Capitulo 1. Plantas oleaginosas: Clasifcación, características y recolección Generalidades de las oleaginosas Las sustancias grasas u oleaginosas se clasifcan en grasas y aceites, y de acuerdo a su origen pueden ser animales o vegetales. Grasas animales: son las grasas extraídas del tejido adiposo de los ovinos y ovinos como lo es el seo, la grasa del cerdo, la manteca, etc. !ceites animales: a este grupo pertenecen las extraídas de los peces como la sardina, salmón, "ígado de tiurón, "ígado de acalao# las grasas otenidas de las patas de res y ovinos. !ceites $egetales: $egetales: %s el grupo m&s numeroso se s e dividen como alimenticios, como el algodón, ajonjolí, oliva, soya, maní, canola, palma y no alimenticios como el de "iguerilla, lino y tung Los aceites y grasas vegetales comestiles constituyen, junto con los cereales y productos animales, uno de los grupos grup os m&s importantes de alimentos indispensales al "omre. %n la mayoría de los países se produce uno u otro cultivo oleaginoso. los C'L()$*+ C'L()$*+ *L%!G)*+*+ incluyen plantas tanto anuales -ue por lo general se llaman semillas oleaginosas/ y perennes cuyas semillas, 0rutos o mesocarpios y nueces se aprecian sore todo por los aceites comestiles o industriales ue se extraen de ellos %l aceite se produce, tanto a partir de cultivos anuales, como de cultivos perennes. Los principales se relacionan aajo en orden decreciente, por &reas de plantas anuales y por cantidad producida por los cultivos perennes.. !nuales: aí2, Zea mays L. 134 millones de "a +oya, Glycine max -L./ -L./ erill 56 millones de "a Caca"uete, -maní/, Arachis hypogea L. 37 millones de "a Col2a, Brassica napus L. y B. campestris L. 18 millones de "a Girasol, Helianthus annuus L. 16 millones de "a +9samo, Sesamum indicum L. 6 millones de "a C&rtamo, Carthamus tinctorius L. 1. millones de "a Perennes:
Palma de aceite. Elaeis quineensis ;ac< 11 millones toneladas de aceite. Cocotero, Cocos nucifera L. 5 millones toneladas de almendra de coco *livos, lea europaea L. 1.= millones toneladas de aceite. • • • • • • •
Compuestas: +emillas de girasol, c&rtamo y negrillo. Crucí0eras: Col2a, nai2a, mosta2a, camelina y r&ano. Leguminosas: +oja y caca"uate. Lin&ceas: +emillas de lino. alv&ceas: +emillas de algodón Papaver&ceas: +emillas de adormidera Pedali&ceas: +9samo
(ami9n se destinan a la otención de aceites las semillas de otras plantas ue se utili2an como suproducto: Pepitas de 'va, >uesos de aceituna, semillas de t9, semillas de tomate. )gualmente, se otiene aceite de germen de cereales: trigo, arro2 y maí2. Cultivos Perennes +on auellos cultivos ue duran varios a?os en campo sin necesidad de volverlos a semrar. Principalmente son los &roles -0rutales principalmente/, aunue tami9n algunos otros ue vuelven a rotar como la al0al0a, el nopal, etc...y algunas ornamentales de corte como la rosa. So nl osc ul t i v o sq ueNO s o ns e mb r a do sc a daci c l oag r í c ol ayn or ma l me nt et i e ne nu nav i d aú t i l d es p u ésd es e mb r a do sdema sde5a ño sc o nt i n uo s ,p ud i e nd ol l e g arat i e mp osv e r d a de r a me nt e l ar gosc on oz c oa l gunosc ul t i v osdepas t os ,al f al f asyt r éb ol esc onmasde2 5a ño s,o t r osej empl os , s o nl a sh ue r t a sd ema ng os ,d ur a z no s ,a gu ac a t e s ,ma nz a no s ,p er a l e s ,n í s p er o syag av e .
