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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN JUANFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERÍA INDUSTRIAL

OPTATIVA III: PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS

TEMA: GRASAS Y ACEITES

PROFESORASIng. Laura Beatriz Jaime

Ing. María Valeria Inés Ripoll

INTEGRANTESCyntia Nair Catalá

Cinthia Giselle Reynoso

AÑO 2012

GRASAS Y ACEITES

Aceites y grasas constituyen una de las tres principales clases de productos alimentarios. Las otras dos son las proteínas y los carbohidratos. Los aceites y las grasas son nutrientes esenciales de la dieta humana y son fuente de energía concentrada. Proporcionan alrededor de 9 Kcal/g, frente a alrededor de 4 Kcal/g de las proteínas y carbohidratos.Se encuentran naturalmente en muchos productos alimentarios como lácteos, carnes, aves, frutos secos, pescado y semillas oleaginosas vegetales. Son muy importantes en el procesado de muchos alimentos preferidos por los consumidores.Alimentos procesados como productos lácteos, margarina, aperitivos, aves prefritas, manteca de cacahuete (maní), blanqueadores de café, galletas, etc., contienen cantidades significativas de aceites y grasas.El término grasa se refiere generalmente a las sustancias que son sólidas o semisólidas a la temperatura ambiente normal (21 a 24 °C). Los aceites son líquidos a estas temperaturas y otras inferiores. Son ejemplos de grasas la mantequilla, margarina, manteca de cerdo y los shortenings vegetales (grasas empleadas en repostería, fritura y horneado). Son ejemplos de aceites los de canola, germen de maíz, semilla de algodón, soja, girasol, oliva.El término grasa se refiere generalmente a las sustancias que son sólidas o semisólidas a la temperatura ambiente normal (21 a 24 °C). Los aceites son líquidos a estas temperaturas y otras inferiores. as grasas alimentarias pueden clasificarse por su origen en vegetales y animales. Son grasas de origen animal la manteca de cerdo y la grasa láctea. Las grasas alimentarias pueden clasificarse por su origen en vegetales y animales. Son grasas de origen animal la manteca de cerdo y la grasa láctea.

COMPOSICIÓN DE GRASAS Y ACEITES

Las grasas y los aceites están compuestos principalmente por triglicéridos, tres moléculas de ácidos grasos unidas a una molécula de glicerol. El largo de la cadena de los ácidos grasos y su organización en la estructura del glicerol varía ampliamente, aunque la mayoría de los aceites comestibles son aquéllos que tienen 16 y 18 carbonos. Los ácidos grasos que forman los triglicéridos varían de un aceite a otro. Los niveles de los ácidos grasos presentes en los aceites pueden variar en algunos aspectos dependiendo de la dieta que reciba el animal o, en el caso de los aceites vegetales, de acuerdo a las condiciones que se presenten durante la etapa de su crecimiento.

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Tanto las grasas como los aceites pueden ser ácidos grasos saturados o insaturados, dependiendo de si los enlaces químicos entre los átomos de carbono de las moléculas contienen todos los átomos de hidrógeno que pueden tener (saturados) o tienen capacidad para más átomos (insaturados) debido a la presencia de enlaces dobles o triples. Generalmente las grasas saturadas son sólidas a temperatura ambiente y las insaturadas son líquidas. Las grasas insaturadas se pueden convertir en saturadas añadiendo átomos de hidrógeno (hidrogenación).No existe ninguna grasa o aceite que sea únicamente saturada o no saturada. Algunas grasas como el sebo, los aceites de palma y coco, tienen concentraciones más altas de ácidos grasos saturados cuando se los compara con otros aceites. Estos se conocen como grasas saturadas, a pesar de que contienen porcentajes de ácidos grasos no saturados. Los ácidos grasos como el esteárico, oleico, linoleico y linolénico son sólo cuatro ejemplos dentro de esta clase.

PROPIEDADES FÍSICAS DE GRASAS Y ACEITES

1) FLAVOREl flavor es la característica de calidad clave determinante de la aceptación continuada de un alimento por el consumidor.La causa mas frecuente del mal flavor en los aceites y grasas es la oxidación, la cual produce aldehídos, cetonas, alcoholes y otros compuestos que afectan al flavor.

Análisis sensorialLas descripciones de los tipos de sabor más frecuentes en los aceites son las siguientes:

Suave: tiene poco o ningún sabor u olor. El flavor es suave y no irritante ni estimulante.

A nueces: flavor que recuerda a las pacanas frescas (fruto procedente de un árbol similar al nogal). Cuando es muy intenso, parece como un flavor desagradable a goma.

A mantequilla: un sabor a mantequilla fuerte se refiere a un flavor a mantequilla pronunciado y dulce, no viejo o rancio.

A alubias: un flavor característico de productos de aceite de semilla de soja, ligeramente desagradable. En su grado intenso se conoce como “a mala hierba”.

Oxidado: un flavor característico de aceites expuestos al aire. Algunas veces parece ser “metálico”. Un sabor fuerte a oxidado se conoce como “rancio”.

Crudo: un flavor característico de aceites poco desodorizados; en su grado más intenso se conoce como sabor a “humedad” o “terroso”.

A hierba: es el sabor “verde” que sugiere la astringencia o el amargor de la hierba verde.

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Revertido: flavor característico del aceite de semilla de soja ligeramente viejo o de uno expuesto al aire.

Rancio: un flavor muy desagradable, algunas veces agudo, amargo o nauseabundo en grasas muy viejas o fuertemente oxidadas.

A pintura: un flavor que recuerda el olor del aceite de linaza o pintura seca. Está relacionado con el “revertido”.

A sandía: flavor que recuerda el picor de la corteza de la sandía o del pepino; se ha visto en ocasiones en latas de shortening cerradas herméticamente envejecidas. Se relaciona también con el sabor revertido.

A pescado: un flavor que recuerda el aceite de hígado de bacalao, se ha visto a veces en el aceite de soja tratado por calor. Relacionado con el sabor revertido.

2) PUNTO DE FUSIÓN

El punto de fusión completa es la temperatura a la cual una grasa sólida se convierte en un aceite líquido. Cada ácido graso individual en estado puro tiene un punto de fusión completa específica. Como los aceites y las grasas son esencialmente mezclas de varios ácidos grasos en forma de triglicéridos (por ejemplo esteárico, oleico, linoleico, etc.), estos aceites y grasas no tienen puntos de fusión marcados.

3) COLOR

Se prefiere generalmente el color blanco, excepto para la mantequilla, margarina y algunos shortenings líquidos y plásticos a las que se les confiere intencionadamente una coloración amarilla añadida, habitualmente obtenida a través de la adición de pequeñas cantidades de beta-caroteno. Es importante la utilización del nivel correcto de color amarillo permitido como beta-caroteno o annatto. Un nivel demasiado elevado puede dar lugar a un producto no apetecible. Además, estas sustancias que confieren color amarillo deben añadirse al final del proceso de elaboración para minimizar sus pérdidas.

4) ACEITOSIDAD

Los materiales grasos dan una sensación aceitosa y tienen la capacidad de formar películas aceitosas o lubrificantes. En la preparación de algunos productos alimentarios, como alimentos a la plancha, esta acción lubrificante es muy importante.

5) VISCOSIDAD

La viscosidad es una medida de la fricción interna entre moléculas. Resulta incrementada ligeramente por la hidrogenación. Los aceites o grasas que contienen una gran proporción de ácidos grasos de peso molecular relativamente bajo son ligeramente menos viscosos que los de un grado de instauración equivalente pero que contienen una proporción más elevada de ácidos grasos de elevado peso molecular. La viscosidad de los aceites

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altamente polimerizados es mucho más elevada que la de los aceites normales.Durante la utilización en la freidora, la viscosidad de un aceite o grasa de fritura tenderá a incrementarse a medida que lo hacen la oxidación y la polimerización. Esto puede relacionarse con el desarrollo de polímeros y la tendencia a formar espuma.

6) PESO ESPECÍFICO

Es la relación entre el peso de un aceite y el peso del mismo volumen de agua. El peso específico de los aceites vegetales es generalmente alrededor de 0,910 – 0,920 g/ml a 25°C. A medida que la temperatura aumenta, el peso específico del aceite o grasa desciende.

7) SOLUBILIDAD

Los aceites y las grasas son prácticamente insolubles en agua. Cuando se mantienen juntos en sistemas como masas para pasteles o la grasa en la leche, estos sistemas necesitan la utilización de emulsificantes alimentarios y/o medios mecánicos como homogeneizadores.

8) INDICE DE REFRACCIÓN

Está basado en la relación entre la velocidad de una onda luminosa en el aire y su velocidad en la sustancia grasa. El procedimiento es fácil, rápido y requiere de una muestra muy pequeña. Es muy útil con fines de identificación, comprobación de la pureza y observación del progreso de reacciones como la hidrogenación catalítica.

9) EMULSIFICACIÓN

Muchos alimentos son emulsiones de dos fases, una acuosa y otra grasa. Una emulsión consiste en la dispersión de una fase, dividida en gotitas extremadamente pequeñas, en otra con la que no es miscible. Una idea de su pequeñez la da el que en un gramo de margarina haya más de 10.000 millones de gotitas de agua dispersas en una fase continua de grasa. Las emulsiones son en principio inestables, y con el tiempo las gotitas de la fase dispersa tienden a reagruparse, separándose de la otra fase. Es lo que sucede por ejemplo cuando se deja en reposo una mezcla previamente agitada de aceite y agua. Para que este fenómeno de separación no tenga lugar, y la emulsión se mantenga estable durante un período muy largo de tiempo se utilizan una serie de substancias conocidas como emulsionantes, que se sitúan en la capa límite entre las gotitas y la fase homogénea. Las propiedades de cada agente emulsionante son diferentes, y en general las mezclas se comportan mejor que los componentes individuales. Como ejemplo de emulsiones alimentarias puede citarse la leche, que es una emulsión natural de grasa en agua, la mantequilla, la margarina, la mayoría de las salsas y las masas empleadas en repostería, entre otras.

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FUENTES DE ACEITES Y GRASAS

Hay numerosas fuentes de aceites y grasas que se utilizan en la producción de alimentos. Pueden ser de origen animal o vegetal.

GRASAS DE ORIGEN ANIMAL

Grasa lácteaEs la obtenida a partir de leche de vaca, la manteca es una mezcla de grasa láctea, agua y sal. La mantequilla industrial se colorea habitualmente de modo artificial hasta obtener una tonalidad amarilla constante. Tanto la mantequilla de mesa como la mantequilla destinada a pastelería y alimentos industriales contienen un mínimo del 80% de grasa láctea por ley.La grasa láctea forma parte de la leche, queso, helados, nata para café y nata para batir.La nata artificial es una emulsión de aceites vegetales, leche fluida o en polvo, huevo y azúcar; o también una mezcla de agua, metilcelulosa, monoglicéridos y otros ingredientes sintéticos. También existe un sustituto de la leche que se emplea para añadirlo al café o al té, elaborado a partir de glucosa, grasas y sales emulsionantes.

Manteca de cerdoEs la grasa obtenida a partir del tejido adiposo de los cerdos. La producción de manteca de cerdo, por lo tanto, depende del número de cerdos sacrificados cada año y del peso y composición de los mismos.

SeboEl sebo comestible se obtiene principalmente a partir de ganado vacuno. A temperatura ambiente, es mas duro y mas firme que la manteca de cerdo. El sebo no se mezcla fácilmente con los ingredientes utilizados en la elaboración de alimentos horneados. Por lo tanto, tiene un uso limitado en la elaboración de alimentos horneados.Algunas cadenas de comida rápida han demostrado preferencia por el uso de ciertos sebos de vacunos para la fritura de papas en profundidad. Esto se debe al sabor conferido, así como al precio generalmente más bajo. Sin embargo, en los últimos años incluso las grandes cadenas de comida rápida han cambiado a grasas o aceites vegetales por razones de salud.

ACEITES VEGETALES

CanolaSe denomina canola al aceite obtenido a partir de una variedad relativamente nueva de colza. Proviene del mismo tipo de planta que el aceite de colza. Como se comporta mejor en climas más fríos, ha sido el aceite comestible más importante en países como Canadá, Rusia y Finlandia.La clave de la aceptación de la canola es su bajo contenido en ácidos grasos saturados (alrededor del 6%). Debido a cuestiones de salud, es posible que la

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canola pueda llegar a convertirse pronto en la segunda fuente de aceite vegetal en importancia en el siglo XXI.CocoEl aceite de coco se obtiene a partir de la copra, que es la carne del coco desecada. Se considera como una grasa ya que es sólido a temperatura ambiente, pero se convierte en aceite líquido a alrededor de 26°C.Debido a su elevada proporción de ácidos grasos saturados, el aceite de coco es bastante resistente a los fenómenos oxidativos en las condiciones normales de almacenamiento, haciendo de él un buen producto para el espolvoreado de galletas y la fritura de frutos secos.En las operaciones de fritura comerciales, hay que estar seguro de que el aceite de coco no esté mezclado con otros shortenings y aceites para frituras. Como consecuencia, a su peso molecular mucho menor, el aceite de coco tiene tendencia a causar problemas de formación de espuma.

MaízEl aceite de maíz crudo refinado es comestible, estable y de color claro. La calidad de este aceite comienza en las condiciones de cultivo y desarrollo del mismo. Un maíz cosechado con humedad y secado a una temperatura no superior a 80ºC tiene mayor rendimiento en aceite que uno secado a temperaturas mayores.Su excelente sabor es una fuente concentrada de energía y de ácidos grasos esenciales, por ello es un alimento muy apreciado por los consumidores. Este aceite es especialmente útil para comer crudo o cocinado, muy recomendado para aderezar ensaladas y preparar salsa mayonesa y margarina.Para aprovechar al cien por cien sus propiedades nutricionales debe ser un aceite obtenido por presión en frío del germen de maíz fresco.Tiene las siguientes propiedades:

Su riqueza en vitamina E (tocoferoles) ayuda a combatir enfermedades circulatorias o vasculares, neurológicas y en la esterilidad.

El efecto antioxidante que posee previene la formación de radicales libres provenientes de la oxidación de las grasas que favorecen el envejecimiento de la piel.

En un uso externo también es un buen vehículo de aceites esenciales para la práctica de masajes corporales ya que nutre e hidrata.

Ayuda a controlar los altos niveles de colesterol.

Semilla de algodónEl aceite se obtiene a partir de las semillas de las plantas de algodón. Es un subproducto y su producción depende de la utilización de algodón en la industria textil.El aceite de semilla de algodón bruto tiene un olor y sabor fuerte y un color oscuro marrón-rojizo. Se procesa para obtener un sabor más suave y un color relativamente claro. Sin embargo, este aceite no puede ser procesado hasta obtener un color tan claro como el del aceite de soja sin destruir gran parte de su carácter antioxidante natural.

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Se utiliza en la preparación de algunos shortenings (habitualmente una proporción muy minoritaria), en algunos aceites para margarina, como aceite de ensalada y para freír en profundidad algunos productos para aperitivo.

Palma y semilla de palmaEl aceite palma es un aceite de fruto (parecido al oliva), en comparación con los aceites de semilla. Es un aceite semisólido extraído a partir de la porción pulposa del fruto. Los frutos crecen en amplios manojos o racimos, pesando alrededor de 18,14 Kg. Cada fruto individual tiene tamaño similar a un dátil, y el mesocarpio del fruto generalmente tiene un color anaranjado cuando está convenientemente maduro. El interior de la semilla contiene la harina de semilla de palma y el aceite de pepita de palma.

Maní o cacahueteEl aceite bruto es amarillo pálido y tiene el olor característico y sabor delicado del maní. Tiende a ser un aceite demasiado caro en relación con su uso potencial, fundamentalmente para fritura en profundidad y como aceite de cocina.

Semilla de sojaEste aceite se obtiene a partir de la semilla de soja, constituye alrededor del 55% del aceite vegetal usado en el mundo.Los usos más importantes son en la elaboración de shortenings vegetales para horneado y fritura, shortenings fluidos vegetales, margarinas y aceites para cocina y ensaladas.La soja crece fácilmente en una amplia variedad de suelos y condiciones climáticas.

La soja es actualmente la semilla oleaginosa de mayor importancia en el mundo y su cultivo es la actividad más relevante del sector agropecuario argentino. A partir de los años 70 protagonizó una fuerte expansión, que continúa en la actualidad y que modificó profundamente la estructura de la producción agropecuaria y agroindustrial argentina.

El aceite de soja crudo resulta frecuentemente más balanceado que el de oliva ya que posee los ácidos grasos esenciales Omega 3 y Omega 6 por lo que es un buen complemento para dietas en donde abundan carnes rojas y carbohidratos.Argentina es el tercer productor mundial de poroto de soja luego de Estados Unidos y Brasil. Medida en volumen, su participación en el mercado supera el 20%. La combinación entre alta producción y bajo consumo doméstico hacen de Argentina el mayor exportador mundial de aceite de soja.

