Informe - Visita Planta Alicorp

Introducción La gente tiene conocimiento que el aceite ha sido obtenido de varios tipos de suministros vegetales por siglos. El método usado para extraer el aceite de los vegetales, hoy es, sin embargo, ampliamente mejorado y mucho más eficiente, dependiendo en el mismo principio usado por nuestros ancestros, que empezaron su uso rápidamente. Además, hoy el proceso de extracción de aceite de suministros vegetales es tomado con un paso más avanzado. Solventes orgánicos son usados para obtener virtualmente el 100% de aceite desde los suministros. Además, el proceso no se detiene con la extracción del aceite vegetal, sino que luego es refinado para remover los ácidos grasos y otras impurezas que están adicionadas y que produce que el aceite tenga olores y una apariencia desagradables y que puede en algunos casos ser peligroso para la salud. Los suministros que pueden ser usados para obtener el aceite de cocina incluyen semillas vegetales, semillas de algodón, linaza, maní o maíz. La maquinaria usada para producir aceites vegetales pueden ser obtenidas desde proveedores en Taiwan. Aparte de suministrar las maquinarias, equipos, y, si es necesario, las materias primas necesarias para establecer y operar una planta de extracción y refinación, los proveedores en la República de China ofrecen una variedad de servicios de ayuda desde hacer un análisis de mercado hasta conducir un programa de entrenamiento para los trabajadores. La planta descrita en este proyecto en particular es además diseñada para transformar el aceite puro, rico en proteínas como alimento animal, por lo tanto se incrementará el beneficio de la planta mientras que decrecerán las pérdidas. Otra característica de esta planta, es el uso de los cascos desechados, cáscaras, y vainas como suministro de combustible. La planta de extracción y refinación de aceite es una oportunidad de inversión para cualquiera que busque una eficiencia ecológica y un beneficio orientado hacia un próspero negocio. Clasificación de los aceites según el índice de yodo No secantes Oliva: 84-86 Maní: 92-106 Semisecantes Colza: 102-108 Algodón: 104-117 Maíz: 107-120 Girasol: 124 -134 Soja: 125-135

Secantes Lino: 165-200 Tung: 165-200 Usos de los aceites. Hay que tener en cuenta que existen planta cuyo aceite no tiene un único uso, por lo cual hay que considerar esta división en forma taxativa. 1.-Industriales 2.-Comestibles 3.-Fines diversos Industriales: Dentro de este grupo el principal representante tanto a nivel mundial como nacional, es el aceite de lino. Estos aceites por su poder secante poseen valor industrial por ser aptos para producir capas protectoras, debido a la posibilidad de secarse después de su aplicación como películas bien adheridas y resistentes. Cada aceite tiene usos específicos. El aceite de lino se emplea preferentemente en la elaboración de pinturas y tintas de imprenta, impermeabilización de telas, fabricación de hule, etc. El aceite de tung se emplea en tinturas especiales y lacas. Hay que destacar la competencia surgida en la ultimas décadas de estos aceites vegetales con los de origen sintético. El aceite de ricino deshidratado se usa para producir películas más blandas y elásticas que en el caso de los aceites de lino y tung. También se destina a la fabricación de lubricantes, en este caso interesa el bajo poder secante. Comestibles: Los aceites vegetales tienen una importancia cada vez mayor en la alimentación. Juegan un papel importante en la fijación del calcio, caroteno, tiamina, lactosa y con sus vitaminas A, D, y K, contribuyendo a proveer parcialmente a las necesidades de la alimentación humana. Entre las especies que proporcionan aceite comestible podemos citar: aceite de girasol, soja, maní, colza, algodón, cártamo, etc. Es importante considerar la calidad de los aceites comestibles. Esta se mide por distintos parámetros:

- Grado de estabilidad: es la capacidad de mantener el sabor en el transcurso del tiempo, como también la resistencia a experimentar cambios frente a variaciones de temperaturas, altas o bajas. - Características organolépticas: sabor, olor color, etc., inciden en la calidad de los aceites, pero las preferencias están asociadas a factores subjetivos del consumidor - Nivel nutricional: Los distintos ácidos grasos que componen el aceite le otorgan características diferenciales, existiendo una relación directa entre dicha composición y el comportamiento en cuanto a la salud humana, especialmente en los problemas cardiovasculares y tasa de colesterol. Los aceites mas indicados son los que contienen un alto porcentaje de ácidos grasos insaturados, particularmente el linoléico. A su vez la relación de acidos poliinsaturados/grasas saturadas debe ser alta. Contrariamente, el ácido linolénico (tres enlaces dobles) según algunas investigaciones resulta pernicioso para la salud. El aceite de lino posee un 60 % ácido linolénico. Es importante señalar el elevado contenido de ácido linoléico (77%) que posee el aceite de cártamo, por eso se lo considera preventivo de colesterol. Dentro de los aceites comestibles comunes se destaca el de girasol con un 68% de linoléico, siendo Argentina un fuerte productor, aunque en los últimos dos o tres años cayo la superficie sembrada debido a cuestiones económicas, suplantándose esa superficie por soja. Este hecho se aprecia bien en nuestra zona. Algunos aceites son ricos en provitamina D, como el de algodón. Otro en vitamina E como el maní. MARGARINAS: son originadas a partir de la hidrogenación de aceites vegetales, principalmente de soja, palma, algodón y maní. Se utilizan como sustituto de la manteca. Tomando como relevancia partir del momento que la población se empieza a concientizar respecto a los problemas cardiovasculares generados por el consumo de grasas. Fines diversos: se utilizan aceites como por ejemplo de coco, jojoba, palma, etc. Se los utiliza en preparación de cosméticos, jabones, detergentes, etc. En este caso existe un alto grado de sustitución con las grasa de origen animal. También aquí se sintió la competencia ejercida por los productos sintéticos.

Transporte y almacenamiento

Es una fase importante porque se puede desencadenar un proceso oxidativo (rancidez) por el contacto con aire, luz, exposición a lluvias, heladas, etc. Se recomienda control periódico de humedad y temperatura, ventilación apropiada, remoción de semillas almacenadas cada cierto tiempo, e incluso para frutos oleaginosos como el olivo, debe procederse a un secado artificial llamado “copra” o a su elaboración in situ. Extracción

De acuerdo al origen de las muestra existen varios sistemas de extracción. Para frutos y semillas oleaginosos se realiza a través de prensado y extracción con solventes. En esta fase hay 5 etapas: desgomado, neutralización, blanqueo, desodorización y winterización. La winterización es una de las etapas más delicadas, porque tiene que ver con una de las cualidades físicas más importantes como es el grado de turbidez del aceite al momento de consumirlo o adquirirlo. Podríamos sintetizarlo como el proceso de determinación y control de ceras basado en la turbidez provocado por la insolubilidad de esteres en un solvente apropiado. Modificación de la materia prima 1. Hidrogenación: Hace unas décadas fue una de las fases más importantes y revolucionarias en materia de alimentos, porque través de este proceso se transforman los ácidos grasos insaturados por medio de hidrogeno gaseoso a cierta temperatura y en presencia de ciertos catalizadores al estado semisólido, obteniendo alimentos industrializados de mayor durabilidad, consistencia y sabor, pero a su vez dando origen a las llamadas grasas trans que actualmente está demostrado que son dañinas para la salud. 2. Transesterificación. Actualmente las empresas están modificando sus sistemas de hidrogenación a otros métodos, optando algunas de ellas por el proceso transesterificación, del cual se obtienen productos más saludables. 3. Fraccionamiento. En síntesis es una separación de triglicéridos con mayor punto de fusión a cristales de mayor tamaño.

“El contenido de humedad y materias volátiles, no deberá ser mayor a 0,2 % en los aceites comestibles y no más 0.5% en las mantecas y grasas. No deberán contener más de 0,25% de acidez libre expresada como ácido oleico y no más de 50 ppm de jabón. A la fecha de elaboración, el límite máximo de peróxidos será de 2,5 meq oxígeno peroxido/Kg de grasa. y 10 meq de oxígeno peróxido /kg de grasa en su período de vida útil y almacenados de acuerdo a lo indicado en la rotulación. No deberán presentar sus características organolépticas alteradas. Se exceptúan de esta disposición, respecto a la acidez libre, el aceite de oliva y la manteca de cacao, cuya acidez máxima será de 2.0% expresada en ácido oleico y la manteca de cerdo y grasa bovina cuya acidez máxima será de 0.8% expresado

en ácido oleico. Asimismo, se exceptúa de esta disposición, respecto del índice de peróxido, el aceite de oliva extra virgen, cuyo límite máximo será de 20 meq. de oxígeno/kg. de grasa”. Los aceites no deberán contener un porcentaje de ácido erúcico mayor de 5%. (Título X, Párrafo II, Art. 252). La Comunidad Europea promulgó el reglamento (CE) Nº 2568/91 que fija parámetros rigurosos para proteger las características organolépticas que define un aceite extra virgen, el cual fue modificado por el reglamento (CE) Nª 1989/2003 que hace referencia a las características de los aceites de oliva y de orujo de oliva y sobre sus métodos de análisis. Algunas características físicas y químicas de aceites y sus controles:    

