así como también la
clorofila existente en el mismo a través de las propiedades absorbentes de las tierras
activadas. El final del proceso de refinación concluye al pasar el aceite por unos
filtros de placas paralelas por las cuales se retira toda la tierra activada mezclada
anteriormente por el aceite.
Las máquinas principales a evaluar, debido a su importancia como punto de control
en el proceso son: el tanque 3003 mezclador, la centrifuga 3001 y 3006, la entrada del
crudo, y la salida del proceso de blanqueo.
Cada dos horas se realiza la toma de muestra a la salida de cada una de las unidades
de proceso mencionada y se chequea el valor de acidez de la misma.
El valor de acidez del crudo es sumamente importante a la hora de colocar los grados
baume y el incremento de ácido fosfórico a emplear así por ejemplo para un crudo de
0,40% de acidez las condiciones se ajustan aproximadamente a 12 grados baume de
soda.
La centrifuga 3001 debe tener una acidez baja así como un contenido de oleato de
sodio bajo, un jabón alto disminuye la calidad del proceso y produce problemas al
procesar la materia prima, los valores de acidez van aumentando a medida que el
proceso va transcurriendo debido a que se diluye la base empleada en la lavadora y
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las tierras de blanqueo son activadas con ácido sulfúrico, sin embargo a la salida del
proceso de blanqueado el porcentaje de acidez no debe ser mayor al 0.20%.
El jabón no debe estar presente a la salida del blanqueo de aceite y debe ir
disminuyendo al ir trascurriendo el proceso de lavado, este jabón tapa los filtros de
las tierras, y los equipos de desodorización.
En la tabla 1,2, y 3 se muestran algunos valores de las salidas de los procesos y las
condiciones de trabajo a elaborar.
A la salida del blanqueo de aceite también surge la necesidad de evaluar los ppm de
clorofila y de color rojo y amarrillo para determinar el porcentaje de tierras a emplear
en el proceso, por ello se lleva un control de la cantidad de tierra empleada , el tiempo
de dosificación del sistema de tierra, los big bag de tierras utilizados para realizar la
pre capa a los filtros del blanqueado, y el monitoreo de las condiciones de la salida
del proceso, determinando: acidez, jabón, color, clorofila e impurezas cualitativas.
Un resultado positivo de tierras a la salida del blanqueo, genera una acción correctiva
que deriva del cambio en los filtros gaff o la limpieza de las placas de los filtro de
blanqueo.
Como parte de la evaluación del proceso se realizaron dos pruebas piloto, que
simulaban las condiciones del bleacher, instalando un sistema de vacío con el 0,8 %
de diferentes marcas de tierra se recomendó el uso de una tierra en específico y la
utilización de mezclas de las mismas, debido a la dificultad y el coste de emplear
ciertas tierras específicas, algunos de los análisis se muestran en el siguiente apartado.
La labor de cooperación del proceso también se extendió a prestar servicio y evaluar
dependiendo de la necesidad del operador de desodorización , la salida de los equipos
de destilación por arrastre de vapor al vacío ( desodorizadores: multistock y
qualistock), así como la determinación de los estándares de acidez y color de algún
tanque en específico, se prestó servicio en el monitoreo de la humedad de los ácidos
grasos destilados, así como la colaboración del seguimiento del inventario de proceso
y taquería.
