Aceite Vegetal De Girasol Industrias De Aceite S.A “FINO “
Capítulo I
1.1 Introducción 1.1.1 Reseña Histórica del aceite vegetal El girasol tiene su origen en América del Norte. Su desarrollo principal y primario se produjo en la zona del centro-este del actual territorio de Estados Unidos de Norte América y del norte de México. Allí se han rescatado las evidencias botánicas y arqueológicas que demuestran el verdadero origen americano de esta planta. El girasol, pertenece a la familia de las Compositae (Asteraceas) y al género Helianthus. Una característica notable de los primeros girasoles fue la variedad de colores, además del amarillo tradicional la presencia de antocianos le confería tonalidades violáceas y rojizas no sólo a las flores sino también a los tallos y al reverso de las hojas. [1] Trayectoria hasta llegar a Argentina La conquista de América provoca un intercambio con Europa, de los elementos utilizados para la preparación de alimentos. Desde América parten hacia Europa papas, tomate, maíz, cacao, porotos y girasol entre otros vegetales. La planta de girasol, extravagante por sus grandes flores, cautiva a los españoles y franceses quienes las utilizan como ornamento de salones a fines del Siglo XVI. La flor del girasol se expande por otros países del viejo continente y es inmortalizada por Van Gogh en sus magníficas pinturas de jarrones con girasoles. En Francia aparecen algunos cultivos de girasol como planta oleaginosa en 1787. La primera patente sobre extracción de aceite a partir de semillas de girasol es otorgada a Arthur Bunyan, en Inglaterra, con el Nº 408 el 12 de septiembre de 1716, para usos industriales en pinturas y barnices.
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En el Siglo XVIII el Zar Pedro el Grande fue quien lleva el girasol a Rusia también como elemento de decoración. En este país aparece una cita en la Academia, en 1779, como semilla para extraer aceite. En años siguientes comienza a expandirse el cultivo con esa finalidad. El pueblo ruso desde el comienzo adopta la semilla para comerla tal cual, logrando una extraordinaria destreza para separar la cáscara de la pepa con una simple mordida En el pueblo de Alexievka, el campesino Bokarov extrae aceite por primera vez en Rusia en 1820 para uso alimenticio. Años más tarde, en 1833, se instala la primera fábrica de aceite. El cónsul norteamericano en San Petersburgo lo repatria a Estados Unidos en 1893 como cultivo oleaginoso. El girasol llega a la Argentina a mediados del Siglo XIX en manos de los inmigrantes rusos. Su uso inicial fue el consumo para aves de corral. Las colonias israelitas instaladas en las provincias de Buenos Aires, Santa Fe y Entre Ríos son las impulsoras del cultivo de las semillas para uso humano. Se estima que las localidades de Carlos Casares, Santa Clara y Basavilbaso fueron las primeras. De Carlos Casares partió el pionero en llevar bolsas con semillas de girasol a Buenos Aires para molerlas y extraer aceites. En 1920 ya se extrae aceite y se exporta una pequeña cantidad. Recién en 1930 el cultivo se afianza y comienza la industria oleaginosa como consecuencia de la guerra civil española (1936-1939) y la segunda guerra mundial (1939 – 1945) que provoca el desabastecimiento de aceite de oliva de los países exportadores, España, Italia y Grecia. La población argentina aumenta favoreciéndose el consumo local. En 1940 ya se exporta una cantidad apreciable de aceite de girasol [1] 1.1.2 Reseña Histórica de la Industria de aceites S.A “FINO” Industrias de Aceite FINO se fundó el 15 de Febrero de 1944 en la ciudad de Cochabamba. En 1974 la planta de extracción de aceite por prensado se traslada a Warnes (Santa Cruz), con el fin de acercar la actividad productiva al origen de la materia prima. Siguiendo con el impulso de crecimiento tecnológico, en 1982 se amplía la planta de refinación en Cochabamba y se instala la planta de extracción por solventes 2
