Upload
gustavo-porras
View
80
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
CONTENIDO
1. ACEITE DE PESCADO.
2. MÉTODOS DE EXTRACCIÓN DEL ACEITE DE PESCADO.
2.1 Prensado
2.2 Mediante uso de solventes
2.3 Mediante fusión
3. REFINACIÓN DE ACEITE DE PESCADO.
3.1 Desgomado.
3.2 Neutralización, lavado y secado.
3.3 Decoloración y filtración.
3.4 Hidrogenación Selectiva.
3.5 Winterización en fase de solvente.
3.6 Deodorización.
4. CARACTERÍSTICAS DEL ACEITE REFINADO.
5. DIAGRAMA DE FLUJO
6. BIBLIOGRAFÍA
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
ACEITE DE PESCADO
1. ACEITE DE PESCADO
El aceite de pescado se obtiene en una de las operaciones dentro de una
planta de harina de pescado y es lo que se conoce como “caldo de prensa” el cual
contiene aceite, agua y otras materias industriales.
El aceite de pescado crudo es inestable por contener ácidos grasos no
saturados, es por eso que reacciona fácilmente al contacto con el oxígeno del aire,
básicamente su composición química es la siguiente:
Ácidos grasos saturados:
- Ácido palmítico: CH3 - (CH2)14 - COOH
- Ácido mirístico: CH3 - (CH2 )12 - COOH
- Ácido esteárico: CH3 - (CH2)16 - COOH
Ácidos Grasos no saturados (Doble enlace)
- Ácido oleico: CH3 - (CH2)7 - CH =CH-(CH2 ) 7 -COOH
- Ácido miristoleico: CH3 - (CH2)5 - CH =CH-(CH2 ) 5 -COOH
- Ácido Palmitoleico: CH3 - (CH2)6 - CH =CH-(CH2 )6 - COOH
Para poder aumentar la estabilidad, disminuir el color y reducir su olor, es
decir para convertirlo en aceite comestible es necesario agregar un proceso mas a
los ya conocidos para el aceite vegetal. Este proceso se llama hidrogenación, que
consiste en adicionar hidrógeno a los ácidos grasos no saturados para
convertirlos en saturados.
El ácido oleico se convierte en ácido graso esteárico.
CH3 - (CH2)7 - CH =CH- (CH2 ) 7 -COOH + H2 CH3 - (CH2)16 - COOH
El ácido miristoleico se convierte en ácido graso mirístico
CH3 - (CH2)5 - CH =CH- (CH2 ) 5 -COOH + H2 CH3 - (CH2 )12 - COOH
El ácido palmitoleico se convierte en ácido graso palmítico.
CH3 - (CH2)6 - CH =CH- (CH2 )6 -COOH + H2 CH3 - (CH2)14 – COOH
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
Estas transformaciones se deben a la ruptura del enlace doble presente en
los ácidos grasos no saturados por efecto de la introducción del ión Hidrógeno. La
reacción química se produce usando como catalizador Níquel, el que luego del
proceso se separa por filtración.
Los aceites extraídos del pescado se encuentra dentro de los aceites
secantes marinos. Se les llama así porque tienen la propiedad de transformarse
del estado líquido a sólido, esto se basa en la reacción con el oxígeno del aire;
esta oxidación origina el crecimiento molecular que convierte el aceite líquido en
sólido, siendo importante el grado ó índice de yodo del aceite secante. Los
“aceites secantes marinos” se caracterizan por su diversidad en longitud de
cadena y por el grado de instauración ya que contienen grandes proporciones de
ácidos saturados de 12, 14, 16, y 18 átomos de carbono y de ácidos polietinoides
que se hallan en la mayoría de los aceites de pescado (sardina). Además de la
oxidación, la polimerización desempeña un papel muy importante en el secado, el
subsiguiente aumento del peso molecular acrecienta gradualmente la viscosidad y
la transición al estado de gel o de sólido. Por tener estas propiedades y
características, se les da mucha importancia en el campo industrial principalmente
para la elaboración de pinturas, barnices, esmaltes, tinta de imprenta, etc.
2. MÉTODO DE EXTRACCIÓN DEL ACEITE DE PESCADO
2.1 PRENSADO.
Es el método más utilizado, corresponde a la línea de licores del
procesamiento de harina de pescado, se utiliza materia prima de especies grasas,
como la anchoveta, sardina, machete, algunas veces caballa y jurel.
Posteriormente, el aceite crudo pasa a una etapa de pulido en donde el aceite se
centrifuga, eliminándose los sólidos orgánicos y el agua.
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
2.2 MEDIANTE EL USO DE SOLVENTES.
Es utilizado cuando se elabora concentrado de proteínas de pescado
y cuando se quiere desgrasar harina de pescado. El principio de este, corresponde
a la difusión que presenta el aceite cuando se mezcla con un solvente. Siendo los
solventes más comerciales el benceno y el hexano, este último de mayor uso a
nivel industrial. Este proceso de separación presenta tres fases bien definidas.
a) Mezcla de la materia prima que tiene el aceite con el solvente.
b) La separación de dos fases, una que contiene el solvente más aceite y
la otra materia más agua.
c) Separación del solvente más aceite y la recuperación posterior del
solvente.
