1 GRASAS Y ACEITES Los lípidos representan un papel importante en la alimentación, su función nutricional básica se debe a su aporte energético (8,5 cal/g), ácidos grasos esenciales y vitaminas liposolubles (A,D,E y K), unido a características organolépticas tales como textura, sabor de los alimentos y aplicaciones culinarias.
2 Según el estado físico a una dada T se clasifican en:glicerina ac. graso 1 ac. graso 2 ac. graso 3 Grasas y aceites (constituidos por diferentes tipos de triglicéridos) saponificables Lípidos Fosfolípidos Esteroles (colesterol, etc.) Alcoholes de cadena larga Ácidos biliares Tocoferoles (vitamina E, etc.) Carotenoides, etc. Otros Lípidos NO-saponificables Según el estado físico a una dada T se clasifican en: Aceites, por su alto contenido en ácidos grasos insaturados son líquidos a T ambiente Grasas, al tener mayor proporción de ácidos grasos saturados son sólidos a T ambiente
3 Insaturados MonoinsaturadosÁcidos Grasos Saturados Insaturados Poliinsaturados Monoinsaturados Acido palmítico Acido láurico Acido esteárico Omega -9 Omega -6 Omega -3 Acido linoleico Acido araquidónico Ac. alfa linolénico Ac.eicosapentaenoico Ac. docasahexaenoico Acido oleico Ac. Oleico
4 Núm. átomos de C de cadena Número de dobles enlaces1. Introducción Este capítulo se refiere a los lípidos neutros, es decir triésteres del glicerol, generalmente con ácidos grasos diferentes, en una misma molécula de triglicérido: Los ácidos grasos pueden representarse como indican los siguientes ejemplos: Núm. átomos de C de cadena Número de dobles enlaces Ác. esteárico 18 Ác. oleico 1, cis, 9 Ác. linoleico 2 cis, , 9, 6 Ác. linolénico 3 cis, , 9, 6, 3 Ac. Oleico Ac. Linoleico
5 Los lípidos poseen algunas propiedades físico-químicas que tienen una influencia notable sobre los caracteres de los alimentos: Su solubilidad en el agua condiciona la existencia de numerosas emulsiones alimentarias. Su punto de fusión, relativamente bajo en la mayoría de los casos, implica el ablandamiento o licuefacción después de un calentamiento moderado. La plasticidad de muchos lípidos a la T ordinaria explica la mayoría de las propiedades funcionales que pueden conferir a los alimentos. En la gama de productos de la industria de grasas y aceites se pueden diferenciar tres segmentos básicos:
6 Aceite de semillas: los principales aceites de semillas oleaginosas son los de girasol, soja, maíz, algodón, pepita de uva y colza. Todos para consumo humano. Aceite de oliva: se considera aceite de oliva virgen al jugo oleoso, elaborado por procedimientos mecánicos o físicos y en condiciones térmicas adecuadas que no produzcan alteraciones en su constitución físico - química y organoléptica. Determinadas cantidades que no poseen niveles convenientes de acidez se destinan a la refinación. Grasas hidrogenadas: se obtienen a través de la hidrogenación de aceites vegetales, grasas animales y aceite de pescado. El mayor uso es la fabricación de margarina. Grasas modificadas: se obtienen por diferentes mecanismos, que modifican las características fco-qcas.
7 2. Aceite de semillas : Descripción del proceso2.1. Materias primas Las semillas oleaginosas empleadas en las industrias aceiteras son de producción nacional.
8 Diferentes tipos de maíz obtenidos por cruzamientos e hibridaciónEl cuadro indica el contenido medio de aceite y proteínas de aceituna y de las principales semillas oleaginosas. Aceite % Proteínas % Aceitunas (fruto) 15 a 25 1,5 Maní 45 30 Colza 35 a 45 15 a 30 Girasol 35 a 50 25 Soja 40 a 50 Algodón 35 a 40 20 a 30 Copra (pulpa seca de coco) 63 10 Sésamo 50 16 a 22 Semillas de algodón Cacahuete o maní Semillas de girasol Diferentes tipos de maíz obtenidos por cruzamientos e hibridación Semillas de sésamo
9 2.2. Limpieza y secado Primera etapa: Normalmente se utilizan secadores para reducir el contenido de agua Luego, en el silo se mantiene bajo aireación y ventilación con el propósito de mantener baja la T y humedad
10 La limpieza de las semillas consiste en la eliminación de tierra, piedras, elementos metálicos, etc.Los elementos metálicos se eliminan haciendo pasar las semillas por separadores magnéticos: imanes fijos o de campo giratorio, estos últimos están constituidos por un cilindro rotatorio. La tierra y las piedras se eliminan en aparatos que utilizan la acción conjunta de cribas y corriente de aire. Imán polea
11 Segunda etapa: preparación de las semillas para ponerlas en las mejores condiciones para extraer el aceite: Deslintado y descarillado de semillas de algodón para recuperar la fibra, que permanece unida a la cáscara y facilitar los procesos posteriores. Descascarado de la semilla de girasol y de soja para obtener harinas de contenido proteico más elevado, (la cáscara se separa por aspiración)
12 La preparación gral de las semillas se realiza mediante tres operaciones: trituración, laminado y acondicionamiento. 2.3 Trituración La trituración permite una extracción más rápida del aceite. Para realizarla se utilizan molinos de rodillos, constituidos por cilindros. 12
13 Los objetivos del tratamiento térmico, son:2.4 Acondicionamiento. Por acondicionamiento se entiende el índice de la humedad y la temperatura que una semilla debe tener para considerar que se halla en las mejores condiciones para ser sometidos al proceso de extracción de aceite. La experiencia y la investigación experimental han establecido que una semilla oleaginosa con bajo contenido de agua (1-2%) cede el aceite con mayor dificultad que cuando tiene una humedad mayor, por ejemplo10%. regular la humedad de los granos (entre el 3 y 5 %) incrementar la plasticidad de los granos aumentar la fluidez del aceite coagular las fracciones proteicas inactivar las enzimas destruir los microorganismos patógenos y sustancias tóxicas Los objetivos del tratamiento térmico, son:
14 2.5 Laminado Se realiza en laminadores constituidos por cilindros de gran diámetro, de superficie lisa. La finalidad de estas máquinas es reducir la semilla a una sémola con láminas de 0,2 - 0,4 mm de espesor. Se obtiene un material poroso y permeable, llamado “masa expan-dida”, al romperse los vacuolos que contienen aceite. Después del laminado puede efectuarse una extrusión opcional para obtener una harina para alimentación animal. 14
15 Contenido de aceite en semillas2.5. Extracción La etapa de extracción del aceite, se puede realizar por presión y/o por disolvente. < 20% se tratan directamente con el extractor Contenido de aceite en semillas > 20% separación previa por P (pre-prensado) El prensado se realiza mediante prensas continuas llamadas expellers estas producen presiones de hasta 2500kg/cm2 . Se aplica un tamizado y filtrado para obtener el aceite de semilla y la harina residual (torta proteica) contiene de 2 a 4 % de aceite y se usan proteínas para alimentación animal.
16 La extracción continua por disolvente constituye el método más moderno de recuperación de aceite contenido en semillas. El disolvente más utilizado es el hexano por su selectividad, inocuidad y sus características favorables (P de vapor, r, calor de evaporación, etc.) Debe cumplir la condición de ser fácilmente destilable, pudiendo separar hasta las últimas trazas a una T < a 95°C. El proceso es más eficiente a > T, pero la T no debe sobrepasar el punto de evaporación ( 62°C), ya que el equipo se presurizaría.
17 Equipos extractores de aceites de semillaEl procesos de lavado de la semilla se debe realizar en contracorriente, es decir la semilla mas pobre en aceite se debe poner en contacto con el solvente de menor concentración en aceite.
18 Las etapas posteriores incluyen las siguientes operacionesFiltración de la miscela (aceite-disolvente) en filtros cerrados. Destilación de la miscela. Separa el disolvente del aceite. La T no debe ser muy alta para evitar la alteración del color y el tiempo de destilación debe ser lo más corto posible. 18
19 Desolventización de la harina extraída, permite recuperar el disolvente retenido.La harina embebida con el disolvente entra por medio de un alimentador sin fin y cae sobre el primer plato. Un sistema de palas giratorias remueve la harina sobre la superficie del plato, hasta llegar al último, desde donde se recoge. La harina se calienta al estar en íntimo contacto con los platos, los cuales se calientan por medio de vapor de agua y el solvente se evapora. 19
20 Recuperación de los vapores de disolvente. Por efecto del calentamiento, el disolvente se evapora, la condensación de los vapores de disolvente se realiza en refrigerantes de gran eficacia, y los últimos vestigios se eliminan en torres de carbón activado o por absorción mediante lavado con aceite. Secado y enfriamiento de las harinas. Normalmente las harinas presentan una humedad del 10-14% y la T = 100 C. Para acondicionar en cuanto humedad y granulometría se utiliza un secador-enfriador en cascada con aire y una serie de aparatos accesorios como molinos de martillos, cribas clasificadoras, etc. 20
21 2.6 Refinado de aceite Con este proceso se eliminan impurezas, coloraciones intensas, grados elevados de acidez, y olores desagradables, comprende las siguientes operaciones: Eliminación de las impurezas sólidas (desfangado) (evita depósitos en los tanques): se emplean separadores centrífugos con descarga intermitente y mecanizada de estas impurezas.
22 Desgomado: consiste en la eliminación de los fosfolípidos (lecitina, importante en aceite de soja) y otras materias coloidales como: polisacáridos, gomas y resinas. Se realiza mediante sistemas de hidratación continua del aceite bruto, que separa la lecitina en forma de mucílagos cuando ésta fija el agua inyectada en forma de vapor. Mediante separadores centrífugos se obtiene el aceite limpio y se recupera la lecitina. La lecitina se deshidrata en secadores continuos sobre láminas calientes en capa fina y en cámara de vacío. Las lecitinas se decoloran para algunos usos: industria del chocolate, emulgente autorizado en diversos productos.
23 Neutralización: es la eliminación de los ácidos grasos libres presentes en el aceite.Por neutralización, refinado cáustico Por destilación molecular, refinado físico Por refinado en fase de miscela. La neutralización se efectúa con una solución de NaOH a una T de °C, separando mediante potentes centrí-fugas los jabones formados por los ác. grasos libres, responsables de la acidez y oxidabilidad de los aceites. Puede realizarse una re-refinación, que tiene como finalidad eliminar las últimas trazas de ácidos grasos. Se realiza tratando el aceite con so-lución más diluida de NaOH, (80-90°C) 23
24 El aceite neutralizado se somete a un lavado con agua caliente para disolver trazas de jabón y residuos de álcali. La suspensión H2O - aceite pasa a separadores que son intercambiadores de calor para regular la T en diversas fases, mezcladores con agitadores de velocidad regulable para evitar emulsiones y separadores centrífugos para alimentación presurizada, muy eficaces para la separación. Refinado por destilación molecular consiste en destilar a alto vacío los ácidos grasos libres. Se realiza, en algunas instalaciones, simultáneamente con la desodorización. 24
25 2.7.Decoloración del aceiteElimina la > parte sustancias que producen un excesivo color en el aceite (clorofila y pigmentos carotenoides) El procedimiento utilizado es la absorción de estas sustancias sobre tierras decolorantes o carbones activos, que se suspenden en el aceite, el cual debe estar libre de humedad, la operación destruye los peróxidos y elimina en gran parte las trazas de metales. La deshidratación previa del aceite se realiza a °C en vacío. Los equipos clásicos son discontinuos, los más modernos han introducido sistemas continuos.
26 2.8. Desodorización del aceiteLa finalidad es la de eliminar las sustancias causantes de olores y sabores desagradables. Son sustancias de bajo PM: butírico, caproico, aldehídos y cetonas formados durante los diversos procesos de refinación y por enranciamientos anteriores. La eliminación de estas sustancias se realiza por destilación molecular en vacío gracias a la diferencia de volatilidad entre ellas y los glicéridos del aceite (T entre °C, 2 a 9 torrs). A veces se añaden anti-oxidantes, así como algunas sales (citratos, fosfatos, tartratos) que complejan las trazas de metales. Los tocoferoles (vitamina E), son antioxidantes naturales poco afectados por la purificación. 26
27 2.9 Winterización del aceite (hibernación)Objetivo: preservar la nitidez de los aceites refinados, tanto a temperatura ambiente como a bajas T de invierno, eliminando ciertos constituyentes con tendencia a precipitarse a bajas T. Según el tipo de aceite se trata de eliminar ceras (aceite de girasol) o estearinas u otros glicéridos saturados de alto punto de fusión, generalmente designados como margarina. Se modifica así la relación líquido/sólido de un cuerpo graso y con ello se consigue una plasticidad específica. Se produce una precipitación de estos componentes por enfriamiento a T controlada durante el tiempo necesario, separándose en láminas en forma cristalizada por filtración o centrifugación.
28 Esquema general del procesamiento del grano de soja.
29 Planta de tratamiento de sojaLaminadora de soja
30 Equipos industria aceitera1) Molino Quebrador: Aquí el poroto de soja se quiebra, en dos o más partes, y donde es posible además si se quiere, separar la cáscara a fin de obtener un expeller de mayor contenido proteico. 2) Silo Pulmón: Este equipo se hace necesario a fin de evitar la molienda permanente. Extrusor monotornillo: En este equipo, se produce mediante rozamiento mecánico, la elevación de temperatura del producto, consiguiendo además el "desactivado" de la misma, reduciendo a valores normales los compuestos antinutricionales que contiene la soja (tripsina), y consiguiendo la rotura de la molécula de aceite a fin de lograr en un paso posterior su extracción. Enfriador que evita oxidaciones del producto
31 4. Grasas hidrogenadas: descripción del procesoCAA Art específicamente 548 La hidrogenación de aceites y grasa consiste en la adición de gas hidrógeno, en presencia de un catalizador de níquel o paladio, a los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados de las moléculas de triglicéridos. Este procedimiento produce un aumento del punto de fusión, lo que permite obtener distintos productos cuya consistencia física dependerá del grado y modo de hidrogenación y de las materias primas utilizadas. Así se obtienen: margarinas (blanda, de mesa, de hojaldre, etc.) Shortenings (grasas plastificantes, favorecen la formación de emulsiones) Aceites vegetales líquidos parcialmente hidrogenados 31
32 La hidrogenación tiene por objetivo fundamental transformar aceites líquidos o semi-sólidos en materias grasas sólidas, de gran estabilidad a la rancidez oxidativa y con propiedades reológicas apropiadas a su empleo posterior, tales como consistencia, plasticidad, esparcibilidad y dureza. Índice de Iodo: En el laboratorio es fácil adicionar yodo (I2) a los enlaces dobles y así llegar a medir el grado de instauración de una materia grasa por el índice de yodo (II), que se expresa como gramos de yodo por 100 g de materia grasa. 32
33 Existen dos tipos de hidrogenaciones cuyas aplicaciones son diferentes:hidrogenación selectiva de algunos aceites vegetales para reducir contenido en ácido linolénico y así aumentar la estabilidad (en aceite de soja se baja su contenido de 9% a 1%). Los catalizadores no son tan selectivos y también se obtiene ácido oleico (el aceite disminuye su índice de iodo). Se da origen además a isómeros de posición, de conjugación y a estereoisómeros trans, donde intervienen factores como: calor, oxidación (de radicales libres) y la luz. Las transformaciones que se observan se explican por diferentes mecanismos: 33 33
34 Investigaciones científicas afirman que aunque originalmente los aceites vegetales con los que se hace la margarina no contienen colesterol, al ser hidrogenados tienden a elevar el colesterol en nuestro organismo y además, según otras fuentes, interfieren en nuestras reacciones metabólicas. La hidrogenación se puede representar por las siguientes reacciones sucesivas: Ac .esteárico Modificación en el CAA (3/12/2010), Art.155 tris-ácidos grasos trans: El contenido de ácidos grasos trans de producción industrial en los alimentos no debe ser mayor a 2% del total de grasas en aceites vegetales y margarinas destinadas al consumo directo y 5% del total de grasas en el resto de los alimentos. 34
35 Tiene la finalidad la obtención de grasas sólidasb) La hidrogenación total o parcial, según se saturen la totalidad de los dobles enlaces o solo una parte de ellos. Tiene la finalidad la obtención de grasas sólidas La reacción puede producirse de modo que se obtengan proporciones diversas de glicéridos mono, di, tri-insaturados y mixtos, lo que determina las características reológicas de la grasa hidrogenada. Influyen: Las condiciones operatorias de la hidrogenación (tiempo, T, P y agitación) El catalizador utilizado (tipo de catalizador, concentración y actividad del mismo) La composición de la materia prima a hidrogenar. 35
36 Grasas animales: como la manteca de cerdo y aceite de pescado.La consistencia física de aceite hidrogenado no aumenta únicamente por saturación sino por el aumento de isómeros trans frente a los cis. La proporción sólido/líquido y el margen de fusión dependen de las proporciones de los glicéridos. 4.1. Materias primas Aceites vegetales: de soja, girasol, maíz, algodón, oliva, coco, palma y cacao Grasas animales: como la manteca de cerdo y aceite de pescado. Se realiza un control de calidad de los aceites y se miden: la acidez, punto de fusión, índice de yodo, ácidos grasos e impurezas. 36
37 Hidrógeno se compra a empresas suministradoras de gases industriales (envases de acero a P, con 99,9% de pureza). Catalizador más usado es el níquel (también Cu y Pt) soportado sobre tierras silíceas y estabilizado con una grasa neutra (evita riesgo de desactivación), en dosis de 0,05 al 0,2%. El catalizador debe ser muy puro porque absorbe monóxido de carbono y compuestos azufrados que lo envenenan. Las características con que se evalúa un catalizador son: actividad, selectividad y filtrabilidad. 37
38 4.2. Desgomado, neutralización, lavado y decoloraciónEstos tratamientos eliminan las impurezas que contienen los aceites y grasas, que afectan el catalizador y distorsionan la selectividad. 4.3. Hidrogenación La mayoría de las instalaciones son discontinuas, ya que tienen ventajas como flexibilidad de operación y selectividad de hidrogenación (desde hace más de 90 años). Con ellos, se pueden procesar varias clases de materias grasas y se puede obtener una gama grande de productos finales, de distintas propiedades reológicas
39 Los reactores discontinuos son autoclaves cilíndricos de acero inoxidable, dotados de agitador de alta velocidad, cuya forma es la más apropiada para mantener el gas H2 en dispersión de burbujas finas dentro del aceite caliente (más de 100 °C). Los reactores tienen serpentines para controlar la T, entrada para dispersión del gas, entrada de catalizador y sistemas de control de T, P, tipo y actividad de catalizador. 39
40 Etapas posteriores Eliminar residuos de níquel, que restan en el aceite después de eliminar el catalizador por filtración y que son de alrededor de 8 a 10 ppm. Esta cantidad es disminuida, después de la refinación, a valores de 0,1 a 0,5 ppm. Desodorización, que elimina por la destilación con arrastre de vapor de agua, las impurezas volátiles de mal olor, formadas en el curso de la reacción, como son las cetonas y aldehídos y principalmente aquel que es el responsable del olor característico de la hidrogenación: el 6-trans-nonemal. 40
41 Sistemas de hidrogenación continuos El catalizador puede estar en un lecho fijo o recircular a través del sistema suspendido en el aceite. Ilustración esquemática de un (a) columna de burbuja en suspensión (b) reactor de lecho fijo. Las ventajas son los comunes de todos los procesos continuos sobre los discontinuos, o sea: economía de espacio, servicios y trabajo, en el caso de la hidrogenación, obtener una gran velocidad de la reacción, como es la del descenso del II de 10 a 30 unidades/minuto, en comparación con las que se obtienen en los mejores sistemas discontinuos, que son del orden de 1 a 3 unidades /minuto. Grasas hidro-genadas 41
42 5. Margarina: descripción del proceso (Art. 551- CAA) El mayor uso de los productos de la hidrogenación de aceites es la fabricación de margarina. La margarina es una emulsión de agua en aceite, con un contenido mínimo del 80% en grasa y un máximo de 16% de agua. Etapas: 5.1. Preparación de la fase acuosa y de la fase grasa (emulsion) La fase acuosa se prepara en procesos discontinuos, y comprende agua y/o leche. A esta solución se añaden conservantes (ácido sórbico o ácido benzoico) sal y aromas hidrosolubles. La fase grasa es una mezcla de productos grasos: para su formulación se emplean aceites hidrogenados, mezclas de grasas naturales y de aceites. 42
43 Las margarinas dietéticas, contienen 50% de agua con aire se utiliza una proporción > de aceites insaturados (parcialmente hidrogenados), consiguiendo la consistencia mediante correcta formulación de la emulsión. Las margarinas con 0 grasas trans, no emplean aceites hidrogenados, por el contrario el método empleado es el trans-esterificación , para lograr la textura deseada. este proceso consiste en cambiar la disposición de los ácidos grasos dentro de la estructura del triglicérido, con lo que se modifican los intervalos de fusión de las grasas, incrementándose la plasticidad acidólisis alcohólisis Trans-esterificación Química 43 interestirificación
44 Trans-esterificación EnzimáticaEl mejor conocimiento del comportamiento catalítico de las lipasas digestivas, de la estereoquímica de los triglicéridos alimentarios y de los mecanismos de adsorción y utilización de los ácidos grasos en nuestro organismo, ha motivado el desarrollo de una nueva tecnología orientada a la estructura de lípidos. El uso de enzimas específicas en su acción catalítica ha permitido la obtención de lípidos estructurados (con estructura pre-establecida y constante). Producto comercial Betapol (OPO) = estructura que los lípidos de la leche humana, se emplea en fórmulas de reemplazo, con beneficios nutricionales y de salud.
45 Las lipasas que se utilizan se obtienen de bacterias o de hongos que han sido especialmente elegidos (por selección genética ) para obtener altos rendimientos de actividad catalítica y en algunos casos resistencia térmica y a los solventes. Selección de los microorganismos productores de lipasas
46 Procedimientos para inmovilizar enzimasLa acción de la lipasa, en términos de su eficiencia y estabilidad, puede mejorarse con técnicas de inmovilización. Para ello la enzima se fija a un sistema de soporte (cerámica, vidrio poroso, material sintético, etc.) que permite, además un mejor manejo de las condiciones de operación. Procedimientos para inmovilizar enzimas Ventajas: Posibilidad de retirar la enzima del medio de reacción en forma muy rápida, con lo cual se recupera y no-contamina los productos La re-utilización de la enzima un gran número de veces. Las condiciones de reacción de las enzimas son mucho menos drásticas que los procesos químicos
47 Los aditivos empleados son ( según legislación): NaCl, añadido como salmuera, aumenta la estabilidad de la margarina frente a microorganismos. Ácido sórbico, da estabilidad microbiológica Vitaminas liposolubles : b-caroteno Aromas liposolubles (ésteres de ác. grasos, diacetilo, etc.) Antioxidantes (tocoferoles, BHA, BHT y galato de propilo) Colorantes: carotenoides y annato Emulgentes. Los emulgentes aseguran una buena dispersión de la fase acuosa y juegan un papel importante en las aplicaciones de las margarinas. Los más importantes son: lecitinas, monoglicéridos (empleados en margarinas y grasa anhidras para pastelería) y ésteres de propilenglicol (empleados para estabilizar la emulsión en margarinas para natas) 47
48 5.2. Preparación de la emulsiónLa dosificación de los ingredientes puede ser manual o automática. Las grasas y los aceites hidrogenados (lípidos) se mezclan en un depósito con calefacción para la fusión (unos 40°C), luego se añaden los emulgentes y demás aditivos. Se bombea hasta el depósito de emulsión donde se incorpora la fase acuosa y se homogeniza con una potente agitación. La agitación permite obtener cristales de triglicéridos pequeños y uniformes. Luego la emulsión se bombea con bombas de pistón, al sistema de enfriamiento. 48
49 Planta de Cristalización de Margarina Industrial5.3.Enfriamiento, cristalización y amasado Se utilizan enfriadores tubulares, con NH3 o freón como refrigerante. La emulsificación-solidificación del primer cilindro, suele continuarse con un amasado lento, a °C, que mejora todavía más la textura y reduce el tamaño de los cristales (0,05-2 mm). En los tubos de enfriamiento la grasa emulsionada cristaliza rápidamente sobre la superficie y cuchillas rotativas la rascan separando las emulsión cristalizada. Planta de Cristalización de Margarina Industrial 49
50 La cristalización de las grasas puede producir varias formas cristalinas, según el proceso de enfriamiento (a,b,b´). Desde el punto de vista tecnológico, el tipo de cristalización desarrollado es de gran importancia, ya que la estructura b` forma agujas finas de grasa cristalizada, consiguiendo las cualidades deseadas para la mayoría de margarinas, textura uniforme y mayor facilidad de untar, mientras que los otros cristales presentan problemas de textura o aspecto del producto. Aceites y grasas de distintos tipos necesitan diferentes tiempos de cristalización y amasado. 50
51 En general existen 2 tipos de envases: 5.4.Envasado En general existen 2 tipos de envases: Margarinas de boca (tarrinas con tapa o termosellados) Tipo industrial (paquete de papel impermeable) Para efectuar esta operación existen instalaciones completamente automatizadas que van desde la formación de la propia tarrina (envase) a partir de la plancha de material, hasta el llenado, pesado y rotulado de la caja. Para la calidad de la margarina tiene gran importancia su reposo durante horas posteriores a su fabricación en cámaras a T controlada para llevar a buen término la cristalización. 51
52 Ejemplo de una línea de cristalización Almacenamiento: Tanques de almacenamiento para aceites y grasas líquidos Otras materias primas se almacenan en barriles o en pallets. (area 1) Área de preparación: Tanques para blend de emulsificantes (emulsionante + aceite líquido) (área 2) Tanque para preparación de fase acuosa (agua + ingredientes solubles en agua) (área 3) Tanque para realizar la mezcla de aceites e ingredientes solubles en aceite y para la posterior incorporación de la fase acuosa a fin de formar la emulsión agua en aceite (área 4) 52
53 Producción: Pasteurización a baja presión (área 5 ) Bomba de alta presión (área 6) Para pasteurización de alta presión - . Intercambiador de calor de superficie (área 7) Bomba (s) (área 8) Tubo de reposo para productos envasados (área 9) Pasteurización: la temperatura de emulsión es generalmente 45°C (110°F), calentamiento a 85°C (185°F) y enfriamiento a 45°C (110°F). 53
54 Grasas Animales Las más comunes son: la manteca (extraída de leche de vaca), el sebo de bovinos y otros rumiantes (se obtiene a partir de la grasa que rodea la cavidad abdominal y los riñones) y la manteca de cerdo (que se obtiene del tejido adiposo). Estas grasas están formadas mayoritariamente por ácidos saturados como: ácido palmítico, ácido esteárico y ácido oleico. Se oxidan menos que los aceites vegetales.
55 Esquema y fotografía de un separador centrífugo (Westfalia)Proceso de elaboración Las grasas se obtienen mediante fusión de los tejidos ricos en grasas, tales como los residuos de matadero, por vía húmeda con vapor de agua, o en seco a una T inferior a 80°C, con el fin de conseguir una grasa poco coloreada y sin olor. La grasa fundida sube a la superficie y se separa por centrifugación. Esquema y fotografía de un separador centrífugo (Westfalia) 55
56 La reacción puede realizarse:A la manteca de cerdo se debe aplicar un proceso de transesterificación para hacer que la masa sea mucho más esponjosa, con lo que se modifican los intervalos de fusión de las grasas, incrementándose la plasticidad de éstas. Aplicaciones: Estos productos son puros, naturales y completamente biodegradables usados en la industria de panificación, curtidos, lubricantes y jabones. Químicamente, mediante el uso de catalizadores como el sodio metálico, y los alkoxidos de sodio, lográndose así el reacomodo de ácidos grasos dentro y fuera de la molécula del triglicérido La reacción puede realizarse: Enzimático, se usan lipasas microbianas o pancreáticas como biocatalizadoras para producir el reacomodo de los ácidos grasos, de una manera controlada
57 MANTECA DE CERDO NO INTERESTERIFICADA (Observe los cristales de grasa BETA, grandes e irregulares en tamaño y forma) (Chacón, 1986) MANTECA DE CERDO INTERESTERIFICADA (Observe los cristales beta-prima, pequeños y regulares en tamaño y forma) MASA DE BISCOCHO PREPARADA CON MANTECA DE CERDO INTERESTERIFICADA (Observe los numerosos y homogéneos glóbulos de grasa conteniendo aire adentro, lo cuál va a producir un enorme efecto leudante adicional al hornearse el biscocho, obteniéndose un biscocho de mayor tamaño y altura, con porosidad uniforme y regular, miga blanda). MASA DE BISCOCHO PREPARADA CON MANTECA DE CERDO NO INTERESTERIFICADA (Observe los pocos glóbulos de grasa conteniendo aire, que después tendrá un poco efecto leudante adicional en el biscocho)
58 Aceites y harinas de pescado Los residuos procedentes de la preparación de filetes y conservas de pescado, así como diversas especies que no se consumen habitualmente, se transforman en harina y aceite. Su característica es la gran cantidad de ácidos grasos poliinsaturados que contienen. Además son la principal fuente de ácidos grasos omega 3, beneficiosos para enfermedades cardiovasculares El pescado azul (sardinas) se diferencia del pescado blanco por su mayor contenido en grasa, pero ésta es muy insaturada, se recomienda su incorporación en las dietas para personas con colesterol alto, sustituyendo a las carnes rojas 58
59 Proceso de elaboración de aceite de pescado y derivadostrituración cocción Prensa en caliente Grasa y agua Fase acuosa- Concentración de proteínas Usos: alimentación animal Torta de prensado Secado - Molienda con control de T para no afectar el valor nutritivo ACEITE Refinado-Desodorizado-Hidrogenación Usos: margarinas, aceites para cocinar alimentos, jabonería HARINA para alimentación animal 59
60 Bibliografía consultadaIntroducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos, Vol I,, J.C. Cheftel, H. Cheftel, Editorial Acribia, 2000. Procesos de elaboración de alimentos y bebidas. M.T. Sánchez Pineda de las Infantes. Mundi-Prensa, 2003. Tecnología de los alimentos, Departamento de estudios y documentación, CDTI,1993. Material de estudio del Curso de Higiene y Seguridad Alimentaria. Fundación Universitaria Iberoamericana, Funiber, 2008.