Transporte a granel de aceites comestibles* Bulk tansport of edible oils KURT BERGER En 1 7 9 1 , el distinguido químico francés Chaptal escribió: "El aceite se combina fácilmente con el oxígeno. Esta combinación puede ser lenta o rápida. En el primer caso produce rancidez y en el segundo combustión". Para fortuna de la industria de los alimentos, los aceites normalmente entran en contacto con el oxígeno y reaccionan en la forma "lenta" que Chaptal describe y rara vez hay que recurrir a los extintores de incendios! Aunque el riesgo de rancidez no es el único problema que plantea el transporte de aceites comestibles, definitivamente si es uno de los más importantes. Todos los aceites comestibles, tanto de origen animal como vegetal, son triglicéridos de ácidos grasos y es la reactividad de estos aceites la que conduce a su degradación durante el manejo y el transporte a granel. La reactividad se origina en los enlaces dobles presentes en algunas cadenas de los ácidos grasos y en el enlace de éster entre los ácidos grasos y el glicerol. El contacto con el oxígeno de la atmósfera produce oxidación, mientras que la hidrólisis del enlace de éster resulta en la producción de ácidos grasos libres. Ambos tipos de reacción pueden originar sabores que Palabras claves: Oxidación, Hidrólisis, Protección con Nitrógeno, Contaminación. * Tomado de: Oils & Fats International Issue four 1 9 9 2 , V o l . 8 No. 4. Traducido por Fedepalma Revista Palmas, Volumen 14 No. I. 1993 hacen que el aceite no utilizable como alimento. La reacción de la oxidación está relacionada con los radicales libres y parece que para que se inicie son necesarias trazas metálicas que a c t u a n como catalizadores, pero posteriormente prosigue como una reacción en cadena. Algunos de los productos finales son volátiles y tienen sabores fuertes. Para el exigente paladar humano, cuando reacciona apenas uno de los 1.000 enlaces dobles del aceite comestible, ya es demasiado tarde. La humedad del aire es suficiente para realizar la hidrólisis de los enlaces de éster que genera ácidos grasos libres. La hidrólisis puede ser ocasionada por enzimas o por la humedad catalizada por trazas de ácido o álcali. Las lipasas estan presentes en las bacterias, levaduras y mohos y la hidrólisis enzimática es usualmente la causa más c o m ú n . En los productos alimenticios, especialmente los aceites láuricos de cadena corta, se pueden desarrollar sabores a jabón. Mientras que los ácidos grasos de cadena más larga, característicos de la mayoría de los aceites vegetales, no presentan sabores fuertes, ellos disuelven los óxidos metálicos, los cuales a su vez fomentan la oxidación. Durante el transporte, la presencia de pequeñas cantidades de humedad pueden resultaren un aumento cuádruple o quíntuple de ácidos grasos libres durante la travesía por mar, a menos que se tomen algunas precauciones. 47 LAS ETERNAS CAUSAS Tabla 2. Tasas relativas de oxidación a la presencia de oxígeno y agua en el aire D ebido ambiental, siempre existe la posibilidad de que se presenten estas reacciones y la calidad del aceite depende de que estos elementos se mantengan a raya. Los mismos principios son aplicables en las fábricas de alimentos y durante el almacenamiento, manejo y transporte de embarques a granel. Además, en las fábricas de alimentos se utilizan antioxidantes para evitar que la rancidez se desarrolle antes de que el consumidor tenga la oportunidad de utilizar el producto. Las trazas metálicas tienen un efecto catalítico en el proceso de oxidación, bien por que promueven la fase de radicales libres o la descomposición de los hidroperóxidos. En la Tabla 1 se presentan los contenidos metálicos en partes por millón (ppmm) que lesionan la estabilidad de un aceite vegetal. Es obvio que el metal más activo es el cobre y es mejor evitar su uso con los aceites, pero frecuentemente suelen hallarse trazas significativas. evitar los derrames cuando se llenan los tanques (con el objeto de reducir el contacto con el oxígeno) y evitar la radiación solar fuerte. En lo que se refiere a la hidrólisis, los ácidos grasos libres presentes en los aceites pueden aumentar durante las travesías por mar, incluso cuando los tanques del buque están llenos. El problema se controla, en gran parte, mediante una protección con nitrógeno para evitar que la carga entre en contacto con el oxígeno. En la actualidad, todos los embarques malayos con destino a Estados Unidos se realizan, en forma rutinaria, bajo una cubierta de nitrógeno, lo cual representa un costo adicional aproximado de $20 por tonelada. METODOS DE TRANSPORTE A GRANEL Tabla 1. Contenido metálico en ppm que lesiona la estabilidad de un aceite vegetal Hoy Otros metales, aunque menos activos, desempeñan un papel importante, especialmente aquéllos que se utilizan con mayor frecuencia. El hierro, por ejemplo, proviene de las estructuras de acero suave. La radiación solar fuerte también tiene un efecto de aceleración sobre la oxidación. Los aceites en si tienen diferentes tendencias a la oxidación, dependiendo principalmente del nivel de insaturación. La Tabla 2 muestra cómo aumentan las tasas relativas de oxidación, por ejemplo de 18:0 a 18:3. Las medidas encaminadas a reducir la oxidación durante el transporte y almacenamiento incluyen: minimizar el contacto con metales como cobre y latón, 48 en día, entre 20 y 25 millones de toneladas de grasas y aceites se transportan a granel alrededor del mundo. No existe ningún producto de primera necesidad cuya calidad mejore durante el transporte y por ello lo mejor que se pueden hacer es evitar o minimizar los cambios en la calidad. El deterioro de la calidad de los aceites durante el transporte representa costos y pérdidas del producto durante el proceso de refinación o - en casos extremos - éste se degrada hasta el punto de convertirse en aceite no comestible, con el consiguiente castigo económico. La cadena de transporte puede llegar a ser muy compleja, puesto que existen varias etapas separadas de transferencia o llenado. La Figura 1 se aplica al aceite de palma que se trasporta de Malasia hacia los mercados mundiales. Las exportaciones malayas de aceite de palma, que en 1991 probablemente ascendieron a 6 millones de toneladas, representan más de una cuarta parte de todos los aceites que se comercializan a nivel internacional. El aceite de palma es uno de los aceites más estables que viajan por mar. Sobra decir que los aceites menos estables exigen más cuidados. Revista Palmas, Volumen 14 No. 1. 1993 Por c o n s i g u i e n t e , la s e c u e n c i a de t r a n s p o r t e d e s c r i t a en el d i a g r a m a no es la ú n i c a . P u e d e ser m á s c o m p l e j a de lo q u e allí a p a r e c e , c u a n d o i m p l i c a t r a n s b o r d o s a b u q u e s m á s p e q u e ñ o s o b a r c a z a s . Por o t r a p a r t e , se p u e d e s i m p l i f i c a r c o n s i d e r a b l e m e n t e si se u t i l i z a n tanques de acero inoxidable. En esta f o r m a , el aceite se c a r g a en la r e f i n e r í a de o r i g e n , en t a n q u e s c o n t a i n e r de 1 8 - 2 0 t o n e l a d a s , los c u a l e s se p u e d e n sellar y t r a n s p o r t a r - en b u q u e s c o n t a i n e r i z a d o s , o por t i e r r a o f e r r o c a r r i l -, sin n e c e s i d a d de t o c a r el p r o d u c t o h a s t a q u e llega a su d e s t i n o f i n a l . Para e l m e d i o d e t r a n s p o r t e m á s c o m ú n , e n b u q u e s cisterna con c o m p a r t i m e n t o s , existe el riesgo de aireación, contaminación y calentamiento excesivo en t o d o s los p u n t o s de transferencia. Entonces puede Figura 1. Etapas del almacenamiento, manejo y transporte de productos de Aceite de Palma. d e c i r s e q u e e n l a p r á c t i c a los c a m b i o s d e c a l i d a d q u e se r e g i s t r a n en el t r a n s p o r t e de a c e i t e c o m e s t i b l e a g r a n e l p u e d e n ser m u y v a r i a b l e s . ALGUNOS EJEMPLOS ESPECIFICOS Oxidación de la estearina cruda-refinada En la T a b l a 3 se p r e s e n t a u n a c o m p a r a c i ó n e n t r e las c a r a c t e r í s t i c a s de o x i d a c i ó n de la e s t e a r i n a c r u d a de p a l m a y la e s t e a r i n a r e f i n a d a de p a l m a p r o d u c i d a e n M a l a s i a . L a d i f e r e n c i a m á s s i g n i f i c a t i v a e n t r e las d o s , e n e l m o m e n t o del c a r g u e e s e l a l t o c o n t e n i d o d e hierro en el c a s o de la e s t e a r i n a c r u d a . Esto h a c e q u e el oxígeno se use en la reacción c o n el aceite tan r á p i d o c o m o p u e d e d i s o l v e r s e , y r e s u l t a e n u n bajo c o n t e n i d o de oxígeno disuelto antes del c a r g u e . En c o n s e c u e n c i a , el í n d i c e de p e r ó x i d o (IP) de la e s t e a r i n a c r u d a a u m e n t ó d u r a n t e la t r a v e s í a a 8 m e q / k g en el m o m e n t o del d e s c a r g u e . Tabla 3. Cambios en el oxígeno disuelto en el índice de peróxido dumate el embarque(de Malaysia a Rotterdam) Por el c o n t r a r i o , la e s t e a r i n a r e f i n a d a e s t á s a t u r a d a de o x í g e n o en el m o m e n t o del c a r g u e , pero el oxígeno r e a c c i o n a m u y l e n t a m e n t e d e b i d o a l b a j o nivel d e hierro. Se podrían esperar mejores resultados con una m a y o r r e d u c c i ó n d e las t r a z a s m e t á l i c a s . Contaminación de la tubería En K a r a c h i se t o m a r o n m u e s t r a s de la p r i m e r a corrida de un tanque de puerto d u r a n t e la entrega de un embarque de aceite refinado de palma, con el o b j e t o de a n a l i z a r l a s . Las c i f r a s q u e a p a r e c e n en la T a b l a 4 h a b l a n por sí s o l a s . Fué n e c e s a r i o b o m b e a r la Revista Palmas, Volumen 14 No. 1. 1993 49 Tabla 4. Contaminación de tuberías tubería durante más de ocho m i n u t o s , con el fin de e l i m i n a r el a g u a , las i m p u r e z a s y los c o n t a m i n a n t e s colorantes, lo que representa entre 30 y 40 toneladas de p r o d u c t o i n f e r i o r a la n o r m a . Protección con nitrógeno La p r o t e c c i ó n c o n gas de nitrógeno no sólo evita la o x i d a c i ó n s i n o q u e t a m b i é n p u e d e inhibir l a f o r m a c i ó n de ácidos grasos libres. Existe el equipo para inyectar nitrógeno ( d e s p o j a m i e n t o ) en la t u b e r í a d u r a n t e el b o m b e o y p a r a m a n t e n e r u n a c u b i e r t a d e n i t r ó g e n o e n los t a n q u e s . El d e s p o j a m i e n t o d e s p l a z a el o x í g e n o d i s u e l t o en el a c e i t e y p o s t e r i o r m e n t e el n i t r ó g e n o m a n t i e n e u n a c u b i e r t a de g a s i n e r t e s o b r e el a c e i t e . En la T a b l a 5 se i l u s t r a el e f e c t o de lo a n t e r i o r en u n a t r a v e s í a a p r o x i m a d a m e n t e d e 2 0 días h a c i a los E s t a d o s U n i d o s . L a p r o t e c c i ó n o b t e n i d a está c l a r a m e n t e d e m o s t r a d a , a u n q u e s e p u d o o b s e r v a r u n a ligera o x i d a c i ó n del a c e i t e t r a t a d o d u r a n t e las ú l t i m a s e t a p a s del t r a n s p o r t e a su d e s t i n o final. Protección contra la contaminación La posición de Malasia c o m o principal exportador d e a c e i t e s v e g e t a l e s del m u n d o h a s u s c i t a d o t a l i n t e r é s en el a s u n t o de la c a l i d a d d e l a c e i t e q u e en 1 9 8 2 , la delegación malaya ante el C o m i t é de Aceites y G r a s a s del C o d e x A l i m e n t a r i u s p r o p u s o q u e é s t e debía adoptar un c ó d i g o de p r á c t i c a s para el a l m a c e n a m i e n t o y t r a n s p o r t e de a c e i t e s y g r a s a s . En 1 9 8 7 , el C o d e x llegó a un a c u e r d o e i m p l a n t ó el c ó d i g o r e c o m e n d a d o , m á s sin e m b a r g o , s e s u g i r i ó p r e s t a r m a y o r a t e n c i ó n a la c o n t a m i n a c i ó n de los a c e i t e s c o m e s t i b l e s por t r a z a s d e c a r g a s a n t e r i o r e s n o comestibles. Se consideró que este asunto implicaba demasiadas i n c ó g n i t a s para ser c o d i f i c a d o , y c o m o r e s u l t a d o la F O S F A y N I O P , los d o s g r e m i o s m á s i m p o r t a n t e s y los c u a l e s p r o d u c e n los c o n t r a t o s e s t á n d a r p a r a e l e m b a r q u e de aceite a granel, i n t r o d u j e r o n sus condiciones de c o n t r a t o y reglamentos comerciales r e v i s a d o s ( p u b l i c a d o s en un n ú m e r o a n t e r i o r de Oils & Fats I n t e r n a t i o n a l ) . D e s d e q u e e s t e s i s t e m a - r e l a c i o n a d o c o n el u s o de " t a n q u e s d e d i c a d o s " y listas de sustancias aprobadas - e n t r ó en v i g e n c i a , el p r o b l e m a de las c a r g a s contaminadas prácticamente ha desaparecido. Para c o n c l u i r , s e p o d r í a d e c i r q u e los p r o b l e m a s e x i s t e n t e s en el m a n e j o de aceites y grasas no son n u e v o s . Si bien es improbable que desaparezcan del t o d o , s e p u e d e n e v i t a r o por l o m e n o s c o n t r o l a r c o n practicas adecuadas. El m a n t e n i m i e n t o de un bajo n i v e l de acidez en el aceite tratado es un resultado benéfico inesperado, p r o b a b l e m e n t e d e b i d o a l e f e c t o s e c a n t e del t r a t a m i e n t o de despojamiento. Tabla 5. Cambios en la calidad de la oleína refinada de palma con y sin protección de nitrógeno 50 Revista Palmas, Volumen 14 No I. 1993