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OBTENCIÓN DEL ACEITE DE PALMA DE LA PALMA ACEITERA

ASPECTOS SOCIO-HISTORICOS

1. HISTORIA DE LA PALMA ACEITERA EN EL PERÚ

El interés por la Palma Aceitera en el Perú, data desde 1969 cuando a solicitud del

gobierno peruano, llega a nuestro país la Misión Técnica del Institut de Recherches pour

les Huils et Oleagineux – IRHO de Francia, con el objetivo de evaluar e informar respecto

de las posibilidades de establecer dicho cultivo en el Perú. Los resultados de dicha

evaluación concluyeron que la amazonía peruana reúne las condiciones agroclimáticas

adecuadas para el desarrollo de la palma aceitera. Desde entonces, se llevaron adelante

cuatro experiencias de palma: dos de origen estatal, una privada y, la más reciente, con

base en pequeños palmicultores asociados.

La primera experiencia, ocurre en el marco del proyecto de colonización Tingo María-

Tocache-Campanilla, cuando a partir de una plantación piloto, se crea en la provincia de

Tocache en el departamento de San Martín, la Empresa para el Desarrollo y Explotación

de la Palma Aceitera Sociedad Anónima – EMDEPALMA S.A, de propiedad del Estado.

Sus operaciones se inician en 1973 llegando a sembrar, hasta 1980, un total de 5,273

hectáreas. La producción industrial de EMDEPALMA S.A comienza en 1976 con la

instalación de una planta extractora con capacidad para procesar 20 tm de racimos por

hora, implementada en dos etapas de 10 tm cada una. EMDEPALMA S.A, se torna en

una empresa exitosa llegando a registrar en 1980 una producción de 5,100 tm de aceite

crudo; sin embargo, a mediados de esa década EMDEPALMA ingresa a un período de

crisis administrativa y financiera provocada inicialmente por la escasez y el aumento de

los costos de mano de obra por cuanto era absorbida y mejor remunerada en las

actividades ilícitas relacionadas con el narcotráfico, así como también, por el aumento de

los gastos administrativos provocado por una excesiva burocracia que caracterizó a las

empresas del Estado por ese entonces. Esta situación se vio agravada por las acciones

del terrorismo que elevaron significativamente los gastos operativos de la empresa.

EMDEPALMA S.A suspendió sus operaciones en los primeros años de la década del

noventa cuando el gobierno decide mediante Resolución Suprema No. 404-93-PCM de

fecha 8 de setiembre de 1993, incorporarla al proceso de privatización de empresas del

Estado. Durante el proceso de liquidación de la misma, los beneficios sociales de sus

trabajadores, representados hoy por la Asociación Central de Palmicultores de Tocache –

ACEPAT, fueron cancelados con la entrega de 2,809 hectáreas de cultivo, además de

viviendas en los campamentos, maquinarias y herramientas; otras 1,233 hectáreas fueron

vendidas a pequeñas empresas particulares y un total de 1,397 hectáreas que no

pudieron ser vendidas fueron transferidas al Ministerio de Agricultura.

Dado los buenos resultados obtenidos por EMDEPALMA en sus primeros años de

operación, capitales privados constituyen, en 1979, Palmas del Espino S.A de propiedad

del grupo Romero, ubicada también en la provincia de Tocache. Las primeras obras de

movimiento de tierras comenzaron en abril de 1981 y hasta la fecha se han instalado

6,400 hectáreas, de las cuales, el 72% se encuentran en producción y el 28% en

crecimiento. Industrias del Espino S.A procesa la producción obtenida de estas

plantaciones conformando el complejo agroindustrial más moderno y exitoso del país.

Más adelante, a principios de La década del 80, en el departamento de Loreto se inicia el

segundo proyecto estatal de palma aceitera. En el marco del Convenio de Cooperación

Técnico Económico suscrito en julio de 1981 entre la Corporación de Desarrollo de Loreto

y EMDEPALMA S.A, localizándose 10,600 hectáreas aptas para el desarrollo de la palma

aceitera en la zona del río Manití - Quebrada de Paparo en la provincia de Maynas. Con

este proyecto, se Lograron instalar 702 hectáreas y, en enero de 1989, se constituye la

empresa CORDEPALMA S.A., La misma que en marzo de 1990, se transforma en la

Empresa Regional de Palma Aceitera - EMREPALMA S.A., la cual no tendría mucho

tiempo de vida por cuanto, al igual que EMDEPALMA, sería incorporada en el programa

de privatizaciones de empresas del Estado. Luego de algunos intentos por privatizarla

entre 1993 y 1994, EMREPALMA fue disuelta procediéndose a su liquidación. Hoy, la

Comisión Especial de Privatización de Tierras - CEPRI Tierras, en coordinación con la

Unidad de Desarrollo de la Amazonía, está llevando a cabo un esquema piloto para

transferir al sector privado 15,532.62 hectáreas mediante la venta de activos a través de

una subasta pública internacional.

Mientras tanto, paralelamente a La creación de EMREPALMA S.A, en la provincia Coronel

Portillo en el departamento de Ucayali, Las Sociedades Agrícolas de Interés SociaL -

SAIS Pachacútec y SAIS Pampa (empresa de La SAIS Túpac Amaru) inician a partir de

1988, La siembra de 600 hectáreas aproximadamente sin Lograr mayores extensiones

que favorezcan su desarrollo agroindustrial por cuanto se prestó mayor atención a la

extracción de madera que generaba ingresos inmediatos al agricultor y constituía una

actividad menos riesgosa en el contexto de violencia política que se vivía por esa época.

Finalmente, con los nuevos impulsos en La lucha internacional contra el narcotráfico y,

superado el problema del terrorismo, la cooperación internacional con apoyo de los

gobiernos regionales fomentan el desarrollo rural alternativo basado en la promoción de

alternativas económicas licitas, viables y sostenibles con mercado interno y externo

seguros y con potencial para generar eslabonamientos industriales y estimular la

organización empresarial de Los campesinos.

