-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZEXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ OBJETIVOS
Conocer Conocer los fundament fundamentos os de extracción extracción como una operación operación unitaria. unitaria. Aplicar esta operación operación unitaria de manera experimental para la obtención de aceite de maíz. Determinar el método y solvente más óptimo en el proceso de extracción del aceite de maíz. Observar las variables que influyen en el proceso experimental de extracción.
1 INTRODUCCIÓN Los aceites de origen vegetal o animal son triglicéridos ya que la glicerina se eterifica en sus sus 3 posic posicion iones es con con ácid ácidos os graso grasos. s. La La glic glicer erin inaa es un alcoh alcohol ol glice glicero roll cuyo cuyoss carbonos están sustituidos por 3 oxidrilos OH (propanodiol). Los ácidos grasos son cadenas cadenas hidrocarb hidrocarbonada onadass con grupos grupos carboxilo carboxilo (COOH) (COOH) en el extremo extremo de la cadena cadena lineal, pueden ser saturados o insaturados. La mayoría de las ácidos grasos tienen un numero para de átomos de carbono esto se debe a la forma en que que se van sintet sintetizando izando dentr dentro o de la célula. célula. El sistema sistema enzimático enzimático va agregando de a 2 o demoliendo de de a 2, cuando ocurre la oxidación oxidación biológica de las grasa como fuente de energía. El maíz ( Zea Zea mays) mays) es una especie de gramínea anual origin iginaaria de América e introducid introducidaa en Europa Europa en el siglo XVII. XVII. Actualment Actualmente, e, es el cereal cereal con el el mayor mayor volumen volumen de producc producción ión a nivel mundial, mundial, superan superando do incluso incluso al trigo y al arroz. El aceite aceite de maíz es un aceite vegetal vegetal obtenido obtenido del cereal cereal más antiguo cultivad cultivado o en el continente americano. Se introdujo en Europa a raíz del descubrimiento de América, América, y supuso un elemento imprescindible en la alimentación de las antiguas civilizaciones del mundo occidental. El aceite de maíz crudo refinado es comestible, comestible, estable y de color claro. La calidad de este aceite comienza en las condiciones de cultivo y desarrollo del mismo. Un maíz cosechado con humedad y secado a una temperatura no superior a 80ºC tiene mayor rendimiento en aceite que uno secado a temperaturas mayores.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZSu exc excel elen ente te sab sabor or es una una fuen fuente te con conce cent ntra rada da de de ener energí gíaa y de ácido ácidoss gras grasos os esenciales, esenciales, por ello es un alimento muy apreciado por los consumidores. Este aceite aceite es especialmente útil para comer crudo crudo o cocinado cocinado,, muy recomendado para aderezar ensaladas y preparar salsa mayonesa. Para aprovechar al cien por cien sus propiedades nutricionales debe ser un aceite obtenido por presión en frío del germen de maíz fresco.
2 FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1 DEFINICIÓN DE ACEITE El acei aceite te veg veget etal al es un un comp compue uest sto o orgá orgáni nico co obte obteni nido do a par parti tirr de semi semillllas as u otra otrass partes partes de de las plant plantas as en cuyos cuyos tejido tejidoss se acumul acumulaa como fuent fuentee de energía energía.. Algunos Algunos no no son aptos para consumo humano, humano, como el de ricino o algodón. Calidad Calidad de los aceites aceites La calidad de los aceites fijos es de gran importancia importancia para justificar el el cultivo de la especie que lo provee en forma rentable. Existen una gran serie de propiedades e índices que en su conjunto revelan el grado de calidad y conservación del aceite. Ellos son: punto de fusión y de solidificación, densidad, índice de refracción, índice de acidez, índice de yodo, índice de secantabilidad, índice de enranciamiento. El grado de insaturación que presenten los ácidos que constituyen los gliceridos de un aceite, o sea cantidad de dobles ligaduras, determinará el grado de secantabilidad o poder secante de un aceite. Los que poseen mayor cantidad de dobles ligaduras al ser expuestos al aire se oxidan (absorben O2) espesándose y endureciéndose rápidamente. Los que poseen esta propiedad propiedad se se denominan denominan secantes secantes y generalme generalmente nte son de de uso industrial. industrial. El más representativo es el aceite de lino, luego le sigue el tung. Uno de los usos del aceite del lino es en la industria de las pinturas. Los aceites que bajo la acción del oxígeno del aire se oxidan, es decir que se espesan y endurecen más lentamente y no por completo, completo, se llaman semisecantes. Aquí Aquí se encuentra la mayoría de los aceites comestibles. Por ejemplo soja, girasol, algodón, etc.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZPor último último las no secantes secantes no solidifican solidifican en en absoluto, absoluto, ni siquiera siquiera despué despuéss de largo tiempo. Ej. Aceite de oliva, maní. 2.2 CLASIFICACIÓ CLASIFICACIÓN N Y TIPOS DE LOS ACEITES ACEITES Los aceites son unos de los productos grasos más utilizado en la cocina, se utilizan para una ensalad ensaladaa como para freír, freír, entre sus grandes grandes cualidades cualidades tenemos tenemos que que agrandan los sabores de las comidas. Lo más importante es escoger un buen aceite para la cocina. Hay una gran variedad de aceites, pero todos están compuestos en un 99,9% de grasas, la diferencia es que que hay unos que contienen ácidos grasos monoinsaturados y otros con ácidos grasos poliinsaturados. Clases y tipos de aceites comestibles: comestibles:
Aceite de oliva: Es el más saludable, la mayor proporción de sus grasas son ácidos grasos monoinsaturados que resisten bien el calor, son ideales ideales para freír. Aceite de girasol: Es rico en vitamina E con poder antioxidante, su mayor proporción de grasa son ácidos grasos poliinsaturados. Aceite de maíz: La mayor proporción de sus grasas son ácidos grasos poliinsaturados. Este aceite es rico en tocoferoles antioxidantes, siendo más resistente a la rancidez oxidativa. Aceite de soja: Igual que el anterior sus grasas son ácidos grasos poliinsaturados.