Crown en Santa Cruz. Esta última planta cuenta con una capacidad de molienda de 400 Tm/día. Ese mismo año se desarrolla y lanza al mercado un nuevo producto: Manteca Karina. En 1986 la empresa introduce Margarina Regia en el mercado boliviano. En el año 1995, pensando en el sector panadero, se desarrolla Manteca Gordito. Su suavidad se convierte en su principal característica, haciendo el trabajo de los maestros panaderos mucho más sencillo. En 1996 se instala una nueva planta de extracción Tecnal con capacidad de producción de 800 Tm/día. • En el año año 2006 se amplía la capacidad de molienda, subiendo subiendo su producción a 1.500 Tm/día. En el año 1999, gracias al alto nivel tecnológico alcanzado, se inicia la exportación de aceites envasados a los países miembros de la CAN. La constante implementación de tecnología en la empresa permitió que la cartera de productos también crezca. En 1998 se lanza al mercado el jabón de ropa OSO, y ya en el año 2007 se lanzan los jabones para ropa bajo la marca UNO. El crecimiento constante de la industria obliga a mantener en plantas lo último en tecnología e implementos, es por eso que el año 2010 se inaugura la segunda fase de un mega silo silo en la localidad de Pailón, con una capacidad total de almacenamiento de 100.000 Tm. La trayectoria de Industrias de Aceite FINO convierte a la empresa en líder en el mercado boliviano en producción y comercialización de una variada cartera de productos: aceites, mantecas, margarinas y jabones de lavar en barra para ropa. [3]
1.2. Antecedentes 1.2.1 Áreas de cultivo en el mundo El cultivo del girasol se realiza en cantidades considerables en pocos países. La República Argentina (RA), un conjunto de países de la Unión Europea, de Europa Central y del Este y Estados Unidos de América son los principales productores de semilla de girasol, junto a China, Turquía, India y Sud África, quienes entre otros, 3
en menor proporción, aportan a una producción mundial estimada en 25 millones de toneladas para el 2002 /2003. Unos 2,5 millones de toneladas de aceite son comercializadas entre países, donde las exportaciones argentinas equivalen a un 50 % del total. En la RA, la evolución de superficie sembrada, producción y rendimiento unitario muestra un crecimiento no constante hasta el año 94, donde las oscilaciones de la siembra reflejan las variaciones del precio del aceite. Los altos precios del aceite durante el ciclo 96-98 estimularon un notable incremento de la superficie, por ende de la producción hasta alcanzar, en el año 99, los 7 millones de toneladas de semilla. La sobreoferta mundial de aceites deprimió posteriormente los precios, percibiéndose una recuperación en los últimos años. La tasa de crecimiento del rendimiento ha estado negativamente afectada por el desplazamiento del cultivo hacia zonas con menor potencial productivo y una muy baja inversión en ciencia y tecnología en e n relación a otros cultivos. [1]
1.2.2. Perfil del Mercado Mundial del Aceite de Girasol La producción mundial de aceite de girasol para la temporada 2015/16 es proyectada en 15.45 millones de toneladas, registrando una mejora del 1,78% con respecto al ciclo previo. Los principales países productores, en orden de importancia, son: Ucrania, Rusia, Unión Europea-28 y Argentina, que juntos representan el 82% de la producción global. El volumen de las exportaciones del aceite de girasol para el ciclo 2015/16 totalizaría los 7.88 millones de toneladas, siendo un 5,5% superior a lo comercializado
durante
la
temporada
2014/15.
Los
principales
países
exportadores son Ucrania que participa con el 52% del comercio, le sigue Rusia con el 20,3%, luego se disputan el tercer y cuarto puesto Argentina y Turquía. Para la nueva campaña, y según los datos de Oil World, Turquía exportaría 630 mil toneladas y Argentina 620 mil toneladas. Por último, se encuentra la Unión Europea-28 con una participación del 4,2%. 4
Tabla 1. Principales países Consumidores de aceite de Girasol (En miles de toneladas)
Fuente: Oil World
En el mercado mundial, el aceite de girasol es el cuarto en orden de importancia, tiene una participación del 8,6% de la producción mundial. Por sus cualidades y composición compite en forma más estrecha con el aceite de canola. La tasa de crecimiento de la producción para los principales aceites vegetales creció un 3,61% en promedio en los últimos 5 años.
[2]
Grafica 1. Principales países consumidores de aceite de girasol 2015/16
Fuente: Oil World 5
1.2.3. Producción en Bolivia El 2008, la superficie de soya disminuyó un 15% con relación al 2007; el mismo periodo, el cultivo de girasol se incrementó en 60%. En cambio, para la presente gestión se prevé un acentuado aumento de la superficie de soya del orden de 36% y el girasol disminuye el 21%. Este comportamiento está influenciado por el precio y la demanda internacional. La producción de aceite de soya y girasol en la gestión 2009 es de aproximadamente unas 509 mil toneladas. Según el Sispam, de ese total producido, el 23% se destinó a abastecer el consumo del mercado interno. Por tanto, “el excedente de 393 mil toneladas se destinará para la exportación”,
señalan en el informe de esta entidad estatal de seguimiento al sector . En el período 2006 - 2015, las exportaciones bolivianas de aceite de soya y girasol totalizaron 2.893 millones de dólares, por la venta de 3,3 millones de toneladas, registrando el valor un crecimiento del 89% en los últimos 10 años. En dicho lapso, el mayor registro de exportación de aceite de soya y girasol fue en el 2012 alcanzando los 372 millones de dólares. Desde el año 2006 las ventas externas de aceites se caracterizaron por las considerables exportaciones de aceite de soya, representando en promedio el 75% de las ventas totales. - En el mes de enero del 2016, las exportaciones bolivianas de aceite de soya y girasol bordearon los 18 millones de dólares, siendo equivalentes a 25 mil toneladas, es decir un volumen 19% mayor que la cifra registrada en el mes de enero de 2015, por su parte el valor tuvo un crecimiento casi nulo. [4] Tabla 2. Principales países a los que exporta Bolivia Aceite de soya y girasol gestión 2015 (en kilogramos brutos y dólares americanos
Fuente: Instituto Nacional de Estadística –INE
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Grafica 2. 2.
Fuente: Instituto Nacional de Estadística –INE/Elaboración: Instituto Boliviano de Comercio Exterior - IBCE
1.3 Justificación 1.4. Objetivos 1.4.1. Objetivo general
Conocer el proceso de producción del aceite vegetal comestible que se realiza en la Industria de Aceite S.A “FINO” a través de una investigación tecnológica.
1.4.2. Objetivos Específicos
Realizar la visita a la Industria de Aceite S.A “FINO” para ampliar
los
conocimientos obtenidos sobre la producción de aceites vegetales comestibles en Cochabamba-Bolivia
Investigar sobre el proceso que se realiza para la obtención de aceite vegetal comestible
Elaborar un diagrama de flujo de la Industria de Aceite S.A “FINO”
Describir los elementos de diseño de los equipos industriales
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1.5 Metodología de implementación de la acción Para poder cumplir con los objetivos propuestos se realizaran diferentes actividades en las que participaremos todo el grupo. A través de una investigación tecnológica podremos conocer el proceso de producción de aceite vegetal de girasol, y se comprobara esta investigación realizando una visita a la Industria De Aceite S.A “FINO” la cual se realizara en el tiempo programado (cronograma de actividades). Para poder elaborar un diagrama de flujo de la industria se analizaran los distintos tipos de procesos y métodos que emplea la Industria De Aceite S.A “FINO” en la producción de aceites, también se investigaran otros diagramas de flujo de empresas similares para poder realizar una comparación en cuanto al procedimiento de elaboración.
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1.6 Actividades Se usa diagrama de Gantt para planificar las actividades a realizarse para dicha investigación
Proyecto
Fecha inicio
Fecha
Duración
Situación
prevista
final prevista
Reunión del grupo
6-oct-2016
11-oct-2016
6
En curso
Investigación
6-oct-2016
11-oct-2016
6
En curso
Elaboración del Pre informe
9-oct-2016
11-oct-2016
6
En curso
Revisión del pre informe
12-oct-2016
12-oct-2016
1
En curso
Realización de la carta para la industria
10-oct-2016
12-oct-2016
3
En curso
Entrega de la carta para la industria
13-oct-2016
13-oct-2016
1
En curso
Lapso de respuesta
13-oct-2016
17-oct-2016
5
En curso
Reunión del grupo
17-oct-2016
17-oct-2016
1
En curso
1
En curso
Visita a la industria Reunión de grupo
En curso
Verificación de datos
En curso
Elaboración del diagrama de proceso
En curso
revisión del pre informe
En curso
Investigación Investigac ión de diseño de equipos Ind.
En curso
Entrega de informe
En curso
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Capitulo II
2.1. Marco teorico 2.1.1 Cararteristicas generales del girasol El girasol nombre cientifico helianthus annuus. El nombre de esta planta, perteneciente a la familia de las Compuestas, alude al hecho de seguir la marcha solar, debido a la propiedad del fototropismo positivo que tienen las flores durante la inflorescencia. Vive y desarrolla preferentemente en zonas de clima templado, llegando a paralizar, poco a poco, este su peculiar movimiento, a medida que avanza el tiempo de su floración. Es considerada originaria del Perú, existiendo dos clases principales de girasol: la que da un solo capítulo floral por mata, y la que produce varias inflorescencias; la primera clase es la que se prefiere para el cultivo. Esta planta, conocida también con el nombre de “mirasol”, prefi ere suelos de
mediana consistencia y de fertilidad suficiente, dependiendo el ciclo vegetativo de la zona donde sea cultivada, cultivada, en vista del calor, la humedad y el viento. Esta planta es herbácea, anual, con enormes discos florales color oro y se la cultiva más que por la belleza de sus enormes flores, por su aplicación en la industria oleaginosa.[6] El aceite de girasol o aceite de maravilla es un aceite de origen vegetal que se extrae del prensado de las semillas del capítulo de la planta de girasol. Técnicamente se trata de un conjunto de grasas insaturadas, cardiosaludables (posee cantidades moderadas de ácido oleico comparado con el aceite de oliva), y fuente abundante de vitamina E, se considera también un potente antioxidante.
[7]
2.2. Propiedades nutricionales 2.2.1. Propiedades nutricionales del aceite de girasol Variedades de aceite de girasol
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Aceite de girasol refinado. Tiene un sabor relativamente neutro, y es de color ámbar muy pálido. No se recomienda para freír ya que no tolera bien las altas temperaturas Aceite de girasol virgen. v irgen. A A diferencia del anterior, an terior, el color es mucho más intenso al igual que el sabor. Tampoco tolera bien las temperaturas elevadas. Se consigue sin problemas en tiendas especializadas. Aceite de d e girasol alto oleico. oleico . Tiene un 80 % de ácido graso oleico, lo que lo hace más similar la aceite de oliva. Este aceite si puede ser usado para cocinar ya que tolera muy bien temperaturas elevadas. Contenido del aceite de girasol Vitamina E. la vitamina E es sumamente importante. Es un u n antioxidante, por lo que su función es deshacerse de los peligrosos radicales libres. Estos son clave en el origen de enfermedades degenerativas tan serias como el Alzheimer, Parkinson o cáncer. Un adulto sano cubre sus necesidades diarias de esta vitamina con 10 mg de la misma. Para obtenerlos con aceite de oliva es necesario consumir 10 cucharadas completas por día. Sin embargo, con aceite de girasol solo con dos cucharadas alcanza. Ácidos grasos. Para comprender claramente el tema se pueden dividir los ácidos grasos en tres grupos: monoinsaturados, saturados y poliinsaturados. En el aceite de girasol las proporciones son: ácidos grasos saturados: 12,3, ácidos grasos monoinsaturados 26,5 % y ácidos grasos poliinsaturados 62,3 %. El aceite de girasol aporta omega 3 pero también omega 6 (poliinsaturado). [7] Beneficios del aceite de girasol Alto contenido en ácidos grasos poliinsaturados: de ellos destacan el ácido linolénico y el ácido linoleico. Ambos son esenciales para prevenir enfermedades cardiovasculares, al reducir los niveles de colesterol total y triglicéridos. Alto contenido en vitamina E: junto el aceite de oliva, el aceite de girasol d estaca a su vez por su riqueza en vitamina E, un antioxidante natural que ayuda a proteger 11
a nuestro organismo de la acción de los radicales libres, ayudando a su vez a prevenir enfermedades degenerativas y cáncer.[8] 2.3. Descripcion del proceso Aceite de girasol crudo Proceso de obtención Acopio. A partir de la cosecha las semillas se envían a las instalaciones destinadas a su almacenamiento hasta el envío a las plantas procesadoras. Cualquiera sea el sistema o volumen de acopio utilizado, este debe asegurar que la semilla minimice su deterioro por causas tales como humedad elevada, falta de aireación e impurezas, las que provocarían deterioro en la calidad y cantidad del aceite a obtener. Recepción y almacenamiento en fábrica. fábrica . Las semillas que arriban a las plantas procesadoras de aceite son muestreadas antes de proceder a su descarga para evaluar su grado sanitario, presencia de insectos, mohos, otros. Las cargas satisfactorias se descargan del vagón o del camión mientras se toman toman muestras para formar un conjunto representativo. Sobre el mismo se hacen determinaciones para darle destino (silo, secadora) y hacer la liquidación de pago: impurezas, humedad y contenido de aceite. Si la humedad es superior a 14 % se la reduce mediante un secado con aire caliente en contracorriente. También se eliminan las impurezas por zarandeo. Estas operaciones son fundamentales para mantener la calidad del aceite en la semilla durante todo el período que permanecerá en el silo, donde se mantienen controles para evitar elevaciones de temperatura. Hay sistemas que permiten mantener los granos en silos con atmósfera controlada. Acondicionado, descascarado, prensado. Desde el almacenamiento la semilla se transporta hasta la planta de procesado donde se la acondiciona. Esto es limpiarla de impurezas (si no se lo hizo en la recepción) y secarla hasta alcanzar la humedad ideal para el descascarado, alrededor de 6%. Esta operación de separar la cáscara de la pepa se hace por impacto en un sistema de rodillos diseñados para ese fin. La cáscara debe desprenderse lo más grande posible, sin formar muchas astillas y la pepa debe permanecer entera o en grandes trozos. La 12
separación de los dos materiales se hace por zarandas y con aire a contracorriente. Normalmente se deja un porcentaje de cáscara para facilitar los procesos posteriores. En cambio la cantidad de pepita arrastrada en la fracción cáscara debe minimizarse. Es aceite que se pierde. Para facilitar la extracción del aceite de las células que lo contienen las pepas se laminan y se tratan con vapor de agua durante un cierto tiempo en los equipos denominados cocinadores. El material acondicionado pasa por las prensas, tornillos sin fin que lo van arrastrando y comprimiendo para que el aceite fluya de la masa. El aceite obtenido se denomina Aceite Crudo de Prensa y el material que queda Torta o Expeller. Extracción por solvente: La torta es rica en aceite, contiene alrededor de 15%, y para obtenerlo se la acondiciona convenientemente antes de ingresar a los extractores. Allí mediante hexano caliente se extrae el aceite. Este solvente cumple con requisitos especiales en cuanto a su pureza y facilidad para su eliminación total en las etapas siguientes. Hay variados diseños para los equipos extractores, donde la torta entra en contacto con el solvente por lavado en contracorriente o por inmersión. La mezcla solvente más aceite, llamada miscela, se envía a un equipo donde mediante vacío y temperatura se destila el solvente que condensa para ser usado nuevamente. Este Aceite Crudo de Extracción se envía a tanques donde se mezcla con el Aceite de Prensa constituyendo lo que es el Aceite Crudo. El residuo sólido resultante, también se desolventiza, se seca y se compacta en pequeños cilindros llamados “pellets”. Constituyen las Harinas Proteínicas que se
destinan a las raciones balanceadas. [1] Aceite de girasol refinado Proceso de obtención El aceite de girasol crudo es la materia prima para obtener aceite refinado. El proceso de refinación comprende varias etapas. El orden y la tecnología de las mismas puede variar de acuerdo con las preferencias del industrial. El aceite crudo contiene un conjunto de sustancias que deben ser eliminadas para llegar a un aceite refinado de sabor, aroma, color y aspecto que satisfaga las necesidades del consumidor y cumpla con las normas bromatológicas. 13
Descerado: el aceite crudo se enfría hasta 5 – 8ºC con agitación lenta, permaneciendo a esa temperatura durante varias horas. Los cristalitos de ceras que se forman van creciendo y luego pueden separarse por centrifugación o filtración o bien continuar hasta etapas posteriores. Desgomado ácido: el aceite se trata con solución diluida de ácido fosfórico o cítrico para hidratar los fosfolípidos o lecitinas. Neutralización alcalina: la mezcla anterior se trata con soda cáustica para neutralizar la acidez residual del ácido utilizado y la propia del aceite proveniente de los ácidos grasos libres. El material resultante pasa por centrífugas y allí se separan el aceite neutro y las “borras de neutralización” que arrastran todo lo que
se fue eliminando en las etapas anteriores: ceras, lecitinas, acidez libre y también algo de aceite neutro, formando una emulsión consistente con el agua agregada. Lavados y secado: el aceite neutro debe lavarse con agua para eliminar restos de los jabones formados en la etapa anterior. Esta fase acuosa se elimina por centrifugación. El aceite húmedo pasa por una torre de secado, donde los restos de humedad se eliminan a 90ºC bajo un vacío parcial. Blanqueado: los aceites neutros contienen pequeñas cantidades de pigmentos colorantes, minerales, restos de fosfolípidos y jabones que deben ser removidos para lograr un aceite estable en el tiempo en sus características organolépticas y funcionales. Para lograrlo se le adicionan sustancias que tienen la propiedad de retener esas impurezas en la superficie de partículas muy finas y porosas. Este tratamiento se hace a 100ºC y bajo vacío durante unos 15 minutos. Luego se filtra para retener las partículas. Desodorización: las sustancias volátiles, responsables de olores y sabores, son eliminadas en la desodorización. Esta operación se realiza mediante inyección de vapor que pasa a través del aceite arrastrando los volátiles y condensándolos en forma separada. La desodorización se realiza a aproximadamente 240ºC y 2-3 mm de presión. Los tiempos de contacto vapor-aceite son variables ya que dependen del diseño del desodorizador. Antes de salir del equipo el aceite puede 14
ser adicionado o no de antioxidantes, dependerá del uso al que será destinado. Mientras se lo enfría a temperatura ambiente el aceite es mantenido bajo una atmósfera inerte con corriente de nitrógeno. Pulido: esta etapa es opcional. Se la realiza para pulir o abrillantar el aceite, eliminando muy intensamente sustancias que podrían dar leve opacidad. Se logra un brillo muy atractivo, aun en el aceite que se destina a zonas muy frías, donde no cristalizará por las bajas temperaturas. Almacenamiento y envasado: e nvasado: a la salida de la elaboración el aceite se envía a los tanques de almacenamiento o directamente a la línea de envasado En ambas situaciones es habitual protegerlo con nitrógeno, gas inerte que lo protege del oxígeno del aire, haciéndolo más estable en el tiempo. Los envases más utilizados son el PET, material plástico muy liviano, inerte y con gran resistencia a la rotura, el vidrio y la hojalata. Las capacidades más comunes que se expenden para el consumo domésticos son 0.5, 1.0, 1.5, 3 y 5 litros. Para gastronomía se dispone también de envases de 10 litros y para uso industrial generalmente se despacha a granel. Subproductos de la refinación: durante la refinación se generan algunos subproductos que se utilizan como tales o se procesan para obtener compuestos destinados a otras industrias. Las borras de neutralización se desdoblan para obtener oleína o ácidos grasos. Las oleínas son una fuente energética interesante para raciones balanceadas, las de girasol contienen cantidades apreciables de vitamina E. Los ácido grasos se usan en varias industrias químicas, resinas, pinturas, jabones especiales. Los residuos de la desodorización son fuente de esteroles y tocoferoles. En el caso de girasol girasol el 90% de los tocoferoles están en en la forma a o sea la vitamina E natural que se utiliza en la industria de alimentos y medicamentos. [5]
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2.4. Diagrama de flujo del prceso 2.4.1 Diagrama de flujo del aceite cru
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2.4.2. Diagrama de fulo del aceite refinado
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