grasas y aceites obtención y tecnologías
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GRASAS Y ACEITESObtención y tecnologías
Producción e industrialización de Alimentos
Depto. de Alimentos, Escuela de Nutrición, UdelaR
Prof asist. Ing. Alim. Lucía de Oliveira
DEFINICIÓN
DEFINICIÓN TAG
DEFINICIÓN
• Sustancias de origen vegetal o animal formadas principalmente por
triglicéridos (TAG).
• Los TAG están formados por glicerol y ácidos grasos.
DEFINICIÓN
• Sustancias de origen vegetal o animal formadas principalmente por
triglicéridos (TAG).
• Los TAG están formados por glicerol y ácidos grasos.
COMPONENTES MINORITARIOS
• Fosfátidos
• Esfingolípidos
• Glucolípidos
• Ceras
• Insaponificables
• Clorofila
• Productos de descomposición
FUNCIONES DE ACEITES Y GRASAS
RESERVA
ESTRUCTURA
TRANSPORTE
OBTENCIÓN DE GRASAS Y ACEITES
Se obtienen a partir de:
• Tejido animal
• Pulpa de frutos
• Semillas oleaginosas
OBTENCIÓN DE GRASAS Y ACEITES
Se obtienen a partir de:
• Tejido animal
OBTENCIÓN DE GRASAS Y ACEITES
Se obtienen a partir de:
• Pulpa de frutos
PLANTA DE CACAO
COCO
FRUTO DE PALMA
OLIVOS
ACEITES Y GRASAS DE FRUTOS
OBTENCIÓN DE GRASAS Y ACEITES
Se obtienen a partir de:
• Semillas oleaginosas
GIRASOL
ACEITES DE SEMILLAS OLEAGINOSAS
COLZA
SOJA
MAÍZ
ACEITES DE SEMILLAS OLEAGINOSAS
MANÍ
COMPOSICIÓN EN AG DE LOS ACEITES MÁS CONSUMIDOS
Aceite de Palma Aceite de Soja Aceite de canola Aceite de girasol
C 14:0 1,1 0,04±0,5 0,1
C 16:0 44,0 10,6±0,4 3,6 5,0 – 8,0
C 18:0 4,5 4,1±0,3 1,5 2,5 – 7,5
C18:1 39,1 23,0±2,0 61,6 13 – 40
C18:2 10,2 54,5±1,5 21,7 40 – 74
C 18:3 0,4 7,2±0,8 9,6 ›0,3
C 20:0 0,4 0,3±0,1 0,6
FUENTE: Fereidoon Shahidi – Bailey´s Industrial oil And Fat Products. 2005
CONSUMO MUNDIAL DE ACEITES 2015
PRODUCCIÓN MUNDIAL DE GRASAS Y ACEITES ACTUAL
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
Recepción de la semilla
Limpieza y secado
Almacenamiento Descascarado
Acondicionamiento y molienda
PrensadoExtracción
por solventeAceite crudo
1. RECEPCIÓN DE LA SEMILLA
Los parámetros controlados incluyen:
• Contenido en aceite
• Contenido en proteínas
• Humedad
• Sustancias extrañas
• Semillas o granos dañados y rotos
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
1. RECEPCIÓN DE LA SEMILLA
Los parámetros controlados incluyen:
• Contenido en aceite
• Contenido en proteínas
• Humedad
• Sustancias extrañas
• Semillas o granos dañados y rotos
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
2. LIMPIEZA Y SECADO
• Se elimina tierra, piedras , insectos otras
impurezas con aire a contracorriente
• Se eliminan elementos metálicos con
separadores magnéticos.
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
LIMPIEZA DE LA SEMILLA
3. ALMACENAMIENTO
• Una adecuada ventilación y humedad de las semillas durante el almacenamiento asegura el
mantenimiento de la calidad.
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
OBTENCIÓN DE ACEITE CRUDO4. DESCASCARADO
5. ACONDICIONAMIENTO Y MOLIENDA
• Laminación (aumenta la superficie)
• Cocción (con vapor de agua)
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
6. PRENSADO
• Por prensado se extrae de 75 – 85 %
del aceite de la semilla
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
• Prensas continuas
La semilla entra y a medida que
avanza el espacio es más
reducido, aumentando la
presión sobre la masa.
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
https://www.youtube.com/watch?v=gxuxk2MUcBs
Prensado de las semillas
Aceite crudo de prensa Torta o expeller
Aceite crudo de extracción
Harinas proteicas
Hexano
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
7. EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
• La torta obtenida a partir del prensado contiene 14 % de aceite.
• Debe ser acondicionar antes de entrar a los extractores a contracorriente.
• El solvente luego de realizar la extracción es recuperado por destilación.