A continuación se presenta una serie de datos diarios de la evaluación del proceso de
refinado:
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Tabla 1: Condiciones diarias del proceso de refinería (viernes 18/10/13)
Tipo de aceite vegetal Hora toma de muestra en Campo
Soya Especificaciones 7:00am 9:00am 1:00pm 3:00pm
Ajuste de
químicos
Baume de soda 14 14
Exceso de soda 1,30% 1.35%
Porcentaje de ácido
fosfórico
0.065% 0.07%
Mixer
Tk-A3003
Acidez (ppm) 0.713 0.508 0.5419 0,6138
Crudo
Tk-A508
acidez(ppm) 0.5274 0.4937 0,406 0,4301
color(rojo/amarillo) 10/70 - - -
clorofila(ppm) 1,152 - - -
incremento 0,1856 0.0143 0.1359 0,1837
CF-1 acidez(ppm) 0,050 0,12 0,023 0,040
jabón(ppm) 365,6 499,2 620,6 459,4
CF-6 acidez(ppm) 0.077 0,14 0,041 0.060
jabón(ppm) 60,36 66.96 83.15 46,85
Blanqueado Acidez(ppm) 0,1373 0.1749 0,1296 0,104
Jabón(ppm) Neg neg neg Neg
Color
(rojo/amarillo)
7,5/70 7.8/70 7.9/70 7.8/70
Clorofila(ppm) 0,010 0 0,004 0.012
impurezas neg Neg neg neg
Precapas
Empleadas para
los filtros de
blanqueo
Bib bag de tierras
actisíl de 850 kg
2 big bag
Tiempo de
dosificaciones
1h
Toneladas
producidas de
aceite
850
23
Tabla 2: Condiciones diarias del proceso de refinería (miércoles 25/10/13)
Tipo de aceite vegetal Hora toma de muestra en Campo
Tk-A508 Tk-A505
Soya Especificaciones 7:00am 8:30am 11:00pm 1:00pm 3:00pm
Ajuste de
químicos
Baume de soda 14
Exceso de soda 1,35%
Porcentaje de ácido
fosfórico
0.07%
Mixer
Tk-A3003
acidez(ppm) 0.7400 - - - 0.7161
Crudo
acidez(ppm) 0,4900 0,4559 0,3596 0.4069 0,4144
color(rojo/amarillo) 10/70 - 10/70 - -
clorofila(ppm) 1.00 - 1.20 -
incremento 0,25 - - 0,3
CF-1 acidez(ppm) 0,10 0,12 0,04 0.05 0,10
jabón(ppm) 2039 2480 956,6 1337 1663
CF-6 acidez(ppm) 0,12 0,1366 0,05 0,06 0.07
jabón(ppm) 192,2 210,7 111,4 100,9 101
Blanqueado Acidez(ppm) 0,16 0,15 0,10 0.09 0.10
Jabón(ppm) Neg Neg Neg Neg Neg
Color(rojo/amarillo) 9,2/70 10,5/70 10,3/70 9,8/70 9.2/70
Clorofila(ppm) 0,036 0,063 O,110 0,040 0,086
impurezas neg neg Neg Neg Neg
Precapas
Empleadas para
los filtros de
blanqueo
Bib bag de perforn
500 kg y actisíl 815
kg
2 big bag perform y 1 big bag actisíl
Tiempo de
dosificaciones
Esclusa de
dosificación con
problemas
dosificaciones
directas al
Tk-404A
3 big bag perform
Toneladas
producidades de
aceite
696
24
Tabla 3: Condiciones diarias del proceso de refinería (jueves 07/11/13)
Tipo de aceite vegetal Hora toma de muestra en Campo
Tk-A506 Tk-A506 Tk-A508 (canola)
(soya)
Soya y canola Especificaciones 7:00am 9:00am 10:00pm 1:00pm
Ajuste de
químicos
Baume de soda 16
Exceso de soda 2,30%
Porcentaje de ácido
fosfórico
0.07%
Mixer
Tk-A3003
acidez(ppm) 1,286 1.003
Crudo
Tk-A508
acidez(ppm) 1,004 1,084 0.660 0,705
color(rojo/amarillo) - - - -
clorofila(ppm) - - - --
incremento 0.282 0.343
CF-1 acidez(ppm) 0,05 0,093 0,05 0,04
jabón(ppm) 1778 1233 1690 2804
CF-6 acidez(ppm) 0,07 0,11 0.063 0.06
jabón(ppm) 255,6 161 446,2 603,9
Blanqueado Acidez(ppm) 0,12 0,15 0,21 0,22
Jabón(ppm) Neg Neg Neg Neg
Color(rojo/amarillo) 8,9/70 8,3/70 7/70 7,3/70
Clorofila(ppm) 0,021 0,033 0 0,002
impurezas neg neg neg neg
Precapas
Empleadas para
los filtros de
blanqueo
Big bag de perforn
500 kg
3 big bag
Tiempo de
dosificaciones
1:20 20min
Toneladas
producida des de
aceite
784
25
La variación del % de acidez en el transcurso del proceso se debe a que en un mismo
tanque de crudo se encuentran variaciones de crudo diferentes con porcentajes y a la
