aceites y grasas
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ACEITE DE SOYA : SU USO EN LA FABRICACION DE ACEITE DE SOYA : SU USO EN LA FABRICACION DE ACEITES Y GRASAS COMESTIBLESACEITES Y GRASAS COMESTIBLES
VI Congreso Regional de Químicos Farmacéuticos Biólogos
Biblioteca Universitaria “Raúl Rangel Frías”25 – 27 de Agosto de 2004
Ing. José Becerra Riqué
jbrconsu@prodigy .net.mx
Asociación Americana de Soya, A.C.
¿Qué es el aceite de soya?¿Qué es el aceite de soya?
SEMILLA ENTERA:
CASCARILLA 7%
ALMENDRA 93%
SEMILLA DESCASCARILLADA:
Proteína 44%
Fibra 6%
Aceite 23%
Cenizas 6%
Humedad 13%
Extracto
libre de Nitrógeno 10%
El aceite de soya se obtiene del frijol soya.
Las semillas de soya son originarias de China donde se han cultivado desde hace más de 3000 años.
La composición de la semilla de soya en promedio es la siguiente:
COMPOSICIÓN DEL FRIJOL DE SOYACOMPOSICIÓN DEL FRIJOL DE SOYA
3636--38 % PROTEINA38 % PROTEINA
AlimentaciónAlimentación AnimalAnimal
AlimentaciónAlimentación HumanaHumana
18 % ACEITE18 % ACEITE
AceiteAceite RBD,RBD, MargarinasMargarinas,,MantecasMantecas, diesel, , diesel, tintastintas
HUMEDAD,CENIZAS,OTROS 14 %
15 % FIBRA15 % FIBRA
15%15%
CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOSSOLUBLESSOLUBLES
Aceite crudo de soya Aceite crudo de soya
• El aceite extraído de la semilla se conoce
como aceite crudo de soya.
• El aceite crudo de soya se transporta en
carros tanque de ferrocarril o en pipas a
las refinerías para procesarlo y obtener
aceites o mantecas terminadas para
usarse en alimentos como los diferentes
productos de la Industria panificadora
(panes, galletas, pays, pasteles,etc.)
SEMILLA DE SOYA
PIEZAS DESOYA
Escamas con100% grasas
Limpieza
Quebrado
Descascarado
Acondicionamientoy Rolado
Extracción porsolventes
Molido yTamizado
Procesamiento de soya con extracción por solventes
PASTA DE SOYA44-48%
PROTEINACASCARILLA Escamas
comestiblessin grasa
Eliminaciónde solvente ESTEROLES
GRANULOSDE SOYA ACEITE
CRUDO DESOYA
Molienda
HARINADE SOYA
Molienda
Texturizado
Secado ytamizado
HARINA DE
SOYA
TEXTURIZADA
Eliminación decarbohidratos
Melaza deSoya
Refinación
ISOFLAVONASDE SOYA
Secado
CONCENTRADODE PROTEINA
DE SOYA
Extracción deproteínas
Precipitación
de proteínas
AÍSLADO DE PROTEÍNA DE
SOYA
Desgomado
Secado Refinación
EnfriamientoAcondicionado
GRASAPARA ALIMENTO
ANIMAL
LECITINAS
HidrogenaciónHidrogenación
Deodorización
Blanqueo
MANTECASY
MARGARINAS
TOCOFEROLES(VIT. E)
ACEITE
DEODORIZADO
Deodorización
¿¿QUIMICAMENTE QUE SON QUIMICAMENTE QUE SON
LAS GRASAS?LAS GRASAS?