Así, con fondos provenientes de Las Naciones Unidas, el Fondo Contravalor Perú -

Canadá y con el apoyo decidido del Gobierno Regional de Ucayali y la Dirección Regional

Agraria, se inicia a partir de 1991 un nuevo proyecto agroindustrial de palma aceitera que

contempla la instalación de 1,300 hectáreas, la organización de los productores en el

Comité Central de Palmicultores de Ucayali - COCEPU y la inauguración de una planta

extractora en Neshuya, administrada por la empresa Oleaginosas Amazónicas S.A.

OLAMSA de propiedad deL COCEPU.

Este proyecto constituye un núcleo de los varios que está impulsando el Programa de las

Naciones Unidas para la Fiscalización Internacional de Drogas-PNUFID como Los

proyectados para la zona de Aguaytía en ese mismo departamento y el distrito de Pongo

de Caynarachi en el departamento de San Martín.

2. ESTABLECIMIENTO DE UNA PLANTACIÓN DE PALMA

El material genético utilizado para establecer una plantación de palma aceitera es la

semilla botánica germinada procedente de Costa Rica y/o África. El tiempo Transcurrido

desde la adquisición de la semilla, germinación, previvero hasta el desarrollo de los

plantones en vivero es de aproximadamente 19 meses. La preparación del terreno para la

siembra debe programarse aproximadamente seis meses antes del trasplante en campo

definitivo. Las prácticas que se adopten para la preparación del terreno varían en función

al tipo de vegetación existente, a la tecnología y equipos disponibles, condiciones

climáticas, etc., cualquiera que sea el método utilizado debe procurarse no deteriorar las

condiciones físicas del suelo con el fin de asegurar una buena producción.

El terreno a preparar puede ser bosque virgen, bosque secundario o purma, o un pastizal

antiguo. Los trabajos deben iniciarse al final de la época lluviosa para asegurar una mejor

eficiencia de la maquinaria que se utilice. Luego de realizar las labores de rozo, tumba,

apile, quema, destoconado, rastra, etc. es indispensable para el desarrollo de la palma la

siembra de cobertura, la cual evita la degradación del suelo por efecto de la erosión

producida por las lluvias y también por la insolacion, aumenta el contenido foliar de

nitrógeno, fósforo, potasio, y manganeso, aumenta significativamente la producción de

racimos, mejora la porosidad y permeabilidad del suelo y reduce los costos de

mantenimiento porque evita el crecimiento de malezas y la generación de semillas. La

leguminosa mas utilizada como cobertura es el kudzu (pueraria spp), la semilla del kudzu

se obtiene de la zona y por hectárea se requieren aproximadamente 10 kg de semilla.

Una vez preparado el terreno y sembrada la cobertura se procede al estacado, es decir, a

la señalización con estacas de los puntos donde se sembrarán las plantas. La delimitación

de la parcela debe considerar 10 a 20% más del área que se sembrará a fin de suplir las

áreas que no se utilizan por la presencia de drenes naturales, charcos, etc. La densidad

de siembra es de 143 plantas por hectárea. La experiencia indica que un agricultor puede

conducir una parcela de palma de un tamaño mínimo de 5 hectáreas y máximo de 10 para

que constituya una actividad socio económicamente viable.

3. MANTENIMIENTO DEL CULTIVO

Una vez instalada la palma en campo definitivo, las labores de mantenimiento durante el

período de desarrollo del cultivo (dos años adicionales) son sumamente importantes para

el rendimiento futuro de la plantación. Por el distanciamiento entre planta y planta (9 x 9) y

por el mismo sistema de conducir palmas a campo abierto, siempre se tendrán problemas

de competencia con diferentes tipos de malezas, ya sean éstos dentro de los círculos o en

las interlíneas. En los primeros años de vida de las plantaciones, las rondas de

mantenimiento de los círculos son más frecuentes, es decir, de por lo menos 6 rondas por

año; sin embargo, cuando las plantas ya son más adultas y sus copas altas proporcionan

sombra, las rondas se reducen a 2 ó 4 por año. La frecuencia de rondas para el

mantenimiento de líneas o calles depende mucho de la cobertura que se tenga dentro de

la plantación, si ésta es deficiente, el número de rondas necesarias para mantener las

calles limpias de malezas ser de 6 rondas anuales como mínimo, mientras que si se tiene

una buena cobertura que domine rápidamente a las malezas, incluyendo las arbustivas

que se desarrollan en las calles, las rondas se reducirán a 2 ó 4 por año.

En cuanto a la polinización de la palma, ésta se realiza con la ayuda de insectos

polinizadores. En Perú existen los Elaeidobius y los E. Kamerunicus gracias a los cuales

se obtienen racimos que contienen 95% de frutos normales y que dan una extracción

promedio de 23% de aceite.

Por su parte, los trabajos de abonamiento o fertilización requieren especial atención por

cuanto la palma aceitera elabora durante todo el año una considerable cantidad de

material vegetal. Una hectárea de palma que produzca 24 TM de racimos al año

requerirá: 90 a 95 kg de nitrógeno; 10 a 12 kg de fósforo, 90 a 95 kg de potasio, 18 a 20

kg de magnesio, 20 a 21 kg de calcio.

4. INDUSTRIALIZACIÓN DE LA PALMA

El aprovechamiento de la palma es posible mediante procesamiento industrial. De ella se

extraen dos tipos de aceites: a) el aceite de palma y b) el aceite de la almendra de

palma o palmiste. A partir de ellos, se obtiene una amplia gama de productos que son

utilizados tanto para consumo humano como para la industria ya sea como producto

terminado o como materia prima.

El aceite de palma se emplea para la elaboración de mantecas, margarinas y aceites que

son utilizados para panadería, pastelería, confitería, chocolatería, heladerías, frituras, etc.

El aceite de palmiste es un aceite láurico, con características similares a las del aceite

de coco, lo que lo convierte en un excelente sustituto para la elaboración de jabones; de

la harina de palmiste se elaboran concentrados para aves, cerdos y ganado bovino. Una

de las ventajas de utilizar La fracción sólida del aceite de palma (estearina) para la

producción de manteca y margarina es su alto contenido de sólidos que en su elaboración

elimina la necesidad de hidrogenar el aceite, bajando los costos de producción y evitando

la formación de ácidos grasos trans, que son dañinos para la salud, por lo que muchos

países han puesto limitaciones al proceso de hidrogenación.

Una de las ventajas de utilizar la fracción Líquida del aceite de palma (oleína) en la

producción de aceite para freír es su gran resistencia a la oxidación, lo que proporciona

menos deterioro del aceite en la freidora, dando un mayor rendimiento y más tiempo de

vida en aquel a los productos finales.

El proceso industrial al que se somete la palma para su aprovechamiento tiene tres

etapas:

a) la extracción

b) La refinación y

c) eL fraccionamiento.

Durante la extracción, los racimos de palma son esterilizados cocinándolos a elevadas

temperaturas para luego separar las frutas de los racimos por medio de un desfrutador.

Estas frutas son agitadas a fin de descomponer las células que contienen aceite para que

en seguida puedan ser sometidas al prensado. El aceite en bruto que se obtiene se

recoge y se tranza para reducir Las partículas sólidas grandes. El aceite ya tamizado es

clarificado por decantación natural donde se separa del aceite el agua y lodos. Del lodo

resultante se puede obtener más aceite agregando más agua caliente y centrifugándolo

para completar la separación. Finalmente, se seca en una secadora al vacío.

La inversión industrial para el procesamiento de la palma puede limitarse a esta primera

etapa de extracción para la obtención del aceite crudo, el cual puede ser comercializado

como insumo intermedio para las plantas refinadoras. La inversión en una planta

extractora no debe ser muy grande por cuanto los costos de transporte de los racimos se

eleva rápidamente. Tampoco es conveniente sacrificar inversión por eficiencia. Al

respecto, existe consenso entre los especialistas que un tamaño óptimo es el de plantas

modulares de 20 toneladas de racimos por hora para una plantación de aproximadamente

4,000 hectáreas.

El aceite crudo de palma obtenido de la extracción es luego sometido a un proceso de

refinación. Este consiste en suprimir a través de un proceso de neutralización,

desgomado, decoloración y desodorización, la acidez, gomas, pigmentos, olores y

sabores no deseados. Como resultado de este proceso, el contenido de ácidos grasos

libres, calculado como ácido palmítico no debe superar el 0.1%; la cantidad de

carotenoides que le dan el color rojo al aceite se reduce hasta un punto en el que medido

por el tintómetro de Lovinbord en células de 5.5 pulgadas, el color no exceda a 20 en La

escala del rojo. Los constituyentes no oleosos como las gomas y trazas de metal son

también eliminados, especialmente el hierro que actúa como prooxidante y afecta

fuertemente la estabilidad del aceite refinado. Durante la desodorización, se eliminan los

peróxidos y productos de oxidación secundaria (aldehídos y cetonas) desapareciendo los

olores y sabores propios del producto pero que no gustan para el consumo humano

directo.

La refinación puede realizarse mediante dos métodos: el físico y el químico.

La diferencia entre uno y otro proceso radica básicamente en los costos que son más

elevados con el segundo método por cuanto las mermas oscilan entre el 8 - 12%,mientras

que con la refinación física éstas alcanzan el 3% ,asimismo, se diferencian por los efectos

que sobre la salud pudieran provocar los desechos tóxicos dejados durante la refinación

química.

El aceite refinado, blanqueado y deodorizado (RBD) así obtenido, es un producto

semisólido que requiere ser sometido a un proceso de fraccionamiento a través del cual,

mediante cambios de temperatura, se separa la fracción líquida (oleína) de la fracción

sólida (estearina). Dependiendo del mercado a abastecer, el fraccionamiento puede ser

de un 70% de oleína y un 30% de estearina o de 50-50%.

INGENIERÍA DE PROYECTOS

ESTUDIOS PRELIMINARESEl aceite de palma se presenta como una alternativa importante para los países

importadores de materia de grasa comestible y ello por su gran disponibilidad en el

mercado mundial, su bajo costo (solamente es mas económico el aceite marino) su buena

estabilidad y gran versatilidad de sus aplicaciones.

ESPECIFICACIONES TÉCNICASMateria Prima: Ejemplo: La materia prima a utilizar es el aceite crudo que extrae y comercializa la

empresa Oleaginosas Amazónicas S.A (OLAMSA)

Las características de este aceite crudo son las siguientes:

Acidez (%) : 2.7 – 3.2

Humedad (%) : 0.01 – 0.3

Impurezas (%) : 0.1 – 0.2

Densidad : 0.95 – 0.98

Contenido vitamínico:

Carotenos (mg/100g) 122.60

Vitamina A (UI/g) 270.11

Vitamina E (mg/100g) 27.40

Componentes de ácidos grasos (%)

Ac. Laurico: 0.04

Ac. Mirístico: 0.92

Ac. Palmítico: 42.19

Ac. Palmitoleico: 0.15

Ac. Esteárico: 4.80

Ac. Oleico: 39.13

Ac. Linoleico: 11.94

Ac. Linolenico:0.3

Ac. Araquidónico: 0.4

Ac. Gadolaico: 0.13

Ac. Grasos saturados: 48.35

Ac. Grasos monoinsaturados: 39.41

Ac. Grasos poliinsaturados: 12.24

INSUMOS:

Acido fosfórico: Es un líquido brillante, incoloro claro, inodoro ó sólido cristalino

transparente, dependiendo su estado de la temperatura y de la concentración que se

encuentra a 20°C y una concentración de 50% y 75%

El ácido se presenta como un líquido movil a una concentración de 85%. Se presenta con

una consistencia viscosa y a una concentración de 100% Se presenta en forma de

cristales

Acido Cítrico: (acido 2-hidroxi-1,2,3-propen-tricarboxilico o acido -hidroxi tricarboxilico),

es un sólido cristalino, traslúcido, incoloro, inodoro ó polvo blanco que tiene un sabor

ácido fuerte, la forma hidratada es fluorescente al aire seco. Se obtiene por fermentación

degradante de carbohidratos. o extracción a través de frutas cítricas.