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Determinación de color, por ejemplo, a través de un fotómetro. Peso específico con un picnómetro, termo balanza, etc., de manera de tener la relación de una sustancia y la masa de igual volumen de agua a 15ªC. Índice de refracción Punto de enturbiamiento: Reviste importancia sobre todo para aquellos aceites con un elevado número de glicéridos sólidos como son los de oliva, arroz, algodón entre otros. Con esto se puede controlar el proceso de winterización indicado anteriormente y actualmente realizar el control con un medidor de turbidez. Índice de yodo, representa una medida del estado de no saturación de los lípidos. Índice de saponificación. Residuo insaponificable.

Para la identificación de los diferentes aceites y grasas, el método más recomendado es el uso de un cromatógrafo gaseoso líquido (HPLC).

Determinación de rancidez El control de rancidez, que en pocas palabras es el grado de frescura del aceite, el cual se determina por sus características organolépticas como olor y sabor desagradable o alteraciones en la estructura de la materia, lo que puede afectar la salud. El efecto de la luz se ha determinado como agente activo que da inicio al proceso de rancidez y es con el oxígeno del aire que reacciona el aceite. Hay tres fuentes principales que pueden dar origen a este proceso oxidativo, ellos son: Rancidez Oxidativa

Corresponde a una oxidación de ácidos grasos no saturados al producirse enlaces libres ante un almacenamiento no apropiado, donde el oxígeno del aire comienza a realizar transformaciones a partir de las semillas y/o en la cadena de elaboración del mismo.

Rancidez cetónica

Corresponde a la oxidación de ácidos grasos saturados de bajo peso molecular por acción de hongos y bacterias con desprendimiento de CO2 con olor y sabor frutal. Rancidez Biológica

Como lo indica su nombre es la acción de microorganismo vivos, hongos y levaduras dando origen a la hidrólisis ó lipólisis. Determinación de índice de peróxido (IP) Es una de las técnicas para determinar el estado de conservación del alimento a través de la determinación de peróxidos como producto resultante primario de la oxidación del aceite, los cuales destruyen vitaminas liposolubles A, D, E, caroteno y parte de los ácidos grasos esenciales y paraliza la biosíntesis de vitamina K. Para determinar el índice de peróxido, se usan dos métodos, el método tradicional a través de una titulación en base a Tiosulfato Sódico y el método por Fotometría. El método tradicional A través de titulación, consiste en liberar el yodo proveniente de la mezcla de la muestra con acido acético y cloroformo y titularlo, con una solución estandarizada de tiosulfato sodico y almidón como indicador. Los resultados se expresan con la siguiente fórmula, expresado en milie quivalentes de oxígeno activo por kg. de aceite:

Donde V: volumen gastado del titulante N: Concentración expresado en normalidad del titulante P: Peso de muestra expresado en gramos. Este método presenta algunas desventajas como: muy lento, gasto de materiales e insumos, debe ser realizado por personal estrenado, poco preciso y requiere una habilitación especial en laboratorio.

El método por fotometría Actualmente está reemplazando antiguos métodos, es un instrumento que entrega resultados en forma automática, precisa, son más económicos, lectura directa y poco tratamiento previo de la muestra

