PRACTICA N° 10

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS TECNOLOGÍA DE ACEITES Y GRASAS - 2014 M.Sc. Fernando Carlos Mejía Nova

INFORME DE PRACTICA N° 10 REFINACIÓN DE ACEITES: NEUTRALIZADO I.

IMPORTANCIA 



II.

OBJETIVOS 

III.

La refinación de los aceites, mediante el proceso de neutralizado es importante por que mediante este proceso se eliminan ácidos grasos libres de los aceites. También por el proceso de neutralizado reduce reduce los monoacilglicéridos y fosfátidos que pudieron pudieron haber quedado después después del desgomado. desgomado.

Observar los efectos de concentracion y el exceso de soda sobre la pérdida de refinación en el “Aceite Pepita de Uva - Año 2012” 2012 ” y “Aceite de Olivo Olivo Año 2011” 2011”

FUNDAMENTO En esta práctica, se asume que cuando un aceite comestible contiene cantidades excesivas de ácidos grasos libres, éstos debenser eliminados. La eliminación se efectúa normalmente, añadiendo al aceite una solución de hidróxido sódico. En la operación se producen pérdidas por saponificación o formación de jabones. La cantidad de aceite saponificado por la soda cáustica depende de varios factores; como la concentración de ésta y el tiempo que está en contacto con el aceite. El aceite decantado retiene aún residuos de y la pasta separada contiene una proporción de aceite, fosfátidos , materias colorantes e impurezas sólidas. Estos residuos sirven para ser incorporados a la fabricación de jabones o para obtener una mezcla de ácidos grasos por acidificación.

1


IV.

PROCEDIMIENTO

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO REFINACIÓN DE ACEITES: NEUTRALIZADO

2


V.

RESULTADOS En la refinación del Aceite Pepita de Uva Año 2012 y del Aceite de Olivo Año 2011, se ha utilizado el proceso de neutralizado donde se utilizo Soda Caustica al 8% con 12 °Be que representa 8.7 Kg. De Soda /100 Lt. de Lejia y se obtuvieron los siguientes resultados.

Cuadro n° 1 : Los datos para la determinación del indice de acidez del Aceite Pepita de Uva Año 2012 y Aceite de Oliva 2011 PROCESO DE NEUTRALIZACIÓN Antes de la Aceite Pepita neutralización de Uva Año Después de la 2012 neutralización Antes de la Aceite de neutralización Oliva Después de la 2011 neutralización Fuente: Elaboración Propia.

GASTO

N

PESO DE LA MUESTRA

3.20 ml

0.1

4.044 g

0.130 ml

0.1

4.013 g

3.50 ml

0.1

4.050 g

0.125 ml

0.1

4.024 g

MUESTRA

1. Determinación del “Índice de Acidez”.

   

 

Donde : G : ml gastados de NaOH N:Normalidad W: Peso dela muestra Figura 1: Determinación de la acidez de los aceites. 3


1.1 Para el Aceite Pepita de Uva Año 2012 a) Determinación inicial del índice de acidez

   

 

   

       

    

   

b) Determinación final del índice de acidez

   

 

   

       

    

    Figura 2: Aceite Pepita de Uva

Discusión 

la acidez final del aceite (después del refinado) fue de  

     . 

La acidez inicial del Aceite Pepita de Uva Año 2012 fue de 

y

El valor del índice de acidez para el Aceite de Pepita de Uva según el CODEX STAN 127-1981 (Rev. 1-1989), no debe de ser mayor a los 

4

  . 


Conclusión 

Las variaciones que se presentaron en el valor del índice de acidez significa que es después del proceso de refinado del Aceite Pepita de Uva Año 2012, que el valor de su acidez se encuentra entre los parametros permitidos, ello se refleja en una aceite con mejores características como el sabor y olor suave, aspecto limpio y color claro.

Bibliografía 

NORMA DEL CODEX PARA EL ACEITE DE PEPITAS DE UVA COMESTIBLE CODEX STAN 127-1981 (Rev. 1-1989)

1.2 Para el Aceite Pepita de Uva Año 2012 a) Determinación inicial del índice de acidez

   

 

   

       

    

  

b) Determinación final del índice de acidez

   

 

   

        Figura 3: Aceite de Oliva 5


    

  

Discusión 

acidez final del aceite (después del refinado) fue de  

     . 

La acidez inicial del Aceite de Olivo Año 2012 fue de 

y la

El valor del índice de acidez para el Aceite de Olivo refinado según el CODEX STAN 127-1981 (Rev. 1-1989), no debe de ser mayor que 0.6

  . 