Tierra decolorante de Pigmentos para aceites y grasas: Estas tierras son utilizadas para la

decoloración del aceite crudo, es decir la eliminación de las sustancias colorantes a

utilizar en la planta de refinación y fraccionamiento deben cumplir las siguientes

condiciones:

No deberán ceder al aceite sustancias que puedan modificar sus características

y/o contaminarlo.

Se deben almacenar en lugares limpios y secos, manteniéndolas a una

temperatura y humedad relativas adecuadas.

Envasado: En envases de PP y PE A y BD

OPERACIONES INVOLUCRADAS EN EL PROCESO

Las operaciones comunes en todo proceso de refinación son:

Neutralización.

Decoloración.

Desodorización.

Se emplean otros procesos antes y después o a veces durante las operaciones (como por

ejemplo desgomado, filtración, etc.). Su necesidad es función del tipo de aceite, del uso

previsto para el aceite refinado, de la calidad o especificaciones no convencionales del

aceite crudo.

Las operaciones comunes como la neutralización, decoloración y desodorización pueden

a su vez seguir dos caminos:

Refinado Químico (Clásico)

Refinado Físico

REFINACIÓN QUÍMICA:Es el método clásico, en el cual se realiza la neutralización del aceite mediante soda

cáustica y con separadores centrífugos, la decoloración y la desodorización. A nivel de la

neutralización se produce la separación de los ácidos grasos, lo cuál ocasiona pérdidas

de aceite, contaminación de aguas y gastos mayores de funcionamiento.

Para la realización del Refinado Químico de aceite de palma son necesarias varias

etapas, las cuales se presentan a continuación :

a. DesgomadoCon este proceso se busca eliminar materias en suspensión coloidal, ya sea fosfátidos

(cefalina, lecitina), hidratos de carbono, mucílagos, complejos proteicos. La evaluación del

proceso se realiza tomando en cuenta el porcentaje de disminución del fósforo

proveniente de los fosfolípidos presentes en el aceite desgomado con respecto al

contenido en aceite crudo.

b. NeutralizaciónEn esta operación se intenta disminuir el contenido de ácidos grasos libres, restos de

fosfolípidos, algunos pigmentos insolubles en aceites y solubles en agua. La evaluación

del proceso se realiza determinando el índice de ácidos equivalente a la cantidad de

ácidos grasos libres presentes.

Con los lavados consecutivos a la neutralización se busca eliminar cantidades de jabón

formadas y se evalúa determinando la cantidad de jabón presente.

Luego se efectúa un secado para eliminar las trazas de humedad restantes, hasta llegar a

contenidos aceptables (aproximadamente 0,1 %).

c. Decoloración o BlanqueadoCon este proceso se busca eliminar pigmentos, carotenos principalmente, y productos de

oxidación, así como los últimos restos de jabón que hubieran podido quedar. El proceso

es evaluado por la determinación de color en el colorímctro Lovibond, siendo fundamental

la evaluación en la escala roja.

d. DesodorizaciónEn esta etapa se busca eliminar productos de oxidación y de descomposición que dan

olor y sabor desagradables al producto, como cetonas, aldehídos, algunos esteroles y

resinas, así como mono y diglicéridos.

REFINACIÓN FÍSICA:Este proceso conlleva un pretratamiento para eliminar los mucílagos e impurezas, la

decoloración y la neutralización -desodorización para destilar, por arrastre de vapor, los

ácidos grasos libres. A continuación se describen las etapas que comprende este

proceso:

a. Pre-tratámiento: desgomadoEl desgomado abarca dos etapas, húmeda y seca, en el caso de los aceites insaturados y

una sola (seca) para procesar los aceites saturados. Estas dos etapas del desgomado

persiguen el mismo objetivo, a saber: la eliminación de los fosfátidos -de los cuales

algunos son naturalmente hidratables y otros no - y del hierro, contenidos en el aceite

crudo, mezclándolo con ácido y agua. Esta operación produce dos efectos:

Hidrata los fosfátidos no hidratables y convierte después los fosfátidos no

hidratables y los naturalmente hidratables en un estado que permite su separación

por centrifugación. En la primera etapa, se separa la mayor parte de los

componentes indeseables.

La segunda etapa elimina los últimos residuos de fosfátidos y hierro por simple

contacto con un ácido, como en la primera etapa, pero en este caso, la mezcla no

se clarifica. Fluye a través de la sección de decoloración en la que la acción

combinada del ácido y la tierra decolorante tiene un resultado muy satisfactorio.

Todas las impurezas son recuperadas en los filtros que acaban la operación de

decoloración.

b. DecoloradoEl objeto dc la decoloración es separar la mayor parte de los pigmentos colorantes por

adsorción con tierra decolorante.

Esta tierra también separa componentes indeseables como son los metales residuales,

jabones y oxidantes. Se obtienen resultados óptimos en decoloración bajo vacío medio ya

una temperatura de unos 90°C. El proceso incluye tres etapas:

Mezcla inicial del aceite con la tierra decolorante.

Calentamiento bajo vacío con vapor vivo para asegurar un contacto perfecto entre

el aceite y la tierra.

Filtración en filtros herméticos de membranas con telas de acero inoxidable,

seguida de una filtración de pulido; para lograr eliminar, absolutamente cualquier

partícula indeseable.

El decolorador consta de dos cuerpos. La mezcla del aceite y tierra es aspirada en primer

lugar en la parte superior para su calentamiento. Este procedimiento garantiza la perfecta

desgasificación del aceite y de la tierra, lo que es vital para la adsorción completa en los

filtros. La mezcla se introduce a continuación en el decolorador.

Las paredes verticales del mismo canalizan la mezcla uniformemente y aseguran un

tiempo de estancia definido en condiciones muy precisas como, por ejemplo, la adsorción

de los pigmentos bajo una intensa inyección de vapor vivo.

A continuación, el aceite es filtrado y mantenido bajo vacío para prevenir cualquier

oxidación en este punto. Una bomba lo impulsa a través de un filtro de pulido que sirve de

seguridad adicional antes de la prosecución del proceso de refinación.