constante transferencia de crudo nuevo del tanque 1000 a los tanques A-500, por ellos
por ejemplo para un crudo que tiene un porcentaje de acidez alto se utilizan
condiciones similares a las del refinado de un aceite de canola como se muestra en la
tabla número 3. Si el proceso e refinado arroja una acidez alta se debe aumentar el
exceso de base añadido de manera de compensar este exceso y neutralizar el mayor
porcentaje de ácido en el sistema de manera de evitar la emulsión del aceite en las
centrifugas. Por el contrario un alto contenido de jabón también provoca la emulsión
de la máquina y la obstrucción de los filtros de blanqueo por lo que dependiendo del
valor de acidez se debe disminuir el porcentaje de soda caustica. Otro factor
determinante en la relación de químicos y las especificaciones de jabón es el flujo del
aceite al sistema ya que la cantidad de aceite introducido al sistema con respecto a la
cantidad de químicos no es igual debido a las proporciones del mismo.
Aprovechando momentos de parada en la planta también se realizó una prueba piloto
de las condiciones del bleacher y a condiciones de presión atmosférica para comparar
de una manera cualitativa el poder reductor de la tierra de blanqueo existente en el
almacén y una tierra nueva traída de prueba en sacos más pequeños con una
presentación de 25kg. A condiciones normales de presión (no de temperatura) se puso
el 0,8% de tierra con relación al aceite y se colocó en contacto un tiempo con el aceite
blanqueado que con trazas de aceite de palma lo que le brindaba un color fuerte. Los
resultados de color no fueron muy contundentes debido que a estas temperaturas la
tierra se quema y pierde su efectividad de absorción. Por ello se realiza una prueba
piloto simulando las condiciones del bleacher de vacío y se observan resultados de
color más óptimos como se observa en la tabla 4. Sin embargo la tierra de prueba no
baja muchas unidades de color rojo en comparación a la tierra Actisil empleada
usualmente en el proceso.
26
Tabla 5: Propiedades blanqueantes de la tierra Actisil Vs la tierra Activated
Bleaching Earth bajo condiciones de presión atmosférica y condiciones de vacío.
En cuanto a las tierras de blanqueo surgen inconvenientes con la actisil debido a su
baja efectividad durante un fin de semana en la planta de proceso, por ello se realiza
otro ensayo piloto simulando las condiciones de proceso del bleacher con dos tanques
blanqueados con color alto, para verificar si la tierra en almacén ha sufrido daño o
esta caducada. En efecto se toma el 0.8% de la tierra actisil y de la tierra Perform
también usada en la planta pero recientemente encontrada para la elaboración del
proceso. Los resultados obtenidos demuestran dado que la actisil analizada no logra
bajar ni dos unidades de color del aceite y se obtienen datos de clorofila altos, la
prueba contundente de inconvenientes con la tierra es el % de ácido menor luego de
usar la misma en los dos ensayos realizados dado que esta es activada con ácido
sulfúrico. Esto demuestra que existe un problema contundente se hace un ensayo con
una mezcla de ambas tierras para verificar que se pueda hacer una mezcla de ambas
para no perder tiempo y dinero y se compensa un poco el efecto de la actisil. La tierra
perform arroja resultados positivos bajando varias unidades el color rojo y dejando en
0 los ppm de clorofila además de no suministrar tanto incremento de acidez a la salida
del proceso de blanqueado.