• Triglicéridos de ácidos grasos
• Acidos grasos :
• Cadena líneal de carbonos
• Grupo -COOH
• Saturados
• Mono-insaturados
• Poli-insaturados
• Esenciales Cuadro No. 1
FORMULA QUIMICA DE FORMULA QUIMICA DE UN TRIGLICERIDOUN TRIGLICERIDO
CH2-OOC-R1
CH--OOC-R2 R= radical de ácido graso
CH2-OOC-R3
Sí: R1=R2=R3 triglicérido simple
Sí: R1 R2 R3 triglicérido mixto
ACIDOS GRASOSACIDOS GRASOSSATURADOS CnH2n+2O2
MONO-INSATURADOS CnH2nO2
POLI-INSATURADOS CnH2n-xO2
x=2,4,6,8, etc
CADENA LINEAL: CH3 -CH2-
GRUPO INSATURADO: -CH=CH-
GRUPO FUNCIONAL —COOH
NOMENCLATURA QUIMICA
ACIDOS GRASOS SATURADOS
FORMULA
QUIMICA
NOMENCLATURA
QUIMICA
NOMBRE COMUN
CH3COOH Etanóico Acético
C3H7COOH Butanóico Butírico
C5H11COOH Hexanóico Capróico
C7H15COOH Octanóico Caprílico
C9H19COOH Decanóico Cáprico
C11H23COOH Dodecanóico Laúrico
C13H27COOH Tetradecanóico Mirístico
C15H31COOH Hexadecanóico Palmítico
C17H35COOH Octadecanóico Esteárico
C19H39COOH Eicosanóico Araquídico
ACIDOS GRASOS INSATURADOSACIDOS GRASOS INSATURADOS
Mono-insaturados: ácido oléicoC17H33COOH (ácido octadecenóico)
Poli-insaturados esenciales:linoléico (octadecadienóico): C17H31COOH -6
linolénico (octadecatrienóico): C17H29COOH -3
EPA: (eicosapentaenóico): C 19H31COOH -COOH -3docosahexaenóico): C21H34COOH -3dónico:(eicosatetraenóico)C19H29COOH -6
ISOMEROSISOMEROSCIS (preponderantemente naturales)
ESTRUCTURA QUIMICA H H
C=C
R R
TRANS (preponderantementeartificiales)
ESTRUCTURA QUIMICA: R H
C=C
H R
PRODUCCION MUNDIAL DE ACEITES Y GRASAS
Pa
lma
Gir
aso
l Ca
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Ma
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5
10
15
20
25
30
35M
illo
nes
de
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ela
da
s
Aceites y grasas
Composición de Acidos Grasos deAceites y Grasas
7
8
6
11
13
14
15
18
27
51
86
92
15
80
58
20
25
77
24
48
19
39
12
6
77
12
36
69
62
9
61
34
54
10
2
2
Cártamo
Cártamo alto oléico
Canola
Girasol
Maíz
Olivo
Soya
Cacahuate
Algodón
Palma
Palmiste
Coco
% Saturados % Mono-insaturados % Poli-insaturados
VENTAJAS IMPORTANTES DEL ACEITE DE SOYAVENTAJAS IMPORTANTES DEL ACEITE DE SOYA
Contiene ácidos grasos esenciales omega 3 y omega 6.Las técnicas modernas de procesamiento y aseguramiento de control de calidad permiten producir un aceite de alta calidad para aplicaciones en alimentos.El aceite de soya deodorizado contiene tocoferoles en promedio aproximado de 100 mg/100g, que le confieren estabilidad al aceite o a los alimentos en que se utilice.
PROPIEDADES FISICOPROPIEDADES FISICO--QUIMICASQUIMICASDE ACEITES Y GRASASDE ACEITES Y GRASAS
• Los aceites y grasas forman parte de la familia de los lípidos que cubre un grupo heterógeneo desubstancias que son insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos.
PROPIEDADES FISICAS DEPROPIEDADES FISICAS DEACEITES Y GRASASACEITES Y GRASAS
• Viscosidad
• Densidad
• Puntos de fusión
• Contenido de sólidos
• Presiones de vapor
• Puntos de humeo, flama e ignición
• Propiedades ópticas
DENSIDAD, VISCOSIDADDENSIDAD, VISCOSIDAD,,ESTADO FISICOESTADO FISICO
• Densidad: menor de 1.0
• Viscosidad: 30-50 centistokes 37.8°C (rango normal)
• Estado físico:
Líquido (20°C), normalmente aceite de …..
Semi-sólido: (20°C), manteca, grasa, estado plástico (combinación de sólidos/líquidos)
• Sólido: (20°C) aceites totalmente hidrogenados, triglicéridos puros.
PUNTO DE FUSION,PUNTO DE FUSION, SOLIDOSSOLIDOS
• TEMPERATURA A QUE UNA GRASA SE FUNDE (0% Sólidos)
• METODOS DIFERENTES:capilar cerrado, capilar abierto, punto de goteo, Wiley
• CURVAS DE SOLIDOSa) sólidos dilatométricosb) contenido real de sólidos-RNM
PRESIONES DE VAPORPRESIONES DE VAPOR
• Los triglicéridos de ácidos grasos de cadena larga tienen presiones de vapor muy bajas y sólo pueden ser destilados molécularmente.
• Los ácidos grasos son más volátiles y pueden destilarse a una presión absoluta reducida (base de proceso de deodorización.