Después de la filtración, el aceite contenido en la torta de tierra se recupera con vapor. La

descarga automática por vibradores no requiere ninguna operación manual.

c. DesodorizaciónEn la mayoría de los caos, la desodorización es la última etapa en una unidad de

refinación de aceites vegetales. Tiene por objeto eliminar del aceite las sustancias sápidas

y odoríferas. En el caso del refinado físico. Se eliminan los ácidos grasos libres para

producir un aceite neutro con unas características físico-químicas que aseguren una

estabilidad duradera.

La desodorización incluye tres etapas:

Calentamiento – Desgasificaciòn

Desodorización – arrastre con vapor

Recuperación de calor – enfriamiento

Calentamiento – DesgasificaciónEl aceite a desodorizar es bombeado a través de un intercambiador de calor, en el cual es

precalentado mediante el aceite desodorizado. Seguidamente, el aceite es calentado a la

temperatura de desodorización en un aparato mantenido bajo vacío, dotado de

serpentines de alta temperatura y equipado de un sistema de agitación de vapor vivo.

Este dispositivo asegura una turbulencia constante alrededor de los serpentines, lo que

favorece el intercambio térmico.

DesodorizaciónEl desodorizador trabaja bajo una presión de cerca de 3 mbar y está previsto de una serie

de dispositivos de inyección de vapor vivo. Se inyecta el vapor por medio de coronas

dispuestas de modo uniforme en cada compartimiento para asegurar una agitación

intensa en cada punto del desodorizador y una igual distribución del vapor sobre la

superficie del aceite.

En ciertos casos, los compartimientos están provistos de bombas que toman

sistemáticamente el aceite del fondo hasta la superficie, lo que aumenta el área de

contacto del aceite con el vapor.

EnfriamientoEl enfriamiento se realiza bajo vacío por simple intercambio de vapor. Puede ser

interesante mencionar que todas las descargas de aceite se hacen por gravedad.

Ventajas de la Refinación FísicaEsta técnica se ha difundido mucho y cada día se esta utilizando más por las ventajas

económicas que presenta frente a plantas clásicas de refinación con solución alcalina

(refinación química). Cabe destacar que este tipo de proceso se ha mostrado muy

interesante para aceites fácilmente decolorables, entre los que se encuentra el de palma,

cacahuate, girasol, etc, además de aquellos que presentan buena calidad.

Refinando una sustancia grasa con solución de hidróxido sódico (refinación química), y

aún disponiendo de las mejores plantas de neutralización, el índice de pérdida difícilmente

será inferior a 1.4% por cada tanto por ciento de pérdida Wesson. Con refinación física es

posible llegar a valores de 1,05 – 1,1 por 100.

Otra ventaja se debe al hecho que mientras con la soda los ácidos se transforman en

soluciones jabonosas, que deben someterse a sucesivos tratamientos para dar oleínas

con acidez alrededor de 70%, con el proceso de refinación física se obtiene directamente

ácidos grasos destilados del 90 – 95% de acidez.

En el tratamiento físico, al ser eliminada la etapa correspondiente a la neutralización

alcalina, desaparecen también las pérdidas de producto que acompañan a las pastas

resultando de esa etapa. Además al recuperar los ácidos grasos en forma de un destilado

y no como pastas, se obtiene un subproducto de más valor económico.

FraccionamientoEl fraccionamiento es un proceso de modificación de las materias grasas, en el cual son

separados los triglicéridos de alto y bajo punto de fusión llamados estearinas (fracción

cristalizada) y oleínas (fracción líquida).

La mayoría de los aceites pueden ser fraccionados, ya sean crudos, refinados o

modificados (después de hidrogenación parcial y/o interesterificación).

Este proceso tiene variadísimas aplicaciones, ha sido empleado en la escala industrial

desde hace tiempo, sobre una gran variedad de materias grasas:aceite de palma, ácidos

láuricos (palmiste y coco), sebo de vacuno, aceites vegetales sin hidrogenar (maravilla,

algodón) e hidrogenado (soja, maravilla, coco, palma, palmiste, pescado, etc.).

En el Cuadro 35 se pueden apreciar los principales aceites y grasas que son sometidos al

proceso de fraccionamiento:

Cuadro: PRINCIPALES ACEITES y GRASAS SOMETIDOS AL PROCESO DE FRACCIONAMIENTO

Aceites Vegetales Grasas Animales

Aceite de palma Sebo

Aceite de Soja (parcialmente hidrogenado) Grasa de cerdo

Aceite de colza (parcialmente hidrogenado) Grasa de leche

Aceite de Palmiste Aceite de pescado

Fuente: De Smet; (2000)

Aplicaciones:

Industria alimentaria

Aceites para ensaladas y aderezos (oleína)

Margarinas

Aceites para cocina / frituras

Confituras (reemplazantes de manteca de cacao)

Pastelería, productos de panadería

Cosméticos / Industria farmacéutica

Oleoquímica

Industria química

Etapas básicas del proceso de fraccionamiento

El fraccionamiento comprende tres pasos:

a.- Formación de núcleos cristalinos:

Los núcleos se forman por agrupación de varias moléculas de triglicéridos, las que

permanecen juntas en el líquido sobresaturado. Aquí se conjuga la energía cedida por el

cambio de estado de la cristalización, con la energía absorbida por el crecimiento de la

superficie del cristal. Aún así el aumento de temperatura durante la maduración refleja la

liberación de energía debido ala cristalización.

La nucleación se ve acelerada por la presencia de algún sólido en el líquido

sobresaturado.(Ejemplo: tierra de diatomea, polvo o humedad).

b.- Maduración o crecimiento de cristales:La cristalización se produce en tomo a estos núcleos o semillas y la tendencia natural dcl

proceso es derivar al tipo de cristalización más estable, la que da el mayor punto de

fusión, es decir la forma Beta. Sin embargo de las tres formas más comunes de

cristalización de los triglicéridos, Alfa, Beta Prima y Beta, se busca obtener para el

fraccionamiento la forma intermedia, la forma Beta Prima.

Como los cristales de los triglicéridos no son puros, mantienen dentro de las estructuras

sólidas, cantidades variables de oleína o triglicéridos líquidos, ocluidos, que no se separan

de los sólidos, afectando de esta manera el rendimiento del proceso de filtración de

cristales.