Tanque Propiedades Aceite
Blanqueado
Aceite
con
Activated
Bleaching
Earth
Aceite
Blanqueado
Aceite con
Actisíl
B501
(soya con
resto de
palma)
Bajo las
mismas
condiciones
que el
bleacher a una
temperatura
de 110C y
presiones de
vacío
Masa (g) 424,70 3.5300 436,33 3,4400
Acidez (%) 0,2142 0,2300 0,2142 0.2273
Color
(rojo/amarillo)
8,3/70
8,5/70
7/70
7.1/70
8,3/70
8,5/70
3,8/70
3,9/70
Clorofila (ppm) 0.022 0 0 0
B503
(soya con
resto de
palma)
Bajo presión
atmosférica y
temperatura
de 110C
Masa (g) 441,51 3,5471 469,88 3,6886
Acidez (%) 0,2054 0,2224 0,2054 0,2244
Color
(rojo/amarillo) 7,5/70
7,7/70
7/70
7,1/70
7,5/70
7,7/70
4,3/70
4,3/70 Clorofila (ppm) 0,024
0,022
0,007
0,006
0,024
0,022
0.013
0.006
27
En la tabla anterior se puede constatar los valores reales de color que disminuye la
actisil en comparación a los valores obtenidos en la tabla 5. También se observó
como la coloración de los residuos de la tierra actisil fueron claros demostrando una
vez más que la tierra no se encontraba activada.
Tabla 6: Comparación cualitativa del poder blanqueante de la tierra de blanqueo
Actisil Vs Perform.
En las tablas 1,2,y 3 también se puede ver el efecto de las tierras empleadas y la
mezcla de ellas en los procesos, algunos incrementos en la acidez y disminución al
transcurrir las horas a la salida el blanqueo se debe al tiempo de uso de los filtros de
blanqueo y el porcentaje de tierra empleada, así que por ejemplo en la tabla 2 con el
sistema de dosificación dañado y realizando las dosificaciones a través de un tanque
improvisado para ello se observan variaciones a través del tiempo de estas
especificaciones a la salida del blanqueo.
Otra diferencia notable son las proporciones de jabón en la centrifuga 1 y 6 para la
canola con respecto a los valores comunes del aceite de soya, esto se debe a las
variedad del comportamiento del aceite de canola.
Tanqu
e
Propiedades Aceite
Blanquead
o
Aceite
con
Perfor
m
Aceite
Blanquead
o
Aceite
con
Actisíl
Aceite
Blanquead
o
Aceite con
mezcla de
Actisíl-
Perform
B501
(soya)
Masa (g) 412,77 3,3922 415,99 3,6787 350,22 1,3453(actisíl)
1.7729(perfor
m)
3,1182
(mezcla)
Acidez (%) 0,2400 0,2411 0,2400 0.2272 0,2400 0,2272
Color
(rojo/amarill
o)
9,1/70
9,1/70
3,9/70
4/70
9,1/70
9,1/70
8,5/70
8,80/7
0
9,1/70
9,1/70
5,8/70
6/70
Clorofila
(ppm)
0,064
0,061
0.001
0
0,064
0,061
0,047
0,046
0,064
0,061
0.015
0.014
B506
(soya)
Masa (g) 422,60 3,4186 428,40 3,4409
Acidez (%) 0,1750 0.1842 0,1750 0,1673
Color
(rojo/amarill
o)
5,6/70
5,5/70
2,2/28
2.2/27
5,6/70
5,5/70
5,1/70
5,1/70
Clorofila
(ppm)
0,010
0,008
0
0
0,010
0,008
0
0
28
La optimización del uso de las tierras también incluye una contabilidad y un balance
del estado del sistema por ello se muestra un control mensual del uso de las mismas.