• La presión de vapor de ácidos grasos sigue la ecuación:
log.p= - 8358.9 + 70.1442 - 19.20 log TT
PROPIEDADES OPTICASPROPIEDADES OPTICAS
• El índice de refracción de los aceites y
grasas es una importante característica
por la facilidad y exactitud con que puede
ser determinado. OBJETIVOSIMPORTANTES:
1. IDENTIFICACION DE GRASAS
2. CONTROL DE PROCESO
3. MEDICION DE INSATURACION
PROPIEDADES NUTRICIONALES DE PROPIEDADES NUTRICIONALES DE ACEITES Y GRASASACEITES Y GRASAS
• Nutriente esencial
• 9 K-calorías/gramo
• Transporta vitaminas
(A, D, E y K) y otros
elementos oleosolubles
• Dá sabor a los alimentos
• Contribuye a la sensación de saciedad
• Deben de contribuír a la ingesta de 30%
calorías
OTROS ASPECTOS NUTRICIONALESOTROS ASPECTOS NUTRICIONALES
• COLESTEROL: LOS ACEITES VEGETALES NO LO CONTIENEN
• LOS ACIDOS GRASOS SATURADOS DE 12-16 ATOMOS DE CARBONO LO INCREMENTAN
• LOS ACIDOS GRASOS POLI-INSATURADOSREDUCEN EL COLESTEROL TOTAL
• LOS ACIDOS GRASOS MONO-INSATURADOS TAMBIEN REDUCEN EL COLESTEROL TOTAL
• UNA DIETA BALANCEADA DEBE INCLUIR:
• 10 % MAXIMO ACIDOS GRASOS SATURADOS
• 10-15% ACIDOS GRASOS MONO-INSATURADOS• 10% MAX. ACIDOS GRASOS POLI-INSATURADOS
PROPIEDADES QUIMICASPROPIEDADES QUIMICAS
• Reacciones Importantes de las grasas:
y ácidos grasos:
• Hidrólisis
• Saponificación
• Esterificacion
• Interesterificación
• Hidrogenación
• Oxidación
• Halogenación
HIDRÓLISIS Y SAPONIFICACIONHIDRÓLISIS Y SAPONIFICACION
• Hidrólisis:GRASA + AGUA GLICERINA + ACIDOS GRASOS
C3H5(OOCR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR
Saponificación:Grasa + NaOH Jabón + Agua
C3H5(OOCR)3 +3 NaOH 3R-COONa +H2O
ESTERIFICACION E ESTERIFICACION E INTERESTERIFICACIONINTERESTERIFICACION
• ESTERIFICACIÓN: Glicerina* + ácidos grasos grasa + agua
* o algún otro alcohol poli-funcional.Productos: grasas especiales, emulsificantes, ésteres de
diversos materiales (alcoholes, glicoles,azúcares, almidones)
• INTERESTERIFICACION: Redistribución de los ácidos grasos dentro de las moléculas de triglicéridos:
• OBJETIVO: PRODUCTOS DE CARACTERISTICAS FISICAS DIFERENTES.
• REACCION: CATALIZADOR, TEMPERATURA, VACIO• REACTANTES: 2 O MAS TIPOS DE GRASAS
HIDROGENACIONHIDROGENACION
• OBJETIVO:SATURACION DE ENLACES
INSATURADOS:
-CH=CH- + H2 -CH2-CH2-
RESULTADOS:
• Mayor punto de fusión
• Mejor estabilidad oxidativa
• Mejores propiedades funcionales para diferentes aplicaciones
Reacción de Oxidación en Reacción de Oxidación en
grasasgrasas
RH Temp., Luz
R*
R* O2 ROO*
ROO* + RH ROOH+R*
ROOHDescomposición
Aldehidos,
cetonas, ácidos
orgánicos, etc
HALOGENACIONHALOGENACION• Los halógenos cloro, bromo y yodo reaccionan
con los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados con facilidad, aunque en forma cuantitativa sólo bajo condiciones especiales :
H H H H H H H H
—C—C C—C— + I2 —C—C—C—C—
H H H I I HEsta reacción es la base de una importante característica
de aceites y grasas que es el índice de yodo y que mide su insaturación.