Conclusión 

Las variaciones que se presentaron en el valor del índice de acidez significa que es después del proceso de refinado del Aceite de Oliva Año 2011, que el valor de su acidez se encuentra entre los parametros permitidos, ello se refleja en una aceite con mejores características como sabor y olor suave, aspecto limpio y color claro.

Bibliografía 

NORMA DEL CODEX PARA LOS ACEITES DE OLIVA VÍRGENES Y REFINADOS Y LOS ACEITES REFINADOS DE ORUJO DE OLIVA. CODEX STAN 33 -1981 (Rev. 1-1989) Cuadro n° 2: Acidez Libre Acidez máxima , Índice de ácido. %m/m, expresada Valor máximo en como ácido oleico mg KOH/g aceite Aceite de oliva virgen 3.3 6.6 Aceite de oliva refinado 0.3 0.6 Aceite refinado de orujo 0.3 0.6 de aceituna Mezclas 1.5 3.0 Fuente: CODEX STAN 33-1981 (Rev. 1-1989)

6


2. Las pérdidas de la refinación En la etapa de neutralización se eliminan ácidos grasos libres por la acción de soda cáustica, además de neutralizar la acidez residual del aceite proveniente de los ácidos grasos libre y es por ello que se generan pérdidas durante el proceso.

Cuadro n° 2 : Los datos para la determinación de las perdidas por refinación del Aceite Pepita de Uva Año 2012 y Aceite de Oliva 2011 PROCESO DE NEUTRALIZACIÓN Antes de la neutralización Aceite Pepita de Uva Año 2012 Después de la neutralización Antes de la neutralización Aceite de Oliva 2011 Después de la neutralización Fuente: Elaboración Propia. MUESTRA

PESO DE LA MUESTRA

VOLUMEN DE LA MUESTRA

100 g

92.3 ml

52.88 g

57.3 ml

100 g

90 ml

54 g

60 ml

2.2 DETERMINACIÓN DE LA PÉRDIDA OCASIONADA POR LA NEUTRALIZACIÓN.

      Donde:

 = Peso inicial de la muestra  = Peso final de la muestra

7


a. Para el Aceite Pepita de Uva Año 2012

               

b. Para el Aceite de Oliva 2011

               

Discusión 



El valor de la pérdida ocasionada para el Aceite Pepita de Uva Año 2012 fue de 47.12 g que equivalen a 35 ml de pérdida después de la neutralización. El valor de la pérdida ocasionada para el Aceite de Oliva 2011 fue de 46 g que equivalen a 30 ml de pérdida después de la neutralización.

Conclusión 

El proceso de neutralización alcalina, se producen pérdidas de aceite debido a la emulsión y saponificación de los aceites es por ello que las pérdidas por refinación tiene importantes inconvenientes.

Bibliografía 

Refinación de Aceites y Grasas, Crown Iron Works Company, pág. 6 Disponible en: http://www.crowniron.com/userfiles/spanish/Crown_Oils_&_Fats_Brochur e_SPAN.pdf

8


2.3 DETERMINACIÓN DEL RENDIMIENTO DEL PROCESO DE LA NEUTRALIZACIÓN.

 

    

Donde:

 : Peso final de la muestra  : Peso inicial

a. Para el Aceite Pepita de Uva Año 2012

 

   

 

   

   

b. Para el Aceite de Oliva 2011

 

   

 

   

   

Figura 4: Filtración (Neutralización.)

9


Discusión 

Los valores de rendimiento para el proceso de Neutralización fueron muy bajos para el Aceite Pepita de Uva Año 2012 el rendimiento fue de 52.88 % mientras que para el Aceite de Oliva 2011 fue de 54 %.

Conclusión 

Durante el proceso de neutralización alcalina se presentan diferentes inconvenientes, es por ello que el rendimiento del proceso es relativamente bajo, debido a que en el proceso se puede dar la formación de jabones (saponificación de los aceites grasos).

Bibliografía 

Refinación de Aceites y Grasas, Crown Iron Works Company, pág. 6 Disponible en: http://www.crowniron.com/userfiles/spanish/Crown_Oils_&_Fats_Brochur e_SPAN.pdf Cuadro n° 3: Cuadro resumen de la Práctica de Neutralización de Aceites. MUESTRA 1 Aceite Pepita de Uva Año 2012 Acidez inicial de los aceites

4.439

Acidez final de los aceites

0.182

Pérdidas por neutralización

     

MUESTRA 2 Aceite de Oliva 2011 4.879 0.173

     

Peso

47.12 g

46 g

Volumen

35 ml

30 ml

52.88 %

54 %

Rendimiento del proceso Fuente: Elaboración Propia

Comentario: La acidez de los aceites fue corregida, los aceites tiene mejores características pero los rendimientos del proceso de neutralización fueron bajos, debido a las pérdidas ocasionadas por la formación de jabones en el proceso.