Tabla 6: Relación de las tierras empleadas respecto a las toneladas producidas de
aceite para las primeras semanas del mes de octubre
Fecha
Toneladas de Aceite Blanqueado Masa de
tierra
empleada
en
precapas
(kg)
Tiempo de
dosificaciones
Soya
Girasol
Maíz
Canola
Total
1/10/13 181 0 0 0 181 0 1:30
2/10/13 0 0 0 0 0 0 0
3/10/13 284 0 0 0 284 1630 1:30
4/10/13 911 0 0 0 911 3260 1:30
5/10/13 499 0 0 191 691 3260 1:30
50min
30min
6/10/13 258 0 0 359 617 3260
7/10/13 466 0 0 0 466 3260 1:30
8/10/13 392 0 0 0 392 3260 1:30
9/10/13 157 0 0 0 157 815 1:30
10/10/13 503 0 0 0 503 1630 1:30
11/10/13 755 0 0 0 755 1630 1:30
12/10/13 0 0 0 0 0 0 0
13/10/13 285 0 0 0 285 1630 1:20
14/10/13 775 0 0 0 775 4075 1:20
15/10/13 758 0 0 0 758 2445 1:20
16/10/13 522 0 0 0 522 2445 1
29
CONCLUSIONES
Las especificaciones más importantes del proceso a mantener, se resumen en:
un jabón bajo a la salida de las centrifugas para evitar la obstrucción de los
filtros de blanqueo, la inexistencia de jabón a la salida del proceso de
blanqueo, lograr un porcentaje de acidez menor del 0,2%, y la ausencia de
tierra a la salida del blanqueo a través de la realización del filtrado de una
muestra de aceite blanqueado.
Es importante evitar que se emulsionen las centrifugas, por ello debe
controlar los ppm de jabón, modificando el ajuste de químicos. Así para un
contenido de oleato de sodio alto se debe bajar los grados baume o el exceso
suministrado de soda cáustica a la centrifuga 1.
Un contenido alto de acidez en las centrifuga 1, se debe erradicar
suministrando un poco más de exceso de soda cáustica al sistema, siempre y
cuando el contenido de jabón no sea alto apreciablemente.
Un contenido alto de jabón y de porcentaje de ácido puede deberse a un crudo
con un gran contenido de ácidos grasos que provoque el aumento de os
mismos al momento de la disociación de la molécula de triglicérido,
favoreciendo la formación de más jabón. Por ello en este caso se debe
suministrar al sistema un mayor contenido de soda para que neutralice el
mayor porcentaje de ácido necesario y así mantener los estándares de jabón y
porcentaje de acidez.
Los valores de porcentaje de acidez van incrementado a medida que se va
pasando por el proceso de refinación, un aporte alto de acidez inorgánica la
suministran las tierras de blanqueo que son activadas con ácido. Por ello se
deben emplear tierra eficaz capaz de bajar varias unidades de color y clorofila
al aceite utilizando pocas proporciones de tierra.
El proceso de refinado del aceite es uno de los procesos de más cuidado en
general, no solo por tratarse de un proceso químico, si no por ser el proceso
previo a la desodorización del mismo el cual es la última etapa de elaboración
del mismo antes ser envasado o distribuido a granel.
30
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bailey E. (2001). Aceites y Grasas Industriales. (2da
Ed.). España: Reverté.
Bailey P., Bailey C. (1998). Química Orgánica Principios y Aplicaciones. (5ta Ed.).
México: Pearson Educación.
Cox M., Nelson D. (2006).Principios de Bioquímica. (4ta Ed.). España: Ediciones
Omega.
Marcano D. (2011). La Química en los Alimentos. Venezuela: Academia de Ciencias
Físicas, Matemáticas y Naturales Fundación Polar.
31
ANEXOS
Anexo 1: Diagrama de flujo de recepción del aceite crudo.
32
Anexo 2: Diagrama de flujo del proceso de neutralizado-lavado del aceite.
33
Anexo 3: Diagrama de flujo del proceso de blanqueado del aceite.
34
Anexo 4:Tabla de grados baume de soda caústica en relación con el porcentaje de
acidos grasos en el aceite crudo.
35
Anexo 5: Relación de el porcentaje de soda caústica en relación a la ensidad del agua
a 15C.