3.- Extracción de grasas y aceites.
La extracción de las grasas y aceites naturales y sus transformaciones constituyen un
sector industrial de gran importancia económica. Las principales materias primas
utilizadas son los sebos y tocinos animales, los huesos, los productos secundarios de las
fábricas de harina de pescado (vísceras y extractos), la aceituna y las semillas
oleaginosas.
Las grasas animales se extraen calentando con vapor, en autoclaves, los tejidos
semitriturados; con ello las grasas se funden y se separan. Se utilizan para fabricar
distintos tipos de tensoactivos.
3.1.- Extracción del aceite de semillas oleaginosa.
Para la obtención de aceites vegetales procedentes de semillas oleaginosas hay que
descortezar y triturar las semillas previamente. Las semillas oleaginosas contienen un
45% de aceite una vez pelada. Hay dos métodos fundamentales para obtener el aceite: el
prensado y la extracción con disolventes apolares.
- En el primer caso, una vez limpias las semillas se trituran y se calientan con vapor con
objeto de dilatar los tejidos celulares. Seguidamente se someten a presión con prensas
continuas de huso que alcanzan presiones altas y, simultáneamente, calientan la masa
triturada. De este proceso se obtiene el aceite crudo y la torta. El aceite crudo se decanta,
se filtra y pasa al proceso de refinado. La torta, que aun contiene entre un 15% y un 25%
de aceite pasa a la etapa de extracción con disolvente.
- Para la extracción con disolventes se utiliza la fracción de petróleo que destila entre 55 y
65 ºC, denominada hexano comercial. El hexano circula, a contracorriente, a través de
depósitos llenos de material triturado. La disolución obtenida se destila para recuperar el
hexano y obtener el aceite. Ambos procesos se usan extensamente para obtener aceites
de semillas oleaginosas (soja, girasol, algodón, colza). El aceite así obtenido hay que
refinarlo antes de utilizarlo para consumo humano.
3.2.- Extracción del aceite de oliva.
El componente principal es el ácido oleico (70-85%) seguido del linoleico ((5-15%). El
resto es ácido palmítico que es el responsable de que aparezca un precipitado cuando el
aceite se enfría. La Pulpa o mesocarpio supone del 65-85% del peso total, el Hueso del
13-23% del peso total y, la Semilla 2-3% del peso total. Contenido en aceite de las
aceitunas maduras oscila entre el 15-30%.
La extracción del aceite de oliva se efectúa en varias etapas sucesivas que influyen, todas
ellas, en las propiedades del aceite final. Hay diferentes tipos de aceite: Virgen Extra
(acidez menor o igual a 0,8°; apto para el consumo directo; sabor y olor irreprochables).
Virgen (acidez menor o igual a 2°; apto para el consumo directo; sabor y olor
irreprochables). Aceites de oliva: El aceite de oliva virgen que no reúne las condiciones
necesarias para su consumo directo (elevada acidez, olores o sabores pronunciados o
colores anómalos) se somete a procesos de refinado para eliminar los componentes no
deseados. Una vez casi desprovisto de color, sabor y olor, se enriquece con aceites de
oliva vírgenes aromáticos y frutados -operación que se llama 'encabezamiento'- logrando
la composición denominada comercialmente Aceite de Oliva.
A.- Recolección, transporte y clasificación de la aceituna.
- Recolección de la aceituna: 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. A
mano (“ordeño”); Vareo y Medios mecánicos (vibración).
- Transporte de la aceituna a la almazara: Debe hacerse en condiciones en las que no
resulten dañadas las aceitunas (evitar roturas de la piel que inician la fermentación). 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 de la aceituna (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 o grado de madurez. Los grupos de distintas categorías se procesan
independientemente.
B.- Limpieza, lavado y almacenamiento.
- Limpieza (Eliminación de hojas): Se suele realizar por flotación con aire de las hojas y
ramas que, además de reducir el rendimiento, comunicarían al aceite color verde, sabor
amargo y aspereza.
- Lavado: Se realiza con agua en circuito cerrado. Sirve para eliminar impurezas solubles
y pesadas (tierra, piedras) que reducirían el rendimiento y podrían deteriorar o averiar los
equipos de procesado. 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.
- Almacenamiento. Después de la limpieza y el lavado se realiza la pesada de la aceituna
en tolvas automáticas con registro informático. El almacenamiento hasta el momento del
procesado debe ser lo más corto posible (< 24 horas) y siempre inferior a 48 horas para
evitar fermentaciones que producirían el efecto de “atrojado” quedando muy devaluada la
calidad del aceite obtenido.
C.- Trituración y Batido.
Una vez limpiadas y lavadas, las aceitunas están completamente preparadas para ir a las
siguientes fases: molienda de las aceitunas, batido de la pasta, extracción y
almacenamiento del aceite.
Molienda: Se realiza en trituradores metálicos (de 2000 a 6000 kg/h) construidos en
aleaciones resistentes al impacto con el fin de evitar la contaminación del aceite por
metales. El objetivo el romper y dividir el fruto y formar una masa compuesta por pulpa
(con alto contenido en aceite en sus tejidos), hueso, piel (exocarpio) y una pequeña
proporción de aceite libre.
Batido: Durante esta fase la pasta de aceituna es mezclada lenta pero continuamente,
para facilitar la incorporación del aceite en gotas cada vez más grandes para permitir una
separación más fácil del agua de vegetación. Las batidoras son un conjunto de cilindros
huecos (generalmente tres), colocados horizontalmente unos encima de otros y abiertos
en la parte superior. Estos tienen un eje central donde van acopladas unas paletas para
remover la pasta. Estos cilindros están situados en una posición en cascada desde la
parte superior del cilindro a la inmediatamente inferior, tras haberse sometido a un periodo
de batido. Los cilindros tienen una cámara exterior cerrada por donde circula el agua
caliente para calentar la masa y favorecer la separación del aceite. El tiempo y
temperatura de la fase de batido son los parámetros clave que preocupan en la calidad.
Las temperaturas deben mantenerse por debajo de 25–30 °C porque valores superiores
pueden causar la oxidación del aceite y defectos como el sabor del preparado y/o aceite
rancio. El tiempo de mezclado debe ser elegido de acuerdo con las plantaciones de
aceituna, etapa de maduración y sistema de molienda. Este puede variar desde 15
minutos para aceitunas maduras a 30–40 minutos para aceitunas “difíciles”. 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, como el
talco (coadyuvantes tecnológicos) que eliminan o disminuyen la estructura de la emulsión.
Una prolongación del tiempo de mezclado puede causar, ciertamente, una menor calidad
ya que causa la oxidación de los ácidos grasos insaturados y la degradación de los
componentes antioxidantes.
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 se acopla a la batidora un cilindro de malla para efectuar la
percolación del aceite.
D.- Extracción.
D1.- Extracción por presión hidráulica (sistema tradicional).
Formación de cargos y extracción por prensado: En los procesos de extracción del
aceite por presión se incorpora a la batidora/percoladora un dosificador de pasta que se
denomina Formador de Cargos. Su misión es repartir la masa a prensar sobre los discos
filtrantes de plástico resistente y poroso denominados “capachos”. Los Cargos se apilan
en torres de unos 2m de altura formados por capas alternativas de coronas de pasta y
discos filtrantes. Después, el cargo es introducido en una prensa hidráulica y se aplica
presión a la parte inferior, empujando los capachos contra el puente superior. Esta presión
favorece la salida del mosto oleoso (mezcla de aceite y agua), separándolo del orujo que
luego se decanta. Se utilizan bombas hidráulicas y el prensado se suele realizar en dos
fases:
1. Presión de 50-75 kg/cm2
: Se obtiene un aceite de baja acidez y buenas
características sensoriales.
2. Se llega a 425 kg/cm2
: Se agota la torta separándose el resto de líquidos que
contiene.
Las desventajas de este sistema tradicional de extracción son: discontinuidad en el
proceso, y elevados costes de mano de obra y equipos.
D2.- Extracción por centrifugación (dos o tres fases).
Después de haber pasado el tiempo necesario de batido, la pasta de aceituna va
directamente a una centrífuga horizontal. En la extracción por centrifugación la separación
del aceite de la pasta de aceituna se efectúa mediante la fuerza centrífuga aplicada a la
pasta de oliva, que separa las diferentes fases según sus diferentes densidades. El
“Aceite de oliva” es la fase que tiene la menor densidad y el “orujo”, siendo un sólido, tiene
la mayor densidad. Dependiendo de la centrífuga utilizada se separan tres fases:
 Fase sólida (externa): Pulpa + trozos de hueso + pieles + humedad (ORUJO).
 Fase acuosa (intermedia): Agua de vegetación + agua de fluidificación (ALPECHIN).
 Fase oleosa (interna): Aceite de oliva.
O dos fases:
 Fase externa: Orujo + Alpechín (Fase sólida con un 60-70% humedad).
 Fase interna: Aceite.
En el sistema de tres fases, se añade agua (T<=30 °C) a la pasta de aceituna antes de
ser introducida en la centrífuga horizontal. Mientras el decantador rota, el aceite, al ser
más ligero, va hacia la parte interior, cerca del eje de rotación; el orujo y el agua de
vegetación van a la parte exterior2
. Se han formado tres fases: una sólida (orujo) formada
por huesos de aceituna y piel, y dos partes líquidas, aceite de oliva y agua de vegetación
(el agua añadida y el agua contenida en la fruta). La separación no es perfecta, ya que un
pequeño porcentaje de orujo y agua de vegetación permanece en el aceite de oliva y una
pequeña cantidad de aceite puede ser recuperada del alpechín. Por ello el aceite de oliva
es introducido en otra centrífuga a través de la parte superior, se añade agua tibia (20-25
ºC) y tiene lugar una separación más exhaustiva. De modo similar, el agua de vegetación
es introducida en otra centrífuga idéntica, de modo que se extrae la pequeña cantidad de
aceite de oliva que aún contiene.
En los sistemas de dos fases, el decantador no necesita que se le añada demasiada agua a
la pasta, de la cual se separan dos fases. Una está representada por el aceite y la otra, es
una combinación que sale del orujo y el agua residual. Como consecuencia, el orujo es
más húmedo que el orujo del sistema de tres fases y se denomina orujo de dos fases, o
“alperujo” en español, cuyo tratamiento es más complicado para las extractoras,
necesitando un cuidado especial para deshacerse de él.
El orujo, obtenido como residuo, contiene todavía algo de aceite que no puede ser
extraído ni mediante presión ni por centrifugación, sino mediante la aplicación de
disolventes químicos, principalmente hexano. Para ello el orujo se prensa y se extrae con
disolventes para obtener un aceite de baja calidad, que bien se deriva para usos
industriales o bien se refina para uso culinario.
El alpechín contiene mucha materia orgánica, su DBO (demanda biológica de oxígeno) es
muy alta y es muy contaminante (la materia orgánica oxidable consume el oxígeno de las
aguas e impide la vida de los peces); debe depurarse antes de su vertido a los ríos o
utilizarse para obtener levadura de pienso.
4.- Refino de los aceites.
Los aceites brutos tienen, en muchos casos, impurezas que conviene eliminar mediante
una serie de procesos que constituyen la refinación. Los más importantes son los
siguientes:
4.1.- Desgomado.
El aceite de soja contiene una proporción importante de fosfátidos o lecitinas, que durante
el almacenamiento se alteran dando sabores extraños. Para su eliminación el aceite se
bate con agua caliente; con ello los fosfátidos se solvatan por su parte polar y se
transforman en una especie de goma que queda suspendida en el aceite, y se elimina por
centrifugación. Los fosfátidos hidratados se secan y se utilizan como emulgentes en la
industria alimentaria.
4.2.- Eliminación de la acidez.
Durante el almacenamiento y triturado se producen ácidos grasos libres, debido a la
acción de las lipasas, que perjudican el sabor de los aceites. Estos se eliminan mediante
neutralización con sosa, con agitación suave, para evitar la saponificación y la producción
de emulsiones. Los jabones producidos, que enturbian el aceite, se eliminan por
decantación y el aceite se recupera por lavado con agua y destilación. Los aceites
comestibles del mercado tienen menos de un 1% de ácidos libres (1 grado de acidez).
4.3.- Decoloración.
Cuando los aceites tienen colores oscuros se decoloran por tratamiento con silicatos
naturales que adsorben en su superficie gran parte de los componentes coloreados. El
aceite, mezclado con una pequeña proporción de adsorbente, se agita y se filtra,
utilizando un filtro de prensa.
4.4.- Hidrogenación de los aceites.
Algunos aceites vegetales y los aceites de pescado se utilizan para obtener grasas
semisólidas, por hidrogenación parcial de sus dobles enlaces. Estas grasas hidrogenadas
son la base de la fabricación de las margarinas.
La operación se hace en autoclave, donde se introduce el aceite con el catalizador (Ni).
Se introduce el H2 a presión y temperatura elevada y se sigue la marcha de la reacción
viendo como el límite de yodo desciende hasta el límite deseado. La grasa hidrogenada
se filtra, en caliente, para recuperar el catalizador, y se deja solidificar. La hidrogenación
destruye sustancias colorantes y odorantes de los aceites lo cual mejora la calidad del
producto final.
4.5.- Desodorización.
Algunos aceites tienen olores intensos que les hacen poco aceptables para el consumo.
Para desodorizar el aceite se utilizan cilindros a vacío, calentados exteriormente con una
camisa de vapor. Hecho el vacío el aceite cae por la pared interior en una lámina delgada
(falling-film). La combinación de calor y vacío elimina los componentes volátiles. En
algunas instalaciones se desodoriza por arrastre con vapor.
5.- Transesterificación de los aceites.
Mediante este proceso se transforma la grasa de cerdo, hoy excedentaria, en una mezcla
separable de grasa sólida, útil para margarinas, y un aceite para uso doméstico.
Controlando las condiciones experimentales se pueden obtener los productos deseados.
6.- Hidrólisis de las grasas y aceites.
a) Jabones. Hidrólisis básica.
Otra aplicación industrial de las grasas es la fabricación de jabones. Los jabones se
obtienen por hidrólisis alcalina de las grasas y aceites con sosa concentrada (ó potasa)
con agitación y calentando con vapor. Este proceso, que da lugar a la hidrólisis de los
grupos éster del triglicérido, recibe el nombre de saponificación. Como resultado se
obtiene una molécula de glicerina (líquido) y tres moléculas de ácidos carboxílicos (los
ácidos grasos). A su vez, estos ácidos grasos reaccionan con la sosa produciendo tres
ésteres de sodio o jabones. La pasta resultante se trata con una disolución de cloruro de
sodio (salado) para favorecer la precipitación (solidificación) del jabón. Este se separa, por
filtración, de la disolución acuosa que contiene la glicerina (la solubilidad del jabón
disminuye en una disolución acuosa de cloruro de sodio). Los principales componentes de
los jabones son el palmitato o el estereato (C16 y C18 respectivamente).
b) Ácidos grasos. Hidrólisis ácida.
La hidrólisis ácida puede llevarse a cabo con ácido sulfúrico diluido y vapor, con un
emulgente que asegura el contacto de las dos fases (grasa y acuosa ácida); los ácidos
grasos resultantes flotan, como una capa aceitosa, quedando la glicerina en la capa
acuosa. Por decantación se separan los ácidos grasos, insolubles en agua, de la glicerina.
Otra alternativa es realizar una hidrólisis a presiones superiores a 50 atmósferas
utilizando ZnO como catalizador. En estas condiciones no se requiere medio básico ni
ácido. Los ácidos grasos, así obtenidos, se separan en distintas fracciones, por
destilación a vacío.
Una de las aplicaciones de los ácidos grasos es su transformación en derivados
nitrogenados, de los cuales los más importantes son las aminas grasas y las
correspondientes sales de amonio cuaternario. Estas últimas son tensoactivos catiónicos
que se emplean como inhibidores de la corrosión, suavizantes, adhesivos, bactericidas y
agentes de flotación.
La glicerina se recupera por evaporación del agua y destilación a vacío. Las aplicaciones
industriales de la glicerina se deben tanto a sus propiedades físicas como a sus
propiedades químicas. Con respecto a las primeras dado que es una sustancia
higroscópica, de elevada Tb, alta viscosidad y soluble en agua en todas proporciones, se
utiliza como anticongelante, como humectante para tabaco, en la preparación de
productos farmacéuticos y cosméticos y como materia auxiliar para tintas de imprenta.
Como triol la glicerina se utiliza para la preparación de resinas alquídicas que son
sustancia base en la industria de las pinturas.
7.- Fabricación de alcoholes grasos.
Los alcoholes grasos (C=>12) tienen un extenso uso en cosmética y para obtener
detergentes, champús y geles de baño. Se obtienen por hidrogenolisis de las grasas o de
los esteres metílicos de los ácidos grasos, con H2 a presión de 200 a 600 atm,
temperaturas de 300 a 500 ºC y como catalizadores óxidos de cobre y de cromo.
Los alcoholes así obtenidos se esterifican, con ácido sulfúrico, para dar los ácidos
sulfónicos correspondientes, los cuales por tratamiento con NaOH se transforman en los
correspondientes alquilsulfatos de sodio que son detergentes importantes.
Por ejemplo del aceite de coco se obtiene una mezcla de alcoholes lineales primarios de 8
a 20 átomos de carbono con los siguientes porcentajes: C8 (8-9%), C10 (7-10%), C12
(45-51%), C14 (16-18%), C16 (7-10%), C18 (1-3%) y C20 (6-11%).

Extra

  • 1.
    3.- Extracción degrasas y aceites. La extracción de las grasas y aceites naturales y sus transformaciones constituyen un sector industrial de gran importancia económica. Las principales materias primas utilizadas son los sebos y tocinos animales, los huesos, los productos secundarios de las fábricas de harina de pescado (vísceras y extractos), la aceituna y las semillas oleaginosas. Las grasas animales se extraen calentando con vapor, en autoclaves, los tejidos semitriturados; con ello las grasas se funden y se separan. Se utilizan para fabricar distintos tipos de tensoactivos. 3.1.- Extracción del aceite de semillas oleaginosa. Para la obtención de aceites vegetales procedentes de semillas oleaginosas hay que descortezar y triturar las semillas previamente. Las semillas oleaginosas contienen un 45% de aceite una vez pelada. Hay dos métodos fundamentales para obtener el aceite: el prensado y la extracción con disolventes apolares. - En el primer caso, una vez limpias las semillas se trituran y se calientan con vapor con objeto de dilatar los tejidos celulares. Seguidamente se someten a presión con prensas continuas de huso que alcanzan presiones altas y, simultáneamente, calientan la masa triturada. De este proceso se obtiene el aceite crudo y la torta. El aceite crudo se decanta, se filtra y pasa al proceso de refinado. La torta, que aun contiene entre un 15% y un 25% de aceite pasa a la etapa de extracción con disolvente. - Para la extracción con disolventes se utiliza la fracción de petróleo que destila entre 55 y 65 ºC, denominada hexano comercial. El hexano circula, a contracorriente, a través de depósitos llenos de material triturado. La disolución obtenida se destila para recuperar el hexano y obtener el aceite. Ambos procesos se usan extensamente para obtener aceites de semillas oleaginosas (soja, girasol, algodón, colza). El aceite así obtenido hay que refinarlo antes de utilizarlo para consumo humano. 3.2.- Extracción del aceite de oliva. El componente principal es el ácido oleico (70-85%) seguido del linoleico ((5-15%). El resto es ácido palmítico que es el responsable de que aparezca un precipitado cuando el aceite se enfría. La Pulpa o mesocarpio supone del 65-85% del peso total, el Hueso del 13-23% del peso total y, la Semilla 2-3% del peso total. Contenido en aceite de las aceitunas maduras oscila entre el 15-30%. La extracción del aceite de oliva se efectúa en varias etapas sucesivas que influyen, todas ellas, en las propiedades del aceite final. Hay diferentes tipos de aceite: Virgen Extra (acidez menor o igual a 0,8°; apto para el consumo directo; sabor y olor irreprochables). Virgen (acidez menor o igual a 2°; apto para el consumo directo; sabor y olor irreprochables). Aceites de oliva: El aceite de oliva virgen que no reúne las condiciones necesarias para su consumo directo (elevada acidez, olores o sabores pronunciados o colores anómalos) se somete a procesos de refinado para eliminar los componentes no deseados. Una vez casi desprovisto de color, sabor y olor, se enriquece con aceites de oliva vírgenes aromáticos y frutados -operación que se llama 'encabezamiento'- logrando la composición denominada comercialmente Aceite de Oliva.
  • 2.
    A.- Recolección, transportey clasificación de la aceituna. - Recolección de la aceituna: 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. A mano (“ordeño”); Vareo y Medios mecánicos (vibración). - Transporte de la aceituna a la almazara: Debe hacerse en condiciones en las que no resulten dañadas las aceitunas (evitar roturas de la piel que inician la fermentación). 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 de la aceituna (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 o grado de madurez. Los grupos de distintas categorías se procesan independientemente. B.- Limpieza, lavado y almacenamiento. - Limpieza (Eliminación de hojas): Se suele realizar por flotación con aire de las hojas y ramas que, además de reducir el rendimiento, comunicarían al aceite color verde, sabor amargo y aspereza. - Lavado: Se realiza con agua en circuito cerrado. Sirve para eliminar impurezas solubles y pesadas (tierra, piedras) que reducirían el rendimiento y podrían deteriorar o averiar los equipos de procesado. 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. - Almacenamiento. Después de la limpieza y el lavado se realiza la pesada de la aceituna en tolvas automáticas con registro informático. El almacenamiento hasta el momento del procesado debe ser lo más corto posible (< 24 horas) y siempre inferior a 48 horas para evitar fermentaciones que producirían el efecto de “atrojado” quedando muy devaluada la calidad del aceite obtenido. C.- Trituración y Batido. Una vez limpiadas y lavadas, las aceitunas están completamente preparadas para ir a las siguientes fases: molienda de las aceitunas, batido de la pasta, extracción y almacenamiento del aceite. Molienda: Se realiza en trituradores metálicos (de 2000 a 6000 kg/h) construidos en aleaciones resistentes al impacto con el fin de evitar la contaminación del aceite por metales. El objetivo el romper y dividir el fruto y formar una masa compuesta por pulpa (con alto contenido en aceite en sus tejidos), hueso, piel (exocarpio) y una pequeña proporción de aceite libre. Batido: Durante esta fase la pasta de aceituna es mezclada lenta pero continuamente, para facilitar la incorporación del aceite en gotas cada vez más grandes para permitir una separación más fácil del agua de vegetación. Las batidoras son un conjunto de cilindros huecos (generalmente tres), colocados horizontalmente unos encima de otros y abiertos
  • 3.
    en la partesuperior. Estos tienen un eje central donde van acopladas unas paletas para remover la pasta. Estos cilindros están situados en una posición en cascada desde la parte superior del cilindro a la inmediatamente inferior, tras haberse sometido a un periodo de batido. Los cilindros tienen una cámara exterior cerrada por donde circula el agua caliente para calentar la masa y favorecer la separación del aceite. El tiempo y temperatura de la fase de batido son los parámetros clave que preocupan en la calidad. Las temperaturas deben mantenerse por debajo de 25–30 °C porque valores superiores pueden causar la oxidación del aceite y defectos como el sabor del preparado y/o aceite rancio. El tiempo de mezclado debe ser elegido de acuerdo con las plantaciones de aceituna, etapa de maduración y sistema de molienda. Este puede variar desde 15 minutos para aceitunas maduras a 30–40 minutos para aceitunas “difíciles”. 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, como el talco (coadyuvantes tecnológicos) que eliminan o disminuyen la estructura de la emulsión. Una prolongación del tiempo de mezclado puede causar, ciertamente, una menor calidad ya que causa la oxidación de los ácidos grasos insaturados y la degradación de los componentes antioxidantes. 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 se acopla a la batidora un cilindro de malla para efectuar la percolación del aceite. D.- Extracción. D1.- Extracción por presión hidráulica (sistema tradicional). Formación de cargos y extracción por prensado: En los procesos de extracción del aceite por presión se incorpora a la batidora/percoladora un dosificador de pasta que se denomina Formador de Cargos. Su misión es repartir la masa a prensar sobre los discos filtrantes de plástico resistente y poroso denominados “capachos”. Los Cargos se apilan en torres de unos 2m de altura formados por capas alternativas de coronas de pasta y discos filtrantes. Después, el cargo es introducido en una prensa hidráulica y se aplica presión a la parte inferior, empujando los capachos contra el puente superior. Esta presión favorece la salida del mosto oleoso (mezcla de aceite y agua), separándolo del orujo que luego se decanta. Se utilizan bombas hidráulicas y el prensado se suele realizar en dos fases: 1. Presión de 50-75 kg/cm2 : Se obtiene un aceite de baja acidez y buenas características sensoriales. 2. Se llega a 425 kg/cm2 : Se agota la torta separándose el resto de líquidos que contiene. Las desventajas de este sistema tradicional de extracción son: discontinuidad en el proceso, y elevados costes de mano de obra y equipos.
  • 4.
    D2.- Extracción porcentrifugación (dos o tres fases). Después de haber pasado el tiempo necesario de batido, la pasta de aceituna va directamente a una centrífuga horizontal. En la extracción por centrifugación la separación del aceite de la pasta de aceituna se efectúa mediante la fuerza centrífuga aplicada a la pasta de oliva, que separa las diferentes fases según sus diferentes densidades. El “Aceite de oliva” es la fase que tiene la menor densidad y el “orujo”, siendo un sólido, tiene la mayor densidad. Dependiendo de la centrífuga utilizada se separan tres fases:  Fase sólida (externa): Pulpa + trozos de hueso + pieles + humedad (ORUJO).  Fase acuosa (intermedia): Agua de vegetación + agua de fluidificación (ALPECHIN).  Fase oleosa (interna): Aceite de oliva. O dos fases:  Fase externa: Orujo + Alpechín (Fase sólida con un 60-70% humedad).  Fase interna: Aceite. En el sistema de tres fases, se añade agua (T<=30 °C) a la pasta de aceituna antes de ser introducida en la centrífuga horizontal. Mientras el decantador rota, el aceite, al ser más ligero, va hacia la parte interior, cerca del eje de rotación; el orujo y el agua de vegetación van a la parte exterior2 . Se han formado tres fases: una sólida (orujo) formada por huesos de aceituna y piel, y dos partes líquidas, aceite de oliva y agua de vegetación (el agua añadida y el agua contenida en la fruta). La separación no es perfecta, ya que un pequeño porcentaje de orujo y agua de vegetación permanece en el aceite de oliva y una pequeña cantidad de aceite puede ser recuperada del alpechín. Por ello el aceite de oliva es introducido en otra centrífuga a través de la parte superior, se añade agua tibia (20-25 ºC) y tiene lugar una separación más exhaustiva. De modo similar, el agua de vegetación es introducida en otra centrífuga idéntica, de modo que se extrae la pequeña cantidad de aceite de oliva que aún contiene.
  • 5.
    En los sistemasde dos fases, el decantador no necesita que se le añada demasiada agua a la pasta, de la cual se separan dos fases. Una está representada por el aceite y la otra, es una combinación que sale del orujo y el agua residual. Como consecuencia, el orujo es más húmedo que el orujo del sistema de tres fases y se denomina orujo de dos fases, o “alperujo” en español, cuyo tratamiento es más complicado para las extractoras, necesitando un cuidado especial para deshacerse de él. El orujo, obtenido como residuo, contiene todavía algo de aceite que no puede ser extraído ni mediante presión ni por centrifugación, sino mediante la aplicación de disolventes químicos, principalmente hexano. Para ello el orujo se prensa y se extrae con disolventes para obtener un aceite de baja calidad, que bien se deriva para usos industriales o bien se refina para uso culinario. El alpechín contiene mucha materia orgánica, su DBO (demanda biológica de oxígeno) es muy alta y es muy contaminante (la materia orgánica oxidable consume el oxígeno de las aguas e impide la vida de los peces); debe depurarse antes de su vertido a los ríos o utilizarse para obtener levadura de pienso. 4.- Refino de los aceites. Los aceites brutos tienen, en muchos casos, impurezas que conviene eliminar mediante una serie de procesos que constituyen la refinación. Los más importantes son los siguientes: 4.1.- Desgomado. El aceite de soja contiene una proporción importante de fosfátidos o lecitinas, que durante el almacenamiento se alteran dando sabores extraños. Para su eliminación el aceite se bate con agua caliente; con ello los fosfátidos se solvatan por su parte polar y se transforman en una especie de goma que queda suspendida en el aceite, y se elimina por centrifugación. Los fosfátidos hidratados se secan y se utilizan como emulgentes en la industria alimentaria. 4.2.- Eliminación de la acidez. Durante el almacenamiento y triturado se producen ácidos grasos libres, debido a la acción de las lipasas, que perjudican el sabor de los aceites. Estos se eliminan mediante neutralización con sosa, con agitación suave, para evitar la saponificación y la producción de emulsiones. Los jabones producidos, que enturbian el aceite, se eliminan por decantación y el aceite se recupera por lavado con agua y destilación. Los aceites comestibles del mercado tienen menos de un 1% de ácidos libres (1 grado de acidez).
  • 6.
    4.3.- Decoloración. Cuando losaceites tienen colores oscuros se decoloran por tratamiento con silicatos naturales que adsorben en su superficie gran parte de los componentes coloreados. El aceite, mezclado con una pequeña proporción de adsorbente, se agita y se filtra, utilizando un filtro de prensa. 4.4.- Hidrogenación de los aceites. Algunos aceites vegetales y los aceites de pescado se utilizan para obtener grasas semisólidas, por hidrogenación parcial de sus dobles enlaces. Estas grasas hidrogenadas son la base de la fabricación de las margarinas. La operación se hace en autoclave, donde se introduce el aceite con el catalizador (Ni). Se introduce el H2 a presión y temperatura elevada y se sigue la marcha de la reacción viendo como el límite de yodo desciende hasta el límite deseado. La grasa hidrogenada se filtra, en caliente, para recuperar el catalizador, y se deja solidificar. La hidrogenación destruye sustancias colorantes y odorantes de los aceites lo cual mejora la calidad del producto final. 4.5.- Desodorización. Algunos aceites tienen olores intensos que les hacen poco aceptables para el consumo. Para desodorizar el aceite se utilizan cilindros a vacío, calentados exteriormente con una camisa de vapor. Hecho el vacío el aceite cae por la pared interior en una lámina delgada (falling-film). La combinación de calor y vacío elimina los componentes volátiles. En algunas instalaciones se desodoriza por arrastre con vapor. 5.- Transesterificación de los aceites. Mediante este proceso se transforma la grasa de cerdo, hoy excedentaria, en una mezcla separable de grasa sólida, útil para margarinas, y un aceite para uso doméstico. Controlando las condiciones experimentales se pueden obtener los productos deseados.
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    6.- Hidrólisis delas grasas y aceites. a) Jabones. Hidrólisis básica. Otra aplicación industrial de las grasas es la fabricación de jabones. Los jabones se obtienen por hidrólisis alcalina de las grasas y aceites con sosa concentrada (ó potasa) con agitación y calentando con vapor. Este proceso, que da lugar a la hidrólisis de los grupos éster del triglicérido, recibe el nombre de saponificación. Como resultado se obtiene una molécula de glicerina (líquido) y tres moléculas de ácidos carboxílicos (los ácidos grasos). A su vez, estos ácidos grasos reaccionan con la sosa produciendo tres ésteres de sodio o jabones. La pasta resultante se trata con una disolución de cloruro de sodio (salado) para favorecer la precipitación (solidificación) del jabón. Este se separa, por filtración, de la disolución acuosa que contiene la glicerina (la solubilidad del jabón disminuye en una disolución acuosa de cloruro de sodio). Los principales componentes de los jabones son el palmitato o el estereato (C16 y C18 respectivamente). b) Ácidos grasos. Hidrólisis ácida. La hidrólisis ácida puede llevarse a cabo con ácido sulfúrico diluido y vapor, con un emulgente que asegura el contacto de las dos fases (grasa y acuosa ácida); los ácidos grasos resultantes flotan, como una capa aceitosa, quedando la glicerina en la capa acuosa. Por decantación se separan los ácidos grasos, insolubles en agua, de la glicerina. Otra alternativa es realizar una hidrólisis a presiones superiores a 50 atmósferas
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    utilizando ZnO comocatalizador. En estas condiciones no se requiere medio básico ni ácido. Los ácidos grasos, así obtenidos, se separan en distintas fracciones, por destilación a vacío. Una de las aplicaciones de los ácidos grasos es su transformación en derivados nitrogenados, de los cuales los más importantes son las aminas grasas y las correspondientes sales de amonio cuaternario. Estas últimas son tensoactivos catiónicos que se emplean como inhibidores de la corrosión, suavizantes, adhesivos, bactericidas y agentes de flotación. La glicerina se recupera por evaporación del agua y destilación a vacío. Las aplicaciones industriales de la glicerina se deben tanto a sus propiedades físicas como a sus propiedades químicas. Con respecto a las primeras dado que es una sustancia higroscópica, de elevada Tb, alta viscosidad y soluble en agua en todas proporciones, se utiliza como anticongelante, como humectante para tabaco, en la preparación de productos farmacéuticos y cosméticos y como materia auxiliar para tintas de imprenta. Como triol la glicerina se utiliza para la preparación de resinas alquídicas que son sustancia base en la industria de las pinturas. 7.- Fabricación de alcoholes grasos. Los alcoholes grasos (C=>12) tienen un extenso uso en cosmética y para obtener detergentes, champús y geles de baño. Se obtienen por hidrogenolisis de las grasas o de los esteres metílicos de los ácidos grasos, con H2 a presión de 200 a 600 atm, temperaturas de 300 a 500 ºC y como catalizadores óxidos de cobre y de cromo.
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    Los alcoholes asíobtenidos se esterifican, con ácido sulfúrico, para dar los ácidos sulfónicos correspondientes, los cuales por tratamiento con NaOH se transforman en los correspondientes alquilsulfatos de sodio que son detergentes importantes. Por ejemplo del aceite de coco se obtiene una mezcla de alcoholes lineales primarios de 8 a 20 átomos de carbono con los siguientes porcentajes: C8 (8-9%), C10 (7-10%), C12 (45-51%), C14 (16-18%), C16 (7-10%), C18 (1-3%) y C20 (6-11%).