Este método está basado según la ley de “Lambert- Beer” el cual consiste en la formación de un color determinado por acción de un reactivo adecuado y que es cuantificado a través de la intensidad de luz de una lámpara de tungsteno a 466 nm con un filtro especial, el cual atraviesa la muestra para luego salir con una intensidad distinta, la diferencia la traduce un microprocesador entregando los resultados automáticamente en meq O2 activo/kg grasa. Procedimiento: Cuidadosamente y en forma homogénea se pone 1 ml de aceite en la cubeta, se coloca en el instrumento y se lee, el resultado es una muestra de referencia (Zero). Luego se toma nuevamente la cubeta con la muestra y se agrega el contenido completo de un sobre de reactivo, se mezcla por 5 minutos y luego se lee nuevamente. Los resultados son inmediatamente expresados en meq. O2 activo /kg de grasa, según reglamento modificado (EC) Nº 1989/2003. Determinación del porcentaje de acidez expresado como ácido oleico Para determinar este porcentaje, se usan dos métodos, el tradicional que consiste en una titulación sencilla con una base de concentración conocida y fenoftaleina como indicador, y el método rápido tipo test Kit. El método tradicional a través de titulación, indica la cantidad de ácidos grasos libres expresado como porcentaje ácido oleico, siendo también un índice de calidad dado por el mal estado de los frutos, conservación o tratamiento. El método rápido tipo Kit viene con toda la implementación necesaria, sólo se requiere agua destilada y papel absorbente. Se necesitan 4,6 ml de muestra para ser disuelta en un disolvente orgánico y luego ser titulada con una solución básica (OH-). El punto final será el viraje de color amarillo/verde a rosa. En resumen, la industria olivícola crece a paso sostenido y por ende aumentan las cifras de exportación. En nuestro país comienza a desplazar paulatinamente de nuestras mesas al tradicional aceite amarillo. El aceite de oliva “made in Chile” ya cuenta a su haber con muchos reconocimientos en países donde este producto por muchos años constituye un alimentos tradicional. Además, observamos cambios importantes y favorables en empresas de alimentos industrializados para

entregar productos cada vez más saludables, dejando atrás el sistema tradicional de hidrogenación. El control de sus procesos bajo sistema HACCP, nuevas leyes de etiquetado, control y fiscalizaciones en materia de residuos, comisiones con el fin de mejorar, actualizar nuestro Reglamento Sanitario de los Alimentos, etc., son algunos de los pasos que nuestras industrias de alimentos están dando. Pero si la industria, además contara con una mayor asignación de recursos para investigación y desarrollo por parte del Estado, nuestro país estaría más cerca de ser una potencia alimentaria. Tipos de aeites                       

aceite de argán aceite de soja aceite de Macasar aceite de Mallorca aceite de acederaque aceite de crotontiglio aceite de delfín aceite de espliego aceite de estragón aceite de eucalipto aceite de flores de naranjo aceite de foca aceite de geranio aceite de hígado de hipogloso aceite de junípero aceite de ládano aceite de manteca de cerdo aceite de marsopa aceite de oliva aceite de maíz aceite de pie de buey aceite de ricino aceite esencial

CALIDAD La calidad de los aceites fijos es de gran importancia para justificar el cultivo de la especie que lo provee en forma rentable. Existen una gran serie de propiedades e índices que en su conjunto revelan el grado de calidad y conservación del aceite. Ellos son: punto de fusión y de solidificación, densidad, índice de refracción, índice de acidez, índice de yodo, índice de secantabilidad, índice de enranciamiento. El grado de insaturación que presenten los ácidos que constituyen los gliceridos de un aceite, o sea cantidad de dobles ligaduras, determinará el grado de secantabilidad o poder secante de un aceite.

Los que poseen mayor cantidad de dobles ligaduras al ser expuestos al aire se oxidan (absorben O2) espesándose y endureciéndose rápidamente. Los que poseen esta propiedad se denominan secantes y generalmente son de uso industrial. El mas representativo es el aceite de lino, luego le sigue el tung. Uno de los usos del aceite del lino es en la industria de las pinturas. Los aceites que bajo la acción del oxigeno del aire se oxidan, es decir que se espesan y endurecen mas lentamente y no por completo, se llaman semisecantes. Aquí se encuentra la mayoría de los aceites comestibles. Por ejemplo soja, girasol, algodón, etc. Por ultimo los no secantes no solidifican en absoluto, ni siquiera después de largo tiempo. Ej. Aceite de oliva, aceite de pescado, maní.

Alicorp nación en 1997 de la fusión de diversas empresas es una empresa dedicada a la elaboración de productos industriales, de consumo masivo y nutrición animal, en todos sus procesos de producción cumple con estándares internacionales de calidad y competitividad.

Esta planta produce aceite de pescado con alto contenido de OMEGA 3 y derivados, con una inversión total que supera los 50 millones de dólares, que permitirá atendre la demanda de los mercados de Estados Unidos, Canada, Europa, Asia, India y Australia conjuntamente con la empresa Ocean Nutrition Canada (ONC). Alicorp firmó con la canadiense ONC (mayor productor mundial de suplementos e ingredientes funcionales de aceite de pescado con Omega3) un acuerdo de colaboración para producir y venderle diferentes tipos de productos de aceite de pescado con OMEGA3, se trata de la primera planta en el Perú dedicada a producir y concentrar el aceite de pescado con alto contenido de OMEGA3.