• Las harinas proteicas se secan y se peletizan.
OBTENCIÓN DEL ACEITE CRUDO
SUB PRODUCTOS
Cáscara
Torta (harinas proteicas)
SEGÚN EL RBN SE PUEDE OBTENER:
• 17.1.5. Grasa o aceite crudo o bruto: es la grasa o el aceite no comestible que requiere un proceso de refinación
para hacerlo comestible.
• 17.1.7. Refinación de grasas y aceites: en forma conjunta, son los procesos tanto físicos como químicos mediante
los cuales se eliminan aquellos componentes no deseables presentes en las grasas y los aceites crudos. Estos
componentes pueden resultar perjudiciales para la salud y/o comunicar características sensoriales inadecuadas al
material graso. El proceso de refinación puede incluir todas o algunas de las siguientes etapas: desgomado,
neutralización, blanqueo (o blanqueado), desodorización e hibernación (o winterización o frigelización).
REFINACIÓN DE ACEITE CRUDO
OBJETIVOS
1. Remover productos indeseables
2. Reducir del nivel de pigmentos
3. Aumentar la vida útil
REFINACIÓN QUÍMICA
Aceite crudo
Aceite terminado
Neutralización
Winterización
Degomado
Blanqueo Desodorización
REFINACIÓN FÍSICA
Aceite crudo
Aceite terminado
Winterización
Degomado Blanqueo Desodorización
DEGOMADO
Aceite crudo
Neutralización
Degomado
Gomas
DEGOMADO
OBJETIVO: REMOCIÓN DE FOSFOLÍPIDOS.
Para lograr:
• Aumentar eficiencia de etapas posteriores.
• Prevenir la sedimentación.
• Aumentar la estabilidad oxidativa.
• Aumentar la palatabilidad del producto.
• Producir de lecitina comercial
DEGOMADO
TIPOS DE DEGOMADO
• Acuoso
• Ácido – acuoso
• Ácido – base
• Enzimático
DEGOMADO
ACUOSO
• Calentamiento a 70 – 90 °C
• Agua 1 – 2 %. Agitación suave y estacionamiento 15 –30 min.
ÁCIDO –ACUOSO
• Calentamiento a 60 – 70 °C
• Ácido cítrico 0,005 – 0,1 % o ácido fosfórico. Mezcla intensa
• Agua 2% y enfriado 25 – 45 °C. Estacionamiento 30 –60 min.
ÁCIDO –BASE
• Calentamiento a 70 – 90 °C
• Ácido fosfórico 0,05 – 0,2 %. Mezclado intenso
• Soda 0,1 % máx. y mezclado lento
• Agua 1 – 2 %
DEGOMADO
ACUOSO
• Calentamiento a 70 – 90 °C
• Agua 1 – 2 %. Agitación suave y estacionamiento 15 –30 min.
ÁCIDO –ACUOSO
• Calentamiento a 60 – 70 °C
• Ácido cítrico 0,005 – 0,1 % o ácido fosfórico. Mezcla intensa
• Agua 2% y enfriado 25 – 45 °C. Estacionamiento 30 –60 min.
ÁCIDO –BASE
• Calentamiento a 70 – 90 °C
• Ácido fosfórico 0,05 – 0,2 %. Mezclado intenso
• Soda 0,1 % máx. y mezclado lento
• Agua 1 – 2 %
Centrifugación y Secado al vacío
DEGOMADO
Centrifugación y Secado al vacío
DEGOMADO
ACUOSO
• Calentamiento a 70 – 90 °C
• Agua 1 – 2 %. Agitación suave y estacionamiento 15 –30 min.
ÁCIDO –ACUOSO
• Calentamiento a 60 – 70 °C
• Ácido cítrico 0,005 – 0,1 % o ácido fosfórico. Mezcla intensa
• Agua 2% y enfriado 25 – 45 °C. Estacionamiento 30 –60 min.
ÁCIDO –BASE
• Calentamiento a 70 – 90 °C
• Ácido fosfórico 0,05 – 0,2 %. Mezclado intenso
• Soda 0,1 % máx y mezclado lento
• Agua 1 – 2 %
Fósforo final 50 – 200 ppm
Fósforo final 5 – 10 ppm
Fósforo final 20 – 50 ppm
DEGOMADO
PRODUCTO SECUNDARIO:
• Gomas
LECITINA
NEUTRALIZACIÓN
Aceite crudo
Neutralización
Winterización
Degomado
Blanqueo
Jabones
NEUTRALIZACIÓN
OBJETIVO:
Remoción de los ácidos grasos libres (AGL).
R – COOH + NaOH R – COO-Na+ + H2O
Ácido graso Soda Jabón
NEUTRALIZACIÓN
PROCESO
1. Calentamiento del aceite 60 – 85 °C
2. Agregado de NaOH (Hidróxido de Sodio).
3. Lavado y centrifugación (eliminación de jabones).
4. Secado a 90 °C en vacío parcial (eliminación del agua)
NEUTRALIZACIÓN
PRODUCTO SECUNDARIO:
• Jabones
REFINACIÓN FÍSICA
• AGL se eliminan en la desodorización. En consecuencia, las temperaturas y tiempo de
desodorización serán mayores que cuando existe etapa de neutralización.
• Temperaturas 230 – 250 °C
• Tiempo 60 – 90 min.
• No recomendada para aceites muy insaturados.
• Comúnmente utilizada en aceites con acidez elevada.
REFINACIÓN FÍSICA
REQUISITOS DEL PROCESO:
• Fósforo menor a 30 ppm
• Tiene la ventaja de que genera menos efluentes que la refinación química, lo que implica
menores costos.
BLANQUEO
Neutralización
Winterización
Blanqueo
Carotenoides, Clorofilas, compuestos con color
Desodorización
BLANQUEO
OBJETIVO:
• Eliminar las sustancias colorantes (clorofilas, xantofilas, carotenos).
• Estos compuestos no deseados son adsorbidos en tierras de blanqueo.
BLANQUEO
PROCESO
1. Calentamiento del aceite a 90 – 110 °C.
2. Mezclado del aceite con las tierras de blanqueo a
vacío.
3. Filtración
WINTERIZACIÓN
Neutralización
Winterización
Blanqueo Desodorización
Ceras
WINTERIZACIÓN
OBJETIVO
• Remoción de ceras y TAG de alto punto de fusión
WINTERIZACIÓN
PROCEDIMIENTO
1. Enfriamiento lento 12 – 15 °C.
2. Reposo por 12 horas.
3. Filtración en frío.
DESODORIZACIÓN
Aceite terminado
Winterización
Blanqueo Desodorización
AGL, compuestos odoríficos
DESODORIZACIÓN
OBJETIVO:
Remoción de compuestos que producen olor y sabor desagradables.
• Aldehídos
• Cetonas
• Hidrocarburos
• AGL
• Se basa en la diferencia de volatilidad entre los TAG y otros compuestos
indeseables bajo ciertas condiciones.
DESODORIZACIÓN
PROCESO
• Se realiza mediante una destilación a vacío por arrastre con vapor a elevada
temperatura durante un tiempo determinado.
1. Calentamiento del aceite entre 220 – 260 °C
2. Se burbujea vapor en concentraciones de 1 – 3 % a través del aceite.
• El proceso dura entre 20 minutos a 5 horas
DESODORIZACIÓN
ACEITE DE SOJA
HIDROGENACIÓN
INTERESTERIFICACIÓN
FRACCIONAMIENTO
Modificaciones en los aceites con el objetivo de mejorar su funcionalidad
Métodos químicos
Método físico
RBN: Decreto 80/2019
HIDROGENACIÓN
OBJETIVO
• Convertir aceites líquidos en grasas semisólidas o plásticas para aplicaciones alimentarias específicas
• la estabilidad oxidativa del aceite.
FUNDAMENTO
Saturación de algunos o todos los dobles enlaces
mediante adición de Hidrógeno en presencia de
un catalizador.
POSIBLES PRODUCTOS DE
HIDROGENACIÓN PARA EL 18:3
MECANISMO DE REACCIÓN
HIDROGENACIÓN
PROCESO
• El aceite se pone en contacto con Hidrógeno y el
catalizador.
• Se trabaja a elevada temperatura y presión.
• Finalmente el catalizador es separado del aceite
hidrogenado por filtración.
HIDROGENACIÓN
PROCESO
NO SELECTIVA
• P = 50 psig
• [Cat.] = 0.05 %
• T = 120 °C
SELECTIVA
• P= 5 – 14 psig
• [Cat.] =0.05 %
• T= 180 °C
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
HIDROGENACIÓN
Aumento Velocidad Selectividad Isomerización trans
Presión + - -Agitación + - -Temperatura + + +Cantidad/Actividad de
catalizador+ + +
HIDROGENACIÓN
HIDROGENACIÓN
APLICACIONES
• Shortening
• Grasas plastificantes
• Sustitutos de la manteca de cacao
• Margarinas
INTERESTERIFICACIÓN
OBJETIVO
• Modificar las propiedades físicas y funcionales de una mezcla de TAG. Como consecuencia
se generan nuevos TAG.
FUNDAMENTO
Se basa en el intercambio de ácidos grasos entre los TAG.
• Mejora la plasticidad
• Efecto “homogeneizador de los TAG”
• Diseño de la composición de los TAG
• No ocurre isomerización de dobles enlaces.
CARACTERÍSTICAS
INTERESTERIFICACIÓN
REACCIONES
• Acidólisis
• Alcohólisis
• Transesterificación
AL AZAR
• “Randomización’’
DIRIGIDA
• Los TAG que solidifican (mayor punto de fusión) se separan.
QUÍMICA
• Catalizadores químicos
ENZIMÁTICA
• Lipasas
TIPOS DE INTERESTERIFICACIÓN
SEGÚN MODALIDAD SEGÚN TIPO DE CATÁLISIS
Randomización
INTERESTERIFICACIÓN AL AZAR
• La reacción es catalizada por Na,
NaOH, NaOCH3 (0,01 – 0,1 % m/m)
• Temperaturas entre 50 – 200 °C.
INTERESTERIFICACIÓN QUÍMICA
• La reacción es catalizada por lipasas.
• Puede presentar selectividad no especifica o selectividad 1, 3.
Condiciones
• Baja concentración de agua
• Bajas temperaturas 60 - 70 °C
INTERESTERIFICACIÓN ENZIMÁTICA
ACONDICIONAMIENTO PREVIO
•Degomado
•Neutralizado
PROCESO
•Calentamiento del aceite
•Agregado del catalizador
INTERESTERIFICACIÓN
TRATAMIENTO POSTERIOR
•Blanqueo
•Desodorización
INTERESTERIFICACIÓN
INTERESTERIFICACIÓN
APLICACIONES
• Sustitutos para manteca de cacao
• Shortening
• Margarinas
OBJETIVO
• Ampliar la funcionalidad de la materia prima mediante la separación una fracción de alto
punto de fusión (estearina) de otra fracción de menor punto de fusión (oleína).
FUNDAMENTO
Se basa en la diferencia en los puntos de fusión de diferentes TAG.
FRACCIONAMIENTO
FRACCIONAMIENTO
MATERIAL GRASO
OLEÍNA
OLEÍNA ESTEARINA
ESTEARINA
OLEÍNA ESTEARINA
Lo más común una o dos etapas.
TIPOS DE FRACCIONAMIENTO
EN SECO
• Enfriamiento gradual del aceite bajo condiciones controladas.
LANZA (TENSOACTIVO)
• Los cristales se humedecen con una solución de detergente o agente humectante .
HÚMEDO (SOLVENTES)
• Diferencia de solubilidad de los TAG por los solventes.
FRACCIONAMIENTO
Material graso fundido
Disminución de la
temperatura
Nucleación Cristalización
Crecimiento de los
cristalesFiltración
Separación de fases
• Velocidad de enfriamiento
• Agitación
• Filtro
• Panta
FACTORES QUE INFLUYEN EL EN PROCESO
FRACCIONAMIENTO
APLICACIONES
• Aceites para frituras
• Sustitutos para manteca de cacao
• Shortening
• Margarinas
SHORTENING
• Producto 100 % graso formulado con grasas animales y/o aceites vegetales.
FUNCIONES
• Suavizar masas horneadas
• Otorgar brillo exterior a productos horneados
• Mejorar la retención de humedad.
• Mejora aireación y retención de CO2 en panificados
MARGARINA Y UNTABLES
• Son emulsiones de agua en aceite que pueden contener otros ingredientes. La relación agua en aceite en la margarina es aproximada de 20:80.
ETAPAS DE ELABORACIÓN
• Preparación de la fase acuosa y de la fase grasa.
• Pesada y mezcla de ambas fases.
• Emulsionado.
• Enfriado y cristalización.
• Amasado.
• Envasado.
ALTERNATIVAS A LA MANTECA DE CACAO
• Equivalentes de manteca de cacao (CBE)
• Sustitutos de manteca de cacao (CBS)
• Remplazos de manteca de cacao (CBR).
BIBLIOGRAFÍA
FAO/OMS. Código Internacional de Prácticas de Higiene Recomendado. Principios Generales de Higiene de los
Alimentos. 2003. CAC/RCP1-1969, Rev 4.
BADUI DERGAL, S. (2006). QUIMICA DE LOS ALIMENTOS (4a. ed.). MEXICO: PEARSON EDUCACION.
Damodaran, S., Parkin, K. L., & Fennema, O. R. (2008). Fennema Química de los alimentos (3a. ed.). Barcelona: Acribia.
Belitz, H., Grosch, W., & Schieberle, P. (2009). Química de los alimentos: (4a. ed.). Barcelona: Acribia
Reglamento Bromatológico Nacional aprobado por el Decreto 315/94 del 5 de Julio de 1994, actualizado a
Febrero/2017. 6ta Edición.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN