UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

FACULTAD DE INDUSTRIAS ALIMENTARIASCURSO:TECNOLOGA DE ACEITES Y GRASAS

ALUMNO: Stefano J. Dvila Aragn

CDIGO: 20100451

PROFESOR: Vctor Delgado

La Molina, 2014.

REFINACIN DE ACEITE: NEUTRALIZACIN

I. INTRODUCCIN

Generalmente un aceite crudo se procesa en las plantas conocidas como refineras para obtener aceites y mantecas o margarinas terminados para uso en la industria de alimentos o para su uso en los hogares. El aceite es sometido a una serie de procesos como: desgomado (para obtener lecitina), neutralizacin (se obtiene saponinas o jabones), lavado, blanqueo, hidrogenacin (para obtener mantecas y margarinas), desodorizacin (para obtener un producto puro, sin olor o sabor), y envase (Hernndez, 2012).

Por lo general el proceso de refinacin se realiza en aceites vegetales, el mtodo ms utilizado es el qumico utilizando una solucin alcalina, en el caso de aceites con un contenido bajo de fosftidos, como el aceite de palma y coco, la refinacin puede ser fsica.El principal objetivo del proceso de refinacin es prolongar la vida til del aceite, en varios procesos de refinacin se pueden llegar a incluir 40 etapas (operaciones y procesos unitarios) diferentes (Hernndez, 2012).

Uno de los pasos ms importantes en el proceso de refinacin de los aceites es el de la neutralizacin o refinacin qumica, esta es usada cuando la calidad del aceite resultante es menor. Es por ello que el proceso de refinacin de aceites crudos se realiza con el fin de eliminar cidos grasos libres el cual se realiza a travs de soda caustica o de forma fsica por destilacin (Hernndez, 2012).

Es por ello que los objetivos del presente laboratorio fueron:

Conocer las diferentes etapas en la refinacin del aceite crudo o bruto. Observar los efectos de concentracin y exceso de soda custica sobre la prdida de refinacin de aceites crudos.

II. MARCO TEORICO

La neutralizacin es la etapa donde se eliminan cidos grasos libres por la accin de soda custica, neutralizando la acidez residual del aceite proveniente de los cidos grasos libres. Los aceites bien neutralizados contienen menos de 0.1% de cidos grasos libres. Esto es recomendable especialmente si los aceites se utilizarn para el proceso de hidrogenacin.

Figura 1. Neutralizador-blanqueador

Figura 2. Neutralizacin/lavado/blanqueo

Neutralizacin qumica o alcalina

El aceite despus de ser desgomado es tratado con un lcali con el fin de remover sustancias indeseables que pueden afectar el sabor, la estabilidad y el aspecto del aceite refinado, es por esto que se debe eliminar. En este grupo se encuentran los cidos grasos libres, glicerol, muclagos, carbohidratos, pigmentos, compuestos proteicos, tocoferoles, esteroles, colesterol, etc. La mezcla de cidos grasos y lcali da como resultado la formacin de jabones. El jabn obtenido se recupera a travs de una centrifugacin o sedimentacin.

Desventajas del proceso de neutralizacin alcalina:

El lcali adems de neutralizar los cidos grasos libres, saponifica parte de aceite neutro presentndose perdidas de aceite. Rendimiento relativamente bajo. Se produce una cantidad considerable de efluente lquido.Clculo de soda custica necesaria Para neutralizar tericamente 0.142 kg de soda custica se requiere de 1 kg de cido graso libre (calculado en cido oleico). Entonces para una carga de una tonelada de aceite el 1% de AGL representa 10 kg de estos, necesitando de 1.42Kg de soda custica. Se debe agregar una cantidad adicional de soda de acuerdo al peso del aceite y a las caractersticas del mismo.Se emplea la siguiente ecuacin para determinar la cantidad de soda que se debe utilizar en la neutralizacin.

En donde:Q = solucin de NaOH en litros/horaQ1 = cantidad de aceite que se debe tratar en litros/horaP = Peso especfico del aceiteA = Acidez del aceite, en porcentajeM = Peso molecular de los cidos grasosN = Concentracin de la solucin de NaOH expresada como NormalidadPara utilizar la formula en la prctica se debe agregar una cantidad mayor de la soda (NaOH) que la estequiomtricamente calculada. El porcentaje adicional es del 5 a 7% quedando la ecuacin de la siguiente forma:

En donde:P = Porcentaje de prdidaA = Acidez del aceite expresada en %B = Porcentaje de cidos grasos libres presentes en la pasta jabonosaNeutralizacin fsica o por vaporEsta neutralizacin consiste en eliminar los cidos grasos libres a travs de una destilacin o arrastre por vapor, es muy parecida a la desodorizacin. Se requiere de una eliminacin de fosfolpidos hasta niveles inferiores de 5 mg de fsforo/kg de aceite. Este resultado se logra con la adicin de cido fosfrico al aceite y de un agente blanqueador. Se continua elevando la temperatura mxima de 240250 C, una presin de absoluta de 1 Torr y una inyeccin de vapor de 40-50 Kg/Ton de aceite, reducindose el contenido de AGL a 0.05-0.1%.Resumiendo entonces se puede decir que la eliminacin de los cidos grasos libres AGL, se realiza aadiendo al aceite desgomado una solucin de hidrxido de sodio, con una concentracin de 16 a 20 Baum. Durante esta operacin se presentan prdidas por saponificacin o formacin de jabones.La cantidad de aceite que puede llegar a ser saponificados por la soda custica depende de varios factores como: Concentracin de la soda custica. Tiempo de contacto de la soda con el aceite: este tiempo de contacto puede llegar a ser reducido con el uso de centrifugas, reducindose de esta forma la saponificacin.LavadoDespus de la etapa de neutralizacin, el aceite lleva cierta cantidad de jabn en suspensin, el cual es removido por una serie de lavados con agua caliente, el agua y el jabn son retirados por medio de una centrifugacin, a continuacin se realiza otro lavado con posterior centrifugacin hasta un tercer lavado, terminado el proceso el aceite se enva a una torre de secado. Recomendaciones: Se recomienda un desgomado previo, para la mayor eliminacin de muclago, que es bastante en el caso de aceite crudo de palma. La neutralizacin debe realizarse a agitacin constante y con un estricto control de la temperatura para obtener los menores porcentajes de prdida del aceite y por ende mayor rendimiento. Se recomienda usar el factor de 0.15 para multiplicar en el clculo de la concentracin de soda.III. MATERIALES Y MTODOS Muestra: Aceite crudo Materiales 2 Balanzas Cocina con agitador magntico 4 Beakers (200-500 ml) Baguetas 1LLeja concentrada Probetas de 100 ml 2 pipetas de 10 ml Propipeta tubos Falcon

Procedimiento

Primero se determin el porcentaje de cidos grasos libres en la muestra de aceite crudo de palma con la medida del ndice de acidez. El valor obtenido fue 0.169% de cidos grasos libres.

En segundo lugar se determin la cantidad de soda (NaOH) teniendo en cuenta la concentracin y el exceso a emplear. En 100 g de muestra de aceite crudo (concentracin) considerando 142 g de soda necesarios para neutralizar 1000 g de cidos grasos libres.

= 10.28

= 1.69g

Pesar 100 g de muestra de aceite en un vaso de pirex de 250 mL. Calentar el contenido del vaso hasta alcanzar la temperatura de 60C. Con agitacin constante: uso del agitador magntico o agitacin manual con bagueta de vidrio. Una vez alcanzada la temperatura de 60 C se agreg la cantidad ya calculada de leja. Luego se mantuvo a temperatura constante de 60 C durante 30 minutos. Seguidamente se prepararon las muestras en tubos Falcon previamente pesados para hacer la centrifugacin. Finalmente se separ el aceite ya neutralizado de la borra con una centrifugacin a 4500 rpm durante 15 minutos. Se pes el aceite neutralizado obtenido.

Clculos Se determina el porcentaje de prdida ocasionado por la neutralizacin

Donde:Pi= Peso inicial de la muestraPf = Peso final de la muestra

Metodologa

Aceite0.169% AGLDETERMINACIN DE NDICE DE ACIDEZ

DETERMINACIN DE LACANTIDAD DE SODA AGREGAR EN 100 gCALENTAMIENTOAceite Neutro4500 rpmTiempo: 15 minSoda (leja) 1.69 mlT= 60 CTiempo: 30 minPESADO (100g)CENTRIFUGACIN

IV. RESULTADOS Y DISCUSIN

Cuadro 1: Resultados de la neutralizacin de aceite crudo

MuestraAGL%Soda a emplear% Prdida

100g de aceite crudo de Palta0.1691.6928

Segn la FAO/OMS (1997) para poder realizar la neutralizacin es necesario haber realizado antes un desgomado. La neutralizacin consiste en que el aceite crudo sea tratado con un lcali por medio de una reaccin qumica, con el fin de remover sustancias indeseables que pueden afectar el sabor, la estabilidad y el aspecto del aceite refinado. Entre estas sustancias indeseables se encuentran los cidos grasos libres, glicerol, muclagos, carbohidratos, pigmentos, compuestos proteicos, tocoferoles, esteroles, colesterol, etc. Luego de la reaccin y como producto de la mezcla de cidos grasos y lcali se obtiene la formacin de jabones.En la presente prctica se sigui con el procedimiento y descripcin indicada por la FAO/OMS (1997) (excepto el desgomado) en lo respectivo a la neutralizacin, pero de forma manual y a escala de laboratorio. As se observa en el Cuadro 1 que se obtuvo como prdida promedio de la neutralizacin en (P/p) un 28%.Segn Amado (2010), el proceso de neutralizacin del aceite de palta se lleva a cabo a temperatura de aproximadamente 95 C y una presin de 1,3 mbar de forma industrial. Tambin menciona que la principal desventaja de los procesos de refinacin qumica son las prdidas de aceite que pueden llegar a ser del orden del 8 al 14%. De acuerdo a lo observado, en la prctica el porcentaje de prdida de aceite es superior por al sealado segn Amado (2010).Es preciso indicar que durante el procedimiento se observaron numerosos cambios conforme la muestra de aceite crudo iba siendo sometida a diversos tratamientos. Por ejemplo durante el calentamiento inicial para llegar a 60C, el aceite que inicialmente se encontraba turbio, fue tornndose lquido y ms claro. Luego despus de la neutralizacin, que consisti en un tratamiento alcalino a 60 C por un tiempo de 30 minutos se observ un aclaramiento mayor.Este comportamiento fsico del aceite de palta se explica a travs de su perfil de cidos grasos, tal y como se observa en el cuadro 2, donde se compara tanto para el refinado como el crudo. As el aceite de palta crudo contiene un 45% de cido larico, seguido de un 19% de oleico y mirstico (13%) como los mayoritarios, mientras que el aceite de palta refinado contiene un 51% de lurico, 14% de oleico y 13 % de mirstico (Hernndez et al, 2007). Segn Hernndez (2012) el aceite de palta tiene un bajo contenido de fosftidos, por lo que se recomienda emplear una refinacin fsica a nivel de procesamiento. Sin embargo a nivel de laboratorio se trabaja con pequeas cantidades de muestra por lo que es preferible una neutralizacin qumica, al ser ms prctica y rpida.Segn Amado (2010) el aceite de palta es rico en fitonutrientes poco disponibles en otros alimentos como tocotrienoles, tocoferoles y -carotenos; estos poderosos antioxidantes. En las imgenes de esta prctica se observa que el aceite de palma posee una coloracin naranja y amarilla lo que comprueba la presencia de compuestos carotenoides. La misma autora seala adems y de acuerdo a su estudio que las prdidas en fitonutrientes que ocurren a lo largo de un proceso de refinacin encontrado que para la Vitamina E son el 31,2% de Vitamina E y del 100% de los carotenos para el proceso tradicional; en comparacin con 26,1% para la vitamina E y 54,8% para los carotenos en un proceso de refinacin qumica. Por eso recomienda realizar una investigacin ms detallada sobre este proceso para poder verificar alteraciones en la estabilidad de los fitonutrientes del aceite durante el almacenamiento.

V. CONCLUSIONES

Los porcentajes de prdida de aceite de palta por la neutralizacin qumica son mayores que por tratamiento fsico. Se identific la etapa de neutralizacin del proceso de refinacin del aceite crudo de palta. Durante la neutralizacin del aceite crudo de palta se perdieron Fito nutrientes, por ejemplo sustancias carotenoides que aportan el color anaranjado al aceite. La temperatura y tiempo de la neutralizacin depende del tipo de materia prima y su perfil de cidos grasos. Para el caso del aceite de palma (52% a.g . saturados) se lleva a cabo a 60C por 30 minutos para 100 g de aceite a escala de laboratorio.

VI. BIBLIOGRAFA AMADO D, M.A. 2010. Seguimiento a las prdidas de fitonutrientes durante el Proceso de Refinacin del Aceite de Palma. Trabajo de grado para optar el ttulo de Especialista en Ciencia y Tecnologa de Alimentos. Universidad Nacional de Colombia. Bogot , Colombia. GIL, A. 2010. Tratado de Nutricin. Tomo II. 2 edicin. Editorial Mdica Panamericana. Espaa. Consultado el 02 de Junio de 2014. Disponible en: http://books.google.es/books?id=hcwBJ0FNvqYC&printsec=frontcover&hl=es#v=onepage&q&f=false HERNNDEZ, C. ; MIERES, A.; NIO, Z. ;PREZ, S. 2007. Efecto de la Refinacin Fsica sobre el Aceite de la Almendra del Corozo (Acrocomia aculeata). Universidad de Carabobo, Venezuela. Revista Informacin Tecnolgica Vol. 18 (5), 59-68. HERNNDEZ, E. 2012. Tecnologa de Cereales. Consultado el 01 de junio del 2014. Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/232015/2013_232015/Modulo_232015/captulo_6_refinacin_de_aceites_y_grasas.html ITURBE C, F.A. 2009. Identificacin de grasas y aceites. Departamento de Alimentos y Biotecnologa. UNAM. Mxico. ORGANIZACIN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA AGRICULTURA Y LA ALIMENTACIN Y LA ORGANIZACIN MUNDIAL DE LA SALUD (FAO/OMS). 1997. Grasas y aceites en la nutricin humana. Consultado el 01 de junio del 2014. Disponible en http://www.fao.org/docrep/v4700s/v4700s00.htm#Contents.

PRIMO, E. 1995. Qumica orgnica: Bsica y aplicada. Tomo II. Editorial Revert. Espaa. Consultado el 02 de Junio de 2014. Disponible en: http://books.google.es/books?id=aU_aBXvAB3MC&printsec=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=falseVII. CUESTIONARIO Qu entiende por refinacin y cules son las etapas que comprende?Gil (2010) afirma que la refinacin es una serie de procesos a los que se someten los aceites que no cumplen la normativa o que han sido extrados con disolventes. Excepto los aceites que pueden obtenerse por presin en fro, la mayora de ellos deben someterse a refinacin para eliminar los fosfolpidos, cidos grasos libres, sustancias aromticas, ceras, colorantes (Clorofilas, carotenoides), compuestos fenlicos, trazas de metales, pesticidas, etc. Este refinado da como resultado un aceite comestible con sabor y olor agradable, de color claro, estable a la oxidacin y con capacidad para ser usado en fritura. Por otro lado, Primo (1995) afirma que las etapas de este proceso son eliminacin de acidez libre (Neutralizacin), desodorizacin, decoloracin y desgomado (En algunos casos).

Qu se consigue en la etapa de neutralizacin?Primo (1995) afirma que durante el almacenamiento y trituracin de las materias primas oleaginosas, por accin de lipasas, se producen cidos grasos libres que perjudican el sabor de los aceites. Estos se eliminan mediante el proceso llamado neutralizacin, mediante el uso de NaOH en agitacin suave, evitando saponificar parte del aceite y producir emulsiones. Los jabones producidos se eliminan para disminuir la turbidez del aceite mediante decantacin, obtenindose de esta manera un aceite con menos del 1% de cidos libres. Con qu concentracin de soda y porqu, se logra los mejores resultados en la presente prctica?Se trabaj con la concentracin de 7.9 kg de soda en 100 litros de leja, que es un 7.31 % de soda castica a 11 Be. Esta cantidad se determina a partir del porcentaje de cidos grasos libres que se requieren neutralizar en la muestra de aceite. En este caso el porcentaje fue de 4.9 %, con este valor y el de la relacin de soda que reacciona con 1000 g de cidos grasos libres, que es 142 gramos se obtiene la cantidad de soda necesaria. As a mayor nmero de Be menor ser la cantidad de leja a adicionar, pues la concentracin de soda si aumentar.Es necesario saber que concentracin de soda tiene la leja comercial. Y tambin el de considerar el factor de 0.15 (multiplicar por la concentracin de soda en leja de la tabla) para el clculo.