PROCESAMIENTO DEL ACEITE DE SOYAPROCESAMIENTO DEL ACEITE DE SOYA
• El aceite de soya crudo se procesa en las plantas conocidas como refinerías para obtener aceites y mantecas terminados para uso en el hogar y en la Industria Alimentaria. Los procesos a que se somete el aceite son:
• Desgomado (para obtener lecitina de soya)• Neutralización• Lavado• Blanqueo• Hidrogenación (para obtener mantecas y
margarinas)• Deodorización (para obtener un producto puro,
sin olor o sabor)• Envase
DESCRIPCION GENERAL DE REFINACION DE DESCRIPCION GENERAL DE REFINACION DE ACEITES VEGETALESACEITES VEGETALES
REFINACION QUIMICA REFINACION FISICA
ACEITE CRUDOACEITE CRUDOSOSA
CAUSTICA
NEUTRALIZACION
LAVADO
JABON
DESGOMADOGOMAS
BLANQUEOHIBERNACION ODESENCERADO
BLANQUEO
DEODORIZACION DEODORIZACION
ENVASE ENVASE
ACEITE EMBOTELLADOACEITE EN TINAS O LATAS
ACEITE A GRANEL
MODIFICACION DE MODIFICACION DE ACEITES Y GRASASACEITES Y GRASAS
• LOS ACEITES Y GRASAS TIENEN APLICACIONES LIMITADAS EN SU ESTADO NATURAL. POR LO TANTO REQUIEREN MODIFICARSE PARA ALTERAR, MEJORAR Y ADAPTAR SUS CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS A LOS PARAMETROS REQUERIDOS PARA SU UTILIZACION EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Y EN OTRASAPLICACIONES INDUSTRIALES
METODOS DE MODIFICACION METODOS DE MODIFICACION DE GRASASDE GRASAS
• HIDROGENACION
• INTERESTERIFICACION
• CRISTALIZACIONFRACCIONADA
MODIFICACION DE GRASAS
Aceite blanqueado o deodorizado
Interesterificación(Proceso químico o
Enzimático)
(Redistribución deÁcidos grasos)
Hidrogenación(Proceso químico)
CristalizaciónFraccionada
(Proceso físico)Saturación/Isomerización
Post-blanqueo FiltraciónPost-tratamiento
DEODORIZACION
PRODUCTO MODIFICADO
DESCRIPCION GENERAL DE FABRICACION DE DESCRIPCION GENERAL DE FABRICACION DE
MANTECAS VEGETALES Y BASES PARA MARGARINAMANTECAS VEGETALES Y BASES PARA MARGARINA
ACEITE BLANQUEADO
HIDROGENACION
HIDROGENO
FILTRACION
CATALIZADORUSADO
POST-BLANQUEO
TIERRA DEBLANQUEO
FILTRACION
TIERRA USADA
BASESHIDROGENADAS
CATALIZADOR
FORMULACION DEODORIZACION ENVASE
MANTECAS, BASESPARA MARGARINA
PAQUETES, CAJAS,GRANEL
APLICACIONES DE APLICACIONES DE ACEITES Y GRASASACEITES Y GRASAS
• Medio para freír y hornear (hogar, industria)
• Industria Panificadora
• Industria Galletera
• Margarinas, cremas, quesos, helados
• Alimentos preparados y enlatados
• Aderezos y mayonesas
• Coberturas sabor chocolate
TIPOS DE FREIDOTIPOS DE FREIDO
Domésticosartén
plancha)
Comercialpor inmersión
plancha
IndustrialPor cargas
Continuo, por inmersión
FUNCIONES DE LOS ACEITES Y FUNCIONES DE LOS ACEITES Y GRASAS EN EL FREIDOGRASAS EN EL FREIDO
Lubricante
Medio de transferencia de calor
Se absorben en el alimento frito
Mejoran el sabor y la textura del alimento
Mejoran la apariencia del alimento
Forman la costra por interacción química con el alimento
Por su baja presión de vapor no son volátiles
CARACTERISTICAS DE MANTECASCARACTERISTICAS DE MANTECAS
• Productos semi-sólidos (plásticos).• Venta normal en paquetes de 1 kg o en cajas de 25
kg. para uso industrial.• Punto de fusión mayor de 32°C.• Mezcla de líquidos y sólidos a una temperatura dada.• Sabor/Olor neutro y suave - No tienen.• Más estables física y químicamente que los aceites .• Producción por mezcla de aceites y grasas, por
hidrogenación o por una combinación de métodos.• Sus características son esenciales para diversas
aplicaciones en la Industria Alimentaria.