Un aspecto muy importante a considerar es conseguir una adecuada "curva de

enfriamiento". Se debe buscar a través del control de la temperatura de enfriamiento, un

adecuado gradiente de enfriamiento, para conseguir los mejores resultados de

separación. Dado que la cristalización es un proceso lento, los enfriamientos rápidos no

son aconsejables porque originan menos cristales y estructuras más parecidas al vidrio

(líquido sobreenfriado, estado no cristalino ).

Una "curva de enfriamiento" apropiada, debe regular la velocidad de cristalización y el

tiempo de residencia del producto en el cristalizador. Se obtienen así los mejores

rendimientos, con miscelas fácilmente filtrables y estearinas con menor cantidad de

líquido atrapado es sus estructuras cristalinas.

c.- Separación de cristales:En el fraccionamiento como proceso industrial, los cristales se separan de la oleína

mediante filtración por filtros de diversos tipos, desde los filtros prensa abiertos o

cerrados, con filtración a presión baja mediante presurizado, pasando por toda la gama de

sistemas de vacío, con filtros rotatorios de paletas, filtros rotativos de tambor o de banda

de vacío.

Últimamente se ha diseñado un filtro de membranas, muy eficiente pero de alto costo. Es

un filtro de placas con membranas inflables, las que sucesivamente se inflan mediante la

acción de aire presurizado estrujando la estearina y extrayendo el líquido retenido en la

torta.

Tipos de fraccionamiento:Existen varios tipos de proceso de fraccionamiento y se mencionan a continuación los

más frecuentemente usados en la industria:

a.- Winterización:El método más clásico consiste en el enfriamiento del aceite, en estanques batch, que se

usan como cristalizadores y maduradores. El enfriamiento se realiza con agua fría

glicolada o con salmueras, las que a su vez son enfriadas en intercambiadores de

Amoníaco o Freón. Los reactores de cristalización son estanques cilíndricos que poseen

en su interior, serpentines de enfriamiento. También se usan con camisa de enfriamiento.

En este caso la agitación es lenta, con paletas de raspado de la superficie. La

temperatura de cristalización alcanza los 6 a 8 °C. El período de maduración puede variar

de 10 a 16 horas. Posteriormente el aceite se filtra en filtros prensa donde quedan

retenidas las ceras que le provocan la turbidez. Este proceso se lleva a cabo también en

plantas de tipo continuo, para volúmenes superiores alas 50 Ton/día.

b.- Fraccionamiento en seco:Este es el proceso que más se usa en la industria. A pesar de sus ventajas, tiene el

inconveniente de generar como sub-productos, fracciones de bajo valor comercial. El

fraccionamiento múltiple por otro lado, ofrece una buena solución para obtener mezclas

muy apropiadas para las formulaciones de margarinas y shortening a partir de aceites de

palma. Las oleínas obtenidas, al ser mezcladas con aceites de soja o girasol da origen a

aceites comestibles muy buenos para frituras o ensaladas.

El fraccionamiento en seco requiere de un aceite muy bien procesado en las etapas

previas. Compuestos como fosfátidos, polisacáridos, pigmentos o trazas de componentes

de procesos anteriores, pueden afectar la viscosidad del aceite o actuar como inhibidores

o promotores de la cristalización y modificar las curvas de crecimiento de los cristales.

Estos factores se ven minimizados al "ahogar" el sistema con un solvente, que es lo que

se realiza en el fraccionamiento en fase solvente.

Es importante además conocer la composición de la grasa, ya que de eso depende la

forma en que los triglicéridos van a cristalizar dentro del aceite madre. Estas estructuras

pueden ser, "densas" o "libres", como "agujas" o como "grupos" y conforman lo que se

conoce como Polimorfismo.

Actualmente el fraccionamiento en seco, ha despertado un creciente interés como método

probado, muy difundido y tecnológicamente limpio, que frecuentemente reemplaza la

hidrogenación parcial y el fraccionamiento con solventes. Ofrece, como ningún otro

método, interesantes perspectivas de aplicación a una gran variedad de sustancias

grasas, como un sistema puramente físico y reversible. Su flexibilidad y multifuncionalidad

lo han tomado como un método sumamente importante a medida que más sustancias

grasas de diferentes orígenes son fraccionadas.

c.- Fraccionamiento en fase solvente:Este proceso considera mezclar la materia grasa a fraccionar con un solvente, por

ejemplo hexano, en proporciones muy definidas y someter aun enfriamiento controlado

esta "miscela" con el objeto de formar cristales fácilmente filtrables. El solvente tiene un

efecto importantísimo en la viscosidad de la miscela fría, lo que permite tener un buen

proceso de filtración y obtener oleínas de excelente calidad con una sola etapa de

fraccionamiento.

Las desventajas del fraccionamiento en fase solvente, con respecto del proceso en seco,

se deben al mayor consumo de energía para recuperar el solvente por destilación y la

pérdida del solvente mismo.

d.- Fraccionamiento con detergenteEl principio básico usado en este proceso fue descrito en 1905 en una patente italiana

perteneciente a Fratelli Lanza (por esta razón este proceso es llamado también Proceso

Lanza). Sin embargo, el proceso no tuvo un uso comercial hasta 1963.

El principio básico es simple. La grasa parcialmente cristalizada es mezclada con agua

que contiene un agente humectante (Lauril sulfato de sodio y Sulfato de magnesio ). El

surfactante sirve para humedecer los cristales de grasa que luego migran a la fase

acuosa. La suspensión del agua con los cristales de grasa es entonces separada de la

fase ligera (oleína) por centrifugación. Este procedimiento evita la etapa de la filtración de

los métodos convencionales.

El agente humectante y la separación centrífuga hace posible la separación de los

cristales de mucho menor tamaño que los otros métodos, lo que simplifica la etapa de

cristalización. El tiempo de cristalización necesario es de sólo 2 a 6 horas, dependiendo

de la grasa o aceite.

CONTROL DE CALIDAD

a) RefinaciónTanto el control de calidad de la materia prima como del aceite refinado durante su

procesamiento son sometidos a los mismos controles, estos son los siguientes:

Índice de acidez

Índice de Yodo

Índice de peróxido

Índice de acidez: La acidez es el contenido de ácidos grasos libres de un producto

determinado, expresado en ácido oleico por 100 g de muestra.

