t.p.q-la industria de aceites y grasas

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LA INDUSTRIA DE ACIETES Y GRASAS 1. INTRODUCCIÓN La industria de aceites y grasas es toda una tecnología aplicada desde hace muchos años, tanto para las materias primas de origen marino como para los de origen vegetal. Para obtener el aceite fino de pescado se requiere aplicar diferentes procesos físicos, químicos y operaciones unitarias, tales como extracción con bombas centrífugas, cocimiento, drenado, prensado, separación S-L, pulido del aceite crudo, neutralización, centrifugación, lavado, secado, blanqueo, filtración y deodorización. Asimismo, para producir el aceite fino vegetal es necesaria la extracción L-L, destilación, neutralización y las otras operaciones de purificación hasta deodorizarlo, donde se adiciona los aditivos (antioxidantes, estabilizadores, etc). Para la fabricación de margarinas, mantecas y jabones se aplica los procesos de modificación, tales como hidrogenación y fraccionamiento de la estearina de la oleína. Como subproducto del procesamiento de aceite de pescado se recupera la harina de pescado y ácido grasos, mientras que el subproducto del procesamiento de las oleaginosas se obtiene harina vegetal y también ácidos grasos crudos. 2. MATERAS PRIMAS.- ANÁLISIS CROMATOGRÁFICOS.- PRODUCCIÓN NACIONAL Y CONSUMO PERCAPITA

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Page 1: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

LA INDUSTRIA DE ACIETES Y GRASAS

1. INTRODUCCIÓN

La industria de aceites y grasas es toda una tecnología

aplicada desde hace muchos años, tanto para las materias

primas de origen marino como para los de origen vegetal.

Para obtener el aceite fino de pescado se requiere

aplicar diferentes procesos físicos, químicos y

operaciones unitarias, tales como extracción con bombas

centrífugas, cocimiento, drenado, prensado,

separación S-L, pulido del aceite crudo, neutralización,

centrifugación, lavado, secado, blanqueo, filtración y

deodorización. Asimismo, para producir el aceite fino

vegetal es necesaria la extracción L-L, destilación,

neutralización y las otras operaciones de purificación

hasta deodorizarlo, donde se adiciona los aditivos

(antioxidantes, estabilizadores, etc).

Para la fabricación de margarinas, mantecas y jabones se

aplica los procesos de modificación, tales como

hidrogenación y fraccionamiento de la estearina de la

oleína.

Como subproducto del procesamiento de aceite de pescado

se recupera la harina de pescado y ácido grasos,

mientras que el subproducto del procesamiento de las

oleaginosas se obtiene harina vegetal y también ácidos

grasos crudos.

2. MATERAS PRIMAS.- ANÁLISIS CROMATOGRÁFICOS.-

PRODUCCIÓN NACIONAL Y CONSUMO PERCAPITA

2.1 Materias Primas.- Se utiliza dos tipos de M.P.:

De origen marino : Básicamente se usa la anchoveta

y la sardina, provenientes del Callao, Chimbote,

Ilo y Pisco.

De origen vegetal : De la semilla de algodón

(de Ica, Piura, Chimbote y Cañete), del fruto y

Page 2: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

almendra de la plama (de Tocache), de soya

(importado de USA y Argentina), de oliva

(de Tacna), de palta (de Moquegua), etc.

Las grasas y aceites crudos obtenidos son ésteres

glicéridos de los ácidos grasos (monoglicéridos,

diglicéridos y triglicéridos), donde los radicales

alquilo pueden ser iguales o diferentes pero de 10 a

20 carbonos.

Los ácidos grasos se obtiene por hidrólisis de los

glicéridos y pueden ser saturados o insaturados:

Los ácidos grasos saturados se representan por

CnH2n+1-COOH y abundan en los animales y vegetales.

Los más conocidos son:

Ácido laúrico : CH3(CH2)10-COOH

Ácido mirístico : CH3(CH2)12-COOH

Ácido palmítico : CH3(CH2)14-COOH

Ácido esteárico : CH3(CH2)16-COOH

Entre los ácidos grasos con cadenas insaturadas,

cuya fórmula es CnH2n-1,3,5...-COOH y abundan en los

frutos y semillas de plantas. Entre los más

frecuentes se tiene los siguientes:

Ácido oleico : C17H33-COOH (un doble enlace

en C9-10). Es el ácido insaturado más abundante.

Ácido linoleico : C17H31-COOH (dos dobles

enlaces en C9-10 y C12-13)

Ácido linolénico : C17H29-COOH (tres dobles

enlaces en C9-10, C12-13 y C15-16)

2.2 Análisis cromatográfico de ácidos crudos.-

Este análisis sirve para determinar la composición

química de cualquier tipo de aceite crudo.

(ver Fig.1).

Page 3: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

Fig-1 Análisis cromatográfico de aceite de palma, algodón y

soya.

Palmítico Oleico

Arranque C16 Esteárico C18 Linoleico

C18 C18

%HPa=45 %HEst=5 %HOle=40 %HLin=10

Palmítico Oleico

Arranque C16 Esteárico C18 Linoleico

C18 C18 Otros

%HPa=21 %HEst=2 %HOle=27 %HLin=45 %Otros=3

Linoleico

Palmítico Esteárico Oleico C18 Linolénico

C16 C18 C18 C18

%HPa=10 %HEst=5 %HOle=24 %HLin=52 %HLino=8

Nota.- En el cromatógrafo de gases también se puede

analizar el aceite crudo de pescado 25% (HEst+HPa) y 75%

(Hole+Hlin).

