Monografia de aceite de algodon

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
TECNOLÓGICO PÚBLICO
“MANUEL SEOANE CORRALES”
EXTRACCIÓN DE ACEITE DE SEMILLA DE
ALGODÓN
UNIDAD DIDACTICA: PROCESOS QUIMICOS
ESPECIALIDAD: QUIMICA INDUSTRIAL
SEMESTRE: IV
TURNO: DIA
PROFESORA: CARMELA GARCIA VILLAREAL
ALUMNOS: JORGE RAMIREZ YARIZA
MAMANI SAAVEDRAJESSICA
HUALLULLO CALLUPEJOSELIN
VELAZQUES MENDOZA JAIRO
AÑO:

El aceite bruto de algodón se obtiene de las
plantas Gossypium hirsutum (americana) y
Gossypium barbadense (egipcia); tiene olor y
sabor característico muy fuerte y un color rojizo
oscuro por la presencia de sustancias
fuertemente coloreadas, arrastradas de la
semilla. Su contenido en ácidos libres y su
calidad dependen del estado del tiempo durante la época en que el algodón
está en la tierra, después de haber llegado a la madurez. Por ello, la calidad
del aceite bruto varía notablemente, siendo mejor cuando el tiempo es seco
y la semilla no posee elevado contenido de humedad (Bailey, 1951). El aceite
de semilla de algodón es típico del grupo oleico-linoleico de los vegetales
aceitosos, esos dos representan alrededor de un 75 % del total de los ácidos
grados.

El algodón se cultiva fundamentalmente
para la producción de fibras que
constituyen alrededor del 40% del peso del
fruto. El resto corresponde a la semilla que
se utiliza principalmente en alimentación
animal, bien directamente (semilla entera
de algodón), bien previa extracción de
aceite para el consumo humano (harina de
algodón). La extracción se hace
generalmente mediante disolventes (hexano), tras separar el grano de la
cascarilla y de los restos de borra. El disolvente puede aplicarse de forma directa
o previa presión (procedimiento pre prensado). Este último es el que permite
obtener un producto de mayor calidad, y es el más utilizado en la actualidad. La
harina de algodón comercial tiene un contenido en fibra bruta en torno al 16-
17%, debido a la adición posterior de cascarilla que contiene un 40% de fibra
bruta.
¿Cómo comenzó a producirse?
En los Estados Unidos, el algodón se cultiva desde los estados de Carolina hasta
California y hacia el norte hasta el sur de Kansas. Debido a que el algodón
produce casi dos veces más semilla que fibra, a comienzos del siglo 18
comenzaron a interesarse por encontrar un uso comercial para las semillas. A
finales de 1860, se inventó un método comercial viable para la extracción del
aceite, y desde entonces el Aceite de Algodón se ha utilizado continuamente. En
la actualidad, más de un billón de libras de Aceite de Algodón se producen
anualmente en los Estados Unidos. Se exporta una tercera o cuarta parte. El
Aceite de Algodón ya no es un proceso propio de la estación... los productos de
Aceite de Algodón de alta calidad, se encuentran disponibles durante todo el
año.

Naturalmente, el cultivo del algodón y el procesamiento del aceite, deben
alcanzar todas las estrictas regulaciones y requerimientos que el gobierno
establece para los cultivos alimenticios y el procesamiento de alimentos.
El Aceite de Algodón, una vez refinado y desodorizado, es uno de los productos
alimenticios disponibles más puros. Pocos son los alimentos que después de ser
altamente purificados y refinados, retienen su calidad nutricional.
CARACTERISTICAS:
El aceite de semilla de algodón tiene un leve sabor a castañas. Por ser
refinado, normalmente tiene apariencia límpida, con coloración variando
entre el color dorado claro y amarillo rojizo.1 Este aceite es rico en vitamina
D y posee bastante tocoferol, un antioxidante natural.2 Una cucharada de
aceite de algodón puede satisfacer nueve veces la necesidad diaria del
organismo en vitamina E. No obstante, algunos nutricionistas recomiendan
cautela en su uso, pues se trata de un aceite que contiene muchas grasas
saturadas poco saludables.3
El aceite de semilla de algodón está formado, aproximadamente, por un 50%
de ácidos grasos poliinsaturados, tales como ácido linoleico; el resto se
compone de ácidos grasos saturados y mono insaturados, en proporciones
similares.
COMPOSICIÓN QUÍMICA (%)
Humedad Cenizas PB EE Grasa verd. (%EE)
8.0 3.8 20.4 18.4 95
∑=91.3
FB FND FAD LAD Almidón Azúcares
25.4 39.8 33.0 9.7 0.0 0.9
Ácidos grasos C14:0 C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C≥20
% Grasa verd. 1.0 24.0 1.0 2.0 19.0 51.0 0.2 1.0
% Alimento 0.17 4.20 0.17 0.35 3.32 8.91 0.03 0.17
VALORES NUTRICIONALES

PROPIEDADES Y USO DEL ACEITE DE ALGODÓN
El aceite de semilla de algodón se utiliza tradicionalmente en la industria
alimentaria, agregado a productos como salsas, preparados para
condimentos, patatas fritas. Como es más económico que otros aceites,
muchas empresas también lo utilizan para preparar alimentos procesados,
incluyendo cereales, panes y bocadillos de diversos tipos.
Integrado a la alimentación, el aceite de semilla de algodón tiene efectos
cardioprotectores y combate los radicales libres; gracias a la presencia de la
vitamina E, es un potente antioxidante, con efectos beneficiosos sobre la
visión y el sistema nervioso; también estimula la función reproductiva del
cuerpo.
Es un aceite beneficioso también externamente, que se encuentra en muchos
productos cosméticos para la piel y el cabello, como cremas, champús y
mascarillas, a los que aporta sus cualidades nutrientes, hidratantes y
elastizantes.
USOS ALIMENTARIOS:
 Contiene una alta cantidad de antioxidantes que son esenciales para
una buena salud.
 También 'rico en vitamina E, que, como antioxidantes, es importante
en la lucha contra los radicales libres.
 El aceite de algodón es baja en colesterol, lo que la convierte en la
opción ideal para aquellos que quieren bajar sus niveles de colesterol.
 Este aceite es ideal para freír, ya que se sabe para realzar el sabor de
los alimentos frescos, en lugar de esconderse, a diferencia de otros
aceites.
 Tiene una alta resistencia a la oxidación, lo que lo hace ideal para ser
utilizado para aderezos de ensaladas.
USOS ESTETICOS:

Es un aceite beneficioso también externamente, que se encuentra en muchos
productos cosméticos para la piel y el cabello, como cremas, champús y
mascarillas, a los que aporta sus cualidades nutrientes, hidratantes y
elastizantes.
USO AGRICOLA:
En la agricultura, este aceite se utiliza como insecticida, siendo en esta área
particularmente tóxico, como sucede a menudo con otros aceites vegetales
crudos.
USOS MEDICINALES:
Al nivel del sistema nervioso central puede resultar muy beneficioso en
personas con neuropatías como el Alzheimer o esclerosis múltiple, entre
otras. Además puede ser muy útil en caso de sufrir candidiasis por su efecto
lubricante y reparador de tejidos, irritaciones u otros problemas intestinales
PROCESO DE EXTRACCIÓN DEL ACEITE

Las semillas que más se utilizan en la extracción de aceite son, en orden de
importancia: la soja, el cacahuete, el algodón, lino, girasol y colza. Un detalle
a tener en cuenta es que en nuestro país, el aceite de semilla más consumido,
con diferencia, es el de girasol. Una vez que los aceites son extraídos de las
semillas, necesitan un proceso de refinamiento para mejorar las condiciones
de conservación y nutricionales, ya que algunas semillas contienen una serie
de sustancias denominadas antinutrientes que pueden llegar a ser tóxicas
(de las que hablaremos más adelante). También veremos que gran parte de
la industria alimentaria transforma estos aceites mediante procesos
específicos (hidrogenación) para obtener grasas semisólidas de mayor
estabilidad.
El proceso de obtención de los aceites de semilla se divide en una serie de
pasos, que serán comunes en todos los casos:
EXTRACCIÓN. Para obtener los aceites de semillas oleaginosas se parte de
las semillas preferentemente maduras, que suelen contener hasta un 30%
más de aceite que las mismas semillas verdes. La extracción de la fase grasa
puede realizarse mediante medios mecánicos (presión) o mediante
disolventes (hexano). Ambos tipos han alcanzado una gran perfección y se
usan en todo el mundo.
En el caso de las semillas oleaginosas se recurre a la extracción por presión
cuando el contenido en aceite es mayor del 20%. Para extraer el aceite del
material que lo contiene por presión, las paredes de las células que lo
contienen tienen que romperse. Esto se puede conseguir molturando la
semilla o fruto, haciéndolos copos (“flaking”), pasándolos por rodillos o
sometiéndolos a grandes presiones.
En operaciones a gran escala, la extracción con disolventes es un medio más
económico de obtención de aceite que la extracción por presión, y su
aplicación va aumentando rápidamente, especialmente para la obtención de
aceite de soja.
REFINADO. Tras la extracción del aceite se realiza un proceso de refinado,
también conocido como “purificación” donde eliminaremos todos los
elementos groseros. A veces la refinación sólo exige una clarificación del
aceite pero para conseguir aceites con una calidad organoléptica óptima, es
necesario someterlo a una serie de operaciones que eliminen el olor y sabor
indeseables.

NEUTRALIZACIÓN. Mediante este proceso eliminamos los ácidos grasos
libres que se han formado durante la extracción y que pueden enranciar el
producto final. Esta desadificación se realiza por adición, al aceite, de
hidróxido sódico, al 12- 15%. Esta operación se realiza en calderas provistas
de agitador y un sistema de calefacción con vapor a alta temperatura.
Mediante este sistema se forman unos gránulos de jabón en pasta (unión de
los ácidos con el hidróxido) que crecerán y podrán ser eliminados mediante
decantadores o centrífugas.
DECOLORACIÓN. Una vez tenemos el aceite neutralizado, eliminamos los
restos de pigmentos naturales (carotenos, clorofilas) mediante el uso de
filtros especiales como el carbón activo o la tierra adsorbente. Este tipo de
tierras suelen ser arcillas trituradas y tamizadas o arcillas activadas por un
tratamiento con ácido sulfúrico, seguido de un lavado de agua para eliminar
el ácido. La más utilizada es la bentonita (silicatos de aluminio hidratado).El
aceite y la tierra se agitan conjuntamente durante 15 minutos con
temperaturas de 80-90oC. La cantidad de tierra que se añade, depende de la
cantidad de pigmentos que tengamos que eliminar, lo normal es utilizar un
5%.
DESGOMADO. En este proceso se eliminan los fosfolípidos y glucolípidos
que se encuentran disueltos en el aceite y que se alteran con mayor facilidad
que los triglicéridos. En este caso, el desgomado consiste en tratar el aceite
con agua o vapor, con lo que se hidratan estos compuestos haciéndose
insolubles en el medio graso. El proceso se realiza en unos tanques provistos
de agitadores mecánicos que incorporan agua en proporción de un 2% con
temperaturas de 70oC o en forma de vapor lo que facilita la rápida
hidratación de los fosfátidos. Desde el tanque de mezcla, el aceite pasa a una
centrífuga de gran velocidad que separa las dos fases de forma selectiva.
DESODORIZACIÓN. Durante este tratamiento, se eliminan las sustancias
hidrosolubles responsables del olor, mediante un chorro de vapor de agua.
En el proceso, el aceite se calienta hasta temperaturas de 150-160oC,
mientras que paralelamente se le pasa una corriente de vapor directo, que
arrastra todas las sustancias volátiles, dejando el aceite prácticamente
inodoro y con un sabor suave. Su duración es de 3-4 horas y es el más largo
de todo el proceso de refinación.
Tras estos pasos tecnológicos conseguiremos un producto final homogéneo
y limpio, pero, el problema viene cuando valoramos este aceite a nivel
nutricional, ya que tras su refinado, el aceite ha perdido casi el 100 % de sus

vitaminas y sustancias antioxidantes (esteroles, tocoferol).Este detalle hace
que, además, los aceites de semilla tengan una menor estabilidad y
resistencia a las altas temperaturas de los tratamientos culinarios, por lo que
su reutilización debe controlarse de forma mucho más estricta que en el
caso del aceite de oliva. Para compensar estas pérdidas, la legislación actual
permite la adición de antioxidantes (aditivos).
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE ACEITE
DE SEMILLA DE ALGODÓN:
SEMILLA DE ALGODON
LIMPIEZA
DESCORTEZADO
PRENSADO PREVIO
EXTRACCION CON
SOLVENTE
REFINACION DE PETROLEO
CRUDO
REFINACION

PLANTA DE PROCESAMIENTO DE ACEITE DE SEMILLA DE
ALGODÓN
La planta procesadora de aceite de semilla de algodón está especialmente
diseñado para extraer el aceite de semillas oleaginosas a partir de materiales
como semillas de algodón.
El algodón (aceite) es también uno de los cuatro grandes (soja, maíz, colza y
el algodón) cultivos modificados genéticamente de todo el mundo. Los
principales productores, exportadores e importadores de la semilla de
algodón son los siguientes:
Principales productores: India, China, Estados Unidos, Pakistán y Brasil.
Principales exportadores: Australia, Estados Unidos y México.
Principales importadores: países europeos y Japón.

EQUIPOS DE EXTRACCIÓN
Prensas Discontinuas: El producto obtenido del acondicionamiento se
somete a la extracción por presión en una prensa hidráulica o en prensas de
tornillo. La presión que se emplea debe ser alta para obtener un buen
rendimiento. Las prensas discontinuas pueden ser de madera, prensas de
palanca y cuña, prensas de husillo (figura 12) y tornillo sin fin y prensas
hidráulicas.
Se debe tener en cuenta ciertos factores
como:
 tiempo de drenaje de la prensa
 la temperatura
 la viscosidad del aceite
 el contenido de aceite
 contenido de fibra de las materias
primas
Prensas Hidráulicas:
La prensa hidráulica es la más utilizada, fue inventada por Joseph Bramah en
1975 y se basa en la ley de Pascal, según la cual los líquidos trasmiten en
todos los sentidos por igual la presión que ejerce sobre ellos. La prensa
hidráulica compuesta por una bomba pequeña. Esta compuesta por un
cilindro y un embolo (llamado pistón de prensa) igual a la bomba, pero más
grande, con un área de embolo mayor. El pistón de la prensa sostiene un
plato que puede moverse hacia arriba contra el cabezal que se encuentra
unido al bloque del cilindro por dos o cuatro columnas pesadas, que
soportan la tensión creada por la aplicación de presión contra el cabezal.
Existen dos tipos de prensa hidráulica por carga. La abierta y la cerrada o de
jaula. La diferencia principal entre las dos es que el espacio entre el plato y el
cabezal, el cual está subdividido por platos entre los que se pone el material
envuelto en paños de prensa contiene una jaula de paredes perforadas.
Prensas Continuas: Estas prensas son las más utilizadas actualmente, estas
prensas tienen forma cónica y en su interior tiene un tornillo sin fin que
arrastra la pasta cuando se mueve hacia el extremo de menor diámetro,
comprimiéndola de esta forma, obteniéndose el aceite crudo y como residuo
la torta, que es sometida a la extracción por solventes, para retirar el aceite
que contiene y así mezclarlo con el aceite prensado

CONTROLDECALIDADDEACEITES
ANALISIS SENSORIAL
OLOR: Característico, ligero no desagradable y peculiar a las semillas de las
cuales proceda el aceite, exento de olores extraños o rancios.
SABOR: Característico, ligero no desagradable y peculiar a las semillas de las
cuales proceda el aceite, exento de sabores extraños o rancios.
APARIENCIA: Líquido transparente y libre de cuerpos extraños a293 K
(20ºC).COLOR: El color se determina mediante el método de Lovibond
COLOR: El color se determina mediante el método de Lovibond
Método Lovibond: este método determina el color por comparación entre
el color de la luz transmitida a través de un determinado espesor de grasa o
aceite líquido (normalmente 5 ¼ pulgadas) y el color de la luz originada por
la misma fuente, transmitida a través de standards de vidrio coloreados. La
escala del Lovibond Tintometer consiste de lecturas en el rojo, el amarillo, el
azul y el neutro, aunque las lecturas en el rojo y en el amarillo son las más
usadas. Este método es el standard internacionalmente aceptado para la
Tintómetro de Lovibond medición del color en aceites y grasas vegetales y
animales.
ANÁLISIS FISICOS
DENSIDAD: Entre los instrumentos más comunes para la densidad tenemos
el oleómetro y el picnómetro
Densidad del aceite de algodón: 0,918 – 0,926 a 20ºc
VISCOCIDAD: La viscosidad del aceite tiene una relación directa con algún
producto químico características de los lípidos, tales como viscosímetro de
Oswaltel grado de insaturación y la longitud de la cadena de la Los ácidos
grasos que constituyen los triglicéridos. La viscosidad disminuye
ligeramente con mayor grado de insaturación y aumenta rápidamente con la
polimerización.
REFRACCION: El índice de refracción de un aceite se define como la razón
de la velocidad de la luz en el vacío con respecto a la velocidad de la luz en el
aceite evaluado. Por razones prácticas, normalmente los instrumentos

comparan con la velocidad de la luz en el aire en lugar del vacío. El índice de
refracción es característico dentro de ciertos límites para cada aceite por lo
que es un indicador de pureza del aceite.
Índice de refracción del aceite de algodón: 1,458 – 1,466
PUNTO DE FUSION: los ácidos grasos saturados, al poderse disponer la
cadena hidrocarbonada totalmente extendida, pueden empaquetarse
estrechamente lo que permite que se unan mediante fuerzas de Van der
Waals con átomos de cadenas vecinas (el número de enlaces, además, está
en relación directa con la longitud de la cadena). Por el contrario, los ácidos
grasos insaturados, al tener la cadena doblada por los dobles enlaces no
pueden empaquetarse tan fuertemente. Es por esto que los ácidos grasos
saturados tienen puntos de fusión más altos que los insaturados y son
sólidos (sebos) a temperaturas alas que los insaturados son líquidos
(aceites).
ANÁLISIS QUIMICO
ÍNDICE DE ACIDEZ: Es consecuencia de su contenido en ácidos grasos
libres, provenientes de la hidrólisis de los glicéridos. Se expresa
normalmente como grado de acidez o acidez libre, que representa el tanto
por ciento de dichos ácidos expresados en ácido oleico. También puede
expresarse como índice de acidez. INDÍCE DE ACIDEZ (IA) Es el número de
mg de KOH necesario para neutralizar los ácidos grasos libres de 1 g de
aceite. Un valor elevado para este índice nos muestra un alto grado de
enranciamiento de los aceites.
ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN: El índice de saponificación (IS) es una
medida de ácidos grasos libres y combinados que existen en la grasas y es
directamente proporcional a su masa molecular media: cuanto menor sea la
proporción de ácidos grasos de cadena corta, tanto mayor será el índice de
saponificación. El IS se utiliza para comprobar la pureza de las grasas.
ÍNDICE DE ÉSTER: Se define como los mg de KOH necesarios para
saponificar 1 g de grasa o aceite totalmente esterificado. Se puede calcular
por diferencia entre los índices de saponificación y de acidez. Resulta útil
para determinar el PM medio de los triglicéridos o de los ácidos grasos
presentes. IE = IS - IA.

ÍNDICE DE YODO: Químicamente el número de yodo expresa el grado de
instauraciones (dobles enlaces) de una grasa neutra Se realiza para
comprobar la pureza y la identidad delas grasas.
Índice de yodo del aceite de algodón: 100- 115
ÍNDICE DE PERÓXIDOS: El valor peróxido es un buen indicador de la
calidad del aceite, un aceite fresco debe tener valores menores a 1. Algunos
aceites almacenados por algún tiempo después de refinación pueden llegar
hasta valores de 10 antes de presentar problemas desabor pero sí se
presentan problemas de olor por las cetonas y aldehídos en los que se
descompone
Sub producto de la extracciónde aceite de semilla
de algodón: BORRA
Cuando la semilla de algodón cruda avanza desde la desmotadora de
algodón hasta el molino de aceite de semilla de algodón, consiste en tres
partes: Las borras de algodón, las cuales consisten en unas fibras cortas que
todavía se adhieren a la semilla; la corteza, una capa dura y protectora de la
semilla; y la misma semilla rica en aceite y proteína.
Desde el 10 hasta el 15 por ciento del ingreso del productor de algodón
proviene de la semilla de algodón.
El valor de la semilla de algodón se determina por medio del valor de los
productos que se producen. Así es que los mercados mundiales de aceite
vegetal y los mercados de los ingredientes para el alimento de ganado
contribuyen a gran parte en determinar el valor de la semilla de algodón.
Las borras de algodón son unas de las mejores fuentes de celulosa y se usan
para producir una variedad de cosas como los plásticos, el propergol de
cohete, rayón, las emulsiones farmacéuticas, los productos cosméticos, el
film para los rayos X y la fotografía, la tapicería y el papel fino para escribir...
incluso el papel para el dinero.

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