Planta para la producción de margarina
Memoria Cálculos Presupuesto Impacto ambiental Anexos Pliego de condiciones Conclusiones Bibliografía
MEMORIA MEMORIA Í!ICE "# '# +#
I$RO!%CCI& OB(E$O !E) PRO*EC$O A,) A,)II-II- * .ORM .ORM%) %)AC ACI& I& !E) !E) PROB PROB)E )EMA MA +#"# #"# .IA IA)I!A I!A! !E !E) PRO*EC$O +#'# #'# A, A,)I-I )I-I- !E )A PRO RO! !%CC %CCI& I& +#'# +#'#"# "# PRO! PRO!% %C$O C$O- A E)A E)ABOR ORAR AR +#'#"#"# MAR/ARIA +#'# +#'#"# "#"# "#"# "# E) ACEI$ CEI$E E 0# $EC $ECO) O)O/ O/ÍA ÍA E I/E I/EI IER ERÍA ÍA !E) !E) PROC PROCEE-O O 0#"# #"# I/EIERÍA !E PROCE-O 0#'# 0#'# CARA CARAC$ C$ER ERÍA ÍA-$ -$IC ICAA- !E) !E) PRO! PRO!%C %C$O $O 0#+# P)A !E PRO!%CCI& 0#0# PROCE-O PR PRO!%C$I1O 0#2# #2# $EC $ECO)O/ )O/ÍA !E PROCE-O 0#2#" 0#2#"## RECE RECEPC PCI& I& * A)MA A)MACE CEA A!O !O !E )O)O- I/ I/R! R!IE IE$ $EE0#2#' 0#2#'## PE-A PE-A(E (E * !O!O-I.I I.ICA CACI CI& & !E !E )O)O- I/R I/RE! E!IE IE$ $EE0#2#+# RE.IA!O 0#2#0# 3I!RO/EACI& 0#2#0# 0#2#0#"# "# .AC$O .AC$ORR- 4%E 4%E A.EC$ A.EC$A A A )A 3I!RO/ 3I!RO/EA EACI& CI& 0#2#0#' 0#'# -E)EC$I1I I1I!A! 0#2#0#+# MECAI-MO 0#2#0#0# 3I!R&/EO 0#2# 0#2#0# 0#2# 2# P)A P)A$ $A- !E !E 3I! 3I!RO RO/E /EA ACI CI& & 0#2# 0#2#0# 0#5# 5# )O)O- CA$ CA$A)I6A! )I6A!OR OREE- * -% REC REC%P %PER ERAC ACI& I& 0#2# 0#2#0# 0#7# 7# E) CO CO-$ -$O O !E !E )A 3I!R 3I!RO/ O/E EAC ACI& I& 0#2#0#8# 0#2#0#8# PO-IB)EPO-IB)E- REACCIOE REACCIOE- -EC%! -EC%!ARIAARIA- !%RA$E !%RA$E E) E) PROCE-A!O PROCE-A!O A A)$ A)$A $EMPERA$%RA 0#2# 0#2#2# 2# ME6C ME6C)A )A!O !O * 3O 3OMO MO/E /EE EI6 I6AC ACI& I& 0#2# 0#2#5# 5# E.R E.RIA IAMI MIE E$O $O9C 9CRI RI-$ -$A A)I6A )I6ACI CI& & 0#2# 0#2#7# 7# E1 E1A-A!O -A!O9E 9EMP MPA A4% 4%E$ E$A A!O 0#2# 0#2#8# 8# A)MA )MACE CEA!O A!O .RI .RI/O /ORÍ RÍ.I .ICO CO 0#5# 0#5# E4%I E4%IPO PO- %$I) %$I)I6 I6A! A!OO- E E )A E)AB E)ABOR ORAC ACI& I& !E MAR/ MAR/AR ARI IA A 0#5# 0#5#" "# CAMBIA!ORE- !E !E CA CA)OR 0#5#'# ME6C)A!ORE0#5# 0#5#+# +# -EPA EPARA!OR A!ORE E- CE$ CE$R RÍ.%/ Í.%/OO0#5#0# $ORRE !E -ECA!O 0#5# 0#5#2# 2# CO! CO !E E-A -A! !OR BAR BAROM OM:$ :$RI RICO CO
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MEMORIA 1.
INTRODUCCIÓN:
El presente proecto se redacta con carácter de $rabao de .in de Carrera= para la obtencin por parte de Duien lo suscribe del título de Ingeniero $cnico Industrial en la especialidad d e 4uímica Industrial# En los documentos Due se presentan a continuacin= se recogen todos los datos características Due Fan sido obtenidos como resultado de los cálculos desarrollados en los correspondientes apartados# El proecto consta de los documentos siguientesG 9 Memoria# 9 Planos# 9 Cálculos# 9 Impacto ambiental# 9 Presupuesto# 1.
OBETO DE! PRO"ECTO:
El obeto obeto del presente presente proec proecto to es diseHa diseHarr proec proectar tar una planta planta de elabor elaboraci acin= n= empaDu empaDueta etado do almacenamiento de margarina= así como el análisis de materias primas productos elaborados# 2.
AN#!I$I$ " %ORMU!ACIÓN DE! PROB!EMA: PROB!EMA:
2.1.
%INA!IDAD DE! PRO"ECTO:
)a finalidad del presente proecto es conseguir la transformacin del aceite= principal materia prima= unto con el agua= la sal los aditiosJ en margarina# El motio principal de la realiKacin del presente proecto es la transformacin de una situacin problema o inicial en otra situacin obetio o final# Para ello es preciso transformar los recursos en productos# Por eso se Fa de crear un sistema capaK de realiKar dicFa transformacin# En estas circunstancias se plantea la necesidad de resoler el problema tcnico de creacin de un sistema Due permita transformar los recursos disponibles en los productos Due satisfagan las necesidades insatisfecFas# Para esto se creará una industria Due sea capaK de Facer frente a esta situacin con una moderna tecnología de procesado#
AN#!I$I$ DE !A PRODUCCIÓN:
2.2.
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PRODUCTO$ A E!ABORAR:
El producto Due amos a elaborar es una margarina con materias primas de calidad# )a margarina tiene la característica principal de Due el aceite es su ingrediente básico# Esta margarina se enasará inicialmente en tarrinas de '2< gramos= pero se puede conseguir margarina en tarrinas de "'2 gramos gracias a la flexibilidad Due nos brinda la enasadora# Elegir fabricar un enase u otro endrá condicionado por la demanda Due exista de cada tipo de enase en el mercado#
&'(')')' MAR*ARINA:
DE%INICIÓN:
-egLn el artículo 5 de la Reglamentacin $cnico9-anitaria para la elaboracin= circulacin comercio de grasas comestibles >egetales animales?= margarinas= minarinas preparados grasos= publicado en el BOE el " unio de ";8"J la margarina se define como una emulsin plástica del tipo agua en aceite= obtenida principalmente a partir de grasas aceites comestibles Due no procedan fundamentalmente de la lecFeJ con un porcentae mínimo de materia grasa del 8< un contenido máximo de agua del "5#
CARACTER+$TICA$:
)as condiciones organolpticas Due el consumidor exige a una margarina sonG • • •
Due sea extensible sobre el pan# Due funda a temperatura de boca# Due tenga un aroma similar al de la manteDuilla#
Respecto al primer punto Fa Due seHalar la importancia Due tiene la temperatura a Due se intente extender la margarina= Due está relacionada con su punto de fusin el contenido en grasa slida# o será lo mismo una margarina Due se unte sacada del refrigerador= Due otra deada a temperatura ambiente en un país cálido o un país frío#
,A!OR NUTRITI,O:
)a margarina es un alimento energtico de gran aporte calrico# !esde un punto de ista nutricional= el consumo de margarina aporta a nuestro organismo ácidos grasos esenciales como el linolico >Due no puede ser sintetiKado por nuestro cuerpo? itaminas liposolubles como la A la E= sobre todo si se consume de forma cruda= a Due de lo contrario= el calor puede destruir estas itaminas# Además de las Due contiene el aceite de forma natural= se le aHaden otras itaminas solubles en grasas como la itamina !#
o contener microorganismos patgenos# Contenido máximo en Mesfilos aerobiosG 2<< ufcNg# Coliformes totalesG "< ufcNg# E.Coli: negatio en " gramo# MoFos leadurasG "< ufcNg# Listeria monocytogenes G negatio en '< gramos#
-
E$PECI%ICACIONE$ MICROBIO!Ó*ICA$ DE !A MAR*ARINA:
TIPO$ DE MAR*ARINA: Margarinas egetalesG si las grasas Due la forman son de origen egetal#
Margarinas animalesG si las grasas son de origen animal# Margarinas mixtasG si tienen meKcla de grasas de origen animal egetal#
-
!esde el punto de ista del consumidor diremos Due existe en el mercado= margarinas elaboradas con grasas animales como manteca= sebo= aceites marinos= otras egetales Due identifican perfectamente su componente principal= generalmente aceites de girasol maíK= unas terceras Due slo indican aceites grasas egetales= lo Due puede causar confusin debido a Due generalmente son aceites ricos en grasas saturadas= coco >;'?= palma >0;? palmiste >8"?= Due son todaía más perudiciales Due la manteDuilla con un 5< de grasas saturadas# )os aceites egetales utiliKados son mu ariadosG cacaFuete= coco= girasol= maíK= etc# generalmente sometidos al proceso de Fidrogenacin= Due consiste en la introduccin de átomos de Fidrgeno en los dobles enlaces= con esto saturamos los ácidos grasos eleamos su punto de fusin= es decir= endurecemos el aceite# -I$TORIA: 3acia la mitad del siglo @I@= .rancia estaba en pleno cambio debido a su expansin demográfica el traslado de la poblacin del campo a las ciudades en el marco de la reolucin industrial# )a alimentacin de los obreros era deficiente mal adaptada a las necesidades fisiolgicas >la sopa era la base de la comida? de aFí una falta de proteínas de grasas# A bordo de los naíos de la flota francesa los tripulantes se Dueaban de la comida más particularmente de las grasas Due se enranciaban mu rápidamente# En este contexto= el gobierno francs de apolen III anuncia un concurso para la inestigacin de una grasa alimenticia de un costo raKonable# Es el Duímico francs Mge9Mouris= especialista en inestigaciones alimentarias= Duien despus de algunos aHos de estudio pone a punto en "87< un procedimiento mu simple Due permitía fabricar a partir de sebo de bue= una grasa alimenticia extensible= de uso uniersal con un precio netamente inferior al de la manteDuilla# Mge9Mouris da a este nueo producto el nombre de oleo9margarina recibi un premio por parte de apolen III a Due por entonces un ilo de manteDuilla costaba el ornal diario de un trabaador la margarina de Mge9Mouris costaba la mitad# En el caos Due sigui a la guerra de "87<= esta patente de inencin Fabría caído en el olido de no Faber sido comprada por unos comerciantes Folandeses Due se interesaron particularmente por esta nuea grasa# Así iba a nacer la margarina una gran industria Due= desde el final del siglo @I@ está en plena expansin# A partir de ";+<= fecFa en Due aparecieron industrialmente los aceites Fidrogenados= empeKaron a utiliKarse estos aceites egetales endurecidos por Fidrogenacin= cua utiliKacin continLa estando igente en la actualidad#
$ITUACIÓN DE! MERCADO:
Actualmente el consumo de margarina es '=2 eces superior al consumo de manteDuilla debido aG -
Precio inferior# Maor maneabilidad en el ámbito domstico# Percepcin de los consumidores de Due es un producto más sano Due la manteDuilla#
Consumo medio de manteDuilla margarina en EspaHaG
ManteDuilla Margarina
/ramos por persona día <=8+ "=;;
BA!ANCE DE *RA$A$ " ACEITE$ PREPARADO$ .mile/ de tonelada/0 Cobertura geográficaG E-PAQA AHoG ";;;
Conceptos PRO!%CCI& %$I)I6AB)E IMPOR$ACIOE!e la %#E# E@POR$ACIOE A la %#E# 1ARIACI& !E E@I-$ECIA%$I)I6ACI& I$ERIOR $O$A) Consumo Fumano
Margarina ;+=< "+=< "'=7 5=< +=5 "<<=< "<<=<
Otras grasas preparadas "<;=+ 0=+ 0=+ 0=< <=7 "<;=5 "<;=5
MATERIA$ PRIMA$ DE !A MAR*ARINA:
)as materias primas necesarias fundamentalmente sonG a? b? c? d?
/rasasJ AguaJ -al refinadaJ AditiosJ
*ra/a/: Es el componente fundamental iene a estar presente en una proporcin mínima del 8< en peso del total de la margarina# !e su pureKa depende la calidad de la margarina# El sabor el olor se introducen mediante los aditios Due se agregan a la margarina= por eso las grasas deben estar perfectamente refinadas ser inodoras= insípidas estables en el tiempo antes de la adicin de estos aditios# )as características físicas más importantes de las sustancias grasas sonG -
Punto de enturbiamientoJ Punto de fusinJ $ítulo de los ácidos grasosJ !ilatometríaJ
)a dilatometría es la relacin de grasas slidas grasas líDuidas a una determinada temperatura= es el dato más calificatio de estos productos# $odas estos factores permiten tener una preisin de cuales serán las características de plasticidad= licuefaccin= untuosidad consistencia de la margarina una eK conocida la estructura de las sustancias grasas utiliKadas#
Agua: En una proporcin inferior al "5 # En las frmulas primitias figuraba la lecFe en este apartado= pero la utiliKacin actual de sueros de lecFe en algunos casos= con un contenido mu bao en nutrientes= no permite tal denominacin# -e utiliKa para preparar la emulsin con la sustancia grasa dispersando sta en peDueHas gotitas en el agua#
$al re1inada: !ebe ser prácticamente anFidra= 3'O S <=" # $iene Due ser neutra o mu dbilmente alcalina# !ebe tener ausencia de sales de magnesio= incluso al estado de traKas >en particular cloruro de magnesio?= Due acelera la oxidacin de las grasas# - o debe contener sulfatos# - o debe tener Fierro= Due es un pro9oxidante de las grasas aceites# -
-
En disolucin debe dar una salmuera clara= sin espuma sin depsito#
Aditi2o/: Para obtener la emulsin se meKclan las grasas con el agua= Fasta obtener un producto de consistencia aspecto similar a la manteDuilla# Para ello necesitamos una serie de aditiosG EmulsionantesG Por ser una emulsin necesitamos una sustancia Due faoreKca la unin de los dos componentes impidiendo su separacin= se utiliKa la TlecitinaT obtenida de la soa= monoglicridos diglicridos# )a lecitina tambin está presente en el Fueo= Due es el emulsionante natural para preparar la maonesa# En principio= la adicin de lecitina no se Face para facilitar la formacin de la emulsin aumentar la estabilidad de la margarina sino= principalmente para reducir las salpicaduras durante las operaciones de fritura# Es fundamental Due estos productos estn libres de malos olores sabores# •
EspesantesG Es preciso aHadir sustancias de este tipo= para Due la emulsin no se rompa sobre todo en pocas calurosas# •
Correctores de acideKG El ácido cítrico o ácido ' Fidroxi "='=+ propano tricarboxílico >E ++
-u empleo está mu extendido en las industrias de alimentacin por su sabor agradable= por su gran disponibilidad= su dbil toxicidad su rápida asimilacin# A niel de la oxidacin de las grasas es un antioxidante sinrgico eficaK# %n alor bao de p3 frena el crecimiento de un cierto nLmero de moFos= leaduras bacterias# El ácido cítrico presenta otra entaaJ la de tener un poder secuestrante importante con el cobre con el Fierro >Due son pro9oxidantes de las grasas?# ConseradoresG -e aHaden para impedir el crecimiento de microorganismos# Para nuestra margarina utiliKaremos el sorbato potásico= cua frmula es la siguienteG •
ColorantesG Pueden ser naturales o artificiales# >Carotenos xantofilas?# •
AromasG ormalmente se aHaden sustancias del tipo de !iacetilo para imitar el sabor de la manteDuilla# •
1itaminas liposolublesG -on las Due se disuelen en disolentes orgánicos= grasas aceites# A diferencia de las itaminas Fidrosolubles= se pueden almacenar en el Fígado el teido adiposo= por lo Due si se Fan ingerido cantidades superiores a las necesarias en pocas anteriores= se puede subsistir sin su aporte durante algLn tiempo# Por contra= si se consumen en cantidades mu superiores a las necesidades= pueden resultar txicas# •
A continuacin= se describe cada una de las itaminas liposolubles aHadidas a nuestra margarina Due sonG itamina A= 1itamina ! itamina E# 1itamina AG Inclue tanto el retinol como el caroteno# Es esencial para la formacin de las glicoproteínas del teido mucoso como transportador de los monosacáridos implicadosJ mantiene así el estado normal de los teidos epiteliales FLmedos Due recubren la boca= los conductos respiratorios los conductos urinarios# Así mismo es esencial para el crecimiento# El retinol es necesario para la isin en la oscuridad# -u deficiencia origina ceguera nocturna= xeroftalmia >seDuedad de los conductos lacrimales?= ulceracin en crnea detencin del crecimiento# -
Estructura de la itamina AG El contenido de itamina A de los alimentos se expresa en eDuialentes de retinolJ " mg de retinol U 5 mg
de betacaroteno# )as necesidades diarias por día son de 8<<9"<<< mg de retinol N día# .uentes dietticas ricas en itamina A >mg de retinol N "<< g de alimentos?G 3ígado################# "'#<<< 6anaForia############# "#+<< Espinacas############# ;2< ManteDuilla########### 82< Margarina############# 82< Boniato################ 57< ata#################### 2<< Acelgas################ +<< $omate################ +<< 4ueso################## +<< AlbaricoDue########## '2< 3ueos################ ''2 1itamina !G )a itamina ! o tambin llamado calciferol tiene la originalidad de Due se forma bao la piel durante la exposicin al sol# Por tanto= Fa Due prestar atencin especial a su posible deficiencia en lugares de poca exposicin al sol= en especial= en embaraKadas Due tienen unas maores necesidades# El exceso de itamina ! es peligroso en tanto Due su dficit produce raDuitismo en niHos osteomalacia en adultos# -
Estructura de la itamina !G
)as necesidades diarias de esta itamina son de 29"< mg N día#
.uentes dietticas de itamina ! >mg N"<< g de alimentos?G Anguila angula############# AtLn bonito################# ArenDue congrio########## Caballa= cFicFarro########### 3ueo########################### ManteDuilla#################### Margarina###################### 4ueso########################### )ecFe ogur################
"<< '2 '< "2 ' ' ' " <=2
1itamina EG )a itamina E= tambin llamada tocoferol= es un antioxidante= por lo Due impide la oxidacin de las membranas celulares permite una buena nutricin regeneracin de los teidos# Igualmente= se Fa isto Due es indispensable en la reproduccin de algunos animales a Due su carencia origina esterilidad# -
Es mu poco Fabitual su deficiencia mientras Due un exceso puede originar trastornos metablicos# !urante la coccin de los alimentos se destrue una buena parte de la itamina E Due est presente# Por otra parte= el Fierro Due se ingiere en forma de suplementos puede interactuar con la itamina E= destrundose entre ellos#
Estructura de la itamina EG
)as cantidades diarias recomendadas son "< mg N día# .uentes dietticas ricas en itamina E >mg N "<< g de alimentos?G Aceite de girasol############# Aellanas####################### Almendras##################### Aceite de maíK############### Aceite de soa################ cacaFuetes#################### Margarina###################### AtLn= bonito= caballa####### Aceite de olia################ Aguacate####################### Espárragos#####################
2< '2 '< "< "< 8 8 5 2 + '=2
1itaminas FidrosolublesG )as itaminas Fidrosolubles son aDuellas Due se disuelen en agua# -e trata de coenKimas o precursores de coenKimas= necesarias para mucFas reacciones Duímicas del metabolismo# -e caracteriKan porDue se disuelen en agua= por lo Due pueden pasarse al agua del laado o de la coccin de los alimentosJ pero Fa Due considerar Due algunas de estas itaminas se destruen con el calor# •
A diferencia de las itaminas liposolubles no se almacenan en el organismo# Esto Face Due deban aportarse regularmente slo puede prescindirse de ellas durante algunos días# El exceso de itaminas Fidrosolubles se excreta por la orina= por lo Due no tienen efecto txico por eleada Due sea su ingesta= aunDue se podría sufrir anormalidades en el riHn por no poder eacuar la totalidad de líDuido# 1itamina B'G )a itamina B' o riboflaina actLa como coenKima= es decir= debe combinarse con una porcin de otra enKima para ser efectia en el metabolismo de los Fidratos de carbono= grasas especialmente en el metabolismo de las proteínas Due participan en el transporte de oxígeno# $ambin actLa en el mantenimiento de las membranas mucosas# )a insuficiencia de riboflaina puede complicarse si Fa carencia de otras itaminas del grupo B# -us síntomas son lesiones en la piel= en particular cerca de los labios la nariK= sensibilidad a la luK# -
Estructura de la itamina B'G Principales fuentes de itamina B'G
)eadura de CereKa /ermen de $rigo 1erduras Cereales )enteas 3ígado )ecFe Carne Coco Pan 4ueso $odos estos aditios están permitidos se aHaden en las cantidades mínimas para conseguir el efecto apetecido# El comercio de la margarina está interenido por el Estado= para impedir la falsificacin de la manteDuillaJ incluso se obliga a aHadir almidn para TmarcarT la margarina# Este componente tiene un análisis mu sencillo fácilmente puede comprobarse si una manteDuilla Fa sido adulterada#
MAR*ARINA$ COMERCIA!E$:
Además de los gustos de los consumidores= Fa Due tener en cuenta las disposiciones legales dentro de las cuales tenemos unos márgenes en los Due podemos moernos para conseguir un producto atractio# Análisis comparatioG -e Fan analiKado ocFo muestras de un producto al Due denominaremos TmargarinaT aunDue slo 3olland es margarina= a Due deben contener entre un 8< un ;< de grasa# V -alen a una media de 0'8 pesetas por ilo= si bien la diferencia entre unas otras es enormeG Artua cuesta 2+5 pesetas el ilo Marget '"' ptasNg# V -on mu calricasG 3olland= la Due más= aporta 7"7 calorías cada cien gramos# )a Due menos= )igeresa= con slo un 0' de grasa= se Dueda en +7" calorías# V -on una excelente fuente de itaminas A E= solubles en grasa# Además de las Due contienen de forma natural= se les aHade más itaminas# V Resultan más saludables Due la manteDuilla= por la meor composicin nutricional de sus grasas por su carencia de colesterol >la manteDuilla tiene '2< miligramos cada cien gramos?# )a tabla siguiente muestra el análisis comparatio de las margarinas elaboradas por distintas marcas# Comparatia entre diferentes marcas de margarina 1ita Marget ArtLa 3olland .lora )igeresa $ulipán atacFa Precio >ptasNg?
2'0
'"'
2+5
';'
2+'
2'<
050
Margarina !enominaci Margarina Margarina Margarina Margarina Margarina Margarina egetal n etiDueta +N0 +N0 +N0 +N0 +N0 ligera
+0' Materia grasa egetal para untar
!enominaci Margarina Margarina Margarina Margarina Margarina M#/rasaV M#/rasaV M# /rasaV n )egal +N0 +N0 +N0 +N0 Peso neto >g? 0;8 0;; '22 0;; '2' '2+ '2< 2<' Peso neto 2<< 2<< '2< 2<< '2< '2< '2< 2<< declarado >g? 3umedad >? +; +; +8 "; +5 25 +7 00 /rasas >? 5< 5< 5" 8< 5' 0' 5+ 22 AcideK de la grasa <#+2 <#+7 <#++ <#'+ <#0< <#+8 <#0< <#+" > oleico? -al >aCl? <#0; <#2" <#2" <#0+ <#+" <#5' <#+" <#2' Acidos grasos +< +" "7 '7 '7 ++ +< '7 saturados >? Acidos grasos monoinsat# '2 '8 2< 2' '0 +< '+ '0 >? Acidos grasos 02 0' ++ '" 0; +5 07 0;
poliinsat# >? Acidos grasos trans >? Acidos grasos insaturados totales >? >"? Acido srbico >ppm? Relacin InsaturadosN -aturados >'? Aporte calrico >WcalN"<
+? Calificacin en la cata
<#8
<#;
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<#7
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'#5
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20;
7"7
20<
+7"
22+
9999
2
2
7
2
0
2
0
5 .uenteG Reista Consumer
Obseraciones CaracterísticasG >"? M#/rasa# ombre completo# Materia grasa egetal para untar# • >'? Relacin insaturadosNsaturadosG porcentae de ,cidos /rasos • insaturados N porcentae de ,cidos saturados# >+? Aporte calricoG !ato recogido del enase del producto# • &'(')')')' E! ACEITE:
INTRODUCCIÓN:
$radicionalmente todos los pueblos del mundo Fan usado las grasas aceites Due tenían disponibles en sus países o regiones de origen# Así por eemplo= las poblaciones del Mediterráneo usaban el aceite de olia= mientras Due los pueblos de las regiones tropicales utiliKaban el aceite de palma o de coco= los pueblos del orte de Europa usaban grasas de origen animal= sebo= mantecas manteDuilla# !ebido a un aumento en la poblacin a un incremento en la necesidad de aceites comestibles= los aceites las oleaginosas se Fan conertido en productos a granel= Due son endidos comprados en todo el mundo# )os aceites Due más se comercialiKan en el mundo son el aceite de canola= coco= maíK= semilla de algodn= manteca de cerdo= palma palma fraccionada= maní >cacaFuate?= soa girasol# uestra instalacin se proectará para obtener margarina egetal a partir de aceite de girasol# -e Fa elegido este aceite porDue en EspaHa se dispone de l en cantidades precios aseDuibles para cumplir con nuestro obetio# )os nuee principales productores de aceite de girasol en el mundo >ordenados numricamente de maor a menor produccin? sonG "# Rusia# '# Argentina# +# CFina# 0# .rancia# 2# Estados %nidos# 5# $urDuía# 7# EspaHa# 8# Rumanía# ;# Bulgaria# En EspaHa= el ;+ del consumo de aceite de semillas en Fogares se concentra en el aceite de girasol# Principales proincias espaHolas productoras de girasolG -
-eillaG mas de '<<#<<< toneladas# Crdoba= CuencaG de "<<#<<< a '<<#<<< toneladas# CádiKG de 2<#<<< a "<<#<<< toneladas# BadaoKG de '2#<<< a 2<#<<< toneladas# Albacete= /ranada= /uadalaaraG de '<#<<< a '2#<<< toneladas#
!istribucin proincial de superficie produccin del cultio del girasol en Castilla )en en el aHo '<<+# PRO1ICIA ,ila Burgos )en Palencia -alamanca -egoia -oria 1alladolid 6amora $otal Castilla len
-%PER.ICIE >3ectáreas? PRO!%CCI& >$oneladas? "<#<7+ 0#<05 '"#'"+ '+#70+ +#;27 7#+<0 ""#7<2 "<#25" "0#+;< 8#'5+ "5#25" "5#"+< '0#+5+ ";#<"< '+#222 "<#<00 '5#8'' ""#'<0 "2'#5+; ""<#+<2 .uenteG Ministerio de agricultura >(unta de Castilla )en?
DE%INICIÓN:
4uímicamente el aceite está formado por sustancias Due tienen en su composicin molecular carbono >C?= Fidrgeno >3? oxígeno >O?= Due por la baa polaridad de sus molculas son insolubles o poco solubles en agua solubles en disolentes orgánicos >ter= tetracloruro de carbono= benceno= alcoFol= etc?# Algunas molculas tambin contienen nitrgeno fsforo#
CONCEPTO$ B#$ICO$:
-
Punto de enturbiamientoG Es la temperatura a la Due aparece turbideK cuando el aceite se enfría en condiciones estándar#
-
Punto de fusinG Es la temperatura a la cual una peDueHa porcin de grasa solidificada= calentada en un tubo capilar cerrado= suspendido en un baHo de agua= se Face transparente#
-
Prueba del fríoG Es la temperatura mínima a la cual un aceite permanece transparente incluso si dicFa temperatura se mantiene por un cierto tiempo#
-
Indice de odoG /ramos de odo absorbidos por "<< gramos de muestra grasa#
-
Indice de saponificacinG Cantidad de Fidrxido potásico= expresado en miligramos= consumida en la saponificacin de un gramo de materia grasa#
-
Indice de perxidosG MilieDuialentes de oxígeno actio contenidos en un ilogramo de la materia ensaada= calculados a partir del odo liberado del oduro potásico#
3U+MICA DE! ACEITE:
Constituentes Agua ,cidos grasos monoinsaturados ,cidos grasos poliinsaturados ,cidos grasos saturados Insaponificables -lidos totales -
Rango de ariacin >? 1alor medio >? <="< <="2 <="' '2 '2 55 55 ; ; <=2< "=2 "="< <="< <='< <="2 .uenteG Ministerio de agricultura >(unta de Castilla )en?
,cidos grasosG
$odas las sustancias grasas= sean de origen egetal o animal= están constituidas en mu eleado porcentae por ácidos grasos combinados con glicerina >glicridos?# -e diiden enG ,cidos grasos esenciales >A/E?G constituidos por aDuellos Due el cuerpo Fumano no puede sintetiKar deben aparecer en la dieta diaria# •
,cido linolico >Omega 5= poliinsaturado?# C3+>C3'?0CUC>C3'?CUC>C3'?7COO3 ,cido linolnico >Omega += poliinsaturado?# C3+C3'CUCC3'CUCC3'CUC>C3'?7COO3 ,cido araDuidnico >Omega + poliinsaturado?# C3+>C3'?+>C3'CUC?0>C3'?+COO3 $odos ellos forman parte de la llamada serie Omega colectiamente la denominada itamina .# ,cidos grasos no esenciales >A/E?G Incluen ácidos grasos saturados >palmítico= esteárico= arDuídico? ácidos grasos insaturados >palmitoleico oleico?# •
,cidos grasos Due forman el aceite de girasol# ,cidos grasos# Rango de ariacin# Porcentae en peso# )áurico# Cero 9 $raKas Mirístico# $raKas Palmítico# 2=< 9 8=< Esteárico# +=< 9 5=< AráDuico# <=' 9 "=' BeFnico# S <=" )inoleico# 2<=< 9 7'=< Oleico# "5=< 9 +7=0 Palmitoleico# <=" 9 <=' )inolnico# < 9 <=0
1alor medio# Porcentae en peso# $raKas $raKas 5=< 0=< <=0 $raKas 5<=" '7=5 <="' $raKas .uenteG orma %E 9 22<;2
Características de los ácidos grasos# ,cidos grasos# Abreiatura .rmula Peso Punto de Indice de odo empírica molecular fusin >XC? >g I'N"<< g aceite? )áurico# C"'G< C"'3'0O' '<<=+" 0+=5 < >saturado? Mirístico# C"0G< C"03'8O' ''8=+7 2+=8 < >saturado? Palmítico# C"5G< C"53+'O' '25='5 5'=; < >saturado? Esteárico# C"8G< C"83+5O' '80=07 5;=; < >saturado? AráDuico# C'insaturado? Oleico# C"8G" C"83+0O' '8'=05 "0 8;=; >insaturado? Palmitoleico# C"5G" C"53+insaturado? )inolnico# C"8G+ C"83+insaturado? otaG C"8G+ significa Due el ácido graso tiene "8 átomos de carbono + insaturaciones# .uenteG $ecnología de aceites grasas# E# Bernardini#
-
/licridosG
)os glicridos son la combinacin Duímica de la glicerina con ácidos grasos eliminando una= dos o tres molculas de agua segLn el grado de combinacin#
%n FecFo comprobado es Due la presencia de ácidos grasos insaturados en la molcula de un glicrido baa el punto de fusin de la grasa= cuanto más alto sea el porcentae de insaturados tanto más bao será el punto de fusin# -obre este principio se basan todos los procesos industriales de fraccionamiento e interestificacin de las sustancias grasas#
-
CerasG
-on steres de ácidos grasos de cadena larga= con alcoFoles tambin de cadena larga# En general son slidas totalmente insolubles en agua# $odas las funciones Due realiKan están relacionadas con su consistencia firme su impermeabilidad al agua# o poseen importancia alimentaria#
-
.osfolípidosG
Estos compuestos están siempre presentes en casi todas las sustancias grasas pueden considerarse mu afines a los glicridos mixtos# )a característica principal de estos productos es la de tener fsforo en la molcula del glicrido# Pertenecen a los fosfolípidos los siguientes compuestos orgánicosG .osfoglicridos >triglicridos con un radical fosfrico= como por eemplo • la lecitina de soa?J
•
Esfingolípidos >compuestos de esterificacin del ácido fosfrico con ácidos grasos de eleado nLmero de átomos de carbono?#
-
ColorantesG
En los aceites grasas dominan tres coloresG el amarillo= el roo el erde# )a coloracin amarilla roa se debe a algunos pigmentos llamados carotenoides# $odos los carotenos se caracteriKan por el FecFo de Due absorben fácilmente Fidrgeno debido a los dobles enlaces existentes entre arios átomos de carbono# El color erde Due frecuentemente se nota en los aceites egetales es debido a la presencia de peDueHísimas cantidades de dos pigmentos pertenecientes al grupo de las clorofilas= ambos constituidos por cincuenta cincoátomos de carbono= uno erde9aKulado otro erde9amarillento# Estas sustancias colorantes están presentes en especial en los aceites de oruo de olia= aceite de granilla de ua= aceite de cártamo= girasol otros aceites# -
EsterolesG
$ienen un punto de ebullicin más bao Due el de los glicridos Due los ácidos grasos representan una parte de los insaponificables# )os más importantes sonG •
ColesterolG presente en grasas animales#
•
)anosterolG presente en la grasa de la lana# BrasicasterolG presente en el aceite de colKa# • )a extraccin de estos compuestos de la materia insaponificable de los aceites grasas tiene inters porDue constituen materias primas para la síntesis de Formonas sexuales algunas itaminas# $ocoferolesG )os tocoferoles tambin forman parte de los insaponificables de las sustancias grasas destilan bao acío= como los esteroles# -e encuentran en el agua de las caas baromtricas en los procesos de desodoriKacin destilacin# $ambin los tocoferoles pueden considerarse afines a las itaminas= tanto Due el α9tocoferol se identifica con la itamina E natural# )os aceites más ricos en tocoferol sonG aceites de maíK= salado de arroK= soa= algodn girasol# -
Otros componentesG
Además de los componentes anteriores existen en los aceites grasas otras sustancias en peDueHísimos porcentaes= entre los Due cabe destacarG •
Productos resinososG presentes en algunos aceites extraídos por solente#
3idrocarburosG se presentan en peDueHísimas cantidades dentro de los insaponificablesJ es importante el YescualenoZ Due se encuentra en sensible proporcin en el aceite de Fígado de bacalao de tiburn# •
/lucsidosG entre los Due está la YamigdalinaZ= producto ciangeno txico= presente en el aceite de almendras amargas# •
A$PECTO$ IN%!U"ENTE$ EN !A COMPO$ICIÓN " PRODUCCIÓN DE! ACEITE DE *IRA$O!:
-
ClimaG
%n ambiente templado a templado cálido es el más adecuado para un normal desarrollo de la planta de girasolJ es decir= una temperatura promedio diario de "8 a '0 XC# Para una buena produccin es necesario Due en las fases de floracin formacin de frutos9semillas ocurra una temperatura promedio diaria entre "8 '' XC# $emperaturas promedios superiores a los '5XC= sobre todo en la fase de formacin de semillas= son mu perudiciales al cultio= a Due inciden en la formacin de frutos secos reduccin del contenido de aceite de la semillaJ tambin se disminue el contenido de ácido linoleico mientras Due se incrementa el contenido de ácido oleico del aceite# En cambio= cuando la temperatura media diaria disminue en estas Lltimas fases= aumenta el contenido en aceite en ácido linoleico# -
utrientesG
itrgenoG Es el responsable del contenido de proteína de la semilla# Cuando existen en cantidades eleadas en el suelo= o proeniente de la fertiliKacin= se disminue el contenido de aceite de la semilla# .sforoG Influe sobre el contenido de materia grasa de la semilla en el rendimiento= siempre cuando las cantidades de itrgeno sean las adecuadas# Para obtener una produccin de "<<< Wg por 3a !e frutos= el girasol necesita extraer del suelo las siguientes cantidades en WgN3aG 0<92<= P '<9'2 W 8<9;<# En el aHo '<<+ se realiK un ensao con distintas ariedades de girasol en la localidad de Barbadillo >-alamanca? algunos de los resultados obtenidos fueron los Due se reflean en la siguiente tablaG .ecFa de siembra "'9<29'<<+ .ecFa de cosecFa <79"<9'<<+ Parcela elementalG "0 m' Resultados de nueas ariedades de girasol en la campaHa '<<+ ,ARIEDAD PRODUCCIÓN DE *RA$A *RA$A DE! *RANO .4g5-a0 .60 1E$A-O) 887=+ 0'=7 MO$ERO 827=< 0+=; A)3A(A 8+0=; 0"=" CO!ORI6 8";=5 07=< .ARO 8"7=8 0+=; PRIMEO) 8<'=; 0"=0 1ACO 8<"=8 0"=2 ARE-O) 8<"=0 0'=0 E%RO.)OR 77;=7 05=< -A$ARE 77;=< 02=2 .uenteG I#$#A >(unta de Castilla )en?
COMPO$ICIÓN DE! ACEITE A !A ENTRADA EN P!ANTA:
El aceite bruto a la entrada de la planta tiene los siguientes alores fisicoDuímicosG
1iscosidad a +7=8 XC #################################++#+" cst 9 >"25 segs?# Calor específico #########################################"#;7 (Ng#W# !ensidad relatia a '2 XC ##########################<#;"7 gNm +# Indice de refraccin a '2XC ########################"#07+# Indice de *odo ##########################################"++ >g I'N"<< g aceite?# Indice de -aponificacin ############################";" >mg WO3Ng aceite?# AcideK como ácido oleico ########################### "#2 grsN"<<# Prdida por calentamiento >a "<2 XC?##########<#'< grsN"<<# (abones>como oleato de sodio? ##################<#<< ppm# Indice de perxidos ###################################2#<< >meD O'Ng aceite?# Color )oibond >cubeta 75=' mm? ###############Amarillo 0< = Roo 0# Ceras ########################################################<#'< grs#N"<< ml# Materia insoluble en ter etílico ##################<#"< # Materia insaponificable ###############################"#2 grs#N"<< grs# 3umedad ##################################################<#"2 # .sforo #####################################################"<< ppm# 3ierro #######################################################2 ppm# Cobre #######################################################<#0 ppm# Plomo #######################################################<#" ppm# Arsnico ####################################################<#" ppm#
DE*RADACIÓN DE! ACEITE:
)as grasas los aceites son susceptibles a diferentes reacciones de deterioro Due reducen el alor nutritio del alimento = además= producen compuestos olátiles Due imparten olores sabores desagradables# Esto se debe a Due el enlace ster es susceptible a la Fidrlisis Duímica o enKimática a Due los ácidos grasos insaturados son sensibles a reacciones de oxidacin# -
OxidacinG
%na de las principales causas de deterioro del aceite es una reaccin llamada Yenranciamiento autooxidatioZ# )a reaccin se produce cuando el oxígeno del aire reacciona se introduce en los dobles enlaces de los ácidos grasos generando compuestos Due dan sabor olor a rancio# )a oxidacin de grasas aceites puede producir sabores indeseables lo Due causará Due el alimento sea recFaKado por los consumidores# Estos sabores olores indeseables son el resultado de la formacin de Fidrocarbonos= cetonas= aldeFídos= epxidos alcoFoles# $iene lugar con radicales libres se distinguen tres fasesG iniciacin= propagacin finaliKacin Due se dan simultaneamente# RC3' C3UC3C3' R [ O'
RC3' C3OC3OC3' R
-e Fa demostrado Due peDueHas cantidades de aire por consiguiente de oxígeno= pueden originar rápidos procesos de oxidacin en las molculas de ácidos grasos insaturados# Esta reaccin se acelera por la accin de la luK >raos ultraioleta? por aumento de la temperatura# Parece= sin mas= Due el proceso de oxidacin tiene accin progresia Due es cataliKada por la propia presencia de los Fidroperxidos# El control de la reaccin de oxidacin se efectLa mediante la determinacin del índice de perxidos# )a reaccin de oxidacin no se detiene con la formacin de los Fidroperxidos= sino Due continuaría Fasta la formacin de aldeFídos saturados del tipoG C3+CO3 )os ácidos grasos insaturados deben ser protegidos del oxígeno# Esto puede lograrse utiliKando antioxidantes No por medio del empaDue# Algunos de los antioxidantes comLnmente utiliKados son el B3A el B3$= los tocoferoles el $B34= a los cuales frecuentemente se les agrega ácido cítrico o un deriado= tal como un agente Duelante# ingLn antioxidante indiidual puede trabaar bien en todos los sistemas# -
3idrlisisG
Cuando se introduce agua a un aceite= las uniones de ster entre la estructura del glicerol de los triglicridos los ácidos grasos son FidroliKados produciendo diglicridos= monoglicridos ácidos grasos libres# )os mono diglicridos son sustancias emulsias= las cuales promueen las reacciones de Fidrlisis# Como parte de la reaccin= las molculas de agua tambin son separadas los grupos de Fidroxilos de Fidrgeno resultantes se agregan al enlace Due fue roto# )a Fidrlisis es mu comLn en la fritura sumergida donde el agua liberada por el alimento Due se está cocinando actLa para iniciar la reaccin# )as traKas de limpiadores cáusticos tambin pueden facilitar la Fidrlisis# -
PolimeriKacinG
Calentar los aceites da como resultado una serie de reacciones en el aceite a granel# )os productos de degradacin en el aceite reaccionan uno con otro formando una ariedad de compuestos Due incluen tanto a los polímeros oxidatios como a los trmicos# -e piensa Due los polímeros son formados por la unin de los átomos de carbono a carbono o a tras de puentes de oxígeno# Estas son entidades estables Due no están suetas a la destilacin >escape en forma de apor?# Ellas se acumulan en el aceite eentualmente empieKan a acumularse en las paredes de la freidora= formando un material parecido a la laca= de color marrn= Due se puede obserar en las freidoras sucias# )os polímeros forman el maor grupo indiidual de compuestos en el aceite Due se está degradando son considerados por mucFos como el meor indicador de la degradacin del aceite# )os polímeros tambin contribuen a la formacin de espuma= aumento de iscosidad oscurecimiento del aceite# -
PirlisisG
%no de los compuestos Due se forman cuando el aceite es recalentado o piroliKado es la acroleína= un picante irritante Due puede Facer el ambiente de trabao bastante incmodo# )a acroleína se forma a partir de la glicerina= producto de la Fidrlisis de los triglicridos# OUC3C3UC3' >acroleina? 3. TECNO!O*+A E IN*ENIER+A DE PROCE$O: 3.1.
IN*ENIER+A DE PROCE$O:
A continuacin se describirán breemente los aspectos tcnicos Due caracteriKarán el proceso productio a desarrollar en la presente instalacin# 3.2.
CARACTER+$TICA$ DE! PRODUCTO: -e Fa decidido producir "++5 gNF de margarina# )os reDuerimientos de materia prima para el trabao de la planta sonG ""05 gNF de aceite de girasol bruto# '"7=5 gNF de agua desmineraliKada# 5=52 gNF de sal refinada# "=2 gNF de aditios liposolubles# "=2 gNF de aditios Fidrosolubles#
3.3.
P!AN DE PRODUCCIÓN: -e diseHa una línea de procesado en base a las siguientes consideracionesG \ Máximo aproecFamiento de la línea# \ Mínimo sobredimensionamiento de la maDuinaria# \ Máxima continuidad uniformidad en la elaboracin# \ Cumplimiento de la YLey de Prevención de Riesgos Laborales” = de 8 de oiembre de "#;;2 >BOE nX '5; de "< de oiembre de "#;;2?#
)a produccin será constante a lo largo de todo el aHo= almacenando aDuella parte de la misma en los momentos en Due la demanda disminua#
)a línea se diseHa para funcionar durante todo el aHo= excepto= los días de fiesta el mes de agosto= mes en Due la industria permanecerá cerrada para su limpieKa reisin de maDuinaria en profundidad# -e trabaará de lunes a iernes ininterrumpidamente en tres turnos de ocFo Foras cada uno en los siguiente ForariosG -
MaHanaG de 7G<< a "2G<< Foras# $ardeG de "2G<< a '+G<< Foras# ocFeG de '+G<< a 7G<< Foras#
)as necesidades diarias de las materias primas necesarias para la elaboracin de la margarina se recogen en la siguiente tablaG MA$ERIA PRIMA Aceite de girasol bruto -al refinada Aditios liposolubles Aditios Fidrosolubles
ECE-I!A! +<#<<< litrosNdia "2;=2 gNdia +5 gNdia +5 gNdia
.ormato frecuencia de recepcin de las materias primasG -
Aceite de girasol brutoG Recepcin diaria en camin cisterna# -erá descargado directamente en el tanDue de recepcin de aceite bruto#
-
-al refinadaG -e comprará en sacos de plástico con una capacidad de "< g= con unas medidas de '<< x "2< x 72 mm# o necesita condiciones especiales para su conseracin= solamente un lugar fresco seco= por lo Due se almacenará en el almacn de materias primas# -e recibirá con una frecuencia de una eK cada dos semanas#
-
Aditios liposolublesG -e comprarán en bidones de plástico de "< litros se recibirán una eK por semana#
-
Aditios FidrosolublesG -e comprarán en bidones de plástico de "< litros= exceptuando el sorbato potásico= Due se recibirá en sacos de plástico de "< g# -e recibirán con una frecuencia de una eK por semana#
El agua desmineraliKada se obtendrá de la red general de abastecimiento de agua potable despus de Due se le Faa FecFo pasar por las resinas intercambiadoras de iones para eliminar las sales disueltas Due pueda contener# Para el refinado del aceite bruto son necesarios unos reactios Duímicos cuas cantidades= frecuencia forma de aproisionamiento son las siguientesG MA$ERIA 3+PO0 disolucin al 2< aO3 disolucin al 2< a'CO+ slido fino -
ECE-I!A! <='70 gNdia "'="7 gNdia 2=+5 gNdia
El ácido fosfrico se recibirá dos eces al aHo en bidones de 2< litros# )a sosa se obtendrá cada dos meses en contenedores de "<<< litros El carbonato sdico endrá en sacos de "< g cada dos meses#
3idrgenoG El consumo de Fidrgeno necesario para Fidrogenar el aceite de girasol es de "+5< m +Ndia será transportado en camiones cisterna criognicos todos los dias Fasta su descarga en el depsito de nuestra planta de aFí será aportado al proceso industrial# CataliKadorG )as necesidades diarias de cataliKador de niDuel necesario para la Fidrogenacin del aceite de girasol son de "=<5 ilogramos su aproisionamiento será semestral en contenedores de 2< g# Está preisto producir 7#2<< toneladas de margarina al aHoJ eDuialente al "2 por ciento de lo Due produce la compaHía %nileer en su planta de )eioa >1iKcaa? >2"#<<< toneladas al aHo?# 3.4.
PROCE$O PRODUCTI,O:
EsDuema de la línea de procesoG
ÁCIDO FOSFÓRICO
'ece#ción de aceite
Des%angado
Desgomado
SOSA CAÚSTICA
CARBONATO SÓDICO
Neutralizado
'e('e)nado JABONES
FANGOS
GOMAS
JABONES
AGUA
$lmacenado
Lavado AGUA DE LAVADO
&ecado
"m#aquetado
AGUA
TIERRAS DECOLORANTES
!ristalización AGUA Y ADITIVOS
HIDRÓGENO CATALIZADOR
VAPOR
Mezclado omogeneo
Hidrogenación
Desodorizado
CATALIZADOR USADO
ÁCIDOS GRASOS TOCOFEROLES
Blanqueo
Proceso de elaboracin de margarina
TECNO!O*+A DE PROCE$O:
3.5.
)a tecnología de la elaboracin de la margarina inclue las siguientes etapasG
Recepcin almacenado de los ingredientes aditios Due componen la margarina#
Pesae dosificacin de los ingredientes#
RefinadoG -
!esgomado= para la eliminacin de sustancias gomosas# eutraliKacin del aceite# Re9refinado# )aado con agua# Centrifugacin# -ecado# !ecoloracin= para eliminar los compuestos coloreados presentes en el aceite# !esodoriKado >retirada de los componentes olátiles Due proocan mal olor?#
3idrogenacin de los glicridos separacin del cataliKador de níDuel mediante filtracin#
.abricacin de la margarinaG -
MeKclado FomogeneiKacin del aceite con el agua los aditios#
TIERRAS COLOREADAS
Enfriamiento9cristaliKacin# Enasado9EmpaDuetado#
Almacenado# Para la fabricacin de la margarina podemos elegir entre dos tcnicasG -
El procedimiento $AMBO%R9COMP)EC$OR >semi9continuo?G en l la cristaliKacin se efectLa sobre unos tambores Fuecos= idnticos a los utiliKados para la fabricacin de abn con escamas# )as escamas Due caen a la tola de almacenamiento son amasadas por una serie alterna de reillas cucFillos montados sobre un árbol Due gira dentro de un cilindro Fueco= efectuando así un nLmero importante de ciKalladuras#
-
El procedimiento 1O$A$OR en el Due el conunto de las operaciones se realiKan en una sola etapa a tras de un sistema de tubos enfriadores cristaliKadores# Estos tubos están constituidos por un cilindro rodeado de un espacio anular en el cual puede circular un líDuido refrigeranteJ en el interior del cilindro gira un rotor eDuipado con cucFillos Due pueden raspar la superficie interna del tubo enfriado exteriormente= por eemplo= con amoniaco líDuido# -e tiene pues= durante la circulacin del producto= sucesiamente tambin simultaneamenteG la formacin de la emulsin= la cristaliKacin la plastificacin por amasado#
uestra planta utiliKará el sistema 1O$A$OR por ser un procedimiento continuo por reunir maores condiciones de estabilidad para la materia grasa= a Due el oxígeno del aire no entra en contacto directo con ella= al contrario Due en el procedimiento $AMBO%R9COMP)EC$OR# 3.5.1. RECEPCION " A!MACENADO DE !O$ IN*REDIENTE$:
)os ingredientes líDuidos se reciben en camiones cisterna en bidonesJ por otro lado los ingredientes slidos se reciben en sacos# El periodo de almacenamiento de estos ingredientes es mu corto para Due su calidad no se ea alterada# A la Fora de almacenar los ingredientes slidos= el factor Due más Femos de cuidar es la Fumedad= a Due un exceso podría disminuir la calidad de las materias primas proocando aglomeraciones de las partículas# Estos ingredientes slidos se almacenan en los mismos enases en los Due llegan a la planta# 3.5.2. PE$AE " DO$I%ICACION DE !O$ IN*REDIENTE$:
)os ingredientes líDuidos son dosificados desde los depsitos mediante bombas de desplaKamiento positio regulando el caudal Due desplaKan# )a dosificacin de estos ingredientes líDuidos se Face por olumen= mientras Due los ingredientes slidos se dosifican por peso# 3.5.3. RE%INADO:
)os aceites no están constituidos solamente por glicridos= sino Due contienen siempre= en porcentaes mas o menos eleados= ácidos grasos en estado libre# Este porcentae representa el grado de acideK de un aceite# !e FecFo= cuando se dice Due un aceite contiene dos grados de acideK= Duiere decir Due tiene el ' por "<< en peso de ácidos grasos libres# /eneralmente la acideK de un aceite se expresa en ácido oleico= dado Due este ácido está siempre presente en todos los aceites en cantidad= a eces= eleada# )a formacin de ácidos grasos libres en un aceite se debe en general a fenmenos de fermentacin# Ciertas enKimas= en determinadas condiciones de temperatura= desdoblan los glicridos en glicerina ácidos grasosJ mientras la glicerina se descompone= los ácidos grasos libres Duedan en solucin en el aceite aumentando su grado de acideK# !ado Due una condicin indispensable para Due se produKca el fenmeno enKimático es la presencia de agua= uno de los sistemas más eficaces para eitar esto es el de eliminar tanto cuanto sea posible el agua Due contiene la materia prima= de aFí la necesidad de realiKar el almacenamiento de los aceites cuando stos están carentes de agua# El aumento de acideK Fa de eitarse tanto cuanto sea posible porDue los ácidos grasos libres son la causa de graes prdidas de aceite neutroG primero porDue los glicridos Due se desdoblan dan origen a ácidos grasos
Due deben ser eliminados en fase de neutraliKacinJ segundo porDue durante la fase de neutraliKacin un cierto porcentae de aceite neutro se pierde en los productos de neutraliKacin= sean en pastas abonosas >soap9stocs?= ácidos grasos destilados= insaponificables= etc# )a eliminacin de los ácidos grasos libres presentes en el aceite es la fase más difícil delicada del proceso de refinacin de aceites= a Due en cada fase se pueden producir las prdidas más altas de aceite neutro se puede comprometer la calidad final del producto refinado# )a neutraliKacin del aceite se efectLa saponificando los ácidos grasos libres con una solucin de Fidrxido sdico separando= por centrifugacin los abones insolubles precipitados en el aceite= Due tienen un peso específico superior al del líDuido en Due se encuentran en suspensin# )a reaccin Due tiene lugar en esta etapa es la siguienteG R 9 COO3 [ aO3
R 9 COOa [ 3'O
Esta es una reaccin reersible las condiciones de presin temperatura son las Due determinan la direccin de la misma# $rabaando a presin atmosfrica a temperatura media >5<98< XC? la reaccin es de iKDuierda a derecFa >saponificacin?# $ratándose= por tanto de una reaccin fácilmente reersible= está fuertemente influenciada por mucFos factores= entre los Due predominanG -
)a pureKa del aceiteJ $emperaturaJ Concentracin de la solucin alcalinaJ $iempo de saponificacin#
En nuestro caso la neutraliKacin se realiKará de forma continua con auda de separadores centrífugos# Este apartado de la instalacin está formado por una serie de eDuipos de dosificacin= meKcla centrifugacin= Due permiten efectuar de un modo continuo controlado las siguientes operacionesG A? desgomadoJ B? neutraliKacinJ C? re9refinacinJ !? laadoJ E? centrifugadoJ .? decoloracinJ /? desodoriKacin#
A0
DE$*OMADO:
)os mucílagos >polisacáridos capaces de absorber grandes cantidades de agua?= se encuentran en el aceite egetal en estado de solucin de emulsin estables# Para conseguir su eliminacin es necesario insolubiliKarlos para poder separarlos por centrifugacin# -e produce la floculacin aHadiendo agua= ácidos minerales orgánicos# )a operacin de desgomado se efectLa a temperaturas de 52972 XC# $emperatura más alta o más baa no es coneniente porDue a baa temperatura la iscosidad del aceite es demasiado eleada= mientras Due a temperaturas superiores a 72 XC el desgomado será incompleto por el aumento de la solubilidad de las gomas# Por esto es por lo Due para esta fase coniene disponer de controladores automáticos de temperatura= tiempo de contacto= elocidad de meKcla dosificacin#
ACEITE BRUTO CALENTAMIENTO SOLUCIÓN DE ÁCIDO MINERAL AGUA
.I/# "# EsDuema del desgomado de aceite bruto# MEZCLA
B0
NEUTRA!I7ADO:
)a eliminacin de la acideK orgánica= presente en el aceite en estado de solucin= se efectLa saponificando los ácidos orgánicos con Fidrxido sdico# )a separacin se efectLa fácilmente porDue los abones resultantes son prácticamente insolubles en el aceite neutro en las condiciones en Due normalmente se trabaa# .I/# '# EsDuema de neutraliKacin de aceite bruto#
ACEITE BRUTO
CALENTAMIENTO SOLUCIÓN ALCALINA MEZCLA
$EPARACIÓN
ACEITE NEUTRO
PASTAS (SOAPSTOCK)
)a cantidad de solucin de aO3 a emplear iene dada por la frmulaG Q
=
Q1 * P * A * 1000 100 * M * N
dondeG 4 U solucin de aO3 en litrosNForaJ 4" U cantidad de aceite a tratar en litrosNForaJ P U peso específico del aceiteJ A U acideK del aceite en tanto por "<'8'? en cuanto ste es el ácido orgánico presente en maor cantidad en los aceites egetales de maor consumo# ormalmente la cantidad esteDuiomtrica de solucin de aO3 no es suficiente para neutraliKar toda la acideK orgánica presente en el aceite porDue dicFa solucin se utiliKa para extraer las gomas= sustancias colorantes saponificacin parcial de los glicridos# En la práctica se agrega una cantidad maor Due la esteDuiomtricamente calculadaG esta cantidad iene a ser del 2 al 7 por "<<# Por tanto= la frmula base seráG Q=
Q1 * P * A * 1000
+ 6 por 100 100 * M * N Como se Fa indicado durante la fase de neutraliKacin se producen prdidas Due se deben fundamentalmente aG >a? eutraliKacin de ácidos orgánicos presentes en el aceiteJ >b? -aponificacin de glicridos neutrosJ >c? Prdidas de aceite neutro por fenmenos de emulsinJ >d? -aponificacin de mucílagos= sustancias colorantes otras impureKas# Por lo Due se refiere a la prdida >a?= sta no se puede eitar= porDue es la finalidad de la neutraliKacin# )a prdida >b? se puede reducir al mínimo procurando actuar con las siguientes precaucionesG -
dosificacin mu precisa de la cantidad de solucin de aO3J utiliKacin de las concentraciones más idneasJ trabaar a temperatura lo más baa posible#
)as prdidas >c? >d? se pueden eliminar= o reducir mucFo= efectuando la operacin de la neutraliKacin sobre aceites perfectamente desgomados# )as prdidas por neutraliKacin se calculan porG P =
100 * A B
= tanto por "<<
en dondeG P U porcentae de prdidaJ A U acideK del aceite expresada en tanto por "<soapstoc?# Esta frmula simplificada presupone Due el aceite Fa sido neutraliKado completamente# -i contuiese peDueHos porcentaes de ácidos grasos libres= la frmula seríaG 100 * ( A − A1 ) P = = tanto por "<< B donde A" será el porcentae de ácidos grasos libres presentes en el aceite neutraliKado# En la práctica el meor mtodo para Fallar las prdidas de neutraliKacin es el control de peso del aceite neutro= a Due la frmula arriba indicada no tiene en cuenta el aceite neutro saponificado otros factores# 3o es mu utiliKada= para determinar las prdidas de neutraliKacin la llamada Yprdida de ]essonZ= Due no es sino la acideK del aceite= expresada en porcentae de ácido oleico presente en el aceite= más las impureKas >insolubles en ter de petrleo? en l Falladas# Prdida ]esson U A [ I U ] = en donde A U porcentae de ácidos grasos expresado como ácido oleicoJ I U porcentae de impureKas# En base a estos porcentaes se calculan Fo los índices de prdida de neutraliKacin# Para cada tipo de aceite tendremos por lo tanto dos aloresG -
la acideK= expresada en porcentae ..A o A/) >Free Fatty Acids o Acidos Grasos Libres ?J la prdida ]esson= #
En general la prdida de neutraliKacin se mantiene normalmente entre los alores siguientesG -
aceites Fasta 0 grados >0 por "<< de acideK? <=8 [ "=' ] aceites con acideK superiorG "=0 V ]
En las plantas de neutraliKacin continua se utiliKan soluciones de aO3 a diersas concentraciones= dependiendo de la acideK de la calidad de los aceites# El exceso de solucin de aO3= cuando está bien regulada= faorece la rotura de la emulsin entre el abn el aceite neutro con el consiguiente aumento de ácidos libres presentes en la pasta abonosa# %n exceso demasiado fuerte puede= sin embargo= causar la saponificacin de los glicridos= especialmente si se usan soluciones alcalinas concentradas# En la dosificacin de las soluciones alcalinas se deben seguir los siguientes criteriosG incorporar un buen exceso de solucin alcalina cuando se trabaa con soluciones de baa concentracinJ limitar el exceso de solucin alcalina cuando se utiliKa soluciones de alta concentracin# $ambin la temperatura tiene una gran importancia en la neutraliKacin para conseguir un buen rendimiento# ormalmente esta temperatura se mantiene entre 52 82 XC# )a figura + muestra el esDuema de trabao correspondiente a la neutraliKacin continua# )os eDuipos utiliKados en una neutraliKacin continua sonG -
calentador= con regulacin de temperaturaJ meKclador= con agitador de elocidad ariableJ separador centrífugo#
ACEITE DE$*OMADO
CALENTAMIENTO
AGUA DESMINERALIZADA
SOLUCIÓN ALCALINA MEZCLA
$EPARACIÓN
ACEITE NEUTRO
PASTAS (SOAPSTOCK)
.I/# +# EsDuema de neutraliKacin de aceite desgomado#
C0
RE8RE%INACIÓN DE ACEITE$ NEUTRA!I7ADO$:
El aceite proeniente de la seccin de neutraliKacin puede contener todaía peDueHas cantidades de ácidos grasos libres e impureKas arias >fosfátidos= mucílagos### etc#?= Due pueden ser eliminadas tratando este aceite con una solucin diluida de Fidrxido sdico o carbonato sdico# )a experiencia Fa demostrado Due este procedimiento de re9refinacin es mu Ltil en los casos en Due se trabaa aceites ricos en mucílagos fosfátidos= por tanto= suetos a fenmenos de reersin= es decir= oxidaciones Due se erifican en estos aceites despus de la refinacin= con graes consecuencias para su conseracin )a finalidad de la re9refinacin es la de eliminar de los aceites neutraliKados las Lltimas traKas de ácidos grasos= fosfátidos### etc# -i esta operacin se realiKa conenientemente= se consiguen importantes entaas= como sonG -
meor conseracin de los aceites refinadosJ maor facilidad de decoloracin de los aceites neutrosJ maor facilidad de desodoriKacin#
)os esDuemas de trabao son iguales a los correspondientes a la neutraliKacin >ase la figura +?= con la diferencia Due en lugar de utiliKar soluciones de Fidrxido sdico de media o alta concentracin= se usan soluciones diluidas de Fidrxido sdico carbonato sdico# Este Lltimo tiene la funcin de precipitar los compuestos de magnesio calcio con la consiguiente rotura de las emulsiones# ormalmente= la cantidad de solucin alcalina Due se utiliKa en la operacin de re9refinacin es del '9+ por "<<= efectuándose a temperatura de 8<9;< XC#
D0
!A,ADO DE ACEITE$ NEUTRA!I7ADO$:
Para obtener aceites libres de abones fosfátidos residuales despus de las operaciones de desgomado= neutraliKacin re9refinacin= se debe proceder a un enrgico laado del aceite con agua caliente a Due los abones son siempre parcialmente solubles en el aceite neutro# $ales residuos incrementarían la cantidad de tierra de blanDueo necesaria para el siguiente paso#
ACEI$E E%$RO
CA)E$AMIE$O A/%A !E )A1A!O ME6C)A
A/%A !E )A1A!O
-EPARACI& ACEI$E E%$RO )A1A!O
.I/# 0# EsDuema de laado continuo de aceites neutros#
E0
CENTRI%U*ADO:
ADuí conseguimos separar las sustancias Due Fan Duedado insolubiliKadas en el aceite debido a cada una de las etapas anteriores# Para aumentar la elocidad de este proceso= utiliKamos separadores centrífugos capaces de aumentar arias eces la aceleracin de la graedad# En las fases anteriores donde aparece una separacin se usa el centrifugado#
%0
DECO!ORACIÓN:
El principal obetio de la decoloracin o blanDueo es eliminar las sustancias coloreadas Faciendo pasar el aceite por tierras de diatomeas adsorbentes# Estos compuestos coloreados suelen ser compuestos Due contienen oxígeno# En trminos operatios= el obetio de eliminar los compuestos de oxígeno se alcanKa mediante el auste de las prácticas de blanDueo para lograr un Tgrado cero de perxidoT en el aceite Due sale de la prensa de blanDueo# El aceite blanDueado deberá protegerse de la oxidacin subsecuente deberá estar totalmente libre de cualDuier tierra residual de blanDueo# )a destruccin de los compuestos Due contienen perxido oxígeno depende de la accin de los ácidos Due se Fan agregado al aceite laado con agua o Due están presentes en la tierra ácida= o ambas cosas# %na excepcin al obetio primario anterior ocurre cuando existe un problema con la clorofila o sus deriados# Ello genera un aceite erde con una estabilidad menor# El obetio principal entonces aría a fin de eliminar esto Lltimo# Esto se llea a cabo fácilmente mediante el incremento de la cantidad de tierra ácida= Fasta llegar al grado de eliminar satisfactoriamente el color erde# Mientras Due la eliminacin del color erde es relatiamente fácil= su deteccin no lo es# )a dificultad estriba en Due los colores roo amarillo normales Due están presentes en los aceites egetales cubren el color erde= en especial cuando ste se encuentra presente a nieles baos >'9+ ppm?# Cuando se Fa eliminado los colores amarillo roo= mediante el proceso de refinado= el color erde se Face eidente= casi siempre más tarde= durante el proceso de desodoriKado# %na eK detectado= la meor opcin es escanear peridicamente con un espectrofotmetro el aceite crudo Due entra o el aceite crudo desgomado# -i se Face del modo adecuado= el paso del blanDueo producirá un aceite con un mínimo de productos de oxidacin prácticamente libre de abones fosfátidos residuales#
%')0
$ECADO DE !O$ ACEITE$ ANTE$ DE !A DECO!ORACIÓN:
)os aceites antes de someterse al proceso de decoloracin deben estar libres de Fumedad= a Due el agua es enemiga de las sustancias decolorantes# Bastan peDueHísimas cantidades de agua en una sustancia grasa para reducir sensiblemente la accin decolorante de las tierras# )a desFidratacin de un aceite es una operacin necesaria antes de efectuar la decoloracin# Esta operacin se realiKa calentando la sustancia grasa a 7<98< XC produciendo acío >2<97< mm 3g?# En estas condiciones el agua se eapora se condensa separadamente#
%'(0
TIERRA$ DECO!ORANTE$:
-on arcillas especiales actiadas con procedimientos físicos Duímicos= comoG
-
disgregacin en aguaJ laado con soluciones de ácido sulfLricoJ filtracinJ secadoJ molienda#
El poder decolorante de estas tierras depende esencialmente de la calidad de la materia prima# ormalmente el análisis Duímico de estas tierras proporciona escasa informacin sobre el poder decolorante Due tendrán las tierras despus de los tratamientos indicadosJ parece Due un factor determinante es la forma microcristalina de las arcillas las impureKas Due contienen# )as causas del poder adsorbente de estas tierras actiadas no son bien conocidasJ la tensin superficial= aumentada por la gran superficie Due ofrecen= cumple un papel importante en la adsorcin de los grupos cromforos presentes en los aceites grasas# !e FecFo= el tratamiento con solucin acuosa de ácido sulfLrico de las tierras no tiene otra funcin Due la de aciar los capilares de stas de sustancias extraHas= deando una masa altamente porosa# Este mecanismo Duímico9físico de la adsorcin de las sustancias colorantes= debido a no Faber encontrado una explicacin clara= Face difícil el problema de la produccin de las tierras# 3a algunas canteras de estas especiales arcillas Due proporcionan tierra con diferente efecto decolorante= aLn tratándose del mismo filn# ormalmente las fábricas de tierras decolorantes usan meKclas de arcillas especiales para obtener productos de características bastante constantes# -e Fa dicFo anteriormente Due las tierras se someten a un tratamiento con ácidos minerales= por tanto son siempre ácidas= esto explica por Du se erifica un aumento de la acideK en los aceites grasas despus del tratamiento con estas sustancias# )a acideK de estas tierras aría con el tipoG normalmente el aumento de acideK Due se origina en un aceite despus de la decoloracin con tierras actiadas es del orden del <=" por "<< no se limita al aumento de acideK= sino Due afecta a otras características >polimeriKacin= oxidacin= etc#?#
%'&0 %'&')0
%ACTORE$ IN%!U"ENTE$ EN !A DECO!ORACIÓN: TEMPERATURA:
)a temperatura tiene una notable influencia en la decoloracin del aceite cuando está en contacto con una tierra decolorante# A baas temperaturas el poder decolorante es mu limitado= al ir subiendo la temperatura a aumentando Fasta llegar a un máximo= a partir del cual= el poder decolorante a disminuendo al aumentar la temperatura# 3a Due precisar Due no todos los aceites se comportan de la misma manera se puede afirmar Due cada sustancia grasa tiene su ptimo de temperatura a los efectos del proceso de decoloracin# Por esta raKn= en las plantas de refinacin se realiKan pruebas preliminares para encontrar dicFo ptimo de temperatura#
%'&'(0
TIEMPO:
$ambin el tiempo de contacto sustancia grasa9tierra decolorante tiene su importancia a efectos de poder adsorbente de una tierra# En este caso tambin existe un máximo para la accin decolorante correspondiente a un tiempo de contacto a medida Due este tiempo a aumentando= el rendimiento a disminuendo lentamente#
%'&'&0
PRE$IÓN AB$O!UTA:
Al Fablar de los productos decolorantes >tierras carbones?= se Fa afirmado Due el poder decolorante era debido= en su maor parte= a la influencia Due tenían estas sustancias en la tensin superficial por efecto de la gran superficie Due ofrecen a las sustancias con las Due están en contacto# Esta gran superficie se debe a la formacin de innumerables capilares= Due en un ambiente atmosfrico estarán saturados de aire# !e esta consideracin aparece claro el por Du de la necesidad de desairear estos productos para Due puedan eercer una accin ptima# En la industria= el sistema más simple para desairear una sustancia decolorante es el de baar la presin absoluta en los eDuipos de decoloracin a alores prximos a los 2<97< mm 3g con el fin de eliminar todo el aire presente#
*0
DE$ODORI7ACIÓN:
ADuí se destila por arrastre de apor a acío= los compuestos olátiles sustancias causantes del mal olor del mal sabor# Estos compuestos pueden clasificarse en tres gruposG 3idratos de carbono no saturados >eemploG escualeno?# ,cidos grasos de bao peso molecular# AldeFídos cetonas# En conunto= estas sustancias se encuentran en cantidades mu peDueHas en los aceites= del orden de <=<<"9<=<" por "<<= pero bastan estas peDueHas cantidades para originar productos no comestibles# • • •
Entre los ácidos grasos de bao peso molecular dominan los ácidos grasos butírico caproico# Estos ácidos están= en general= a presentes en los aceites crudos= mientras el grupo de los aldeFídos cetonas se forman durante los procesos de la refinacin# $odas estas sustancias son sustancias inestables casi siempre de bao punto de ebullicin# )os resultados de la inestigacin se refieren siempre a las condiciones fisico9Duímicas en las cuales se opera >temperatura= presin= tiempo? = por tanto= los productos indiidualiKados no son siempre los originarios# $odo esto se confirma en los cambios de sabores olores Due una sustancia grasa sufre durante las arias fases de la refinacin# Entre las características físicas comunes de todas estas sustancias están la gran diferencia de olatilidad entre ellas los glicridos# En esta propiedad se basa el proceso industrial de la desodoriKacin# )a eliminacin de las sustancias malolientes de una grasa se realiKa por el procedimiento de la destilacin = por tanto estará influenciada por factores como la temperat ura= presin tiempo# Para una maor informacin= en la tabla " se recogen las temperaturas de ebullicin de los ácidos palmítico= esteárico oleico a diferentes presiones absolutas# !e esta tabla se deduce Due la temperatura de ebullicin de los tres ácidos baa notablemente al disminuir la presin absoluta= por tanto= si Dueremos destilar estos ácidos a la temperatura más baa posible debemos operar con presiones absolutas mu baas#
$emperaturas de ebullicin de los ácidos grasos en funcin de la presin# Presin absoluta ,cido palmítico ,cido esteárico ,cido oleico >mm 3g? >XC? >XC? >XC? "<< '7< ';< '82 0< '00 '5+ '22 "< '"< ''8 ''< 0 ";+ '<; '<2 ' "7; ";+ ";< " "57 "8+ "72 <=2 "20 "7< "5' <=" "+' "08 "0< $abla " Otro aspecto del proceso de destilacin es precisamente el poder rebaar todaía más esta temperatura de ebullicin inectando en la masa de destilacin un componente gaseoso inerte= como es el apor de agua# -i tomamos )os ácidos grasos los calentamos Fasta una temperatura prxima a su temperatura de ebullicin no se produce destilacin= pero si inectamos en la masa de aceite el apor de agua obseramos una rápida destilacin# El apor de agua no Fa FecFo otra cosa Due modificar la presin relatia de los ácidos grasos consecuentemente rebaar su punto de ebullicin# -eguidamente se resumen las reglas Due segLn Baile conducen el proceso# )a cantidad de apor a inectar reDuerida para la desodoriKacin esG !irectamente proporcional a la cantidad de aceite a tratar# !irectamente proporcional a la presin absoluta en el eDuipo de desodoriKacinJ !irectamente proporcional al logaritmo de la raKn entre las concentraciones inicial final de las sustancias odoríferas a eliminar#
Inersamente proporcional a la tensin del apor de las sustancias odoríferas a una determinada temperatura elocidad de aporiKacin# Estas reglas nos indican inmediatamente cuáles son las meores condiciones de trabao en un aparato de destilacin consecuentemente de desodoriKacin# -
A# B# C#
$emperatura= lo más alta posible# Presin absoluta= lo más baa posible# Cantidad controlada de apor inectado#
3asta aFora Femos Fablado de destilacin de ácidos grasos no de sustancias malolientes# 1eremos aFora cuales son los límites de los parámetros A9B9C en el caso de la desodoriKacin de sustancias grasas# A#
$emperatura de desodoriKacinG
)a temperatura no se puede elear demasiado porDue de otro modo se corre el peligro de destilar= unto con las sustancias malolientes= parte de los glicridos se pueden originar procesos de polimeriKacin# B#
Presin absoluta en los eDuipos de desodoriKacinG
El límite está dado exclusiamente por el tipo de eDuipo utiliKado# Cuanto más baa sea la presin= más baa podrá ser la temperatura de desodoriKacin# C#
Cantidad de apor inectadoG
)a cantidad terica debería ser un olumen de apor de agua igual al olumen de los apores de las sustancias odoríferas a eaporar# En la práctica= la cantidad de apor inectado para el stripping es superior= pudiendo llegar a alores de 0 a " o más= segLn el tipo de eDuipo# En las modernas instalaciones de desodoriKacin continua= Due trabaan con presiones absolutas baas= " $orr= el límite de la cantidad de apor inectado iene dado por la posibilidad de mantener el rgimen de presin= a Due " g de apor de agua a " $orr ocupa un olumen de "58< m+# El sistema de ineccin de apor en la masa de sustancia grasa a desodoriKar tiene una importancia eidente# En los eDuipos de desodoriKacin nos encontramos en las siguientes condicionesG Fa una fase líDuida= Due Fa Due llear a una temperatura olumen prácticamente constante Due debe ser puesta en contacto con un apor Due ocupa un olumen mu grande en relacin con la fase líDuida# Para obtener un contacto lo más intimo posible entre los dos componentes= el apor debe distribuirse en el líDuido lo más uniformemente posible reciclar lo más rápidamente posible las partículas del líDuido Due están en contacto con l# En base a estos principios se Fan realiKado un gran nLmero de eDuipos utiliKados para la desodoriKacin# Antes de describir estos eDuipos es Ltil oler sobre los parámetros principales Due tienen influencia sobre el proceso Due sonG I# $emperatura presin de desodoriKacinJ II# $iempo de desodoriKacinJ III# Cantidad sistema de ineccin de aporJ I1# Materiales empleados para la construccin del desodoriKadorJ I#
$EMPERA$%RA * PRE-I& !E !E-O!ORI6ACI&G
El aumento de la temperatura= acompaHado de una disminucin de la presin= facilita el proceso de destilacin# En el caso específico de la desodoriKacin de aceites grasas puede reducirse al mínimo posible= pero el incremento de la temperatura está limitado= a Due se pueden producir los siguientes fenmenosG - !estilacin de una parte de los glicridosJ - .enmenos de polimeriKacinJ - 3idrlisis parcial de los glicridosJ )os peligros de Fidrlisis son más graes en los eDuipos de funcionamiento discontinuo= donde la presin absoluta es relatiamente alta donde la permanencia de la sustancia grasa es de arias Foras# En general= la temperatura presin de desodoriKacin para el aceite de girasol en los sistemas continuos se mantienen dentro de los límites de 095 $orr '"2 XC# -i se trabaa en estas condiciones= las prdidas en desodoriKacin raramente superan el <=' por "<<# )a utiliKacin de baa presin protege el aceite caliente de oxidaciones atmosfricas= eita la Fidrlisis del aceite por el apor reduce el consumo de apor#
II#
$IEMPO !E !E-O!ORI6ACI&G
$ambin el factor tiempo tiene una gran importancia sobre el proceso de desodoriKacin# Cuanto menor sea el tiempo de permanencia del aceite en el desodoriKador meor será su calidad final# AunDue este tiempo debe ser suficiente para la extraccin total de los productos malolientes es= no obstante= necesario Due la operacin se realice lo más rápidamente posible# *a se Fa indicado la influencia Due tienen la temperatura= presin cantidad de apor de agua Due se inecta= sobre el tiempo de permanencia en el desodoriKador# )a experiencia Fa demostrado Due la desodoriKacin continua debe= sin duda alguna= preferirse a la discontinua= a Due en las instalaciones continuas es posible reducir notablemente el tiempo de desodoriKacin# %n tiempo de desodoriKacin prolongado presenta los siguientes inconenientesG -
.enmenos de polimeriKacinJ -abor a YcocidoZ en los aceitesJ !eterioro del color del aceite refinadoJ
ormalmente en las instalaciones discontinuas= los tiempos de desodoriKacin an de un mínimo de cinco Foras a un máximo de doce Foras= mientras Due en las continuas este tiempo es de dos a tres Foras# III#
CA$I!A! !E 1APOR RE4%ERI!O * -I-$EMA !E I*ECCI&G
Como se Fa isto= la cantidad distribucin del apor de agua en la masa de sustancia grasa sometida a desodoriKacin deben ser estudiadas lo meor posible dado Due de esto depende= en gran parte= la accin desodorante# En la tabla ' se recogen algunos datos referentes a la desodoriKacin de aceite de soa neutraliKado decolorado= efectuada ariando las relaciones entre cantidades de apor inectado de aceite= trabaando en las mismas condiciones de temperatura presin en un eDuipo discontinuo con una capacidad de carga de 2 toneladas# Cantidad de apor inectado= gNF 72 "<< "'2 "2< '<< $iempo de desodoriKacin Foras "5 ; 7 7 7 $emperatura XC '<< '<< '<< '<< '<< Presin $orr "8 "8 "8 "8 "8 $abla '# Como puede obserarse en la tabla= las meores condiciones de desodoriKacin se consiguieron inectando "'2 gNF de apor# Cantidades superiores no apor taban ninguna entaa# Por lo Due se refiere a la distribucin de apor en la masa del aceite en fase de desodoriKacin= la figura 2 presenta algunas soluciones utiliKadas en eDuipos de carga discontinua#
A
B
.I/G 2# -istemas de distribucin directoG A? !istribucin en estrella# B? !istribucin en anillo# )a experiencia Fa demostrado Due la ineccin de apor no debe efectuarse en una capa de aceite demasiado profunda= a Due cuanto más profunda es la capa más alta será la presin absoluta = en consecuencia= menor el olumen de apor# Experiencias realiKadas en este sentido Fan demostrado Due el apor en el punto más bao de una masa de aceite de ' metros de altura= mantenida a una presin absoluta de "< $orr= en el aparato= alcanKa una presin
de "2< $orr= en estas condiciones de presin la accin desodorante era prácticamente nula# Para llegar a presiones de apor de '< $orr era necesario inectar el apor a un profundidad de '<< mm# $odo ello demuestra Due la accin desodorante se produce= prácticamente= en la superficie del aceite# Por consiguiente= los desodoriKadores deberán tener capas de aceite lo más baas posible= >'<<9'2< mm?= como sucede en las columnas de desodoriKacin continua# I1#
MA$ERIA)E- %$I)I6A!O- E )O- APARA$O- !E !E-O!ORI6ACI&G
-e Fa demostrado Due la utiliKacin de acero al carbono en los desodoriKadores no es coneniente= a Due debido a las altas temperaturas con Due trabaan actualmente estos eDuipos se originan peDueHas cantidades de abones metálicos Due Facen Due los aceites refinados no estn perfectamente desodoriKados Due sean inestables con el tiempo# )os materiales más idneos para la construccin de estos eDuipos son los aceros inoxidables AI-I +<0 +"5# -e puede afirmar Due Fo en día no se utiliKan desodoriKadores en acero al carbono si se Duiere obtener un buen aceite refinado#
!esodoriKacin >^ii? )a desodoriKacin es generalmente la etapa final en la refinacin de aceites egetales# El propsito de este proceso es la remocin de diersas sustancias presentes Due confieren características indeseables= como serG olor= color= gusto acideK# Por ser dicFas sustancias más olátiles Due el aceite= se las destila en condiciones de a alta temperatura acío utiliKando apor directo# )a elocidad de remocin dependerá de la temperatura de la presin a la Due la desodoriKacin se llee a cabo# El proceso de desodoriKacin se realiKa en un eDuipo concebido para operar en rgimen continuo a una capacidad de produccin constante e inolucra las siguientes operacionesG 9 !esaireado 9 Precalentamiento >recuperacin de calor? 9 Calentamiento 9 !esodoriKacin 9 Pre9enfriamiento >recuperacin de calor? 9 Recuperacin de ácidos grasos# %n atributo particular del desodoriKador es Due las operaciones anteriores se llean a cabo en una Lnica columna ertical= bao el mismo acío= asegurando= unto con el tiempo de desodoriKacin= la temperatura adecuada la correcta ineccin de apor= una perfecta desodoriKacin# Preio a Due el aceite desodoriKado enfriado sea eniado a los tanDues de almacenamiento= es filtrado en filtros bolsa para Due adDuiera brillo#
!iseHado innoador= la combinacin de la torre el sistema depurador= asegura prácticamente ningLn transporte de ácidos grasos al sistema de acío#
Refinacin física es el proceso Due se utiliKa para Duitar el ácido graso libre= usando mtodo de la destilacin del apor a altas temperaturas bao alto acío# -e continLa con la desodoriKacin para el retiro del ácido graso libre# !esodoriKacin es el proceso Due es utiliKado para Duitar el olor inaceptable por la destilacin de apor= el compuesto odorífero se Duita con la auda del apor io inectado en el aceite caliente bao condiciones de alto acío# Características $orre de !esodoriKacinG • Recuperacin máxima del calor •
Cero porcentae de Contaminacin#
•
inguna generacin del $rans9ismeros#
•
Rápida máxima flexibilidad en la alimentacin del material#
•
/ran exposicin del área superficial al acío#
•
Mínima prdida de aceite con los ácidos grasos#
•
Bao consumo del apor
•
$emperatura coneniente para l a adicin del antioxidante#
•
ingLn material de relleno en el interior#
•
ingLn entrampamiento del aceite en el proceso
•
Prácticamente libre de mantenimiento#
Procedimiento para la desodorización de aceite vegetal que comprende: (a) introducir el aceite vegetal que contiene las impurezas volátiles en un primer plato de un desodorizador que presenta por lo menos dos platos y que funciona a 2 presiones menores de 13 mbar (1 mm !g)" funcionando el primer plato a una temperatura comprendida entre 2#$% (&$') y 2$% (&2&$')* (b) poner en contacto el aceite vegetal en el primer plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de las impurezas volátiles en una primera fase de vapor" que de+a un residuo l,quido que contiene una porción restante de impurezas volátiles* (c) introducir el residuo l,quido en un segundo plato del desodorizador" funcionando el segundo plato a una temperatura comprendida entre 22$% (3&$') y 21$% (#&$')* (d) poner en contacto el re siduo l,quido en el segundo plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de la porción restante de impurezas volátiles en una segunda fase de vapor" de+ando un aceite vegetal desodorizado* y (e) recuperar el aceite vegetal desodorizado- ('./- 1)
Lae l i mi na ci óndet r a z osdeá ci dosgr a sosl i br e s ,c e t onayac e t a l de hí doe na ce i t e scome st i bl e sesunae t a pa i mpor t ant edelpr ocedi mi ent oder efinado,puest oquesonpreci sament eest oscompuest osl osqueconfier enalacei t e unar omadesagradabl e.Elmét odousadopar ael i mi nar l osesl adest i l aci ónalvací oconvaporencondi ci onesde t emper at ur ayvací omuyal t os.ElDesodor i zadordeAr mfiel dl ogr aest ousandounsi st emaexcl usi vode mezcl ado/ cont act ordevaporyvací odemúl t i pl eset apas. Desodori zaci ón: Elacei t eescal ent adobaj ovací ousandovapordi r ect opar apr oporci onarl aagi t aci ónqueasegur aunabuena t r a ns f e r e nc i at é r mi c a .Cua ndos ea l c a nz a nl at e mpe r a t ur ayl apr e si ónde se ada s,l ai n ye cc i óndev apordi r e c t os e a j us t apa r ai mpa r t i runa l t ogr a dodet ur bul e nc i aala ce i t e ,a se gur a ndounbue nc ont a ct of í s i c ode lv aporc one la ce i t e . Lasi mpur ezassonar r ast r adasconelvaporycondensadasenelcondensadordevací o,ysemezcl aelcondensado r e sul t a nt econe ls el l a nt edel abombadev ac í odeani l l ol í qui do,t odol oc ua le sde sa gua do.
3.5.4. -IDRO*ENACIÓN:
)a Fidrogenacin de las grasas aceites comestibles se Fa realiKado en gran escala desde principios de siglo# El proceso se llea a cabo en un sistema trifásico >gas Fidrgeno= aceite líDuido cataliKador slido?= a temperaturas Due arían desde unos "'< _C Fasta unos ''< _C como máximo en las etapas finales de reaccin# El cataliKador consiste en peDueHos cristales de níDuel soportados por un xido inorgánico= normalmente sílice o alLmina# $ras la reaccin= se filtra el cataliKador se eliminan todas las traKas de níDuel residual= Fasta conseguir un niel de <=" mgNg o inferior# El proceso de Fidrogenacin se inicia cargando el reactor de aceite de cataliKador= a continuacin se genera una atmsfera inerte dentro del reactor por raKones de seguridad posteriormente se alimenta el Fidrgeno de manera continua= facilitando Due el reactor opere a presin constante= normalmente entre " "< atm >"0=7 "07 psi?# )a circulacin del Fidrgeno en el interior del reactor se genera empleando agitadores de fluo axial radial o mediante un agitador Fueco Due succiona gas de la parte superior del tanDue lo expulsan en la Kona de líDuido= operando en forma centrífugaJ incluso algunas plantas emplean sistemas externos de circulacin para el gas# )os tiempos de reaccin están comprendidos entre " 0 Foras# Para los aceites comestibles la temperatura se mantiene= aproximadamente= en "8< XC= siendo el consumo de Fidrgeno por unidad de I#*# deG 0,0795kgH 2 1000kgaceite
>88+=+ ) -$P 3'?N>"<< g aceite? )a solubilidad del Fidrgeno depende de la temperatura de la presin= pero solo ligeramente de la naturaleKa de los aceites Due se someten a proceso# - U ><=<07<0 [ <=<<<';0V$?VP= >) -$P?N>g aceite? !onde $ se expresa en XC P en atm# )a eolucin del calor a de <=;0 a "="< WcalN>g de aceite?>unidad disminuida de I*?# Para seguir la eolucin de la reaccin se Facen medidas del índice refraccin= porDue está directamente relacionado con el índice de odo del aceite# )a Fidrogenacin consiste en una serie de reacciones consecutias con una cintica de reaccin de pseudo primer ordenG W" "8G+ )inolnico
W'
W+
"8G'
"8G"
"8G<
)inoleico
Oleico
Esteárico
donde W+= W' W" son las constantes de elocidad de reaccin de los ácidos linolnico= linoleico oleico respectiamente# W" U <=+57# W' U <="2;# W+ U <=<"+# En la .igura 5 se Fan representado los porcentaes de estos ácidos grasos= presentes en el aceite de girasol= en funcin del tiempo# El ácido linolnico no se Fa representado porDue en el aceite de girasol entra a formar parte a niel de traKas su influencia en la Fidrogenacin a a ser inapreciable#
,cidos grasos $iempo= minutos#
.I/G 5# 3idrogenacin de los ácidos grasos del aceite# En casi todas las Fidrogenaciones= el ácido linolnico se transforma en compuestos menos saturados# !ependiendo de las condiciones de reaccin= puede cambiar considerablemente el llamado Cociente de -electiidad >W'NW"? >-R?J así= con cataliKadores de níDuel= aría de aproximadamente "< a baas temperaturas a 2< "<< a altas temperaturas# %n cociente de selectiidad eleado supone Due se forma relatiamente poco ácido saturado= Due los ácidos grasos monoinsaturados son el principal producto de reaccin# Aparte de la reduccin de la insaturacin= durante la Fidrogenacin tambin se da una isomeriKacin de los dobles enlacesG isomeriKacin geomtrica >cis-trans?, de posicin# )os mecanismos de Fidrogenacin de isomeriKacin se relacionan estrecFamente >Woritala !utton= ";7+J RoKendaal= ";75?# Inicialmente se forma un intermedio medioFidrogenado= en el Due la molcula adsorbida a la superficie del cataliKador con un enlace sencillo puede rotar libremente# )a adicin de un segundo átomo de Fidrgeno saturaría el enlace= mientras Due la sustraccin de un átomo de Fidrgeno del estado intermedio medioFidrogenado de la superficie del níDuel produce o bien la molcula original o bien un ismero de posicin o geomtrico# )a Fidrogenacin de los ácidos grasos polienoicos se produce= al menos parcialmente= a tras de ismeros conugados >por eemplo= c;= t"" o t"<= c"'?= Due son mu reactios por tanto se conierten rápidamente en ácidos monoenoicos en cis o en trans sin acumularse# !e la cantidad total de ácidos grasos en trans presentes en los aceites de grasas Fidrogenados= la maor parte son= con mucFa diferencia= los monoenos en trans. !ada la importancia del papel de la Fidrogenacin en la produccin de grasas plásticas= los ácidos grasos en trans se pueden encontrar en importantes cantidades en mucFos productos# )a cantidad de dienos cis, trans trans, cis es mucFo menor= el niel de dienos trans, trans raramente supera el " por ciento >/ottenbos= ";8+?# El progreso de la reaccin suele seguirse determinando los cambios experimentados en el índice de refraccin# )a etapa de Fidrogenacin tiene dos obetios básicos= Due sonG • •
)a conersin de los aceites líDuidos en grasas semislidas o plásticas# Aumentar la estabilidad del aceite frente a la oxidacin#
En cuanto se Faa alcanKado el grado de Fidrogenacin deseado >es decir= cuando el aceite llegue a un índice de odo comprendido entre 7' 78? se extrae el cataliKador de níDuel por filtracin mediante filtros especiales proistos de placas calentadas= esto es así porDue la temperatura de fusin del producto Fidrogenado es siempre más alta Due la temperatura ambiente# Para esta operacin son aconseables los filtros prensa mantenidos en cámara caliente# Estos mismos filtros son adecuados para la filtracin de grasas ácidos grasos de alto punto de fusin# 9''9')' %ACTORE$ 3UE A%ECTAN A !A -IDRO*ENACIÓN:
.I/ 7# Efecto de la presin sobre los ácidos grasos trans insaturados
En la figura 8 se puede obserar como aría el índice de odo con el tiempo= a medida Due se a aumentando la cantidad de cataliKador No la elocidad de agitacin#
.I/ 8G 1elocidad de saturacin en funcin de la a gitacin la concentracin de cataliKador
.I/ ;G 1ariacin del -R en funcin de la temperatura= Presin cantidad de cataliKador#
.I/ "
.I/ ""G 1ariacin del -R en funcin de la $emperatura la Presin#
9''9'(' $E!ECTI,IDAD: !urante la Fidrogenacin= no solo se saturan algunos dobles enlaces= sino Due tambin pueden redistribuirse No transformarse de su configuracin cis Fabitual a la trans# )os ismeros producidos suelen denominarse isoácidos# El esDuema simplificado de las posibles reacciones Due puede sufrir el ácido linolnico durante la Fidrogenacin puede ser el siguienteG Isolinoleico )inolnico )inoleico
Isooleico Estearico
Oleico
En la Fidrogenacin de las grasas aceites naturales= la situacin se complica aLn más= dado Due a son una meKcla extremadamente complea# Por YselectiidadZ= se entiende la maor elocidad relatia de Fidrogenacin de los ácidos Due más dobles enlaces contienen# -i se expresa en trminos de cociente >cociente de selectiidad?= se logra una medida de la selectiidad en trminos más absolutos# El trmino Zcociente de selectiidadZ >-R? definido por Albrigt = es el cociente >elocidad de Fidrogenacin del ácido linoleico a ácido oleico?N>elocidad de Fidrogenacin del ácido oleico a ácido estearico?# Efectos de los parámetros del proceso en la selectiidad elocidad de Fidrogenacin# Par;metro/ del proce/o $R #cido/ tran/ ,elocidad $emperatura eleada Alto Abundantes Alta Presin eleada Bao Escasos Alta Concentracin alta del cataliKador Alto Abundantes Alta Agitacin intensa Bao Escasos Alta
.uenteG Y4uímica de los alimentosZ Ed# AlFambra#
9''9'&' MECANI$MO: -e cree Due el mecanismo implicado en la Fidrogenacin de los aceites consiste en la reaccin entre el aceite líDuido insaturado el Fidrgeno atmico adsorbido al cataliKador metálico# Primero= se forma un compleo carbono9metal a ambos extremos del enlace olefínico >compleo a?# Este compleo intermedio puede reaccionar con un átomo de Fidrgeno adsorbido al cataliKador= para formar un estado inestable semiFidrogenado >b? o >c? en el Due la olefina se Falla unida al cataliKador por un Lnico enlace tiene= por tanto= libertad de rotacin# El compuesto semiFidrogenado puede reaccionar aFora con otro átomo de Fidrgeno disociarse del cataliKador= para dar el producto saturado >d? o perder un átomo= cedindolo al cataliKador de níDuel para reconstruir el doble enlace# El doble enlace neoformado puede serlo en la misma posicin Due tenía antes de la Fidrogenacin o dar lugar a un ismero posicional No geomtrico del doble enlace original >e? >f?# En general= Fa datos Due indican Due el factor Due determina la selectiidad la formacin de ismeros es la concentracin de Fidrgeno adsorbido# -i el cataliKador está saturado de Fidrgeno= la maor parte de los puntos actios contienen átomos de Fidrgeno= por lo Due es maor la probabilidad de Due se sitLen dos átomos en la posicin apropiada para reaccionar con cualDuier doble enlace Due se aproxime# En tal circunstancia= la selectiidad será baa= a Due tenderán a saturarse todos los dobles enlaces Due se acerDuen a los dos átomos de Fidrgeno# Por el contrario= si son pocos los átomos de Fidrgeno adsorbidos por el cataliKador= es más probable Due slo reaccione un átomo de Fidrgeno con los dobles enlaces= produciendo la secuencia de semiFidrogenacin9 desFidrogenacin= con lo Due será maor la probabilidad de formacin de ismeros# Así pues= los parámetros del proceso de Fidrogenacin >presin de Fidrgeno= intensidad de la agitacin= temperatura= tipo concentracin del cataliKador? influen en la selectiidad por su efecto en la fraccin de centros actios del cataliKador unidos al Fidrgeno# El incremento de temperatura= por eemplo= produce una aceleracin de la reaccin = al retirar más deprisa Fidrgeno de l cataliKador= incrementa la selectiidad# )a capacidad de modificar el cociente de selectiidad alterando las condiciones en Due el proceso se efectLa permite controlar las propiedades del producto final# Por eemplo= aumentando la selectiidad de la Fidrogenacin= se reducirá el contenido en ácido linoleico= aumentará la estabilidad disminuirá la formacin de compuestos totalmente saturados= eitándose así una dureKa excesia# Por otro lado= cuanto más selectia sea la Fidrogenacin= maor será la formacin de ismeros trans= preocupantes desde el punto de ista de la nutricin#
cis C3' C3 U C3 C3 '
Adsorcin
C3' VC 3 C3 C3 ' >a? [3V
[3V
C3' VC3 C3 ' C3' >b?
C3 ' C3' VC3 C3 ' >c? [3V
93 cisNtrans C3 U C3 C3' C3' >e?
[3V
C3' C3' C3' C3' >d? 93 93 cisNtrans C3' C3 U C3 C3'
93 cisNtrans C3 U C3 C3' C3' >f?
EsDuema de la reaccin de semiFidrogenacin9Fidrogenacin# El asterisco indica la unin con el metal#
9''9'9' -IDRÓ*ENO: El 3idrgeno es un gas incoloro= inodoro e insípido# Es combustible altamente inflamable# o es txico pero= pero puede producir asfixia por desplaKamiento del aire >clasificado como asfixiante simple E en el $)1?# El 3idrgeno es un gas fuertemente reductor debe eitarse su contacto con materias oxidantes# -u expansin a temperatura ambiente produce el calentamiento del gas= al contrario Due en los demás gases# -u llama es de color aKul mu pálido prácticamente inisible# )as principales fuentes de obtencin industrial sonG Electrlisis# Reformado de 3idrocarburos# El 3idrgeno se suministra en estado gaseoso a '<< atm# de presin en botellas= bloDues de botellas en plataformas de Fasta 02<< m+ de capacidad# Características tcnicasG .rmula Duímica G ################################### Peso molecular G ##################################### $emperatura ebullicin >"=<"+ bar? G ######## $emperatura crítica G ############################### Presin crítica G ####################################### !ensidad gas >'< XC= " atm? G ################# !ensidad líDuido >9'2'=8 XC? G ################# Peso específico >aireU"? G ######################## Autoignicin en aire G ############################## -olubilidad en agua >"=<"+ bar= '
3'# '=<"5# 9'2'=75 XC# 9'+;=85 XC# "+=" bar# <=<8+8 gNl# <=<7<8 gNl# <=<5;2# 27"=' XC# <=<<<"8# '"5 calNg# 0=<9;0=< # 0=<970=2 #
9''9'' P!ANTA$ DE -IDRO*ENACIÓN: Como en todas las plantas catalíticas= el maor inconeniente en el funcionamiento de la planta es el enenenamiento del cataliKador= Due se debe eitar en cuanto sea posible= especialmente en las plantas de Fidrogenacin de grasas ácidos grasos= en donde el cataliKador es a base de níDuel= Due es bastante costoso# El enenenamiento recuperacin son factores esenciales para la economia del proceso# Por esta raKn una planta de Fidrogenacin dispondrá de las siguientes secciones# - !osificacin del cataliKadorJ - 3idrogenacinJ - Recuperacin reciclado del cataliKadorJ
En el caso específico de la Fidrogenacin de aceites grasas= las sustancias Due pueden enenenar el cataliKador sonG - (abones= fosfátidos mucílagosJ - PigmentosJ - 3umedadJ
Estas impureKas se pueden eliminar casi totalmente sometiendo las sustancias grasas a un pretratamiento a acío con tierras decolorantes o diatomeas como Femos isto anteriormente# )os eDuipos de Fidrogenacin deben responder a las siguientes exigenciasG "# -eguridad de eercicioJ '# Control de la temperatura presin de eercicioJ +# Asegurar el contacto más intimo posible entre el Fidrgeno la grasaJ
0# 3ermeticidad absolutaJ
)'
$eguridad de e
El Fidrgeno es un gas altamente inflamable Due forma meKclas explosias con el oxígeno o el aire como lo demuestran los límites de explosin del Fidrgeno9aire Due= en porcentae en olumen es 0=< 9 70=2# Para eitar esta situacin de peligro= es necesario eliminar del eDuipo de Fidrogenacin el aire Due pueda contener# Industrialmente se recurre a efectuar el acío en el eDuipo antes de introducir el Fidrgeno#
('
Control de la pre/ión = temperatura:
ormalmente la Fidrogenacin se efectLa entre unos límites de temperatura de "<<9'2< XC = por tanto= el eDuipo debe disponer de los sistemas de calentamiento enfriamiento adecuados# )a reaccin de Fidrogenacin es exotrmica= desprendiendo calorJ por lo tanto= una eK iniciado el proceso debe controlarse la temperatura# /eneralmente el sistema de calentamiento9enfriamiento consiste en serpentines por los Due puede pasar apor o agua fría indistintamente# -olamente en el caso de no disponer de apor a alta presin >+<90< gNcm '? se instalan dos sistemas independientes= uno para el calentamiento otro para la refrigeracin# En nuestra instalacin la regulacin de la temperatura es automática# !ado Due tambin la presin cumple un papel importante en el proceso de Fidrogenacin= ste debe ser fácilmente regulable# Este control se Face regulando la presin de ineccin del Fidrgeno en el eDuipo#
&'
Contacto entre el >idrógeno = la gra/a:
Con el fin de adicionar el Fidrgeno en el doble enlace existente en la molcula de un ácido graso= es necesario Due el gas entre en íntimo contacto con el ácido en presencia de un adecuado cataliKador Due acelere el proceso# Esto se realiKa= en los eDuipos de Fidrogenacin= mediante potentes agitadores Due tienen por finalidad asegurar una efectia dispersin del Fidrgeno en el aceite# )as plantas de Fidrogenacin pueden ser de funcionamiento discontinuo o continuoJ el tipo primero= para plantas de peDueHa capacidad o mediana capacidad= el segundo= para las de gran capacidad#
9'
-ermeticidad de lo/ reactore/ de >idrogenación:
El Fidrgeno es el gas más ligero= por tanto tiende a escapar fácilmente de los recipientes en los Due se consera bao presin# Por esta raKn los eDuipos de Fidrogenacin deben tener particulares seguridades Due eiten la fuga del gas= con la doble finalidad de eitar el peligro de explosin prdidas econmicas# Estas seguridades se refieren en particular a las álulas de las Due a proisto el eDuipo a los rganos miles incluidos en el mismo# $odos los autoclaes utiliKados en el proceso de Fidrogenacin están proistos de bombas o agitadores con elementos giratorios# )a solucin más idnea es colocar estos elementos en la parte inferior= para Due en el caso de producirse una prdida a tras de algLn elemento mecánico giratorio= sta sea de sustancia grasa= pero no de Fidrgeno gas#
9''9'?' !O$ CATA!I7ADORE$ " $U RECUPERACIÓN: -e Fa indicado anteriormente Due los cataliKadores utiliKados en el proceso de Fidrogenacin son por a base de níDuel= su recuperacin es necesaria por su eleado coste# 3o en dia la recuperacin consiste en reciclar una parte del cataliKador >'< por "<<= aprox#? en la planta de Fidrogenacin# )os cataliKadores utiliKados en la industria de las grasas están constituidos por sales de níDuel dispersas en una sustancia grasa# En general estos cataliKadores contienen un 2< por "<< de níDuel un 2< por "<< de materia grasa# Comercialmente se presentan diersos tipos de cataliKadores adaptados a los productos a tratarJ así Fa cataliKadores para aceites grasas= cataliKadores para ácidos grasos= etc# -i la sustancia grasa está bien depurada el consumo de cataliKador es peDueHo= no pasando de ' ilos por tonelada de producto Fidrogenado#
9''9'@' E! CO$TO DE !A -IDRO*ENACIÓN:
En la tabla + se indica un eemplo de los consumos para la Fidrogenacin de " tonelada de materia grasa con un índice de odo inicial de 2<= obteniendo producto Fidrogenado de índice de odo de +<9'<9"<9" respectiamente# Estos datos se Fan tomado de una planta de Fidrogenacin constituida por un autoclae de 2<<< g de carga# A partir de estos datos se puede estudiar el costo de la Fidrogenacin# El consumo de Fidrgeno se Fa estimado en <=; m+ por tonelada de producto tratado por unidad de índice de odo# !ndice de yodo de la materia "rima
!ndice de yodo del "rod#cto idrogenado
2<
+<
'<
"<
"
9 9 9 9 9 9
"8 0<< "'=2 "=2 '< "
'7 0<< "0=2 ' "0 "='
+5 +2< "5 ' "' "=0
02 +2< "8 '=2 "' "=5
''< 2 ' ''<<< 2<<<
''< 5 + "8<<< 2<<<
''2 7 0 "2<<< 2<<<
Cons#mos "or tonelada
3idrgeno 1apor >+< gNcm'? Energía CataliKador de níDuel Agua Mano de obra
m + g ^NF g + m Foras
Condiciones de idrogenación
$emperatura máxima XC Presin de eercicio gNcm' $iempo Foras Producto procesado en '0 F# Wg Capacidad del reactor g
9 9 9 9 9
'"< 2 " '2<<< 2<<< $abla +# 9''9'' PO$IB!E$ REACCIONE$ $ECUNDARIA$ DURANTE E!
PROCE$ADO A A!TA TEMPERATURA:
)as temperaturas eleadas tienen efectos negatios en la composicin del aceite# *a en ";5797;= la -ociedad Alemana de Inestigacin sobre las /rasas >!/.? defini los límites superiores de las condiciones de desodoriKacin `'0< _C para ' Foras= '7< _C para +< min >.remdstoff9Wommission= ";7+J /emeinscFaftsarbeiten= ";;'?# %n buen Fábito de manipulacin es el empleo de eDuipos de acero inoxidableJ deaireacin cuidadosa a S "<< _C antes de calentar a la temperatura final de arrastre utiliKacin de corrientes libres de oxígeno# )os efectos de la temperatura >'0<9+<< _C? del tiempo >+<9"8< min#? afectan apreciablemente en la inter o intraesterificacin >aumento en el contenido de ácidos grasos saturados en la posicin ' de los triacilglicridos?J tambin se forman cantidades importantes de ácidos grasos conugados# )a gama Fabitual de condiciones de operacin reDueridas para el refinado >'7< _C para +< minJ '2< _C para " FJ '0< _C para ' FJ ''< _C para + F? demuestran Due todos los cambios inducidos por el tratamiento a altas temperaturas parecen ser aceptables#
I/omeriación ci/8tran/' %no de los parámetros más sensibles Due se utiliKa para detectar los cambios Duímicos resultantes de unas condiciones de elaboracin seeras es la isomeriKacin cis-trans, especialmente en el ácido linoleico# El estudio más completo realiKado sobre este tema Fa sido el de Eder >";8'?= Due inestig con arios aceites la formacin de ismeros geomtricos a escala de laboratorio= planta piloto= de produccin# A escala de laboratorio= con aceite de soa sin blanDuear a '0< _C= la formacin de los ismeros C"8G+ >determinada por /)C? era insignificante >menos del " por ciento= incluso despus de 2 F= frente al + por ciento a '5< _C?# .uerte efecto de la temperatura= especialmente entre '0< '7< _C= confirman la tendencia general# Esto es= incluso en aceites altamente insaturados Due contengan ácido linoleico= la formacin de ismeros trans es lenta en las condiciones recomendadas para la desodoriKacinNrefinado Duímico industrial >por eemplo= '2< _C como máximo?# En conclusin= en la gama de temperaturas de '0<9'2< _C= la cantidad de ácidos grasos trans Due se forman a partir de los aceites insaturados es de alrededor del " por ciento por Fora o menos# Este dato concuerda con los Due se Fan considerado anteriormente >Rossel= WocFFar (a^ad= ";8"J (a^ad= WocFFar 3udson= ";8+b?# Calentar los aceites al aire= en condiciones de fritura simulada= Fa conducido a tipos similares de ácidos grasos isomeriKados >/randgirard= -ebedio .leur= ";80J /randgirard (uillard= ";87J -ebedio= /randgirard Proost= ";88?# o se Fa descrito la formacin de ismeros de posicin >es decir= dobles enlaces desplaKados a lo largo de la cadena de ácidos grasos? del ácido linoleico linolnico en condiciones de desodoriKacinNrefinado físico#
Dimeriación = polimeriación )os radicales libres tienden a combinarse entre ellos o con otros ácidos grasos= formando compuestos lineales= más o menos largos ramificados= o compuestos cíclicos= especialmente en el caso de Due existan dobles enlaces# Estos polímeros= al ser de maor tamaHo peso molecular= tienden a aumentar la iscosidad del aceite= lo Due faorece la formacin de espuma por lo tanto la oxidacin# !esde el punto de ista nutricional= parece ser Due los polímeros de alto peso molecular son indigeribles= por lo Due tienen poca importancia respecto a la nutricin salud= pero los compuestos más cortos sí Due son absorbido por la pared intestinal= repercutiendo en la salud del consumidor# El contenido en dímeros polímeros de triacilglicridos de los aceites grasas debidamente refinados normalmente no supera el " por ciento en peso# -trauss= Piater -terner >";8'? realiKaron estudios toxicolgicos en ratones alimentados con concentrados >'0 ;5 por ciento? de dímeros >incluidos polímeros? de triacilglicridos aislados a partir de aceite de soa Due se Fabía desodoriKado a ''< _C durante +=2 F a '7< _C durante " F= Due contenía un "=2 por ciento en peso de dímeros# -e io Due la toxicidad aguda era baa= con una !)2< de aproximadamente "8 gNg de peso corporal# )a administracin del concentrado de dímeros durante un período largo de tiempo >"' meses= "2 por ciento en peso del concentrado al '0 por ciento en la dieta? no reel ninguna diferencia significatia con respecto al grupo de control# -e io Due la absorcin de los dímeros de ácidos grasos era bao# Por lo tanto= la presencia de peDueHas cantidades de dímeros polímeros en los aceites elaborados no parece presentar problemas fisiolgicos#
Prdida/ 1/ica/ !urante la desodoriKacin se eliminan los compuestos olátiles del aceite mediante la combinacin de altas temperaturas= baas presiones arrastre con un gas inerte >apor?# El grado de eliminacin depende de las propiedades físicas de los componentes >especialmente tensin de apor? de la temperatura olumen de apor Due se Face pasar a tras del aceite# Algunas prdidas físicas son mu conenientes= tales como la eliminacin de los malos olores= plaguicidas compuestos aromáticos policíclicos= si existieran# Otras prdidas de compuestos con alor nutritio= como tocoferoles esteroles= son potencialmente indeseables# -e Fan dado datos cuantitatios sobre la composicin de los destilados del desodoriKador la eliminacin de arios tipos de contaminantes de los aceites durante la desodoriKacin >CFaudr= elson Perins= ";78J )arsson= Erisson Cerena= ";87J -agredos= -intra9Ro $Fomas= ";88J /emeinscFaftarbeiten= ";;lindano= !!$= etc#?= si se Fallan presentes en el aceite de blanDueo= se reducen a nieles mu baos# )os Fidrocarburos aromáticos policíclicos >3AP? Fan constituido motio de preocupacin desde Due se detectaron en algunos tipos de grasas aceites sin refinar en los aHos sesenta# %n eemplo de esto lo constitue el aceite de coco obtenido de la copra secado con gases de Fumos sin purificar# -egLn el nLmero de anillos aromáticos= los Fidrocarburos aromáticos policíclicos se pueden clasificar como ligeros >+90 anillos? o pesados >2 o más anillos?# Algunos de estos compuestos poseen propiedades ca rcinognicas comprobadas= como el α9benKo9pireno# )os Fidrocarburos policíclicos ligeros pueden eliminarse en el proceso de desodoriKacin o refinado físico= mientras Due los Fidrocarburos aromáticos policíclicos pesados slo pueden eliminarse por adsorcin sobre carbn actio >CFaudr= elson Perins= ";78J )arsson= Erisson Cerena= ";87?# Este tratamiento= Due puede combinarse con el tratamiento de blanDueo= es eficaK para reducir la concentracin de compuestos aromáticos policíclicos a nieles aceptables# Es ineitable Due se produKcan algunas prdidas por eaporacin de tocoferoles esteroles durante la desodoriKacin refinado físico a alta temperatura# -in embargo= tienen pesos moleculares maores olatilidades inferiores a las de los ácidos grasos libres a las de los Fidrocarburos policíclicos aromáticos# En consecuencia= si se eligen bien las condiciones de elaboracin= las prdidas de tocoferoles esteroles no tienen por Du ser seeras# En algunos estudios en modelos se Fan empleado condiciones extremas para inducir efectos más drásticos# >Rossell= WocFFar (a^ad= ";8"J (a^ad= WocFFar 3udson= ";80?# $ras ' F a +<< _C >un tratamiento drástico?= los tocoferoles esteroles desaparecían casi completamente= mientras Due la reduccin efectia durante
el refinado físico a '0< _C durante "'< min slo es del "29'< por ciento# )as prdidas totales del refinado >incluido el pretratamiento? son de aproximadamente el '29+2 por ciento# )as prdidas tienden a ser maores en el refinado físico Due en el alcalino debido a Due son más eleadas las temperaturas de arrastre# En condiciones extremas= puede darse cierto grado de isomeriKacin del β9sitosterol= cada tocoferol > α= β= = δ? esterol puede comportarse de diferente modo cuando se expone a altas temperaturas >(a^ad= WocFFar 3udson= ";80?# -in embargo= en condiciones más realistas estos fenmenos son menos importantes# )a composicin en tanto por ciento de las fracciones de tocoferol esterol permanece prácticamente inariable durante la elaboracin >/emeinscFaftarbeiten= ";;
ADuí se meKcla el aceite Fidrogenado con el agua correspondiente >"5 en peso?= los agentes emulsificantes= las itaminas la sal necesaria para elaborar la margarina# -e diiden finamente los glbulos de grasa en la meKcla con obeto de conseguir una suspensin permanente= eitando Due la grasa se separe del resto de los componentes ascienda Facia la superficie# )a maoría de los eDuipos utiliKados en el proceso son de acero inoxidable a Due este metal combinado con los emulsificantes= faorecen la solubiliKacin de los glbulos grasos# 3.5.*. EN%RIAMIENTO8CRI$TA!I7ACIÓN:
Esta etapa se realiKa en un aparato continuo llamado Y1otatorZ cua eficiencia productiidad resultan del enfriamiento moimiento continuo la emulsin grasa proporcionando una gran superficie de intercambio trmico para una peDueHa cantidad de producto en un espacio limitado# !entro del aparato existe un ee con cucFillas Due gira dentro del tubo= la suspensin grasa pasa a tras de la Kona anular formada por el ee el tubo de intercambio trmico# El enfriamiento se efectLa mediante la expansin de amoniaco Due circula por el tubo intermedio# El conunto se aísla para reducir al mínimo las prdidas de energía como proteccin para las personas# El exterior es de acero inoxidable para proteger el aislamiento# En la operacin= las cucFillas del ee rotatio raspan continuamente la película del producto Due se a formando en la superficie de intercambio trmico= con lo Due se consigue aumentar este intercambio de calor además de agitar el producto generando una meKcla Fomognea# A la salida de los tubos Fa una placa perforada por la Due sale el producto en forma de YcintaZ preparada para ser eniada a la máDuina de empaDuetado#
-eccin de un cristaliKador de superficie rascada >1O$A$OR?
3.5.+. EN,A$ADO8EMPA3UETADO:
%na eK Due se Fa transportado la margarina Fasta la máDuina de enasado= comienKa esta etapa# )as funciones del enase sonG 9 Proteccin Figinica mecánica durante el almacenae transporte# 9 Eitar desecaciones# 9 Eitar olores# Existen arios mtodos para el transporte de margarina Fasta la máDuina de empaDuetado= como por eemploG - )a margarina es descargada en un silo con tornillo transportador en
el
fondo# !icFo tornillo la eniará Fasta la enasadora# - )a margarina se bombea Fasta la enasadora# -e pueden combinar los mtodos= pero se Fa optado por transportarla Fasta la máDuina enasadora mediante un tornillo transportador= Due realiKará el transporte de una forma suae sin afectar al producto# )a margarina puede presentarse en distintos enases# !ependiendo del tipo de enase= se pueden utiliKar distintos tipos de máDuinas# -uelen ser automáticos pueden acoplarse a diferentes tamaHos# )os más comunes son G Wg= Wg= "< g "2 g# El material de enase en nuestro caso consistirá en tarrinas de plástico >polipropileno?= de '2< gramos con una lámina de papel aluminio en su interior Due separe la margarina de la tapa del enaseJ debe ser a prueba de grasas opaca# $ambin debe ser impermeable a sustancias aromáticas a la Fumedad= porDue de lo contrario la superficie de la margarina se secaría las capas exteriores adDuirirían un color más amarillo Due el resto# -e admite una tolerancia sobre el peso neto consignado en el enase= a la salida de la fábrica de + por "<< para enases de peso superior a cien gramos#
ROTU!ACIÓN: -egLn el artículo +" de la Reglamentacin $ecnico9sanitaria para la elaboracin= circulacin comercio de las comestibles= margarinas= minarinas preparados grasos= publicada en el BOE del " de unio de ";8"= en la etiDueta del enase de margarina deben figurar los siguientes conceptos= en tamaHo de letra suficientemente legible en espaHolG "# Marca registrada= nombre o raKn social domicilio# '# !enominacin del producto# +# Relacin cualitatia de ingredientes= enumerados de maor a menor concentracin# 0# Lmero de identificacin de la industria en el Registro -anitario# 2# Peso neto del producto# 5# El nLmero de lote o identificacin de la fabricacin= Due podrá expresarse en clae o cdigo# Además= se indicará la fecFa de duracin mínima expresada con claridad en mes aHo= además de la indicacin YConsrese en refrigeracinZ# 7# Podrá utiliKarse la palabra egetal porDue el componente graso es exclusiamente de este origen# 8# !eberá especificarse el tipo cantidad de las itaminas aHadidas# !espus del enasado= las tarrinas se meten en caas de cartn= en las Due cabrán '0 tarrinas# A continuacin se paletiKan se almacenan en la cámara de refrigeracin para su conseracin en espera de ser transportadas Fasta el cliente# !imensiones de las tarrinas en centímetrosG
!imensiones= en centímetros= de la caa de '0 tarrinasG
!istribucin de las caas en el europaletG 3.5.,. A!MACENADO %RI*OR+%ICO:
)a margarina se almacenarán en una cámara frigorífica a 0 XC Fasta su posterior distribucin# Para mantener la calidad de la margarina es mu importante Due la temperatura de la cámara se mantenga constante# )a margarina puede permanecer en la cámara durante arios meses= pero intentaremos Due su periodo de almacenamiento no sea superior a 0 o 2 días# Para Due la margarina consere el frío= las caas se almacenan apiladas mu estrecFamente# 3.*.
E3UIPO$ UTI!I7ADO$ EN !A E!ABORACION DE MAR*ARINA:
)os eDuipos utiliKados para la elaboracin de margarina son mu ariados# En la siguiente tabla encontramos un listado de los eDuipos Due Femos seleccionado#
Euipo Cambiadores de calor MeKcladores -eparadores centrífugos $orre de secado Condensador baromtrico Reactor de blanDueo .iltros9prensa $orre desodoriKadora -eparadores de nieblas $ermocompresor Alimentador de partículas slidas
NF de unidade/ "' "" 5 " + " 0 " ' " 2
$orre de Fidrogenacin 1otator %nidad refrigeradora Bomba de desplaKamiento positio Enasadora Cinta transportadora 3.*.1.
" " " ; " "
CAMBIADORE$ DE CA!OR
$ienen la finalidad de regular la temperatura del aceite en las diferentes fases del proceso pueden ser de diersos tipos= principalmente de placas de FaK tubular# )os primeros están constituidos por una serie de placas= con estampado especial= montadas una tras otra# Entre los espacios acíos Due dea libres el estampado pasa el fluido frio el caliente permitiendo así un buen intercambio termico# 3.*.2.
ME7C!ADORE$
Estos meKcladores son máDuinas mu simples Due tienen la finalidad de crear un íntimo contacto entre el aceite los diersos reactios# !ado Due el sistema de trabao es simple= diremos solamente Due deben responder a las aiguientes exigenciasG Poner en íntimo contacto el aceite los reactios sin formar emulsiones de difícil roturaJ Mantener el contacto por un tiempo determinado= generalmente de "< a '2 minutos# !isponer de un sistema de agitacin fácilmente regulable# 3.*.3.
$EPARADORE$ CENTR+%U*O$
)as centrífugas están formados por platos cnicos multiples Due giran entorno a 5<<< r#p#m# )a meKcla de los líDuidos no miscibles entra por el tubo central desciende Fasta la parte mas baa del primer disco= colocado en el fondo# )os dos líDuidos se separan= por la accin de la fuerKa centrífuga se separan por la accin de la fuerKa centrífuga= al pasar a tras de las perforaciones del disco# El componente mas pesado desciende por la cara superior del disco= mientras Due el mas ligero asciende a lo largo de la cara= como puede obserarse en la figura# El líDuido mas pesado asciende a lo largo de la pared de la centrífuga sale por su parte superior# El líDuido mas ligero= a su eK= pasa por perforaciones colocadas en la parte superior de los discos sale de la cámara de la centrífuga# En los modernos separadores centrífugos tanto la alimentacin de la suspensin como la descarga de los productos separados se efectLan bao presin# En otros trminos= toda la Kona de separacin= discos tambor= trabaan a presin mas alta Due la atmosfrica# En estas condiciones se tiene la gran entaa= en el caso concreto de los aceites grasas= de eitar el contacto de la sustancia con el oxígeno del aire al mismo tiempo se eliminan los peligros de formacin de espumas en los discos= cosa Due se produce facilmente en las centrifugas con alimentacin a boca abierta# 3.*.4.
TORRE DE $ECADO
Es una torre con un sistema de placas Due Face caer el aceite Fasta el fondo del eDuipo bao la forma de una película de líDuido para Due unto a la alta temperatura el acío proocado= el agua se eapore de forma rápida# )a .igura "' representa una columna desecadora continua# El funcionamiento del eDuipo de secado continuo es mu simpleG )a sustancia grasa a secar entra en el calentador A= donde llega a 7<98< XC pasa al desFidratador B= donde Fa una presin absoluta de 2<97< mm 3g creada por el condensador baromtrico C la bomba de acío !# En estas condiciones de temperatura acío= el agua se eapora rápidamente# )a bomba E= extrae continuamente la sustancia grasaG una álula de flotador garantiKa un niel constante en el interior del eDuipo#
.I/G "'# Columna desecadora#
A$%& C
A
'( )C
Ace!e
D
B
B
3.*.5.
Ace!e "ec#
CONDEN$ADOR BAROMGTRICO
Para la condensacin de los apores gases proinientes de las torres de secado= reactores de blanDueo torres desodoriKadoras= se utiliKan condensadores baromtricos= llamados así porDue se colocan a una altura no inferior a la correspondiente a la presin atmosfrica expresada en m#c#a#= es decir= "<=+< m# ormalmente se instalan a una cota de "" metros# )a .igura "+ representa un esDuema de uno de estos condensadores# Por YAZ entran los apores= Due an ascendiendo a medida Due se an enfriando condensando por el contacto con el agua fría Due entra por YCZ Due cae por los platos# El conducto YBZ está conectado con la bomba de acío es por donde salen los gases incondensables# )as salidas Y!Z YEZ permiten eacuar el agua de refrigeracin unto son los productos condensables= además de serir como un YselladoZ para mantener el acío en el interior del condensador baromtrico# .I/G "+# Condensador baromtrico#
3.*.*.
REACTOR DE B!AN3UEO
Consta de un cilindro ForiKontal con un ee giratorio= Due lo atraiesa de uno a otro extremo= dotado de paletas para proocar agitacin# $ambin dispone de una camisa externa calentada con apor= para mantener la temperatura adecuada en la decoloracin 3.*.+.
%I!TRO$8PREN$A
-on unos separadores de líDuidos slidos a tras de filtracin por presin# %tiliKan un mtodo simple confiable para lograr una alta compactacin# -on capaces de comprimir desFidratar slidos Fasta obtener del '2 al 5< en peso de los lodos compactados# $ienen una capacidad Due a desde <=<"2 a 8=2 metros cLbicos# -e fabrican en acero inoxidable para nuestro caso concreto# )as placas filtrantes desmontables están FecFas de polipropileno= las mallas pueden ser de tipo selladas= no selladas o membranas de alta resistencia# Cuentan con un sistema FidraLlico9neumático Due puede ser automático o semiatomático# $ambin pueden ser calentados con apor para filtrar productos con altos puntos de fusin# 3.*.,.
TORRE DE$ODORI7ADORA
Está formada por un cilindro enolente ertical en cuo interior están montados una serie de platos colocados en cascada unos sobre otros# En el centro de la columna un colector recoge los apores de destilacin Due se desprenden de los platos# Cada plato tiene una serie de placas desiadoras Due tienen por finalidad Facer recorrer un largo recorrido al producto a desodoriKar# $odos los platos= excepto el Lltimo= están eDuipados con serpentines de apor indirecto a alta presin >0< bar?= inectores de apor directo u tubos de rebose# El plato mas bao no dispone de serpentín ni de inector de apor= estando proisto solamente de un conunto de intercambiadores donde se efectLa un intercambio de calor entre el aceite desodoriKado saliente el aceite entrante# El esDuema de esta torre su funcionamiento pueden erse en el plano nLmero 2 de la seccin del mismo nombre de este proecto# 3.*.-.
$EPARADORE$ DE NIEB!A$
En las instalaciones desodoriKadoras se trabaa a presiones absolutas mu baas >095 mm 3g?# A estas presiones el olumen del apor inectado alcanKa alores mu eleados por consiguiente la elocidad de paso en los colectores es alta# A causa de esta elocidad es fácil Due este apor arrastre gotitas de aceite Due deben ser recuperadas# Esta recuperacin se efectLa con los seeparadores de nieblas# En mucFas plantas se conectan arios separadores en serie con el fin de alcanKar una perfecta separacin de los productos recuperables= Due son siempre ricos en tocoferoles mu reDueridos en la industria farmaceutica# )a .igura "+ muestra la seccin de uno de estos aparatos= donde YAZ es la entrada de apor= YBZ es la salida de apor= YCZ es la salida de condensado Y!Z es el relleno= Due pueden ser anillos RascFig= por eemplo#
.I/G "+# -eparador de nieblas#
3.*.1. TERMOCOMPRE$OR
Para conseguir las presiones absolutas de unos pocos milímetros de mercurio necesarias en la desodoriKacin= para eacuar el eleado olumen de apor se Face necesario el uso del termocompresor# Este aparato es una bomba de presin Due aproecFa la energía cintica desarrollada por el apor al pasar de una presin alta a otra más baa# .I/G "0# $ermocompresor#
AG Entrada de apor de alta presin# BG Entrada de gases del desodoriKado# CG -alida de gases apor# El apor suministrado debe ser siempre seco= porDue la presencia d agua en el apor causa torbellinos en el difusor= con los consecuentes inconenientes sobre e l rgimen de aspiracin = por tanto= sobre la presin en los aparatos# Por otra parte el agua condensada puede originar una corrosin rápida en el difusor en el eector# -e deben obserar los filtros Due se colocan antes de las toberas para estar seguros de su eficacia# %na obstruccin en estos filtros puede indicar una presin Due no se obtiene en el eector# Para el control de este eDuipo de alto acío es mu Ltil instalar aparatos de medida antes despus de cada seccin >termocomresor= eector?# Controlando estas presiones es fácil determinar su correcto funcionamiento# 3.*.11. A!IMENTADOR DE PART+CU!A$ $Ó!IDA$
Es una máDuina construida en acero inoxidable cua funcin consiste en dosificar los ingredientes en polo a la eK Due facilita su incorporacin a los tanDues de meKcla# Está proisto de un tornillo sinfín Due gira impulsado por un motor elctrico su elocidad puede ser regulada con un ariador de frecuencia# 3.*.12. TORRE DE -IDRO*ENACIÓN
Es el punto clae donde se elea el punto de fusin del aceite a base de la saturacin de sus dobles enlaces consecuente disminucin del indice de odo# ADuí se ponen en contacto las tres fases Due interienen en la reaccinG aceite >líDuido?= Fidrgeno >gas? cataliKador >slido?# Es un cilindro ertical con agitacin interna un intercambiador de calor de tipo serpentín para calentamiento o enfriamiento= segLn aa transcurriendo la reacin conseguir asi una temperatura constante# 3.*.13. ,OTATOR
Están formados por un bastidor de acero inoxidable un cilindro de congelacin concntrico= en cuo interior Fa un agitador con cucFillas# )lea incorporados una entrada una salida para el amoniaco >refrigerante? un motor Due muee el agitador central= lo Due permite Due entre la suspensin agua9aceite salga la margarina# 3.*.14. UNIDAD RE%RI*ERADORA
Es uno eDuipo frigorífico cua funcin es la de producir frío >necesario para la cámara de conseracin de margarina para el 1otator?# 3.*.15. BOMBA DE DE$P!A7AMIENTO PO$ITI,O
$otalmente construida en acero inoxidable AI-I '"5= está proista de un tornillo Felicoidal Due consigue el moimiento de un ee Due a conectado a un motor# $iene un ariador de elocidad del ee Due permite ariar el caudal transferido# 3.*.1*. EN,A$ADORA
-u funcin es la del llenado de los enases# Construida en un fuerte ligero bastidor con todas las partes expuestas de acero inoxidable# $odo el eDuipo de llenado está diseHado siguiendo los más altos reDuisitos Figinicos# )os moimientos principales son mecánicamente sincroniKados= mientras Due los moimientos secundarios son neumáticos# El sistema de control inclue un microprocesador# 3.*.1+. CINTA TRAN$PORTADORA
$ransporta los enases de margarina desde la enasadora Fasta la sala de conseracin# )as patas la estructura están fabricadas en acero inoxidable consta de un motor elctrico Due Face posible el moimiento de la cinta#
CONTRO! DE CA!IDAD )'
INTRODUCCIÓN:
)as empresas agroalimentarias están fuertemente influenciadas por el mareting= pretenden= cada eK más= satisfacer al consumidor por encima de cualDuier otro obetio= para lo cual llean a cabo un adecuado maneo de sus ariables comerciales o de mareting# )a calidad constitue una más de estas ariables comerciales= siendo cada eK más demandada= unto con un bao precio= a tales empresas# Esto reDuiere la implantacin de un sistema de calidad Due pueda garantiKar ambos reDuerimientos# En la actualidad= por tanto= la calidad constitue el factor clae de la gran maoría de las empresas agroalimentarias con xito comercial= donde se está erigiendo como el máximo responsable de los nieles de entas beneficios= aunDue para las peDueHas medianas empresas está a deando de ser un argumento de competitiidad para conertirse en un factor de superiencia en el mercado# El concepto de calidad es mu intuitio aparentemente= pero resulta en la práctica difícil de acotar con una definicin# -egLn las ormas Industriales (aponesas= la calidad de un producto es Yla totalidad de las características o rendimientos propios Due son obeto de ealuacin para determinar si un producto o sericio satisface o no las finalidades de su usoZ# Esta definicin es básicamente la mantenida tambin por la -ociedad Americana para el Control de Calidad= para Duien la calidad es Yla totalidad de funciones o características de un producto o sericio dirigidas a su capacidad para satisfacer las necesidades de un cierto usuarioZ# Otra definicin coincidente con las anteriores es la Due aparece refleada en la orma Internacional I-O 80<"9";85= para Duien la calidad es Yel conunto de propiedades características de un producto o sericio Due le confieren aptitud para satisfacer unas necesidades expresadas o implícitasZ# Atendiendo a estas definiciones del concepto de calidad= se puede decir Due la calidad se orienta en la actualidad Facia el consumidor= de modo Due un producto de calidad es aDuel Due= a un menor coste= cubre meor las necesidades expectatias del consumidor# Por lo tanto= el obetio principal de la empresa será identificar definir Du es lo Due los consumidores entienden por un producto de calidad# Conseguido este primer obetio= es necesario establecer un sistema Due permita garantiKar Due la empresa pueda proporcionar de forma continuada productos con dicFa calidad# -egLn Pagola >";;0?= la calidad de una empresa puede conseguirse mediante diferentes planteamientosG • • •
Control de calidad= basado en la inspeccin de los productos finales# Aseguramiento de la calidad= basado en la preencin# Calidad total= principio de cero defectos#
)o ideal es tender a la calidad total= pero esto reDuiere una eolucin Due pase por los anteriores estados# %na eK implantado el sistema de aseguramiento de calidad= la empresa puede plantearse la obtencin de la certificacin de empresa concedida por AEOR# Por tanto= la calidad en una empresa es una eolucin continua en busca de la meora desde el control de calidad Fasta la certificacin = aLn más= Fasta la calidad total# En su obtencin son claes la implicacin de la totalidad del eDuipo Fumano Due compone la empresa una fluida comunicacin con el consumidor para mantenerse en todo momento prximo a sus preferencias#
('
%ACTORE$ 3UE A%ECTAN A !A CA!IDAD:
)as buenas prácticas Figinicas están basadas en la !irectia ;+N0+NCEE del Conseo= de "0 de unio= relatia a la 3igiene de los Productos Alimenticios# se encuentran inculadas a los siguientes elementosG 9 3ábitos Figinicos de los manipuladores# 9 ReDuisitos mantenimiento de instalaciones= eDuipos utensilios# 9 $ransporte de productos alimenticios# 9 Buenas prácticas de fabricacin# 9 .ormacin del personal#
(')' -#BITO$ -I*IGNICO$ DE !O$ MANIPU!ADORE$ : El personal Due trabaa en la industria alimentaria Due manipula materias primas alimentos debe tomar conciencia de la importancia repercusin social Due tiene el correcto desempeHo de su labor= así como de su influencia en la calidad sanitaria comercial del producto final# Pueden suponer un riesgo de transmisin de microorganismos patgenos a los alimentos = por tanto= de producir infecciones e intoxicaciones en los consumidores# )a contaminacin debida a los manipuladores puede reducirse al mínimo con una buena Figiene personal# Algunos procedimientos sonG )aado cuidadoso de las manos posterior secado con aire caliente tras la utiliKacin de los sericios antes de empeKar a trabaar# !urante la manipulacin deberán laarse las manos tantas eces como sea necesario despus de todo tipo de interrupcin# )as uHas deben llearse limpias= sin esmaltes cortas= puesto Due debao de ellas se albergan • con gran facilidad todo tipo de microorganismos# -e debe comunicar de forma inmediata cualDuier patología o enfermedad infectocontagiosa Due • se sufra Due pueda representar un riesgo de transmisin de agentes patgenos a los alimentos# Cuando Fa lesiones cutáneas a reconocidas por el mdico= ste deberá certificar la adecuacin • del empleado = en caso de permanencia en la cadena= la Ferida deberá aislarse por completo= protegindola con una cubierta impermeable= preferiblemente de color io para facilitar su FallaKgo en caso de prdida# -i se permite fumar= debe limitarse a Konas especiales= nunca en las Konas de elaboracin= • recepcin ni expedicin# • En las Konas de elaboracin= recepcin expedicin estará proFibido tomar caramelos masticar cFicle= a Due aumenta el riesgo de contaminacin# )a ropa de trabao debe ser distinta de la de calle= limpia preferentemente de colores claros# o • debe estar confeccionada con material absorbente= Due puede acumular microorganismos residuos de alimentos# El pelo la barba deben protegerse con mallas redecillas= para eitar contaminacin por pelos# • )os manipuladores personal en contacto con los alimentos no deben usar oas= pendientes= • reloes= gemelos= laca de uHas= etc# 3igiene personal en las instalaciones sanitarias en los aseos conenientemente ubicados# • •
('&' RE3UI$ITO$ " MANTENIMIENTO DE !A$ IN$TA!ACIONE$H E3UIPO$ " UTEN$I!IO$: $odas las instalaciones eDuipos Due entren en contacto con los productos alimenticios Fan de mantenerse en buen estado de conseracin se deben limpiar desinfectar de acuerdo con el programa correspondiente# )os laabos para la limpieKa de las manos deberán estar debidamente localiKados en nLmero suficiente= así como los inodoros de cisterna= Due deberán estar conectados a un sistema de desage adecuado para los obetios preistos en cua construccin diseHo deberá Faberse eitado cualDuier riesgo de contaminacin de los productos alimenticios# )os inodoros no deberán comunicar directamente con los locales en los Due se manipulen alimentos# )as estructuras de apoo tales como mesas= carros= etc# se conserarán en perfecto estado se inspeccionarán limpiarán peridicamente# )as superficies de tales estructuras se mantendrán en todo momento limpias= cuidando especialmente aDuellas Due se encuentran en contacto directo con los alimentos# )as superficies de las paredes se conserarán en buen estado serán fáciles de limpiar desinfectar# )os tecFos= falsos tecFos demás instalaciones suspendidas estarán diseHados= construidos acabados de forma Due impidan la acumulacin de suciedad reduKcan la condensacin# )as entanas demás Fuecos practicables deberán tener una construccin tal Due impida la acumulacin de suciedad# -i al abrir las entanas se faorece la contaminacin= stas permanecerán cerradas durante la produccin#
('&' TRAN$PORTE DE !O$ PRODUCTO$ A!IMENTICIO$:
-e utiliKarán eFículos Due se encuentren en condiciones adecuadas de limpieKa mantenimiento con el fin de proteger a los alimentos de la contaminacin# El transporte de los alimentos será exclusio si= en caso contrario se puede producir contaminacin de los mismos#
('9' BUENA$ PR#CTICA$ DE %ABRICACIÓN: )os puntos en los Due el control Fa de ser maor de cara a la obtencin de la máxima calidad sonG las materias primas= la preparacin fabricacin del producto= el producto final obtenido las operaciones finales tales como el enasado o la distribucin# $aterias "rimas
Personal del !epartamento de Calidad participará en la seleccin aloracin de los proeedores apropiados# Para cada lote de material a adDuirir se obtendrá analiKará una muestraJ de cada una de ellas se ealuará la calidad la idoneidad se comprobará Due el material cumple las especificaciones corresponde a lo esperado de l# !onde las circunstancias lo permitan se comprobará Due el proeedor posee un sistema adecuado de control de calidad= pero= en cualDuier caso= los eníos deben ser inspeccionados = si el tiempo lo permite= tomar una muestra realiKar un análisis antes de Due el material sea descargado o trasasado# Cuando las materias primas estn a descargadas o en depsito= se realiKará un muestreo más amplio un análisis más completo# Cada partida será claramente identificada con el fin de relacionarla con las muestras tomadas para el análisis con los documentos aportados por el proeedor# El tcnico de laboratorio el encargado del almacn realiKarán un examen completo de las existencias= asegurando la calidad de las mismas = en el caso de Due las materias primas no cuenten con la calidad exigida= se deolerán las partidas inadecuadas se tomarán las medidas oportunas para asegurar la continuidad de la produccin del alimento con la calidad deseada# Procesado
Para asegurar la elaboracin satisfactoria del producto se efectuarán pruebas= stas se realiKarán lo más cerca posible de la línea de procesado= a Due= de esta manera= la aplicacin de la informacin se Fará con la maor breedad# El producto elaborado se someterá a comprobaciones adicionales para confirmar Due los controles durante el proceso Fan asegurado la obtencin de un producto satisfactorio# -e comprobarán parámetros tales comoG color= aspecto= sabor= Fumedad= etc# Envasado y eti%#etado
AunDue los materiales de enasado tienen la consideracin de materias primas= el tema del enasado es amplio compleo en el contexto del control de calidad# En el caso de la margarina= el enase= además de cumplir su funcin de contenedor del producto= tambin sire de informacin promocional= proporcionando una apariencia atractia Due auda a la enta del producto# El material de enasado= además de cumplir las anteriores funciones= debe interaccionar satisfactoriamente con el eDuipo de produccin= tanto mecánico como Fumano= de acuerdo con el coste real sin causar una excesia prdida de tiempo= dar origen a residuos o afectar a la integridad final del producto# Es importante el establecimiento de las especificaciones del material de enasado el cumplimiento de las mismas en su recepcin# *a enasado el producto tambin se tomarán muestras para comprobar Due el pesado se Faa realiKado de acuerdo con los límites permitidos Due el producto en su conunto cumple las normas Due la industria desea# Es más difícil tomar muestras representatias del producto a enasado= pero estas muestras son importantes a Due representan la forma en la Due el consumidor lo adDuirirá utiliKará# )a fama del productor dependerá de la calidad Due tenga el producto en esta fase# El enase Fa de mantener el producto con la calidad deseada durante un tiempo superior al de ida Ltil declarado con un margen de exceso# -e marcará cada enase con un cdigo Due estará relacionado con el nLmero de lote de produccin= guardándose los oportunos registros# !e esta manera= cualDuier enase deuelto tras un examen posterior= podrá ser relacionado con una partida determinada de materias primas o con algLn problema u operacin defectuosa en la línea de elaboracin#
Respecto al etiDuetado= las ormas para el EtiDuetado de Alimentos de ";80= obligan a indicar la naturaleKa del producto= una lista de ingredientes= en orden descendente= de los pesos declarados= una indicacin de la caducidad# Almacenamiento y distrib#ción
El producto final debe almacenarse en unas condiciones ptimas a una temperatura adecuada# El encargado de almacn realiKará un control de los productos Due permaneKcan unos días almacenados eniando muestras peridicamente a la seccin oportuna# )os enases se controlarán inmediatamente antes de su distribucin para comprobar Due están en buen estado asegurar Due su contenido se corresponde con el Due figura en la etiDueta# Antes de la carga de los eFículos para la distribucin= se comprobará Due estn limpios en buen estado Due no Faan transportado otros artículos Due Faan podido causar contaminacin# Establecimiento de cambios
-i la industria alimentaria cua planta se proecta eoluciona prsperamente es mu probable Due se estableKcan cambios en la misma= incluso arios al aHo# Eemplos de cambios en la industria alimentaria son la introduccin de una nuea línea de elaboracin= un nueo proceso o un enasado diferente# En el caso de Due se produKca un cambio= Fabrá de ser debidamente documentado notificado con antelacin# -e identificarán los suministros de ingredientes los lotes de produccin correspondientes para Due cualDuier problema Due pueda presentarse durante la enta del producto pueda analiKarse# Cuando se produce un cambio es difícil saber todas las implicaciones Due del mismo se derian= debido a lo cual se implantará un sistema de comprobaciones Due tenga en cuenta todos los aspectos# &istemas %#e garanticen la calidad
)a comprobacin de los puntos críticos de control se lleará a cabo por el !epartamento de Control de Calidad= el cual será informado de los PCC Due Fa de comprobar= de los mtodos analíticos a utiliKar= de la frecuencia de aplicacin de los mismos= de los límites aceptables de las acciones a tomar cuando se superan tales límites# )os datos deben ser reisados con regularidad para comprobar Due todos los PCC se Fallan bao control Due no son necesarios puntos adicionales o distintos criterios de control# Para facilitar la interpretacin de los datos por el personal del !epartamento de Control de Calidad= del !epartamento de Produccin por las autoridades reguladoras= se implantará un sistema de registro de tales datos#
&'
!A$ NORMA$ DE CA!IDAD A!IMENTARIA EN !A EMPRE$A A*ROA!IMENTARIA:
)a gestin de la calidad en la empresa agroalimentaria está pasando de estar centrada en el cumplimiento de la normatia de calidad alimentaria= referida básicamente al producto= a ser un ambicioso proecto para alcanKar la Calidad $otal# !el concepto de calidad tal como se Fa definido= es decir= como un uicio del consumidor= se puede deducir fácilmente la existencia= en cada mercado o segmento= de unas condiciones mínimas de enta para cada producto agroalimentario# )as ormas de Calidad pueden entenderse como estos YreDuisitos mínimosZ= pero en eK de ser exigencias del consumidor= lo son de la legislacin= siendo siempre independientes del mercado obetio de la empresa# )a ormaliKacin= es decir= el establecimiento de normas para un producto agroalimentario= puede resultar un trmino eDuíoco= pues parece estar relacionado exclusiamente con las ormas Alimentarias de Calidad# -in embargo= se utiliKará el concepto de ormaliKacin en un sentido más amplio= como el establecimiento de especificaciones o documentos >las ormas? Due prescriban las exigencias a las Due el producto la propia empresa agroalimentaria deben estar conformes# Así pues= exigencias sobre la calidad establecidas libremente por una empresa agroalimentaria deberán entenderse tambin como una orma Alimentaria de Calidad= eidentemente diferenciada de las Fabituales ormas de Calidad# Como mucFas otras actiidades empresariales= la agroalimentaria no está exenta del interencionismo por parte de los poderes pLblicos nacionales de la %#E# con la finalidad de garantiKar aspectos tan básicos como la salud la correcta informacin al consumidor# En una primera aproximacin= las ormas Alimentarias de Calidad Due regulan la actiidad agroalimentaria pueden clasificarse en tres grandes gruposG • •
)as ormas de !erecFo Alimentario# )as ormas Comunes de ComercialiKacin#
)a ormatia Medioambiental#
•
)as ormas de !erecFo Alimentario incluen disposiciones destinadas fundame ntalmente a proteger la salud del consumidor= por ello estas normas se basan en ariables como la composicin= el etiDuetado= el enasado= los aditios= los aromas los materiales en contacto con los alimentos# En este apartado se pueden incluir las siguientes !irectias de la C#E#E#G
'(orma general de Eti%#etado, Presentación y P#blicidad de los "rod#ctos alimenticios' >!irectias
8;N+;2NCEE= 8;N+;5NCEE ;"N7'NCEE?# )$arcas de identi*icación de los lotes' >!irectia ;"N'+8NCEE?# YReg#lación de cantidades nominales y de ca"acidades nominales "ara determinados "rod#ctos envasados' >!irectia 88N+"5NCEE 8;N575NCEE?# (orma general de eti%#etado n#tricional de los "rod#ctos alimenticios' >!irectia ;!irectia 88N+"5NCEE?# YReglamentación t+cnico-sanitaria de aditivos a#toriados en los "rod#ctos alimenticios destinados al cons#mo #mano' >!irectia 8;N"<7NCEE?# Y$ateriales en contacto con los alimentos' >!irectia 8;N"<;NCEE?# YReglamento sobre Registro General &anitario de Alimentos' >Real !ecreto "7"'N";;"= BOE 0=@II= ";;"?# Y(ormas relativas a mani"#ladores de alimentos' >R#!# '<'N'<<<= de ""9'?# )as ormas Comunes de ComercialiKacin tienen como obetios principales el eliminar del mercado los productos con calidad deficiente el facilitar los intercambios intracomunitarios# )a ormatia Medioambiental >!irectia 8+N"8;NCEE? incide tanto en la recuperacin de los enases embalaes= aspecto importante en un sector Due los utiliKa con profusin= como en la regulacin de la materia orgánica ertida como agua residual >!irectia ;"N'7"NCEE?= aspecto no menos importante en la actiidad de ciertas empresas del sector#
9' $I$TEMA DE CONTRO! DE CA!IDAD AP!ICADO A UNA P!ANTA E!ABORADORA DE MAR*ARINA: 9')' OAPPCC? Due actLe sobre cada etapa Due compone el proceso de produccin desarrollado en la empresa= tratándose en este caso de la elaboracin de margarina a partir de aceite de girasol bruto= permita obtener= al menor coste= un producto de la calidad exigida por el consumidor al Due a destinado# •
• -
9'('
!iseHar un sistema de aseguramiento de la calidad Due permitaG Preenir la aparicin de defectos en cualDuier actiidad de la empresa# !etectar los posibles defectos a pesar de las acciones= para poder meorar los procesos los productos# Poder demostrar mediante documentos registros de las actiidades Due se Fan cumplido todos los reDuisitos de calidad# Obtener el reconocimiento de AEOR= siempre Due se demuestre su necesidad= a por exigencias del cliente o del consumidor= a por suponer la obtencin de una maor cuota de mercado# Para conseguirlo= Fa Due adaptar el sistema de aseguramiento de calidad preiamente implantado a los reDuerimientos de la certificacin de empresa Due AEOR otorga#
!egi/lación:
)a TLegislación Alimentaria Es"aola' establece la siguiente definicin de margarinaG YEs el alimento extensible en forma de emulsin líDuida o plástica= usualmente del tipo agua9aceite= obtenido principalmente a partir de grasas aceites comestibles Due no procedan fundamentalmente de la lecFeZ# )a TReglamentación +cnico-&anitaria "ara la elaboración, circ#lación y comercio de las comestibles, margarinas, minarinas y "re"arados grasos Z establecida por el REA) !ECRE$O "<909";8"= nLm# "<""N";8" >BOE "959";8"= nLm# "+<= `pág# "'<7"? es de obligado cumplimiento para todos los fabricantes= manipuladores comerciantes de grasas comestibles preparados grasos = en su caso= para los importadores# En esta Reglamentacin se recogeG las condiciones Due deben reunir las industrias= los materiales el personalJ las manipulaciones permitidas proFibidasJ las características de las materias primas otros
ingredientes utiliKados en el proceso de elaboracinJ los límites establecidos para el producto final en cuanto a Fumedad= contenido en cloruro sdico= productos contaminantes= pesticidas sustancias txicas= así como residuos de metalesJ los reDuisitos microbiolgicos Due Fa de cumplir el producto finalJ así como reDuisitos acerca de las condiciones de enasado= etiDuetado= rotulacin= publicidad= transporte= almacenamiento enta# )a sal se regula por la TReglamentación +cnico &anitaria "ara la /btención, Circ#lación y 0enta de la &al y &alm#eras Comestibles' = aprobada por el Real !ecreto "0'0N";8+ >BOE del " de (ulio de ";8+?= modificada posteriormente# Esta disposicin obliga a aDuellas personas dedicadas a la elaboracin= enasado= circulacin comercio de los productos definidos por ella# En cuanto al uso de la sal en otros sectores de la industria alimentaria= especifica slo condiciones de transporte almacenamiento# El Real !ecreto '<<"N";;2= del 7 de diciembre= aprueba la lista positia de aditios colorantes autoriKados para su uso en la elaboracin de productos alimenticios= así como sus condiciones de utiliKacin#
'
CONTRO! DE CA!IDAD AP!ICADO A !A$ MATERIA$ PRIMA$:
)as materias primas Due forman la margarina= aunDue engan de proeedores certificados= deben ser analiKadas peridicamente para comprobar Due cumplen con las especificaciones exigidas# )as características Duímicas generales= serán las siguientesG Materias olátiles en estufa a "<2 _C= máximo# ImpureKas insolubles en ter de petrleo= expresadas sobre materia seca= máximo AcideK libre= expresada en ácido oleico referida a la grasa seca= máximo# Indice de perxidos >milieDuialentes de oxígeno actio por g# de grasa?# 3ierro= máximo# Cobre= máximo# Plomo= máximo# Arsnico= máximo#
<=+ <=<2 <="2 S+ "=< p#p#m <=' p#p#m <=" p#p#m <=" p#p#m
A continuacin se describen algunas normas para el análisis de algunos parámetros del componente maoritario de la margarina >el aceite?#
')'
Determinación del grado de acide .UNE 8J))0: 2#"#"# OB(E$O
!eterminar los ácidos libres en aceites# El contenido en ácidos grasos libres se expresa mediante la acideK calculada segLn el mtodo conencional# 2#"#'# PRICIPIO !isolucin de la muestra en una meKcla de disolentes aloracin de los ácidos grasos libres mediante una solucin etanlica de Fidrxido potásico# 2#"#+# REAC$I1O$odos los reactios deben ser de calidad analítica reconocida el agua utiliKada debe ser agua destilada o de una pureKa eDuialente# A? Mecla de ter dietlico = etanol de K6 .,5,0H ):) en 2olumen' otaG El ter dietílico es mu inflamable puede formar perxidos explosios# !ebe utiliKarse tomando especiales precauciones#
!ebe neutraliKarse exactamente en el momento de su utiliKacin con la solucin de Fidrxido potásico >B? en presencia de <=+ ml de la solucin de fenolftaleína >C? por cada "<< ml de meKcla# otaG -i no es posible utiliKar ter dietílico= puede sustituirse por una meKcla de disolentes formada por etanol tolueno' -i fuera necesario= el etanol podría sustituirse= a su eK= por (8propanol' B? $olución etanólica 2alorada de >idróLido pot;/icoH JH)M oH en ca/o nece/arioH JHM' otaG !ebe conocerse= comprobarse inmediatamente antes de su utiliKacin= la concentracin exacta de la solucin etanlica de Fidrxido potásico# !ebe utiliKarse una solucin Due Faa sido preparada por lo menos cinco días antes decantada en un frasco de idrio marrn cerrado con tapn de goma# )a solucin debe ser incolora o de color amarillo paa# otaG -e puede preparar una solucin incolora estable de Fidrxido potásico de la manera siguienteG )lear a ebullicin= mantener sta a refluo durante una Fora= "<<< ml de etanol con 8 g de >idróLido pot;/ico <=2 g de 2iruta/ de aluminio# !estilar inmediatamente# !isoler en el destilado la cantidad reDuerida de Fidrxido potásico# !ear reposar durante arios días decantar el líDuido claro sobrenadante= separándolo del precipitado de carbonato potásico# )a solucin tambin puede prepararse de la manera siguiente sin efectuar la destilacinG aHadir 0 ml de butilato de aluminio a "<<< ml de etanol dear reposar la meKcla durante algunos días# !ecantar el líDuido sobrenadante disoler en l la cantidad necesaria de >idróLido pot;/ico# )a solucin está lista para ser utiliKada# C? $olución de )J g5l de 1enol1talena en etanol de K8K?6 .,5,0' 2#"#0# MA$ERIA) Material Fabitual de laboratorio= en particularG V BalanKa analítica# V MatraK erlenmeer de '2< ml de capacidad# V Bureta de "< ml de capacidad= con graduacin de <=<2 ml# 2#"#2# PROCE!IMIE$O "X# Preparacin de la muestra para la prueba# )a determinacin se efectuará en una muestra filtrada# -i el contenido global de Fumedad e impureKas es inferior al "= se utiliKará la muestra tal cual# 'X# Muestra para la prueba# $omar la muestra= segLn el grado de acideK preisto= de acuerdo con el cuadro siguienteG /rado de acideK preisto S" "a0 " a "2 "2 a 72 h 72
Peso de la muestra >en gramos? '< "< '=2 <=2 <="
Precisin de la pesada de la muestra >en gramos? <=<2 <=<' <=<" <=<<" <=<<<'
Pesar la muestra en el matraK erlenmeer de '2< ml# +X# !eterminacin# !isoler la muestra en 2< a "2< ml de la meKcla de ter dietílico etanol >A?= preiamente neutraliKada# 1alorar= agitando= con la solucin de Fidrxido potásico de <="M >B? >ase nota '? Fasta el irae del indicador >la coloracin rosa de la fenolftaleína debe permanecer al menos durante "< segundos?# ota "G )a solucin etanlica alorada de Fidrxido potásico >B? puede sustituirse por una solucin acuosa de Fidrxido potásico o sdico siempre Due el olumen de agua aHadido no prooDue una separacin de las fases# ota 'G -i la cantidad necesaria de la solucin de Fidrxido potásico de <="M supera los "< ml= debe utiliKarse una solucin de <=2M#
ota +G -i la solucin se enturbia durante la aloracin= aHadir una cantidad suficiente de la meKcla de disolentes >A? para Due la solucin se aclare#
2#"#5# E@PRE-I& !E )A ACI!E6 E PORCE$A(E !E ,CI!O O)EICO )a acideK= expresada en porcentae de ácido oleico es igual aG I . A =
V * c * M 10 * P
siendoG 1 G olumen en ml de la solucin alorada de Fidrxido potásico utiliKada# c G concentracin exacta= en moles por litro= de la solucin de Fidrxido potásico utiliKada# MG peso molecular del ácido en Due se expresa el resultado >ácido oleico U '8'?# PG peso en gramos de la muestra utiliKada# -e tomará como resultado la media aritmtica de dos determinaciones#
'('
Determinación del ndice de peróLido/ .UNE 8J(&0: 2#'#"# OB(E$O )a presente norma describe un mtodo para la determinacin del índice de perxidos de los aceites
grasas# 2#'#'# ,MBI$O !E AP)ICACI& )a presente norma es aplicable a los aceites grasas animales egetales# 2#'#+# !E.IICI& El índice de perxidos es la cantidad >expresada en milieDuialentes de oxígeno actio por g de grasa? de perxidos en la muestra Due ocasionan la oxidacin del oduro potásico en las condiciones de trabao descritas# 2#'#0# PRICIPIO )a muestra problema= disuelta en ácido actico cloroformo= se trata con solucin de oduro potásico# El odo liberado se alora con solucin alorada de tiosulfato sdico# 2#'#2# APARA$O$odo el material utiliKado estará exento de sustancias reductoras u oxidantes# otaG o engrasar las superficies esmeriladas# V aecilla de idrio de + ml# V Matraces con cuello tapn esmerilados= de '2< ml de capacidad aproximadamente= preiamente secados llenos de gas inerte puro seco >nitrgeno o= preferiblemente= dixido de carbono?# V Bureta de '2 o 2< ml= graduada en <=" ml# 2#'#5# REAC$I1O A? Cloro1ormo para an;li/i/ Cloroformo para análisis exento de oxígeno= eliminado por borboteo de una corriente de gas inerte puro seco# B? #cido actico ,cido actico glacial para análisis= exento de oxígeno por borboteo de una corriente de gas inerte puro seco# C? $olución de =oduro pot;/ico
Preparada con oduro potásico para análisis agua destilada recientemente Ferida= exenta de odo odatos# !? $olución acuo/a de tio/ul1ato /ódico JHJ) o JHJJ(N 2alorada eLactamente e inmediatamente ante/ del u/o' E? $olución indicadora de almidónH en /olución acuo/a de )J g5lH recin preparada con almidón /olule' 2#'#7# M%E-$RA )a muestra se tomará almacenará al abrigo de la luK= se mantendrá refrigerada dentro de enases de idrio totalmente llenos Fermticamente cerrados con tapones de idrio esmerilado o de corcFo# 2#'#8# PROCE!IMIE$O El ensao se realiKará con luK natural difusa o con luK artificial# Pesar con precisin de <=<<" g en una naecilla de idrio o= en su defecto= en un matraK una cantidad de muestra en funcin del índice de perxidos Due se presuponga= con arreglo al cuadro siguienteG Índice de perxidos Due se presupone >meD de O'Ng? de < a "' de "' a '< de '< a +< de +< a 2< de 2< a ;<
Peso de la muestra problema >en gramos? de 2=< a '=< de '=< a "=' de "=' a <=8 de <=8 a <=2 de <=2 a <=+
En un matraK de '2< ml secado preiamente lleno con una gas inerte= puro seco >anFídrido carbnico o nitrgeno? se introduce la naecilla de idrio Due contenga la muestra problema# AHadir "< ml de cloroformo >A?# !isoler rápidamente la muestra problema mediante agitacin# AHadir "2 ml de ácido actico glacial >B? = a continuacin= " ml de solucin de oduro potásico >C?# Cerrar rápidamente el matraK= agitar durante " minuto mantenerlo en la oscuridad durante 2 minutos exactamente= a una temperatura comprendida entre "2 '2 XC# AHadir 72 ml aproximadamente de agua destilada# 1alorar >agitando al mismo tiempo igorosamente? el odo liberado con la solucin de tiosulfato sdico >!? >solucin <=<<' si se presuponen alores inferiores a "' solucin <=<" si se presuponen alores superiores a "'?= utiliKando la solucin de almidn >5#2? como indicador# Efectuar dos determinaciones por muestra# RealiKar simultáneamente un ensao en blanco= sin aceite= Due debe dar un índice nulo# -i el resultado del ensao en blanco sobrepasa <=<2 ml de la solucin de tiosulfato sdico <=<" >5#0?= sustituir los reactios# 2#'#;# E@PRE-I& !E )O- RE-%)$A!OEl índice de perxidos >I#P#?= expresado en milieDuialentes de oxígeno actio por g de grasa se calcula mediante la frmula siguienteG I . P . =
V * N * 1000 P
siendoG 1U ml de solucin alorada de tiosulfato sdico >5#0? empleados en el ensao= conenientemente corregidos para tener en cuenta el ensao en blanco# U normalidad exacta de la solucin de tiosulfato sdico >5#0? empleada# PU peso= en gramos de la muestra problema# El resultado será la media aritmtica de las dos determinaciones efectuadas#
'&'
Determinación del ndice de =odo .UNE88J)&0:
2#+#"# OB(E$O )a presente norma internacional especifica un mtodo para la determinacin del índice de odo de grasas aceites comestibles= en lo sucesio denominados grasas# 2#+#'# !E.IICI& A los fines de la presente norma internacional= se aplicará la definicin siguienteG Índice de odoG el peso de odo absorbido por la muestra en las condiciones de trabao Due se especifican en la presente norma internacional# El índice de odo se expresa en gramos de odo por "<< g de muestra# 2#+#+# PRICIPIO !isolucin de la muestra problema adicin de reactio de ]is# %na eK transcurrido el tiempo Due se especifica= adicin de solucin acuosa de oduro potásico aloracin del odo liberado con solucin de tiosulfato sdico# 2#+#0# REAC$I1O$odos los reactios serán de calidad analítica reconocida el agua debe cumplir los reDuisitos del grado + conforme a la norma I-O +5;5# A? "oduro pot;/icoH /olución de )JJ g5l= exento de odatos o de odo libre# B? Engrudo de almidón # MeKclar 2 g de almidón /olule con +< ml de agua= aHadir esta meKcla a " <<< ml de agua en ebullicin= Ferir durante + minutos dear enfriar# C? $olución 2olumtrica patrón de tio/ul1ato /ódico # c >a'-'O+# 23'O? U <=" molNl= alorada como máximo 7 días antes de su uso# !? !isolente= preparado meKclando olLmenes iguales de ciclo>eLano ;cido actico glacial# E? Reacti2o de i2#+#2#'?# 2#+#2#'# Matraces erlenmeer de 2<< ml de capacidad con boca esmerilada= proistos de sus correspondientes tapones de idrio perfectamente secos# 2#+#5# PREPARACI& !E )A M%E-$RA 4%E !EBER, AA)I6AR-E# -ecar la muestra FomogeneiKada con sulfato sdico filtrarla# 2#+#7# PROCE!IMIE$O 2#+#7#"# $amaHo de la muestra El peso de la muestra aría en funcin del índice de odo preisto= como se indica en el cuadro "#
Índice de odo preisto menos de 2 2 9 '< '" 9 2< 2" 9 "<< "<" 9 "2< "2" 9 '<<
Cuadro " Peso de la muestra problema +=<< g "=<< g <=0< g <='< g <="+ g <="< g
Pesar la muestra problema con precisin de <=" mg en una naecilla cápsula de pesadas de idrio 2#+#2#"# 2#+#7#'# !eterminacin
Introducir la muestra problema en un matraK de 2<< ml# AHadir '< ml del disolente >!? para disoler la grasa# Agregar exactamente '2 ml del reactio de ]is >E?= tapar el matraK= agitar el contenido colocar el matraK al abrigo de la luK# o deberá utiliKarse la boca para pipetear el reactio de ]is# Preparar del mismo modo un ensao en blanco con el disolente el reactio= pero sin la muestra problema# Para las muestras con un índice de odo inferior a "2<= mantener los matraces en la oscuridad durante " ForaJ para las muestras con un índice de odo superior a "2<= así como en el caso de productos polimeriKados o considerablemente oxidados= mantener en la oscuridad durante ' Foras# %na eK transcurrido el tiempo correspondiente= agregar a cada uno de los matraces '< ml de solucin de oduro potásico >A? "2< ml de agua# 1alorar con la disolucin de tiosulfato sdico >C? Fasta Due Faa desaparecido casi totalmente el color amarillo producido por el odo# AHadir unas gotas de engrudo de almidn >B? continuar la aloracin Fasta el momento preciso en Due desapareKca el color aKul despus de una agitacin mu intensa# otaG -e permite la determinacin potenciomtrica del punto final# 2#'#7#+# Lmero de determinaciones Efectuar ' determinaciones de la muestra problema# 2#+#8# E@PRE-I& !E )O- RE-%)$A!OEl índice de odo se expresa del siguiente modoG 12,69 .c (V 1
− V 2 )
p siendoG c G alor numrico de la concentracin exacta= expresada en moles por litro= de la solucin olumtrica patrn de tiosulfato sdico >C? utiliKadaJ 1"G alor numrico del olumen= expresado en mililitros= de la solucin de tiosulfato sdico >C? utiliKada para el ensao en blancoJ 1'G alor numrico del olumen= expresado en mililitros= de la solucin de tiosulfato sdico >!? utiliKada para la determinacinJ pG alor numrico del peso= expresado en gramos= de la muestra problema# -e tomará como resultado la media aritmtica de las dos determinaciones= siempre Due se cumpla el reDuisito establecido con respecto a la repetibilidad#
?'
CONTRO! DE CA!IDAD AP!ICADO A! PRODUCTO E!ABORADO:
-egLn el artículo '2 de la Reglamentacin $cnico9-anitaria para la elaboracin= circulacin comercio de las comestibles= margarinas= minarinas preparados grasos del BOE publicado el " unio de ";8"= nLm# "+
Masa amarillenta con plasticidad adecuada para su manipulacin apropiados caracteres organolpticos# Prueba de fosfatasa= negatia# AcideK de la grasa= <=2 por "<< como máximo= expresado en ácido oleico# Extracto al ter de petrleo >de +< a 5< grados de punto de ebullicin? 8< por "<< en peso= como mínimo# Punto de fusin >desliKamiento? a +8_ centígrados o inferior#
)as características microbiolgicas= toleradas como máximo= para las grasas comestibles destinadas al consumo directo serán las siguientesG
-almonella ariKona ####### " por 2< gramos 3ongos ########################## "<< por gramo )eaduras lipolíticas ######## "<< por gramo
Para las determinar las características microbiolgicas se emplearán los mtodos de análisis utiliKados por el Centro acional de Alimentacin utricin#
?')' CONTRO! OR*ANO!GPTICO: )a margarina= una eK terminada= debe ser agradable al consumidor para ello lo Due tiene Due tener son unas características organolpticas mu concretas Due serán determinadas por lotes por catadores especialiKados en la materia para detectar defectos de calidad si la margarina no supera este control= no saldrá al mercado# COCEP$O
P%$%ACI& M,@IMA
-ABOR
02
$E@$%RA
"2
!I-$RIB%CI& !E A/%A
"<
CO)OR
"<
E-$A!O !E -A)
"<
E1A-A!O
"<
$O$A)
"<<
El alor final se expresa en forma de dos nLmeros= siendo el primer nLmero la puntuacin Lnicamente del sabor el segundo el correspondiente a la puntuacin total# Para obtener medidas reproducibles las condiciones de control analítico serán siempre las mismas= estando la margarina a una temperatura de "' "+ XC la temperatura de la sala a "5 '< XC#
?')')' PO$IB!E$ DE%ECTO$ EN !A CA!IDAD DE !A MAR*ARINA : ?')')'('
$ABOR A OIDADO :
Existen dos tipos distintos de sabor a oxidadoG El típico sabor a YoxidadoZ= se debe a la alteracin de los fosfolípidos# Es parecido al gusto a papel= cartn= madera gusto metálico# -abor a Ygrasa oxidadaZ Due se debe a la oxidacin de los glicridos= caracteriKada por la aparicin de un sabor a sebo# Este Lltimo sabor es menos frecuente Due el sabor a YoxidadoZ porDue los glicridos son menos sensibles a la oxidacin Due los fosfolípidos# )os fenmenos de oxidacin están cataliKados principalmente por los raos luminosos algunos metales como el Fierro el cobre# Este efecto se puede eitar empleando el eDuipo adecuado enoliendo la margarina en material impermeable a la luK al aire# !urante el almacenamiento de la margarina se puede desarrollar un gusto a pescado debido a la degradacin de los fosfolípidos= principalmente de la lecitina# El exceso de sal la presencia de algunos agentes oxidantes faorecen la aparicin de este defecto# Para disminuir al máximo este u otros efectos oxidatios= debemos partir de aceite de calidad= a Due la eliminacin de los factores pro9oxidantes faorece la no oxidabilidad de la margarina final#
?')')'&'
DE%ECTO$ DE CO!OR :
Para el análisis del color se mide la intensidad la uniformidad de este# )a intensidad se mide por comparacin con estándares de color Due an desde un amarillo mu pálido Fasta un amarillo mu oscuro lo Due se busca es la coloracin media# En cuanto a la uniformidad= el principal defecto es una coloracin marmrea desigual= Due se debe a la distribucin irregular de la sal del agua#
)os principales factores de este defecto son una temperatura demasiado eleada la adicin de sal demasiado tarde# En algunas ocasiones pueden aparecer mancFas de distintos colores= Due pueden tener un origen dierso# Puede deberse a la presencia de partículas coaguladas= contaminacin con metales del agua o del utillae= oxidacin localiKada o al crecimiento de algunos microorganismos#
?')')'9
DE%ECTO$ DE TETURA " CON$I$TENCIA :
)a consistencia inclue la firmeKa la plasticidad# )a margarina debe ser lo suficientemente firme plástica a temperatura ambiente >'< '' XC? para poder extenderse con facilidad# )a textura se refiere a la estructura >estado granular?= la margarina debe ser en este aspecto fina= compacta crea# En general se Fabla de textura refirindose al mismo tiempo a la consistencia= debido a la interdependencia entre ambas# )os fenmenos más comunes Due suelen aparecer sonG -
Endurecimiento:
)a dureKa aumenta con el tiempo Due se dee permanecer estacionaria# !urante las primeras Foras se produce un aumento progresio de su dureKa= para Due despus de forma asisttica= alcance su máximo alor# )a margarina alcanKa en cinco Foras Fasta el 7< de su dureKa final= Due tardará en alcanKarla +< días#
Este endurecimiento es funcin de los siguientes factoresG • • • •
Composicin intrínseca de los glicridos# Concentracin de los ácidos grasos libres= a Due son un factor acelerante# El tipo de cristaliKacin= porDue una cristaliKacin rápida acelera el proceso# )a temperatura de almacenamiento de la margarina= a Due la máxima elocidad se obtiene entre "+ "8 XC= por debao de 2 XC el endurecimiento es bao a "< XC el endurecimiento es nulo#
Por tanto el endurecimiento ocurre durante el almacenado el transporte# Este endurecimiento afectará tambin a la distribucin del agua se corre el riesgo de Due el tamaHo la distribucin de las gotas de agua aríen# En el caso de margarinas mu duras= estas pueden tener grandes gotas de agua o perder todo el agua# En casos extremos se pueden encontrar margarinas de dos colores debido a la irregular distribucin del agua# -
Prdida de >e/ión:
Esta característica Face referencia a la totalidad de fuerKas de adFesin Due pueden medirse de acuerdo con la fuerKa necesaria para separar dos superficies paralelas en contacto# %n bao poder de Fesin dará una margarina escamosa= laminada o astillada# )a fuerKa de Fesin está desfaorecida por el endurecimiento= por la presencia de agua en las superficies de fabricacin de margarina por el alto contenido de aceite libre# Para comprobar la prdida de Fesin= se conserará una muestra durante unos días para Facer los análisis correspondientes er como eoluciona este factor#
-
TeLtura pega
Este tipo de textura se da cuando la margarina se adFiere excesiamente a un obeto# Este defecto aparece cuando Fa una proporcin mu eleada de grasa líDuida a temperatura ambiente se puede corregir refrigerando la margarina Fasta la completa cristaliKacin de los glicridos# -
TeLtura ueradia:
Este tipo de textura lo presenta la margarina demasiado firme= a la Due falta coFesin es difícil de extender# Esto se debe a un exceso de grasa s lida# -
TeLtura landa:
Esta textura es consecuencia de una gran proporcin de grasa líDuida# )a forma de corregirlo es enfriando gradualmente la grasa para generar cristales más grandes= efecto conseguido con refrigeracin más intensa pero tambin más lenta#
?'('
Pruea de la 1o/1ata/a:
5#'#"# Principio# El ensao se basa en la accin de la enKima fosfatasa sobre el substrato sodio fenilfosfato di9básico= con liberacin del fenol fosfato# )a cantidad de fenol liberada se determina por adicin de un reactio Due da color aKul en presencia de fenol# 5#'#'# Material aparatos# 5#'#'#"# CucFillo o espátula de acero inoxidable# 5#'#'#'# BaHo de agua a +7X9+8XC# 5#'#'#+# $ermmetro# 5#'#'#0# Pipetas de " ml# 5#'#'#2# Embudo de 2 cm de diámetro# 5#'#'#5# Papel ]Fatman nLm# 0' o nLm# '# 5#'#'#7# $ubos graduados a 2 "< ml# 5#'#'#8# .otmetro con filtro de transmitancia máxima a 5"< nm# 5#'#'#;# Centrífuga# 5#'#'#"<# Pera de goma para pipetar# 5#'#+# Reactios# Acido Brico PA9AC-9I-O Agua PA9AC"9Butanol PA Bario 3idrxido 89Fidrato PA Cobre II -ulfato 29Fidrato PA9AC-I-O '= 59!ibromoDuinona Clorimida >B4C? Etanol absoluto PA .enol PA9AC-odio meta9Borato -odio Cloruro PA9AC-9I-O di9-odio .enilfosfato '9Fidrato 6inc -ulfato "9Fidrato PA 5#'#+#"# $ampn Bario 3idrxido9BoratoG !isoler "8 g de Bario 3idrxido 89Fidrato PA 8 g de Acido Brico PA9AC-9I-O en Agua PA9AC- diluir a " litro con Agua PA9AC-# 5#'#+#'# $ampn de desarrollo de colorG p3 ;=8 <="2 a '2XC# !isoler 5=< g de -odio meta9Borato >aBO'? '< g de -odio Cloruro PA9AC-9I-O en Agua PA9AC- diluir a " litro con Agua PA9AC-# 5#'#+#+# $ampn de dilucin de color# !iluir "<< ml de tampn de desarrollo de color a " litro con Agua PA9 AC-# 5#'#+#0# -ustrato tampnG !isoler <="< g de di9 -odio .enilfosfato '9Fidrato cristalino libre de .enol en "<< ml de tampn Bario 3idrxido9Borato >5#'#+#"#? >los cristales de di9-odio .enilfosfato '9Fidrato= deben guardarse en congelador o en desecador?# -i di9-odio .enilfosfato '9Fidrato RE= no está libre de .enol= purificarlo como sigueG !isoler <=2 g con 0=2 ml de Agua PA9AC-= aHadir <=2 ml de tampn Bario idrxido9Borato >5#'#+#"#? dos gotas del reactio B4C >5#'#+#2#? dear reposar +< minutos# Extraer el color con '=2 ml de "9Butanol PA >5#'#+#7#? dear reposar Fasta Due el alcoFol se separe# Retirar el alcoFol con un cuentagotas desecFarlo# !iluir "=< ml de la solucin acuosa a "<< ml de tampn Bario93idrxido Borato >5#'#+#"#?#
Calentar la solucin a 82 XC ' minutos= tapar inmediatamente conserar en refrigerador# )a solucin es estable un aHo si las porciones son recogidas con mínima exposicin a la atmsfera# 5#'#+#2# -olucin de '=59!ibromoDuinona Clorimida >B4C? o reactio de /ibbsG !isoler 0< mg B4C en polo en "<< ml de Etanol absoluto PA o Metanol PA9AC-9I-O pasarlo a un frasco cuentagotas oscuro# El reactio permanece estable por lo menos un mes= si se guarda en congeladorJ no usarlo despus de Due empiece a ponerse pardo# /uardar B4C en polo en congelador o en desecador >notaG Fa Fabido explosiones del reactio B4C guardado en botella en la estantería de reactios?# Comprobar los nueos lotes de B4C antes de usarlo= preparando una cura patrn con .enol comparando la cura obtenida con la de B4C Due se sabe es satisfactorio# Repetir la prueba al menos semestralmente# 5#'#+#5# -olucin Cobre II -ulfato 29Fidrato PAAC-9I-O para los patronesG !isoler <=<2 g Cobre II -ulfato 29Fidrato PA9AC-9I-O en Agua PA9AC- diluir a "<< ml# 5#'#+#7# "9Butanol PAG %sar "9Butanol PA= punto de ebullicin ""59""8XC# Para austar el p3= meKclar " litro con 2< ml de tampn de desarrollo de color# /uardar en recipiente con tapn de idrio# 5#'#+#8# -olucin patrn de .enolG 5#'#+#8#"# -olucin madreG Pesar exactamente "=<<< g de .enol PA9AC- puro= llearlo a un matraK aforado de " litro= diluirlo con Agua PA9AC- Fasta " litro meKclar >" ml U " mg de .enol?# )a solucin es estable arios meses en refrigerador# 5#'#+#8#'# Patrones de trabaoG !iluir "<=< ml de la solucin madre con Agua PA9AC- Fasta " litro meKclar >" ml U "5#'#+#8#"#?= soluciones patrn Due contengan '<= +< 0< unidadesNml# Medir las cantidades adecuadas de las soluciones patrn de trabao en una serie de tubos >preferiblemente graduados a 2=< "<=< ml? para conseguir un interalo adecuado de patrones= segLn se necesite= Due contengan < >control o prueba en blanco?= <=2J "=5#'#+#5#? a cada tubo# )uego aHadir 2=< ml de tampn de solucin de color >5#'#+#+#? diluir con Agua PA9AC- Fasta "<=< ml= aHadir 0 gotas ><=<8 ml? de la solucin B4C >5#'#+#2#?= meKclar dear desarrollar el color aKul +< minutos a temperatura ambiente# )eer las intensidades de color en el fotmetro con filtro de 5"< nm= restar el alor de la prueba en blanco del color de cada patrn de .enol preparar la cura patrn >debe ser una línea recta?# -i los patrones Fan de usarse para comparacin isual= guardar en refrigerador# Preparar semanalmente una serie nuea# 5#'#0# Procedimiento# $omar la muestra por debao de la superficie con cucFillo espátula limpios proceder como sigueG Pesar "=< g de muestra >preferiblemente por duplicado? sobre un pedaKo de papel encerado de aproximadamente " pulgada cuadrada e introducir el papel con la muestra dentro del tubo# Análogamente= pesar otra muestra colocarla en un tubo como control o patrn# Calentar el patrn aproximadamente " minuto a 829;cubierto así el tubo entero se calienta a 829;5#'#+#0#?# $apar el tubo meKclar# Inmediatamente despus de aHadir el sustrato= incubar " Fora en baHo de agua a +79+8 XC= meKclando o agitando el contenido de cuando en cuando# Calentar en aso de agua Firiendo casi " minuto= calentando Fasta 829;utiliKar termmetro en otro tubo del mismo tamaHo forma Due contenga el mismo olumen de líDuido? enfriar a temperatura ambiente en recipiente de agua fría# Pipetar en " ml de solucin de 6inc -ulfato de 5=< gN"<< ml meKclar por completo >el p3 de la meKcla debe ser de ;=<9;="?#
.iltrar >se recomienda embudo de 2 cm papel ]Fatman nLmero 0' o nLm# '? recoger 2=< ml de filtrado en el tubo= preferentemente graduado a 2=< "<=< ml# AHadir 2=< ml de tampn de desarrollo de color >5#'#+#'#?# El p3 de la meKcla Fa de ser ;=+9;=0# AHadir 0 gotas de la solucin B4C >5#'#+#2#? dear +< minutos a temperatura ambiente para desarrollo de color# !eterminar la intensidad del color aKul por uno de los siguientes mtodosG a? Con fotmetro#9 )eer intensidades de color de soluciones en blanco problema >utiliKando filtro con transmitancia máxima a aproximadamente 5"< nm= restar la lectura de la prueba en blanco de la del problema= expresar el resultado en eDuialentes .enol mediante referencias a la cura patrn obtenida con las correspondientes soluciones >5#'#+#8#'#?# /eneralmente es innecesaria la extraccin con "9Butanol PA cuando se utiliKa el fotmetroJ si se Face la extraccin con "9butanol PA como en >b?= centrifugar la muestra 2 minutos para romper la emulsin separar el agua suspendida en la capa de alcoFol >para esta finalidad puede adaptarse una centrífuga Babcoc Faciendo adaptadores especiales para tubos en la forma siguiente# Cortar una seccin de "N0T de grueso de un tapn de goma de diámetro adecuado= Due auste en el fondo del aso de centrifugacin# Pegar dos tapones de corcFo de diámetro adecuado= perforar en el centro un orificio de dimensiones adecuadas para aloar un tubo austadamente e introducir la seccin doble de corcFo en el aso# !espus de centrifugar= Duitar casi todo el "9Butanol PA con pipeta proista de pera de goma en el extremo superior# .iltrar dentro de la cubeta del fotmetro leer con filtro cuo máximo de transmitancias es aproximadamente de 52< nm?# b? Con patrones isuales#9 Con muestras Due producen más de 2 unidades= comparar colores en tubos con los de patrones de .enol en solucin acuosa >5#'#+#8#'#?# Para cuantificar resultados en los casos dudosos >p# e#= problemas Due producen <=292 unidades de color? extraer con "9Butanol PA >5#'#+#7#?# AHadir 2=< ml de AlcoFol >5#'#+#7#? e inertir el tubo lentamente arias ecesJ centrifugar como en >a? si es necesario incrementar la transparencia de la capa de alcoFol= comparar el color aKul con los colores de los patrones de .enol >5#'#+#8#'#?= análogamente tratados# En los problemas Due se consideren mu positios durante el desarrollo de color >p# e#= '< unidades?= en los Due 0 gotas de solucin B4C >5#'#+#2#? pueden ser insuficientes para combinar con todo el .enol= pipetar proporcin adecuada de contenidos dentro de otro tubo= diluir Fasta "<=< ml con tampn de dilucin de color >5#'#+#+#?= aHadir ' gotas adicionales de solucin B4C >5#'#+#2#?# Con cada problema diluir tratar la prueba en blanco análogamente# -i la prueba sobre la muestra diluida es todaía mu fuertemente positia= diluir de nueo en la misma forma Fasta Due el color final est dentro del interalo de los patrones isuales o de la cura patrn del fotmetro# !ear +< minutos para el desarrollo de color despus de la Lltima adicin de la solucin B4C >5#'#+#2#? antes de Facer la lectura final# Para corregir lecturas por dilucin= multiplicar por ' para dilucin 2 [ 2= por "< para dilucin " [ ; por 2< dilucin " [ ; seguida de dilucin ' [ 8= etc# 5#'#2# Cálculo# Cuando se utilice "=< g de margarina se aHadan ""=< ml de líDuido= multiplicar el alor de la lectura por "=" para conertir el resultado en eDuialentes de fenolN<=2 g de margarina#
?'&'
+NDICE DE ACIDE7 DE !A *RA$A .UNE 8J))0:
5#+#"# Principio# El índice de acideK de la materia grasa en la margarina es el nLmero de mg de Fidrxido potásico Due se necesita para neutraliKar " g de materia grasa# )a materia grasa= despus de separarla por fusin de la manteDuilla= se disuele en una meKcla de alcoFol9ter= luego se titula con una solucin alcalina alorada# 5#+#'# Material aparatos#
5#+#'#"# BalanKa analítica# 5#+#'#'# Matraces erlenmeer de +<< ml# 5#+#'#+# Bureta graduada contrastada en diisiones de <=" ml# 5#+#+# Reactios# )os reactios Due se utilicen deben ser de calidad pura para análisis# Etanol absoluto PA Etanol ;5 N PA Metanol PA9AC-9I-O Eter !ietílico estabiliKado con j 5 ppm de B3$ PA9AC.enolftaleína PA9ACPotasio 3idrxido <=" molNl ><="? etanlica 5#+#+#"# Potasio 3idrxido <=" molNl ><="? etanlica# 5#+#+#'# MeKcla de olLmenes iguales de Etanol ;5 N PA de Eter !ietílico estabiliKado con j 5 ppm de B3$ PA9AC-# 5#+#+#+# -olucin neutra de .enolftaleína PA9AC- al " >mN? en Etanol ;5 N PA desnaturaliKado con Metanol PA9AC-9I-O# O$AG AlcoFol desnaturaliKado con Metanol PA9AC-9I-OG "<< partes Etanol absoluto PA 2 Metanol PA9 AC-9I-O# 5#+#0# Procedimiento# Para separar la materia grasa= fundir la muestra= dearla reposar a 2
t U normalidad de la solucin alcalina# A U masa= en gramos= de la porcin ensaada# )a diferencia entre los resultados de dos determinaciones paralelas no debe ser maor de <=" mg de potasio Fidrxido por " g de materia grasa#
@'
NORMA$ O%ICIA!E$ DE AN#!I$I$:
)as características= Duímicas serán aloradas por los siguientes mtodos de análisis= tanto para materias primas como para los productos elaboradosG !eterminacin de la densidad relatia >0< _C#= agua a '< _C#? Indice de refraccin $ítulo >OC? Indice de saponificacin Indice de odo Materia insaponificable Indice de acideK 3umedad olátiles Cloruro sdico Indice de perxidos Materia olátil a "<2 _C ImpureKas Contenido en abn 3ierro Cobre Plomo Arsnico Polietileno Prueba de la fosfatasa Extraccin de la grasa por ter de petrleo Punto de fusin >desliKamiento?
%E922<<2 %E922<"2 %E922<<7 %E922<"' %E922<"+ %E922<<097+ %E922<"" AOAC "5"879";72 CACNRM ";9";5; %E922<'+97+ %E922<'<97+ %E922<<' "k R %E922<'; CACNRM "09";5; AOAC9";72 '2<+2 sig# AOAC9";72 '2<28 sig# AOAC9";72 '2<<5 sig# I-ON$C +0 -C 5 5B "'; CFimie Ministerio de Agricultura .rancs 1I95 AOAC "5#"889";72 AOC- Cc9+9'2
)' NECE$IDADE$ DE ,APOR CONCEPTO$: El calor se genera en la caldera= Due lo suministra= mediante la adecuada red de tuberías= a todas las unidades necesarias# )a central de apor de nuestra planta trabaa a una presin de eercicio Due ronda los 0< gNcm ' lo distribue a esta presin# )as secciones Due reDuieren presiones menores= reducen la misma en las proximidades del punto de consumo# !icFa presin permite disminuir considerablemente los diámetros de las tuberías= reduciendo así los perudiciales efectos Due tienen lugar por la condensacin del apor a lo largo de ellas# Otro motio Due aconsea la instalacin de calderas de alta presin es Due las modernas columnas de desodoriKacin continua trabaan con temperaturas del orden de ''<9'0< XC necesitan para alcanKar dicFas temperaturas= apor con una presin de= al menos= +2 gNcm 'J además el apor de alta presin nos permite efectuar el acío necesario en esta etapa a tras de su expansin en el turbocompresor# Pero nuestra caldera además de producir apor de alta presin es capaK de generar apor de baa presin agua caliente mediante economiKadores dispuestos usto antes de Due los gases Duemados abandonen la cámara de combustinJ con esto aproecFamos al máximo la energía de estos gases alimentamos los eDuipos necesarios con temperaturas adecuadas# uestra central trmica está constituida porG
Instalacin desmineraliKadora de agua por intercambio ionicoJ !esgasificador de agua de alimentacin a calderasJ %n generador de aporJ Instalacin de abastecimiento de gas naturalJ
Red de distribucin de apor# De/cripción de la in/talación de intercamio ionico:
)a configuracin de intercambio inico en columna es la Due se emplea más a menudo en los procesos de intercambio inico# El intercambiador se coloca en el interior de una columna ertical= a tras de la cual flue la disolucin a tratar# El proceso global consta de arias etapas Due a continuacin describiremos breemente# Etapas del proceso de intercambio inico en columna EmpaDuetamiento de la columnaG Consiste en introducir el intercambiador en el interior de la columna eitando la formacin de bolsas de aire entre sus partículas para así obtener un lecFo uniforme# Esta operacin se realiKa Fabitualmente laando el intercambiador con agua destilada= Due ademas resulta Ltil para eliminar posibles impureKas# Acondicionamiento del intercambiadorG En la etapa de acondicionamiento se procede a cambiar el contraion de la resina ponindola en contacto con una disolucin concentrada del ion Due se desea tener# %na eK se Fa conseguido este obetio la resina está en la forma ionica deseada= debe eliminarse el exceso de esta disolucin laando la resina con agua destilada# Etapa de cargaG En esta etapa tiene lugar el intercambio de iones entre la disolucin a tratar el intercambiador# )a disolucin a tratar se introduce en la columna flue gradualmente a tras del intercambiador# )as condiciones de operacin >elocidad de fluo= p3 de la disolucin etc? dependeran del tipo de intercambiador utiliKado= es importante optimiKarlas para obtener un buen rendimiento en cuanto a capacidad selectiidad# Etapa de regeneracinG )a etapa de regeneracin consiste en deoler el intercambiador saturado a su forma inica inicial= empleando una disolucin concentrada en el ion originariamente asociado al intercambiador >por eemplo= un ácido mineral para una resina ácida fuerte?# Esta etapa es importante en el proceso de intercambio inico a Due el buen funcionamiento del intercambiador en sucesios procesos de carga depende de una regeneracin eficiente#
De/cripción del de/ga/i1icador: IntroduccinG Para eitar la corrosin por oxigeno de las calderas= es necesario su eliminacin del agua de alimentacin# El sistema más econmico racional es instalar un desgasificador trmico Due elimina el oxígeno contenido en el agua de alimentacin aproecFando el descenso de punto de solubilidad del oxigeno al aumentar la temperatura# A partir de "<gases disueltos? salen al exterior por la parte superior del desgasificador= circulando a tras de un condensador de aFos refrigerado por el agua fría de alimentacin antes de su entrada al desgasificador= condensando el eentual apor Due Faa podido Duedar despus de su paso por el desgasificador#
)')' NECE$IDADE$ DE ,APOR
)as necesidades de apor de la instalacin industrial Due se proecta proceden de los procesos de blanDueo= desodoriKado e Fidrogenacin#
)')')' Blanueo $ras el laado del aceite= ste pasa al blanDueador# En l se somete a una adsorcin con tierras decolorantes a una temperatura de "<< XC mantenida mediante apor# El consumo de apor en el proceso de blanDueo es deG ;< gNF#
)')'(' De/odoriado En esta etapa se utiliKa el apor de alta presin para tres obetios diferentesG 1apor indirectoG para mantener constante la temperatura de la torre# 1apor directoG para proocar el arrastre de las sustancias olátiles del aceite# 1apor para el termocompresorG para generar las condiciones de alto acío necesarias para el correcto funcionamiento del desodoriKado# )a columna desodoriKadora trabaa a una temperatura de '<< XCJ para mantener estas condiciones se consumen las siguientes cantidades de aporG 1apor indirectoG '77 gNF# 1apor directoG '=" gNF# 1apor para el termocompresorG 7=2 gNF# -uma total del apor necesario para la desodoriKacinG '85=5 gNF#
)')'&' -idrogenación En esta etapa al aceite se le saturan los dobles enlaces de los ácidos grasos aHadiendo Fidrgeno a una temperatura de "8< XCJ para conseguirlo se Face necesario aportar calor al proceso mediante aporJ pero solamente en el periodo de arranDue= a Due una eK Due la reaccin Faa alcanKado esta temperatura= lo Due Fa Due Facer es retirar el calor producido por la exotermidad de la reaccin# En el periodo de arranDue del reactor= la cantidad de apor Due es necesario aportar esG 0+' gNF# )')'9' E!ECCIÓN DE !A CAPACIDAD DE !A CA!DERA El consumo de la caldera será el resultado de la suma del consumo de apor en los tres procesos mencionados con anterioridad más un "2 de tal cantidad en concepto de impreistos= por lo Due la capacidad del generador de apor debe serG Consumo de aporG Resumen de consumos de apor secciones de las tuberías# Caudal >gNF? BlanDueo >" bar? !esodoriKado >0< bar? 3idrogenacin >0< bar? .iltros9prensa calentados >" bar? Intercambiador de tubos >" bar? Impreistos >Prdidas? >"2 ? $O$A)
;< '85=5 0+'=' "< "< "'0=+ ;2'=;
-eccin tubería >pulgadas? +Z 5Z 5Z "Z "Z 9 9
$odas las tuberías de apor llean el aislante correspondienteJ Due eDuiale a ' pulgadas de espesor por cada pulgada de diámetro interno de la conduccin# Características de la calderaG $ipo
Produccin apor >gNF?
Potencia calNF
Potencia ]
/M$ "<<
"<<<
5<<<<<
5;8
Para cubrir tales necesidades de apor se instala una caldera comercial de "<<< gNF=Due segLn el Reglamento de Recipientes a Presin del Ministerio de Industria= pertenece a la categoría B= por lo Due debe ser ubicada en una dependencia del edificio industrial con muros de Formign armado de un espesor de 02 centímetros# )as puertas serán metálicas maciKas= con unas dimensiones máximas de "= '< m# de ancFo por '="< m# de alto# El tecFo de la sala será de construccin ligera >fibrocemento= plástico= etc#?#
(' NECE$IDADE$ " %!UO$ DE MATERIA$ CIRCU!ANTE$
A*UA:
)os aspectos fundamentales Due debe reunir el agua son dosG Caudal continuo disponibleJ Calidad características fisico9Duímicas#
ReDuisitos de pureKa para el agua de entrada a la caldera de alta presinG Presin máxima de sericio en bar -olidos en disolucin en mgNl !ureKa en mgNl de CO+ Ca Oxigeno disuelto >O'? en mgNl CO' en forma de CO+ 39= en mgNl Aceites grasas en mgNl Materias orgánicas aloradas en mgNl de Mn O0 W consumido Presin máxima de sericio en bar -lidos en suspensin= en mgNl
0< '2<< < <=' '2 " "< h "+ '2<
Alcalinidad total= en mgNl CO+U p3 a '< XC .osfatos= en mgNl P'O2 -ilice= en mgNl -iO '
2<< "< a "' '< "<<
*A$ NATURA!: El Poder Calorífico del gas natural es de "<#00< calNm +#
Para nuestra caldera necesitamos una potencia de 5<<#<<< calNF= por tantoG
600 .000 kcal / h U 27=07 m+NF de gas natural son necesarios# 3 10.440 kcal / m $eniendo en cuenta Due el rendimiento de la caldera es del ;< la cantidad de gas natural necesaria esG 57 ,47 m 3 / h U 5+=85 m+ NF de gas natural# 0,9
ACEITE: Caudales de los distintos tipos de aceite a lo largo de todo el procesoG
Tipo de aceite Aceite desfangado Aceite desgomado Aceite neutro Aceite laado Aceite seco Aceite decolorado Aceite desodoriKado Aceite Fidrogenado
Caudal >gNF? ""0"=<; ""0<=+0 """5=0< """5=0< """2=8' ""<8="" ""<2=<8 """<="7
Podemos obserar Due todos los caudales están entorno a ""<< gNF= entonces la seccin de toda la línea de proceso será la misma# Primero pasamos el dato de fluo másico a fluo olumtrico diidiendo entre la densidad del aceite# 1100 kg / h 0,917 kg / l
= "'<< lNF
<=++ lNs
!espus de consultar el ábaco correspondiente del anexo= emos Due necesitamos un diámetro interno para el tubo de acero inoxidable deG int# U " pulgada#
A*UA$ RE$IDUA!E$:
.angos /omas
Caudal >gNF? 2="5 '0="2
Pastas abonosas >soapstocs? Aguas abonosas Aguas de laado -ustancias olátiles en disolucin -ustancias odoríferas disueltas $O$A)
0;='; ''=++ ''+='8 55;5='; "<2'="; 8<7'=5;
&' NECE$IDADE$ DE CA!OR
DI$EO DE INTERCAMBIADORE$: Intercambiador de placas para el desgomadoG !atos de cálculoG Para el cálculo de los intercambiadores= tenemos Due conocer las características de los fluidos= Due son las siguientesG Aceite M U <=+"7 gNs CP U ";7< (uliosNg#XC $fe U "8 XC $fs U 7< XC
Agua M U <="'< gNs CP U 0"80 (uliosNg#XC $ce U ;2 XC $cs U
Calor necesarioG
El aceite 2iene del tanue de almacenamiento a una temperatura aproLimada de ) FC = para el de/gomado nece/itamo/ ele2ar e/ta temperatura >a/ta lo/ @J FC' El fluido calefactor Due usaremos será agua a ;2 XC proiniente de la condensacin del apor de otros procesos# Q (Wattios )
kg Julios .∆T (º C ) = M .C p s kg .º C
4 U Calor intercambiado M U .luo másico CP U Calor específico U !iferencia de temperatura entre la entrada la salida del fluido ∆$ 4 U <=+"7 >gNs? # ";7< >(Ng#XC? # >7<9"8? U +'087=8'' ]attios -uponemos un rendimiento del intercambiador del 82 = entonces el calor seráG +'087=8''N<=82 U +8''<=;57 ]attios
Cálculo del intercambiadorG Este cálculo consiste en Fallar la superficie necesaria de intercambio para Due la energía trmica pase de un fluido a otro#
Q (Wattios )
Julios = K 2 .S ( m 2 ).∆T ln (º C ) m . s.º C
W U Constante de transferencia trmica - U -uperficie de transferencia U Media logarítmica de temperaturas entre los dos fluidos ∆$ln
∆T ln =
(T ce
− T fs ) − (T cs − T fe ) (T ce − T fe ) ln (T cs − T fe )
$ce U $emperatura de entrada del fluido caliente $fs U $emperatura de salida del fluido frío $cs U $emperatura de salida del fluido caliente $fe U $emperatura de entrada del fluido frío Como no conocemos $cs Facemos un balance trmico al fluido calienteG +8''<=;57 ] U <="'< gNs # 0"80 (Ng#XC # >;2 $cs?XC $cs U "8=872 XC ∆$ln
U 7=";5 XC
-egLn el fabricante los intercambiadores tienen una W U +08;=" (ulioNm '#s#XC
S (m 2 ) =
Q ( attios ) Julios .∆T (º C ) K 2 ln m . s .º C
- U +8''<=;57 ]N>7=";5 XC # +80;=" (Nm'#s#XC? U "=2'' m ' >"=2'' m'?N><=<8 m'Nplaca? U "; placas >P/ 8N'?
Intercamiador de placa/ para el aceite en el re8re1inado: !atos de cálculoG Aceite M U <=+"< gNs CP U ";7< (uliosNg#XC $fe U 7< XC $fs U 82 XC Calor necesarioG
Agua M U <="0" gNs CP U 0"80 (uliosNg#XC $ce U ;2 XC $cs U
4 U <=+"< >gNs? # ";7< >(Ng#XC? # >8297;2 $cs?XC $cs U 7'=5<' XC
∆T ln =
∆$ln
(T ce
− T fs ) − (T cs − T fe ) (T ce − T fe ) ln (T cs − T fe )
U 2=0;2 XC
- U "<777=<2; ]N>7'=5<' XC # +80;=" (Nm'#s#XC? U <=25' m '
><=25' m'?N><=<8 m'Nplaca? U 7 placas >P/ 8N'?
Intercamiador de placa/ para el aceite en el la2ado: !atos de cálculoG Aceite M U <=+"< gNs CP U ";7< (uliosNg#XC $fe U 82 XC $fs U ;+ XC
Agua M U <=""2 gNs CP U 0"80 (uliosNg#XC $ce U ;2 XC $cs U
Calor necesarioG 4 U <=+"< >gNs? # ";7< >(Ng#XC? # >;+982? U 0;;8="'5 ]attios 0;;8="'5N<=82 U +8''<=;57 ]attios Cálculo del intercambiadorG Balance trmico al fluido calienteG 0;;8="'5 ] U <="0" gNs # 0"80 (Ng#XC # >;2 $cs?XC
∆T ln =
(T ce
− T fs ) − (T cs − T fe ) (T ce − T fe ) ln (T cs − T fe )
$cs U 82=<++ XC
∆$ln
U <=078 XC
- U 0;;8="'5 ]N><=078 XC # +80;=" (Nm'#s#XC? U +=2'0 m '
>+=2'0 m'?N><=5 m'Nplaca? U 5 placas >P/ "5N7?
9' NECE$IDADE$ DE %R+O
Di/eQo de la c;mara 1rigor1ica: 9')' INTRODUCCIÓN -e precisa en la planta a proectar una cámara frigorífica para la conseracin de la margarina Due se a fabricando antes de salir al mercado# )a conseracin se realiKará a una temperatura de 0 XC# !ado Due no es posible conseguir esta temperatura de forma continua a lo largo del aHo mediante entilacin por aire exterior= se Fa recurrido al f río artificial para tal conseracin# En este apartado se estudia por tanto la maDuinaria frigorífica reDuerida por tal cámara= la cual Fa de mantener su temperatura de rgimen de forma continuada= por lo Due su Forario de funcionamiento será de
9'(' DIMEN$IONADO DE !A C#MARA %RI*OR+%ICA DE CON$ER,ACIÓN DE MAR*ARINA 9'(')' Capacidad de la c;mara 1rigor1ica )a produccin Foraria de margarina para la planta a proectar es de "++2=''+ g# Considerando Due la planta trabaará '0 FNdía 2 díasNsemana= la produccin semanal de margarina asciende a "5<#''5=8 g#
I-$A)ACI& .RI/ORÍ.ICA )a conseracin se realiKará a 0 XC# )a margarina se conserará en tarrinas de plástico de dimensiones "'='2 x 8=2 x 2 cm= '2< gramos de pesoJ estas tarrinas irán a su eK empaDuetadas en caas de cartn de +0 x +5=72 x "< cmJ la capacidad de cada una de estas caas es de '0 tarrinas con un peso de 5 ilogramos# Para facilitar el maneo de tales caas= stas se paletiKarán en palets de medidas normaliKadas 8< x "'< cm= con una altura de "2 cm# En cada palet se dispondrán 5< caas= 5 caas en planta "< capas de altura# X caasNpalet U 5< caas# Peso del palet U 5< x 5 U +5< g# Altura del palet U >"< x "
!ebido a la naturaleKa del producto= el nLmero de palets en altura no será superior a + la altura total de la columna de palets no será superior a 0=8 m# Atendiendo a estas restricciones= se dispondrán columnas de + palets= siendo la altura de las mismas de +=02 m# -e proecta una cámara frigorífica para "08 columnas de + palets cada una= es decir= para almacenar los 000 palets Due se producen semanalmente# )a produccin diaria es de +'#<5' g la capacidad de un palet es de +5< g= con lo Due la necesidad diaria es de 8; palets# )a disposicin de los palets en la cámara se indica en la figura siguienteG Di/po/ición de lo/ palet/ en la c;mara 1rigor1ica de con/er2ación
9'('(' Dimen/ione/ de la c;mara 1rigor1ica -e Fan fiado las siguientes dimensiones para conseguir una distribucin adecuada del producto en el interior de la cámara ocupando el mínimo espacio posibleG
ANC-URA Pasillo centralG +=5 m# Pasillos lateralesG +=0 m# AncFura ocupada por los paletsG "=' x 0 U 0=8 m# AC3%RA $O$A) !E )A C,MARA .RI/ORÍ.ICAG "2=' m# !ON*ITUD -eparacin entre palets paredG '=5 m# )ongitud ocupada por los paletsG <=8 x +7 U ';=5 m# )O/I$%! $O$A) !E )A C,MARA .RI/ORÍ.ICAG +'=' m# A!TURA Altura de la columna de + paletsG +=02 m# Altura libre Fasta el tecFoG <=22 m# A)$%RA $O$A) !E )A C,MARA .RI/ORÍ.ICAG 0 m# $UPER%ICIE DE !A C#MARA %RI*OR+%ICAG "2=' x +'=' U 08;=00 m' ,O!UMEN DE !A C#MARA %RI*OR+%ICAG 08;=00 x 0 U ";27=75 m+ 9'&' AI$!AMIENTO TGRMICO DE !A IN$TA!ACIÓN %RI*OR+%ICA 9'&')' Introducción
El aislamiento trmico de la cámara de conseracin de margarina protegerá a tal instalacin contra las disipaciones de energía# )os cerramientos estarán constituidas por enlucido de eso= ladrillo perforado= aislante de poliestireno= cámara de aire un enlucido de cemento# Para austarnos a la norma básica de edificacin >BE C$ 7;? para este tipo de cámaras debemos aislar las paredes para Due la densidad de calor sea igual 7 calNF#m ' o menorJ por eso debemos Fallar el espesor de aislante reDuerido# )o primero Due tenemos Due conocer es el coeficiente global de transmisin de calor YWZ# )a frmula de calcularlo es la siguienteG
= Σ " + 1 + 1 + !c K λ hi he 1
) es el espesor de la superficie a tratar# λ es la conductiidad trmica del material# Fi es el coeficiente superficial de transmisin de calor por coneccin interna# Fe es el coeficiente superficial de transmisin de calor por coneccin interna# Rc es la resistencia trmica de la cámara de aire existente en el muro# PARE!E-G Constantes trmicas de los materiales= espesores coeficientes de coneccinG Enlucido de esoG )adrillo perforadoG Poliestireno expandidoG Enlucido de cementoG Cámara de aireG Cara externa de la cámara frigoríficaG Cara interna de la cámara frigoríficaG
λ U <=+ ]Nm#XC λ U <=75 ]Nm#XC λ U <=<+7 ]Nm#XC
) U <=<' m# ) U <="5 m# ) U #
λ U "=0< ]Nm#XC
) U <=<+ m# ) U <=<" m# "NFe U <=<5 ' m #XCN]# "NFe U <="" ' m #XCN]#
'
Rc U <="0 m #XCN]# "NFi U <="" m'#XCN]# "NFi U <="" m'#XCN]#
$eniendo en cuenta Due la temperatura interna de la cámara frigorífica para la conseracin de la margarina es de 0 XC la temperatura media de la nae "8 XC= sustituimos todos los alores en la siguiente ecuacinG Wattios .S (m 2 ).∆T (º C ) Q (Wattios ) = K 2 m .º C despeando= obtenemos un espesor para el poliestireno expandido de 0 cm# Aislando las paredes de esta manera tenemos una prdida de calor por las paredes internas de "05;=2 ]attios# Para las paredes Due están en contacto con el exterior= el alor "NF e tiene un alor de <=<5 m #XCN]# Repitiendo los cálculos de la manera indicada anteriormente obtenemos unas prdidas de calor para las paredes externas de "<'8=' ]attios# '
-%E)O * $EC3OG El coeficiente de transmisin de calor para el suelo es de <=00 calNF#m '#XC como es un coeficiente peDueHo no colocaremos aislante# !e esta manera las prdidas de calor a tras del suelo son de 0;0=20< ]attios# )os alores correspondientes de los coeficientes de transmisin de calor para el tecFo son los siguientesG Boedilla
de
λ U <='7 ]Nm#XC
) U <='2 m#
FormignG Poliestireno expandidoG Enlucido de cementoG Cámara de aireG Cara externa de la cámara frigoríficaG Cara interna de la cámara frigoríficaG
λ U <=<+7 ]Nm#XC
) U #
λ U "=0< ]Nm#XC
) U <=<+ m# ) U <="2 m#
'
Rc U <="5 m #XCN ]# "NFe U <=<; m'#XCN]# "NFi U <=<; m'#XCN]#
Operando como antes obtenemos un espesor de aislante de '2 centímetros# Entonces las prdidas de calor por el tecFo son de 728=0 ]attios# P%ER$A-G -e dispone de dos puertas corredera de dimensiones '=2 x + m para facilitar el acceso de las carretillas eleadoras# )as puertas an acompaHadas de mando elctrico# El coeficiente de transmisin trmica para nuestras puertas metálicas opacas= Due pueden formar parte de locales no calefactados= es de 0=2 ]Nm '#XC# )as dimensiones de cada una de las dos puertas de la cámara frigorífica sonG -
AncFoG '=2 metros# AltoG + metros#
Esto nos da una superficie de 7=2 m'# -ustituimos estos datos en la siguiente ecuacinG Wattios .S (m 2 ).∆T (º C ) Q (Wattios ) = K 2 m .º C obtenemos unas prdidas de calor de 07'=2 ]attios a tras de cada puerta# Componentes Paredes $ecFo -uelo Puertas TOTA!
Prdidas de calor '0;7=7 ]attios 728=0 ]attios 0;0=2 ]attios ;02 ]attios 9?KH? attio/
-abiendo DueG " cal U 85< ] El resultado de las prdidas de calor totales expresado en cal es el siguienteG 4695,6W 860W / kcal
U 2=05 calNs#
2=05 calNs V +5<< sNF U )K?? cal5>' Este dato se aumentará en un "< para compensar las prdidas de frío producidas por la apertura de las puertas= circulacin de carretillas= personal las producidas por la iluminacinJ además de aplicar un factor de seguridad de otro "< para eitar sobrecargas en el eDuipo frigorífico#
Así pues= la potencia real necesaria para la conseracin de la margarina en la cámara frigorífica seráG (&@ cal5> Este alor se redondea= obteniendo como potencia frigoríficaG
(9JJJ cal5>
(9JJJ 1rigora/5>ora
MA3UINARIA %RI*OR+%ICA )a temperatura de conseracin de la margarina dentro de la cámara frigorífica será de 0 XC= la potencia reDuerida será de '0#<<< calNF el Forario de funcionamiento será de R9"+0a?# -e trata de un producto Fidrogenofluorcarbonado >3.C?= de la nuea generacin de refrigerantes= Due se presenta como sustituto del R9"'= cuo potencial de ataDue a la capa de oKono >O!P? es nulo# Para la conduccin del fluido refrigerante se emplearán tuberías de cobre Due facilitan el montae= sin Due Faa riesgos de corrosin por parte de los deriados Falogenados#
Di/eQo del ,otator: )a emulsin agua9grasa entra en el intercambiador de paredes rascadas >1otator? a una temperatura de 82 XC la salida de la pasta de margarina se produce a una temperatura de 0 XC# )a potencia refrigeradora necesaria para esta etapa se calcula del modo siguienteG ] U M V CP V >$" $'? ] U <=+7" gNs V "=;7 (Ng#W V >82 0? U @H9 uestra produccin de margarina es de "++5 gNF= por tanto elegimos el modelo de ,otator )M @(H Due es capaK de producir "5<< gNF de margarina con una potencia refrigerante de 5< ] un rango de giro para las cucFillas Due a desde las ;< Fasta las "72 r#p#m#
Potencia total in/talada Entonces= resumiendo= tenemos Due la potencia total de frio Due debemos tener instalada en nuestra planta= es la suma de la necesaria en la sala de conseracin la necesaria para solidificar la margarina en el 1otator#
Cámara frigoríficaG ###### 1otatorG #####################
'+287 calNF# 27=0 calNF#
$otalG #########################
'+500=0
Este alor se redondea= obteniendo como potencia frigorífica totalG
(9JJJ cal5>
(9JJJ 1rigora/5>ora
' C#!CU!O DE !A$ BOMBA$
Para el cálculo de las bombas de la instalacin utiliKaremos los ábacos aduntos en los anexos#
C;lculo de la oma de alimentación de aceite ruto P8)J( Para este tipo de trabao elegimos una bomba centrífuga de acero inoxidable apta para bombear líDuidos alimentarios# Como la cantidad de aceite Due tiene Due moer es +< m+NF en el ábaco correspondiente encontramos Due el modelo
2comprendido entre "=< "=' m +NF?# )as prdidas de carga proocadas al atraesar un intercambiador de calor se Fan estimado en "< metros de columna de agua= este modelo las supera sin problemas= porDue es capaK de alcanKar '< metros de prdidas de carga# El diámetro del rodete es de '02 mm la potencia instalada es de ' C1 rindiendo un +; a "02< r#p#m# )a bomb bomba a p98" p98"" " tien tiene e Due Due impu impuls lsar ar el acei aceite te con con mas mas fuerK fuerKa a porD porDue ue al atra atrae esa sarr dos dos intercambiadores de calor= las prdidas de carga son maores= por tanto el modelo será el 0
Boma/ do/i1icadora/: Estas bombas están eDuipadas con un solo control para salida de bomba# El Control de caudal externo >potencimetro? permite austar el porcentae de < al "<< de su capacidad# Esta característica característica elimina la necesidad necesidad de preocuparse preocuparse de longitudes longitudes de carrera carrera selecciones de potencia# %n )E! indicador indicador se ilumina ilumina cada eK Due comienKa un recorrido# recorrido# Esto permite al usuario usuario calcular la cadena de impulsos a distancia#
Boma/ de 2aco: )as bombas de acío son necesarias en los condensadores baromtricos= todas son iguales sus características son las siguientesG 9 CaudalG Fasta "+#<<< mNF# 9 1acíoG Fasta <=<<" bar# 9 $emperaturaG Fasta "5
?' CONDICIONE$ DE !A$ ETAPA$
$ECADO: )a operacin de secado se realiKa calentando la sustancia grasa a 7<98< XC en acío# En estas condiciones el agua se eapora se condensa separadamente# El funcionamiento del eDuipo de secado continuo es mu simpleG )a .igura " representa una columna desecadora continua# )a sustancia grasa a secar entra en el calentador A= donde llega a 7<98< XC pasa al desFi desFidra drata tado dorr B= dond donde e Fa una una pres presi in n abso absolu luta ta de 2<97 2<97< < mm 3g cread creada a por por el cond conden ensa sado dor r baromtrico C la bomba de acío !# %n sistema de placas Face caer el producto Fasta el fondo del eDuipo bao la forma de una película de líDuido# En estas condiciones de temperatura presin= el agua
se eapora rápidamente# )a bomba E= extrae continuamente la sustancia grasaG una álula de flotador garantiKa un niel constante en el interior del eDuipo# Es un aparato capaK de tratar grandes cantidades de dimensiones reducidasG
1olumen U " m+# !iámetro U <=82 metros# Altura U "=72 metros#
B!AN3UEO: Temperatura: En el /ráfico " se reflea los resultados de una serie de pruebas realiKadas sobre un aceite de soa neutraliKado trabaando a diferentes temperaturas= pero las demás condiciones se mantuieron constantes# )a cantidad de tierra de colorante fue el ' en peso en todas las pruebas# Puede obserarse Due a baa temperatura el poder decolorante es mu limitado llegando al máximo alrededor de los "<< XC= para decrecer a partir de dicFa temperatura# El poder decolorante se Fa determinado con el aparato )oibond# En la gráfica la cura superior se refiere al color amarillo la de traKos se refiere al roo# A la derecFa del gráfico se representa la escala del roo a la iKDuierda= la del amarillo# )as pruebas se realiKaron trabaando a presin con fuerte agitacin# Para nuestra planta operaremos en la etapa de blanDueo a una temperatura de )JJ FC= aunDue Fa Due Due preci precisar sar Due Due cada cada acei aceite te tien tiene e su pti ptimo mo de temp tempera eratu tura ra== por por eso eso se real realiK iKan an prue prueba bass preliminares para encontrar dicFo punto ptimo# Por tanto el gráfico expuesto sire como una primera aproximacin#
/ráfico "# Influencia de la temperatura sobre el efecto decolorante# $EMPERA$%RA XC
Amarillo
Rojo
Tiempo: -e Fa representado en el /ráfico ' la influencia de este factor# )os datos indicados Fan sido obtenidos trabaando sobre un aceite de soa neutraliKado en las siguientes condicionesG
$emperatura $emperatura de decoloracin= d ecoloracin= ;2 XC# Cantidad de tierras decolorantesG ' por "<<# Presin absoluta 5< mm 3g# Agitacin fuerte# Como se puede obserar por la cura del amarillo= la accin decolorante es máxima para un tiempo de contacto contacto de unos &J minuto/= Due es el tiempo Due utiliKaremos en nuestro procesoJ a partir de este punto la accin decolorante a descendiendo lentamente al prolongarse el tiempo# Este gráfico explica por Du la decoloracin continua= donde se puede mantener constante el tiempo de contacto= es mas eficaK Due una decoloracin discontinua# /ráfico '# Influencia del tiempo de contacto sobre el efecto decolorante#
$IEMPO E MI%$OEl reactor decolorante= para permitir al aceite tener un tiempo de residencia de +< minutos= tiene las siguientes dimensionesG
1UτV4 1 U <=2 V ""+0 lNF U 257 litros j 5<< litros# !iámetroG ######### <=52 metros# )ongitudG ########## "=;2 metros#
DE$ODORI7ADO: )as columnas de platos= para el desodoriKado en continuo tienen todas sus dimensiones condicionadas a la capacidad de procesado# uestra planta necesita desodoriKar '52;5 ilogramos de aceite al dia# Por ello= segLn la bibliografía= elegimos una columna con las siguientes característicasG
!iámetroG ############################ '+<< mm# AlturaG ################################# 70<< mm# Lmero de platosG ################ 2# 1apor de calentamientoG ######## '2< gN'0F# 1apor directoG ####################### 2< gN'0F# Agua de refrigeracin a "8XCG '2 m+N'0F# PresinG ################################ 095 $orr# )a cantidad terica de apor directo debería ser un olumen de apor igual al olumen de los apores de las sustancias odoríferas a eaporar# En la práctica= la cantidad de apor inectado para el stri""ing es superior= pudiendo llegar a alores de 0G" o mas= segLn el tipo de eDuipo#
El límite de la cantidad de apor inectado iene dado por la posibilidad de mantener el rgimen de presin= a Due " g de apor de agua a " mm 3g ocupa un olumen de "2<< m + como puede obserarse en el /ráfico +#
/ráfico +# 1olumen del apor de agua en funcin de la presin# 1olumen de " Wg de apor= m+# Presin= mm 3g
-IDRO*ENACIÓN:
Obserando el gráfico inferior= relatio a la Fidrogenacin de los ácidos grasos presentes en el aceite de girasol= emos Due la elocidad de formacin de ácido estearico no es constante# ComienKa
rápido despus a decreciendo de forma asinttica segLn las constantes cinticas >W "= W' W+?# W"
W' )inoleico
W+ Oleico
)inolnico W" U <=+57# W' U <="2;# W+ U <=<"+# /ráfico 0# 3idrogenacin de los ácidos grasos del aceite# ,cidos grasos $iempo= minutos# Condiciones de la FidrogenacinG
$emperaturaG ####################### "8< XC# PresinG ############################### "2 P-I >" atm?# Relacin de cataliKadorG ######## <=<' # 1elocidad de agitacinG ######### 5<< r#p#m# $iempo de reaccinG ############# ;< minutos# !imensiones del reactorG
!iámetroG ############################ " metro# AlturaG ################################# +=2 metros#
PRE$UPUE$TO ^^^#Acidea#com A continuacin le detallamos los precios solicitados
Estearico
3idxido -dico 2< >Contenedores? '"< qN$n Carbonato -dico )igero >-acos? ';< qN$n Cloruro -odico .ino >-acos? +'2 qN$n )os precios ofertados son para el material situado en 1alladolid= impuestos aparte# )os contenedores se cobran a "2<='2 qNunidad Due se abonarán íntegramente a la deolucin de los mismos en buen estado# En la confianKa de Due nuestra oferta sea de inters= reciban un cordial saludo# Miren Elorrieta !pto#Atencin al Cliente )ecitina de soa U "<< qNg -orbato potásico U 02 qNg ,cido cítrico U +< qNg !iacetilo U 87 qNg 3idrgeno U '5=7" qNm+ CataliKador de níDuel U "<<<< qN$n ,cido fosfrico al 72 U ""0+ qN$n
0# E4%IPO !E PROCE-O RE.#
DE$CRIPCIÓN
CANTIDAD
PRECIO %I$ARIO >E%RO-? ;+2
$O$A) >E%RO-? ;+2
0#"
Bomba centrífuga 2
"
0#'
Bomba centrífuga +'N'5
'7
7'5
";5<'
"
"+<2
"+<2
0#+
0
+<"0
"'<25
0#0
Bomba centrífuga 0
;
270
2"55
0#2
Caudalímetro de apor
2
28<
';<<
0#5
Caudalímetro para aceite
'
+<<
5<<
0#7
Centrífuga separadora
5
"07<<
88'<<
0#8
Colector de nieblas
"
02+<
02+<
0#;
Columna desodoriKadora Condensador baromtrico de "8 litrosNminuto Condensador baromtrico de 25 litrosNminuto !epsito "2<<<< litros de acero inoxidable !epsito '2<< litros de acero inoxidable !epsito +<<<< litros de acero inoxidable !epsito almacenado para "<<< g de partículas slidas >tierras de diatomeas? !epsito almacenado para '2< g de partículas slidas >sorbato potásico?
"
;8";'2
;8";'2
"
"+2<<
"+2<<
'
'70<<
208<<
'
;72<<<
";2<<<<
'
"500<<
+'88<<
"
'70<<
'70<<
"
"<82
"<82
"
5+<
5+<
0#"< 0#"" 0#"' 0#"+ 0#"0 0#"2 0#"5
0#'<
!epsito almacenado para 2<< g de cataliKador embebido en aceite !epsito almacenado para 2<< g de partículas slidas >sal refinada? !epsito de aditios con "<< litros de capacidad !esaireador
0#'"
.iltro de aceite
"
"22<
"22<
0#''
.iltro prensa
'
'07<<<
0;0<<<
0#'+
'
'2722<
2"2"<<
'
"+2;
'7"8
"
'2<<
'2<<
"<
27<
27<<
0#'7
.iltro prensa calentado /rupo Fidropresor -uministro colocacin de grupo de presin completo= con capacidad de eleacin del agua entre "2 "8 metros= formado por electrobomba de ' C1 a +8< 1= calderín de presin de acero galaniKado con manmetro= e instalacin de álula de retencin de 'T llaes de corte de esfera de 'T= incluso con p#p# de tubos pieKas especiales de acero galaniKado de 'T= entre los distintos elementos= instalado funcionando= sin incluir el conexionado elctrico de la bomba# Intercambiador de calor con superficie rascada >1otator? Intercambiador de calor de placas Intercambiador de calor tubular
'
"'7<<
'20<<
0#'8
Reactor de blanDueo
"
'58;<<
'58;<<
0#';
'
'8+<
255<
'
'<22<
0""<<
5
+<8'2
"80;2<
0#+'
-eparador de nieblas $anDue reactor meKclador de '2< litros $anDue reactor meKclador de 2<< litros $ermocompresor
"
"'2+<<
"'2+<<
0#++
$ornillo dosificador
2
2"02
'27'2
0#+0
$orre Fidrogenacin
"
02<7<<
02<7<<
0#+2
$orre secado de aceite
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2# $%BERIARE.#
DE$CRIPCIÓN
METRO$
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$ubería de acero inoxidable de " "N'T >0< mm#? apta para estar en contacto con materias alimentarias= instalado funcionando= segLn normatia igente
"7=;2
2# E1A-A!O
DE$CRIPCIÓN
RE.#
CANTIDAD
Unidad en2a/adora Tran/portador Carretilla ele2adora palet de madera para almacenamiento de producto terminado' Dimen/ione/ )(J L J cm'
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PRECIO %I$ARIO
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)' *ENERACIÓN DE RE$IDUO$ " A$PECTO$ AMBIENTA!E$' )')
Importancia del /ector en relación a lo/ a/pecto/ amientale/'
)os grandes problemas ambientales asociados al sector aceitero están relacionados con los residuos slidos líDuidos con los riesgos asociados a gases explosios# )a contaminacin por gases está confinada a la operacin de calderas# )os residuos slidos generados son= en la maoría de los casos reciclados Facia otros sectores industriales >por eemploG plásticos= papel= etc#?# En el proceso se generan otros residuos slidosG -
CataliKador de níDuel# $ierras de blanDueo >"9"=2 del olumen de aceite?#
Existe además= otro residuo slido correspondiente a los lodos producidos por las plantas de tratamiento de los efluentes líDuidos# )os fangos generados en esta industria se caracteriKan por un alto contenido de slidos en suspensin= aceites grasas# Producto de estos dos contaminantes= Facen Due la !BO 2 sea normalmente bastante eleada# El p3 del fango es altamente ariable a lo largo del dia= lo cual obliga a su neutraliKacin preia# )os otros aspectos ambientales asociados a esta industria tienen Due er con la contaminacin acLstica del proceso productio= con la presencia de olores molestos#
)'(
Contaminación del aire'
)a contaminacin del aire en industria aceitera se produce básicamente por las emisiones de las calderas# )as calderas de gas natural >como la Due dispone nuestra planta?= son las mas adecuadas para cumplir con los reDuisitos de la orma de contaminacin del aire en cuanto a material particulado xidos de aKufre# )'& Mole/tia/' El otro impacto ambiental asociado a la industria aceitera está en relacin con la generacin de olores molestos# )os olores molestos son proocados principalmente en el proceso de refinacin# )as inersiones asociadas a su tratamiento son caras= raKn por la cual se opta por la minimiKacin de fugas el confinamiento de las Konas conflictias#
)'9
Caracteriación de e1luente/ luido/'
El efluente líDuido de la industria aceitera presenta como principales contaminantes aceites grasasJ slidos suspendidosJ !4OJ !BO conductiidad# )a !BO2 está normalmente ligada a los aceites= grasas slidos en suspensin= por lo tanto al eliminar estos= los alores de !BO 2 se reducen en un altísimo porcentae# )a !BO2 tambin puede erse afectada por el contenido de abones gomas# )a !4O en la industria aceitera eDuiale aproximadamente a "=2 eces la !BO 2 # )os alores medios de !BO2 en la industria aceitera fluctLan entre '=<<< +<=<<< mgNl#
)'
Caracteriación de re/iduo/ /ólido/'
En general los residuos slidos generados en la industria aceitera ofrecen la posibilidad de reciclarse Facia otros sectores industriales= como ocurre con los desecFos de plásticos utiliKados en enasado de producto terminado# El cataliKador de iDuel utiliKado en la Fidrogenacin es un polo negro Due Dueda retenido en los filtros prensa# Este se dispone como residuo slido en ertederos en la maoría de los casos= en los menos se exporta a Estados %nidos para su recuperacin# Este cataliKador Dueda embebido en aceite# )a recuperacin del níDuel puede ser electrolítica para produccin de cátodos de níDuelJ o en ambiente ácido para produccin de sulfato de níDuel# )as tierras de blanDueo representan un importante residuo slido# !e FecFo= se estima su uso entre " a "=2 del total del olumen de aceite procesado# )as tierras de blanDueo son utiliKadas por todas las industrias aceiteras Due efectLan el proceso de refinacin# Estas Duedan embebidas en aceite= siendo la concentracin de aceites del orden del +<92< de las tierras eacuadas# A las tierras de blanDueo se les puede extraer el aceite por medio de un proceso de extraccin por solente# Este proceso de recuperacin lo efectLan solo aDuellas fábricas Due procesan semillas porDue disponen del Fexano necesario# Cuando se separa el aceite de la tierra de blanDueo= el residuo resultante puede ser utiliKada como relleno de caminos= como alimento animal >se admite Fasta un ' de estas tierras en la formulacin del alimento?# Cuando no se recupera el aceite son dispuestas en ertederos controlados# )os lodos generados en la planta de tratamiento de aguas= con un altísimo niel de aceites grasas= son sometidos a un proceso de desdoblamiento# Este consiste en reducir el p3 >S"? agregar apor para elear la temperatura de estos#
En esas condiciones= se generan tres fasesG aceite= agua residuo slido# El aceite es reciclado al proceso productio= el agua es retornada a la planta de tratamiento el residuo slido se eacua al ertedero= o es reciclado a otras industrias#
)'?
Impacto/ amientale/ actuale/ = potenciale/'
El impacto ambiental de la industria aceitera está concentrado en la problemática de riesgos potenciales de explosiones= efluentes líDuidos= de los lodos producidos en su tratamiento de los olores molestos# )as empresas productoras están en su maoría conectadas a sericios de alcantarillado pLblico# Por ello= las Due no Fan implementado planta de tratamiento= pueden proocar obstruccin de las redes de alcantarillado por solidificacin de aceites grasas# -i se implementa un tratamiento preio no se tendrá ningLn problema para su disposicin en redes de alcantarillado pLblico# )a !BO2 disuelta de los efluentes tratados se mantiene en el rango de +<< mgNl= con máximos posibles del orden de 2<<95<< mgNl# Es por ello= Due no tiene sentido la construccin de plantas biolgicas para pulido de la !BO2 por cuanto son nieles Due pueden tratarse sin problema alguno en las plantas municipales# El control de olores es un problema restringido a ciertas plantas no generaliKado del sector# ormalmente está asociado al uso de aceites de pescado no al de aceites egetales#
(' PRE,ENCIÓN DE !A CONTAMINACION " OPTIMI7ACION DE PROCE$O$' (')'
Control de proce/o/H e1iciencia = pre2ención de la contaminación'
%n programa de preencin de la contaminacin en la industria aceitera se ustifica debido a Due aproximadamente el ;<9;7 de la !BO es proporcionada por la prdida de productos# Por consiguiente minimiKar la generacin de corrientes contaminantes no apunta solamemente al cumplimiento de la normatia ambiental igente= sino Due permite aumentar la rentabilidad de la empresa a sea en trminos de recuperacin de productos comercialiKables= como en trminos de reduccin de los costos de tratamientos de los efluentes# Puesto Due más del ;< de la contaminacin de una empresa aceitera proiene de las prdidas de productos o materias primas= el control de estas fugas es un elemento estratgico para el xito de un programa de preencin# )a utiliKacin de Fidrgeno en el proceso de Fidrogenacin= obliga a analiKar en detalle toda la operatoria asociado a ellos= por los potenciales riesgos de explosiones Due acarrea# !e FecFo= una de las principales oportunidades de preencin está asociada al maneo de este gas#
('('
E/trategia/ = erarua de pre2ención de la Contaminación'
)as actiidades inolucradas en un Plan de Preencin son aDuellas Due apuntan a eitar la generacin de cargas FidraLlicas contaminantes más allá de lo estrictamente indispensable= por lo tanto guardan relacin con la conseracin de agua energía la optimiKacin de los procesos operaciones# )as estrategias a implementar para reducir la generacin de contaminantes sigue un camino erárDuico en el sentido Due los problemas se abordan de acuerdo al siguiente ordenG \ MinimiKacin en origen# \ %so de tecnologías de produccin más aanKadas más limpias# \ Reuso Reciclae Interno# \ $ratamiento !isposicin#
('&'
Medida/ para la pre2ención de la contaminación' En el caso de las plantas aceiteras se sugieren las siguientes medidasG "# )a definicin= por parte de la gerencia= de una política de preencin clara el compromiso de implementarla# '# )a adopcin de un programa definido de preencin de capacitacin para concienciar a todo el personal de la planta con respecto a los alcances= tcnicas consecuencias de tal programa#
+# )a creacin de un Comit de Preencin con suficiente atribuciones para proponer efectuar cambios# 0# Aportar instrucciones a los operadores de planta acerca del correcto maneo de los eDuipos# 2# Elaboracin de manuales de procedimiento para los mecánicos de mantenimiento a fin de minimiKar prdidas innecesarias de productos# >por eemploG es comLn Due al soltar una unin americana se eacLe el aceite de la conduccin al piso no a un recipiente para su reciclae?# 5# Mantenimiento de los eDuipos= estanDues tuberías en buenas condiciones para eliminar o minimiKar filtraciones= goteos a tras de los empalmes= empaDuetaduras= sellos= etc# 7# Reparar o reemplaKar todos los eDuipos partes desgastadas u obsoletas incluendo álulas= untas bombas# 8# !eclaracin de Konas de operacin en seco= a fin de Due cualDuier prdida Due llegue al piso sea tratada como residuo slido no limpiada con agua# ;# Asegurarse Due los estanDues de los camiones sean aciados completamente antes de desconectar las mangueras# "<# Monitorear las boDuillas de llenado para asegurarse Due todos los contenedores sean llenados a su correcta capacidad de acuerdo a la temperatura reinante durante la operacin# ""# Poner especial nfasis en el maneo traslado de todos los productos contenedores# "'# -egregacin de las corrientes contaminantes#
('9'
Po/iilidade/ de tecnologa/ de producción m;/ a2anada/ = limpia/' "# !esarrollar balances de materia con el propsito de identificar los puntos de generacin de prdidas reemplaKar o modificar los eDuipos defectuosos# '# Instalacin de condensadores de acío en desodoriKacin# Esto reduce las descargas de ácidos grasos en los efluentes# +# Instalar controles de niel de líDuidos con detencin automática de bombas= alarmas= etc# En todos los puntos donde pudiera ocurrir algLn rebalse tales comoG tanDues de almacenamiento= eDuipos de proceso= 0# Instalacin correcta de las tuberías con el fin de eitar ibraciones Due pudieran dar lugar a filtraciones# 2# Proeer las líneas de llenado con sistemas recolectores de derrames con el fin de eitar Due los productos aan a las canaletas de drenae# 5# Recuperacin del aceite embebido en cataliKadores de níDuel en tierras de blanDueo#
En general= las modificaciones planteadas pueden permitir reducciones superiores al 2< en las cargas contaminantes# " Es una metodología Due comprende una serie de tcnicas estructuradas Due permiten aplicar el primero segundo principio de la $ermodinámica al análisis de la energía trmica disponible en un sistema# >e#G una planta de proceso? tiene como obetio la integracin de las distintas corrientes calricas >calientes frias? con el fin de minimiKar tanto la superficie total el nLmero necesario de eDuipos para el intercambio la generacin de calor= así como el consumo de combustible#
(''
Po/iilidade/ de minimiaciónH reu/oH recirculaciónH recuperación = recicla
Algunas de las opciones más releantes de reciclae se reseHan a continuacinG "? Instalacin de un sistema de recuperacin de los slidos proenientes de las operaciones de puesta en marcFa= detencin cambio de producto en las diersas operaciones unitarias# '? -istema de recuperacin de los materiales Due Duedan en los tanDues# +? Reciclae de enases= residuos de lubricantes= cFatarras# 0? Reciclae de aceites de bao grado >refinacin deficiente? a industria del abn# ('?' De/cripción de metodologa de implementaciónH con re1erencia a la/ auditoria/H medida/ organiati2a/ = /i/tema/ de ge/tión amiental .I$O )9JJJ0' )a orma I-O "0<<< entrega una serie de Ferramientas metodologías para el maneo de los aspectos ambientales de una empresa# El FecFo Due se puede cumplir con la I-O "0<<< de distintas maneras permite
afirmar Due esto puede ocurrir a sea construendo un sistema de tratamiento final= así como realiKando un programa de preencin de la contaminacin# o obstante= los beneficios Due aporta el desarrollo de un plan de preencin de la contaminacin basado en I-O "0<<< son multiples e= indudablemente= superiores a los Due arroaría uno de abatimiento final# Entre ellos se pueden destacarG "? Ordenamiento control integrado de los aspectos ambientales de la empresa# '? Aumento en la eficiencia de las operaciones# +? Reduccin de los costos# 0? .acilitacin del cumplimiento de las regulaciones igentes# 2? Meora de la imagen pLblica# 5? Acceso a mercados ambientalmente exigentes# 7? Reduccin de los riesgos ambientales# 8? Meora de las relaciones con las autoridades la comunidad# ;? Obtencin de sellos certificaciones internacionales#
&' METODO$ PARA E! CONTRO! DE !A CONTAMINACION' &')'
Tecnologa/ de tratamiento para e1luente/ luido/'
%na planta de tratamiento para efluentes aceiteros reDuiere ser diseHada para eliminar los nieles contaminantes de parámetros tales comoG !BO 2= !4O= Aceites /rasas= -lidos -uspendidos= para corregir el p3 del efluente en cuestin# El control del parámetro sulfatos= l cual normalmente estará excedido reDuiere de un análisis separado# !ebido Due en la maoría de los casos se trata de descargas a redes de alcantarillado pLblico= donde la exigencia de !BO 2 será 72< mgNl= es necesario diseHar un sistema de tratamiento Due considere un pretratamiento un tratamiento físico9Duímico# ormalmente no se reDuiere un proceso biolgico para dar solucin al parámetro !BO2# El pretratamiento consiste en eDuipos separadores de slidos para remocin de slidos gruesos molestos del efluente a tratar= así como la instalacin de cámaras desgrasadoras# En algunos casos= se Face necesario la incorporacin de un desarenador= en particular cuando se obsera un ataDue de ácidos a los paimentos de la planta# A continuacin se describirá las alternatias de solucin para cada uno de estos tratamientos#
&')')' Tratamiento/ 1/ico/' )os procesos físicos inolucran operaciones graitacionales= manuales o mecánicas Due permiten remoer básicamente slidos de distinta granulometría densidad del efluente# )as operaciones unitarias inolucradas son las siguientes# -eparacin de -lidos /ruesos Para la eliminacin de aDuellos slidos de gran tamaHo >h "2 mm? Due puedan interferir con las posteriores etapas del tratamiento= se instalan cámaras de rea de limpieKa manual o autolimpiantes# )os slidos son dispuestos como basura domstica en ertederos= o reciclados Facia otro sector si son posibles de clasificar# -eparacin de slidos molestos# )a industria aceitera por lo general no contiene slidos molestos= sin embargo= en donde existen procesos de enasado= se eacLan Facia el efluente tapas de enases plásticos= paHos de limpieKa= papeles de etiDuetas= maderas de embalaes= etc# Estos slidos no se digieren biolgicamente proocan problemas en las posteriores etapas del tratamiento= raKn por la cual es necesario eliminarlos preiamente# Para ello se utiliKan normalmente tamices tipo filtros rotatorios autolimpiantes con agua caliente o apor# El ideal es utiliKarlos inmediatamente antes o despus del estanDue de FomogeniKacin# -eparacin de -lidos o Putrescibles -e entiende por tales a las arenas= graas= ceniKas= etc# Para retirarlos se utiliKa desarenadores= los Due pueden ser graitacionales o aireados# Otra alternatia es utiliKar Fidrocentrífugas o Fidrociclones= en cuo caso se reDuiere necesariamente un bombeo preio del efluente# Cámara !esgrasadora )a cámara desgrasadora tiene por obetio eliminar físicamente aDuellas grasas aceites libres sin necesidad de incorporar producto Duímico alguno# -u implementacin permite reducir los costos de tratamiento
asociados a etapas posteriores# )as grasas remoidas pueden ser recicladas al proceso de desdoblamiento de ácidos grasos# EstanDue de EcualiKacin El estanDue de ecualiKacin tiene por obeto proporcionar tanto un caudal como características físico9 Duímicas del fango a tratar= lo más Fomogneas posible= con el obeto de permitir Due el -istema de $ratamiento no sufra prdidas de eficiencia No no reDuiera de continuos= costosos desfaorables cambios en el programa Duímico aplicado# El tiempo de retencin con el cual se diseHa dependerá de la disponibilidad de espacio Due tenga la industria# -in embargo es coneniente Due los tiempos sean superiores a 5 Foras#
&')'(' Tratamiento umico' )a etapa de tratamientos Duímicos inolucra la separacin de la materia suspendida del efluente# )a materia suspendida considera principalmente los aceites grasas eacuados desde la planta procesadora# Auste de p3 ADuí se realiKa la dosificacin de agente neutraliKante >soda cáustica o ácido sulfLrico? con el obeto de austar el p3 al niel ptimo para la posterior etapa de coagulacin# Es recomendable efectuar la neutraliKacin en reactor= con al menos "< minutos de tiempo de retencin= a Due de esa forma se optimiKará el consumo de reactios# El control de p3 en linea no es recomendable= a Due redundará en errores Due afectarán la robusteK del programa Duímico# !esdoblamiento con apor Esta tecnología se basa en Due a p3 ácido >S '=más comLn? es la dosificacin de una sal Duímica coagulante= mientras Due la segunda es electrocoagulacin# )as grandes entaas de la electrocoagulacin son la menor generacin de lodos= el menor costo de operacin# Adicionalmente los lodos presentan concentraciones de aluminio del orden de + mgNl= lo cual permite analiKar usos alternatios Due la coagulacin Duímica no tolera# )a desentaa es la alta inersin en capital# .loculacin preparacion de polimero )a dosificacin del floculante >polielectrolito? permite la formacin de coágulos de gran tamaHo >flculos?= los Due son retirados en la etapa posterior de flotacin# )os sistemas conencionales de preparacin dosificacin del polímero son del tipo BatcF presentan tanto una engorrosa operacin como una importante prdida >entre el '2 el 02? de rendimiento en la actiidad del polímero debido tanto a la rotura de la cadena molecular como a la falta de TdesenrollamientoT de la misma= influendo importantemente en los costos de operacin# Por ello es necesario seleccionar apropiadamente el eDuipo para esta operacin unitaria= de forma tal de no incorporar altas dosis de este producto en los lodos= lo cual será perudicial para posteriores aplicaciones# .lotacin )a tendencia natural de los slidos en el efluente aceitero es a flotar no a sedimentar# Por esta raKn se utiliKan unidades de flotacin para efectuar la separacin física de los flculos# En el proceso de flotacin se incorporan microburbuas de aire al efluente en la entrada a la unidad# Estas microburbuas se adsorben a los flculos baando su densidad proocando la flotacin natural# Para efectuar la flotacin se pueden utiliKar dos tecnologías= CA. >Caitation Air .loatation? o !A. >!issoled Air .loatation?# Existen dos tecnologías adicionales de flotacin= IA. >Induced Air .loatation?
Electroflotacin# Estas dos Lltimas no son recomendadas en aceitera por cuanto la primera inolucra maores costos de operacin= la segunda no es iable por la baa conductiidad del efluente#
AneLo/ TAB!A 8): Recomendacion de $olucion de Tratamiento
Etapa de tratamiento -eparacin de slidos gruesos -eparacin de slidos molestos -eparacin de slidos no putrescibles -eparacin de slidos finos Cámara desgrasadora EstanDue de ecualiKacin Auste de p3 !esdoblamiento con apor Coagulacin .loculacin .lotacin
!escarga al alcantarillado En funcin de la solucin Obligatorio Recomendable adoptada V V V V V V V V V V V
En la tabla anterior se puede obserar la gran ersatilidad Due ofrece el tratamiento de los efluentes en una aceitera# !e todas formas= la solucin Due cada planta adopte= podrá sufrir ariaciones en funcin de las cargas contaminantes= concentracin= programas de preencin aplicados= calidad de las instalaciones= etc# Cabe destacar Due en las industrias aceiteras Due Fan abordado programas de preencin= No plantas de tratamiento se Fa llegado a soluciones bastante similares# $odas basadas en procesos físico9Duímicos con flotacin como mtodo de separacin# !os empresas Fan utiliKado el sistema de flotacin CA. una tercera está por implementar un sistema !A.#
&'(' Mtodo/ de control de emi/ione/ a la atmó/1era' )os mtodos de control de emisiones a la atmsfera son básicamente filtros de manga Due permitan controlar las emisiones de material particulado generado por calderas= así como utiliKacin de combustibles limpios como el gas licuado o el gas natural# )as molestias generadas por olores normalmente son proocadas por mal maneo de los residuos slidos generados tanto en el proceso como en la planta de tratamiento= raKn por la cual no tiene sentido práctico inertir en tratamiento de olores= sino Due el enfoDue debe estar orientado a la preencin al buen maneo de los residuos# Con relacin a las emisiones de amoniaco= lo Due se persigue es no tener emisiones raKn por la cual no existen sistemas de tratamiento de este gas# !e todas formas si Fubiere emisiones sería por accidentes no producto de una operacin normal#
&'&' Eliminación = di/po/ición de re/iduo/ /ólido/' &'&')' Tratamiento de lodo/ del tratamiento de lo/ e1luente/ )os lodos físico9Duímicos salen del proceso de tratamiento con una Fumedad aprox# del ;+# El desFidratado de los lodos físicoDuímicos debe efectuarse con filtros prensa de placas o centrífugas# )os lodos físicoDuímicos son deriados a la estacin de desdoblamiento de ácidos grasos= en donde se les austa el p3 a un niel ácido se les aplica apor directo# !e esta forma se producen tres fases= una fase oleosa
Due se recicla al proceso productioJ una fase acuosa Due retorna a la planta de tratamientoJ una fase slida >borras? Due es dispuesta en ertederos o reciclada a otros sectores industriales# )as condiciones para disponer el lodo en ertederos deben ser Due cumpla el test de la gota >paint test?# )a digestin de los lodos= a sea por medios aerobios o anaerobios= se ustificará solamente en la medida Due los costos de disposicin de lodos aumenten considerablemente# -in embargo= en una primera etapa= se dispondrán lodos crudos# )os lodos desFidratados pueden disponerse en ertederos autoriKados= o bien en plantas de compostae para posterior uso como meorador de suelos# $ambin pueden reciclarse como combustible en Fornos cementeros= debido a Due cuentan con un alto alor energtico#
&'&'(' Di/po/ición de re/iduo/ /ólido/ generado/ al interior del proce/o producti2o' )os residuos slidos generados en el proceso productio son plásticos= maderas= metal= papel lodos proenientes de clarificacin del aceite# )os plásticos= maderas= metal papel son entregados a terceras empresas para su reciclae# El cataliKador de iDuel utiliKado en la Fidrogenacin es un polo negro Due Dueda retenido en filtros prensa# Este se dispone como residuo slido en ertederos en la maoría de los casos= en los menos se exporta a Estados %nidos para su recuperacin# Este cataliKador Dueda embebido en aceite# Es de destacar los riesgos de autocombustin Due presenta este residuo= raKn por la cual deben adoptarse las medidas de seguridad pertinentes para su apropiado maneo# )as tierras de blanDueo representan un importante residuo slido# !e FecFo= se estima su uso entre " a "=2 del total del olumen de aceite procesado# )as tierras de blanDueo son utiliKadas por todas las industrias aceiteras Due efectLan el proceso de refinacin# Estas Duedan embebidas en aceite= siendo la concentracin de aceites del orden del +<92< de las tierras eacuadas# A las tierras de blanDueo se les puede extraer el aceite por medio de un proceso de extraccin por solente# Este proceso de recuperacin lo efectLan solo aDuellas fábricas Due procesan semillas# Cuando se separa el aceite de la tierra de blanDueo= la borra resultante puede ser utiliKada como relleno de caminos= como alimento animal >se admite Fasta un ' de estas tierras en la formulacin del alimento?# Cuando no se recupera el aceite son dispuestas en ertederos# Es de destacar los riesgos de autocombustin Due presenta este residuo= raKn por la cual deben adoptarse las medidas de seguridad pertinentes para su apropiado maneo# Existe un Lltimo grupo= Due corresponde al producto encido No fuera de fecFa= el cual puede ser recuperado en el proceso de desdoblamiento#
&'9' $i/tema/ de controlH = e1iciencia de reduccione/ de lo/ contaminante/' )os sistemas de control para monitorear la calidad del efluente deben centrarse en p3= Aceites /rasas= -lidos -uspendidos= -lidos -edimentables cantidad de lodos producida#
TAB!A 8(: E1iciencia de Reduccion de Ni2ele/ Contaminante/' Parámetro
Antes del tratamiento
!BO2= mgNl -lidos suspendidos= mgNl Aceites grasas= mgNl !etergentes= mgNl
+<<<9'<<<< +<<<92<<<< '<<<9'<<<< '9+<
TAB!A 8&: E1iciencia de Reduccion de $ul1ato/ = DBO Proceso aplicado -ulfatos >mgNl? )odos Actiados o lo elimina 1IRAW1* S2< CR*-$A)AC$OR S5<< Osmosis inersa [ Eaporacin S+<
!espus del tratamiento fisicoDuímico '<<95<< 2<9+<< +<9'<< <=29' !BO2 >mgNl? S+< S+< o lo elimina S+<
9' $E*URIDAD " $A!UD OCUPACIONA!' 9')' Producto/ umico/ peligro/o/ = tóLico/' Algunos de los productos Duímicos txicos peligrosos más usados en la industria aceitera son los siguientesG
3exano 3idrgeno
Amoníaco Acido fosfrico
-osa Cáustica !esinfectantes
En orden de releancia= sin lugar a dudas= los insumos más peligrosos son el Fidrgeno el amoniaco# El Fidrgeno tiene una concentracin superior al ;8= concentracin a la cual no es explosio# )os riesgos de explosin pueden producirse ante eentuales escapes= producto de un mal estado de los eDuipos inolucrados en la produccin almacenamiento del Fidrgeno# Por ello cada ' aHos se controla los espesores de paredes metálicas# Adicionalmente se controla el fluo de Fidrgeno en los distintos puntos de consumo= a fin de detectar en forma inmediata cualDuier fuga Due se Fubiere producido# !e todas formas toda la Kona de produccin de Fidrgeno cuenta con ducFas de agua fría para controlar la temperatura# El amoníaco es utiliKado en los eDuipos de frío para produccin de margarinas# Por su alta toxicidad se mantienen altos estándares de seguridad en su almacenamiento distribucin# %n maor cuidado en el almacenamiento en el uso de esos productos= unto con un entrenamiento eficaK de los operarios son elementos indispensables para minimiKar la ocurrencia de accidentes#
9'( Ni2ele/ de ruido' )a maor fuente de generacin de ruido en una industria aceitera es debido al ruido propio de los eDuipos en funcionamiento >bombas= compresores= agitadores= enasadoras= etc#?# Entre estas la más considerable es sin lugar a dudas el ruido de los pistones de los sistemas neumáticos# Este ruido es intrínseco al proceso# )os ruidos causados por las operaciones Due se llean a cabo en una planta aceitera son la primera causa de stress de los trabaadores= sin contar los casos de prdida de capacidad auditia sordera Due Fan sido detectadas cada eK con maor frecuencia en este tipo de industria# Por lo tanto= la instalacin de un sistema de medicin monitoreo de ruidos el diseHo de estructuras de control abatimiento de los mismos es una tarea indispensable para cualDuier planta de procesamiento de productos aceiteros# -egLn algunos autores los daHos deriados de los ruidos molestos constituen el problema más grae de salud ocupacional en esta industria#
9'&' Control de rie/go/' )os maores riesgos en plantas elaboradoras de aceites se pueden imputar a las siguientes fuentesG Altas $emperaturas# -istemas de iluminacin insuficientes o mal diseHados# 1entilacin insuficiente# .allas en los eDuipos= procesos No operaciones tales comoG Escapes de Fidrgeno en el proceso de Fidrogenacin# Escapes de Amoniaco en la sala de frío# .iltraciones o derrames de soluciones ácidas No cáusticas# Maneo de cargadores# /ases proenientes de las operaciones de soldadura# Ingreso e inspeccin de espacios confinados# Riesgos de incendios# Almacenamiento uso de substancias txicas peligrosas# Para reducir las probabilidades de ocurrencia de accidentes se pueden adoptar las siguientes medidas= además de las seHaladas más arriba para el maneo de materiales peligrososG "? El uso de un Cdigo de Conducta Due estableKca los procedimientos relatios al maneo de cargadores= al apilamiento moimiento de materiales el entrenamiento de los conductores# Mantener la elocidad dentro de límites aceptables= uso de espeos conexos instalados en esDuinas estratgicas= la designacin de áreas restringidas= la separacin del tráfico peatonal del eFicular= se conierten en factores importante en el control reduccin de riesgos# '? )a realiKacin de un sistema de procedimientos el entrenamiento de los operadores a cargo de las operaciones de mantenimiento e inspeccin de las áreas de produccin estanDues confinados#
+? El establecimiento eecucin de auditorías para determinar los límites de inflamabilidad de los materiales normalmente almacenados en planta como solentes= gases= pinturas= aceites= detergentes= substancias Due se usan en los laboratorios= etc# )as conclusiones de la auditoría deben comprender la ealuacin de los riesgos relatios al uso almacenamiento de tales materiales las precauciones a adoptar#
9'9' Protección de lo/ traa
' CONC!U$IONE$ " RECOMENDACIONE$ "# El sector aceitero presenta el maor impacto ambiental a tras de la contaminacin de efluentes residuos slidosJ los maores riesgos a tras de las emisiones accidentales de gases# '# El maor porcentae de carga contaminante en los efluentes es debido a las prdidas de producto= lo cual presenta un alto atractio para la aplicacin de tecnologías limpias planes de preencin de la contaminacin# %n buen maneo de la planta asociado a tecnologías limpias puede llear las prdidas bao el "= lo cual conllea fuertes reducciones en olLmenes de agua eacuados concentracin de los parámetros contaminantes= además aumento en la productiidad de la empresa# +# )os programas de preencin de la contaminacin en la industria aceitera permiten reducir drásticamente los olumenes de agua eacuados las cargas orgánicas durante la primera fase del programa# Ello motia la realiKacin de aDuellas fases de alto impacto durante unos "' meses preio a instalar las primeras fases del tratamiento# o se ustifica obligar a instalar un tratamiento= aunDue sea parcial= si no se otorga un plaKo como el indicado para reducir cargas contaminantes# 0# El tratamiento de las aguas en aceiteras inolucra tratamientos físicos >o pretratamientos?J tratamientos físico9Duímicos biolgicos >para reducir sulfatos !BO 2?# Por ello= la planta de tratamiento debe construirse por etapas de forma tal de adecuar las fases más aanKadas del tratamiento con las reducciones logradas en los nieles contaminantes a tras de los planes de preencin de la contaminacin la adopcin de tecnologías limpias# 2# El criterio de gradualidad= por el plaKo otorgado para construir la planta de tratamiento= debe ser ealuado caso a caso en funcin del plan de preencin de la contaminacin propuesto del impacto Due el efluente eerce sobre el cuerpo receptor# Es necesario exigir informes de aance para erificar el cumplimiento del plan propuesto# 5# )a normatia igente en cuanto a descarga de efluentes es inadecuada para industria aceitera= debe ser replanteada tomando en consideracin la eficiencia de remocin de los parámetros contaminantes en las distintas fases del tratamiento= en funcin del plan de preencin de la contaminacin propuesto# -e entrega una proposicin de estándares para el sector tomando en consideracin las fases de tratamiento#
"# CO!ICIOE- /EERA)E- !E Í!O)E ECO&MICA= .AC%)$A$I1A * )E/A) "#"# El obeto del presente Pliego de Condiciones se refiere a la eecucin de todas las unidades de obra Fasta la completa instalacin de las secciones eDuipos auxiliares Due conforman la línea de refinado del aceite la produccin de margarina# "#'# El conenio Due mediante un contrato realicen la propiedad el Contratista al efecto de la eecucin de la instalacin= es en cualDuier caso= es incumbencia Lnica de ambas partes# "#+# El contrato de eecucin de la instalacin se otorgará mediante documento priado= Due podrá ser eleado a pLblico a peticin de alguna de las partes= extendindose por triplicado= firmándose todos los documentos por el Contratista el Propietario#
En el contrato debe figurarG A# PlaKo de eecucin normal= inclundose un margen preiamente establecido a salo de anormalidades aenas a la contrata# B# Condiciones de pago responsabilidades por incumplimiento# C# )ista de precios unitarios# "#0# -e considera como parte integrante del contrato= además de las condiciones pactadas= este pliego de condiciones Due no puede alterar mas Due el ingeniero director a instancia de la propiedad la contrata# $ambin son parte del contrato la memoria planos puesto Due estos documentos son los Due definen el obeto del contrato# "#2# Por el contrario= el presupuesto precios del proecto tienen un carácter orientatio solamente= por lo Due no serían alegables a ningLn efecto legal= salo Due se diera el caso= perfectamente posible por otra parte legalmente correcto= de Due las partes contratantes aceptasen todos o algunos de los documentos de manera explícita# "#5# En el contrato pueden conenir las partes todo lo Due consideren oportuno para sus intereses= en cuanto a forma de suministrar los eDuipos de realiKar la instalacin= pero en cualDuier caso los materiales empleados Fan de ser escogidos aprobados por la direccin de obra= para lo Due se exigen las muestras necesarias# "#7# El Contratista está obligado a cumplir todas las disposiciones sociales fiscales= no pudiendo alegar ignorancia en esta materia puesto Due se da por sentado Due conoce al día las lees referentes a su misin Due tiene todos los asesoramientos necesarios para su conocimiento cumplimiento# En cualDuier momento se le puede exigir la demostracin de estar al día de pagos en todas las materias en Due el propietario sea responsable subsidiario por imposicin de la le# "#8# 3a de cumplir Facer cumplir= incluso al propietario tcnicos de la !ireccin= las disposiciones de seguridad en el trabao# "#;# El contratista Fabrá de disponer inexcusablemente un encargado a pie de obra= con poder para resoler responsabiliKarse con suficientes conocimientos tcnicos# )a !ireccin .acultatia se resera el derecFo de aceptar o no al anterior representante# "#"<# -e entregará al contratista una copia de los planos= memoria pliego de condiciones= así como cuantos datos necesite para la completa comprensin eecucin de la instalacin# CualDuier duda Due pueda suscitarse en la interpretacin de los documentos del proecto o por causa de las diferencias Due pudieran apreciarse entre unos otros= serán en todo caso consultadas a la direccin facultatia= Duin las aclarará debidamente= siendo preceptio aceptar dicFa interpretacin para las partes contratantes# "#""# )a direccin facultatia proporcionará con tiempo suficiente las instrucciones adicionales necesarias para la realiKacin de cada parte de la instalacin= estando obligado el contratista a recabar de la !ireccin dicFas instrucciones cuando lo estime necesario= debiendo tener en cuenta Due esta direccin facultatia dispondrá de un plaKo mínimo de "2 días Fábiles entre dicFa peticin la entrega de los documentos# En el contrato se podrá ampliar= pero no disminuir= este plaKo si la magnitud o dificultades de la eecucin de la instalacin así lo aconsearan# "#"'# !urante la instalacin de los eDuipos existirá en todo momento= a disposicin de la !ireccin .acultatia= un libro de rdenes >oficialmente expedido por el correspondiente colegio de ingenieros o= en su caso= por el rgano competente de la Administracin? en el Due podrán Facerse constar las rdenes Due se estimen conenientes= iniendo obligada la contrata a cumplirlas todas como si expresamente se estipularan en este pliego de condiciones# -i a uicio del contratista existiera alguna Due no fuera de usticia= podrá reclamar con respecto a ella dentro de los tres días siguientes a la fecFa en Due Fubiera sido dad la orden= a fin de Due la direccin facultatia resuela lo Due proceda# -i dicFas reclamaciones no se Facen por escrito raKonadamente= o no cumplen el plaKo seHalado= no tendrán despus alor alguno# "#"+# -i la contrata se negara en cualDuier momento a cumplir las rdenes de la direccin facultatia= sta le llamará la atencin por escrito si aLn despus de esta adertencia= las rdenes no fueran atendidas= Duedará facultada la propiedad a rescindir el contrato= lo Due podrá Facer una eK pasados 8 días de adertir de este propsito a la contrata mediante escrito debidamente raKonado#
"#"0# Para todo lo Due no Faa consignado en este pliego de condiciones= regirán los pliegos igentes en las instalaciones oficiales de la !ireccin /eneral de Ingeniería el Ministerio de Industria# '# OB)I/ACIOE- !E )A CO$RA$A '#"# )a Contrata endrá obligada al suministro de todos los materiales= mano de obra medios de transporte= Ferramientas Ltiles necesarios para la completa instalacin de todos los eDuipos# '#'# )a !ireccin .acultatia podrá alterar las unidades de obra sin Due la contrata pueda alegar por ello reclamacin alguna= abonándose solamente la diferencia Due las referidas modificaciones originen en mas o en menos# Otro tanto se dice de la facultad del ingeniero director# '#+# )a Contrata no podrá Facer por iniciatia propia alteracin alguna de los elementos Due figuran en el proecto a no ser Due cuente para ello con autoriKacin escrita de la direccin facultatia# '#0# Cuando la alteracin sea deseo de la propiedad= esta deberá solicitar el oportuno isto bueno del ingeniero director la nuea solicitud tcnica con su correspondiente documentacin si fuera preciso la alteracin pareciera oportuna# En cualDuier caso el contratista no realiKará ninguna alteracin= aunDue proenga del deseo de la Propiedad= sin el isto bueno del Ingeniero !irector la documentacin necesaria correspondiente# '#2# En el caso de Due la contrata realiKara alguna instalacin sin cumplir alguno de los reDuisitos= Dueda obligada a demolerla por su cuenta a eecutarla como est estipulado en el proecto o en las modificaciones preistas No autoriKadas por el Ingeniero !irector# '#5# En el caso de falta por mala comprensin de alguna de las partes= a pesar de estar definidas claramente en los planos u otros documentos del proecto= el contratista estará obligado a modificarlas# '#7# $odos los eDuipos tendrán las condiciones Due se especifiDuen en los documentos del proectoG presupuesto= memoria= planos o expresamente en este Pliego de CondicionesJ en todo caso los eDuipos deberán estar aceptados por los organismos oficiales se deben tener datos ciertos de sus condiciones de idoneidad tcnicaG resistencia= aislamiento= etc# '#8# 3an de emplearse mientras no se diga lo contrario= los Due se especifiDuen en el presupuesto solo podrán ser sustituidos por otros análogos con expresa aprobacin de la !ireccin .acultatia# '#;# Es obligacin de la Contrata terminar todas las instalaciones atenindose en todo a lo Due disponga la !ireccin .acultatia= dentro de una recta normal interpretacin de estas condiciones con suecin a las prácticas de la buena instalacin# Para cumplir lo Due antecede se podrá exigir la utiliKacin de los medios auxiliares personal especialiKado necesario# '#"<# )a Contrata tiene derecFo a solicitar de la !ireccin .acultatia las aclaraciones o auxilios tcnicos Due en un momento dado estime necesarios= bien entendido Due deberá Facerlo por escrito exigiendo acuse de recibo o firma del duplicado de la carta= a Due todas sus peticiones o consultas no realiKadas en estas condiciones no tendrán alor legal alguno# +# CO!ICIOE- /EERA)E- !E Í!O)E $:CICA +#"# Para todas aDuellas unidades de obra Due al ser de uso normal= no engan especificadas en el presente Pliego= sus condiciones tcnicas de eecucin se definirán en primer lugar por lo Due indiDuen al respecto la memoria el presupuesto del proecto en segundo lugar= por lo Due disponen los pliegos generales de condiciones de la !ireccin /eneral de Ingeniería Ministerio de Industria# +#'# -i las disposiciones de las normas aludidas lo permiten= la direccin facultatia podrá bao su propia responsabilidad= ordenar condiciones de eecucin distintas a las legisladas# 0# CO!ICIOE- PAR$IC%)ARE- !E )O- -I-$EMA- A%@I)IARE- E I-$A)ACIOE0#"#
.ontanería#
0#"#"# )a instalacin de fontanería Duedará definida por la red Due conecte la general de abastecimiento a los puntos de consumo# En los planos se especificará el esDuema de la red de la instalacin= la longitud de los tramos su diámetro= materiales= llaes= etc# 0#"#'# )os tubos= de cualDuier clase o tipo= serán perfectamente lisos= de seccin circular bien calibrados= con generatrices rectas o con la cura Due les corresponde en los codos o pieKas especiales# o se admitirán los Due presenten ondulaciones o desigualdades maores de cinco milímetros >2 mm?= ni rugosidades de más de dos milímetros >' mm? de grueso# En los diámetros interiores se admitirá una tolerancia del uno medio por ciento >"=2 ? de menos= del cuatro por ciento >0? de más = en el grueso de las paredes la tolerancia será de un dieK por ciento >"<?# -e emplearán preferentemente grifos del tipo de presin o aDuellos donde la obturacin se eecuta gradualmente= para eitar el efecto dinámico producido por el cierre brusco# 0#"#+# )a colocacin de contadores se austará a las ormas Due dicte la compaHía suministradora# -e usarán contadores construidos con materiales de larga duracin en estos montaes# 0#"#0# )a toma de agua fría caliente de la tubería de cobre protegida a los grifos de cada sericio= se Fará mediante racores de latn para eitar los efectos de las dilataciones# o se permitirá en ningLn caso soldar directamente# )as tuberías serán erticales u ForiKontales se fiarán con bridas a los soportes# )as bridas estarán perfectamente alineadas colocadas= de manera Due el tubo Due se suete Duede en las condiciones de alineacin reDueridas# o se tolerará el empleo de suplemento en los agarres= las tuercas deberán estar conenientemente apretadas# 0#"#2# Cada ramal comprendido entre dos llaes= se probará recin acabado bao una presin de Duince atmsferas >"2 atm?= conseguida mediante bombas# )a prueba durará Duince minutos >"2? la presin será inariable durante este tiempo# -i es necesaria la instalacin de una batería de contadores= se construirá con tubo de Fierro galaniKado= a fin de darle rigideK# )os contadores deberán Duedar instalados de manera Due permitan una fácil lectura= reparacin o sustitucin# 0#"#5# Regula el presente artículo las condiciones relatias a la eecucin= materiales eDuipos industriales= control de la eecucin= seguridad en el trabao= medicin= aloracin mantenimiento de las instalaciones de abastecimiento distribucin de agua# se adopta lo establecido en las normasG
0#'#
$E9I.AG YInstalaciones de fontaneríaZ# $E9I.CG YInstalaciones de fontanería# Agua calienteZ# $E9I..G YInstalaciones de fontanería# Agua fríaZ# I$#IC#<'G YExigencias ambientales de confortabilidadZ# Instalacin de 1apor
0#'#"# El montae= tanto del generador= como de la red de distribucin de apor a los receptores= se efectuará de acuerdo con el igente Y Reglamento de Reci"ientes a Presión” = publicado en el BOE= Real !ecreto "'00N7; del 0 de abril las Instrucciones $cnicas Complementarias MIE AP9" MIE AP9'= por un instalador competente Due se atenderá a las disposiciones recogidas en el mismo= así como cuantas indicaciones sean reDueridas por la !elegacin Proincial del Ministerio de Industria Energía# 0#'#'# )os aparatos comprendidos en la instalacin de apor serán de tipo oficialmente registrado# 0#'#+# )a puesta en marcFa del generador= no se efectuará Fasta Due la !elegacin de Industria no Faa autoriKado la instalacin puesta en sericio de la misma# 0#'#0# El usuario de la instalacin se comprometerá a obserar cuantos reDuisitos se reDuieran en el Reglamento= tales como= libro de registro legaliKado donde consten fecFas de las pruebas= reisiones= nombre del instalador= fecFa de las instalaciones= modificaciones efectuadas o inspecciones de la Administracin#
0#'#2# El usuario de la instalacin se comprometerá a igilar escrupulosamente el funcionamiento de los sistemas de alimentacin de combustible= cumplir peridicamente con cuantas reisiones efectLe la !elegacin del Ministerio de Industria# 0#+#
Calefaccin
0#+#"# Calderas# )as calderas se medirán por unidad instalada= tanto centraliKada como indiidual= incluida la parte proporcional de aparatos auxiliares= dispositios= cFimeneas austes de otros oficios= necesarios para completar la instalacin# 0#+#'# Red de distribucin# )a red de tuberías de distribucin de calor se medirá en metros lineales >m? de conducto instalado= incluendo en su coste la parte proporcional de elementos necesarios= especificados en el Proecto o indicados por la !ireccin .acultatia para su funcionamiento= así como pieKas especiales= anclaes= montae auste de otros oficios# 0#0#
Instalacin frigorífica
0#0#" En lo referente a la Instalacin .rigorífica sala de máDuinas= se tendrán en cuenta el 1igente Reglamento de -eguridad para Plantas e Instalaciones .rigoríficas= R#!# +<;;N";77 del 8 de -eptiembre de ";77 >BOE 59"'9 77?= sus complementarias aprobadas por Orden de '0 de Enero de ";78 >BOE +9'978? Real !ecreto 720N";8" por el Due se modifican algunos artículos# 0#0#'# )a instalacin corre a cargo de las casas suministradoras= debindose estas atenerse al orden= disciplina distancias marcadas en los planos correspondientes# CualDuier elemento de un eDuipo frigorífico= debe ser proectado= construido austado de manera Due cumpla las prescripciones seHaladas en el igente Reglamento de aparatos a Presin# 0#0#+# En cuanto a las condiciones de los materiales empleados en las instalaciones condiciones de montae de estas= así como las protecciones de las mismas se atenderá a las I#$#C# Due desarrollan el Reglamento de -eguridad para Plantas e Instalaciones .rigoríficas# 0#0#0# )a instalacin Due se compromete a llear las firmas instaladoras del eDuipo frigorífico= comprenderá el suministro= embalae= transporte= colocacin= montae puesta en marcFa del material Due Dueda reseHado en la Memoria Presupuesto del presente Proecto atenindose a las indicaciones de los correspondientes planos# 0#0#2# El montae lo lleará a cabo personal instalador autoriKado= el cual se atenderá a las Reglamentaciones= así como cuantas disposiciones sean reDueridas por la delegacin Proincial del Ministerio de Industria Energía# )a firma instaladora se responsabiliKará asimismo de la instruccin del personal encargado del maneo de la instalacin# ORMA$I1A B,-ICAG
Real decreto +;0N";77 de ' de febrero# Orden del ministerio de industria energía de 0 de abril de ";7;= por la Due se modifican las instrucciones tcnicas complementarias mi9if9<<7 mi9if9<"0 del igente reglamento de seguridad# Orden del ministerio de industria energía de +< de septiembre de ";7;= por la Due se modifican las instrucciones tcnicas complementarias mi9if9<"+ mi9if9<"0#
2# CO!ICIOE- PAR$IC%)ARE- !E )O- E4%IPO- !E PROCE-O ORMA$I1A B,-ICAG
Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas en el real decreto +<;;N";77 de 8 de septiembre# Real decreto +;0N";77 de ' de febrero# Real decreto 720N";8" de "+ de marKo# Orden del ministerio de industria energía de '0 de enero de ";78= por la Due se aprueban las instrucciones complementarias denominadas mif con arreglo a lo dispuesto en el reglamento de seguridad para plantas e instalaciones frigoríficas#
Orden del ministerio de industria energía de 0 de abril de ";7;= por la Due se modifican las instrucciones tcnicas complementarias mi9if9<<7 mi9if9<"0 del igente reglamento de seguridad para plantas e instalaciones frigoríficas# Real decreto "'00N";7; de 0 de abril= por el Due se aprueba el reglamento de aparatos a presin# Modificado por el real decreto 2<7N";8' de "2 de enero= por el real decreto 07+N";88 de +< de marKo por el real decreto "2<0N";;< de '+ de noiembre# complementado mediante las siguientes instrucciones tcnicas complementariasG I$C9MIE9AP"G Calderas= economiKadores= sobrecalentadores recalentadores# I$C9MIE9AP'G $uberías para fluidos relatios a calderas# Real decreto 07+N";88 de +< de marKo= por el Due se dicta disposiciones de aplicacin de la directia del conseo 75N757 CEE= sobre recipientes de presin# Real decreto "0;2N";;" de "" de octubre= por el Due se dicta disposiciones de aplicacin de la directia del conseo 87N0<0 CEE= sobre recipientes de presin simples# Orden de ;9+9";7"= por la Due se aprueba la ordenanKa general de seguridad e Figiene en el trabao#
1alladolid= oiembre de '<<0 El alumno=
.doG !aid Montes .ernándeK#
BIB!IO*RA%+A
4uímica de los alimentos Ed# AlFambra#
%tiliKacin de aditios coadudantes para industrias a groalimentarias >(#)# Multon? Editorial Acribia ";87
CFemical Engineering Cost Estimation >Aries e^ton? Ed# Mc /ra^ 3ill ";22
$ecnología de aceites grasas >E# Bernardini? Ed# AlFambra ";8"
Reglamentación +cnico &anitaria "ara la /btención, Circ#lación y 0enta de la &al y &alm#eras Comestibles
Planta para la produccin de 72 <<< WgNaHo de manteDuilla N (os Ignacio Puebla BermLdeK#
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