INDUSTRIALIZACION DE LA SOYA

Los procesos productivos para la obtención del aceite de soya en la actualidad constan de dos grandes etapas sub-divididas las cuales se conocen como Extracción y Refinación.

EXTRACCIÓN El proceso de Extracción se divide en tres

etapas: Recepción y Almacenamiento. Preparación. Extracción.

Etapa de Recepción y AlmacenamientoEsta etapa es el inicio del proceso ya que en esta es donde se controla , el tipo de semilla a recibir , su calidad y su almacenamiento , la recepción se inicia con el control de peso de la materia prima que llega y su respectivo control de inventarios , la semilla se muestrea en cada uno de los contenedores en los que se recibe los cuales pueden ser furgones o camiones y no se descarga hasta tener la certeza de que el producto esta dentro de las especificaciones y normas indicadas en cada compra

Etapa de Preparación

Preparación de la materia prima. Antes de iniciar la extracción del aceite bruto, son necesarias varias operaciones en la preparación de las semillas oleaginosas. Esta preparación es una etapa complicada porque los procedimientos óptimos varían de acuerdo a la materia prima.

Generalmente, la preparación del material consiste en las siguientes operaciones:

• Pesado y limpieza• Descorticado (descascarado)• Quebrantado• Cocción• Laminación (sólo para extracción con solvente)

Pesado y limpieza.- Es una buena norma que las semillas, al descargarse de los silos para ser procesadas, se pesen previamente

Las impurezas metálicas, como hierro son eliminadas por medio de imanes instalados próximas a las cintas transportadoras o a la salida del material.

Después de la limpieza es aconsejable un pesaje de la semilla por medio de balanzas automáticas, lo cual ayuda a determinar el rendimiento en el proceso de extracción

Descorticado (descascarado). Antes de la extracción del aceite, las semillas deben descascarillarse, si es posible. La cascarilla no suele contener aceite; corrientemente no más del 1% y sólo la linaza contiene un 22%. Sin embargo, parece ser que este elevado porcentaje de aceite no procede de la cascarilla, sino del endospermo graso de la semilla, que queda adherido a ella.

Si las cascarillas no se separan de las semillas, antes de la extracción, el rendimiento en aceite disminuye, por absorción en la torta aparte de restar capacidad a la instalación.

Existen descarilladoras de varios tipos, siendo que los más frecuentemente encontrados consisten en rodillos estriados horizontales, girando con velocidades diferentes y en sentidos contrarios.

A parte de los rodillos, existen los de discos verticales, descorticadores de barras y otros. Las cascarillas son separadas de la almendra aceitosa por diferentes métodos, ya sea usando cribas giratorias, zarandas y por un proceso neumático insuflando aire. Por ejemplo, para la semilla de algodón que es más complicado se sigue los siguientes procesos de separación: (1) Separación por tamizado, de las partículas de pepitas de gran tamaño, de las cortezas y de las semillas inalteradas.

(2)Separación de las cortezas y las semillas inalteradas, por el proceso neumático (ventilación); (3) separación de las partículas de las pepitas y las cortezas, por medio de zarandas y tamizado; y (4) separación por el proceso neumático, de las partículas de corteza y pepitas. Para mostrar la influencia que tendría la no separación de la cascarilla de algunos productos oleaginosos se da una tabla de los más conocidos en muestro medio.

Trituración.- La obtención del aceite de las semillas es facilitada por el rompimiento del tejido y las paredes de las células, disminuyendo la distancia entre el centro de la semilla a su superficie externa y aumenta la superficie de salida del aceite. Por otro lado, la desintegración de los granos activa las enzimas celulares, especialmente la lipasa y peroxidasa, que son las que tienen un efecto negativo sobre la calidad del aceite y la torta o harina resultante. La experiencia ha demostrado que la extracción del aceite de una semilla oleaginosa, bien sea por el sistema de presión como por solvente, se realiza mucho más rápidamente cuando la semilla se somete a una trituración previa a una laminación.  

Algunos estudios han demostrado que el aceite está contenido en una infinidad de células, y la rotura de éstas células se puede lograr sólo con una fuerte compresión sobre la semilla. Dichos estudios han confirmado que aún después de una fuerte trituración o laminación de las semillas hay todavía células que no se rompen, de ahí la dificultad de poder extraer la totalidad del aceite presente en la semilla.

Las gotas de aceite de una semilla de soya, son casi de tamaño ultramicroscópico y se hallan distribuidas por toda la semilla. Uno de los efectos de la cocción es favorecer la reunión de estas gotas en otras mayores, que puedan fluir más fácilmente de las semillas.

Factor importante de esta fase del proceso es la descomposición de las proteínas y substancias afines por el calor; antes de la coagulación de las proteínas, el aceite se encuentra emulsionado, emulsión que rompe su coalescencia, después de la cual, el problema se centra en la separación del aceite, de las substancias sólidas de las semillas.Tratamiento térmico.- Está universalmente comprobado que las semillas oleaginosas dan más fácilmente su aceite por prensado mecánico, cuando han sido sometidas previamente a cocción aunque no existe, hasta ahora, una explicación de este fenómeno. Los cambios producidos por la cocción sobre las semillas, son muy complejos y su naturaleza es, tanto química, como físico-química.

Como las partículas de éstas presentan una gran superficie, la actividad superficial es un fenómeno que predomina grandemente en el desplazamiento del aceite y esté muy influido por el tratamiento térmico. El objeto primario del proceso de cocción se puede , por tanto resumir, en lo siguiente:Disminución de la viscosidad del aceite y su tensión superficial, lo que facilita la aglomeración de gotículas de aceite y su subsecuente extracción.

Coagulación de las substancias proteicas y su desnaturalización parcial.

Inactivación de las enzimas lipolíticas, lo que disminuye la producción de ácidos grasos libres y el contenidos de otros productos como resultado de este proceso.Un aumento en la permeabilidad de las membranas celulares facilitando de esta manera la salida del aceite.Disminución de la afinidad del aceite con las partículas sólidas de la semilla, para conseguir un mayor rendimiento.Otros efectos secundarios importantes del proceso son:

Secado y/o humidificado de las semillas, para dar a la masa la plasticidad más apropiada a un prensado o laminado eficaz.Insolubilización de los fosfátidos y otras impurezas indeseables.

Destrucción de mohos y bacterias.Eliminar substancias tóxicas tales como el gosipol y afines, en el caso del algodón

Laminación.- Las semillas oleaginosas se pueden clasificar en dos grandes grupos:Las pruebas experimentales realizadas sobre semillas que se han sometido a un proceso de extracción por solvente han demostrado que el paso del aceite de la semilla al solvente se realiza mucho más rápido cuanto más abiertas están las células.

Diversos investigadores han llegado a la conclusión de que la velocidad de extracción del aceite es inversamente proporcional al cuadrado del espesor de la lámina de la semilla. En teoría se puede decir que una lámina de semilla con un espesor de 0.3 mm tiene un tiempo de extracción cuatro veces mayor que una semilla laminada con un espesor de 0.15 mm.Los laminadores tienen por finalidad reducir la semilla a una sútil lámina de 0.25 a 0.3 mm de espesor para lo cual se aplican presiones de hasta 90 Kg/cm2.

EXTRACCION DEL ACEITE BRUTOExpresión mecánica del aceite. De bajo contenido de aceite (menos del 20%) para extracción por solvente.De alto contenido de aceite (más del 20%) para extracción por prensa

Naturalmente estas semillas se procesan según dos esquemas de trabajo diferentes. Las semillas de bajo contenido de aceite se tratan según el esquema siguiente:Trituración;Calentamiento-acondicionamiento;Laminado;Extracción por solvente sin tratamiento previo por prensas.  

Normalmente, trabajando con semillas ricas en aceite, por ejemplo maní descascarillado, se sigue el siguiente ciclo de proceso:

Preparación y acondicionamiento de las semillas;Primera presión, hasta extraer el 78% del aceite de la semilla;Segunda presión, hasta dejar la torta con un 12-14 % de aceite.

El prensado mecánico de hoy en día es casi exclusivamente con prensas continuas.

Las prensas continuas son usadas para un pre-prensado, esto es, para una extracción parcial del aceite seguida por una extracción con solvente lo que constituye el proceso mixto. Alternativamente, el prensado mecánico a altas presiones, reducen el contenido de aceite en la torta hasta el 12%, lo que facilita la subsecuente extracción con disolvente

Extracción con disolvente. Principio y teoría. La extracción en el laboratorio de un producto oleaginoso en un extractor Shoxlet o cualquier otro método de extracción ordinaria, constituye un ejemplo de extracción, se vierte continuamente el disolvente puro sobre la parte superior de la masa del material que se extracta, percolandose a través de dicha masa, por gravedad, hasta que la extracción del aceite sea substancialmente completa. Aunque este método es eficaz en el laboratorio, en la práctica, su eficacia es muy pequeña; sólo se llega a conseguir una extracción total empleando grandes volúmenes de disolvente en relación con el volumen de aceite extraído.

Este disolvente debe ser separado luego del aceite, separación que constituye una gran parte de los costos de operación, ya que, aun en las plantas más eficaces, el consumo de vapor y agua para su recuperación son muy elevados; y si la relación de disolvente a aceite es alta, tales costos pueden fácilmente llegar a ser prohibitivos.

El principal objeto, en la moderna práctica de extracción, es disminuir el contenido de las miscelas finales en disolvente, al valor más bajo posible.

En las mejores instalaciones de extracción continua, la relación disolvente-aceite puede llegar a ser tan bajo como 1 a 1, en peso, mientras que, por simple percolación, escasamente se puede realizar una extracción equivalente aún empleando varias veces el mismo disolvente

En el procedimiento de percolación, la velocidad del solvente en contacto con la superficie de la semilla es grande, ya que la película de líquido escurre velozmente sobre las partículas por efecto de la fuerza de gravedad;

Para poder realizar el proceso por percolación es necesario que las partículas de la semilla tengan un tamaño que permita un fácil drenaje del solvente a través de la masa;

El lavado de las semillas se debe realizar en contracorriente, es decir, la semilla más pobre en aceite se debe poner en contacto con el solvente de menor concentración en aceite

Procesos de extracción por percolación.- El procedimiento de percolación se lleva a cabo mediante una lluvia de solvente de manera tal que llegue a toda la masa, pero sin llenar todos los espacios vacíos existentes entre las semillas.

En otras palabras, se realiza una verdadera percolación cuando el solvente envuelve a todas las partículas de la semilla con una película de líquido en continuo movimiento o cambio.

Extractores por percolación.- Estos extractores han sustituido hoy en día a la casi totalidad de los extractores de inmersión, debido a que tienen un costo de operación más bajo, son menos voluminosos y pueden alcanzar gran capacidad de trabajo. Los tipos de extractores existentes son muchos, solo se mencionan los más representativos y se describirá el más común en nuestro medio:Extractor Rotocel;Extractor Lurgi;

Extractor Rotocel.- Este extractor puede considerarse como una variante del extractor Lurgi, pero con la ventaja de usar todo el recorrido de la cadena de tracción. Trabaja con capas más bajas de semilla y alcanza altas concentraciones de aceite en la miscela.

Filtración de la miscela.- El principal enemigo del proceso de extracción son los finos existentes en la masa de la semilla preparada. Estos finos, a parte de perjudicar a la extracción, tienen el grave inconveniente de que pasan a la miscela y si no se eliminan en ésta originan, en los procesos posteriores, los graves inconvenientes que los técnicos de estas industrias conocen

La eliminación se puede hacer por filtración, aunque normalmente no se realiza esta operación y en su reemplazo se usa hidro-ciclones para su eliminación.

Destilación de la miscela.- La finalidad de esta operación es la de separar totalmente el solvente del aceite y obtener aceites de buena calidad. Esto se logra introduciendo el aceite en una batería de evaporadores de múltiple efecto. Las normas a seguir para llevar a un buen término este objetivo son:Destilar la miscela a la temperatura lo más baja posible y no superior a 110ºC.

Desolventización de las harinas de extracción.- Después de haber examinado la extracción por solvente del aceite de las semillas oleaginosas y la destilación de la mezcla aceite-solvente (miscela), queda por estudiar el tratamiento de la harina para recuperar el solvente que en ella queda contenido. Esta operación, llamada "desolventización de las harinas", se efectúa en aparatos conocidos como desolventizador. A parte del solvente contenido en la harina, ésta contiene ciertas enzimas activas particularmente perjudiciales para piensos que contengan úrea, ya que descomponen este producto con la consiguiente disminución de su valor nutritivo. por esta razón es necesario destruir esta enzimas..

La moderna tecnología ha permitido la construcción de equipos especiales que permiten la destrucción completa de las enzimas ureásicas sin producir desnaturalización de las proteínas contenidas en la harina, consiguiendo mantener casi sin alteración la relación proteína total-proteína solubleHacer que el aceite permanezca el menor tiempo posible en los aparatos de destilación.

Eliminar las últimas trazas de solvente contenido en el aceite mediante arrastre por vapor inyectado directamente en el aceite (stripping)..

El proceso se basa en las siguientes operaciones:•Humidificar la harina hasta un contenido de 16-18% de agua•Calentamiento de la harina hasta 105-108ºC;•Cocción de la harina durante un período aproximado de 20 minutos.

•En la industria el proceso de tostado de la harina de soja se efectúa durante la fase de desolventizado, es decir, inmediatamente después de la salida de la harina de la unidad de extracción por solvente

Desgomado.- Casi la totalidad de los aceites de semillas contienen fosfátidos, llamados lecitinas, que en el aceite de soja llegan a superar el 3% en peso del aceite. Los valores medios del contenido en lecitina en diferentes tipos de aceites ricos en dicho producto son los siguientes (el único aceite que necesita desgomado es el de soja): Estos datos se refieren a lecitinas obtenidas de la hidratación de los fosfátidos extraídos del aceite en el proceso de desgomado. Estos fosfátidos deben ser extraídos de los aceites dado que su presencia origina muchos inconvenientes en el almacenamiento, refinación y conservación de los mismos, tales como: 

Pérdidas elevadas en refinación;Dificultades en la conservación;Formación de espumas al calentar el aceite. Por otra parte, la lecitina tiene hoy una amplia gama de aplicaciones en la industria, como ser:• Emulsionante, en la industria de la margarina, mayonesa y del chocolate;•Estabilizante, en la industria de bebidas;•Dispersante, en la industria de pinturas;•Homogenizante, en la industria textil y en Medicina. 

REFINACIÓN:• El proceso de Refinación se divide en 4

etapas:• Desgomado• Neutralizado• Blanqueado• Desodorizado

Desgomado Este proceso consiste en retirar del aceite

principalmente los fosfatidos ( gomas ) y como consecuencia se lograra la disminución de los sedimentos , color y acidez en el aceite procesado en esta etapa.

Este proceso consiste en la extracción acuosa de diversos compuestos hidrosolubles tales como proteínas, hidratos de carbono y fosfátidos que es posible separar, ya que establecen una fase inmiscible con el aceite

Neutralizado• Después de obtener un aceite desgomado la siguiente

etapa es la neutralización la cual se puede lograr mediante dos métodos , Refinación química ( cáustica ) y / o Refinación Física.

• El objetivo de esta neutralización es remover las impurezas que contiene el aceite en esta parte del proceso y las cuales consisten principalmente en Ácidos Grasos Libres , Clorofila y agentes colorantes una vez llevado acabo el neutralizado del aceite este se pasara por un secador al vació para retirar los excedentes de humedad y poderlo enviar a la siguiente etapa.

Blanqueo• Esta etapa es critica para la obtención de un aceite de

buena calidad , en este proceso el aceite es enviado a un tanque hermético y sometido al vació en el cual se tendrá que alcanzar una temperatura estable y mantenerlo en agitación para posteriormente poder adicionar de manera controlada tierras minerales las cuales serán capaces de retener impurezas tales como Jabón , Agentes metálicos , Clorofila y también se podrá lograr de manera significativa la reducción del color.

• Después de esto el aceite es enviado a una etapa de filtración para retener las partículas de tierra blanqueadora y catalizadores adicionados en el proceso y así poder obtener un aceite brillante y bajo de color para de ahí ser enviado a tanques almacenadores.

Desodorizado• En esta etapa se lograra llevar acabo una destilación a

altas temperaturas y altos vacíos en la cual se reducirán los contenidos de Ácidos Grasos Libres , se retiraran los compuestos causantes del sabor y el olor tales como Aldehídos , alcoholes , pigmentos colorantes y se tendrá la destrucción de los peróxidos , después de esto el aceite se hará pasar por filtros pulidores para retener las posibles impurezas que pudiera llevar el aceite que sale del Desodorizador y se adicionaran antioxidantes vegetales para lograr una estabilidad y duración mayor en el tiempo de anaquel del aceite de Soya.

PRODUCCION DEL ACEITE DE SOYA El aceite de soya crudo se obtiene del grano

mediante un proceso de quebrado, hojueleado y extracción.

Posteriormente se somete a un proceso de refinación por retirarle ácidos grasos libres, peróxidos, fosfolípidos y otras impurezas.

Operaciones en la Obtención de Aceites

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