2.3 MEDIANTE FUSIÓN.
Este método es utilizado para recuperar el aceite de la grasa
subcutánea de algunos mamíferos marinos las que son previamente cortadas o
picadas y colocadas en un recipiente que contiene agua caliente, esta condición
permite que la grasa se funda y se fusione, posibilitando la separación. Este
método es bastante caro, sin embargo, es utilizado para extraer ciertos aceites
esenciales que son utilizados en la formulación de perfumes, estos aceites
esenciales tienen la característica de fijar olor y darle durabilidad.
Actualmente los métodos de fusión han sido modificados, si bien se mantiene el
principio de separación del aceite por fusión, existen plantas modernas que
permiten la recuperación total del tejido adiposo, estos equipos incluyen
triturador, desintegrador, calentador, separador de grasa y purificador.
3. REFINACIÓN DE ACEITE DE PESCADO
El aceite de anchoveta procesado tiene las características siguientes:
- Índice de yodo 192
- Acidez (expresada como ácido oleico) 2,2%
- Pérdida Wesson (%W); 3,1%
- Color lovibond (en columna de 13,33 cm.) amarillo 35 - rojo 6.
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
La tecnología utilizada en la refinación del aceite de anchoveta comprende las
etapas siguientes:
a) Desgomado.
b) Neutralización, lavado y secado.
c) Decoloración y filtración.
d) Hidrogenación selectiva.
e) Winterización en fase de solvente
f) Deodorización.
3.1 Desgomado:
El aceite de anchoveta contiene entre 3 y 5% de compuestos
hidratables primordialmente fosfolípidos (lecitina) al agregarse agua caliente al
aceite crudo los fosfolípidos forman una masa densa hidratada, semejante a una
goma.
Comercialmente se agrega alrededor de 1% de agua al aceite crudo a 71ºC. Las
“gomas” de lecitina hidratada se van separando contínuamente del aceite
mediante centrífugas tipo disco. Las “gomas” hidratadas que contiene
aproximadamente 25 % de humedad se secan al vacío a 110 °C. Las gomas
secas se venden como lecitina comercial. Este producto contiene
aproximadamente 30% de aceite y 70% de fosfolípidos, según puede
determinarse por el método de insolubilidad en acetona. El aceite sin goma
contiene alrededor de 0,02% de fósforo.
3.2 Neutralización, lavado y secado:
La eliminación de los ácidos grasos libres o
refinación por neutralización es el paso inicial en el procedimiento del aceite. A
este se le agrega álcali para convertir los ácidos grasos libres en jabones solubles
en agua. Estos jabones de ácidos grasos, junto con el exceso de álcali, se
eliminan mediante lavado con agua. Los álcalis utilizados son hidróxidos de sodio,
carbonato de sodio, o una combinación de ellos. El álcali se agrega al aceite entre
60 y 70ºC., los jabones se eliminan por centrifugación. Después de esto, el
exceso del álcali se elimina mediante lavados adicionales con agua, y el aceite se
seca al vació. Los jabones de ácidos grasos que se recuperan reciben el nombre
de “Soapstock”. Estos pueden secarse como tal o se puede acidular antes del
secado. Este subproducto se usa para fines industriales.
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
3.3 Hidrogenación Selectiva.
La hidrogenación selectiva consiste en saturar por
adición de hidrógeno los ácidos grasos más insaturados, seguido por el ácido
graso menos insaturado siguiente, se realiza mediante la selección del catalizador
y las condiciones de hidrogenación. La hidrogenación debe realizarse con un
catalizador, para esto se utiliza el níquel por su bajo costo, separación fácil y
económica. La hidrogenación se puede proceder en forma continua o en lotes,
la temperatura usada varía entre 125 y 200ºC, con presiones de hidrógeno que
van desde 0,5 hasta 3 atm.; a temperaturas mayores y con concentración mas
elevada del catalizador, aumenta la selectividad. Mediante una agitación rápida, o
disminuyendo la presión de hidrogenación, disminuye la selectividad.
La adición de hidrógeno al doble enlace de los ácidos grasos insaturados durante
la hidrogenación es una reacción compleja; al ponerse en contacto el catalizador
con el ácido graso, el hidrógeno se puede agregar al doble enlace, o se puede
producir una transformación en forma nativa “cis” o “trans”, sin que se fije el
hidrógeno. También puede ocurrir que se modifique la posición del doble enlace
dentro de la cadena del ácido graso, por lo tanto, además de la saturación se
producen isómeros posicionales y geométricos, que afectan las propiedades de
fusión del aceite y sus características funcionales.