Refinación de los aceites Los aceites crudos se almacenan en grandes tanques de acero inoxidable. Naturalmente estos aceites contienen tocoferoles, gomas y otros antioxidantes naturales. Pero el grado de acidez libre que presenta, unido a las sustancias naturales (aldehídos, alquenos(C2:1), butenos y pentenos), los hacen poco comestibles, y es necesario refinarlos.

Son muchos los beneficios para la sauld que brinda el consumo de aceite de pescado con alto contenido de OMEGA3, estos beneficios sobre el sistema cardiovascular, el cerebro, el sistema nervioso y el sistema inmunológico son cada vez mas reconocidos y consecuentemente su demanda se incrementa. Esta fábrica cuenta con una moderna planta de efluentes y utiliza el biodiesel para la generación de la energía que demanda la planta Calixto Romero. El aceite de pescado es normalmente de color marrón/amarillento oscuro, se obtiene al final del tratamiento del líquido procedente de la prensa, después de haber sido sometido a operaciones de que se detallaran más adelante luego de ello es almacenado en tanques. El aceite de pescado se utiliza principalmente en piensos para peces de criadero pero también se utiliza para elaborar cápsulas que contienen los ácidos grasos omega-3, como suplemento para la salud humana. La especie más común para la extracción del aceite es la Anchoveta (Engraulis Ringens)

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 contienes 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 someterle a dichos procesos para liberarlos de fosfátidos, ácidos grasos libres, pigmentos y sustancias que produzcan mal olor y sabor. Clasificación de los aceites Pueden distinguirse dos tipos de aceite: los vírgenes y los refinados. Los primeros son los extraídos mediante "prensado en frío" (no más de 27 °C), conservando el sabor de la fruta o semilla de la que son extraídos. Otro método consiste en la centrifugación a 3.200 rpm y filtración a no más de 27 °C, método que se denomina “extracción en frío”. Finalmente se aplica un proceso físico (como la decantación durante 40 días) para separar los residuos más finos. Por ambos métodos se obtiene el aceite de oliva virgen, un líquido translúcido dorado (últimamente verdoso, ya que la recoleccion se ha adelantado uno o dos meses), de sabor intenso y con una acidez entre 0,1° y 1,5°. Los principales aceites vírgenes que se comercializan son los de oliva, argán,y de girasol (aunque la mayor parte de este último es refinado), algunos de semillas (como alazor, colza, soja, pepitas de uva, de calabaza) o de algunos frutos secos (nuez, almendra, avellana). Los aceites refinados son aquellos que se someten a un proceso (refinado) y desodorizado que permite obtener un aceite que responde a ciertos criterios: organolépticamente es de un sabor neutro, visualmente está limpio y con un color adecuado, y además es seguro alimentariamente y permite una mejor conservación. Esta técnica suele utilizarse para modificar aceites que no son aptos para el consumo humano (aceite lampate, extraído del bagazo de la oliva) o para poder aumentar la producción de determinados productos que, si fuesen sometidos a una simple presión en frío, para obtener un aceite virgen no resultarían rentables económicamente (semillas de girasol). El aceite de colza o Raps, extensamente cultivado en Chile por décadas, fue retirado en la década de los 80 al descubrirse que su elevado contenido de ácido erúcico era causante de atrofías de crecimiento. Actualmente se cultivan variedades híbridas de bajo contenido de este ácido graso. Suelen utilizarse mezclas de aceites vírgenes y refinados para aportar sabor y color a estos últimos. El caso más habitual es el del aceite de oliva. En el caso del aceite de girasol, es extraño que se mezcle, por lo cual el producto comercializado es insulso.

Muchas margarinas y mantecas hidrogenadas llevan en su formulación aceites no sólo con el objeto de dar un aporte organoléptico, sino también para controlar su curva de sólidos (que es la que determina cuándo estará líquida y cuándo sólida en función de la temperatura). Características químicas de los aceites Los aceites, así como las grasas, son triglicéridos de glicerol (también llamado glicerina, 1, 2, 3 propanotriol o sólo propanotriol). El glicerol es capaz de enlazar tres radicales de ácidos grasos llamados carboxilatos. Dichos radicales grasos por lo general son distintos entre sí; pueden ser saturados o insaturados. La molécula se llama triacilglicérido o triacilglicerol. Los radicales grasos pueden ser desde 12 carbonos de cadena hasta 22 y 24 carbonos de extensión de cadena. Existen en la naturaleza al menos 50 ácidos grasos. Algunos radicales grasos característicos provienen de alguno de los siguientes ácidos grasos: Ácido linoleico

