ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES

ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES
1.- Definiciones y clasificación.
2.- Procesos de elaboración de aceites y grasas.
2.1.- Aceite de oliva.
2.2.- Aceites de semillas.
2.3.- Grasas de origen vegetal.
2.4.- Grasas y aceites de origen animal.
3.- Refinación de aceites y grasas.
4.- Otros tratamientos y procesos de los aceites y grasas.
1.- DEFINICIONES Y CLASIFICACIÓN DE LOS ACEITES
Y LAS GRASAS COMESTIBLES
Aceites y grasas comestibles: Productos de origen animal o vegetal,
o sus mezclas, que reúnan las características y especificaciones de
la Reglamentación Técnico-Sanitaria, y cuyos componentes
principales son glicéridos de los ácidos grasos, pudiendo contener
otras sustancias en proporciones menores
• Aceites: líquidos a 20 ºC
• Grasas: sólidas a 20 ºC
• Reglamentación Técnico-Sanitaria: define, a efectos legales, lo
que se entiende por (aceites y grasas comestibles) y fija con
carácter obligatorio las normas de fabricación, transporte y
comercialización de tales productos
• Glicéridos (acilglicéridos): ésteres de la glicerina (propanotriol)
con los ácidos grasos. Según que se hayan esterificado 1, 2 ó 3
grupos –OH de la glicerina, se tendrán mono-, di- o
tri(acil)glicéridos. Los triglicéridos son los compuestos lipídicos
más abundantes en las grasas y aceites comestibles
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(FigurasAG1.ppt - Triglicérido).
Indice de acidez: mg de KOH necesario para neutralizar un gramo
de aceite. Indica el contenido en ácidos grasos libres. Se suele
expresar como % en peso de ácido oleico (grado de acidez). 1º de
acidez equivale a 1% de ácido oleico.
1.1.- ACEITES VEGETALES (de oliva y de semillas
oleaginosas)
1.1.1.- Aceites de oliva (FigurasAG1.ppt - TiposAceiteOliva)
Aceites procedentes únicamente de los frutos del olivo (Olea
europaea). Desde el 01/11/03 y de acuerdo con la reglamentación
comunitaria (Reglamento CE 1513/2001) desaparece la categoría denominada
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"aceite de oliva virgen corriente" y se modifican los límites máximos de acidez
en las categorías virgen extra, aceite de oliva y aceite de orujo de acuerdo con
la siguiente descripción:
Aceites de oliva vírgenes
Aceites obtenidos a partir del fruto del olivo únicamente por
procedimientos mecánicos u otros procedimientos físicos, en
condiciones que no ocasionen la alteración del aceite y que no hayan
sufrido tratamiento alguno distinto del lavado, la decantación, el centrifugado y
la filtración, con exclusión de los aceites obtenidos mediante disolvente,
mediante coadyudante de acción química o bioquímica, o por procedimiento de
reesterificación y de cualquier mezcla con aceites de otra naturaleza.
•
•
•
Aceite de Oliva Virgen Extra (producto consumo): Aceite de
oliva virgen con excelentes características organolépticas y cuya
acidez libre, expresada en ácido oleico, no supera 0,8 g /100 g.
Aceite de Oliva Virgen (producto consumo): Aceite de oliva
virgen con buenas características organolépticas y cuya acidez
libre, expresada en ácido oleico, no supera 2 g /100 g.
Aceite de oliva virgen lampante: Aceite de oliva virgen cuya
acidez libre, expresada en ácido oleico, es superior a 2 g /100 g.
Aceite de oliva refinado
Aceite de oliva obtenido mediante refino de aceites de oliva
vírgenes, cuya acidez libre, expresada en ácido oleico, no podrá ser
superior a 0,3 g /100 g y cuyas otras características son conformes
a las establecidas para esta categoría. Este aceite, desprovisto de sabor,
olor y color, se enriquece con aceites de oliva vírgenes comestibles (distintos
del lampante) para obtener un aceite con buenas características sensoriales: el
aceite de oliva.
Aceite de Oliva (producto consumo)
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Aceite de oliva constituido exclusivamente por una mezcla de aceite
de oliva refinado y de aceites de oliva vírgenes distintos del
lampante, cuya acidez libre, expresada en ácido oleico no podrá ser
superior a 1 g /100 g y cuyas demás características son conformes
a las establecidas para la categoría.
Aceites de orujo de oliva
El orujo de oliva es el residuo sólido o pasta que se obtiene en el proceso de
elaboración del aceite de oliva (durante el prensado o centrifugado). Este
residuo se trata con disolventes para extraer el aceite que contiene,
obteniéndose así el Aceite de Orujo Crudo, que al no ser comestible debe
someterse a un proceso de refinado similar al de los aceites de oliva vírgenes
lampantes, obteniéndose de este modo el Aceite de Orujo Refinado. Este
aceite refinado, desprovisto de sabor, olor y color, se enriquece con aceites de
oliva vírgenes comestibles (distintos del lampante) logrando así el denominado
"Aceite de Orujo de Oliva".
•
Aceite de Orujo de Oliva Crudo: Aceite obtenido a partir del
orujo de oliva mediante tratamiento con disolvente o por medios
físicos, o que corresponda, con excepción de algunas características
determinadas, a un aceite de oliva lampante; con exclusión de los aceites
obtenidos por procedimientos de reesterificación y de cualquier mezcla con
aceites de otra naturaleza y cuyas otras características son conformes a las
establecidas para esta categoría.
•
Aceite de Orujo de Oliva Refinado: Aceite obtenido mediante
refino de aceite de orujo de oliva crudo, cuya acidez libre,
expresada en ácido oleico, no podrá ser superior a 0,3 g /100 g
y cuyas otras características son conformes a las establecidas
para esta categoría.
•
Aceite de Orujo de Oliva (producto consumo): Aceite
constituido por una mezcla de aceite de orujo de oliva refinado y
de aceites de oliva vírgenes distintos del lampante, cuya acidez
libre, expresada en ácido oleico, no podrá ser superior a 1 g por
100 g y cuyas otras características son conformes a las
establecidas para esta categoría.
1.1.2.- Aceites de semillas oleaginosas
Son los obtenidos de las semillas oleaginosas expresamente
autorizadas (soja, colza, girasol, cacahuete, algodón, maíz,
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pepita de uva y cártamo), por presión o extracción con
disolventes autorizados, y sometidos a refinación completa
previamente a su utilización para consumo humano.
1.2.- GRASAS VEGETALES
Son las obtenidas por distintos procedimientos a partir de
frutos o semillas.
1.2.1.- Manteca de coco: grasa procedente del fruto del
cocotero (Cocos nucifera) adecuadamente refinada.
1.2.2.- Manteca de cacao: grasa procedente de las semillas
del cacao (Theobroma cacao) o de otros productos
semidesgrasados derivados de la semilla del cacao.
1.2.3.- Manteca de palma: grasa procedente de la pulpa del
fruto de la palmera de aceite africana (Elaeis guineensis)
adecuadamente refinada.
1.2.4.- Grasa de palmiste: grasa procedente de la semilla del
fruto de la palmera de aceite africana (Elaeis guineensis)
adecuadamente refinada.
1.3.- GRASAS ANIMALES
Son las obtenidas por distintos procedimientos a partir de
depósitos adiposos de animales en adecuado estado
sanitario. (Excluyo la mantequilla, tratada en “Leche y productos
lácteos”)
1.3.1- Manteca de cerdo: procede exclusivamente del tejido
adiposo del cerdo sin otros componentes o contaminantes.
1.3.2- Grasa de cerdo fundida: se obtiene por fusión a partir
de diferentes tejidos, no exclusivamente adiposos, del cerdo.
1.3.3.- Primeros jugos: se obtienen por fusión suave a partir
de determinados tejidos de animales bovinos.
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1.3.4.- Sebos comestibles: se obtienen por fusión a partir de
tejidos de animales bovinos u ovinos. Pueden contener grasas
de músculo y huesos.
1.3.5.- Otras grasas y aceites animales: se obtienen de
animales marinos, aves, caprinos, caza, etc.
1.4.- OTRAS GRASAS
1.4.1.- Grasas anhidras: mezclas homogéneas de grasas y
aceites comestibles con humedad < 0.5%.
1.4.2.- Margarina: emulsión líquida o plástica tipo agua en
aceite con un contenido mínimo de 80% de grasa y un
máximo de un 18% de agua. La grasa puede ser vegetal o
animal (no necesariamente de leche). Puede incorporar hasta
1,4% de suero lácteo.
1.4.3.- Minarina: emulsión líquida o plástica tipo agua en aceite con
un bajo contenido (40% aprox.) de grasa. La grasa puede ser
vegetal o animal (no necesariamente de leche). La reducción del
contenido de grasa se compensa con agua y el uso de espesantes
que dan consistencia al producto.
1.4.4.- Preparados grasos: productos de aspecto graso
elaborados principalmente con grasas y aceites comestibles y
que pueden contener agua y otros ingredientes comestibles.
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2.- PROCESOS DE ELABORACIÓN DE ACEITES Y
GRASAS COMESTIBLES
2.1.- ACEITE DE OLIVA
PRODUCTOR
Total mundial
Total UE (15)
España
Italia
Grecia
Túnez
Turquía
Siria
MILES Tm % UE (15)
2.542
1.997
100
962
48
576
29
420
21
148
120
113
Resto UE(15)
2%
Grecia
17%
Resto Mundo
21%
% MUNDIAL
100
79
38
23
17
5,8
4,7
4,4
Producción de aceite
de oliva (media de las
campañas 1998/99 –
2003/04, datos del
Consejo Oleícola
Internacional)
Italia
23%
España
37%
Cádiz
0,6%
Almería
0,5%
Sevilla
4,6%
Huelva
0,4%
Resto España
13,3%
Jaén
47,1%
Málaga
5,0%
Granada
8,1%
Producción de aceite
de oliva (campaña
2000/01, datos del Mº
Agricultura Pesca y
Alimentación de España)
Córdoba
20,5%
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PROCESO DE ELABORACIÓN
Recolección de la aceituna
Transporte a la almazara
Clasificación
Limpieza / Lavado
Almacenamiento
Molienda
Batido / Extracción parcial
Formación de “cargos”
Extracción por presión
Aceite de oliva
virgen extra
Extracción por centrifugación
Tamizado
Decantación natural
Centrifugación
Aceite de oliva virgen + Orujo
Clasificación
Almacenamiento
Envasado
Extracción con disolvente
Aceite de orujo crudo
Refinación
Aceite de orujo
Almacenamiento
Envasado
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• Recolección de la aceituna (FigurasAG1.ppt - Recolección)
Tiene una gran incidencia en la calidad del aceite obtenido. De especial
relevancia son el grado de madurez y el estado sanitario de las
aceitunas.
Aceituna: Pulpa o mesocarpio 65-85% del peso total
Hueso 13-23% del peso total
Semilla 2-3% del peso total
Contenido en aceite de las aceitunas maduras: 15-30%
La recolección tiene también gran incidencia en la economía de la
explotación olivarera. Se pretende aumentar el rendimiento, disminuir la
agresión al árbol y reducir los costes operativos. Se investiga la posible
adición de productos que faciliten la abscisión de las aceitunas.
• Transporte a la almazara
Debe hacerse en condiciones en que no resulten dañadas las
aceitunas (evitar aplastamientos).
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Para largos recorridos se recomienda usar contenedores pequeños
(unos 25 kg). Para distancias medias se recomiendan contenedores de
unos 1000 kg. Para recorridos muy cortos se pueden utilizar camiones
y remolques sin sobrepasar una altura de carga de unos 150 cm.
• Clasificación (en la almazara)
Con el fin de mejorar la calidad de los aceites obtenidos, se tiende a
separar las aceitunas según su calidad: variedad, estado sanitario,
grado de madurez, suelo, vuelo... Los grupos de distintas categorías se
procesan independientemente.
• Limpieza / Lavado (FigurasAG1.ppt - LimpLavado)
Tradicionalmente estas operaciones se realizaban en el campo pero en
la actualidad se tiende a llevarlas a cabo en la almazara en equipos
comunitarios de gran capacidad.
- Limpieza (eliminación de residuos de menor densidad que el
fruto): Se suele realizar por flotación con aire de las hojas y ramas
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ligeras que, además de reducir el rendimiento, comunicarían al aceite
color verde, sabor amargo y aspereza.
- Despalillado (eliminación de residuos de igual densidad que el
fruto): Se realiza haciendo discurrir la cosecha por cribas móviles que,
por su tamaño o forma, dejan pasar las aceitunas y no los palos o
viceversa.
- Lavado (eliminación de residuos de mayor densidad que el
fruto): Se realiza con agua en circuito cerrado. Sirve para eliminar
impurezas pesadas o solubles (tierra, piedras, fitosanitarios) que
podrían reducir el rendimiento, deteriorar los equipos de procesado o
contaminar el aceite.
Las aguas de lavado (aguas grasas) se pueden aprovechar por
decantación y/o centrifugación obteniéndose grasas para jabones y
sólidos para combustible o alimentación animal.
Después de la limpieza y el lavado se realiza la pesada de la aceituna
en tolvas automáticas con registro informático.
• Almacenamiento
El almacenamiento hasta el momento del procesado debe ser lo mas
corto posible y siempre inferior a 48 horas para evitar fermentaciones
que producirían el defecto de “atrojado” quedando muy devaluada la
calidad del aceite obtenido.
• Molienda (FigurasAG1.ppt - Molienda)
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En la elaboración tradicional se realizaba en molinos de piedras
(empiedros), normalmente de granito y de forma cónica.
Actualmente se realiza en trituradores metálicos, de mucho mayor
rendimiento (2000 a 6000 kg/h), construidos en aleaciones resistentes
al impacto con el fin de evitar la contaminación del aceite por metales.
El objetivo es dividir el fruto y formar una masa compuesta por pulpa
(con alto contenido en aceite en sus tejidos), hueso, piel y una
pequeña proporción de aceite libre.
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• Batido / Extracción parcial (FigurasAG1.ppt - Batido)
Se utilizan termobatidoras horizontales con diferentes diseños de
rotores, paletas y cortadores de corriente que proporcionan a la masa
triturada una agitación lenta y continua.
El objetivo es completar la ruptura celular y poner en contacto las
microgotas de aceite para que se produzca su coalescencia y se
formen gotas mayores e incluso una fase oleosa continua
(sobrenadante) y así facilitar su posterior separación del residuo sólido
(orujo).
El aumento de la temperatura reduce la viscosidad del aceite y mejora
la extractabilidad de la pasta. Para evitar procesos oxidativos la
temperatura de la pasta después del batido no debe superar los 3035ºC.
Se denominan pastas “fluentes” o “difíciles” aquellas en las que la
formación de emulsiones dificulta la separación del aceite. Para evitar
se utilizan productos correctores (coadyuvantes tecnológicos), como el
talco, que rompen o debilitan la emulsión.
En la parte superior de la pasta batida sobrenada una fracción del
aceite que ya se ha separado. Se trata del aceite de mejor calidad, con
menor acidez y mejores características organolépticas. En la actualidad
se tiende cada vez más a recuperar esta fracción de aceite. Para ello
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se acopla a la batidora un cilindro de malla para efectuar la percolación
del aceite.
• Extracción
• Extracción por presión
• Extracción por centrifugación
• Extracción por presión. Formación de “cargos”
(FigurasAG1.ppt – Cargos, EsqExtrPres)
En los procesos de extracción del aceite por presión se incorpora a la
batidora un dosificador de pasta que se denomina Formador de
Cargos y que tiene como misión repartir la masa a prensar sobre los
discos filtrantes en forma de coronas circulares (“capachos”) del
extractor.
Los Cargos son torres de unos 2 m de altura formados por capas
aternativas de coronas de pasta y discos filtrantes. Se utilizan bombas
hidráulicas y el pensado se suele realizar en dos fases:
1) 50-75 kg/cm2. Se obtiene un aceite de baja acidez y buenas
características sensoriales
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2) Se llega a 425 kg/cm2. Se agota la torta separándose el resto
de líquidos que contiene.
• Extracción por centrifugación en 3 fases (FigurasAG1.ppt EsqExtrCentrif) (FigurasAG2.ppt - Decánter)
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Es el procedimiento moderno y cada vez más extendido. Se basa en la
separación sólido-líquido mediante la fuerza centrífuga. Se lleva a cabo
en centrifugadoras “de cámara y tornillo” o “decantadoras centrífugas”
(“decánter”) con un rotor cilindro-cónico giratorio dotado de un rascador
de eje hueco.
El rotor gira a 3000-4000 rpm y se separan tres fases:
1.- Fase sólida (externa):
Pulpa + trozos de hueso + pieles +
+ humedad (ORUJO).
2.- Fase acuosa (intermedia):
Agua de vegetación + agua de
fluidificación (ALPECHIN)
3.- Fase oleosa (interna): Aceite de oliva
En comparación con la extracción por presión:
Ventajas: - Alta productividad (7500 kg/h por “decanter”)
- Procesado en continuo
- Automatización
- Mayor higiene
Inconvenientes: - Necesidad de fluidificar la pasta añadiendo
agua caliente (40ºC)
- Mayor volumen de aguas residuales
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- Producción de orujos con alto contenido en
humedad
- Mayor consumo energético y de agua potable.
•
Extracción por centrifugación en 2 fases (FigurasAG1.ppt EsqExtrCentrif) (FigurasAG2.ppt - Decánter) (FigurasAG3.ppt
– EsqFases1) (FigurasAG2.ppt – EsqFases2)
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En la centrifugación en dos fases se obtienen:
1.- Fase externa: Orujo + Alpechín (Alpeorujo o Alperujo, fase sólida
con un 60-70% humedad).
2.- Fase interna: Aceite.
Comparación de la centrifugación en 2 fases con la de 3 fases:
- Eliminación de los vertidos de alpechín ( → alpeorujo)
- Menor consumo de agua potable
- Ahorro energético al no requerir agua caliente.
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- Se producen orujos (alpeorujo) de alto contenido en humedad,
difíciles de manejar y que suelen requerir un secado previo a su
aprovechamiento.
- Menor rendimiento en la extracción del aceite.
• Tamizado
Los líquidos procedentes tanto de los “decánter” como de las prensas
pasan a través de tamices vibratorios para eliminar los residuos sólidos
que han arrastrado.
• Separación de las fases liquidas (alpechín y aceite)
(FigurasAG3.ppt - Separación)
• Decantación natural
• Centrifugación
• Decantación natural
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El aceite y el alpechín se separan por densidad en decantadores
estáticos, sistema tradicional que actualmente está siendo sustituido.
(Necesidad de espacio, elevado tiempo de contacto del aceite con el
alpechín, proceso discontinuo, dificultades e limpieza de los
decantadores, etc.)
• Centrifugación
Se suele realizar en dos etapas:
- Separación alpechín / aceite
- Limpieza del aceite (a veces por filtración)
Mayor productividad y proceso continuo. El mayor inconveniente es la
aireación del aceite, que puede acelerar los fenómenos de oxidación.
Se suelen utilizar operaciones mixtas decantación-centrifugación en la
producción de aceites de alta calidad.
• Clasificación
Debido a las diferencias en la calidad de las aceitunas y a las variantes
en los procesos de extracción, en una misma almazara se producen
distintos tipos de aceite de oliva que es necesario clasificar antes del
almacenamiento y envasado. La clasificación se suele basar en la
determinación de la acidez, índice de peróxidos, otros indicadores
analíticos y valoración sensorial. También se hacen mezclas
(“coupages”) para obtener aceites de características uniformes.
• Almacenamiento y envasado (FigurasAG4.ppt – AlmacEnvas,
Envasado)
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Debe hacerse en condiciones que garanticen su óptima conservación
(aire, luz y temperatura). El periodo de almacenamiento en almazara,
antes del envasado y comercialización, suele ser inferior a un año.
Los depósitos suelen ser de acero inoxidable, o poseer recubrimientos
vitrificados o de resinas epoxídicas. Deben ser impermeables al aire y
capaces de mantener una temperatura de unos 20ºC.
Otras cuestiones de interés relativas al aceite de oliva
1.- Reducción y/o control de los vertidos de alpechín
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Gran problema medioambiental en el pasado reciente, pero en vías de
solución con la incorporación de la extracción por centrifugación en dos
fases (más del 60% de las almazaras españolas disponen del mismo).
2.- Aprovechamiento integral de los subproductos del olivar
Es del máximo interés económico y medioambiental.
Con la desaparición del alpechín, el desarrollo de procedimientos de
aprovechamiento se dirige hacia los siguientes subproductos:
- orujo húmedo (“alpeorujo”)
- hoja del olivo
- hueso y semilla de la aceituna
Existen aplicaciones industriales del orujo para alimentación animal,
fertilizantes y como combustible. Hay procesos en desarrollo
actualmente para la obtención de proteínas e hidrolizados proteicos y
compuestos fenólicos de distinta funcionalidad.
La hoja del olivo es rica en polialcoholes y pigmentos.
El hueso y la semilla proceden de un nuevo concepto de procesado de
la aceituna que consiste en la extracción de la piel y el hueso para
extraer exclusivamente el aceite de la pulpa, que es el de mayor
calidad. Existen aplicaciones industriales para fabricar carbón activo y
furfural a partir del hueso. La semilla contiene, entre otras sustancias,
aceite y tocoferoles.
En la actualidad se llevan a cabo proyectos de investigación CSICUAM para desarrollar procesos de aprovechamiento integral de los
subproductos del olivar mediante la extracción supercrítca de
compuestos de alto valor añadido que sirvan como ingredientes para la
industria alimentaria, farmacéutica y cosmética (“Green chemicals”:
antioxidantes, emulgentes, edulcorantes, pigmentos, aromas)
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2.2.- ACEITE DE SEMILLAS OLEAGINOSAS (FigurasAG4.ppt
– DiagFlujoAcSem)
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Limpieza
Secado
Descascarillado
Separación de las cáscaras
Acondicionamiento de las semillas
Trituración / Laminado
Extracción
Por presión
aceite + torta proteica
Tamizado
Filtrado
Refinación
(Extracción de proteínas,
alimentación de ganado,
extracción de restos del
aceite (2-4%) con disolventes)
Aceite de
semillas
Sólido-Líquido (hexano)
miscela
(aceite+disolvente)
Filtración
Preconcentración
Eliminación disolvente
Refinación
harina
(+disolvente)
Eliminación disolvente
Secado
Harina
Aceite de semillas
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• Limpieza
Se realiza por separación magnética y flotación
• Secado
Se suele realizar en cilindros giratorios perforados atravesados por aire
caliente
• Descascarillado y Separación de las cáscaras
Se realiza por flotación en varias etapas
• Acondicionamiento de las semillas
Consiste en el ajuste de la humedad y temperatura idóneas para las
siguientes operaciones de laminado y extracción. Se realiza en cilindros
calentados por vapor. Se consigue aumentar la fluidez del aceite reduciendo
su densidad e inactivar enzimas.
• Trituración / Laminado
En algunos casos se realiza una trituración en molinos de rodillos. También
se puede llevar a cabo la laminación directa de las semillas. Se utilizan
laminadores de cilindros de superficie lisa. Se forman láminas o "copos" de
bajo espesor.
• Extracción
• Por presión
• Sólido-Líquido
• Extracción por presión (FigurasAG4.ppt – PrensaTornillo)
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Se suelen utilizar prensas de tornillo. Consisten en un Tornillo de Arquímides
de volumen decreciente alojado en un cuerpo con finas perforaciones al final.
Conforme la masa progresa a lo largo del tornillo, la reducción de volumen
produce un aumento de presión (hasta 2500 kg/cm2) que hace expulsar el
aceite, que sale por las perforaciones hacia el colector de aceite, mientras la
masa desgrasada (2-4% aceite) sigue hasta la salida de sólidos.
Posteriormente se eliminan las impurezas "gruesas" del aceite en un tamiz
vibratorio y el abrillantado final se obtiene por filtración.
La extracción por presión se aplica a semillas con alto contenido en aceite (>
20%)
• Extracción sólido-Líquido
El disolvente más utilizado tradicionalmente es el hexano. Se puede realizar
en sistemas de inmersión o de percolación. En la actualidad se suelen utilizar
percoladores de cinta sin fin en los que las semillas trituradas son rociadas
con el disolvente (en contracorriente).
A continuación, se filtra en continuo o semicontinuo la miscela (aceitedisolvente). Se elimina el disolvente en dos etapas:
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• Preconcentración. Se elimina parte del disolvente aportando calor
procedente de los vapores de disolvente eliminados en la siguiente etapa
de destilación.
• Destilación. Se realiza a temperatura moderada y en corto tiempo para
evitar la alteración del aceite.
Obtención de la harina: Eliminación disolvente en columna de platos
calentados por vapor. Secado. Enfriado. Trituración. Tamizado. Clasificación.
• Refinación
Normalmente “química” (con NaOH, véase apartado 3.1.)
Otras cuestiones de interés relativas al aceite de semillas
oleaginosas
1.- Al igual que en el caso del aceite de oliva, la mayor parte (el 50%)
de la industria de extracción, refinación y envasado de aceite de
semillas en España se encuentra en Andalucía. Motivos:
- Tradición de participación de esta comunidad en la producción
de girasol.
- Utilización de las plantas de extracción de aceite de orujo de
aceituna.
2.- I+D
- Desarrollo de métodos analíticos para la detección de adulteraciones.
- Control de micotoxinas en semillas
- Mejora genética y adaptación de variedades de soja aptas para el
cultivo en España.
- Mejoras de los procesos.
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2.3.- GRASAS DE ORIGEN VEGETAL
Las grasas y mantecas vegetales (de coco, de palma, de palmiste...)
definidas en el apartado 1.2, que en su estado “virgen” o “bruto” son
sólidas o semisólidas a 20 ºC, pueden procesarse para obtener
fracciones líquidas (“oleínas”). Se obtienen así los aceites de palma,
coco, etc., algunos producidos en grandes cantidades.
Producción mundial año 2000 en miles de Tm (fuente: Ciara, información
estadística, http://www.ciara.com.ar/estadis2.htm)
Oliva
Coco
2,6%
3,6%
Algodón
4,3%
Cacahuete
5,1%
Maíz
2,2%
Sésamo
0,8%
Soja
28,1%
Girasol
10,7%
Colza
15,7%
Palma
27,0%
Como puede verse, a pesar de su importancia en España y otros países de
la cuenca mediterránea, el aceite de oliva, cuantitativamente, es minoritario a
nivel mundial.
Los procedimientos de extracción de las mantecas y grasas vegetales son
similares a los ya vistos para otros tipos de aceites y grasas: extracción por
presión, extracción sólido-líquido con disolventes y/o calentamiento.
Para la obtención de los aceites (oleínas) se utilizan procedimientos similares
a la cristalización fraccionada.
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2.4.- GRASAS Y ACEITES DE ORIGEN ANIMAL
2.4.1.- Proceso general de obtención de grasas animales
Materias primas (tejidos de origen animal)
Digestión (2-5 h a 110-130ºC)
agua
masa + grasa
Extración por presión
(Prensa de tornillo)
Grasa
Centrifugación
Grasa animal
Torta proteínica
Extracción por presión
Molienda
Harina de origen animal
2.4.2.- Fusión de subproductos de mataderos y de
conserveras de pescado. Obtención de sebos
comestibles y de otras grasas animales.
(FigurasAG4.ppt – FusSubpMatadero)
Aceites y grasas comestibles
Víctor Thovar Bermejo
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Aceites y grasas comestibles
Víctor Thovar Bermejo
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• 1. Picado de los subproductos en partículas de 5-25 mm
• 2.Tornillo sin fin de mezcla de los subproductos picados con “agua
de colas” a 70-80ºC. Fluidificación y precalentamiento de la masa
(50ºC).
• 3. Tanque de fusión.
• 4. Bomba de recirculación para la fusión.
• 5. Calefactor a vapor. Calentamiento de la masa a 60-70ºC.
• 6. Bomba de alimentación al decantador centrífugo
• 7. Calefactor a vapor. Calentamiento de la masa a 90-95ºC.
• 8. Decantador centrífugo.
Fase líquida
•
•
•
•
Fase Sólida
harina
secado
9. Filtro.
10. Depósito intermedio
11. Bomba de alimentación a la centrífuga
12. Centrífuga vertical.
Fase acuosa (“agua de colas”)
Recirculación
Fase grasa
Fase sólida
Sebos y
grasas animales
sedimentos
2.4.3.- Obtención de aceite de hígado de pescado.
- Proceso tradicional:
Hígados (bacalao, atún, abadejo, cazón)
Calentamiento (“Cocción”)
Extracción por presión (“Prensado”)
Fase líquida
Decantación
Aceite de baja calidad
(Rendimiento 89%)
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Fase sólida
(obtención de harina)
Fase acuosa
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- Proceso moderno:
Hígados (bacalao, atún, abadejo, cazón)
Trituración (Picadora o desintegradora)
Calentamiento por vapor
Separación por centrifugación
Aceite de alta calidad
(rendimiento 95%)
Fase sólida
Fase acuosa
(obtención de harina)
3.- REFINACIÓN DE ACEITES Y GRASAS
3.1.- REFINACIÓN QUÍMICA
Se denomina refinación (refino o refinado) a una serie de operaciones
que tienen como objetivo eliminar los defectos de los aceites y las
grasas (excesiva acidez, sabor y olor desagradable, coloración
inadecuada, turbidez, etc).
Desfangado
Desgomado o desmucilaginado
Desacidificación
Deshidratación
Decoloración
Desodorización
Winterización
• Desfangado
Eliminación de impurezas sólidas. Se realiza en centrífugas de
descarga intermitente de sólidos. Su necesidad depende del tipo de
proceso (en los procesos que incluyen extracción o separación de
fases por centrifugación no suele realizarse)
• Desgomado o desmucilaginado (FigurasAG4.ppt – Desgomado)
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Se trata de facilitar la desacidificación. Consiste en la eliminación de
fosfolípidos, principalmente lecitinas, por insolubilización mediante
hidratación (formación mucílagos). Se lleva a cabo mediante inyección
de vapor, y/o adición de ClNa, o ácidos (PO4H3).
Las lecitinas se utilizan como emulgentes autorizados.
• Desacidificación
• Neutralización
• Neutralización en fase de miscela
• Neutralización. (FigurasAG4.ppt – NeutraLavado)
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1.-Tratamiento con una disolución de NaOH a 65-85ºC y centrifugación.
2.- Re-neutralización. Nuevo tratamiento con NaOH diluida.
3.- Lavados (suelen realizarse dos) con agua caliente, en agitadores de
velocidad controlada para evitar emulsiones y separación de los
jabones en centrífugas con alimentación presurizada.
• Neutralización en fase de miscela
Se aplica a los aceites con elevada acidez y a los aceites de semillas
extraídos en disolución de hexano. Se tratan con NaOH y
posteriormente se extrae con un disolvente polar (isopropanol) el jabón
formado.
El proceso se lleva a cabo en continuo. Se alimenta un mezclador con
la miscela, alcohol y NaOH. La mezcla pasa a un decantador centrífugo
que separa tres fases:
- Aceite neutro disuelto en hexano
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A evaporación
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- Jabón en disolución alcohólica
Tratamiento con SO4H2 para
separar acidos grasos libres y
recuperar el alcohol.
- Gomas residuales e impurezas.
• Deshidratación
Antes de la decoloración es necesario eliminar el agua dispersa en el
aceite (en este punto < 0.5%) ya que disminuiría la eficacia del
tratamiento con adsorbentes.
La deshidratación se realiza en torres a vacío en las que se atomiza el
aceite mediante boquillas y el agua es eliminada por calentamiento a
70-80ºC.
• Decoloración
Se trata de eliminar la coloración excesiva el aceite debida a la
presencia de carotenos y clorofilas. Se realiza por suspensión en el
aceite de materiales adsorbentes, generalmente mezclas de arcillas,
activadas por tratamiento con SO4H2, y carbón activo.
Se emplean entre 1 y 2 kg de adsorbente por 100 kg de aceite.
La separación posterior de los materiales se realiza por filtración en
filtros rotatorios y filtros prensa. El aceite retenido en los adsorbentes
se extrae con un disolvente y se destila.
La decoloración a menudo aumenta la tendencia del aceite a la rancidez
debido a que algunos antioxidantes naturalmente presentes en el aceite son
eliminados con las impurezas.
• Desodorización
Se trata de eliminar ácidos grasos libres de cadena muy corta (butírico,
caproico…..), compuesos carbonílicos y azufrados, responsables de aromas
no deseados en los aceites de consumo, o bien de obtener aceites
totalmente desprovistos de olor o sabor para elaborar margarinas. Se lleva a
cabo por destilación al vacío en corriente de vapor de agua o por destilación
molecular.
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• “Winterización”
Se trata de separar del aceite las sustancias con punto de fusión
elevado (estearinas, glicéridos saturados, ceras, esteroles...) que
provocarían turbidez y precipitaciones en el aceite al encontrarse éste a
baja temperatura.
Se somete al aceite a un enfriamento rápido hasta 5ºC y se mantiene
durante 24 horas. Con ello se separan las “oleínas” de las “estearinas”
3.2.- REFINACIÓN FÍSICA
Se presenta como alternativa al refinado con sosa convencional, frente al
que tiene las ventajas siguientes:
- Mayor simplicidad en las operaciones a realizar.
- Menor impacto ambiental.
- Menores pérdidas de aceite (no saponificación).
- Productos de buena calidad.
Las operaciones que se realizan en la refinación física son:
1. Desgomado del aceite.
2. Lavado del aceite para eliminar restos de ácido, que si no daría lugar al
desarrollo de olores y sabores indeseados.
3. Deshidratación del aceite.
4. Decoloración del aceite.
5. Desacidificación / Desodorización. Aquí está la principal diferencia entre
ambos tipos de refinado. En el refinado físico se hace una destilación con
arrastre de vapor a alta temperatura y a baja presión para eliminar los
ácidos grasos libres, más volátiles que los triglicéridos. También se
eliminan otras sustancias volátiles responsables del olor del aceite sin
refinar. Las condiciones en que se realiza la desacidificación suelen ser
400-700 Pa (3-5 mmHg) y 180-240 ºC.
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4.- OTROS TRATAMIENTOS Y PROCESOS DE LOS
ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES
4.1.- CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA
Los triglicéridos saturados (estearinas) tienen puntos de fusión más
elevados que los insaturados (oleínas). Como en la winterización, si se
enfrían los aceites a una determinada temperatura, las estearinas
cristalizarán mientras que las oleínas permanecerán en estado líquido.
Se obtendrán dos fracciones grasas diferentes, cada una de ellas más
apta para determinados usos (p. ej. aceites de cocina / margarinas).
La cristalización fraccionada es un proceso continuo de gran
rendimiento y eficacia porque utiliza la centrifugación, que puede
retener cristales de estearinas mucho más pequeños (y por tanto con
menos tiempo de crecimiento) que la filtración usada en winterización.
4.2.- HIDROGENACIÓN
Consiste en la adición de hidrógeno a los dobles enlaces de los ácidos
grasos insaturados de los glicéridos.
Se pretende aumentar el punto de fusión para obtener grasas con la
consistencia adecuada para la elaboración de margarinas y otros
productos.
La hidrogenación puede ser total o parcial. Las caraterísticas reológicas
de las grasas hidrogenedas dependen de las proporciones de
glicéridos mono, di y triinsaturados.
Se suele aplicar a aceites de soja, girasol, maíz, algodón, oliva, a
aceites de pescado y a grasas animales.
La reacción es catalizada por un catalizador de níquel depositado sobre
un soporte silíceo.
Los reactores de hidrogenación son autoclaves cilíndricos con control
de temperatura y posibilidad de agitación.
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4.3.- TRANSESTERIFICACIÓN
Consiste en la sustitución de uno o varios de los radicales de los ácidos
grasos (-R) de los triglicéridos por otros radicales distintos.
Se pretende dotar a la grasa de determinadas características
funcionales, por ejemplo obtención de margarinas sin ácidos grasos
trans, obtención de sustitutos de la manteca de cacao, obtención de
grasas hipocalóricas, enriquecimiento en ácidos grasos
poliinsaturados...
Se puede realizar la transesterificación por vía química o enzimática,
siendo posible cierto control de los productos de reacción.
4.4.- ELABORACIÓN DE LA MARGARINA
agua + sales +
sólidos lácteos +
aditivos
aceites y grasas hidrogenadas
y transesterificadas (variedad)
+ emulgentes + aditivos
(fase acuosa)
(fase grasa)
emulsión (margarina)
Algunos enlaces de interés
http://www.oleohispana.com/
http://www.infoagro.com/olivo/index.asp
http://www.desmetgroup.com/content/bl/bl.html
http://www.fao.org/docrep/v4700s/v4700s00.htm#Contents
http://www.internationaloliveoil.org
http://www.mapa.es/
http://europa.eu.int/comm/agriculture/prom/olive/medinfo/es/index.htm
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