MargarinasMargarinas
• Se puede definir a las margarinas como alimentos formados por la emulsión de tipo agua en aceite y que se elabora por lacombinación de una fase grasa compuesta por uno o más componentes y de una fase acuosa compuesta por agua y/o leche y con la adición de ingredientes oleosolubles e hidrosolubles con funciones específicas como emulsificantes, colorantes. saborizantes, sal, acidulantes, sólidos no grasos de leche, preservativos, vitaminas y otros permitidos por la Ley General de Salud y sus reglamentos
Clasificación de margarinas y productos Clasificación de margarinas y productos untables según diversos criterios (1)untables según diversos criterios (1)
• Por tipo de uso final:
a) Consumidor directo (uso doméstico)b) Industrial (uso para fabricar otros alimentos)• Por contenido de grasa:
a) Para mesa (80%)b) Industriales 78%c) Untables o minarinas 39%• Por contenido de sal:
a) Sin sal: ( 0.5%)b) Saladas: (> 0.5%)• Por forma de empaque:
a) Barras envueltas en papel o aluminiob) Tinas de plásticoc) Botellas de plásticod) Cajas de cartón con bolsa interior de polietilenoe) Aerosol
Clasificación de margarinas y productos Clasificación de margarinas y productos
untables según diversos criterios ( 2 )untables según diversos criterios ( 2 )
• Por consistencia:
a) Plásticas (semi-sólidas)
b) Plásticas suaves(untables a temperatura de refrigeración
c) Fluídas (líquidas)
• Por características nutricionales:
a) Fase grasa convencional (trans 10.0%)
b) Bajo contenido trans (< 10.0% )
c) Cero contenido trans (< 1.0% )
d) Adición de ácidos grasos esenciales
e) Fortificadas con nutrientes o ingredientes especiales
MARBASESMARBASES• La grasa o combinación de grasas usadas en las
margarinas (marbase), es de fundamental importacia en las características de una margarina.
• El aceite de soya y el aceite de soya parcialmente hidrogenado son componentes básicos en la formulación de diferentes marbases para la producción de todos los tipos de margarinas para consumo directo o para aplicaciones industriales
• Características físico-químicas importantes:
• Curva de sólidos
• Punto de fusión
• AGL
• Sabor/olor
• No. de peróxido y establidad
ALIMENTOS PREPARADOSALIMENTOS PREPARADOS• El aceite deodorizado de soya y las mantecas o
margarinas fabricadas con bases hidrogenadas de aceite de soya se utilizan para la preparación de muchos alimentos que se venden en latas, frascos o envases de plástico. Entre esta variedad de alimentos están:
• Frijoles refritos
• Moles
• Sopas
• Guisados diversos
• Tamales
• Cualquier alimento que requiera grasa en su preparación
MAYONESASMAYONESAS
Producto alimenticio semi-sólido formado por la emulsión de un aceite vegetal comestible con yema de huevo, vinagres, sal, azúcar, especias y otros ingredientes yaditivos permitidos en la Ley General de Salud y sus reglamentos. El contenido mínimo de aceite vegetal debe de ser de 65% .
ADEREZOS PARA ENSALADA SEMIADEREZOS PARA ENSALADA SEMI--SOLIDOSSOLIDOS
• Alimentos emulsionados semi-sólidos quecontienen aceite vegetal comestible, pasta de almidón, ingredientes acidificantes como vinagres, ácido cítrico y jugo de limón, yema de huevo o huevo entero, sal, edulcorantes, estabilizadores, espesantes, secuestrantes, especias y saborizantes y otros aditivos alimentarios permitidos por la Ley General de Salud y sus reglamentos. El contenido de aceite vegetal comestible debe de ser mínimo30%.
ADEREZOS PARA ENSALADAS VERTIBLESADEREZOS PARA ENSALADAS VERTIBLES
Alimentos emulsionados o en fases separadas, que contienen aceite vegetal comestible, ingredientes acidificantes como vinagres, ácido cítrico, jugo de limón solos o mezclados con agua; sal, edulcorantes, especies o saborizantes naturales, pasta de tomate, realzadores de sabor, saborizantes artificiales, emulsificantes, estabilizadores y espesantes, y otros aditivos permitidos por la Ley General de Salud y sus reglamentos.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES• El aceite de soya es el aceite de mayor producción a
nivel mundial y tiene excelentes características
técnicas y nutricionales que lo hacen el de mayor
preferencia para usos domésticos e industriales.
• El aceite de soya se utiliza para la fabricación de
aceites comestibles, mantecas y bases para
margarina que cubren toda la gama de necesidades
del consumidor y de los fabricantes de alimentos.
• LA MEJOR OPCION EN ACEITES Y GRASAS
ACEITE DE SOYA