Obtencion de Aceites Vegetales

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EXPORTACIONES E IMPORTACIONES DE TEXTILES Y CONFECCIONES A TODO EL MUNDO EN LOS PERIODOS DEL 2004-2008 Y 2009-2013 SEGN DATOS DE LA SUNAT

El presente trabajo consisti en la investigacin de la extraccin de diversos aceites vegetales. Comenzando por la historia de la Industria aceitera, as como una descripcin de los aceites vegetales. Dentro de nuestra investigacin es fundamental tener conocimiento de los diversos mtodos de extraccin que han sido utilizados hasta la actualidad.Otro tema importante que se introdujo en el presente trabajo son los pre-tratamientos de uso industrial, que comprende desde la molienda hasta la utilizacin de enzimas en procesos de extraccin por solvente y prensado, el uso de enzimas en procesos de extraccin acuosa, Luego se procedi a tratar en el trabajo la extraccin de cuatro importantes aceites utilizados en la actualidad, estos cuatro aceites son el aceite de Sacha Inchi, el de haba de soya, de girasol y el aceite de ajonjol. RESUMENOBJETIVO GENERAL

El objetivo general es estudiar, a nivel de investigacin, los diversos procesos de extraccin de aceites vegetales, evaluando desde las propiedades del aceite a utilizar, hasta las peculiaridades que cada proceso presenta para un determinado aceite. Este estudio ser utilizado para poder evaluar qu proceso de extraccin tiene mayor factibilidad, para realizarse dentro de nuestro entorno y por tanto poder llevar nuestra investigacin a nivel experimental.

CAPTULO 1. MARCO TERICO1.1) La Industria Aceitera

ACEITESAceites deSemillasAceites deSemillas(70%)Soya(30%)Palma(40%)4

1.2) Fuentes de Aceites Vegetales1.2.1) Composicin de los Aceites VegetalesACEITES (100%)

Los cidos palmticos olicos y estericos son los ms comunes en los aceites vegetalesLos pigmentos ms importantes en los aceites son los carotenoides

Las quinonas generadas por la oxidacin de los tocoferoles suelen hacer que las grasas cobren un color oscuro.1.2.2) Estructura de las OleaginosasEl principal rasgo caracterstico de las clulas de las semillas oleaginosas es la existencia de organelas celulares llamadas cuerpos lipdicos y protenicos, las cuales contienen, respectivamente, la mayora del aceite y de las protenas del grano.

1.3. PROCESOS DE EXTRACCIN 1.3.1. PROCESOS CONVENCIONALES

Tradicionalmente, los tres procesos ms comunes para recuperar el aceite a partir de semillas oleaginosas son el prensado hidrulico, el prensado expeller y la extraccin con solventes. Prensado hidrulico: Es el proceso ms antiguo, surgi en Europa en 1795. Con el paso de los aos su uso declin debido a la produccin intensiva de aceites y actualmente no es muy utilizado. Prensado expeller: Las prensas de tornillo, como los expellers, han reemplazado a los equipos hidrulicos y son usadas para una amplia variedad de materiales oleaginosos. Extraccin con solventes: Los procesos basados en extraccin por solvente consisten en extracciones sucesivas del material oleaginoso, mediante lavados en contracorriente con hexano. Luego, la harina desengrasada es llevada a un tostador-desolventizador para recuperar el solvente. El hexano es removido del aceite en evaporadores de pelcula y finalmente destilado a vaco. En la siguiente figura se muestra la Extraccin convencional de semillas oleaginosas combinando prensado y extraccin por solvente.

1.3.2. Procesos acuosos

Estos procesos utilizan un principio muy diferente comparado con los procesos de extraccin por solvente, los procesos acuosos el aceite no posee alta afinidad qumica por el medio de extraccin y por tanto no hay potencial qumico para la disolucin del aceite; entonces, la extraccin de aceite est basada ms en la insolubilidad del aceite en agua que en la disolucin del aceite. El proceso es acompaado de cinco pasos principales: 1) acondicionamiento con calor de las semillas, 2) molienda, 3) extraccin por ebullicin, 4) recuperacin de aceite y 5) secado. 1.3.3. Extraccin por solvente versus procesos de extraccin acuosaAspectos econmicos y ambientales: El principal aspecto ambiental relacionado con la extraccin convencional basada en solventes es la prdida de hexano y los problemas de polucin asociados a esta prdida. Adems el uso de hexano es tambin peligroso desde el punto de vista de la seguridad, debido a que el hexano es altamente inflamable.Por ltimo los procesos acuosos permiten el uso de instalaciones ms pequeas, lo cual ofrece ventajas econmicas significativa. Calidad de aceite y protena: El residuo de los procesos de extraccin por solvente deben ser calentados para remover los residuos de solvente, el principal efecto nutricional resultante del calentamiento excesivo es la disminucin de la disponibilidad nutricional de algunos aminocidos esenciales (principalmente lisina).La calidad global de las protenas es determinada por la disponibilidad biolgica de cada uno de los aminocidos esenciales que forman la protena.En contraste, los procesos acuosos evitan daos severos sobre las protenas de las oleaginosas, permiten adems la inactivacin o remocin de factores antinutricionales y otras sustancias indeseables.

PRE- TRATAMIENTOS DE USO INDUSTRIALLa adecuada preparacin de la semilla, previa a su extraccin con el solvente, es crtica para maximizar la recuperacin de aceite.

1.3.4.MOLIENDAEl objetivo de esta molienda es reducir el tamao de las partculas y adaptarlas a las condiciones de ingreso a los molinos laminadores, as como pre-acondicionarlas al tamao correcto de laminado. En el caso de soja, se emplean molinos quebradores de dos pasos con rodillos estriados.

ACONDICIONADOEl acondicionamiento consiste en calentamiento hasta 65 -70 C y 11 -13 % de humedad para lograr la plasticidad requerida en el laminado, en chimeneas de tipo vertical o secadoras giratorias. Para lograr lminas estables con bajo contenido de finos se acondiciona la soja molida antes del proceso de laminado.

LAMINADOEl objetivo del laminado es producir lminas de 4,5 mm de espesor aproximado, tal que favorezca la extraccin por ruptura celular y el drenaje del lecho en el extractor.

Las semillas quebradas y acondicionadas son laminadas por presin y fuerzas de cizalla a travs del paso por rodillos laminadores lisos de velocidades diferenciales.

EXPANDIDOEl expander estndar es con el que se opera actualmente en la industria de oleaginosas.Durante la operacin, el material preparado ingresa en el equipo a travs de un alimentador separado, o es alimentado por simple succin con conexin directa a un transportador. El material sufre una accin de mezcla y trituracin que fractura algunas de las clulas del aceite. El vapor inyectado directamente se mezcla con el producto y aporta lubricacin a la masa de material, al tiempo que eleva su temperatura y humedad. El proceso de expandido genera un material con una estructura esponjosa, la cual posibilita un buen drenaje, inclusive en los extractores de lecho profundo.

USO DE ENZIMAS EN PROCESOS DE EXTRACCIN POR SOLVENTE Y POR PRENSADO Es necesario mejorar la permeabilidad de las paredes celulares de la semilla luego de la molienda para reducir mas el tamao de la semilla.

Para ello se dispone de los mtodos convencionales mediante tratamientos mecnicos y trmicos, pero tambin el uso de enzimas.

El rol de enzimas hidrolticas como las celulasas, hemicelulasas y pectinasas es romper la estructura de las membranas celulares del cotiledn (primera formacin en el embrin).USO DE ENZIMAS EN PROCESOS DE EXTRACCIN ACUOSA Las enzimas que degradan las paredes celulares tambin pueden usarse para extraer aceite por solubilizacin, en un medio acuoso.

Esta solubilizacin requiere un grado de hidrlisis enzimtica ms completa que en el caso del proceso convencional.

Adems, las carbohidrolasas y las enzimas proteolticas mejoran el rendimiento de protenas y aceite por hidrlisis de las protenas fibrosas estructurales en las que estn embebidos los glbulos grasos.

CAPITULO 2. EXTRACCIN DEL ACEITE DE SACHA INCHI

El Sacha Inchi es una planta originaria de laAmazonia peruana, es el mejor aceite para consumo humano domstico, industrial, cosmtico y medicinal; superando a todos los aceites utilizados actualmente, como los aceites de oliva, girasol, soya, maz, palma, man, etc. Tiene muchos usos, como reductor del colesterol, aceite de mesa, de cocina, en la industria alimentara para enriquecer con omega 3 los alimentos, etc.

CARACTERISTICAS FISICAS Y QUIMICAS DEL ACEITE DE SACHA INCHI

COMPARACION CON OTROS ACEITESEl aceite de sacha inchi contiene ligeramente un alto ndice de refraccin (1.48) en comparacin a los diferentes aceites y grasas. ndices de refraccin aumentan conforme aumenta la longitud de las cadenas y el nmero de enlaces dobles de las cadenas, lo que indica que el aceite de sacha inchi es altamente insaturado y que existe gran cantidad de cadenas de cidos grasos largos, esto se corrobora sabiendo que tiene una alta cantidad de cido linolnico en su composicin.

El peso especfico del aceite de sacha inchi que es de 0.92947g/cm3 esta relacionado con el ndice de iodo y saponificacin, lo que nos demuestra que el parmetro es relativamente alto

El ndice de perxido mximo de 10 miliequivalentes de oxgeno activo por Kg de aceite, en este aceite se puede observar que el nivel de rancidez, es bajo, a pesar de la alta insaturacin.

INDICE DE IODO Y SAPONIFICACIONEl ndice de iodo 189(g de iodo/100g de grasa) encontrado en el aceite de sacha inchi crudo como refinado se acerca al valor del ndice de aceites marinos, como el de la sardina 189-193 (g de I/g grasa).

COMPOSICIN EN CIDOS GRASOS DEL ACEITE DE SACHA INCHI

PROCESO PARA EXTRAER ACEITE DE SACHA INCHIEl aceite de Sacha Inchi se obtiene a travs de un real proceso de extraccin de prensado en fro, esto significa que es prensado manual y mecnicamente sin utilizar calor o solventes qumicos para conservar todo su valor nutricional. Posteriormente se efecta un proceso de filtracin para eliminar cualquier impureza y lograr el producto final.

EXTRACCIN DE ACEITE DE SACHA INCHI MEDIANTE PRENSADO EN FRIO

El prensado por expulsor es un proceso mecnico libre de qumicos para extraer aceite de semillas y nueces. Este mtodo de extraccin de aceite es una alternativa a la extraccin con hexano, que es un mtodo utilizado para muchos aceites convencionales y que generalmente se usa para lograr altos volmenes de produccin y productividad. La temperatura alcanzada durante el prensado depende de la dureza de la nuez o semilla.

CAPTULO 3. EXTRACCIN DEL ACEITE DE HABA DE SOYA

3.1. Caractersticas del Aceite de Haba de Soya3.1.1 ndice de iodo y de saponificacin

El aceite de haba de soya presenta un valor de ndice de yodo de 112-143. El aceite de Haba de soya presenta un valor de ndice de saponificacin de 189-195. 3.1.2. Caractersticas fsicas del Haba de Soya

La soya es una planta herbcea y anual, semejante al frijol comn, pertenece a la familia de las leguminosas (Fabaceae).

3.1.3. Caractersticas fsicas y qumicas del Aceite de Haba de Soya

Caractersticas Qumicas

Caractersticas Fsicas

3.2. Composicin en cidos grasos del Aceite de Haba de Soya

3.3. Proceso para extraer Aceite de Haba de Soya

EXTRACCIN DEL ACEITE DE GIRASOLEl aceite de girasol se elabora a partir de las pipas de girasol y es ligero en gusto y aspecto. Es una combinacin de cidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados.

CAPITULO 4.ACEITES VEGETALES PROVENIENTES DE GIRASOLAceite de Girasol RefinadoObtenido de distintas variedades de Helianthus annuus LAceite de Girasol VirgenEs extrado de semillas de girasol por procedimientos exclusivamente mecnicos (purificado por lavado, sedimentacin, centrifugacin y/ filtracin).Aceite de Girasol de Alto Esterico-Alto Oleico (AEAO)Su contenido de cido oleico es igual o mayor a 60% y el de cido esterico es igual o mayor a 15% sobre el total de cidos grasos.Aceite de Girasol de Alto OleicoSu contenido de cido oleico es igual o mayor a 75% sobre el total de cidos grasos.La calidad del aceite de girasol est principalmente determinada por su composicin acdica.CARACTERSTICAS DEL GIRASOLLa planta se cultiva entre unas temperaturas de 20 a 25C, ya que a temperaturas superiores a 25C se reducen los rendimientos y el contenido oleaginoso de las semillas. La calidad de la semilla constituye un factor importante para obtener rendimientos mximos.

Industrializacin de la semilla:Un aquenio de girasol visto en un corte transversal mostrando sus constituyentes principales, pericarpio o cscara y semilla o pepa, se puede apreciar en la figura siguiente.

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Color amarillo suave y un sabor ligeramente dulce. Es muy poco cido y con un contenido de cido oleico entre el 15% -20%.

COMPOSICIN EN CIDOS GRASOS Su contenido en cidos grasos saturados es muy bajo, no alcanza niveles del 10%.A nivel de monoinsaturados, puede llegar a contener entre 10% y un 40% de cido oleico.

Los cidos grasos olico y linolico se consideran esenciales.

EXTRACCINSECADO, ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

El aceite de girasol se obtiene a partir de las pipas del girasol Helianthus Annus. Es muy importante almacenar la pipa de girasol correctamente para evitar procesos de degradacin que darn lugar a sabores y colores indeseados en el aceite de girasol.La semilla de girasol se seca con facilidad y el tiempo de almacenamiento de la semilla con contenidos altos de humedad es un factor importante para evitar prdidas.