Page 4: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

Producción nacional de aceite y Consumo percápita-1990.-

En la presente tabla se puede ver la producción

diaria de aceite crudo y aceite acabado, al igual

que los correspondientes aditivos.

Aceite crudo y acabado Prod. (t/d)

Aceite de pescado (Fh) 900

Aceite de algodón (Cso) 90

Aceite de palma (Po) 62

Aceite de soya (Bo) 3

Total de aceite crudo 1,055+(55 t/d aditivo)

Total de aceite acabado 500

Entre los aditivos utilizados para el aceite

hidrogenado y deodorizado se tienen los

conservadores, saborizantes, emulsificantes, sal y

betacaroteno.

Respecto al total de aceite acabado, el 50%

correspondiente al aceite compuesto, el 25% al

aceite vegetal, al 14% a las mantecas y el 11% a las

margarinas. Es sabido que las personas que consumen

estos productos suben el colesterol en la sangre,

por lo que se sugiere consumir vitamina E para

contrarrestar.

En cuanto al consumo percápita (CPC) el valor

promedio registrado fue de 9.50 Kg/año-H. Este

resultado representa un déficit de 22% respecto del

consumo percápita mínimo, según la FAO. El déficit

es más notorio en los países africanos.

3. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS ACEITES Y GRASAS

3.1 Propiedades físicas.- Se tiene las siguientes:

Color: Se usa un colorímetro HELIGE para medir

esta característica cualitativa. Se debe a la

presencia de caroteno y beta-caroteno. La escala

de colores de Lovi ond es: Amarillo-rojo.

Page 5: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

Ejemplo: Los aceites y grasas comestibles tiene

rangos de 20 a 30 y de 1.8 a 3.0.

Olor y sabor: Se debe a la presencia de

sustancias ligeras, tales como aldehidos, cetonas

y ácidos grasos volátiles. Estas características

organolépticas son también cualitativas.

Indice de refracción: Es el grado de reflexión de

un rayo de luz que pasa de un medio transparente

(aceite) a través de otro (aire). Mide el grado

de saturación y el punto de fusión de una aceite

hidrogenado. El refractómetro se calibra con una

gota de bromo-naftaleno (IR=1,5128).

Ejemplo: Para el aceite de palma a 40°C el IR es

de 1,433-1,456, para el aceite de palmiste a la

misma temperatura el rango oscila de 1,449-1,452,

para el aceite de algodón a 25°C es de 1,463-

1,472 y, finalmente para el aceite de soya el

intervalo varia de 1,470 a 1,476 a temperatura

normal.

Punto de fusión: Es aquella temperatura en que se

funde una grasa o aceites (S-L) y sirve para

saber su grado de dureza al sometérsele a

calentamiento. Los aceites tiene menor T.F. que

las grasas y aceites hgdos, por los dobles

enlaces o cadenas insaturadas. Los ácidos cis

tienen menor T.F. que los ácidos trans.

Ejemplo: La T.F. del ácido oleico cis es 16,3°C,

mientras que para el ácido oléico trans el valor

asciende a 43,7°C.

Las margarinas y mantecas que salen al mercado

tienen esta característica física. Ejemplo: El

Astra tiene T.F. de 34,5 a 35,5, la Dorina está

en el rango de 32,0 a 33,0 y, la Manteca Gordito

tiene un intervalo de 37,0 a 38,5.

Page 6: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

Solubidad: Los aceites y grasa son insolubles en

le agua, por lo que forman 2 fases. Son poco

solubles en alcohol y solubles en éter etílico,

benceno, hexano, CCl4, según el Principio de la

Solubilidad.

Isomerismo: Los isómeros presentan igual peso

molecular.

Ejemplo: El ácido oleico con el ácido elaidico,

el ácido linoleico con el ácido olesteárico.

3.2 Propiedades químicas.- Se pueden destacar la

siguientes:

Rx del grupo carboxílico: Se conocen la

hidrólisis de los triglicéridos con agua

c0aliente o con vapor directo para obtener

jabones y la esterificación para obtener ésteres

orgánicos.

Rx de las cadenas hidrocarburadas: Se tienen la

autooxidación que genera la rancidez por efecto

del 02 del aire, entonces hay cambio de las

propiedades organolépticas (olor, sabor). Se

cuantifica con el índice de peróxido (mg 02/Kg

aceite). Se aumenta con la humedad. Es negativo

para los productos, por lo que se agregan

antioxidantes.

La oxidación con reactivos químicos (O3, H2O2,

KmnO4, HNO3, NaClO). La hidrogenación de cadenas

olefínicas se hace con H2/Ni Raney, generando

endurecimiento de los aceites (más T.F y menos

dilatación) por saturación de sus dobles enlaces.

Simultáneamente ocurre el isomerismo.

La sulfonación de cadenas olefínicas se realiza

con H2SO4 o con óleum para formar detergentes y

usarse como agentes emulsificantes.

Page 7: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

4. ESTUDIO PARA LA OBTENCIÓN INDUSTRIAL DE ACEITE CRUDO DE

PÉSCADO

Definición de Proceso .- El aceite crudo de pescado se

obtiene por procesos físicos de cocimiento, prensado,

separación y pulido.

Como subproducto valioso se obtiene la harina de

pescado, procesando el “cake” por secado, molienda y

pellitizado.

Material prima .- Se emplearán especies pelágicas

(mayor % de grasa en el cuerpo), tales como la

anchoveta y la sardina, cuya composición depende de

los hábitos alimenticios, temperatura del agua y

estación. En promedio, la anchoveta tiene la

siguiente composición:

- Aceite o grasa : 9%

- Sólidos : 20% (17% proteínas + 3% minerales)

- Humedad : 71%

Las demás especies (atún, sardina, jurel, etc.) se

procesan en la industria conservera y otras como el

tollo, bonito, cojinova, etc. Tienen consumo directo.

Esta materia prima es asequible en el país (Callao,

Chimbote, Ilo y Pisco), aunque el fenómeno del Niño

trajo problemas.

Agente de operación .- Se utiliza vapor vivo (directo)

para llegar a 2,5 Kg-f/cm2 (36 psi) y vapor de

calefacción (indirecto) para llegar a 90-95°C, este

vapor proviene de un caldero Pirotubular. El consumo

específico de vapor saturado es de 40Kg/t de pescado.

Rendimiento y Pureza .- El “Yield” de aceite crudo de

pescado es variable (3 a 13%, osea 3 a 13 Kg.

ac. Crudo/Kg. de pescado). La pureza es mín. 97%

(máximo 3% AGL), ya que se arrastra 0,5% de SES

(sólidos en suspención) y 0,5% de agua.

Page 8: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

Descripción del Proceso .- La obtención de aceite

crudo de pescado comprende 5 etapas:

1. Extracción del Pescado

2. Cocinado continuo y drenaje

3. Prensado del pescado y separación de sólido del

agua de cola

4. Pulido del aceite crudo

5. Recuperación de la harina de pescado.

La extracción del pescado se hace con bombas

centrífugas y acueductos, las que succionan desde la

bodega de las bolicheras (relación agua/pescado: 2/1)

y se almacena en las pozas.

El cocimiento estacionario, donde se rompen las

células adiposas, se realiza en equipos con capacidad

de 25 a 45 t/h, mientras que el drenaje se ejecuta en

los pre-strainers donde se separa el pescado cocido

Diagrama de flujo del Proceso .- Ver “flow sheet”

adjunto.

Balance de Materiales y balance de Energía .- En el

B/M y B/E de la planta Ud. debe reportar: Consumo de

agua de proceso, requerimiento de pescado,

vapor vivo + vapor de calefacción y el consumo

específico de petróleo residual N°6 en el caldero.

¿Qué mejoras haría Ud. en los cocinadores,

evaporadores y secadores?

Características, Usos y Aplicaciones .- El aceite

crudo de pescado en un líquido amarillo intenso,

viscoso y de sabor y olor característico. Los

parámetros establecidos según Normas son:

- Acidez (% AGL) : Máx. 3,0

- Humedad (% H2O) : Máx. 0,8

- Materia insaponificable (%) : Máx. 1,7

- Indice de Yodo (cg I2/g aceite) : 165-200

- Indice de Saponificación (mg KOH/g aceite) : 186-200

Page 9: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

M.P (Anchoveta, sardina)

Vapor vivo Vapor calefacción

T=95-100°C

Cond.

Caldo de drenaje Pescado cocido Vapor sat.

“Cake”

Licor de prensa o Aire “Hot”

Finos de sep.

3 . 5 0 0 rpm

Caldo de separación

Agua de cola

Vacio Vapor sat. 6 . 0 0 0 rpm

Aceite con imp. Harina de Pescado

Soluc. concentrada

Agua , sólidos y residuos

Aceite crudo de pescado

POZAS DE PESCADO

COCINADORES CONTINUOS

DRENADORES (Pre-Strainers)

PRENSAS

SEPARADORAS DE SOLIDOS

SEPARADORES O

CENTRIFUGAS

MAQUINAS PULIDORAS

EVAPOR AL VACIO DE MULTIPLES

EFECTO (5)

SECADORES

MOLINOS

PELLETIZADORES

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCIÓN IND. DE ACEITE CRUDO DE PESCADO

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCIÓN IND. DE ACEITE CRUDO DE PESCADO

Page 10: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

- Densidad a 25°C (g/ml) : 0,92-0,93

- Color Gardner : 12-14

La materia insaponificable contiene fosfolípidos,

lipasas, lipoxidas, resinas. Las lipasas, que están

presentes en las vísceras y son elaboradas por

microorganismos, generan los ácidos grasos libres

(AGL). Las lipoxidasas generan la oxidación

enzimática, mientras que un alto % de ácidos

insaturados producen la rancidez u oxidación

atmosférica.

El aceite crudo de pescado se usa como materia prima

para las Semirefinerías (Pesca-Perú y otras privadas)

o para las Refinerías (Industria Pacocha, Copsa y

otras fábricas de aceites compuestos y jabones).

Producción .- Actualmente, la empresa Pesca-Perú

produce el 50% de la producción nacional de aceite

crudo (450 t/d) lo produce las empresas privadas y lo

destinan para refinarlo y darle mayor valor agregado

(aceite compuestos, margarinas, mantecas y jabones de

lavar).

5. ESTUDIO PARA LA OBTENCION INDUSTRIAL DE ACEITE CRUDO

VEGETAL.

Definición del Proceso .- El aceite crudo vegetal se

obtiene por proceso físicos y operaciones unitarias,

tales como molienda, cocimiento, extracción mecánica,

extracción L-L, filtración y destilación.