C18:2

Ácido linolénico

C18:3

Ácido oleico

C18:1

Ácido palmitoleico C16:1

Estos ácidos son los llamados ácidos grasos insaturados o ácidos grasos esenciales, llamados así porque el organismo humano no es capaz de sintetizarlos por sí mismo, y es necesario por tanto ingerirlos en los alimentos. Los ácidos grasos saturados son los siguientes: Ácido esteárico C18:0 Ácido palmítico C16:0

Para el caso de los aceites los carboxilatos contienen insaturados o enlaces dieno o trieno, que le dan la característica líquida a temperatura ambiente. Los aceites son mezclas de triglicéridos cuya composición les da características particulares. Los aceites insaturados como los casos ya expuestos, son suceptibles de ser hidrogenados para producir mantecas hidrogenadas industriales de determinado

grado de insaturación o índice de yodo, que se destinan para margarinas y mantecas de repostería. Son aceites de gran importancia los omega 3 y los omega 6, que son poliinsaturados, muy abundantes en peces de aguas heladas. Para la extracción del aceite de pescado rico en OMEGA se rige de un proceso:

Materias primas

Neutralización

Blanqueo

Fraccionamiento

Purificación Desodorización

Envasamiento

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. Cuando es por cargas, se hace añadiendo al aceite una solución de sosa al 1215%, 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 dadas en el American Oils Chemist´s Society 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.

Blanqueo: El aceite neutro y lavado se decolora añadiendo tierras adsorbentes (arcillosa o silícea). Las arcillas son tratadas con ácido clorhídrico o sulfúrico diluidos. 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 (510%) para obtener mejores resultados. El aceite decolorado se filtra mediante filtro prensa y la tierra usada se desecha. (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, debido a la reducción de enlaces π.

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 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.)

Fraccionamiento: Por medio de un enfriamiento se cristalizan los trigliceridos de alto punto de fusión para luego separarlos por filtración, Como resultado de este proceso se obtiene una producto con mayor resistencia al frío (Cold Test) que le permite mantenerse líquida y cristalina a bajas temperaturas.

Purificacion: El objetivo de la Purificación es remover los contaminantes como PCB´s (Bifenilos Policlorados) y dioxinas, etc

Desodorizacion: Luego, el aceite neutralizado y desgomado es conducido a las torres de desodorización, donde caen por gravedad, en medio de bandejas sometidas a alta temperatura, aquellas sustancias volátiles y aldehídos, que emigran del cuerpo del aceite y son condensados, para su disposición final. Estudios más recientes han determinado que la desodorización activa el aceite, predisponiéndolo a su rancidez. Por este motivo, se recomienda que se adicionen, de inmediato, derivados de guayatecol y otros. El aceite desodorizado contiene menos de 0.5 miliequivalentes de peróxido, una acidez inferior a 0,01% de ácido oleico (expresado) y un sabor a nueces muy agradable, pero el aceite tiene un color muy parecido al agua. Un aceite se considera rancio e incomestible cuando su índice de peróxido supera los 5 milequivalentes. Se le adiciona al aceite colorantes naturales tales como el betacaroteno y antioxidantes para su preservación.

Condiciones de Desodorización : Temperatura

:

200 °C

Presión absoluta

:

4.0 mbar

Tiempo de residencia Vapor directo

: 45 minutos :

1 a 2%

Winterizacion (hibernación). Los aceites con un índice de yodo (IY) de aprox. 105 contiene 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 liquido. 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 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 y naturalmente a la disminución del ÍY. La saturación se produce por reacción de los aceites con hidrogeno, en presencia de un catalizador de níquel.

La reacción de saturación es exotérmica y se realiza a presión y temperaturas 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. Pueden formarse someros trans por la acción del catalizador. Se producen reacciones hidrogenación-deshidrogenación que dan lugar a desplazamientos de dobles enlaces, existiendo glicéridos que son isómeros de posición y geométricos, de los naturales. La hidrogenación puede dirigirse mediante el empleo de catalizadores selectivos. 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 par recuperar el catalizador y obtener grasa limpia. El índice de refracción (IR) varia según el numero de enlaces dobles presentes. El valor absoluto del IR depende del IY y del peso molecular medio de los glicéridos.

GENERACIÓN DE RESIDUOS Y ASPECTOS AMBIENTALES.

Contaminación del aire. La contaminación del aire en la industria aceitera se produce básicamente por las emisiones de las calderas. Varias plantas están transformando sus calderas para trabajar con gas natural, y de esa forma cumplir los requisitos de la Norma de contaminación del aire en cuanto a material particular. Con el uso del gas natural podrían aumentar los índices de NOx en la calidad del aire. Este es un punto que requerirá análisis y es susceptible de mejorar vía optimización del balance energético de la fábrica. El otro gran punto que puede provocar contaminación al aire son las emisiones de hexano en el proceso de extracción por solvente; y emisiones de hidrógeno y amoníaco.

Molestias. El otro impacto ambiental asociado a la industria aceitera tiene relación con la generación de olores molestos. Los olores molestos son provocados principalmente en el proceso de refinación. Las inversiones asociadas a su tratamiento son caras, razón por la cual se privilegia la minimización de fugas y confinamiento de las zonas conflictivas.

Caracterización de efluentes líquidos. El efluente líquido de la industria aceitera presenta como principales contaminantes aceites y grasas; sólidos suspendidos; contaminantes como DQO; DBO y conductividad. La DBO5 está normalmente ligada a los aceites, grasas y sólidos suspendidos, por lo tanto al remover estos, los valores de DBO5 se reducen en un altisimo porcentaje. La DBO5 también puede verse afectada por el contenido de jabones y gomas, siendo éstas últimas muy comunes cuando se utiliza aceite de soya. Los sulfatos son aportados básicamente en el proceso de inversión de ácidos grasos, producto de la adición de ácido sulfúrico, y en el tratamiento físico-químico mediante la neutralización con el mismo ácido y la utilización de sulfato de aluminio como agente coagulante. Caracterización de residuos sólidos. En general los residuos sólidos generados en la industria aceitera ofrecen la posibilidad de reciclarse hacia otros rubros industriales, como ocurre con los descartes de plásticos utilizados en envasado de productos terminados y papel utilizado en los envases. El catalizador de Níquel utilizado en la hidrogenación es un polvo negro que queda retenido en los filtros prensa. Este se dispone como residuo sólido en vertederos en la mayoría de los casos, y en los menos se exporta a Estados Unidos para su recuperación. Este catalizador queda embebido en aceite. La recuperación del níquel puede ser electrolítica para producción de cátodos de níquel; o en ambiente ácido para producción de sulfato de níquel. Las tierras de blanqueo representan un importante residuo sólido. De hecho, se estima su uso entre 1% a 1,5% del total del volumen de aceite procesado. Las tierras de blanqueo son utilizadas por todas las industrias aceiteras que efectúan el proceso de refinación. Estas quedan embebidas en aceite, siendo la concentración de aceites del orden del 30-50% de las tierras evacuadas. A las tierras de blanqueo se les puede extraer el aceite por medio de un proceso de extracción por solvente. Este proceso de recuperación lo efectúan solo aquellas fábricas que procesan semillas. Cuando se separa el aceite de la tierra de blanqueo, el extracto resultante puede ser utilizada como relleno de caminos, y como alimento animal (se admite hasta

un 2% de estas tierras en la formulación del alimento). Cuando no se recupera el aceite son dispuestas en vertederos. Los lodos generados en la planta de tratamiento de aguas, con un altísimo nivel de aceites y grasas, son sometidos a un proceso de desdoblamiento. Este consiste en reducir el pH (<1) y agregar vapor para elevar la temperatura de estos. En esas condiciones, se generan tres fases: aceite, agua y borras. El aceite es reciclado al proceso productivo, el agua es retornada a la planta de tratamiento, y las borras son dispuestas como residuo sólido, o recicladas a otras industrias.

Impactos ambientales actuales y potenciales. El impacto ambiental de la industria aceitera está concentrado en la problemática de riesgos potenciales de explosiones, efluentes líquidos, de los lodos producidos en su tratamiento y de los olores molestos. Las empresas productoras están en su mayoría conectadas a servicios de alcantarillado público. Por ello, las que no han implementado planta de tratamiento, pueden provocar obstrucción de las redes de alcantarillado por solidificación de aceites y grasas. Si se implementa un tratamiento previo no se tendrá ningún problema para su disposición en redes de alcantarillado público. La DBO5 disuelta de los efluentes tratados se mantiene en el rango de 300 mg/lt, con máximos posibles del orden de 500-600 mg/lt. Es por ello, que no tiene sentido la construcción de plantas biológicas para pulido de la DBO5 por cuanto son niveles que pueden tratarse sin problema alguno en las plantas municipales. Posibles reacciones secundarias durante el procesamiento a alta temperatura La posibilidad de que las elevadas temperaturas de la desodorización y arrastre tengan efectos negativos ha sido motivo de preocupación. En algunos estudios se emplearon unas condiciones extremas de temperatura y tiempo (incluso con libre acceso de aire) para generar resultados cuantitativos significativos. Sin embargo, los resultados de los estudios en modelos deberían estar relacionados con las condiciones prácticas de los procesos. Ya en 1967-79, la Sociedad Alemana de Investigación sobre las Grasas (DGF) definió los límites superiores de las condiciones de desodorización [240 °C para 2 horas, 270 °C para 30 min (Fremdstoff-Kommission, 1973; Gemeinschaftsarbeiten, 1992)]. Un buen hábito de manipulación también supone lo siguiente: empleo de equipos de acero inoxidable; deaireación cuidadosa a < 100 °C antes de calentar a la temperatura final de arrastre; utilización de corrientes libres de oxígeno; y