La semilla con un bajo contenido de aceite es menos susceptible de daarse; durante el almacenamiento las temperaturas de secado de 71 a 104 C.

El acondicionamiento previo al prensado se divide en:Limpieza:Consiste en la separacin de cuerpos extraos de la semilla, mediante zarandas tamizadoras, con aspiracin y separadores magnticos.Descascarado y reduccin de tamao:Se realiza con rodillos descascaradores, los cules por impacto separan la cscara de la pepa. Tamao final de la pepa: 1/4 a 1/6.Laminado:La pepa pasa a travs de rodillos de laminado. En esta etapa se forma una lmina para aumentar la superficie de contacto Temperatura en que operan los rodillos: 80 a 85C.Coccin:La lmina de pepita pasa a las denominadas Cocinas, cuya temperatura permite la reduccin de la viscosidad del aceite.Temperatura de operacin de las cocinas: 105 a 115C

EXTRACCIN

El aceite de girasol se extrae mediante unos disolventes autorizados que lo separan del resto de elementos celulares; el ms destacado de ellos, el agua.

Las semillas se limpian y se secan hasta reducir su contenido de humedad alrededor de 9%. Luego se lleva de la temperatura de salida del secador a una menor de 30C. El descascarado y la separacin de la cscara se efectan en una serie de quebrantadoras y de cribadoras, dejando un 8% a 12% de semillas sin descascarar y un mximo de 1.5% de semillas en los residuos generados (cscaras).

Despus de un secado secundario, las pepitas se laminan con el fin de romper las clulas de la semilla y aumentar el rendimiento en la extraccin de aceite. El aceite crudo se obtiene mediante prensado completo (mecnico) o prensado previo seguido de extraccin por solvente. El prensado extrae entre el 80 y 85% del aceite, y el resto se obtiene por solventes.

EXTRACCIN POR PRENSADOEn general, la extraccin mecnica de aceite se realiza mediante prensas hidrulicas o prensas de tornillos sin fin. En esta etapa es importante controlar la temperatura de manera de tener una buena eficiencia de extraccin de aceite por prensado.Temperatura de las prensas: menor a 110 C.El aceite obtenido se denomina ACEITE CRUDO DE PRENSA y el material que queda Torta o Expeller. El rendimiento de esta etapa es del 80 % de la totalidad del aceite a extraer.

La torta procedente del prensado contiene un 20 a 21% de aceite. Esta torta ingresa al extractor, en el cual mediante el agregado de solvente se extrae el aceite, hasta valores residuales en torta de 1%.

La mezcla de disolvente ms aceite, llamada micela, se enva a un equipo (destilador) dnde por vaco y temperatura se destila el solvente para ser utilizado nuevamente.Temperatura del destilador: 90 a 100C.

EXTRACCIN POR SOLVENTE

Paralelamente, el aceite ingresa al terminador con la finalidad de evaporar el hexano residual. El aceite saliente del terminador se enva a un tanque final, y se denomina ACEITE DE EXTRACCIN.Ambos aceites (ACEITE DE PRENSA y DE EXTRACCIN) se mezclan para posteriormente ingresar en las etapas de refinado.

CAPITULO 5. EXTRACCIN DEL ACEITE DE AJONJOLI5.1) Caractersticas del Acetite de Ajonjol y su semilla

Esta oleaginosa es conocida tambin como Ssamo y es originaria de Etiopa (frica)

El ajonjol se adapta de 0 a 600 msnm.

Tiene cierta resistencia a la sequa y la alta humedad relativa es desfavorable a la planta.

La temperatura para cultivar ajonjol es de: 20 C - 38 C.

Las semillas de ajonjol contienen:- 50% de aceite. - 18% Protenas.- 8% Fibras.- 2% Minerales.614 kcal / 100g de porcin comestible de semilla.

Estas semillas son usadas en panadera, confitera y en otras industrias alimenticias y el aceite puede ser usado en la manufactura de jabones, pinturas, perfumes en la industria farmacutica y de insecticidas.

535.1.1) Caractersticas Fsicas y Qumicas del Acetite de Ajonjol

5.2) Composicin en cidos Grasos del Acetite de Ajonjol

5.3) Extraccin del Acetite de AjonjolEl ajonjol se utiliza para la elaboracin de aceite comestible, margarinas, como ingrediente en la industria farmacutica, en la fabricacin de jabones, cosmticos y pinturas. Despus de la extraccin del aceite, queda la parte residual (torta) til para la alimentacin del ganado y aves de corral, contiene de 40 a 50% de protenas.