Una saturación parcial de los ácidos grasos altamente insaturados hace que el
aceite quede estable desde el punto de vista oxidativo, la estabilidad del aceite se
determina por el número de horas necesarias para alcanzar cierto grado de
equivalentes peróxidos, por el método del oxígeno activo. Con un mayor grado de
hidrogenación del aceite, se puede obtener grasas plásticas y semi - blandas.
3.4 Winterización en fase de solvente.
Dado que generalmente no se obtiene
una selectividad completa en la hidrogenación del aceite de anchoveta, se forma
algunos triglicéridos de alto punto de fusión. Estas substancias producen cierta
turbidez cuando se le enfría a temperaturas del refrigerador. La winterización
elimina estos triglicéridos, se realiza en la fase de solvente con el objetivo de
obtener la mayor cantidad de aceite líquido o con bajo punto de enturbiamiento.
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
Esto se realiza en dos etapas, trabajando con las siguientes condiciones:
- Primera etapa, relación de aceite – solvente (1:1) en volumen y
temperatura de cristalización a 0°C.
- Segunda etapa, relación de aceite – solvente (1:1) en volumen y
temperatura de cristalización a 5°C.
Los resultados de la winterización son:
- Primera etapa, producción del aceite liquido 85%, punto de
enturbamiento del aceite de 3°C, a 12°C.; durante 5,5 horas.
- Segunda etapa, producción de aceite líquido 76.5%, punto de
enturbamiento del aceite de 0°C, a 7°C; durante 5,5 horas.
La winterización consiste en el enfriamiento progresivo del aceite con la finalidad
de cristalizar los glicéridos completamente y separarlos en forma de cristales por
filtración.
3.6.Deodorización.
La deodorización del aceite de anchoveta se lleva acabo de
acuerdo con el método convencional utilizado para aceites vegetales, las
condiciones de trabajo son: temperatura de deodorización, 220°C y vació de
operación, 6 Torr.
Después de la deodorización se obtiene un aceite refinado que es envasado y
que cumple las condiciones necesarias de un aceite comestible.
4. CARACTERÍSTICAS DEL ACEITE REFINADO OBTENIDO.
El aceite desodorizado, libre de olor de pescado, presenta las siguientes
características:
- Acidez ( expresado como ácido oleico), el 0,07%
- Peróxidos, ninguno
- Color Lovidond (en columna de 13,33 cm.) amarillo 20,rojo 3.
- Sabor, bueno.
- Índice de yodo, 116
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
Según la norma NTP 312.001 (1980), este es un aceite que ha sido sometido a un
proceso de neutralización, blanqueado y filtrado. Y que ha sufrido un proceso de
hidrogenación.
A continuación se presentan las características técnicas para este tipo de aceite.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL ACEITE SEMIREFINADO E HIDROGENADO
SEGÚN SU USO
ACEITE DE PESCADO
HIDROGENADO PARA
ACEITES COMESTIBLES
Acidez libre (como oleico) 0.18% máx.
Humedad e impurezas 0.05% máx
Índice de yodo 110 - 123
Punto de fusión 25 – 28ºC
Color Lovibond 2.2R – 30 A
ACEITE DE PESCADO
HIDROGENADO PARA
MANTECAS
COMESTIBLES
Acidez libre (como oleico) 0.18% máx.
Humedad e impurezas 0.05% máx.
Índice de yodo 74 – 78
Punto de fusión 35 – 37ºC
Color Lovibond 2.2R – 30 A
ACEITE DE PESCADO
HIDROGENADO PARA
ALIMENTOS
BALANCEADOS
Acidez libre (como oleico) 0.18% máx.
Humedad e impurezas 0.05% máx.
Índice de yodo 80 – 95
Punto de fusión 31 – 34 ºC
Color Lovibond 2.2 R – 25 A
ACEITE DE PESCADO
HIDROGENADO
PARA USO EN
JABONERÍA
Acidez libre ( oleico) 0.30% máx.
Humedad e impurezas 0.10% máx.
Índice de yodo 68 máx.
Punto de fusión 40 – 41ºC
Color Lovibond 2.4 R – 40 A
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “SIMÓN BOLÍVAR” ÁREA ACADÉMICA: TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO. V SEMESTRE ASIGNATURA: PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES II TURNO: NOCHE JUNIO 2013.
DOCENTE: ING. CANDELARIO UCEDA GONZALES
V. BIBLIOGRAFÍA
- ANDERSON, A. J. Refinación de aceites y grasas para usos alimenticios.
Editorial MONTISIO, Barcelona 1996.
- BAILEY, ALTON E. Aceites y grasas industriales,
Editorial REVERTE, Argentina 1991.
- BERNARDINI, E. Tecnología de aceites y grasas.
Editorial ALHAMBRA, España 1981.
- NORIEGA, HELEN CHARLEY, Tecnología de alimentos, procesos químicos y físicos
en la preparación de alimentos. Editorial LIMUSA, México 2001.