*rigen y características de las plantas oleaginosas (odas las especies de plantas producen alguna clase de aceite, pero existen algunas plantas ue producen una cantidad considerale de aceite, a este grupo de plantas se les denomina oleaginosas, ya ue de sus 0ruto o semillas se otiene aceites alimenticios o industriales. >ace aproximadamente unos @777 a?os ue el "omre descurió y empe2ó a extraer aceite de 0rutos y semillas oleaginosas, en la )ndia, (uruía y %gipto, pasando posteriormente al mediterr&neo en donde per0eccionaron el sistema para la trituración y prensado de la oliva. %n el siglo A$), con la conuista del continente americano se inicia un intercamio de plantas oleaginosas por todo el mundo y se amplían las t9cnicas para la extracción y refnación de aceite adem&s de di0erentes 0ormas de utili2arlo. Pero 0ue "asta fnales del siglo A)A ue la industria
aceitera otiene mejores resultados con el mejoramiento por "iridación de las plantas, mejoramiento de la tecnología agrícola y de extracción y refnación de aceites, permitiendo una mayor efciencia en la otención y diversifcación de los usos y aplicaciones. !lgunas de las plantas oleaginosas m&s representativas son: algodón, ajonjolí, canola, girasol, soya, palma a0ricana, aní, cocotero, c&rtamo. %n la tala 1 se oserva el contenido de aceite en cada una de las semillas oleaginosas.
(ala 1. Contenido de aceite en las semillas oleaginosas ProductoB+emilla Contenido de !ceite Contenido de torta !jonjolí
@8
@8
C&rtamo
5
63
!lgodón
31
@=
Copra
54
6
Girasol
=
58
+oya
18
86
!lgodón +u origen sigue siendo desconocido, no se conoce con certe2a, %xisten dos centros de origen, uno los del viejo mundo, locali2ados en !sia y D0rica tropical, y los del nuevo mundo en !m9rica Central y !m9rica del +ur. Los primeros escritos del algodón son "indEes, >imnos ue datan de 1577 a.c. y liros religiosos de =77 a.c. +e cree ue !lejandro agno uien introdujo a %uropa el algodón procedente de la )ndia a mediados del siglo )$ a.c. La existencia de algodón en el PerE data de los a?os 3577 a.c. Figura 1. %n Colomia ya se usaa el algodón a la llegada de los espa?oles, extendi9ndose a 2onas c&lidas y planas, actualmente se cultiva en: Córdoa, (olima, Cesar, +ucre, $alle, olívar, Casanare, eta, >uila, $ic"ada, La Guajira, agdalena, Cauca, !ntiouia, Cundinamarca.
!jonjolí %s originario de D0rica -%tiopia/, de donde se distriuyó a !sia Central, )ndost&n y C"ina, ;apón y posteriormente a 9xico, Centro !m9rica, rasil, $ene2uela y Colomia. He acuerdo a escritos ílicos indican ue 0ue utili2ado por los ailonios en el @77 a.c., como Enico aceite. Figura 3. !ctualmente los mayores productores a nivel mundial son C"ina, )ndia, irmania, +udan, 'ganda, igeria, 9xico, $ene2uela, Colomia, etc. %n Colomia las regiones en donde se cultiva son: olívar, agdalena, Córdoa, Cesar, !tl&ntico, eta y (olima. Canola La canola es la cominación de dos palaras Canad& y aceite -oleaginosa/. La canola es el resultado de las especies de col2a oleaginosa de alta calidad otenidas en Canad&. +e cultiva en !sia, %uropa, C"ina, )ndia y !m9rica. %n Colomia se cultiva en los departamentos de la 2ona !ndina y en la 2ona ca0etera. Figura . Girasol %l origen del girasol se sitEa al oeste de los %stados 'nidos y norte de 9xico. Fue llevado por los espa?oles a %uropa extendi9ndose por todo el continente. %n Iusia en 1=7 se instala la primera prensa para la extracción del aceite. !ctualmente se cultiva en %uropa, Iusia, !sia, %stados 'nidos, +ur !m9rica y D0rica. Figura @. +oya
%s originaria del +udeste de D0rica. +e le considera como el cultivo m&s antiguo 777J@777 o m&s a?os "acia atr&s de nuestra "istoria ofcial, aunue no se conoce su antigKedad real. !parece en las leyendas y la mitología de oriente, especialmente ;apón y C"ina. !ctualmente %%'' es el primer productor mundial y le siguen rasil y !rgentina. Figura 5. %n Colomia la soya se cultiva en los departamentos de eta, $alle, Cauca, Casanare, >uila, Caldas, uindío, Iisaralda.
Palma. La palma a0ricana es originaria del gol0o de Guinea -D0rica *ccidental/, es indudale su origen por las evidencias "istóricas, lingKísticas y arueológicas -encontradas en el Helta del Iío íger/. Figura 6. La palma 0ue introducida al país en el a?o de 143 por el doctor Florentino Claes Hirector del ;ardín ot&nico de ruselas, 9lgicaM1N. %n Colomia se cultiva en !tl&ntico, olívar, Cauet&, Casanare, Cauca, Cesar, Cundinamarca, agdalena, eta, +antander, $alle del Cauca, orte de +antander, ari?o. Características de las oleaginosas !lgunas de las características de los aceites en la industria de alimentos ue se deen tener en cuenta son: •
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+e consideran como sustancias suaves y viscosas )nsolules en agua y solules en solventes org&nicos, como el "exano, el tetracloruro de carono, el 9ter de petróleo y el 9ter etílico. La mayoría son ricos en &cidos grasos mono y poliinsaturados Forman emulsiones con agua, mediante la presencia de un emulsifcante La grasa actEa como luricante en los alimentos, "aciendo ue sean deglutidos m&s 0&cilmente >acen parte de la gran mayoría de los alimentos Favorecen el camio del saor de los alimentos, al igual ue inOuyen en su sensación ucal. %n la industria de alimentos suministran suavidad a la corte2a de los productos de pastelería. Contriuyen a 0ormar la textura de los productos "orneados
%structura mor0ológica de las semillas y 0rutos oleaginosos
Los aceites vegetales se otienen de las semillas y 0rutos oleaginosos. Las semillas est&n 0ormadas por dos partes: la externa denominada c&scara o epispermo e interna llamada almendra y los 0rutos est&n 0ormados por las siguientes partes: una capa delgada llamada epicarpio, una intermedia denominada mesocarpio o pulpa y una capa interna conocida como endocarpio ue encierra la semilla. Figura 8. %structura
de
una
+emilla
*leaginosa
Figura 8. Corte de una semilla oleaginosa %xtracción de aceite de semillas )ntroducción Los aceites se otienen a trav9s de medios mec&nicos -empleo de prensas ue reducen la semilla/ o por medios uímicos -empleo de solventes org&nicos/, o por una cominación de los dos m9todos. %ste proceso consiste entonces en someter las "ojuelas cocinadas, ue contienen entre un @7 a @5 de aceite, a un prensado, o a un solvente -ien sea la pasta cocinada o la torta otenida del prensado ue aun contiene entre un 15 a 35 de aceite/ !decuación de las semillas antes de la extracción La elaoración de aceites de semillas oleaginosas se muestra en el diagrama 1 y se puede dividir en las siguientes etapas: •
(ratamientos preliminares de la semilla
•
%xtracción del aceite
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Filtración y purifcación
•
Iefnación
•
Conservación
Hescripción de los (ratamientos Previos a la %xtracción •
Iecepción y !lmacenamiento de las +emillas en Planta
!l llegar las semillas a la empresa se reali2a un muestreo con el fn de mantener la calidad del aceite en la semilla y para darles un destino, ya sea a los silos de almacenamiento o a los secadores, se determina el grado de impure2as, y la "umedad, esta no dee ser superior al 1@, si el valor es mayor, la semilla dee ser secada con aire caliente en contracorriente. Hurante el tiempo ue permane2ca la semilla almacenada en los silos se controla la temperatura y la "umead. •
(ratamientos Preliminares
!ntes de separar el aceite de los componentes sólidos es necesario reali2ar otras operaciones como: la limpie2a para retirar impure2as# descascarillado para retirar la cascarilla y así evitar p9rdidas por asorción del aceite en la cascarilla# trituración, se muelen las semillas descascarilladas con el fn de otener partículas muy fnas# la Eltima de estas operaciones es el tratamiento t9rmico, se reali2a para "acer ue las paredes de las c9lulas sean permeales al aceite y de esta 0orma extraerlo liremente. Limpie2a: +e reali2an con el fn de eliminar las impure2as, desec"os vegetales como "ojas, tallos y dem&s desec"os al igual ue tierra, suciedad y cuerpos extra?os aduiridos durante la cosec"a y el transporte de las semillas y los 0rutos oleaginosos y ue no se retiraron en la recepción, estas impure2as sino se retiran a0ectan la calidad del aceite. +e utili2an en esta operación 2arandas, crias planas, cilíndricas o rectangulares, viratorias o a trav9s de limpiadoras neum&ticas y tamores rotatorios. Hescascarillado: La separación de la cascarilla de la semilla, se reali2a por impactos en un sistema de rodillos o discos. +e dee tener cuidado de no partir la semilla o al menos ue uede en tro2os grandes. La separación se reali2a con el empleo de 2arandas y con aire en contracorriente. %s necesario retirar la cascarilla antes de la extracción, ya ue de lo contrario parte del aceite uedaría en esta, produci9ndose un ajo rendimiento en la producción, en el caso de la semilla de girasol no se descascarilla antes de la extracción directa con disolventes. %l ojetivo fnal del descascarillado antes de la extracción, es el evitar ue el rendimiento del aceite disminuya por asorción en la torta, adem&s se puede llegar a disminuir la capacidad a la instalación, present&ndose cuellos de otella por atascamiento ocasionado por la cascarilla.
(rituración o molido: Las semillas se someten a una molturación y posteriormente pasan a trav9s de unos rodillos lisos, los cuales se encargan de laminarlas, 0acilit&ndose la extracción del aceite de las c9lulas ue lo contienen. La molienda es gruesa para evitar la aparición de materias fnas en el aceite. %sta trituración 0acilita la extracción del aceite ya sea por prensado o por la acción de disolventes. Con la semilla triturada se otiene un mayor rendimiento en aceite y se 0acilita la extracción con disolventes, tanto por el e0ecto del rompimiento de la semilla ejercido por la trituración como por la disminución de las distancias recorridas por el aceite y el disolvente dentro y 0uera de la semilla. Cocción: Las l&minas se someten a vapor de agua y a eullición, oteni9ndose una pasta caliente. La 0unción de esta operación es dilatar los tejidos celulares de las semillas, prepar&ndose la pasta para la etapa de prensado# %sta operación se reali2a con el fn de coagular las proteínas ue se encuentran en las paredes de las c9lulas oleaginosas, "aci9ndolas de esta manera permeales al paso del aceite. %n esta etapa la temperatura y el contenido de "umedad dependen del sistema de extracción ue se utilice, las prensas "idr&ulicas reuieren mayor "umedad ue las prensas de tornillo sin fn o extractores. La "umedad para el prensado continuo dee estar entre el dos y el cinco por ciento, en cuanto a la temperatura los extractores modernos o de presión continua semantienen a una temperatura de 13 C. %sto implica ue se dee tener en cuenta las instrucciones del 0aricante cuando se emplean euipos modernosM1N. %n este acondicionamiento se inactivan en2imas y aumenta la Ouide2 del aceite al elevarse su temperatura, adem&s se coagula la proteína 0acilit&ndose la separación del aceite y la torta, lo ue mejora la extracción, adem&s de destruir mo"os y acterias. %ste proceso presenta desventajas en el producto otenido ya ue "ay camios en el color oteni9ndose aceites y "arinas oscuras, adem&s de la desnaturali2ación parcial de la proteína. >asta !uí la clase