El complejo sojero, integrado por porotos, aceites y harinas, constituye la principal fuente de divisas para el país.

Tipos de Aceite de Soja:

• Tipo 1: El aceite de soja crudo• Tipo 2: El aceite de soja desgomado• Tipo 3: El aceite de soja neutro• Tipo 4: El aceite de soja neutro blanqueado

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• Tipo 5: El aceite de soja refinado

El aceite de soja refinado posee múltiples usos comestibles. En nuestro país se emplea en la elaboración de aceites mezcla, aceites hidrogenados y margarinas, entre otros productos.

El "pellet" de soja es el principal subproducto de la industrialización de la oleaginosa. Es rico en proteínas y se emplea esencialmente en la producción de alimentos balanceados para la ganadería. Se destinan, casi en su totalidad, a mercados de exportación.

GirasolEs una planta de cultivo relativamente sencillo, pero el aceite resultante tiene propiedades diferentes, dependiendo de las condiciones climáticas. Así, el aceite más deseable para uso en ensaladas es el procedente de los climas más fríos.La creciente popularidad del aceite de girasol parece principalmente estar relacionada con lo siguiente:1. Su sabor tiene una buena estabilidad sin necesidad de hidrogenación, lo que hace que el aceite sea más natural.2. Tiene un elevado porcentaje de ácidos grasos insaturados, que incluye un 55 a un 60% de poliinsaturados como linoleico y alrededor de un 30% de monoinsaturados como el ácido oleico.

Argentina es el segundo productor y primer exportador mundial de aceite de girasol. Las exportaciones de girasol están integradas por granos, aceites (crudo y refinado) y los pellets. El cultivo de girasol es el segundo cultivo oleaginoso en importancia a escala nacional siendo la soja el primero. El 92 % del grano de GIRASOL producido en la Argentina es procesado. El 70 % de ese valor se exporta como aceite crudo a granel y harina proteica y 30% restante como aceite refinado envasado. A partir de una tonelada de girasol se extrae un 41% de aceite, 42% de subproductos y 7% de desperdicio. Este es el aceite comestible más utilizado para la alimentación.El girasol se cultiva mayormente en las provincias de Buenos Aires, Chaco y La Pampa. Argentina es uno de los principales productores de aceite de Girasol a nivel mundial, siendo superada solo por Rusia, con unas 2,9 millones de hectáreas sembradas en todo el País y un volumen de exportación cercano a 849.000 toneladas.

OlivaEs un aceite de frutos, es el producto extraído por presión u otro medio mecánico del fruto de la oliva sin que se efectúe el agregado de sustancias extrañas que oculten el origen y la denominación del producto. Es un típico producto genuino, el problema principal es la poca conservación del fruto.Por su bajo contenido en linolenico es más estable a la oxidación que otros aceites líquidos y no tiene tendencia a formar gomas. Por su alto contenido en oleico y linoleico hay que cuidar el enranciamiento. Hay que evitar la hidrólisis de los triglicéridos durante el proceso causado por las enzimas lipolíticas, pues

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aumentarían la concentración de ácidos grasos libres con disminución de su valor.

Variedades aceiteras

Alberquina: Resistente a las bajas temperaturas. Pesan de 1,2 a 2,3 gramos, pedúnculo largo, son de forma esférica, en la madurez toman color morado oscuro. El rendimiento oscila entre el 18 y el 22%, este es de color amarillento dorado, suave y dulce.Frantoio: Pesa alrededor de 3 gramos. Rendimiento en aceite del 19 al 20%. Aceite amarillo verdoso.Empeltre: Fruto mediano de 5 gramos. Se obtiene aceite de buena calidad.Changlot – Real: Precoz y productiva, se cultiva especialmente en San Juan y La Rioja.Manzanillo: Frutos medianos y pulpa muy consistente.

Caracteres organolépticos

AspectoDebe presentarse límpido y brillante a la temperatura de 15°C. En aceites con elevado contenido en glicéridos se somete a una congelación de hasta -5°C y luego se eleva a 6°C para separar la parte de glicéridos sólidos. También puede hallarse emulsionado a consecuencia de un exceso de humedad.

ColorInfluye el estado de madurez, variedad, presencia de hojas mezcladas. La pigmentación la dan los carotenoides (beta-caroteno o provitamina y la clorofila). Los aceites de frutos atacados por Gloesporium son rojizos. Los aceites comerciales son de color amarillo ámbar y ligeramente verdosos.

AromaEl aceite de buena calidad es suave y ligeramente frutado. Los de aceitunas no completamente maduras presentan aroma intenso y algo picante, que desaparece durante el estacionamiento. El aceite viejo presenta olores anormales y debe someterse a neutralización, decolorización y desodoración.

SaborDebe poseer sabor muy suave y ligero a frutos maduros. Los aceites de frutos recogidos del suelo, imperfectamente limpiados, fermentados y elaborados con capachos en malas condiciones de higiene y también aquellos aceites que no han sido separados rápidamente del alpechín presentan sabores anormales.

Tipos de aceite de oliva:

Aceite de oliva virgen extra: Este tipo de aceite es de máxima calidad, se obtiene directamente de aceitunas en buen estado únicamente por procedimientos mecánicos, con un sabor y olor intachables y libres de defectos, no pudiendo sobrepasar su grado de acidez los 0'8°.

Aceite de oliva virgen: Este aceite sigue los mismos parámetros de calidad que el aceite de oliva extra, en cuanto a los métodos de obtención. La diferencia es que no puede superar los 2° de acidez.

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Aceite de oliva: Es una mezcla de aceite de oliva refinado, que es el obtenido a partir del refinado de los aceites defectuosos (lampantes), que no han alcanzado los parámetros de calidad anteriormente citados y de aceite de oliva virgen o virgen extra. Perdió la palabra "virgen" debido a que en el proceso de elaboración del aceite refinado se utilizan otros procesos químicos y/o térmicos de limpieza de aromas, sabores y colores. El grado de acidez de este aceite de oliva no puede ser superior a 1'5°.

Aceite de orujo de oliva: Este tipo de aceite es el resultado del refinado, por medios químicos, de los orujos o morcas, procedentes de la molturación de la aceituna. La grasa vegetal obtenida se mezcla con una determinada proporción de aceite de oliva virgen, y la graduación final obtenida, en ácidos oleicos, no será superior a 1'5°.

GRASAS DE ANIMALES DE ABASTO

Es un hecho conocido que la cantidad de grasas obtenidas en los mataderos es superior a la demandada por el mercado. Esto implica que en los mataderos se generen excedentes cuantitativamente importantes de grasas.Teniendo en cuenta la cantidad de aplicaciones que tienen las grasas excedentarias, una alternativa es desarrollar tecnologías para el aprovechamiento de estas grasas, bien como grasa comestibles, donde tienen un amplio campo de aplicación o como grasas industriales.La razón de la falta de relación entre oferta y demanda es que la grasa ha pasado de ser la primera fuente de energía utilizada por el hombre a ser una fuente de energía poco demandada en la alimentación humana ya que existen razones dietéticas que previenen contra su ingestión (obesidad, incremento de enfermedades cardiovasculares, sedentarismo, etc.)

Las grasas se clasifican en:- Grasa subcutánea: sobre todo en cerdos. Se encuentra alredor de todo el cuerpo, pero especialmente a nivel dorsal y de barriga- Grasa cavitaria: sobre todo en vacuno y ovino- Grasa intermuscular- Grasa intramuscular

La grasa intra e intermuscular no produce excedentes ya que se consume con el magro.

El destino tradicional de la grasa subcutánea y cavitaria ha sido:

- Consumo directo: TocinoBacon

- Fabricación de productos cárnicos

- Fusión fraccionada para obtener: Grasa comestible Grasa Industrial

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Así pues, uno de los destinos de los excedentes de grasas es la fusión para elaborar manteca de cerdo, sebos comestibles o primeros jugos.

Vamos a comenzar definiendo cada uno de estos términos:

La MANTECA es la grasa de cerdo obtenida por fusión del tejido adiposo subcutáneo o del que rodea las vísceras.

El SEBO, es la grasa que se obtiene por fusión del tejido adiposo del ganado bovino, ovino y caprino. El sebo comestible de mejor calidad es el que se obtiene a partir del ganado vacuno.

"PRIMEROS JUGOS" es un sebo de alta calidad que se obtiene mediante fusión a baja temperatura. Al fraccionarse da un producto de punto de fusión alto, la oleoestearina, que consiste sobre todo en glicéridos saturados y que puede utilizarse como grasa dura en las margarinas de pastelería. La fracción más blanda se utiliza en algunas variedades de margarinas, cuyas propiedades de aroma y textura están estrechamente relacionadas con las de la mantequilla.

TECNOLOGIA DE PREPARACIÓN DE GRASAS

Esta actividad industrial se lleva a cabo de forma continua en instalaciones situadas en las zonas de sacrificio.El sistema de obtención de la grasa puede variar ligeramente en función de su procedencia aunque de forma general puede esquematizarse así:1) Picado2) Fusión3) Separación

1.- Picado:Tiene como objetivo la rotura de las paredes de los recintos grasos y tramas proteínicas donde se encuentran contenidas las células o glóbulos de grasa. Esta operación facilita la posterior separación.El tamaño a que se reduce la materia prima depende de la naturaleza de esta, así como de la eficacia de la máquina picadora, no obstante el tamaño de estas partículas oscila generalmente entre los 20-25mm de diámetro.

2.-Fusión:La fusión es la fase más importante del proceso de extracción, ya que mediante esta operación, llevada a cabo generalmente por encima de los 90°C, se consigue:

Disminuir la viscosidad de la grasa haciéndola más fluida. Coagular y desnaturalizar las proteínas. Disminuir la carga microbiana.

La fusión se puede llevar a cabo de dos formas: En presencia de agua (fusión húmeda): Suele hacerse de forma

continua en instalaciones compactas integradas. Fusión seca

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Tanto una como otra modalidad de fusión se pueden realizar de forma continua o discontinua y también a distintas temperaturas y presiones.

Fusión húmeda:Se hace incidir vapor de agua directamente sobre la materia grasa, después se realiza una separación de la materia grasa por centrifugación.Este procedimiento tiene la ventaja de rendimientos altos en grasa y necesita instalaciones relativamente sencillas.Pero este sistema tiene el inconveniente de la hidrólisis parcial de la grasa como consecuencia de llevarse a cabo en presencia de agua. Esto trae consigo la obtención de aceites y grasas de mayor rancidez.

Fusión seca:Se puede realizar a temperaturas de 100°C y a presión atmosférica en calderas abiertas o bien a temperaturas < 100°C y a presión reducida.Se realiza en una caldera de doble pared, a través de la cual se introduce vapor de agua y con un sistema interior constituido por un eje horizontal rotatorio del que parten cuchillas que casi llegan a tocar las paredes. Al cabo de un tiempo la grasa se libera y por ser de menor densidad se separa del resto de los componentes. La mezcla se hace pasar por escurridores o filtros.Este tipo de fusión tiene la ventaja de obtener grasa con menor acidez, sin embargo tiene el inconveniente que las grasas obtenidas mediante este método contienen generalmente pequeñas cantidades de sustancias de tipo proteico que le comunican un sabor especial, y en ciertos casos la colorean.

3.- Separación:En esta fase se lleva a cabo la separación mecánica del sólido y la grasa.La separación varía ligeramente dependiendo del tipo de fusión seguido y también influye de manera importante la naturaleza de la materia prima (contenido graso, estado de agregación, etc.).

En el caso de la fusión seca, la masa exenta de agua, pasa por un tornillo tamizador que separa la grasa (con un alto contenido en impurezas) del sólido.La grasa es enviada a una centrífuga vertical donde se separan:

Grasa con un bajo contenido en impurezas que se somete a enfriamiento y solidificación.

Sólidos con escasa cantidad de grasa.El sólido que sale del tornillo tamizador es enviado a una prensa para extraer grasa residual que se envía a una centrífuga, y harina que puede ser molida y ensacada para alimentación animal.

En la fusión húmeda después de una primera separación se obtienen dos fracciones:

Sólido: chicharrón, que se envia a una prensa para elaborar harina. Líquido: agua + grasa.

La fracción líquida se calienta a 100°C y pasa a una centrífuga vertical obteniéndose tres fracciones:

1. Grasa que sale fundida y purificada lista para su almacenamiento y que debe ser homogeneizada y enfriada.

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2. Sólidos con un bajo contenido en grasa que se puede unir al chicharrón para obtener más harina.

3. Agua de colas que generalmente va al vertido.

PROCESADO DE LAS GRASAS

Durante muchos años la manteca y el sebo fundidos se han utilizado como grasas comestibles sin más tratamiento. Apenas se le concedía importancia a su aroma, color, consistencia, margen de plasticidad, capacidad de batido y otras características. En la actualidad con el avance de la tecnología y con las demandas de grasas con múltiples características para incorporarlas a una gran variedad de productos alimenticios han adquirido gran importancia el procesado de la manteca y el sebo destinados a la alimentación humana.Los aceites crudos y las grasas comerciales una vez obtenidos contienen cantidades variables de sustancias que pueden proporcionar aromas, olores y cualidades indeseables. Entre ellos están los ácidos grasos libres, fosfolípidos, proteínas, pigmentos y productos de oxidación de las grasas.Por todo ello la grasa animal se somete a distintos tratamientos con el fin de mejorar sus características sensoriales. Entre ellos podemos destacar:

Blanqueo Desodorización Plastificación

Blanqueo:Mediante esta operación se eliminan de la grasa destinada a consumo humano sustancias coloreadas indeseables. Las mantecas correctamente obtenidas no necesitan ser blanqueadas, pero los sebos deben someterse a este tratamiento.Esta operación se suele realizar mediante fusión de la grasa a 80-100°C y utilizando absorbentes (arcillas naturales y C activado). Estos tienen capacidad para absorber las sustancias coloreadas presentes en las grasas. Junto con los pigmentos se absorben otros materiales, tales como los fosfolípidos, los jabones y algunos productos de oxidación.

Desodorización:Para la utilización de grasa en la fabricación de margarinas y grasas emulsionables (sorthening) es conveniente que la grasa de procedencia no presente aromas.Los compuestos volátiles con aromas indeseables, procedentes en su mayoría de la oxidación se eliminan por destilación en corriente de vapor.Para desodorizar la grasa se pone en contacto con una columna a 150-250°C con una contracorriente de gas inerte al tiempo que se aplica vacío. En estas condiciones las grasas neutras no son volátiles. En esta operación además de compuestos volátiles que imparten aromas a las grasa como son aldehídos y cetonas, también se eliminan ácidos grasos libres.

Plastificación:A temperatura ambiente las grasas de origen animal constan de una masa de pequeños cristales en la que se halla retenida cierta cantidad de líquido.

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La manteca, el sebo comestible y las grasa de origen animal empleadas en repostería se plastifican enfriándolas rápidamente. Este enfriamiento induce a la formación de múltiples cristales de pequeño tamaño y tiende a dar un producto firme, con el objeto de evitar que los cristales crezcan formando una estructura tridimensional continua, que daría excesiva rigidez al producto. Las grasas recién solidificadas se atemperan a 30°C durante 24h y posteriormente se enfrían a 21°C.

Además de estos tratamientos que no modifican la estructura de los triglicéridos ni la composición de la grasa existen otros que si van a afectar su estructura y composición y que se utilizan con el fin de conseguir grasa con propiedades adecuadas para los usos posteriores, bien en la industria alimentaria o con otros fines industriales. A estos últimos se les denomina tratamientos de modificación.

ACEITE DE SEMILLAS

El proceso de elaboración de aceites para uso alimenticio comienza por el cultivo de las semillas y termina con la puesta en el mercado del aceite embotellado. En todo el proceso hay diferentes criterios de actuación los cuales determinaran la calidad final del aceite.

PROCESO DE ELABORACIÓN DE ACEITES

El proceso de obtención de aceite crudo a partir de oleaginosas, comienza cuando la semilla es sometida a un proceso de secado para estandarizar su humedad.

LIMPIEZA

Eliminación de polvo, piedras y restos mediante separador mecánico. Los granos de las semillas son llevados dentro de una tolva por una correa transportadora. Allí alguna piedra pequeña o arenilla que pase desapercibida y que haya sido mezclada con las semillas desde la granja son separadas por un diseño especial antes de comenzar el descascarado de las semillas.

PREPARACIÓN DE LAS SEMILLAS

Descascarillado, separación de cáscaras, limpieza por criba, aplastado del grano mediante molino de cilindros.Las semillas descascaradas son separadas de las cáscaras por un dispositivo filtrador. Las cáscaras son sopladas a través de un conducto por un ciclón, luego son separadas y recolectadas para ser usadas como  combustible.

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CALENTAMIENTO DE LAS SEMILLAS

Se calientan mediante el paso por tubos de vapor a temperatura superiores 100º con el objeto de dilatar los tejidos celulares de las semillas preparándolos de esta forma para la etapa de prensado.Esta cocción coagula las proteínas y facilita la salida del aceite.Los efectos que causa pueden ser:

Primarios: uno de los efectos es la coalescencia de las pequeñas gotas para que puedan fluir mejor. Otra es la descomposición de las proteínas y sustancias afines, además de romper las posibles emulsiones que se hubieran producido por la molienda; y disminuye la afinidad del aceite con respecto a los sólidos.

Secundarios: son el secado de la semilla para dar a la masa la plasticidad apropiada para un prensado eficaz, destrucción de mohos y bacterias, aumento de la fluidez del aceite y en algunos casos eliminación de sustancias tóxicas.

PRENSADO

Las hojuelas cocinadas, que contienen alrededor de un 40 a 45% de aceite, se someten a un prensado. De este proceso se obtiene el aceite crudo y la torta. El aceite crudo pasa por una etapa de filtración y luego se envía a los estanques de almacenamiento. La torta, que aun contiene entre un 15 y un 25% de aceite, pasa a la etapa de extracción por solventes.

TECNOLOGÍA DE PRENSADO Y TIPOS DE PRENSA

Se puede hacer una distinción entre prensas manuales (por ejemplo, la prensa RAM) y prensas mecánicas (por ejemplo, la prensa de tornillo sin fin).

Para capacidades pequeñas en el rango de 1-10 kilogramos de semilla por hora, las prensas manuales son una opción adecuada.

Para el prensado de más de 10 kilogramos de semilla por hora, deben utilizarse prensas mecánicas.

Diversas categorizaciones pueden hacerse entre los diversos tipos de prensas:

1. Operación continua vs Operación por lotes (“batch”).2. Impulsadas manualmente vs Impulsadas por motor, distinguiendo entre motores eléctricos y motores diesel.3. Prensado en frío vs prensado caliente.

En la industria de procesamiento de aceite, se hace una distinción entre diferentes tipos de procesos. La primera distinción es entre operación por lotes y operación continua. La mayoría de las prensas manuales operan por lotes. Las prensas RAM combinan el uso de un pistón y un cilindro para aplastar las semillas y extraer de esa forma el aceite. La operación de esta prensa es fácil y puede hacerse

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manualmente. Por otro lado, las prensas mecánicas pueden operar de manera continua. Para la producción de aceite en cantidades mayores a 5 litros/ hora es necesario utilizar una prensa de operación continua. Para aplicaciones rurales en países en desarrollo, las prensas manuales, así como las prensas mecánicas pequeñas con motor de baja potencia son viables, dependiendo de su ubicación y aplicación. Con las prensas manuales se puede hacer jabón o aceite medicinal en pequeñas cantidades. La tercera distinción es entre el prensado en frío y el prensado en caliente. En el prensado en frío, durante el proceso, la temperatura del aceite no excede los 55-60 °C. En el prensado caliente se aplica calor externo a las semillas o a la prensa y la temperatura puede aumentar a más de 100 °C. Las prensas manuales entran en la categoría de prensado en frío. Debido a las altas presiones y fricción de una prensa mecánica, se sobrepasan las temperaturas límites del prensado en frío.

Prensas RAM

La prensa RAM Bielenberg fue diseñada originalmente para prensar semillas de girasol. La capacidad está limitada a 2-3 kg/ hr. Con una tasa de recuperación de aceite del 70-80% y una densidad de aceite de 0.918 kg/ litro, lo que significa menos de 1litro por hora.

Prensa de tornillo

Las prensas de tornillo se conocen en Inglés como “expellers”, describiendo el proceso de separar el aceite de los sólidos a través del uso de presión. Casi todas las máquinas de prensado mecánico que pueden encontrarse en el mercado utilizan un proceso de prensado continuo. Normalmente se componen de un tornillo sin fin que gira en un compartimiento y continuamente amasa y transporta las semillas introducidas a través de un embudo hacia una boquilla, donde la presión se acumula. Sobre la longitud del tornillo el aceite es extraído de las semillas y fluye desde los lados del tornillo hacia un depósito. En su camino hacia la boquilla, las semillas son comprimidas en una torta. Todas las prensas de tornillo pueden ser categorizadas como:

(a) de “cilindro agujereado" (cylinder-hole press) (b) de tipo “filtro"(strainer press)

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Prensas de tipo cilindro agujereado

En la prensa de tipo "cilindro agujereado", la salida del aceite es a través de agujeros ubicados en el extremo de la cámara cilíndrica de la prensa. Las semillas reciben un aumento de compresión en dirección a la cabeza de la prensa. El aceite se extrae de las semillas cerca de los orificios de salida y drena a través de ellos. La prensa cuenta con cavidades especiales ubicadas cerca de la boquilla que evitan que la torta del prensado se adhiera al tornillo; ya que si esto sucede, obstaculizaría el movimiento hacia adelante. La torta del prensado se comprime a través de boquillas intercambiables, de manera que quede en forma de pellets.En la mayoría de las prensas, la boquilla se calienta para evitar su obstrucción con los residuos del prensado. Las prensas de cilindro agujereado son de capacidad pequeña (hasta aproximadamente 200 kg/h de semillas). Estas prensas se ajustan a diferentes tipos de semillas oleaginosas, cambiando el diámetro de la boquilla y la velocidad de rotación del tornillo.

Prensas tipo filtro

Este tipo de prensas cuenta con un filtro de salida del aceite sobre toda la longitud de la jaula o cámara de la prensa que sirve como un colador. El filtro es en realidad una jaula cilíndrica compuesta de barras horizontales o anillos verticales dispuestos a manera de dejar pequeños espacios entre ellos. El espaciamiento puede ser fijo o ajustable. Las prensas de tipo colador tienen un diseño con tornillos diferentes, aunque el principio de todos es similar. El diámetro del tornillo aumenta gradualmente hacia la salida, así acumulando la presión sobre el material sólido. El tornillo de compresión continua está hecho de una sola pieza. Para algunos tipos de semillas, la recuperación de aceite es mayor después de varios pasos en una compresión múltiple. Un tornillo con varias secciones puede utilizarse para crear varias etapas de compresión y así aumentar la cantidad de aceite recuperado. Para mayor flexibilidad, se encuentran disponibles, sub-secciones con diferentes tamaños y formas; otras

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prensas están equipadas con diferentes tipos de tornillos. Durante el paso de la semilla a través de la prensa, el aceite se vierte a través del colador o filtro, que rodea el espacio de prensado. El regulador de presión (“choke”) se puede ajustar para cambiar el nivel y la distribución de la presión. Para el uso de este tipo de prensas con diferentes tipos se semillas oleaginosas, es necesario cambiar el tamaño del espacio entre las barras o anillos del filtro (espaciamiento) por donde sale el aceite y así obtener una óptima producción y pureza del aceite vegetal. En ese caso, además, se deberá ajustar el tamaño del “choke” y la velocidad de rotación. Las prensas de tipo filtro existen en un amplio rango de capacidad desde 15 kg de semillas/ hora hasta 10 toneladas de semillas/ hr.

EXTRACCIÓN POR SOLVENTES

El disolvente que mas se utiliza es el “hexano” comercial. Este disolvente es económico y abundante producido por la industria petrolífera en condiciones de pureza adecuadas. Actualmente se han lanzado al mercado un disolvente compuesto principalmente por n-hexano que no deja residuo en la destilación.

Otros disolventes utilizando es el hexano técnico que esta constituido de una fracción de éter de petróleo y que además de hexano contiene 2 y 3 metil pentano, así como dimétil butano que esta exento de sustancias aromáticas.La extracción del aceite de una semilla oleaginosa por medio de lavado de solvente se puede realizar de tres maneras:

· Por percolación

· Por inmersión

· Por procedimiento mixto precolación-inmersión.

Por percolación

Se lleva a cabo mediante una lluvia del solvente de manera tal que llegue a toda la masa, pero sin llenar todos los espacios vacíos existentes entre las semillas. En otras palabras, se realiza una verdadera percolación cuando el disolvente envuelve a todas las partículas de las semillas con una película de líquido en continuo recambio.

Percoladores por cargas

Se trata de un gran tanque circular o rectangular de fondo falso. Los sólidos que se van a lixiviar se dejan caer al tanque hasta una profundidad uniforme. Se rocían con un disolvente hasta que su contenido de soluto se reduce hasta un mínimo y a continuación se excavan. El flujo en contracorriente del disolvente a través de una serie de tanques es habitual, entrando nuevo disolvente al tanque que contiene el material más agotado. Algunos tanques

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funcionan a presión, para contener disolventes volátiles o incrementar el índice de percolación. Una serie de tanques a presión que funcionan con flujo de disolvente en contracorriente se denomina batería de difusión.

Percoladores continuos

Los sólidos gruesos se lixivian, también, mediante la percolación en equipos de lecho móvil, incluyendo clasificadores basculantes de plataforma sencilla o múltiple, equipos de contacto mediante cestos y transportadores horizontales de bandas.

Estos son:

-Extractor tipo Bollman -Extractor tipo Rotocel -Percolador de banda sinfín -Extractor tipo Kennedy

Extractor tipo Bollman

Este tipo de extractor es muy peculiar, ya que cuando trabajamos con sólidos resulta muy difícil operar de forma continua, sin embargo este tipo de extractor lo permite.

Es una unidad elevadora de cestas diseñada para manejar de 2.000 a 20.000 kg/h de sólidos desmenuzables. Los cubetos (cestas) con el fondo perforado se colocan en una banda con movimiento sinfín. Los sólidos secos, alimentados a los cestos que descienden, se rocían con disolvente parcialmente enriquecido. Al elevarse, los cestos, en la otra sección de la unidad, los sólidos se rocían con disolvente puro en contracorriente. Los sólidos agotados se descargan de los cestos, en la parte superior de la unidad, a un transportador de palas; y el disolvente enriquecido se impulsa desde el fondo de la unidad.

Extractor tipo Rotocell

Está formado por compartimentos en forma de sectores anulares, con pisos permeables al líquido que giran alrededor de un eje central. Los compartimentos pasan de forma sucesiva por el punto de alimentación, por un conjunto

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de rociadores de disolvente, una sección de drenaje y una de descarga (donde el fondo tiene una abertura para descargar los sólidos extraídos). La zona de descarga es contigua al sector o zona de alimentación. La extracción en contracorriente se logra con la alimentación de disolvente fresco, únicamente en el último compartimento anterior a la descarga, y lavando los sólidos en cada compartimento con el efluente recirculado que procede del compartimento siguiente.

Tiene las ventajas del de cestas pero es más compacto y más flexible. La principal ventaja es que da una micela muy limpia, con mínimo contenido de finos. La mayor desventaja es que permite la formación de canales en el flujo del solvente lo que disminuye la velocidad de extracción.

Percolador de banda sinfín

Es similar al Rotocell, pero la alimentación, la pulverización de disolvente, el drenaje y los puntos de descarga son lineales en vez de circulares. Algunos ejemplos son el extractor del tipo Smet de banda (sin compartimentos) y el de tipo Lurgi de banda con bastidores (con compartimentos).

Extractor tipo Kennedy

En este equipo, el disolvente fluye por gravedad de cámara a cámara, en contracorriente con el movimiento de los sólidos. Está compuesto por una serie lineal de cámaras horizontales a través de las cuales se desplazan, en sucesión, los sólidos a lixiviar por medio de un impulsor, de velocidad lenta. Existe la posibilidad de efectuar drenajes entre las etapas cuando el impulsor provoca la elevación de los sólidos por encima del nivel de líquido antes de vaciarlos en la siguiente cámara.

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El extractor KENNEDY semeja una artesa cerrada dividida en secciones. Cada una está agitada por una rueda de paletas curvas y perforadas. Las partículas fluyen en sentido contrario a la dirección del solvente.

El extractor SWET es una cinta transportadora con una tolva de carga que regula con una abertura el alto del colchón de semillas que va sobre la cinta. Por la parte superior se rocía el solvente en forma de lluvia. El solvente fresco entra en contracorriente.

Por inmersión

Se realiza cuando la masa de semilla va inmersa completamente en el solvente, incluso si éste esta en movimiento.

Ejemplo:El extractor tipo Hildebrandt de inmersión total:En este equipo, La superficie helicoidal se perfora, para que el disolvente pueda atravesar la hélice en contracorriente. Los tornillos sinfín están diseñados de modo que permitan la compactación de los sólidos durante su paso por la unidad. Existen ciertas posibilidades de que se produzcan pérdidas de disolvente y un flujo excesivo de alimentación, por lo que el funcionamiento más adecuado está limitado a sólidos ligeros y permeables.

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Diferencias entre ambos métodos:

PERCOLACIÓN INMERSIÓN

La velocidad del solvente en contacto con la superficie de semilla es grande, ya que el film o la película de líquido escurre velozmente sobre las partículas por efecto de la fuerza de la gravedad.

Al encontrarse la semilla inmersa en el solvente, la velocidad de recambio del solvente sobre la superficie de las partículas es necesariamente lenta, incluso si circula rápidamente

Es necesario que las partículas de la semilla tengan un tamaño que permita un fácil drenaje del solvente de la masa.

Puede realizarse fácilmente aunque la semilla haya sido reducida a partículas de pequeños tamaños.

En ambos procesos el lavado de la semilla se debe realizar en contracorriente, es decir la semilla mas pobre en aceite se debe poner en contacto con el solvente de menor concentración en aceite.

El proceso de percolación, al trabajar con grandes velocidades de paso del solvente, requiere, necesariamente, de varios reciclados del mismo y por tanto, se deberá realizar varias etapas de lavado, con el fin de poner en contacto de semilla pobre en el aceite con el disolvente de menor contenido en dicho producto y viceversa.

El proceso de inmersión, que por el contrario, con baja velocidad de paso del solvente, puede realizar una extracción continua con un perfecto lavado en contracorriente sin necesidad de recirculaciones.

Extractores Mixtos, por percolación e inmersión.

Recientemente se ha diseñado un interesante extractor que ha encontrado rápidamente aplicación industrial y que esta constituido por dos extractores en serie, de los cuales el primero trabaja por percolación y el segundo por inmersión ofreciendo:

- Alta concentración de aceite en la miscela;

- Consumos específicos muy bajos;

- Muy bajo contenido de aceite residual en las harinas;

- Posibilidad de trabajar con productos de alto contenido en grasa y pequeña granulometría.

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RECUPERACIÓN DEL SOLVENTE

La mezcla procedente del extractor debe estar libre de finos antes de ser manipulada para recuperar el solvente, para ello se usan filtros de placas o centrífugas continuas. Las instalaciones de recuperación del solvente constan de tres etapas:

Calderas o equipos calentados por camisa de vapor: la micela contiene del 20 al 25% de aceite aproximadamente y 70 a 80% de solvente. En esta operación se recupera el 50% de solvente.

Un evaporador: a la salida solo queda el 5% del solvente. La eliminación total del solvente se logra en columnas rellenas, con

arrastre con vapor a presión reducida, de esta manera el aceite queda libre de solvente.

El solvente contenido en los sólidos se recupera en dos etapas: una en la que un sinfín arrastra los sólidos a través de una camisa de vapor con lo que se volatiliza parte del solvente y una segunda etapa en la que un sinfín igual que el anterior lleva el lex en contra corriente con vapor directo. Con esto se termina de eliminar el solvente de la torta. En una recuperación eficaz no se debe perder más del 1% del solvente.

MEZCLADO DEL ACEITE EN BRUTO

Se mezcla el aceite en bruto de extracción por solventes con el de prensado en un estanque de almacenamiento.

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PURIFICACIÓN DE ACEITES VEGETALES

 REFINAMIENTO DE ACEITES. Las grasas  y los aceites de uso comercial en alimentos provienen de diferentes  fuentes, pero existen muchas materias primas de donde se pueden extraer estos lípidos. Después de procesos para extracción de los tejidos adiposos de animales y los granos de oleaginosas, por medio de prensado o por diferentes solventes se obtiene los aceites de consumo.Excepto algunos finos, como los de oliva extra virgen, los aceites contienen impurezas que deben ser eliminadas. Es por eso que tienen que ser sometidos a diferentes procesos y serie de operaciones para eliminar las impurezas y conseguir mejores propiedades  organolépticas. Es necesario someterlos a dichos procesos para liberarlos de fosfátidos, ácidos grasos libres, pigmentos y sustancias que produzcan mal olor y sabor. Sin embargo, no todas las impurezas de los aceites brutos son indeseables.

Esquema del proceso de purificación:

Desgomado. El objetivo es eliminar los fosfátidos y glicolípidos, que se extraen de las semillas disueltas con el aceite. Es importante el proceso debido a que sin este refinamiento, los triglicéridos se alteran con mayor facilidad y adquieren sabores y olores desagradables Otros problemas indeseables son: decantación

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en los tanques de almacenamiento, mayor susceptibilidad a la oxidación, formación de espumas durante el calentamiento.El proceso consiste en tratar el aceite con agua o vapor, para que los fosfátidos se hidraten y  precipiten, al hacerse insolubles en la fase grasa. Se realiza en tanques dotados de un agitador, para incorporar el agua (2% v/v) a una temperatura de 70ºC.El aceite pasa  a una centrifuga de gran velocidad, en la que se separan los fosfátidos, junto con el agua en exceso, del aceite desgomado.Los fosfátidos son deshidratados, y éste contiene otros lípidos e impurezas, y es de donde se obtienen las lecitinas.Puede ser tratado con peróxidos para obtener productos más claros. Las lecitinas obtenidas tienen un valor comercial y se aplican, por su carácter emulgente, en diversas industrias de alimentación. 

Instalación de desgomado de aceites

1. Bomba de impulsión del aceite crudo2. Calentador de placas3. Mezclador del aceite con acido cítrico o fosfórico4. Sistema de adición de acido cítrico o fosfórico5. Deposito de aglomeración6. Centrífuga para la separación del aceite y las gomas7. Salida del aceite desgomado8. Salida de las gomas

 

Neutralización. Es el proceso por el cual se eliminan ácidos grasos libres de los aceites, pero también reduce los monoacilglicéridos y fosfátidos que pudieron  haber quedado después del desgomado.La neutralización puede hacerse en caldera por cargas o en proceso continuo.

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Cuando es por cargas , se hace añadiendo al aceite una solución de sosa al 12-15%, en la proporción   estequiométrica deducida de una valoración previa. Esta operación se lleva a cabo  en una caldera provista  de un agitador y calefacción con vapor. La lejía se añade lentamente y se forma una emulsión en el aceite que luego se rompe. La emulsión, conforme aumenta la temperatura, se une en forma de pasta. La mezcla pasa a los decantadores donde se separa el jabón y el aceite.           En la operación se producen perdidas por saponificación. El aceite decantado retiene residuos de jabón que debe someterse a un lavado, cuidando que no se forme emulsiones.

En las instalaciones continuas , el aceite disuelto en hexano, entra en un reactor de neutralización con agitación, junto con NaOH acuoso y alcohol. De allí pasa a un decantador donde se separan las fases y se recupera el aceite.La neutralización de aceites  con más de 12% de ácidos grasos libres es complicada, por que la abundante pasta formada es difícil de separar y las pérdidas son grandes. El proceso para la neutralización es entonces una destilación a vacío elevado.El procedimiento se basa en que los ácidos grasos libres pueden destilarse a un vacío elevado. Para eliminar la totalidad  de los ácidos grasos, sin deteriorar el aceite, se utiliza un vacío de hasta 5 mmHg y calentándolo a una temperatura de 180-240ºC.Los aceites bien neutralizados contienen menos de 0.1% de ácidos grasos libres. Esto es recomendable especialmente si los aceites se utilizarán para el proceso de hidrogenación.  Mediante las formulas estequiométricas y utilizando el valor del contenido de ácidos grasos libres (ACG) del aceite crudo, se calcula la cantidad de hidróxido de sodio necesario para la neutralización. 

  

NaOH/100 g de aceite =  4.36 % ACG     + 0.71

Acondicionamiento, neutralización y lavado de aceites.1. Bomba de entrada de aceite crudo

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2. Calentador de placas3. Mezcladores4. Sistemas de adición de acido (bomba y depósito).5. Sistema de adición de sosa cáustica concentrada.6. Centrífugas.7. Sistema de adición de agua.8. Salida de aceite neutralizado.9. Salida de gomas.

Por (1) entra el aceite crudo que es calentado en (2) por un calentador de placas, este es enviado al mezclador (3) de desgomado, inyectándole antes ácido fosfórico que proviene del tanque (4). Luego pasa al mezclador (3) donde se produce una mezcla por la adición de sosa cáustica concentrada proveniente del depósito (5). La duración del contacto entre la sosa y la grasa es muy corta. La neutralización completa en (3) dura unos pocos segundos. De ahí pasa la mezcla a la centrifuga (6) que es la encargada de la separación de las pastas, obteniéndose un producto neutro. La grasa es calentada por vapor y bombeada hasta el otro mezclador (3) donde se encuentra con agua que proviene del tanque (7), que a su vez ha sido tamizada y calentada por vapor antes de ser bombeada a dicho mezclador.La separación de ambas fases se realiza en la centrifuga (6).Con esta única etapa de lavado es posible alcanzar una grasa o aceite con menos de 0.007% de ácidos grasos libres.Si se quiere llegar a cifras inferiores (0.002%) se realiza una segunda etapa de lavado.Finalmente se obtiene por (8) la salida de aceite neutralizado. Y por (9) la salida de gomas.

                                                                             Decoloración (Blanqueo).

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.La decoloración se realiza por suspensión en el aceite de materiales adsorbentes. Estos materiales son distintos agentes blanqueantes, generalmente tierras o carbones adsorbentes (carbón activado) y vapor de agua o con arcillas activadas (mezclas de arcillas, activadas por tratamiento con acido sulfúrico).El aceite y la tierra se agitan, a temperaturas máximas de 90ºC. La cantidad de tierra necesaria depende de la cantidad de color del aceite y del grado de decoloración  que se quiera obtener. A veces se utilizan mezclas de tierras y carbón activado (5-10%)  para obtener mejores resultados. El aceite decolorado se filtra mediante filtro prensa y la tierra usada se desecha.

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La clorofila se fija bien a las arcillas y los carotenoides oxhidrilados son absorbidos por las tierras neutras y básicas, mientras que los betacarotenoides  y el gosipol no lo hacen así.En las instalaciones modernas la decoloración se hace en proceso continuo y al final se utilizan dos filtros prensa, uno en uso y otro en limpieza alternativamente. El color de los aceites disminuye considerablemente durante la hidrogenación, debido a la desaparición de grupos cromóforos.La decoloración a menudo aumenta la tendencia del aceite a la rancidez debido a que algunos antioxidantes naturalmente presentes en el aceite son eliminados con las impurezas.

   Dibujo de instalación de sistema de decoloración.

        Desodorización.         

El aceite decolorado se desodoriza, al vacío, en un recipiente donde se calienta a 150-160ºC, mientras se le pasa una corriente de vapor directo. Las sustancias volátiles son arrastradas, dejando el aceite libre de olores y con sabor suave.En los desodorizadores continuos el aceite cae en láminas delgadas, dentro de una torre de calefacción,  al vacío y a vapor de agua a contracorriente.Hay que evitar  todo contacto con el oxigeno, pues produce oxidaciones indeseables; el vapor que se utiliza debe estar desaireado, no debe de haber entradas de aire y el vacío debe ser muy elevado.A veces se añaden secuestradores (esteres de ácido cítrico) para impedir la acción catalítica de los iones metálicos. En la operación se destruyen también los peróxidos.

 Esquema de equipo de desodorización

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Winterizacion (hibernación). Los aceites con un índice de yodo (IY) de aprox. 105 contienen 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 líquido. 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 nucleación, 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

  

Hidrogenación. La hidrogenación consiste en la adición de hidrógeno en los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados de los triglicéridos que componen un determinado aceite, en presencia de un catalizador de níquel depositado sobre un soporte silíceo. Al finalizar la reacción este catalizador gastado es extraído mediante un filtro y se obtiene el aceite hidrogenado.La saturación con hidrogeno de los enlaces dobles, en los glicéridos con cadenas de ácidos grasos insaturados, da lugar a la elevación de puntos de fusión (obteniéndose una grasa sólida), y naturalmente a la disminución del ÍY.La reacción de saturación es exotérmica y se realiza a presión y temperaturas

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elevadas, manteniendo muy poco contacto con el aire. Se utilizan aproximadamente 500 g  de catalizador por tonelada de aceite. En la hidrogenación, el IY va disminuyendo. En un comportamiento ideal, la hidrogenación completa se obtiene cuando el IY=0.La reacción de hidrogenación es selectiva y los ácidos grasos más insaturados tiene tendencia a reaccionar primero. Esta selectividad se usa para hacer hidrogenaciones parciales selectivas de aceites.El aceite seco se mezcla con el catalizador y se introduce en el reactor, en el que se calienta con agitación; cuando ha alcanzado una temperatura adecuada, se inicia la introducción del hidrogeno a presión. El aceite, el gas y el catalizador deben de estar en íntimo contacto, por lo cual se utilizan un agitador. La temperatura del proceso varía según el aceite utilizado, y oscila entre los 100 y 225ºC, y la presión 1-4 atm.

La hidrogenación es un proceso exotérmico, la temperatura se controla mediante agua que circula mediante unos serpentines de refrigeración.Cuando se ha alcanzado el grado de hidrogenación deseado, se cierra la entrada de gas, se enfría la mezcla sin bajar el punto de fusión y se filtra para recuperar el catalizador y obtener grasa limpia.Con la hidrogenación se pretende aumentar el punto de fusión para obtener grasas hidrogenadas con la consistencia adecuada para la elaboración de margarinas y otros productos. Mediante la hidrogenación los aceites líquidos pueden ser transformados y endurecidos para conseguir este tipo de grasas. Se suelen usar aceites de soja, girasol, algodón, maíz, oliva, coco y palma, y a aceites de pescado y grasas animales.                                      Efectos: Al hidrogenar un aceite, aumenta su grado de saturación y, consecuentemente, su punto de fusión, obteniendo una grasa sólida. También se consigue una mayor resistencia a la oxidación de la grasa o aceite, ya que a menor número de insaturaciones, menor oxidabilidad.

                                            MARGARINAS Y GRASAS EMULSIONABLES

Tipos de grasas que pueden aportar los alimentos:

Grasas saturadas: son la causa dietética más grande de niveles de LDL altos (colesterol malo). Se deben limitar al 10% de las calorías y son grasas que se encuentran en productos animales como la manteca, queso, leche entera, helados, crema de leche y carnes grasosas. También se encuentran en algunos aceites vegetales como el aceite de coco, el de palma.

Grasa insaturadas: ayudan a bajar el colesterol en la sangre, pero, contienen también elevada presencia de calorías por lo cual es necesario limitar su consumo. Existen dos tipos de estas grasas:

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1. Grasas monoinsaturadas: cuando se enfrían se hacen más espesas. Ej: aceite de oliva

2. Grasas poliinsaturadas: estas se mantienen líquidas al enfriarse. Ej: aceite de girasol, maíz, soja, etc.

Ácidos transgrasos: se forman cuando el aceite vegetal se endurece, como consecuencia de la hidrogenación, y pudiendo elevar los niveles de LDL.Estos ácidos se encuentran en los alimentos fritos, productos comerciales horneados ( ej, galletas), alimentos procesados y margarinas.

Grasas hidrogenadas y parcialmente hidrogenadas

¿Qué son las grasas "trans" e hidrogenadas?

La margarina tradicionalmente se ha venido elaborando a partir de la hidrogenación de aceites vegetales que es un proceso industrial que permite convertir un aceite vegetal en una sustancia sólida, estable y untable.

El problema es que este proceso de hidrogenación convierte las grasas insaturadas en saturadas y además crea un isómero "trans" que es una estructura ajena a nuestro organismo.

Los estudios y polémicas sobre las repercusiones de estas grasas "trans" sobre nuestro organismo a medio y largo plazo son continuas ya que son muchos los científicos que afirman que aunque originalmente estos aceites vegetales con los que se hace la margarina no contienen colesterol, al ser hidrogenados tienden a elevar el colesterol en nuestro organismo y además, según otras fuentes, interfieren en nuestras reacciones metabólicas.

MARGARINA

La Margarina es la alternativa a la mantequilla que nace como necesidad de conseguir un producto más barato, más fácil de usar en la cocina, de sabor más suave y que además cuide el colesterol. Un detalle muy importante es que existe la Margarina Vegetal (contienen cien por cien aceites vegetales) y la Margarina "a secas" (suele contener leche de vaca o alguna grasa

animal). Es indispensable leer bien las etiquetas.

Las margarinas son grasas semisólidas con aspecto similar a la manteca pero más untosas. Se obtienen mediante procedimientos industriales a partir de grasas insaturadas de origen vegetal (margarinas 100% vegetal) o bien de grasas de origen animal y vegetal mezcladas (margarinas mixtas).

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Las margarinas 100% vegetales, se obtienen a partir de grasas con un elevado porcentaje de ácido linoleico (un ácido graso esencial para nuestro organismo), una parte del cual debe ser saturado con hidrógeno para que el alimento sea más estable, lo que hace que se originen “grasas hidrogenadas” y de “configuración trans”, que en todo nuestro organismo se comportan como las grasas saturadas. A pesar de esto, la cantidad de grasas saturadas en estas margarinas es inferior a la que aporta la manteca.

Si bien la margarina es una emulsión sólida del tipo “ agua en grasa”, existen diferencias según la marca y el porcentaje de grasa:

Margarina: 80% de materia grasa

Margarina ¾ :contienen entre un 60 y un 62 % de grasa

Margarina para untar con un porcentaje de materia grasa de un 42 a un 55%

Margarinas para untar enriquecidas en vitaminas A, D, E Y B2, minerales, calcio, fibra y fitoesteroles.

MANTECA

La manteca se define como el producto graso obtenido exclusivamente de leche o crema de vaca higienizada. Es una emulsión del tipo “agua en aceite”, obtenida por batido de la crema, y que contiene no menos del 82% de materia grasa y no más del 16% de agua. Tiene importancia como alimento por la grasa que contiene, nutricionalmente transmite las vitaminas

liposolubles de la leche como son la Vitamina A, D y E principalmente, en cuanto a su valor energético es equivalente al de otras grasas y aceites. La manteca debe contener no menos del 80% de la grasa de le leche.La grasa de la manteca se caracteriza porque una porción sustancial de los ácidos grasos son saturados y de cadena corta.

Comparación entre manteca y margarina

Ambas tienen la misma cantidad de calorías. La manteca es ligeramente más alta en grasas saturadas: 8 gramos,

comparada con los 5 gramos que tiene la margarina. Comer margarina en vez de manteca puede aumentar en 53% el riesgo

de enfermedades coronarias en las mujeres. Comer manteca aumenta la absorción de gran cantidad de nutrientes

que se encuentran en otros alimentos.

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La manteca provee beneficios nutricionales propios mientras la margarina tiene sólo los que le hayan sido añadidos al fabricarla.

La manteca sabe mucho mejor que la margarina y mejora el sabor de otros alimentos.

Sobre la margarina:

Es muy alta en ácidos grasos trans. Triple riesgo de enfermedades coronarias. Aumenta el colesterol total y el LDL (el colesterol malo) y disminuye el

HDL (el colesterol bueno). Aumenta en cinco veces el riesgo de cáncer. Disminuye la calidad de la leche materna. Disminuye la reacción inmunológica del organismo. Disminuye la reacción a la insulina

MAYONESA

Las mayonesas son productos emulsionados que se preparan con aceites vegetales líquidos formando con ellos una emulsión del tipo aceite en agua. Como aditivos se incorporan entre otros, huevo pasteurizado, agua, aromas, colorantes, preservantes y sal. Previo a su envasado el producto es homogenizado. Los envases más utilizados son laminados de plástico y aluminio y frascos de vidrio.

GRASAS Y SALUD

La investigación sobre los ataques cardiacos y otros problemas circulatorios indica que ciertas formas de estas enfermedades son causadas en parte por el consumo excesivo de comidas ricas en grasas, incluyendo lípidos y esteroles. Los estudios demuestran también que la probabilidad de ataques cardiacos disminuye al reducir el consumo de grasas saturadas.

Cuando se añaden a la dieta grasas sólidas saturadas, aumenta la cantidad de colesterol en la sangre, pero si las grasas sólidas se sustituyen por grasas o aceites insaturados líquidos (en concreto el tipo poliinsaturado), la cantidad de colesterol disminuye. Los niveles altos

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de colesterol en la sangre parecen promover el sedimento de materiales duros y grasientos en las arterias, produciendo su eventual obstrucción. Cuando la arteria coronaria alrededor del corazón se obstruye de esta forma, el suministro de sangre al corazón se interrumpe, y se produce un ataque al corazón. Los científicos investigan continuamente la forma en que el cuerpo humano maneja los materiales grasos, y cómo afectan los niveles de colesterol al hecho de que la grasa se deposite en las paredes de las arterias.

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