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CUESTIONARIO N° 10 1. ¿QUÉ ENTIENDE POR REFINACIÓN y CUÁLES SON LAS ETAPAS QUE COMPRENDE? Se denomina refinación (refino o refinado) a una serie de operaciones que tienen como objetivo eliminan ácidos grasas libres de los aceites, pero también reduce los monoacilglicéridos y fosfátidos que pudieron haber quedado después del desgomado, eliminar los defectos de los aceites y las grasas (excesiva acidez, sabor y olor desagradable, coloración inadecuada, turbidez, etc.). El procesado a que son sometidos los aceites tras su extracción dependerá de la fuente de la que proceden, de su calidad y de su uso final. Se realiza para eliminar distintos compuestos que pueden originar problemas organolépticos, de inestabilidad o defectos en el aceite. Algunas de las impurezas que se pueden presentar son fosfolípidos (fosfátidos), gomas, resinas, ácidos grasas libres, pigmentos, etc. Las principales etapas que suelen realizarse en el refinado de aceites comestibles y son las siguientes: 1. Desfangado 2. Desgomado (Desmucilaginación) 3. Desacidificación (Neutralización) 4. Deshidratación 5. Decoloración 6. Desodorización 7. Winterización

Figura 5: Refinación de Aceites.

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Conclusión: La refinación 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. El proceso de refinado tiene como objetivo eliminar los defectos de los aceites y las grasas como la excesiva acidez, sabor y olor desagradable, coloración inadecuada etc. Entonces es necesario someter un aceite al proceso de refinación cuando presenta características no adecuadas que lo hacen un aceite no aceptable para el consumo.

Fuente bibliográfica: 

REFINACIÓN DE ACEITES “NEUTRALIZACIÓN” - Facultad De Oceanografía Pesquera y Ciencias Alimentarias, Disponible en: http://es.scribd.com/doc/59207599/Neutralizacion-de-Grasas

2. ¿QUÉ SE CONSIGUE EN ETAPA DE NEUTRALIZACIÓN? En la etapa de neutralización se eliminan ácidos grasos libres de los aceites, pero también se reducen los monoacilglicéridos y fosfátidos que pudieron haber quedado después del desgomado. Después de realizar el proceso de neutralización de aceites y grasas, presentan características que los hacen aptos para el consumo humano, al eliminar todas las sustancias que tienen un efecto desfavorable en el aroma, apariencia, sabor, color y estabilidad de los aceites.

Figura 6: Refinación de Aceites de Oliva

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Conclusión: Un aceite después de ser sometido a un proceso de neutralizado va ser apto para el consumo humano, debido a que el neutralizado consigue eliminar todas las sustancias que tienen un efecto desfavorable en el aroma, apariencia, sabor, color y estabilidad de los aceites, como los ácidos grasos libres.




REFINACIÓN DE ACEITES “NEUTRALIZACIÓN” - Facultad De Oceanografía Pesquera y Ciencias Alimentarias, Disponible en: http://es.scribd.com/doc/59207599/Neutralizacion-de-Grasas PROCESO DE REFINACIÓN, Disponible en: http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311504/311504_glob.htm

3. ¿CON QUE CONCENTRACIÓN DE SODA Y PORQUE SE LOGRA LOS MEJORES RESULTADOS EN LA PRESENTE PRÁCTICA? En nuestra práctica realizada del proceso de neutralización para el Aceite Pepita de Uva Año 2012 y el Aceite de Oliva 2011 solo se utilizó la Soda Caustica con una concentración al 8 % con 12 °Be que representa 8.7 Kg. De Soda /100 Lt. de Lejia, obteniéndose rendimientos muy bajos. Entonces podríamos decir que se pueden lograr los mejores resultados en la práctica si utilizamos una concentración de 20 % de Soda Caustica debido a que se forma mayor cantidad de emulsión acuosa de jabón formada por los ácidos grasos libres, a diferencia de la concentración del 8 % de Soda Caustica.

13

Figura 7: Refinación de Aceites de Oliva


Conclusión: Para obtener los mejores resultados en el proceso de neutralización alcalina, mientras mayor sea la concentración de Soda Caustica se lograran mejores resultados. Entonces una concentración de Soda Caustica al 20%, formara mayor cantidad de emulsión acuosa de jabón formada por los ácidos grasos libres y obtendremos mayor cantidad de aceite refinado que no contendrá ácidos grasos libres.




CAPÍTULO 5 - ELABORACIÓN Y REFINADO DE ACEITES COMESTIBLES, Disponible en: http://www.fao.org/docrep/v4700s/v4700s09.htm REFINACIÓN DE ACEITES “NEUTRALIZACIÓN” - Facultad De Oceanografía Pesquera y Ciencias Alimentarias, Disponible en: http://es.scribd.com/doc/59207599/Neutralizacion-de-Grasas

4. DESCRIBIR LOS ABSORBENTES MÁS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA a) ABSORBENTES DE CARBÓN ACTIVADO Se utiliza en tratamiento de agua y aire, en filtros para aire y gas comprimido, en procesos químicos, minería, en productos farmacéuticos y alimenticios, control de emisión de gases de automóviles e industrias, etc. Proceso Para "activar" el carbono, debe ser sometido, antes o después del proceso de carbonizado a reacción con gases oxidantes como C0 2 o aire, con vapor de agua; o bien a un tratamiento con adición de productos químicos como e H 3P04.

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Características Es altamente inflamable, de elevada superficie específica (600- 1 SOOm2/g), se considera el mejor adsorbente de sustancias orgánicas. Las características específicas dependen de la materia prima y del procesos de activación; obteniendo así diferentes superficies, porosidad, densidad, granularidad, coeficiente de uniformidad, etc. En general se dice que el carbón activado posee grupos fenólicos, ácidos carboxílicos, lactonas, éteres, carbonilos, los cuales le confieren propiedades de ácido o base. b) ABSORBENTES UNIVERSALES Indicados para todo tipo de líquidos no agresivos. Absorben agua, líquidos refrigerantes, aceites, combustibles, disolventes, acetonas, etc. c) ABSORBENTES QUÍMICOS Indicados para líquidos agresivos. Absorben ácidos como el sulfúrico, hidroclorhídrico, nítrico, fosfórico, fórmico, así como hidróxido sódico, solución de amoníaco. d) ABSORBENTES HIDROFÓBICOS Indicados para absorber hidrocarburos sin absorber el agua, la repelen. Especialmente indicados para aceites, petróleo, combustibles de motores, gasolina, etc. e) BAYETAS EN HOJAS O ROLLOS Tienen una gran capacidad de resistencia a la abrasión y gran capacidad de absorción a un precio razonable. Indicados para la limpieza de cristales, manos sucias, motores, etc. Se pueden re utilizar y absorben todo tipo de líquidos.

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Figura 8: Refinación física del Aceite.

Conclusión: Por lo general el proceso de refinación se realiza en aceites vegetales, el método más utilizado es el químico utilizando una solución alcalina, pero también podemos utilizar diferentes absorbentes como el carbón activado, absorbente universales, químicos, hidrofóbicos y bayetas en hojas o rollos, cuya finalidad del proceso de refinación es prolongar la vida útil del aceite.






GRASAS Y ACEITES, Disponible en: http://www.shideshare,net/ffloresga/grasas-yaceites CAPÍTULO 9. TRATAMIENTO DE ACEITES Y GRASAS, Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/211615/Modulo_exe/211615_Mexe/capi tulo_9_tratamiento_de_aceites_y_grasas.html LECCIÓN 28. REFINADO DE ACEITES Y Grasas, Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/232015/2013_232015/Modulo_232015/l eccin_28_refinado_de_aceites_y_grasas_ii.html

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5. REALICE UNA TABLA DE COMPARACIÓN ENTRE LOS GRADOS BAUME Y LA ACIDEZ Tabla n° 1: Comparación entre los ºBaumé y la acidez. °BAUMÉ

LA ACIDEZ

2. Existe una relación entre la densidad

1. La acidez desarrollada se debe a la acidificación de la sustancia ya sea por procesos térmicos, enzimáticos o microbiológicos. 2. La acidez de una sustancia es el grado

de la disolución y los grados Baumé .

en el que es ácida.

3. Su ventaja es que permite evaluar la concentración de cualquier solución con una misma unidad (grados Baumé)

4. Los grados Baumé ( ºBe) se multiplica

3. La acidez natural se debe a la composición natural del alimento o sustancia 4. La relación de la acidez: mientras la

por 1,8 para determinar los grados °Brix

acidez baja, el ° Brix aumenta.

5. Esta escala también se utilizan para

5. La escala más común para cuantificar la acidez o la basicidad es el pH

1. La escala Baumé es una escala usada en la medida de las concentraciones de ciertas soluciones (jarabes, ácidos).

controlar los mostos en fermentación. Fuente:

Conclusión: La rancidez de las grasas y aceites se produce cuando los aceites y grasas entran en contacto con el aire, humedad y a cierta temperatura sufren cambios, con el tiempo, que afectan a los aceites y grasas en caunto a su naturaleza química y en sus caracteres organolépticos.




RELACIÓN DE LA ACIDES Y OTROS PARAMETROS DE CALIDAD, Disponible en: http://ctvv.utalca.cl/medios/ctvv/InformacionTecnica/Publicaciones/Monitoreo_d e_madurez.pdf LOS GRADOS BAUMÉ, Disponible en: http://www.buenastareas.com/ensayos/Grados-Baum%C3%A9/648566.html

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6. EXPLIQUE CÓMO REALIZAR EL CÁLCULO DE SODA QUE SE VA AGREGAR PARA LA ELIMINACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS LIBRES 

Calculo de soda cáustica necesaria

Para neutralizar teóricamente 0.142 Kg. de soda cáustica se requiere de 1 Kg. de ácido graso libre (calculado en Ácido Oleico). Entonces para una carga de una tonelada de aceite el 1% de AGL representa 10 Kg de estos, necesitando de 1.42 Kg de Soda Cáustica. Se debe agregar una cantidad adicional de soda de acuerdo al peso del aceite y a las características del mismo. Se emplea la siguiente ecuación para determinar la cantidad de soda que se debe utilizar en la neutralización.



          

En donde:  Q = Solución de NaOH en litros/hora  Q 1 = Cantidad de aceite que se debe tratar en litros/hora  P = Peso específico del aceite  A = Acidez del aceite, en porcentaje  M = Peso molecular de los ácidos grasos  N = Concentración de la solución de NaOH expresada como Normalidad

Figura 9: Refinación física del Aceite.

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Conclusión: Para el cálculo de la Soda Caustica (Litros/ Hora) a emplearse en el proceso de neutralización es necesario conocer la cantidad de aceite que se debe tratar, el peso específico y la acidez del aceite a tratar, así como el peso molecular de los ácidos grasos y la Concentración de la solución de NaOH expresada como Normalidad




LECCIÓN 27. REFINADO DE ACEITES Y GRASAS I, Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/232015/2013_232015/Modulo_232015/l eccin_27_refinado_de_aceites_y_grasas_i.html GRASAS Y ACEITES, Disponible en: http://www.shideshare,net/ffloresga/grasas-yaceites

7. DESCRIBA OTROS MÉTODOS PARA LA NEUTRALIZACIÓN DE ACEITES QUE EVITEN PERDIDAS DE TRIGLICÉRIDOS. A. Refinación con Soda Cáustica o Hidróxido de Potásico (KOH). El objetivo básico es eliminar los problemas de contaminación ambiental ocasionados por la disposición del soapstock cuando éste se acidula para obtener ácidos grasas. Los efluentes del proceso de acidulación son muy contaminantes ya que tienen un alto grado de BOD, un pH muy bajo y alto contenido de aceite y grasa residuales, así como otras sustancias orgánicas e inorgánicas sujetas a disposiciones legales y de control ambiental. Figura 10: Diferencias en la coloración de los aceites de girasol y de oliva.

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B. Refinación con Silicato de Sodio En este proceso se utiliza un silicato de sodio líquido para la neutralización de los ácidos grasos que forman jabones de sodio precipitables y filtrables. Hasta la fecha se conocen muy pocos detalles acerca de este proceso. C. Refinación Orgánica Está basado en el uso de un ácido orgánico como agente reactante. Las ventajas de este proceso son: No requiere de la etapa de lavado . Disminuye en forma significativa la contaminación ambiental. Mejora la calidad final del producto . Tiene la capacidad de reciclar casi toda el agua usada en el proceso . Produce cantidades mínimas de efluentes . Mejora el rendimiento del aceite . Puede aplicarse a la producción de aceites crudos o desgomados.       

Conclusión: El procedimiento para puriﬁcar aceites vegetales puede llevarse a cabo como procedimiento por lotes o en continuo. Existen métodos para purificar un aceite entre ellos podemos mencionar: Refinación con soda cáustica o Hidróxido de potásico (KOH), con silicato de sodio y la refinación con ácidos orgánicos. Los silicatos de sodio líquido son soluciones en agua manufacturadas a partir de proporciones variadas de óxido de sodio (Na2O) y oxido de silicio (SiO 2).




“Propuesta de un método para la neutralización química del aceite de soya crudo desgomado utilizando solución de silicato de sodio ”, Disponible en: http://ri.ues.edu.sv/5000/ “Procedimiento para la Neutralización de Aceites”, Disponible en: http://www.espatentes.com/pdf/2248218_t3.pdf

20

PRACTICA N° 10

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