Algunos concejos como utilizar los aceites comestibles: - Lo mejor es utilizar el aceite en crudo para para no alterar sus propiedades nutricionales. nutricionales. - Para freír un alimento correctamente, se debe utilizar utilizar suficiente aceite para para cubrir en su totalidad el alimento. - La temperatu temperatura ra del aceite aceite para freír debe debe estar entre entre los 160ºC 160ºC a 190ºC, si si la temperatura es mayor, los aceites pueden alterarse y dar origen a grasas trans, que son perjudiciales para la salud. - El mejor aceite para freír, es el aceite de oliva, ya que puede resistir temperaturas de hasta 200ºC, sin alterarse, son más estable y se descompone más lentamente.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ2.3 PROPIEDADES FÍSICAS DEL ACEITE VEJETAL VEJETAL El término aceite vegetal hace referencia a cualquier grasas de origen vegetal. Como estas grasas son líquidas a temperatura temperatura ambiente, se las llama aceites. Existen varios tipos de aceites vegetales con una amplia gama de aplicaciones, desde culinarias y farmacéuticas hasta la fabricación de cosméticos y la producción de biocombustibles. Los aceites vegetales poseen varias propiedades físicas que contribuyen a su éxito en muchas industrias, especialmente como ingrediente alimenticio. ali menticio. Punto de humo El punto de humo de cualquier grasa o aceite usado en la cocina es la temperatura a la cual comienza a producir humo y degradarse. A medida que el aceite aceite se degrada, crea químicos dañinos que le dan un sabor rancio a la comida que se está cocinando en él. Los aceites con más ácidos grasos omega-3 son menos aptos para la cocina ya que tienen puntos de humo más bajos y las temperaturas altas alteran los ácidos grasos para producir sustancias nocivas. Para la cocción a temperatura alta, es mejor usar aceites con puntos de humo altos, como el de maní, de palta o de canola. Reusar el aceite y cocinar alimentos rebozados disminuye el punto de humo de un aceite. Punto de fusión Si bien el aceite es típicamente líquido, algunos, como el aceite de coco virgen, pueden ser sólidos o semisólidos a temperatura ambiente. Esta propiedad física del aceite vegetal lo hace perfecto para usar en aderezos para ensaladas y otros alimentos crudos. La razón por la cual los aceites son líquidos a temperatura ambiente es que contienen menos grasas saturadas que las grasas animales, los que les confiere un menor punto de fusión. Sabor Los aceites provienen de una o dos partes de la planta: las semillas o la pulpa. Como tales, todos los aceites vegetales tienen cierto sabor, aunque la cantidad varía mucho de uno a otro. Los aceites de prensada virgen o extra virgen tienden a ser más sabrosos que los de prensadas posteriores y son perfectos para sumar sabor a cualquier plato. Tostar las frutas secas o las semillas antes de prensarlas les da aún más sabor a sus aceites.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZContenido nutricional Los diferentes aceites ofrecen diferentes perfiles nutricionales. Algunos son increíblemente saludables y ofrecen varios de los ácidos grasos esenciales (EFAs, según sus siglas en inglés) requeridos por el cuerpo humano para su funcionamiento, mientras que otros contienen contienen muy pocos de estos. Es esencial esencial variar el tipo de aceite en la dieta para la buena salud ya que limita la cantidad de aceites nocivos consumidos. 2.4 PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ACEITES VEGETALES La comp compos osici ición ón quími química ca de los acei aceite tess vege vegeta tales les corre corresp spon onde de en la mayor mayoría ía de los los caso casoss a una una mezc mezcla la de 95% 95% de trig triglilicé céri rido doss y 5% de ácid ácidos os gras grasos os libr libres es,, de este estero role les, s, cera cerass y otro otross comp compon onen ente tess mino minorit ritar ario ios. s. Los Los trigl triglic icér érido idoss son son trie triest ster eres es form formad ados os por la reacción reacción de ácidos ácidos grasos grasos sobre sobre las las tres tres funcione funcioness como como alcohol alcohol del del glicerol. glicerol. Clasificación Los aceites aceites vegetale vegetaless pueden pueden dividirse dividirse en cuatro cuatro grandes grandes grupos grupos::
Los aceites aceites saturados saturados:: índices índices de de yodo de 5-50 5-50
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Lóricos: copra, palmito, babasú (etc.) Palmíticos: Palmíticos: palma Esteáricos: karité
Los aceites aceites monoinsat monoinsaturado urados: s: índices índices de de yodo yodo de 50-100 50-100
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Oleicos: Oleicos: aceituna, aceituna, cacahuet cacahuete, e, colza, sésamo, sésamo, jatropha curcas. curcas.
Los aceites aceites biinsatura biinsaturados: dos: índices índices de yodo de 100-15 100-150 0
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Linoleico: girasol, algodón, maíz, soja, etc.
Los aceites aceites triinsatur triinsaturados: ados: índices índices de yodo yodo > 150
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Desde el punto de vista “calidad” del carburante, mientras más saturado es el aceite, mejor es. Sin embargo, estos aceites saturados saturados son sólidos a temperaturas elevadas.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZLa siguiente siguiente tabla nos muestra muestra las caracterís características ticas de 8 aceites vegetales vegetales..
Pour point point : temperatura temperatura de descongela descongelación. ción. Cloud point point : punto punto de turbidez. turbidez. Flash point : punto de ignición / combustión. Ventajas e inconvenientes del aceite vegetal natural Ventajas •
Gran Gran valo valorr cal calor oríf ífic ico, o, es deci decir, r, gran gran dens densid idad ad ener energé géti tica ca..
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Form orma líq líquida y, por ello, lo, fác fácil de usar.
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Cuando se quema emite menos hollín.
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Cuan Cuando do se quem quemaa tie tiene ne una una efi efici cien enci ciaa ene energ rgét étic icaa más más gran grande de..
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No es tóxi tóxico co ni dañi dañino no para para huma humano nos, s, anim animal ales es,, sue suelo loss o agua agua..
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No es infl inflam amab able le ni exp explo losi sivo vo y no no em emite ite gas gases es tóxic óxicos os..
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Es fáci fácill de alm almacen acenar ar,, trans ransp porta ortarr y util utiliz izar ar..
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No ca causa da daños si si ac accide identalmente se se vie vierrte. te.
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En su mane manejo jo no se requ requie iere re toma tomarr prec precau auci cion ones es espe especi cial ales es..
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ•
Es prod produc ucid ido o de de form formaa dire direct ctaa por por la natu natural ralez eza, a, no ha de ser ser tran transf sform ormad ado. o.
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Es una forma reciclable de energía.
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No tien tienee efec efecto toss eco ecoló lógi gico coss adve advers rsos os cuan cuando do es util utiliz izad ado. o.
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No con conti tien enee sul sulfu furo ro,, por por lo lo que que no no gene genera ra llu lluvi viaa ácid ácidaa cuan cuando do es es usa usado do..
• Cuando se quema es neutral en CO2, por lo que no contribuye al efecto invernadero. Inconvenientes • Tien Tienee un mayo mayorr cos coste te de prod produc ucci ción ón fren frente te a la la ene energ rgía ía que que prov provie iene ne de los combustibles fósiles. • Meno Menorr ren rendi dimi mien ento to ener energé géti tico co de de los los comb combus usti tibl bles es deri deriva vado doss de de la la biomasa en comparación con los combustibles combustibles fósiles. •
Producción estacional.
• La mat mater eria ia pri prima ma es de baja baja dens densid idad ad ener energé géti tica ca lo que que quie quiere re dec decir ir que que ocup ocupaa mucho volumen y por lo tanto puede generar problemas de transporte y almacenamiento. 2.5 MÉTODOS MÉTODOS DE EXTRACCIÓN EXTRACCIÓN DE LOS ACEITES: ACEITES: El aceite vegetal se puede obtener mecánica o químicamente, y generalmente se usa alguna combinación de ambas técnicas. En el mét métod odo o mecá mecánic nico o las las semi semilla llass y fruto frutoss oleag oleagin inos osos os se some somete ten n a un proc proces eso o de prensado. Los Los residuos de este este prensado se aprovechan como alimento para el ganado, ganado, por ser un produc producto to muy rico en en proteínas. proteínas. Finalmen Finalmente te se somete somete al aceite aceite extraído extraído a otro proceso de refinamiento. refinamiento. El méto método do químic químico o utiliza utiliza disolve disolvent ntes es químic químicos os que que resu resulta lta más más rápi rápidos dos y barat baratos, os, además de dar dar mejor rendimiento. El solvente generalmente usado es el Hexano.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZLos aceite aceitess hidr hidroge ogenad nados os se forman forman a part partir ir de de aceite aceite e hidróg hidrógeno eno.. La combin combinaci ación ón de ambos ambos se realiza realiza en calient calientee y a presiones presiones elevadas, elevadas, de modo modo que el aceite aceite líquido líquido se transfor transforma ma en grasas grasas o en una una sustanc sustancia ia semisólida semisólida con con la que que se elabora elaboran n las margarinas. Estos aceites hidrogenados son perniciosos (nocivos) para la salud, ya que contribuye contribuyen n al aumento aumento de los niveles niveles de colesterol colesterol en sangre, sangre, mucho mucho más que que las grasas vegetales o las animales; debido debido a su contenido contenido en ácidos grasos trans. trans. Por tal motivo, muchos nutricionistas y médicos, están en contra de su uso en la alimentación. Ajuste de la humedad para la extracción. La humedad humedad de extracción extracción esta alreded alrededor or del 3%, no menos de eso, para que la masa mantenga cierta cohesividad, porque al no tener agua la masa se desarma. Si se desarma en la prensa empieza a compactar y el aceite no fluye. Normalment Normalmente e se seca en sistemas sistemas calefaccion calefaccionados ados con vapor, ejemplo ejemplo tornillo tornillo con artemisa, son tornillos bien redondos y se encuentran montados en un equipo cuadrado. Dentro del equipo tengo una temperatura de 105 108ºC. La temperatura se puede con mucho vapor llegar a 112ºC ocasionando un flasheo (expansión brusca de un vapor), vapor), pero en estas estas condic condiciones iones para para algunos algunos productos productos empieza empieza a salir aceite, aceite, por por la condiciones de presión. Este tipo de equipo me da una porosidad interna (mayor velocidad de extracción) con una mejora en el proceso de extracción, que es superior al de laminación simple. Expander, es una prensa prensa que primero hace el prensado y luego acondiciona acondiciona antes del largar el producto producto que seguramente irá a un extractor, esta es la forma más moderna de acondicionar.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZMÉTODO MÉTODO DE PRENSADO PRENSADO Equipos Equipos de extracc extracción ión Prensa: Es robu robust sta, a, no muy muy lar larga ga com compa para rada da con con el el expandir expandir y permite permite el drenaje del aceite. aceite. Mecánicamente se habla de un eje con una chaveta sobre el cual se van insertando piezas huecas que tienen tallados alrededor de la hélice. (Forma de tornillo sin fin). La hélic hélicee siguie siguiente nte está está un poqu poquito ito más apreta apretada da y de esta esta forma forma voy regu regulan lando do el el paso, las de paso más grande empujan más que las de paso más chico que van comprimiendo. Todo el el sistema sistema está cerrado cerrado en un criba, criba, en en un extremo extremo hay hay una pieza pieza que gira despacio por donde sale la torta. La presión presión que que obtengo, obtengo, la regulo regulo entre entre el espacio espacio libre libre y la potencia potencia del motor. La paredes de la criba criba es una serie de barras barras metálicas (planchuelas) entre las barras barras me queda queda un hueco, hueco, espacios espacios muy finitos finitos para que el aceite aceite vaya drenando drenando por toda la superfi superficie cie.. Las abrazaderas sostienen a la criba, para que aguanten la tensión hacia fuera. La presión que debe soportar es de 2500 Kg. K g. /cm2. Lo que se puede puede gastar gastar de este este equipo equipo son la barras, barras, cuando cuando esto ocurre ocurre la criba se se debe reemplazar. Equipos de extracción por solvente Proceso de extracción por solvente (sistema lineal d´smet) La torta torta es enviada enviada a un toster toster o desolvent desolventizador izador que se se seca y cocina cocina al mismo mismo tiempo. Por Por la par parte te infe inferi rior or se se inye inyect ctaa vapo vaporr de agua agua,, aproximadame aproximadamente nte saturado, saturado, y aireación aireación para asegurar asegurar el arrastre del solvente y agua hacia arriba. Por calentamiento se evapora el solvente, los vapores del solvente y el agua todo esto va a un ciclón que
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZsepara el polvillo y los vapores, estos se recuperan en el condensador. La torta que que sale del toster toster más los finos que se se recuperan recuperan en el ciclón todo esto quedo quedo con 300 ppm de solvente, no aceptable para exportación. Se hace aireación del producto producto para evaporar evaporar solvente solvente a 40- 60 ppm. Del toster toster obtengo un alimento alimento para animales, animales, en esta esta etapa el tratamient tratamiento o térmico inactiva inactiva (cocina) (cocina) los inhibidores inhibidores de trip tripsin sinaa - hay 2 toste toster. r. MÉTODO SOXLHET La extracción es una de las operaciones básicas del laboratorio. Se define como la acci acción ón de separar rar con un líqu íquido una fra fracción específic fica de una mue muestra, ra, dejando el resto lo más íntegro posible. Se pueden realizar desde los tres estados de la materia, y se llaman de la siguiente manera: 1) Extracción sólido – líquido; 2) extra xtraccción líqu íquido ido – líqu íquido y 3) extracción gas – líquido. La primera es la más utilizada y es sobre la que trata rata este este escr escrit ito o de la extr extrac acci ción ón con el equ equipo ipo So Soxh xhle lett. Como Como ejem ejemp plo se pued ueden citar todas las obtenciones de prin princip cipio ioss acti activos vos de los teji tejido doss ve vege geta tale les. s. La segu segund ndaa tien tienee usos espe especi cial alme ment ntee en quími uímica ca anal analít ític icaa cuan cuand do se extr extrae ae el prod produc ucto to de una una reac reacci ción ón efec efectu tuad adaa en fase líqu líquid idaa con con un solv solven ente te espe especí cífi fico co para para separar uno uno o algu algun nos de los los comp compon onen ente tess. gas – líquido, que que ordinari nariaamente se lla llama Por último un ejemplo de la tercera, ga ‘lava lavado do de gases’, es el burbujeo por una fase líquida de un gas que se quiere lav lavar o purificar. Ante la pregunta de la necesidad de usar un aparato bastante complejo y costoso para traerr un sóli sólido do con con un solv solven ente te,, algo algo que que extraer trae pareciera tan sencillo de hacer agregando el solvente a la muestra y luego filtrar y listo, hay que contestar lo siguiente. El proceso de mayorí ríaa de las las sust sustan anccias ias tien iene extracción de la mayo muy baja eficiencia, es decir una vez qu que se agrega el solve lvente, lo qu que está en con conttacto ínti íntimo mo con con lo ext extraíb raíble le se satu atura ens ensegui eguid da, por lo que hay que filtrar y volver a tratar con solvente fresco. Eso implica gran cantidad y mucha manipula ción del solvente aparte de la atención personalizada que la operación
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZrequ requier iere. e. Como Como muchas veces lo que se quiere recuperar es el extracto y no la muestra extraída ída, habrá que evaporar todo todo el solv solven ente te para para recu recupe pera rarl rlo. o. Por Por otro otro izarse en una campa- na espaciosa dado que los lado estas tareas debieran realiza solv solven enttes se suene utilizar calientes, es decir con una alta tensión de vapor. Lo que hace el extractor Soxhlet es realizar un sinfín de extracciones de manera aut automát omátic ica, a, con con el mis mismo solv solveente nte que que se ev evap apor oraa y condensa lleg llegan ando do siem siempr pree de mane anera pura pura al material. MACERACIÓN La maceración maceración es un proceso de extracción extracción sólido-líquido sólido-líquido.. El producto producto sólido (materia (materia prima) posee una serie de compuestos solubles en el líquido extractante que son los que se pretende extraer. Maceración en frio Consiste en sumergir el producto a macerar macerar en un líquido y dejarlo una determinada cantidad de tiempo, para transmitir al líquido características del producto macerado. Los productos a macerar son varios. Dependerá del tipo de material que se quiere extraer y del solvente que se utilice. Aceite Aceite residualresidual- convenien convenienciacia- análisis análisis económico. económico. Según Según el el método método de extra extracci cción ón emple empleado ado nos nos queda quedara ra como como residuo: Torta, residuo de una extracción por solvente Expeler Expeler residuo residuo de extracción extracción por por prensado prensado.. En cualquiera de los 2 queda algo de aceite además de aquello que no es aceite, proteína, hidrato de carbono. El objetivo objetivo económico económico es tratar tratar de sacar sacar la mayor mayor cantidad cantidad de de aceite posible, posible, pero pero la extracción absoluta no se puede lograr. Es por eso que normalmente la industria aceitera aceitera en el mundo mundo apuntaba apuntaba a un límite de aceite aceite residual residual en torta del del 1 %. ¿Con este este límite de aceite aceite residual residual que que me conviene conviene hacer hacer al empezar empezar el el proceso, proceso, pelar o no la materia prima?
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZPelarla Pelarla implicaría implicaría un un costo de energía, energía, de procesamien procesamiento, to, más la extracción extracción y por otro otro lado no pelarla pelarla implicaría implicaría que nos quede quede más aceite aceite residual residual en el residuo. 2.6 2.6 TRAT TRATAM AMIE IENT NTOS OS POS POSTE TERI RIOR ORES ES QUE QUE SE SE DA A LOS LOS ACEI ACEITE TESS DESP DESPUE UESS DE SU EXTRACCIÓN Aceite crudo: trae consigo impurezas como partículas en suspensión, agua, mucilagos coloides, coloides, etc., etc., se deben deben sacar para para mejorar mejorar la calidad calidad del mismo. mismo. La extracción por prensado deja en el aceite mayor cantidad de partículas en suspensión y menos partículas solubles que la extracción por solvente. Depuración: operación de separación rápida de los componentes grasos, mucilagos, gomas agua, coloides, sustancias en suspensión. Separación de agua y/o partículas par tículas en suspensión. Lo primero que se hace al aceite puro es una centrifugación, la cual debe ser rápida para evitar la hidrólisis de los triglicéridos que aumentaría la acidez libre. Se usa una centrifuga tubular si la concentración de sólidos retenidos es menor al 1%. Si tiene 25% de de sólidos se utiliza centrifuga centrifuga autodeslodante de boquilla (continua). Por filtración no porque el agua no pasa ya que es la fase pesada. Decantación se podría pero es muy lenta y muy costosa. Separación Separación de colores: colores: los mismos mecanismos de depuración van haciendo que el color desaparezca ya que este se absorbe en los elementos que se van separando. En caso de que el color persista se lo elimina en el proceso de decoloración en la etapa de refinación. Desmucilaginación Desmucilaginación o desgomado: es la separación de sustancias proteicas, coloides o partículas partículas pequeña pequeñass en emulsión, emulsión, fosfolípid fosfolípidos, os, ceras ceras mucilaginos mucilaginosas, as, gomas, gomas, sustancias resinoides, resinoides, etc. que con el tiempo pueden pueden polimerizar y precipitar. Eliminación de las gomas por medio de ácidos: consiste en aplicar pequeñas cantidades de ácido sulfúrico a temperatura baja o moderada. El ácido hace hace que carbonice carbonice y precipiten precipiten las proteína proteínas, s, gomas, gomas, pigmentos, pigmentos, sin embargo también pueden atacar a lo glicéridos y producir una ligera sulfatación de los mismo, esto debe evitarse pues esto significa la aparición a menudo de un color rojizo que ya no puede eliminarse. La concentración del ácido no no debe ser demasiado elevada y la temperatura no no debe exceder de los 25- 30ºC. Habitualmente se emplea ácido sulfúrico sulfúrico de 66ºBe.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZTécnica: Se Agrega una llovizna de ácido sulfúrico conc. 66ºBe, dispersado sobre el aceite que se encuentra en un tacho con un agitador, éste ejerce una acción deshidratante haciéndola a la emulsión inestable en la l a fase oleosa, aumentando su solubilidad en la fase acuosa. Se deja unos unos minutos, minutos, luego se para para el agitador agitador y se separa separa por por centrifugac centrifugación ión o se deja deja decant decantar. ar. Él ácido se separar por el el fondo del recipiente. recipiente. Por último último se lava rápida rápidamen mente te con con agua, agua, se agit agitaa se deja deja decan decantar tar y se separa separa,, este este lavado se se repite repite 2- 3 veces. veces. Ácido fosfórico fosfórico:: si utilizamos H3PO4 éste se vincula con los fosfatos de los fosfolípidos y los mantiene mantiene solubles solubles en la fase acuosa. acuosa. Con este este ácido ácido se pueden pueden eliminar eliminar fosfatos fosfatos y mucilagos mucilagos del del aceite aceite de soja - conc 40 40 65 % Técnica: Tengo aceite a 35ºC con agitación en un tacho y agrego un 1% de esta solución, se calienta calienta rápidamente rápidamente hasta hasta 60ºC y luego añado añado 0.2% de agua y agito durante durante 10 minutos y se deja en reposo, hasta sedimentación total. Después de purgar las aguas calcáreas, se neutraliza con amoniaco NH 3 por cualquier residuo de H3PO4 que pudiera quedar. Eliminación de gomas por hidratación: Los fosfolípidos, proteínas y otras impureza coloidales que están están disueltas en el aceite aceite o forman forman una firme dispers dispersión ión coloidal coloidal cuand cuando o este está seco, seco, cuando cuando se les les agrega agrega agua, se hinchan considerablemente hidratándose hidratándose y forman geles de de menor peso específico que se separan del aceite aceite en forma de partículas partículas floculentas, si se deja en reposo, van cayendo gradualmente al fondo del recipiente. recipiente. Los aceites brutos extraídos con solvente reciben con frecuencia un tratamiento de hidratación para eliminar residuos del solvente, solvente, se hace pasar corriente de vapor para recuperar recuperar la lecitina lecitina que en en el aceite aceite de soja está presen presente te en un un 1.5 - 3%, por por su aprovechamiento económico. Técnica 1: se calienta calienta el aceite bruto bruto hasta 50ºC, más agitación agitación intensa, intensa, luego se rocía rocía su superficie superficie con 2- 4 % de agua caliente. caliente. Las temperatu temperaturas ras más bajas bajas en este este proceso proceso
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZfavorecen la separación e hidratación y en unos 15 a 30 minutos la mezcla queda lista para ser centrifugada ya que en ese intervalo de tiempo se produce la floculación Tecnica2: se utiliza para la recuperación de lecitina, consiste en dispersar en el aceite una pequeña cantidad de agua a 60ºC y luego enfriar la mezcla hasta temperatura ambiente en menor de 30 minutos. Empleo Empleo de soluci solucione oness acusa acusass de electr electroli olitos tos:: se mezcla el aceite con soluciones acuosas muy diluidas de electrolitos como soda cáustica, cloruro de sodio, fosfato f osfato de sodio, a unos 50ºC , dejando sedimentar la capa de mucilagos. Ejemplo: agrego agua + sal que hidrata las partes hidrosolubles de lo que esta soluble en suspensión, se calienta a 70- 80 ºC para mejorar la coagulación y luego se deja decantar para finalmente separar. Si el fosfolípido tiene el fosfato en la posición 2 el agua no lo saca, entonces entonces se recurre a un deshidratante fuerte como el ácido fosfórico. Refinación de aceites Neutralización Se elimina la acidez libre, provocada por los ácidos grasos gr asos libres, mediante el agregado de una solución de álcali que puede ser hidróxido de sodio, sodio, o carbonato de sodio. La proporción y concentración de álcali a utilizar depende de la acidez que presente el aceite. También se van partes de las sustancias colorantes y oloriferas, adsorbidas en los jabones. El alcali modifica la condición de hidratación hidratación de las gomas gomas por eso los debo eliminar antes para que no precipiten cuando neutralizo. Aceite +acidez libre + hidróxido de sodio = aceite neutro + jabón Proceso discontinuo: se rocía el el aceite con con el alcali alcali elegido, elegido, generalmen generalmente te hidróxido hidróxido de sodio, se agita para hacer una dispersión obteniéndose un jabón, esto tiene que estar bien regulado para que no se forme fo rme mucha espuma con el agua y para evitar la saponificación de los triglicéridos por eso se trabaja en 2 etapas: Primer Primeraa etapa: etapa: se agrega una cantidad de alcali suficiente para neutralizar el 90- 95 % de los ácidos grasos libres, se decantan y se separan los jabones y se lava con agua. Segunda etapa: Se agrega la cantidad de alcali restante para neutralizar el 5- 10 % de acidez acidez.. Esta Esta etapa etapa tien tienee la vent ventaja aja de de que que se trab trabaja aja con con un menor menor volume volumen n de solución que en la primer etapa y se tiene menos perdida de aceite por saponificación (se agrega un exceso exceso de solución solución de alcali) alcali)
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZProceso continuo, continuo, combinación combinación de neutralizaciónneutralización- Desmucilaginacion. Desmucilaginacion. Cuando la producción es de grandes volúmenes de aceite se realiza un proceso continuo, continuo, en la cual se combinan combinan las etapas etapas de neutraliz neutralización ación con el desgomado. desgomado. Se parte de un tanque pulmón de aceite que lo envío por bombeo a un recipiente donde se dosifica un deshidratante para desmucilaginarlo( desgomarlo) , es una cantidad regulada por una bomba. El deshidratante generalmente es ácido fosfórico concentrado que no es corrosivo, no carboniza las sustancias orgánicas. En el recipiente se mezcla y de ahí se lleva a una centrifuga que separa la fase ácida de los mucilag mucilagos. os. Luego se agrega hidróxido de sodio para neutralizar la acidez del ácido fosfórico más la que haya quedado de los ácidos grasos libres. Se obtienen jabones que se separan por centrifugación y a los remanentes en el aaceite ceite se los separa con un lavado con agua y se vuelve a centrifugar. Poster Posterior iormen mente te se real realiza iza una una segun segunda da neutr neutraliz alizaci ación ón con con hidróxi hidróxido do de de sodio, sodio, se centrifuga centrifuga y se hacen hacen 2 etapas más de lavado semejan semejantes tes a las anteriores. anteriores. Como en el aceite aceite queda queda una cierta cantida cantidad d de agua, se separan separan por calentam calentamiento iento con vacío o inyección de vapor vivo. El aceite ingresa precalentada a temperaturas mayores que la de vacío de manera que cuando ingrese en el equipo se evapore rápidamente el agua sin alterar el aceite. Como Como no puedo puedo ocup ocupar ar el hidróxi hidróxido do de pota potasio sio porq porque ue es sólido sólido,, insolu insoluble ble en en aceite aceite se usa una solució solución n de hidróxi hidróxido do de sodio sodio que en refina refinació ción n de aceite aceite se expres expresaa en en grados beaume. Decoloración. Se realiza luego de la neutralización, en caso que el aceite quede con un color verdoso o anaranjado. Para ello se usan sustan sustancias cias adsorvent adsorventes es que poseen poseen puntos puntos activos activos en su superficie superficie exterior (reaccionan con los orbitales deslocalizados, hay superposición de orbitales con las sustancias colorantes). Se trata trata de arcillas, arcillas, carbón carbón activo, activo, tierras tierras activadas activadas que que poseen poseen un un alto nivel de de porosidad, al ponerlos en contacto con el aceite y agitar los pigmentos contenidos en este son adsorbidos por estas tierras.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZProceso discontinuo: se mezcla el aceite caliente con el carbón activado al que previamente se le hizo vacío para eliminar el aire de los poros, para que el aceite pueda difundir por ellos. La mezcla se agita y se calienta y se da un tiempo para que el carbón cumpla su función y tenga lugar el proceso difusivo. Todo el proceso se debe controlar para que la reacción no se revierta. Proceso continuo: las arcillas comunes son silicatos tratadas con ácidos para activarlas y aumentar la porosidad, el carbón activo es muy selectivo, por eso es muy común usar una mezcla de ambos ambos que se añade en forma permanente al aceite( por por medio de un tornillo transportador) se realiza una mezcla en frío y luego se calienta hasta 90- 100ºC 100ºC en que dicha mezcla mezcla ingresa ingresa a una cámara de vacío, vacío, el vacío acelera acelera la velocidad de difusión de los pigmentos y al mismo tiempo evita la presencia de aire en el medio, medio, no se se corre el el riesgo de que que el aceite aceite se oxide. oxide. No más de 9090- 100ºC 100ºC porqu porquee las tierr tierras as activ activada adass tienen tienen en su estr estruct uctura ura H y O, si lo pierden no trabajan porque se deshidrata y se modifica su estructura cristalina pierden poros En el interior interior de la cámara se se continua continua agitando agitando y parte parte de la mezcla mezcla se saca saca por un costado costado se la calienta calienta hasta hasta unos 105- 115ºC y se la reinyecta reinyecta,, la temperatura temperatura ayuda a la difusión y desciende la viscosidad. Se necesit necesitan an unos unos 15- 40 minutos minutos para para que se dé el proceso proceso difusivo difusivo.. Por último último se obtiene obtiene una una suspens suspensión ión de las tierras tierras más carbón carbón activado activado con con el aceite aceite que se separa en un filtro prensa. Normalmente los equipos para el proceso continuo trabajan solos se los auto regula en todos los parámetros, temperatura, presión, vacío, etc.Si se recuperan las tierras activadas activadas y los carbonos carbonos activados activados una una vez usados, usados, ya que queda queda aceite aceite retenido retenido en los poros así que que el proceso proceso apunt apuntara ara a rescata rescatarr esa materia materia prima, prima, recurriend recurriendo o a la extracción con solvente hexano.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZDesodorización Elimina olores extraños provocados por aldehídos, cetonas, los olores tienen una presión presión de vapor alta (son volátiles) volátiles) y por eso eso lo podemos podemos oler. oler. Se mejora su tendencia a volatilizarse calentándolos y haciendo vacío, aumento la temperatura desciendo la presión. Se trabaja a temperaturas de 150 160ºC con esta temperatura nos nos están asegurando asegurando que todas las sustancias al ser volátiles alcanzan su punto de ebullición, es decir nos aseguramos que estén en forma de vapor. Introduzco en una torre de destilación, a la cual se le hace vacío el aceite caliente e inyectándole a la torre vapor vapor de agua recalentado ( con con condensa casi es un gas), por abajo que actúa como elemento de arrastre, también se podría usar aire caliente pero como es oxidante se prefiere el vapor que transfiere calor, mantiene calor en el medio y a su vez baja la viscosidad del producto producto porque burbujea dentro dentro de la masa y eso es es lo que genera el arrastre. Como el vapor es recalentado no se condensa en el aceite por eso se obtiene un aceite desodorizada y seca (sin agua). Existen Existen muchos muchos tipos de diseños diseños de torres de de destilación destilación,, pero el objetivo objetivo es el mismo en todas, todas, tratar tratar de poner en contac contacto to lo más íntimo íntimo posible posible la masa de vapor vapor que que sube sube con con el aceite aceite líquido líquido que está está cayend cayendo, o, hay una transf transfere erenci nciaa adec adecuad uadaa de de difusión en la masa. Se trabaja con una presión de 30- 25 mmHg porque estamos haciendo vacío, así que a la columna se le agrega un condensador con una salida a un sistema de eyectores al final, para que haga el vacío y saque los incondensables constituidos por agua y sustancias aromáticas. Hibernación Hibernación o desmarg desmargariza arizacion cion - winterizac winterizacion ion Proceso Proceso opcional opcional - destilació destilación n de ácidos ácidos grasos. grasos. Los aceites no tiene punto de ebullición porque antes se crakean, pero los ácidos grasos si tienen punto de ebullición ebullición que depende de de los PM. El aceite tiene mezcla de ácidos grasos desde cadenas C 12 a C20 por arriba de los 200ºC el aceite aceite se nos nos va a crakear. crakear. Expell Expeller er valor valor económ económico ico El expeler expeler es el residuo residuo del aceite aceite extraído extraído por prensado prensado contiene contiene un alto alto valor proteico y se destina a la l a elaboración de productos balanceados.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZEl expeler de soja se destina a exportación y para manejarlo mejor se lo peletiza haciéndolo un producto compacto. El expeler se paga por su contenido en proteínas más grasa PROFAT que debe ser aprox. 44% si tiene menos de esto se castiga en el precio. Obtención de concentrado y aislado proteicos De la torta desolventizada se pueden obtener 2 productos. Concentra Concentrado do proteic proteico: o: se calienta calienta la torta torta para para inactivar inactivar las enzimas enzimas y se lava para eliminar los solubles aprox. 48% 48% se obtiene un concentrado concentrado de 44- 52% en proteínas que se destina a los frigoríficos para elaboración de chacinados y embutidos ya que tienen buenas propiedades emulsionantes. En la obten obtención ción de de los concent concentrados rados no se daña a las proteínas proteínas sino sino que que se van van eliminando los solventes y se va concentrando. Aislado Aislado proteico: proteico: se se obtienen obtienen por por selección selección de proteínas proteínas por por ajuste ajuste de ph, ph, se van obteniendo obteniendo por el punto punto isoelctrico isoelctrico de la proteína. proteína. Se lo texturiza texturiza imitando imitando la carne carne y se emplean en hamburguesas, milanesas. 2.7 USOS DE DE LOS ACEITES: ACEITES: Hay que tener en cuenta cuenta que existe planta planta cuyo aceite no tiene un único uso, por lo cual hay que considerar esta división en forma taxativa. 1.-Industriales 2.-Comestibles 3.-Fines diversos 1.-Industriales: 1.-Industriales: Dentro Dentro de este grupo grupo el principal principal represent representante ante tanto tanto a nivel mundial mundial como nacional, es el aceite de lino.Estos aceites por su poder secante poseen valor industrial por ser aptos para producir capas protectoras, debido a la posibilidad de secarse después de su aplicación como películas bien adheridas y resistentes.Cada aceite tiene usos específicos. El aceite de lino se emplea preferentemente en la elaboración de pinturas y tintas de imprenta, impermeabilización de telas, fabricación de hule, etc. El aceite de tung se emplea en tinturas especiales y lacas.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZHay que que destacar destacar la compet competencia encia surgid surgidaa en las últimas últimas décadas décadas de estos estos aceites aceites vegetales con los de origen sintético. El aceite de ricino deshidratado se usa para producir películas más blandas y elásticas que en el caso de los aceites de lino y tung. También se destina a la fabricación de lubricantes, en este caso interesa el bajo poder secante. 2.-Comestibles: 2.-Comestibles: Los aceites vegetales tienen una importancia cada cada vez mayor en la alimentación. Juegan un un papel importante en la fijación del calcio, caroteno, tiamina, lactosa y con sus vitaminas A, D, y K, contribuyendo a proveer parcialmente a las necesidades de la alimentación humana. Entre las especies que proporcionan aceite comestible podemos citar: aceite de girasol, soja, maní, colza, algodón, cártamo, etc. Es importante considerar la calidad de los aceites comestibles. Esta se mide por distintos parámetros: - Grado de estabilidad: estabilidad: es la capacidad capacidad de mantener mantener el sabor en el transcurso del tiempo, como también la resistencia a experimentar cambios frente a variaciones de temperaturas, altas o bajas. - Características organolépticas: organolépticas: sabor, olor color, color, etc., inciden en la calidad de los aceites, pero las preferencias están asociadas a factores subjetivos del consumidor - Nivel nutricional: Los distintos ácidos grasos que componen componen el aceite aceite le otorgan características diferenciales, existiendo una relación directa entre dicha composición y el comportamiento en cuanto a la salud humana, especialmente en los problemas cardiovasculares y tasa de colesterol. Los aceites más indicados son los que contienen un alto porcentaje de ácidos grasos insaturados, particularmente el linoléico. A su vez la relación de ácidos poliinsaturados/grasas saturadas debe ser alta. Contrariamente, el ácido linolénico (tres enlaces dobles) según algunas investigaciones resulta pernicioso para la salud. El aceite de lino posee un 60 % ácido linolénico.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZEs importante señalar el elevado contenido de ácido linoléico (77%) que posee el aceite de cártamo, por eso se lo considera preventivo de colesterol. Dentro de los aceites comestibles comunes se destaca el de girasol con un 68% de linoléico, siendo Argentina un fuerte productor, aunque en los últimos dos o tres años cayó la superficie sembrada debido a cuestiones económicas, suplantándose esa superficie por soja. Este hecho se aprecia bien en nuestra zona. Algunos aceites son ricos en provitamina D, como el de algodón. Otro en vitamina E como el maní. Margarinas: son originadas a partir de la hidrogenación de aceites vegetales, principalm principalmente ente de soja, palma, algodón algodón y maní. Se utilizan como sustitutos sustitutos de la manteca. Tomando como relevancia partir del momento que la población se empieza a concientizar respecto a los problemas cardiovasculares generados por el consumo de grasas. 3.- Fines Fines diverso diversoss: se utilizan aceites como por ejemplo de coco, jojoba, palma, etc. etc. Se los utiliza en preparación de cosméticos, jabones, detergentes, etc. En este caso existe un alto grado de sustitución con las grasa de origen animal. También aquí se sintió la competencia ejercida por los productos sintéticos. sintéticos. Uso alimenticio: Muchos aceites vegetales son preferibles a las grasas animales para el consumo humano. humano. Esto se debe debe a que son ricos en ácidos grasos grasos mono o poliinsatu poliinsaturados, rados, una una cualidad muy importante para la transformación de grasa en el organismo humano. Sin embargo, embargo, algunos algunos aceites aceites vegetales vegetales contienen contienen una elevada elevada proporción proporción de grasas grasas saturadas saturadas (coco y palma). palma). En la la actualidad actualidad es obligación obligación del fabricant fabricantee de produc productos tos en que aparezca el aceite vegetal advertirlo en el etiquetado. A veces esta advertencia se hace refiriéndose al aceite utilizado, aunque en otros casos se advierte simplemente de que el producto contiene aceites vegetales, sin especificar. De manera que la gente puede parar de comprar estos productos, en la generalmente justificada sospecha sospecha de que se pretende ocultar que que en su composición es importante importante la presencia de grasas saturadas de aceites de coco o de palma.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZOtros usos: La mayor parte de los aceites vegetales vegetales se usan para para alimentar el ganado. El aceite vegetal más usado para consumo humano humano es el de girasol. El aceite de palma, que es sólido a temperatura temperatura ambiente, se usa especialmente para para jabo jabone ness y cosm cosmét étic icos os.. La mayor mayor parte parte del aceite aceite de colza colza produ producid cido o en en Europa Europa se usa para para prod producc ucción ión de biod biodié iése sel, l, aun aunque que pued puedee ser ser prod produc ucid ido o con con otros otros como como el de de gira giraso soll o el de cáñamo. cáñamo. Aunque Aunque también también se ha extendido extendido el uso de estos aceites aceites vegetale vegetaless como como combus combustib tibles les para para los motore motoress diésel. diésel. El aceite vegetal vegetal también también se puede utilizar utilizar como combustible combustible en vehículos vehículos híbridos híbridos o adaptados. Esta hecho de maiz y su composicion es una cadena de cabonos, donde si se le trata puede generar combustible llamado bioetanol entre otros, tambien se emplea como base para lubricantes, lubricantes, lociones, alimetos e incluso un uso muy comun hoy en dia es en envases de comida por ser biodegradables, saludos. 2.8 ACEITE ACEITE DE MAÍZ: El aceite de maíz es una grasa vegetal líquida. El mejor aceite de maíz es aquel que se obtiene por presión en frío, sin la intervención intervención del calor, del del germen del maíz. En este sentido, recordamos que los granos de maíz está constituidos principalmente de tres partes: la cascarilla, el endospermo y el germen. La cascarilla o pericarpio es la piel externa, que sirve como elemento protector. El endospermo, es la reserva energética y ocupa hasta el 80% de su peso. Contiene aproximadamente el 90% de almidón y el 9% de proteína, y pequeñas cantidades de aceites, minerales y elementos traza. El germen contiene una planta en miniatura, además de grandes cantidades de energía en forma de aceite, y otras muchas sustancias, todas necesarias durante el proceso de germinación y desarrollo de la planta. Este aceite es especialmente útil para comer en crudo o cocinado. Presenta muy buenas cualidades organolépticas. Su uso uso permite realzar el sabor de los alimentos, especialmente ensaladas, platos al horno o guisos diversos. Es también adecuado para realizar mayonesa o postres. No debemos olvidar, sin embargo, que al igual que otros aceites aceites,, al aceite de maíz maíz es menos estable estable que su homólogo homólogo refinado,e refinado,e
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZigualmente, a la hora de freírlo, es conveniente usar pequeñas cantidades y no reutilizarlo para impedir que el aceite desarrolle sustancias sustancias tóxicas para el organismo. El aceite de maíz se utiliza también en cosmética, para el tratamiento de la piel y el cabello resecos. Igualmente se utiliza con propiedades terapéuticas para afecciones de piel. Aspectos de elaboración Para la obtención del aceite de maíz en frío, se hace germinar el grano de maíz, y después de que se haya haya secado, se extrae el aceite por un proceso proceso de prensado. Finalmente, la torta resultante es extractada con solvente para recuperar la mayor parte del aceite. El aceite pre-extractado por prensado y el obtenido por extracción con solvente se combinan en un solo aceite crudo, consiguiendo una recuperación del 97 al 99%. El aceite de maíz crudo puede obtener sustancias indeseables (ácidos grasos libres,fosfolípidos, mucílagos, carbohidratos, ceras, micotoxinas, residuos de plaguicidas, etc.). Estas impurezas se eliminan mediante el proceso de refinado refinado (filtración + desgomado + Blanqueo Blanqueo + descerado descerado + desodoriza desodorización) ción) cuyo cuyo resultado resultado es un aceite aceite comesti comestible, ble, estable y de color más claroPorción comestible 100 gramos por cada 100 gramos de producto. Fuente de nutrientes y sustancias no nutritivas Lípidos, con predominio de los ácidos grasos poliinsaturados omega 6 y vitamina E. Valoración nutricional El aceite de maíz, como el resto de las grasas, contiene un gran poder calórico (una cucharada cucharada sopera sopera de aceite aceite de maíz aporta 90 Kcal), Kcal), siendo siendo uno de los aceites aceites
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZvegetales con mayor proporción de grasas poliinsaturadas (AGP= 54% de los lípidos totales), solamente superado por el aceite de nueces (63%) y de girasol (62%). Frente a este 54%, el porcentaje de ácidos ácidos grasos monoinsaturados (AGM) es de casi el 33% y el de saturados del 13% del total de la grasa. Dentro de los AGP, el aceite de maíz es rico en omega 6 (ácido linoleico), ácido graso esencial, con capacidad para reducir el colesterol total y el LDL (colesterol «malo») y con acción antiagregante plaquetaria. Respecto a los minerales y las vitaminas, son micronutrientes que se encuentran en cantidades traza, excepto en el caso de la vitamina E, de la cual una cucharada sopera de este aceite aporta el 14 % de las ingestas recomendadas para hombres y mujeres de 20 a 39 años, con una actividad física moderada, y como media de quince días. Esta elevada cantidad de tocoferoles hace que el aceite de maíz sea relativamente estable, a pesar de su elevada instauración.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ3 MATERIALES Y MÉTODOS 3.1MATERIA PRIMA
Maiz
3.2REACTIVOS
Bencina Etanol 96° Metanol
3.3MATERIALES DE VIDRIO Y EQUIPOS Método soxleth Equipo soxleth
1 Balón Balón de tres tres bocas bocas
2 tapone taponess de jebe jebe
1 Termómet Termómetro ro de 250ºC 250ºC
1 cond conden ensa sado dorr de bolas bolas
2 mangueras
1 Cocina Cocina eléctrica eléctrica
1 rejilla de asbesto
1 Pro Probe beta ta de 100 100 ml
1 pizeta
1 embudo
2 papel filtro
2 núcleos de ebullición
1 balanza analítica
Soporte universal
2 pinzas
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ Destilación simple
1 cocina eléctrica
1 rejilla de asbesto
2 soportes universal
2 pinzas
1 balón de destilación destilación de de 250ml
1 tapón de jebe
1 termómetro de 250°C
2 mangueras
1 condensador simple
1 probeta de 50ml
1 matraz de 250
1 pizeta
1 embudo
2 papel filtro
1 balanza analítica
PROCEDIMIENTO NTO EXPERIMENT EXPERIMENTAL AL 3.4 PROCEDIMIE •
Extracción por método soxhlet Preparamos el quipo soxhlet
•
Pesamos nuestra muestra de materia prima (50g)
•
Medimos el volumen de nuestro reactivo, en nuestro caso fuebencina (140ml) (140ml) y alcohol de 90ºC(140ml)
•
Preparamos la envoltura para nuestra muestra, la cual tendrá la forma de un “tamalito” para luego ser depositado en el equipo soxhlet.
•
El reactivo lo colocamos en un balón de tres bocas de 250ml, el cual esta único al soxhlet, soxhlet, posterio posteriorment rmentee será sometido sometido a calor con el fin fin de alcanz alcanzar ar la temperatura de ebullición de la bencina (80-90ºC).
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ•
Acoplar un termómetro graduado al balón de tres bocas.
•
Luego esperamos a que la bencina extraiga la mayor cantidad de aceite de la muestra, esto se da a través de las sinfonadas, un promedio de 10 a 15 sinfonadas, cuando el líquido que se acumula en el soxhlet antes de cada sinfonada cambia del color amarillo al transparente, quiere decir que el proceso acabó.
•
Finalmente procedemos procedemos a la recuperación recuperación del solvente, sometiendo a la solución obtenida en el balón de tres bocas a una destilación simple.
• • • • •
Extracción por maceración Comenzamos pesando la muestra de maíz a utilizar en este caso 75g Medimos el volumen de bencina y de alcohol 90ºC (140ml) La muestra la depositamos en un envase plástico junto con el solvente La muestra la dejamos reposar al transcurso de 6 días. Separamos la solución del maíz, para someterlo a una destilación simple que nos permita recuperar los solventes y obtener el aceite.
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Antes de realizar la discusión de resultados se lleva a todas las muestras a una sola base de muestra muestra (75 g.), para poder realizar las comparaciones respectivas. respectivas. TABLA N0- Pesos del aceite en las las muestras muestras para una base de 75 g de materia prima. prima. Número de muestras N0-01
N0-02
N0-03
N0-04
N0-05
N0-06
N0-07
Peso Peso de aceite aceite (g) para para 4.31
2.97
4.6
2.93
0.36
2.22
2.12
75 g de muestra
5 DISCUS DISCUSIÓN IÓN DE RESU RESULTA LTADOS DOS Muestr Mues traa N0- 01 Se realizó la extracción con bencina por el método de soxleht, se observó que durante la operación la bencina extrae rápidamente el aceite durante las primeras 10 sinfonadas esto se visualizó por el cambio de de color de transparente a amarillo de la solución; luego de destilarlo dicha solución se obtuvo el aceite. Comparando con las demás muestras N0-06 y 07 que también se realizaron por el mismo método la cantidad de aceite que se extrajo es aproximadamente el doble.
Muestra N0- 02 Se realizó la extracción con bencina por el método de de maceración, se observó que que la extracción es lenta, para aumentar la velocidad de extracción se realizó agitación mecánica por un minuto cada hora en el día y cada cuatro horas en la noche durante seis días; luego se filtró y la solución se destilo. Comparando Comparando con las muestras N0 04 y 05 que que también también se realizar realizaron on con el mismo mismo método, método, está en la muestra muestra donde donde se se obtuvo mayor cantidad de aceite.
Muestr Mues traa N0-03 Al igual que en las muestras anteriores en esta muestra también se usó bencina en la la extradición por método de maceración, la velocidad de extracción fue lenta por lo que se usó agitación agitación mecán mecánica ica igual que que en la muestra muestra anterior anterior (N0-02) por el mismo periodo de tiempo (6 días) si comparamos con las demás muestras que se realizaron
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZpor el mismo método (N0 02,04 y 05) en esta muestra se extrajo mayor cantidad de aceite, 50% más que en la muestra N0 02. Muestr Mues traa N0 04 En la extracción de esta muestra se usó usó bencina como solvente solvente por el método de maceración maceración,, igual que en las muestras muestras anteriores anteriores se usó agitación agitación mecánic mecánica, a, si comparamos con la muestra anterior se observa que la cantidad de aceite obtenido es aproximadamente 50% menos que la muestra anterior, esta disminución de la cantidad se debe justamente al tratamiento previo de la muestra (pre-cocción) que se realizó; donde luego se tuvo que que eliminar la humedad.
Muestr Mues traa N0 05 Se realizó la extracción con etanol de 960 por el método de maceración, para facilitar la extracción se le aplico agitación mecánica igual que en las muestras anterior anterior (N0 02,03 y 04) que se realizaron con este método; comparando con las muestras antes mencionadas, en esta muestra se obtuvo la menor cantidad de aceite.
Muestr Mues traa N0 06 Se realizó la extracción extracción por el método de soxleht con metanol, durante durante la operación se observó que la extracción en cada sinfonada era menor que cuando se usó bencina, esto se visualizó visualizó en el cambio cambio lento de color de la solución. Comparando con la muestra N0-01 que también también se realizó con con este método método la cantidad de aceite que se obtuvo es aproximadamente aproximadamente la mitad. Lo que demuestra demuestra que la cantidad de aceite que se extrae depende de la capacidad de extracción de cada solvente.
Muestr Mues traa N0-07 En la realización de esta muestra Se utilizó etanol de 960 para la extracción por el método de soxleht, durante el proceso de operación también se visualizó una lenta extracción en cada cada sinfonada. Comparando con la muestra muestra N0-01 se tiene una cantidad de aproximadamente la mitad y con la muestra N0- 06 es ligeramente ligeramente menor. menor.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ6 CONC CONCLU LUSI SION ONES ES Conocer el fundamento teórico es es la base primordial para la realización y aplicación de la extracción ya sea esta para cualquier tipo de aceite ya que todas se centran en principios fundamentales. En el caso de la extracción por el método de maceración, Comparando entre la solvente bencina y el etanol, la bencina tiene mayor capacidad de extracción del aceite de maiz. En el caso de la extracción extracción por el método de soxleht, Comparando entre los solventes, bencina y metanol y etanol vemos que la capacidad de extracción de de aceite es como sigue: sigue: Bencina>me Bencina>metanol> tanol>etan etanol. ol. Comparando ambos métodos empleados (maceración, soxleht).En función a la cantidad cantidad de aceite aceite obtenido obtenido la eficiencia eficiencia del método soxleht soxleht es mejor que el de maceración. En la extracción extracción por maceración del aceite de maiz las principales variables que influyen en el proceso son la agitación mecánica y el tiempo de maceración. En la extracción por soxleht del aceite de de maiz la principal variable que influye en el proceso es la temperatura. 7 RECO RECOME MEND NDAC ACIO IONE NESS La materia prima debe estar estar molida en partículas pequeñas pequeñas para facilitar la extracción del aceite. El solvente usado debe ser selectivo, es decir extraer rápidamente el aceite a fin de emplear demasiado tiempo durante el proceso.Verificar que el agua de enfriamiento este en circulando siempre durante la operación de extracción por soxleht a fin de perder el solvente por evaporación evaporación por la la parte superior superior del condensador condensador de bolas. Tener en cuenta el punto de ebullición del solvente cuando se esté destilando la solución, solución, para para evitar evitar un sobrecale sobrecalentam ntamiento iento y degrada degradación ción del aceite aceite que se se va a obtener.Utilizar siempre mandil, guantes, lentes y mascarilla durante el proceso de extracción.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ8 BIBLIOGRAF BIBLIOGRAFIA/RE IA/REFERENC FERENCIAS IAS BIBLIOGRÁFIC BIBLIOGRÁFICAS AS
Robert E. Treybal “Operaciones de Transferencia de Masa” 2° edición, Editorial McGraw-Hill. http://es.wikipedia.org/wiki/Aceite_vegetal
http://www.botanical-online.com/aceites_vegetales_clasificación.htm
http://www.ehowenespanol.com/propiedades-quimicas-del-aceite-vegetalinfo_315946/
http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099 http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/9403/6/3.4.%20El%20aceite% .1/9403/6/3.4.%20El%20aceite% 20vegetal.pdf
http://www.quimicauniversal.cl/hoja_seguridad/BencinaBlanca.pdf
APENDICE
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZANEXOS
HOJA DE DATOS DE REGURIDAD DE LA BENCINA Ident Identif ific icac ació ión n de los los peli peligr gros os
Ries Riesgo goss pa para ra la salu salud d
La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo. Puede producir irrita itación moderada de la piel. La exposición repetida puede provoca ocar sequedad o form formac ació ión n de grie grieta tass en la piel piel.. Noci Nocivo vo:: Si se ingi ingier eree pued puedee caus causar ar daño daño pulm pulmon onar ar.. Existe posibilidad de lesión de órgano o de sistema de órganos a consecuencia de exposición exposición prolongada prolongada
Sign Signos os y sínt síntom omas as
Los Los sign signos os y sínt síntom omas as de derm dermat atit itis is por por dism dismin inuc ució ión n de gras grasaa cutá cutáne neaa pued pueden en incl inclui uirr una sensación de ardor y/o un aspecto seco/agrietado. Otros sign ignos y sínt íntoma omas de depres depresión ión del del sistem sistemaa nervio nervioso so centra centrall (SNC) (SNC) puede pueden n incluir incluir dolor dolor de cabe cabeza, za, náusea náuseas, s, y falt faltaa de coor coordi dina naci ción ón.. Los Los sign signos os y sínt síntom omas as de irrit irritac ació ión n resp respir irat ator oria ia pued pueden en inclu incluir ir una sensación de ardor pasajera en la nariz y la garganta, tos y/o dificultad res respira pirato tori riaa. Si el mat materia eriall pen penetra etra en los los pulm pulmon ones es,, Los sign signos os y sínt síntom omas as pued pueden en incl inclui uirr tos, tos, ahog ahogo, o, sibi sibila lanc ncia ias, s, difi dificu cult ltad ad para para resp respir irar ar,, cong conges esti tión ón pect pector oral al,, falt faltaa de aliento, fiebre.
Ries Riesgo goss pa para ra la segu seguri rida dad d
Inflamable. Pueden generarse cargas electrostáticas durante el bombeo. Las descargas electrostáticas pueden causar incendios. Al usarlo pueden form ormarse mezclas mezclas aire-vapor aire-vapor explosiva explosivas/inf s/inflamabl lamables. es.
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ
Riesgos para el medio ambiente
Se prevé que sea tóxico para los organismos acuáticos: Puede provocar a largo plaz plazo o efec efecto toss nega negati tivo voss en el medi medio o ambie ambient ntee acuático. Primeros auxilios Informació Información n general general Por lo general, no es necesario ningún tratamien iento, no obstante, obt obtene ener cons onsejo médico.
Inhalación Cond Conduc ucir ir a espa espaci cio o ve vent ntila ilado do,, sumi sumini nist stra rarr oxíg oxígen eno o en caso caso extr extrem emo. o. Si no hubi hubier eraa una una rápi rápida da recu recupe pera raci ción ón,, tran transp spor orta tarr al serv servic icio io médi médico co más más cerc cercan ano o para para cont contin inua uarr el tratamiento.
Cont Contac acto to con con los los ojos ojos Lava Lavarr de inme inmedi diat ato o con con abun abundan dante te agua agua mient mientra rass se mant mantie iene nen n los los párp párpad ados os abie abiert rtos os.. Mant Manten ener er los ojos ojos en repo reposo so dura durant ntee 30 minut minutos os.. Si pers persis iste te el enro enrojec jecim imie ient nto, o, ardo ardor, r, visión borrosa o inflamación, transportar al servicio médico más cercano para contin continuar uar el tratam tratamien iento. to.
Cont Contac acto to con con la piel piel.. Quitar la ropa contaminada. Lavar el área expuesta con agua y después lavar con jabón, si hubiera.
Ingestión. Si se traga, no inducir el vóm vómito ito: transport ortar al servicio médico más cercano para el tratamiento. Si se produce espontáneamente el vómito, mantener la cabeza por debajo de la altura de las cade aderas para evita itar la aspirac ración. ón.
Info Inform rmac ació ión n pa para ra el médi médico co.. Caus Causaa depr depres esió ión n en el sist sistem emaa nerv nervio ioso so cent centra ral. l. Una Una expo exposic sició ión n prolo prolong ngad adaa o repe repeti tida da puede puede origina originarr dermat dermatiti itis. s. Riesgo Riesgo potenc potencial ial de neumon neumonía ía químic química. a. Consid Considére érese se lavado lavado gástri gástrico co con con al vías vías respir respirato atoria riass proteg protegida idas, s, admini administr straci ación ón de carbón carbón activa activado do
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-EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MAÍZManipu Man ipulac lación ión y almace almacenam namien iento to Recomendaciones técnicas. Los Los equi equipo poss eléc eléctr tric icos os de tras trasie iego go y área áreass de trab trabaj ajo o y alma almace cena nami mien ento to debe deben n cont contar ar con con aprob aprobac ación ión para para las cara caract cter erís ísti tica cass de los comb combus usti tibl bles es Clas Clasee I (D.S (D.S.. 278) 278)..
Precauciones. En caso de contaminación de la ropa con Nafta Pura, de inmediato proceder a muda mudarr la ropa ropa y lava lavado do pers person onal al..
Condiciones de almacenamiento almacenamiento La Gasolina no debe almacenarse en recintos bajo el nivel del suelo, en recintos cerr cerrad ados os debe debe cont contar ar con con ve ven ntilac ilaciión por la part partee infe inferi rior or y dist distan antte de cualq ualqui uier er otro otro comb combus usti tibl blee o mate materia riall oxida oxidant nte, e, las las dist distan anci cias as de segu segurid ridad ad son son en funci función ón del del volum volumen en y cara caract cter erís ísti tica cass de los los cont conten ened edore ores. s.
Envase Envase adecua adecuado do y no adecua adecuado do Los Los cont conten ened edor ores es debe deben n ser ser de mate materi rial al apro aproba bado do,, no se perm permit itee enva envase sess de vidr vidrio io,, exce except pto o para para prod produc ucto toss de labo labora ra-- tori torio o o anál anális isis is..
Protección especial Guantess de protec protecció ción. n. Guante Protec ecci ción ón a la vist vista. a. Prot sar ropa ropa sinté intéttica, ica, prot proteegers gersee con con dela delan ntal tal de goma goma o neo eop preno reno.. No usar Ventilation.
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