Se pesan 20,2 gramos de aceite de palma en un enlermeyer.

Se adiciona de 75 a 100 ml de alcohol neutralizado caliente, agitándose hasta que la

mezcla se homogenice.

Se adiciona 0,9 ml de fenoltaleína (indicador). Se titula con soda 0,25 norma, hasta la

aparición de un color violeta débil y se anota el gasto

Índice de Yodo: Este índice es una medida de la instauración de los aceites, se expresa

como el números de gramos de yodo adsorbidos por 100 gramos de muestra.

El procedimiento consiste en pesar 0,29 g de aceite y colocarlos en un enlermeyer.

Se adiciona 20 ml de tetracloruro de carbono y se agita hasta disolver la muestra.

Con una pipeta volumétrica agregar 25 ml de solución wij’s.

Se deja en reposo la muestra durante ½ hora, al cabo de os cuales se agrega 20 ml de

yoduro de potasio al 10% y 100 ml de agua destilada. Se titula con la solución de

tiosulfato de sodio 0,1 normal y se continúa agitando hasta que el color amarillo haya casi

desaparecido, luego se añaden gotas del indicador de almidón y se añaden gotas del

indicador de almidón y se continúa la titulación hasta que el color azul desaparezca.

Índice de peróxido: El índice de peróxido de un aceite es uan medida de su contenido en

oxigeno activo expresado en términos de miliequivalentes de peróxido por Kg. de peróxido

por Kg. De aceite.

Para ese análisis se pesa 5 g de la muestra en un enlenmeyer con para esmerilada. Se

adiciona 30 ml de la solución ácido acético – cloroformo, se disuelve la muestra en la

solución. Se adiciona 30 ml de agua destilada, 0,5 ml de yoduro de potasio y gotas de la

solución de almidón y se titula con la solución de tiosulfato de sodio 0,01 normal hasta

que el color azul oscuro desaparezca.

b) FraccionamientoLos controles analíticos que se realizan en el proceso de fraccionamiento están dirigidos a

determinar la calidad de los productos finales y detectar para corregir variables no

controladas del proceso.

Entre estos análisis tenemos:

Contenido de sólidos NMRLos sistemas modernos basados en la resonancia magnética – nuclear, entregan valores

precisos del contenido de grasa sólida en una mezcla de triglicéridos.

El método da a conocer el contenido de sólidos a diferentes temperaturas de tal modo de

construir una curva que sirva para predecir el comportamiento de los productos en sus

aplicaciones industriales.

Con estos datos es posible conocer el grado de fraccionamiento y formarse una idea

aproximada del rendimiento del proceso.

Cromatografía gaseosa del contenido de ácidos grasosEsta es una herramienta fundamental para conocer en forma profunda la naturaleza del

proceso empleado y la calidad de la materia prima y de los productos obtenidos en la

etapa de fraccionamiento.

La composición total de ácidos grasos es un dato valiosísimo que da la posibilidad de

introducir mejoras en todo el proceso.

Cold TestEste análisis consiste en medir la cantidad de horas que un aceite (u oleina o mezclas de

ambos ), se mantiene transparente a una temperatura de cero grados Celsius. Se expresa

en horas.

Cloud pointEste análisis es aplicable principalmente a las oleínas. Indica la temperatura en que se

comienza a tomar turbidez en el aceite que es sometido a un enfriamiento gradual. Se

expresa en grados Celsius.

Baja capacidad de blanqueado.Estas características son enteramente independientes, siendo los contenidos de agua e

impurezas causas que contribuyen aun alto contenido de ácidos grasos libres, y los

factores que los ocasionan pueden también contribuir a una mala capacidad de

blanqueado.

Una vez extraído el aceite las impurezas insolubles consisten en restos de tejidos

vegetales, polvo, materias minerales, trazas de humedad, restos de fibras de los filtros

prensa, se eliminan por medios mecánicos ya sea de sedimentación, fi1tración, o

centrifugación seguidamente de su extracción para evitar que el aceite se eche a perder

durante su almacenamiento.

El proceso de refinación tiene por objeto separar los ácidos grasos, libres presentes, así

como todo tipo de impurezas, con un mínimo de pérdidas de triglicéridos y tocoferoles

presentes.

Como el aceite y la manteca a los que se quiere llegar son para fines alimenticios, es de

mucha importancia la eliminación de impurezas dañinas, si bien debe velarse por

conservar los tocoferoles presentes y cierta cantidad de carotenos, unos por su función

antioxidante y los otros por ser fuente de vitaminas.

USOS Y APLICACIONES Usos Comestibles

Actualmente, el aceite de palma es el segundo aceite

más consumido en el mundo y se emplea como aceite de

cocina y para elaborar productos de panadería,

pastelería, confitería, heladería, sopas instantáneas, salsas, diversos platos congelados y

deshidratados, cremas no lácteas para mezclar con el café. El contenido de sólidos

grasos del aceite de palma le da a algunos productos como margarinas y shortenings una

consistencia sólida/semisólida sin necesidad de hidrogenación. En un proceso de

hidrogenación parcial se forman ácidos grasos trans, que tienen un efecto negativo en la

salud.

Usos no comestibles

El aceite de palma es una materia prima que se utiliza

ampliamente en jabones y detergentes, en la elaboración

de grasas lubricantes y secadores metálicos, destinados

a la producción de pintura, barnices y tintas.

La palma de aceite un cultivo verde

Todas las partes de la palma se utilizan, por lo

tanto no hay desperdicios que contaminen.

Para evitar el uso de plaguicidas químicos, se

han implementado diversas técnicas de control

biológico.

Dentro de los cultivos de semillas oleaginosas, la

palma de aceite es la más eficiente en la conversión de energía.

Los cultivos de palma de aceite son bosques protectores de los ecosistemas.

La técnica de siembra de los cultivos de palma de aceite previene la erosión.

El Aceite de Palma en la salud humana

El aceite de palma contiene una relación 1:1 entre ácidos

grasos saturados e insaturados, además es fuente

importante de antioxidantes naturales como los tocoferoles,

los tocotrienoles, y los carotenos. Se han realizado múltiples estudios sobre los efectos

del consumo de aceite de palma en la salud humana, principalmente relacionados con el

perfil lipídico, el retinol sérico (vitamina A), la trombosis arterial y el cáncer los cuales

indican que:

Tiene una alta concentración de grasa monoinsaturada, en forma de ácido oléico.

Las dietas ricas en ácidos grasos monoinsaturados ayudan a reducir el colesterol

sanguíneo, disminuyendo uno de los principales factores de riesgo en

enfermedades coronarias.

Algunos estudios han demostrado que el efecto del ácido palmítico sobre el

colesterol sanguíneo es comparable con el del ácido esteárico, considerado como

neutro.

Es fuente natural de vitamina E, en forma de tocoferoles y tocotrienoles. Estos

últimos actúan como protectores contra el envejecimiento de las células, la

arteriosclerosis, el cáncer y algunas enfermedades neurodegenerativas como el

alzheimer.

Sin refinar, el aceite de palma es la fuente natural más rica de beta-caroteno

(provitamina A). Su consumo ha resultado de gran utilidad para prevenir y tratar la

deficiencia de vitamina A en poblaciones a riesgo.

En modelos humanos y animales se ha observado que el consumo de oleína de palma no

altera significativamente los niveles de colesterol sanguíneo, reduce la oxidación de las

LDL y la incidencia de tumores malignos, aumenta los niveles de retinol sanguíneo y

previene la formación de trombos.

La oferta de biodiesel

Un frente que ha cautivado el interés de mucha gente, es la fabricación de combustibles y

en particular el biodiesel es una alternativa de combustible ampliamente probada en

Europa y respaldada por grandes programas gubernamentales de producción de aceite

vegetal, principalmente colza.

El aceite de palma puede ser utilizado como combustible para motores diesel en

diferentes formas: en su estado original después de filtrarlo; como oleína de palma; y

como biodiesel. Estas tres alternativas de utilización del aceite de palma requieren

evaluación, especialmente en sus aspectos económicos, para los mercados que se

desean atender.

Las principales preocupaciones sobre el biodiesel están referidas a su competitividad

precio frente a los combustibles derivados del petróleo y al reducido volumen de la oferta

mundial de aceites y grasas, frente a las necesidades de combustible diesel.

EXTRACTORAS DE ACEITE DE PALMA

Las extractoras de aceite de palma generan un efluente contaminante de alta carga

orgánica (DQO del orden de 50.000 mg/litro).

Las extractoras suelen tratar este efluente mediante una serie de lagunas: desaceitado,

enfriamiento, anaerobia, facultativa, pulimento. Este sistema es relativamente barato a

pesar de los enormes volumen de tierra a mover y permite, cuando está bien diseñado,

operado y mantenido, lograr altas eficiencias de remoción de la carga orgánica, hasta un

99%. Sin embargo requiere de un suelo impermeable o de la colocación de

geomembranas en la parte inferior de las lagunas.

PALMAR SANTA ELENA

120 T de fruta por día - 5 T DQO/día

Localización: Tumaco, Colombia

Las principales fallas que se observan a los sistema en operación son:

necesidad de grandes áreas

recolección del aceite poco práctica 

contaminación del agua freática

colmatación rápida de las lagunas con lodo espeso

Ademas las lagunas anaerobias de palma generan enormes cantidades de biogas (gas

metano) liberado a la atmósfera que es por una parte un recurso energético no valorizado

y por otra parte un contaminante de la atmósfera (efecto invernadero)

PALMEIRAS

200 T de fruta por día - 10 T DQO/día

Localización: Tumaco, Colombia

OBSERVACIONES

Son más de cien los países que actualmente importan aceite de palma africana en el

mundo. Eso significa para quienes lo producen una gran oportunidad para el desarrollo de

sus agroindustrias. Y, países como Colombia y Brasil, se encuentran en este bloque.

Actualmente, por sus ventajas técnicas y económicas, todos los productos que requieren

aceites o grasas pueden utilizar el aceite de palma como una de sus fuentes más

competitivas.

Hay muchas aplicaciones en las cuales el aceite de palma ofrece condiciones de

desempeño más favorables que las de otros aceites y grasas. En la industria de freidura,

por su mayor resistencia a altas temperaturas, y en la elaboración de productos grasos

sólidos comestibles, el aceite de palma ha logrado ya un reconocimiento a nivel mundial,

no sólo porque resulta ser más competitivo en términos de costo, sino también por sus

ventajas para la salud.

Nutricionistas de diferentes países han reconocido los altos contenidos de vitamina E y de

betacaroteno, que tienen el aceite de palma, como altamente benéficos para la salud

humana.

En ese sentido, la reciente legislación que han establecido algunos países desarrollados

entre ellos Estados Unidos, respecto de los llamados "ácidos grasos trans", que entrará a

regir a partir de enero de 2006, ofrece nuevas oportunidades para ampliar el consumo de

aceite de palma, especialmente en los productos comestibles líquidos.

Así mismo, el uso de las grasas animales, especialmente de ganado bovino, en la

elaboración de productos destinados al consumo humano, en buena medida se ha

restringido como consecuencia de la aparición de problemas sanitarios en Europa, dando

como resultado la sustitución de esas grasas por aceites de origen vegetal,

particularmente en la industria de jabonería y de alimentos balanceados.

La creciente preocupación mundial por los asuntos del medio ambiente, ha despertado el

interés en los aceites vegetales, materias primas naturales, renovables y biodegradables,

para ser utilizados en procesos que tradicionalmente han sido hechos a partir de grasas

animales o materias primas de la petroquímica.

Esto ha permitido abrirle un campo enorme al desarrollo de la oleoquímica, que consiste

en la transformación de los aceites y grasas mediante procesos químicos, porque sus

productos son más amigables con el medio ambiente.

FUENTES DE REFERENCIA

Tesis de estudio de prefactibilidad de una planta para producción de aceite y manteca a partir de la palma aceitera, año2002 (Ingenieria Alimentaria),autor: WTG

http://www.elchao.com/norg.htm http://www.colciencias.gov.co/