¿Para qué sirve el desgomado?

Sirve para eliminar los fosfátidos y glicolípidos que se extraen de las semillas disueltos en el aceite. Sin este proceso, los triglicéridos se alteran con más facilidad y adquieren sabores y olores desagradables.

¿Por qué se hidrogenan los aceites?

Para modificar sus propiedades fisicoquímicas y obtener productos como margarinas o shortening. Además, aumenta su estabilidad oxidativa y evita la rancidez secundaria y la polimerización.

Refinación de aceites: desodorización, hidrogenación y desgomado

Resumen

Este documento describe tres procesos de refinación de aceites y grasas. La desodorización elimina olores, sabores y componentes minoritarios, y se explica con las leyes de Raoult y Dalton. La hidrogenación satura los enlaces insaturados de los ácidos grasos y aumenta la estabilidad del aceite. El desgomado retira los fosfátidos con agua para obtener lecitinas.

Puntos clave

La desodorización elimina aldehídos, cetonas, hidrocarburos y ácidos grasos libres, además de olores, sabores y peróxidos. Se añade vapor stripping para que los componentes volátiles se destilen.
En la desodorización, la reducción de peróxidos y la destrucción de pigmentos son reacciones deseables. La isomerización cis-trans, la formación de polímeros y la hidrólisis no lo son.
La hidrogenación satura los enlaces insaturados de las cadenas de ácidos grasos y aumenta la estabilidad oxidativa del aceite.
La hidrogenación es una reacción heterogénea con gas (hidrógeno), líquido (triglicérido) y sólido (catalizador de níquel). El hidrógeno debe estar disuelto en el aceite para reaccionar.
La selectividad de la hidrogenación influye en la textura y la suavidad del aceite. Los isómeros trans formados en el proceso también afectan a la textura.
El desgomado elimina los fosfátidos y glicolípidos tratando el aceite con agua (2% v/v) a 70 °C y separándolos en una centrífuga de alta velocidad.
Las lecitinas que se obtienen del desgomado tienen valor comercial por su carácter emulgente.

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Procesos de Refinación de Aceites y Grasas

Desodorización

Objetivos de la desodorización:

Remover componentes minoritarios de aceites y grasas, como aldehídos, hidrocarburos, cetonas, lactonas y ácidos grasos (principalmente derivados de la rancidez oxidativa).
Eliminar olores y sabores desagradables.
Reducir peróxidos.
Bajar el color.

Ley de Raoult y Dalton

Ley de Raoult: Para los vapores en equilibrio con la fase líquida:

P_b = P⁰_b * X_b
- P_b = presión de vapor parcial de un componente b volátil
- P⁰_b = presión de vapor de un componente puro
- X_b = fracción molar del componente
P_b = P⁰_b * B / (A + B) → Llevado a un proceso de desodorización:
- A = moles de triglicéridos (TG)
- B = moles de ácidos grasos libres (AGL)
Como A >> B, se escribe: P_b = P⁰_b * B / A

La desodorización busca reducir la concentración de AGL (b). Para que la destilación sea posible, se agrega vapor stripping.

El vapor stripping agregado (S) pasa a la fase gaseosa en proporción a su presión parcial y la del componente volátil que se desea destilar (B).

Ley de Dalton: d_s / d_b = P_s / P_b

Como P_s >> P_b → P_total = P_s → d_s = (P_total / P_b) * d_b

Sustituyendo P_b en el denominador: S = (P * A / P⁰_b) * ln(b₁ / b₂) * (1 / E)

E = valor de eficiencia de destilación
P = presión absoluta del desodorizador
A = aceite expresado en moles

Reacciones Químicas en la Desodorización

Reacciones deseables:

Reducción de peróxidos.
Destrucción de pigmentos.

Reacciones no deseables:

Isomerización cis-trans.
Formación de dímeros y polímeros.
Fijación de color.
Reversión del sabor.
Hidrólisis.

Zonas:

Zona A: Condiciones químicas (deseables).
Zona B: Igual a la zona A.
Zona C: Reacciones no deseables.
Zona D: Operación de equipos industriales.

Carotenos

Son pigmentos naturales de los elementos, compuestos por 40 carbonos y 8 grupos isómeros. Son lípidos no saponificables. Se absorben a 425-525 nm, con colores que varían del amarillo al café.

Hidrogenación

Objetivos de la hidrogenación:

Modificar las propiedades fisicoquímicas de grasas y aceites.
Modificación química: saturación e insaturación.
Variedad de productos: margarinas, shortening, productos de pastelería y repostería.
Aumentar la estabilidad oxidativa de los aceites, evitando oxidación, rancidez secundaria, polimerización, formación de anillos y toxicidad.

La hidrogenación ocurre en los enlaces insaturados de las cadenas de ácidos grasos, no en la estructura del triglicerol. Es una reacción heterogénea: gas (hidrógeno), líquido (triglicérido) y sólido (catalizador de níquel).

El hidrógeno debe estar disuelto en el aceite para reaccionar. Las etapas son:

Difusión de reactivos.
Adsorción.
Reacción en la superficie.
Resorción.
Difusión de los productos desde la superficie del catalizador.

La selectividad en la hidrogenación es la preferencia por hidrogenar un tipo de ácido graso. Tiene efecto en la textura, suavidad y función de aceites hidrogenados. La textura está influenciada por ácidos grasos saturados y, especialmente, por isómeros trans formados en la hidrogenación.

Desgomado

El objetivo es eliminar los fosfátidos y glicolípidos, que se extraen de las semillas disueltos en el aceite. Este proceso es importante porque sin él, los triglicéridos se alteran con mayor facilidad y adquieren sabores y olores desagradables. Otros problemas incluyen decantación en tanques de almacenamiento, mayor susceptibilidad a la oxidación y formación de espumas durante el calentamiento.

El proceso consiste en tratar el aceite con agua o vapor para que los fosfátidos se hidraten y precipiten, volviéndose insolubles en la fase grasa. Se realiza en tanques con agitador para incorporar el agua (2% v/v) a 70°C. El aceite pasa a una centrífuga de alta velocidad, donde se separan los fosfátidos junto con el agua en exceso. Los fosfátidos se deshidratan y contienen otros lípidos e impurezas, de donde se obtienen las lecitinas.

Pueden ser tratados con peróxidos para obtener productos más claros. Las lecitinas obtenidas tienen valor comercial y se aplican, por su carácter emulgente, en diversas industrias de alimentación.