Como subproducto valioso se obtiene la harina

oleaginosa en base al procesamiento del “cake” por

secado, enfriamiento y pulverizado.

Materias primas .- Se utiliza las especies

oleaginosas, tales como la semilla de algodón, el

fruto y almendra de la palma, el fruto de la soya, la

semilla del girasol, etc.

Un análisis de la semilla de algodón es:

Page 11: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

- Aceite : 21%

- Pulpa almendra : 35%

- Cáscara : 33%

- Agua y otros : 1%

Las M.P. asequibles en nuestro país son el algodón,

la palma y el olivo, pues el aceite crudo de soya se

importa.

Agente de Operación .- Se emplea vapor saturado para

el cocimiento y el hexano como agente extractante en

la extracción L-L. El vapor saturado proviene de un

caldero pirotubular, para la palma se usa vapor a

2Kg-f/cm2 que lo logra una temperatura máxima de

cocción de 30°C, mientras que para el algodón se

emplea vapor a 3,5 Kg-f/cm2 para un cocimiento a

90°C. El hexano se utiliza en la proporción 1:1 con

el “flake” oleginoso.

Rendimiento y Pureza .- El “yiel” de aceite crudo

vegetal es variable, así para el algodón es de 15%

(osea 15 Kg de aceite crudo por cada 100Kg de Cso),

para la palma es de 45% y para la soya de 18%. La

pureza es de 99,9%, ya que arrastra menos de 0.01 de

impureza y menos de 0.1% de agua.

Descripción del Proceso .- La obtención industrial de

aceite crudo vegetal comprende varias etapas

realizadas en 3 plantas:

1.1 Planta de separación.- Se hace la limpieza de

semilla Cso, deslintado y descascarado del algodón.

1.2 Plata de extracción.- Se realiza la molienda y

cocinado de la almendra de algodón o palma, la

extracción mecánica (prensado), la remolienda del

“cake” (flekeado)la extracción L-L, la filtración y

la destilación.

Page 12: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

1.3 Planta de harina.- En esta unidad se obtiene o

recupera la harina oleaginosa para alimentos de

animales.

A continuación se presenta la descripción de cada

planta de la sección extracción de la empresa

Industrias Pacocha S.A., ubicada en la ciudad de

Huacho.

1.1 PLANTA DE SEPARACIÓN

El material que se va a extraer (semillas de algodón,

semillas o fruto de la palma) se carga al SILO que

tiene 90,000 Kg de capacidad, con ayuda de CANGILONES Y

TORNILLOS SIN FIN, los cuales transportan el material a

la parte superior del silo.

De éste pasa a la ZARANDA LIMPIADORA, a través de la

TOLVA ALIMENTADORA, donde se separa la basura (estacas,

hojas, tierras y suciedad) y la semillas limpia que se

resbala a través de las mallas separadoras de la

zaranda, las cuales están vibrando continuamente.

Si el material es algodón, pasa por el sistema LINTER

(4 máquinas), donde se separan las hilazas con las

sierras circulares montadas unas a otras y que giran

picoteando las hilazas; los dientes de éstas sierras se

limpian con un cepillo cilíndrico que gira a mayor

velocidad que ellas, las hilazas del cepillo se

eliminan con un chorro de condensación, del cual se

separan continuamente en forma de láminas. Luego, pasa

por la DESCASCARADORA que separa la almendra de la

cáscara, para lograr después una mejor extracción del

aceite que contiene.

Como estas cáscaras tienen bajo peso son absorbidos por

una corriente de aire hacia una TOLVA, de donde pasa a

las BATIDORAS que se encargan de separar la almendra

que se fue adherida con ellas, teniendo cuidado que no

vaya mucha cáscara con dicha almendra, evitando así, el

Page 13: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

tiempo de contacto entre ellas y la pérdida de aceite

por absorción en la cáscara. La cáscara batida pasa

luego por una CICLON TRANSPORTADOR al depósito de

cáscara.

Si el material es palma, pasa por el MOLINO DE

MARTILLOS debido a que está cubierto de una cáscara

gruesa, siendo entonces necesario triturarlos y

convertirlos en pequeñas partículas que van a facilitar

la posterior extracción con solvente.

Para el caso del algodón, no se usa el molino de

martillos porque su cáscara no es muy dura, y si se le

tritura, vamos a lograr una separación parcial del

aceite.

En esta planta hacen los siguientes controles:

- Regulación del alimentador de semilla.

- Regulación de las deslintadoras.

- Regulación de las descascaradoras.

1.2 PLANTA DE EXTRACCIÓN

Tanto la almendra de algodón como la almendra de la

palma triturada, pasan luego a la respectiva pesada en

la BALANZA, que es de 10 Kg/pesada.

Seguidamente, pasa por el MOLINO DE RODILLOS, el cual

está calibrado para lograr una determinada almendra con

cierto grado de aplastamiento.

El tratamiento térmico (cocción), aplicado

subsiguientemente a las semillas oleaginosas en los

5 COCINADORES DE HARINA, tiene por finalidad coagular

las proteínas de las células oleaginosas y hacerlas

permeables al paso del aceite.

La cocción permite:

1) Preparar al almendra laminada, para que

posteriormente entre en contacto con el disolvente

en la operación de extracción con solvente.

Page 14: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

2) El secado de las almendras, para dar a la masa la

plasticidad más apropiada, y por ende, un prensado

más eficaz y, la destrucción de bacterias y mohos.

3) Aumentar la fluidez del aceite, debido al

temperatura incrementada.

4) Eliminación de sustancias tóxicas (gosipol), en el

caso del algodón.

5) Mayor rendimiento del aceite y más calidad de éste y

de torta.

De los 5 cocinadores, 2 son de cinco platos cada una y

3 de dos platos cada uno. Cada plato tiene su sistema

de calefacción y sobre él presenta agitadores

barrientes conectados por un árbol común, el cual va a

permitir el paso de las almendras de uno o de otro

plato. Encima de la bandeja superior hay pulverizadores

que sirve para incorporar a la almendra el grado de

humedad deseado; cada una de las bandejas o platos

inferiores está provisto de tubo, el cual comunica al

exterior con un VENTILADOR para la descarga del exceso

de humedad.

Para la palma se usa vapor saturado a 2 Kg-f/cm2, el

cual va a cada plato para lograr una temperatura máxima

de cocción de 30°C; no se da mayor temperatura porque

originaría la separación del aceite y el

recalentamiento daría lugar a la alteración de las

propiedades del aceite y el “cake” sería de color

oscuro, desagradable para los ganaderos. La almendra

cocinada pasa después a la PRENSA HIDRAULICA para su

prensado, donde debe tener suficiente humedad a la

entrada y menor humedad a la salida para permitir mejor

forma de las láminas producidas en los molinos de

rodillo.

Para el algodón se usa vapor saturado a 3,5 Kg-f/cm2,

con el que se logra una temperatura de cocción de 90°C.

Page 15: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

La almendra cocinada pasa después al EXPELLER o prensa

de tornillo para su prensado continuo, donde debe

entrar secada en grado considerable (2.5% humedad) para

lograr una operación satisfactoria. El aceite obtenido

de los expeller contienen siempre cierta cantidad de

sólidos, por lo que, pasa a un FILTRADOR-SEPARADOR,

donde se filtran a través de unos paños filtrantes y se

lleva a un FILTRO-PRENSA para eliminar las partículas

de harina que aún acompaña al aceite y, después pasa a

la respectiva pesada de 1.500 Kg/pesada, para

posteriormente ser bombeado al tanque de almacenamiento

de aceite vegetal. Se logra obtener el 50% del aceite

que contiene la semilla de algodón (17-24% aceite). La

torta obtenida de los expeller sale caliente y muy

seca, por lo que, se agrega cierta cantidad de agua con

el fin de reducir la temperatura e incrementar la

humedad, quedando lista para ser llevada al MOLINO DE

DISCOS, donde se logra una mayor trituración.

Tanto la torta de palma como la de algodón, pasa luego

al MOLINO DE RODILLOS, para lograr una homogeneización

total lo que se denomina “flake”.

El “”flake es llevado a una TORRE DE EXTRACCIÓN, donde

se realiza la extracción con hexano en contracorriente.

La temperatura de extracción para la palma es de 30°C,

y para el algodón es de 90°C.

La cantidad de hexano a usar está en proporción de 1:1

con el “flake”.

La fase rica en hexano (extracto), llamada “miscella”,

sale por el tope de la torre con cierta cantidad de

finos que van a impedir posteriormente una buena

separación de solvente, por lo que, es necesario que

pase previanmente por 2 FILTROS DE MISCELLA que

soportan una presión máxima de 4,5 Kg-f/cm2. Cuando se

llega a esta presión se cierra la entrada del primer

Page 16: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

filtro y se abre la entrada del segundo. La “miscella”

filtrada es enviada a los tanques de “miscella”, en

donde el fluido se mantiene un poco caliente debido al

vapor de calefacción que se introduce en su chaqueta.

De este tq pasa a un PRE-CALENTADOR para llegar hasta

la temperatura de operación de la COLUMNA DE

DESTILACIÓN AL VACIO, que es de 30°C para el palmiste y

90°C para el algodón. Esta columna tiene 8 platos, 3 de

los cuales están calentados con serpentines de vapor a

una presión de chaquetas; esto de hace con el fin de

que la primera arte de “miscellas” filtrada que entra a

la columna, sufra un calentamiento más rápido. El

aceite sale por el fondo, si es palmiste pasa luego a

los tqs de almacenamiento y, si es de algodón pasa a

los TANQUES HINCHAR, en donde se le agrega agua

tratada para someterlo luego a una centrifugación en

una CENTRIFUGA, eliminando las impurezas arrastrada a

una POZA DE RESIDUOS. El aceite de algodón centrifugado

pasa a una tq de aceite intermedio, para luego ser

bombeadas a los tqs de almacenamiento. El vacío en la

columna de destilación es 368 mmHg.

La fase rica en harina (refinado), llamada harina

extraida, sale por el fondo de la torre y es conducida

a las 6 ROCAS SECADORAS en las que, mediante vapor

directo introducido en las 3 primeras rocas y vapor

indirectas a través de chaquetas en las 3 restantes, se

recupera el hexano que arrastra el refinado. Los

vapores de hexano y de agua, pasan a los 2 VASOS DE

EXPANSION (uno para cada 3 rocas secadores) y son

llevados a un CONDENSADOR, luego la corriente de este

condensado se une con la corriente de condensado que

sale del condensador de la columna de destilación,

pasando inmediatamente a un SEPARADOR donde se agrega

agua tratada para absorber el condensado de agua hacia

Page 17: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

para ser usado como líquido en la torre de extracción

y, como vapor en los filtros de “miscella”. La harina

extraída seca, pasa a tratarse en la planta de

enfriamiento de harina.

Esta planta tiene otro sistema de recuperación de

hexano: PRECONDENSADOR, COLUMNAS DE DEFLEGMACIÓN, TQ

SEPARADOR DE HEXANO-AGUA Y COMPRESORES DE TORNILLO; en

este sistema, el vapor hexano se condensa en los

deflegmadores con duchas de salmuera. Esta solcuión

ingresa al tq separador; donde se separan por efecto

del refrigerante amoniaco (NH3) que se introduce

indirectamente en circuito cerrado a través de los

compresores.

En esta planta se hacen los siguientes controles:

Extracción mecánica

- Regulación de los conos de expeller.

- Regulación del molino de discos.

- Regulación del ingreso de harina semiextraída al

molino de rodillos.

- Regulación del molino de rodillo para obtener buen

“flake” ( 0.2 mm).

Extracción con solvente

- Control de ingreso normal de hexano a la torre, y

temperatura correspondiente (34°C).

- Control de ingreso normal y temperatura

correspondiente de “miscellas”.

- Control de temperaturas de harina que entra y sale.

- Regulación del amperaje para los motores de la zona

de la torre, dentro del límite entrblecido.

- Control de suministro de humedad adecuada a la

harina extraída.

- Control de temperatura al vacío adecuados en la

columna de destilación.

Page 18: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

- Control en el sistema de recuperación de hexano en

condiciones normales.

1.3 Planta de Harinas

La harina extraída seca ingresa a las COLUMNAS

ENFRIADORA Y PULVERIZADORA, mediante tornillos sin fin.

De la primera columna sale la harina extraída seca y

fría, en tanto que de la segunda salen los finos con

ayuda de un CICLON. Estas 2 corrientes pasan al SILO DE

CAKE, luego con la balanza se hace la pesada (Kg) y el

“cake” queda listo para su envasado.

En esta planta se controla:

- La columna enfriadora (seguridad y rendimiento).

- La columna pulverizadora (seguridad y rendimiento).

- El exhaustor.

Diagrama de flujo del proceso .- Ver “slow sheet”

adjunto.

Balance de Materiales y Balance de Energía .- En el

B/M y B/E de la planta de aceite crudo vegetal Ud.

debe evaluar:

- Necesidad de oleaginosa (algodón o plama): t/d.

- Consumo de hexano en la extracción L-L.

- Requerimiento de vapor saturado y consumo de

petróleo Bunker C en caldero.

¿Qué mejoras es posible hacer en los “cookers”,

“expellers”, torre de extracción, columna de

destilación al vacío y rocas secadoras?

Características, usos y aplicaciones .-

- Los aceites crudos de algodón, palma, soya y

girasol son líquidos de color amarillos intenso,

viscosos y de color-sabor característicos.

- Los parámetros establecidos, según normas técnicas,

son:

Algodón (Cso) Palma (Po) Soya (Bo)

Page 19: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

- Acidez (% AGL) 1-5 3-5 0,5

- Humedad (% H2o) <0,1 <0,1 <0,1

- Impurezas (%) <0,01 <0,01 <0,05

- Indice de lodo (cg I2/g

aceite)

101-105 45-56 130

- Indice de Saponificación

(mgKOH/ g oil)

190-195 198 210

- Densidad a 25°C(g/ml) 0,922-0,925 0,914 0.93

- Los aceites crudos vegetales tienen como impurezas

solubles a las gomas formadas por fátidos (cefalina

y lecitina), los cuales tiene que eliminarse para

facilitar la filtración. El Bo tiene alto contenido

de gomas.

- Los aceites crudos vegetales son utilizados para

refinarlos-deodorizarlos y así fabricar margarinas

y manteca, o en todo caso fraccionarlos para

destinar la oleína a planta de aceite y la estahina

a planta de jabones de lavar.

Producción .- Actualmente, hay muchas empresas

privadas que producen aceite crudo vegetal, pero las

más importantes en el país son: Ind. Pacocha s.A.

Huacho (180tCso+Po/d), Cia. Oleaginosa Peruana-Lima,

Oleaginosa Pisco, Cindy-Piura, etc.

6. PROCESOS PARA LA OBTENCIÓN INDUSTRIAL DE ACEITES

SEMIREFINADO DE PESCADO

(PESCA-PERU)

la empresa Pesca-perú tiene 4 refinerías de pescado que

en orden de capacidad instalada son: Chimbote (450t/d),

Callao (300t/d) y Pisco (180 t/d), paero sólo procesaba

el 40% de aceite crudo, constituyendo un “cuasielefante

blanco” en este sector. Cada refinería realiza los

siguientes procesos:

Page 20: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

Neutralización .- Es un proceso donde se eliminan los

AGL del aceite crudo (hasta 0,35% AGL) tratándolo con

soda cáustica de 20-22°Be (18%NaOH: 1,16-1,18 g/ml) y

a 60-80°C se utiliza un exceso de álcali (20-25%) del

teórico calculado con la estequiometría

(Mac.oleico=282,2g/mol). Si el proceso en “batch” se usan

pailas con serpentines y agitadores a 40-60rpm, un

reposo de 30 min. y con 2 lavados; mientras que si es

continuo se emplean un mezclador y centrifugas,

habiendo < arrastre de aceite neutro en la “borras”

(1,7%<2,4%) y < consumo de soda cáustica.

Lavado .- Se hace en las mismas pailas, donde se

emplean agua caliente a 96°C (Q=10-15% Qoil) para

obtener separación. Es común hacer doble lavado para

eliminar los jabones residuales en el aceite neutro,

los cuales bloquearán la acción de las tierras

decolorantes en el proceso de blanqueo.

Decantación y centrifugado .- Se separa el aceite, con

0,5 a 1,0%H2O, de la fase acuosa, el cual junto con

el agua y posibles vestigios de jabón residual. El

secado se hace con aires caliente a 95-100°C

obteniéndose aceite seco con 0,1% H2O (agua de

constitución) .

Blanqueo .- Se utilizan tqs herméticos con agitación,

vacío y la temperatura de 100-115°C. Se hace con

tierras activadas o carbones decolorantes

(Natril=0,5-1% del aceite seco).

Filtrado .- Se usan los filtros-prensa o filtros tipo

Niagara con mallas de A.I. se obtienen el aceite

semirefinado y se bombeo al tq de almacenamiento.

Este aceite producido es de color amarillo claro y

transparente, cuyas especificaciones técnicas son:

- Acidez (%AGL) : Máx. 0,35 (como

ácido oleico)

Page 21: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

- Humedad (%H2O) : Máx. 0,20

- Materia insaponificable(%) : Máx. 1,70

- Impurezas insolubles(%) : Máx 0,10

- Indice de Yodo (cg I2/g oil) : 165-198

- Indice de Saponifi.(mgKOH/g oil) : 186-200

- Densidad a 25°C (g/ml) : 0,92-0,93

- Color Gardner : Máx. 9

- Jabón residual(ppm) : Máx. 6

“Soap splitting” .- Es la sección donde se tratan las

“borras” para recuperar los ácidos grasos, utilizando

H2SO4 al 20%, en tqs con serpentines de calefacción

(T=70 a 80°C). Los ácidos grasos (HGr) producidos

tienen 45 a 60% de pureza (como ácido esteáico y

palmítico). Estos son exportados, pues en nuestro

país no hay tecnología para destilar y secar ambos

ácidos orgánicos. La Rx característica de esta

hidrólisis ácida es:

R-COONa(Borra) + H2SO4(ac) R-COOH(l) + NaHSO4(ac)

Esta reacción tiene lugar hasta que el H de la

solución acuosa llega a 1,5-2,0, para aumentar la

recuperación con cal para evitar corrosión de las

tuberías del desagüe. Enseguida se presenta el “flow

sheet” adjunto.

7. ESTUDIO PARA LA OBTENCION INDUSTRIAL DE ACEITE REFINADO

(INDUSTRIA PACOCHA)

Definición del Proceso .- El aceite refinado vegetal ó

marino se obtiene por procesos químicos o físicos y

operaciones unitarias, tales como neutralización,

desgoamdo, blanqueo, filtración y deodorización.

Además, es necesario hacer procesos de modificación,

tales como hidrógeno y fraccionamiento.

Materias primas .- Se emplean aceite crudo de pescado

o de origen vegetal (aceite crudo de soya, algodón y

Page 22: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

palma). El aceite crudo de soya tiene bajo % AGL

(0,5), pero tiene más gomas. El aceite crudo de palma

y el palmiste tiene mayor %AGL (4y8).

Agente de proceso .- En la refinación física de usa

solución de H3PO4 al 10% cuando el aceite crudo tiene

alto contenido de gomas, mientras que en la

refinación química se hace con solución de NaOH

diluido (8N, 3N, 0.1N, etc.) que se añade de 1 a 2%

del flujo de aceite crudo.

Sistema de operación .- Hay 2 tipos de refinerías:

- Refinería “batch” o intermitente, donde el reactor

es tipo paila (Cap.=12t) con serpentín de

calefacción y enfriamiento.

- Refinería continua o permanente, el reactor es tipo

autoclave horizontal.

Condiciones de la Operación .- En ambos reactores se

controla T, P y t.

En reactor “batch” : 80-82°C, 1 atm y 4h

En reactor continuo: 70-80°C, 1,2 atm y 2 min.

Rendimiento y pureza .- El “yield” de aceite refinado

seco es alrededor de 97%. La pureza de este aceite es

alta (99%).

Descripción del Proceso .- La obtención de aceite

refinado marino/vegetal comprende varias etapas

realizadas en 5 plantas:

1.1 Planta de refinado “batch”.

1.2 Planta de refinería contínua.

1.3 Planta de hidrogenación.

1.4 Planta de lipofrac, y

1.5 Planta de “soap splitting”.

1.1 Planta de Refinería “Barch”

En esta planta se realiza el desgomado y neutralizado,

blanqueado, filtración y deodorización.

Page 23: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

El desgomado y neutralizado se realiza simultáneamente con

el proceso de hidrólisis básica, usando soda cáustica de 1-

2% de la cantidad de la grasa (no forma jabón) y de

concentración en función del aceite a refinar. Este proceso

elimina las sustancias solubles en el aceite o grasa y se

aplica casi siempre a los aceites destinados a la

hidrogenación, pues la presencia de impurezas coloidales

reducen la capacidad del catalizador.

En el desgomado, se eliminan los fosfátidos (cefalina y

lecitina) con ayuda de vapor directo suministrado a las 5

PAILAS DE NEUTRALIZACION. Esta gomas son deseables pero se

eliminan debido a la mayor facilidad de filtración.