especificaciones de alimentación estrictas (normalmente: 0,1 Fe, 0,01 Cu, 5P, tierras de blanqueo 5 mg/kg de aceite como máximo). Las investigaciones en las que se maltrataba el aceite en condiciones extremas (Rossel, Kochhar y Jawad, 1981; Jawad, Kochhar y Hudson, 1983a, b; 1984) determinaron los efectos de la temperatura (240-300 °C) y del tiempo (30-180 min.) en el refinado físico del aceite de soja (desgomado con ácido fosfórico y ligeramente blanqueado, pero conteniendo todavía 20 mg de P, 0,35 mg de Fe y 0,05 mg de Cu por kg de aceite). En la Figura 5.1 se muestra el fuerte efecto de la temperatura sobre la formación de ácidos grasos en trans y de compuestos polimíricos. El tiempo tiene también un efecto significativo. A 280-300 °C, hubo muestras de una apreciable inter o intraesterificación (aumento en el contenido de ácidos grasos saturados en la posición 2 de los triacilglicéridos); también se formaron cantidades importantes de ácidos grasos conjugados. Las áreas sombreadas indican la gama habitual de condiciones de elaboración requeridas para el refinado físico (270 °C para 30 min; 250 °C para 1 h; 240 °C para 2 h; 220 °C para 3 h). En estas condiciones, todos los cambios inducidos por el tratamiento a altas temperaturas parecen ser relativamente insuficientes.

Conclusiones El refinado en el medio rural de las plantas oleaginosas puede producir grasas y aceites de buena calidad que aportan la energía y las vitaminas liposolubles necesarias. El refinado comercial produce grasas y aceites con poco sabor, color limpio, buena calidad de conservación y estabilidad para freír. Las grasas y aceites refinados comercialmente carecen de los contaminantes conocidos que se extraen de las materias primas agrícolas. El refinado puede eliminar carotenoides con valor nutritivo para producir aceites con poco color, pero mantiene proporciones importantes de tocoles, y no cambia los ácidos grasos ni las composiciones de los triacilglicéridos. La temperatura, el tiempo y la presión deben controlarse cuidadosamente durante el refinado industrial. Los productos de los aceites deben almacenarse convenientemente, transportarse y empaquetarse para mantener la calidad, y los consumidores deben asumir la responsabilidad de no abusar de los aceites y grasas en sus familias. La industria puede diseñar prácticamente cualquier grasa o aceite para una aplicación específica empleando varios procesos de modificación, como la hidrogenación, interesterificación, fraccionamiento o mezcla. La hidrogenación normalmente reduce el contenido de ácidos grasos esenciales y crea diversos isómeros de ácidos grasos, tanto cis como trans. La gran flexibilidad de que dispone la industria para seleccionar materias primas y distintos procesos de modificación permite elaborar aceites con el menor costo posible, un aspecto importante de la producción de los alimentos.

Entre los productos que produce Alicorp tenemos: Aceite

Margarina

Salsas

Harina

Fideos

Galletas

Bebida en polvo

Leche de soya en polvo e infusiones

Helados

Cuidado personal

Lavandería

Alimento para mascotas

Harinas de trigo industriales

Pre-mezclas

Grasas y margarinas industriales

No se pudo tomar fotos de la fábrica ya que por políticas de la empresa está prohibido, pero se logro filtrar una, he aquí algunas tomas.

“AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO” UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

Facultad de Ciencias Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones “Visita Técnica Planta Alicorp” Curso: Instrumentación Industrial Docente: Ing. Ocas Infante Alumno: Yarlequé Rivera José Luis

Piura, noviembre de 2011 Diagrama de proceso de extracción de aceite

Algunos diagramas del proceso: