ACEITE DE SOYA : SU USO EN LA FABRICACION DE ACEITE DE SOYA : SU USO EN LA FABRICACION DE ACEITES Y GRASAS COMESTIBLESACEITES Y GRASAS COMESTIBLES

VI Congreso Regional de Químicos Farmacéuticos Biólogos

Biblioteca Universitaria “Raúl Rangel Frías”25 – 27 de Agosto de 2004

Ing. José Becerra Riqué

jbrconsu@prodigy .net.mx

Asociación Americana de Soya, A.C.

¿Qué es el aceite de soya?¿Qué es el aceite de soya?

SEMILLA ENTERA:

CASCARILLA 7%

ALMENDRA 93%

SEMILLA DESCASCARILLADA:

Proteína 44%

Fibra 6%

Aceite 23%

Cenizas 6%

Humedad 13%

Extracto

libre de Nitrógeno 10%

El aceite de soya se obtiene del frijol soya.

Las semillas de soya son originarias de China donde se han cultivado desde hace más de 3000 años.

La composición de la semilla de soya en promedio es la siguiente:

COMPOSICIÓN DEL FRIJOL DE SOYACOMPOSICIÓN DEL FRIJOL DE SOYA

3636--38 % PROTEINA38 % PROTEINA

AlimentaciónAlimentación AnimalAnimal

AlimentaciónAlimentación HumanaHumana

18 % ACEITE18 % ACEITE

AceiteAceite RBD,RBD, MargarinasMargarinas,,MantecasMantecas, diesel, , diesel, tintastintas

HUMEDAD,CENIZAS,OTROS 14 %

15 % FIBRA15 % FIBRA

15%15%

CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOSSOLUBLESSOLUBLES

Aceite crudo de soya Aceite crudo de soya

• El aceite extraído de la semilla se conoce

como aceite crudo de soya.

• El aceite crudo de soya se transporta en

carros tanque de ferrocarril o en pipas a

las refinerías para procesarlo y obtener

aceites o mantecas terminadas para

usarse en alimentos como los diferentes

productos de la Industria panificadora

(panes, galletas, pays, pasteles,etc.)

SEMILLA DE SOYA

PIEZAS DESOYA

Escamas con100% grasas

Limpieza

Quebrado

Descascarado

Acondicionamientoy Rolado

Extracción porsolventes

Molido yTamizado

Procesamiento de soya con extracción por solventes

PASTA DE SOYA44-48%

PROTEINACASCARILLA Escamas

comestiblessin grasa

Eliminaciónde solvente ESTEROLES

GRANULOSDE SOYA ACEITE

CRUDO DESOYA

Molienda

HARINADE SOYA

Molienda

Texturizado

Secado ytamizado

HARINA DE

SOYA

TEXTURIZADA

Eliminación decarbohidratos

Melaza deSoya

Refinación

ISOFLAVONASDE SOYA

Secado

CONCENTRADODE PROTEINA

DE SOYA

Extracción deproteínas

Precipitación

de proteínas

AÍSLADO DE PROTEÍNA DE

SOYA

Desgomado

Secado Refinación

EnfriamientoAcondicionado

GRASAPARA ALIMENTO

ANIMAL

LECITINAS

HidrogenaciónHidrogenación

Deodorización

Blanqueo

MANTECASY

MARGARINAS

TOCOFEROLES(VIT. E)

ACEITE

DEODORIZADO

Deodorización

¿¿QUIMICAMENTE QUE SON QUIMICAMENTE QUE SON

LAS GRASAS?LAS GRASAS?

• Triglicéridos de ácidos grasos

• Acidos grasos :

• Cadena líneal de carbonos

• Grupo -COOH

• Saturados

• Mono-insaturados

• Poli-insaturados

• Esenciales Cuadro No. 1

FORMULA QUIMICA DE FORMULA QUIMICA DE UN TRIGLICERIDOUN TRIGLICERIDO

CH2-OOC-R1

CH--OOC-R2 R= radical de ácido graso

CH2-OOC-R3

Sí: R1=R2=R3 triglicérido simple

Sí: R1 R2 R3 triglicérido mixto

ACIDOS GRASOSACIDOS GRASOSSATURADOS CnH2n+2O2

MONO-INSATURADOS CnH2nO2

POLI-INSATURADOS CnH2n-xO2

x=2,4,6,8, etc

CADENA LINEAL: CH3 -CH2-

GRUPO INSATURADO: -CH=CH-

GRUPO FUNCIONAL —COOH

NOMENCLATURA QUIMICA

ACIDOS GRASOS SATURADOS

FORMULA

QUIMICA

NOMENCLATURA

QUIMICA

NOMBRE COMUN

CH3COOH Etanóico Acético

C3H7COOH Butanóico Butírico

C5H11COOH Hexanóico Capróico

C7H15COOH Octanóico Caprílico

C9H19COOH Decanóico Cáprico

C11H23COOH Dodecanóico Laúrico

C13H27COOH Tetradecanóico Mirístico

C15H31COOH Hexadecanóico Palmítico

C17H35COOH Octadecanóico Esteárico

C19H39COOH Eicosanóico Araquídico

ACIDOS GRASOS INSATURADOSACIDOS GRASOS INSATURADOS

Mono-insaturados: ácido oléicoC17H33COOH (ácido octadecenóico)

Poli-insaturados esenciales:linoléico (octadecadienóico): C17H31COOH -6

linolénico (octadecatrienóico): C17H29COOH -3

EPA: (eicosapentaenóico): C 19H31COOH -COOH -3docosahexaenóico): C21H34COOH -3dónico:(eicosatetraenóico)C19H29COOH -6

ISOMEROSISOMEROSCIS (preponderantemente naturales)

ESTRUCTURA QUIMICA H H

C=C

R R

TRANS (preponderantementeartificiales)

ESTRUCTURA QUIMICA: R H

C=C

H R

PRODUCCION MUNDIAL DE ACEITES Y GRASAS

Pa

lma

Gir

aso

l Ca

no

la

Alg

od

ón

Ma

íz

Ca

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ua

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Oli

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Co

co

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0

5

10

15

20

25

30

35M

illo

nes

de

ton

ela

da

s

Aceites y grasas

Composición de Acidos Grasos deAceites y Grasas

7

8

6

11

13

14

15

18

27

51

86

92

15

80

58

20

25

77

24

48

19

39

12

6

77

12

36

69

62

9

61

34

54

10

2

2

Cártamo

Cártamo alto oléico

Canola

Girasol

Maíz

Olivo

Soya

Cacahuate

Algodón

Palma

Palmiste

Coco

% Saturados % Mono-insaturados % Poli-insaturados

VENTAJAS IMPORTANTES DEL ACEITE DE SOYAVENTAJAS IMPORTANTES DEL ACEITE DE SOYA

Contiene ácidos grasos esenciales omega 3 y omega 6.Las técnicas modernas de procesamiento y aseguramiento de control de calidad permiten producir un aceite de alta calidad para aplicaciones en alimentos.El aceite de soya deodorizado contiene tocoferoles en promedio aproximado de 100 mg/100g, que le confieren estabilidad al aceite o a los alimentos en que se utilice.

PROPIEDADES FISICOPROPIEDADES FISICO--QUIMICASQUIMICASDE ACEITES Y GRASASDE ACEITES Y GRASAS

• Los aceites y grasas forman parte de la familia de los lípidos que cubre un grupo heterógeneo desubstancias que son insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos.

PROPIEDADES FISICAS DEPROPIEDADES FISICAS DEACEITES Y GRASASACEITES Y GRASAS

• Viscosidad

• Densidad

• Puntos de fusión

• Contenido de sólidos

• Presiones de vapor

• Puntos de humeo, flama e ignición

• Propiedades ópticas

DENSIDAD, VISCOSIDADDENSIDAD, VISCOSIDAD,,ESTADO FISICOESTADO FISICO

• Densidad: menor de 1.0

• Viscosidad: 30-50 centistokes 37.8°C (rango normal)

• Estado físico:

Líquido (20°C), normalmente aceite de …..

Semi-sólido: (20°C), manteca, grasa, estado plástico (combinación de sólidos/líquidos)

• Sólido: (20°C) aceites totalmente hidrogenados, triglicéridos puros.

PUNTO DE FUSION,PUNTO DE FUSION, SOLIDOSSOLIDOS

• TEMPERATURA A QUE UNA GRASA SE FUNDE (0% Sólidos)

• METODOS DIFERENTES:capilar cerrado, capilar abierto, punto de goteo, Wiley

• CURVAS DE SOLIDOSa) sólidos dilatométricosb) contenido real de sólidos-RNM

PRESIONES DE VAPORPRESIONES DE VAPOR

• Los triglicéridos de ácidos grasos de cadena larga tienen presiones de vapor muy bajas y sólo pueden ser destilados molécularmente.

• Los ácidos grasos son más volátiles y pueden destilarse a una presión absoluta reducida (base de proceso de deodorización.

• La presión de vapor de ácidos grasos sigue la ecuación:

log.p= - 8358.9 + 70.1442 - 19.20 log TT

PROPIEDADES OPTICASPROPIEDADES OPTICAS

• El índice de refracción de los aceites y

grasas es una importante característica

por la facilidad y exactitud con que puede

ser determinado. OBJETIVOSIMPORTANTES:

1. IDENTIFICACION DE GRASAS

2. CONTROL DE PROCESO

3. MEDICION DE INSATURACION

PROPIEDADES NUTRICIONALES DE PROPIEDADES NUTRICIONALES DE ACEITES Y GRASASACEITES Y GRASAS

• Nutriente esencial

• 9 K-calorías/gramo

• Transporta vitaminas

(A, D, E y K) y otros

elementos oleosolubles

• Dá sabor a los alimentos

• Contribuye a la sensación de saciedad

• Deben de contribuír a la ingesta de 30%

calorías

OTROS ASPECTOS NUTRICIONALESOTROS ASPECTOS NUTRICIONALES

• COLESTEROL: LOS ACEITES VEGETALES NO LO CONTIENEN

• LOS ACIDOS GRASOS SATURADOS DE 12-16 ATOMOS DE CARBONO LO INCREMENTAN

• LOS ACIDOS GRASOS POLI-INSATURADOSREDUCEN EL COLESTEROL TOTAL

• LOS ACIDOS GRASOS MONO-INSATURADOS TAMBIEN REDUCEN EL COLESTEROL TOTAL

• UNA DIETA BALANCEADA DEBE INCLUIR:

• 10 % MAXIMO ACIDOS GRASOS SATURADOS

• 10-15% ACIDOS GRASOS MONO-INSATURADOS• 10% MAX. ACIDOS GRASOS POLI-INSATURADOS

PROPIEDADES QUIMICASPROPIEDADES QUIMICAS

• Reacciones Importantes de las grasas:

y ácidos grasos:

• Hidrólisis

• Saponificación

• Esterificacion

• Interesterificación

• Hidrogenación

• Oxidación

• Halogenación

HIDRÓLISIS Y SAPONIFICACIONHIDRÓLISIS Y SAPONIFICACION

• Hidrólisis:GRASA + AGUA GLICERINA + ACIDOS GRASOS

C3H5(OOCR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

Saponificación:Grasa + NaOH Jabón + Agua

C3H5(OOCR)3 +3 NaOH 3R-COONa +H2O

ESTERIFICACION E ESTERIFICACION E INTERESTERIFICACIONINTERESTERIFICACION

• ESTERIFICACIÓN: Glicerina* + ácidos grasos grasa + agua

* o algún otro alcohol poli-funcional.Productos: grasas especiales, emulsificantes, ésteres de

diversos materiales (alcoholes, glicoles,azúcares, almidones)

• INTERESTERIFICACION: Redistribución de los ácidos grasos dentro de las moléculas de triglicéridos:

• OBJETIVO: PRODUCTOS DE CARACTERISTICAS FISICAS DIFERENTES.

• REACCION: CATALIZADOR, TEMPERATURA, VACIO• REACTANTES: 2 O MAS TIPOS DE GRASAS

HIDROGENACIONHIDROGENACION

• OBJETIVO:SATURACION DE ENLACES

INSATURADOS:

-CH=CH- + H2 -CH2-CH2-

RESULTADOS:

• Mayor punto de fusión

• Mejor estabilidad oxidativa

• Mejores propiedades funcionales para diferentes aplicaciones

Reacción de Oxidación en Reacción de Oxidación en

grasasgrasas

RH Temp., Luz

R*

R* O2 ROO*

ROO* + RH ROOH+R*

ROOHDescomposición

Aldehidos,

cetonas, ácidos

orgánicos, etc

HALOGENACIONHALOGENACION• Los halógenos cloro, bromo y yodo reaccionan

con los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados con facilidad, aunque en forma cuantitativa sólo bajo condiciones especiales :

H H H H H H H H

—C—C C—C— + I2 —C—C—C—C—

H H H I I HEsta reacción es la base de una importante característica

de aceites y grasas que es el índice de yodo y que mide su insaturación.

PROCESAMIENTO DEL ACEITE DE SOYAPROCESAMIENTO DEL ACEITE DE SOYA

• El aceite de soya crudo se procesa en las plantas conocidas como refinerías para obtener aceites y mantecas terminados para uso en el hogar y en la Industria Alimentaria. Los procesos a que se somete el aceite son:

• Desgomado (para obtener lecitina de soya)• Neutralización• Lavado• Blanqueo• Hidrogenación (para obtener mantecas y

margarinas)• Deodorización (para obtener un producto puro,

sin olor o sabor)• Envase

DESCRIPCION GENERAL DE REFINACION DE DESCRIPCION GENERAL DE REFINACION DE ACEITES VEGETALESACEITES VEGETALES

REFINACION QUIMICA REFINACION FISICA

ACEITE CRUDOACEITE CRUDOSOSA

CAUSTICA

NEUTRALIZACION

LAVADO

JABON

DESGOMADOGOMAS

BLANQUEOHIBERNACION ODESENCERADO

BLANQUEO

DEODORIZACION DEODORIZACION

ENVASE ENVASE

ACEITE EMBOTELLADOACEITE EN TINAS O LATAS

ACEITE A GRANEL

MODIFICACION DE MODIFICACION DE ACEITES Y GRASASACEITES Y GRASAS

• LOS ACEITES Y GRASAS TIENEN APLICACIONES LIMITADAS EN SU ESTADO NATURAL. POR LO TANTO REQUIEREN MODIFICARSE PARA ALTERAR, MEJORAR Y ADAPTAR SUS CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS A LOS PARAMETROS REQUERIDOS PARA SU UTILIZACION EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Y EN OTRASAPLICACIONES INDUSTRIALES

METODOS DE MODIFICACION METODOS DE MODIFICACION DE GRASASDE GRASAS

• HIDROGENACION

• INTERESTERIFICACION

• CRISTALIZACIONFRACCIONADA

MODIFICACION DE GRASAS

Aceite blanqueado o deodorizado

Interesterificación(Proceso químico o

Enzimático)

(Redistribución deÁcidos grasos)

Hidrogenación(Proceso químico)

CristalizaciónFraccionada

(Proceso físico)Saturación/Isomerización

Post-blanqueo FiltraciónPost-tratamiento

DEODORIZACION

PRODUCTO MODIFICADO

DESCRIPCION GENERAL DE FABRICACION DE DESCRIPCION GENERAL DE FABRICACION DE

MANTECAS VEGETALES Y BASES PARA MARGARINAMANTECAS VEGETALES Y BASES PARA MARGARINA

ACEITE BLANQUEADO

HIDROGENACION

HIDROGENO

FILTRACION

CATALIZADORUSADO

POST-BLANQUEO

TIERRA DEBLANQUEO

FILTRACION

TIERRA USADA

BASESHIDROGENADAS

CATALIZADOR

FORMULACION DEODORIZACION ENVASE

MANTECAS, BASESPARA MARGARINA

PAQUETES, CAJAS,GRANEL

APLICACIONES DE APLICACIONES DE ACEITES Y GRASASACEITES Y GRASAS

• Medio para freír y hornear (hogar, industria)

• Industria Panificadora

• Industria Galletera

• Margarinas, cremas, quesos, helados

• Alimentos preparados y enlatados

• Aderezos y mayonesas

• Coberturas sabor chocolate

TIPOS DE FREIDOTIPOS DE FREIDO

Domésticosartén

plancha)

Comercialpor inmersión

plancha

IndustrialPor cargas

Continuo, por inmersión

FUNCIONES DE LOS ACEITES Y FUNCIONES DE LOS ACEITES Y GRASAS EN EL FREIDOGRASAS EN EL FREIDO

Lubricante

Medio de transferencia de calor

Se absorben en el alimento frito

Mejoran el sabor y la textura del alimento

Mejoran la apariencia del alimento

Forman la costra por interacción química con el alimento

Por su baja presión de vapor no son volátiles

CARACTERISTICAS DE MANTECASCARACTERISTICAS DE MANTECAS

• Productos semi-sólidos (plásticos).• Venta normal en paquetes de 1 kg o en cajas de 25

kg. para uso industrial.• Punto de fusión mayor de 32°C.• Mezcla de líquidos y sólidos a una temperatura dada.• Sabor/Olor neutro y suave - No tienen.• Más estables física y químicamente que los aceites .• Producción por mezcla de aceites y grasas, por

hidrogenación o por una combinación de métodos.• Sus características son esenciales para diversas

aplicaciones en la Industria Alimentaria.

MargarinasMargarinas

• Se puede definir a las margarinas como alimentos formados por la emulsión de tipo agua en aceite y que se elabora por lacombinación de una fase grasa compuesta por uno o más componentes y de una fase acuosa compuesta por agua y/o leche y con la adición de ingredientes oleosolubles e hidrosolubles con funciones específicas como emulsificantes, colorantes. saborizantes, sal, acidulantes, sólidos no grasos de leche, preservativos, vitaminas y otros permitidos por la Ley General de Salud y sus reglamentos

Clasificación de margarinas y productos Clasificación de margarinas y productos untables según diversos criterios (1)untables según diversos criterios (1)

• Por tipo de uso final:

a) Consumidor directo (uso doméstico)b) Industrial (uso para fabricar otros alimentos)• Por contenido de grasa:

a) Para mesa (80%)b) Industriales 78%c) Untables o minarinas 39%• Por contenido de sal:

a) Sin sal: ( 0.5%)b) Saladas: (> 0.5%)• Por forma de empaque:

a) Barras envueltas en papel o aluminiob) Tinas de plásticoc) Botellas de plásticod) Cajas de cartón con bolsa interior de polietilenoe) Aerosol

Clasificación de margarinas y productos Clasificación de margarinas y productos

untables según diversos criterios ( 2 )untables según diversos criterios ( 2 )

• Por consistencia:

a) Plásticas (semi-sólidas)

b) Plásticas suaves(untables a temperatura de refrigeración

c) Fluídas (líquidas)

• Por características nutricionales:

a) Fase grasa convencional (trans 10.0%)

b) Bajo contenido trans (< 10.0% )

c) Cero contenido trans (< 1.0% )

d) Adición de ácidos grasos esenciales

e) Fortificadas con nutrientes o ingredientes especiales

MARBASESMARBASES• La grasa o combinación de grasas usadas en las

margarinas (marbase), es de fundamental importacia en las características de una margarina.

• El aceite de soya y el aceite de soya parcialmente hidrogenado son componentes básicos en la formulación de diferentes marbases para la producción de todos los tipos de margarinas para consumo directo o para aplicaciones industriales

• Características físico-químicas importantes:

• Curva de sólidos

• Punto de fusión

• AGL

• Sabor/olor

• No. de peróxido y establidad

ALIMENTOS PREPARADOSALIMENTOS PREPARADOS• El aceite deodorizado de soya y las mantecas o

margarinas fabricadas con bases hidrogenadas de aceite de soya se utilizan para la preparación de muchos alimentos que se venden en latas, frascos o envases de plástico. Entre esta variedad de alimentos están:

• Frijoles refritos

• Moles

• Sopas

• Guisados diversos

• Tamales

• Cualquier alimento que requiera grasa en su preparación

MAYONESASMAYONESAS

Producto alimenticio semi-sólido formado por la emulsión de un aceite vegetal comestible con yema de huevo, vinagres, sal, azúcar, especias y otros ingredientes yaditivos permitidos en la Ley General de Salud y sus reglamentos. El contenido mínimo de aceite vegetal debe de ser de 65% .

ADEREZOS PARA ENSALADA SEMIADEREZOS PARA ENSALADA SEMI--SOLIDOSSOLIDOS

• Alimentos emulsionados semi-sólidos quecontienen aceite vegetal comestible, pasta de almidón, ingredientes acidificantes como vinagres, ácido cítrico y jugo de limón, yema de huevo o huevo entero, sal, edulcorantes, estabilizadores, espesantes, secuestrantes, especias y saborizantes y otros aditivos alimentarios permitidos por la Ley General de Salud y sus reglamentos. El contenido de aceite vegetal comestible debe de ser mínimo30%.

ADEREZOS PARA ENSALADAS VERTIBLESADEREZOS PARA ENSALADAS VERTIBLES

Alimentos emulsionados o en fases separadas, que contienen aceite vegetal comestible, ingredientes acidificantes como vinagres, ácido cítrico, jugo de limón solos o mezclados con agua; sal, edulcorantes, especies o saborizantes naturales, pasta de tomate, realzadores de sabor, saborizantes artificiales, emulsificantes, estabilizadores y espesantes, y otros aditivos permitidos por la Ley General de Salud y sus reglamentos.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES• El aceite de soya es el aceite de mayor producción a

nivel mundial y tiene excelentes características

técnicas y nutricionales que lo hacen el de mayor

preferencia para usos domésticos e industriales.

• El aceite de soya se utiliza para la fabricación de

aceites comestibles, mantecas y bases para

margarina que cubren toda la gama de necesidades

del consumidor y de los fabricantes de alimentos.

• LA MEJOR OPCION EN ACEITES Y GRASAS

ACEITE DE SOYA