En la neutralización (parte crucial de la refinación) o

desacidificación, se reducen los ácidos grasos libres (AGL)

que se encuentran disueltos en los aceites crudos, como

consecuencia de la acción de las enzimas lipolíticas sobre

los triglicéridos durante su almacenamiento y tratamiento

con la soda; los jabones residuales formados (“borras”),

ricos en AGL se purgan a un DECANTADOR y luego se envía a

la planta de “soap splitting”, donde se obtiene ácidos

grasos. A continuación se presenta una tabla de cantidad de

AGL en los aceites crudos analizados en el laboratorio de

IPSA-Huacho.

Aceite crudo AGL

Soya: Bo 0,5 (tiene + gomas)

Pescado: Fho 2,0

Algodón: Cso 2-3

Palma: Po 3-5

Palmiste: 8-9

Para purificar suficientemente un aceite es necesario

añadirle un exceso de soda cáustica, teniendo en cuenta de

que no se sobresaponifique. La eficacia cuantitativa de la

Page 24: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

neutralización puede expresarse de diferentes maneras, así

el factor de refinación se obtiene:

Donde Y: Rendimiento, %

AGL: %

Vale resaltar que la soda cáustica produce en la grasa o

aceite crudo, el efecto conjunto de desgomado,

neutralización y decoloración parcial.

Tratamiento del aceite de soya (Bo) crudo

- Cargar a capacidad la paila (12.000 Kg), agitar y

calentar hasta 80°C.

- Para agitación y medir el valor de la carga: se toma las

pulgadas libres de la paila y se lee la densidad de este

aceite a la temperatura de trabajo, determinándose así

la carga en Kg.

- Sin agitar, añadir salmuera (100 Kg NaCl/800 l H2O)

seguida de 100 l de agua caliente a 90°C.

- Reposar 20 min. Y desaguar.

- Agitar y aplicar 500 l, para la agitación y, enseguida

añadir soda 0.1N.

- Reposar 20 min. Y desaguar la “borra”.

- Aplicar salmuera (50 Kg.NaCl/500 l H2O) seguida de 600 l

de agua, sin agitar.

- Reposar 20 min. Y desaguar.

- Añadir soda 0,1N sin agitar. Reposar 20 min. Y desaguar

la “borra”.

- Lavar sin agitación con 1.500 l de agua.

- Reposar 20 min. Y desaguar.

- Secado con agitación y sistema de vacío usando las

COMPRESORAS, aprox. Por una hora. Queda el lote listo

para el blanqueado.

fR = perdida total = (100-y) Ácidos grasos libres AGL

Grasa o fR Aceite

Esterarina 6,0Soya 4,5

Page 25: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

La cantidad de soda utilizada en algunos casos, tiene que

cumplir con un método específico, el cual está en función

de la cantidad de AGL que contiene el aceite o grasa. La

normalidad está especificada de acuerdo al grado de

refinación que se requiere. La cantidad de agua a usar se

calcula con la siguiente fórmula:

VH2O = w.vAGL. fR ,1

Donde W: Carga de la paila, Kg.

VH2O: Acidez de la grasa o aceite crudo, 1

fR: Factor de refinación.

La temperatura de trabajo de cada paila debe ser de 80-

100°C; si es mayor que 100°C la grasa en contacto con el

aire se puede oxidar y además puede quemar las lonas de

filtro durante la filtración. Cuando esto sucede, se abre

la válvula de agua de enfriamiento que pasa a través del

serpentín, por el que circulaba inicialmente vapor de

calefacción.

La soda cáustica utilizada en la refinería es al 50% NaOH,

por lo que se diluye a diferentes concentraciones, según la

siguiente tabla:

Normalidad Volumen de agua, l Masa de SODA, Kg

Solución 0,1 N 100 0,87

Solución 0,2 N 100 1,70

Solución 1,0 N 100 8,70

Solución 3,0 N (8°Be) 100 26,10

En el blanqueado o decoloración se reducen las materias

colorantes naturales (caroteno, xantofila y clorofila) y

sustancias procedentes de la degradación y oxidación de

dichos colorantes. Para esto se usa tierra de blanqueo

(arcillas activadas con H2SO4 para incrementar la tensión

superficial de la grasa o aceite). La reducción del color

amarillento-anaranjado de la grasa bruta o cruda, se ha

realizado en la neutralización, pero quedan sustancias

tintoreas, probablemente muy diferentes en su composición

Page 26: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

química de las que has sido eliminadas por el álcali,

particularmente carotenoides y clorofila, las cuales son

absorbidas, junto con los jabones remanentes formados, por

las bentonitas activadas. El H2SO4 eleva la acidez (de 0,3

a 0,6% AGL), pero no hay problemas alguno.

El blanqueado se hace en tanque cerrado y con vacío, cuando

el aceite neutralizado está seco.

En la filtración, se eliminan la tierra de blanqueo o

impurezas contenida en el aceite neutralizado y blanqueado.

Esta operación se realiza en los 4 FILTROS-PRENSA, de los

cuales el producto refinado y blanqueado puede ser enviado

a los tqs almacenamiento o hacia los desodorizadores.

En la desodorización, se eliminan sustancias que comunican

a los aceites y grasas, sabores y olores desagradables.

Estas sustancias son:

- Hidrocarburos no saturados, compuestos amargos, terpenos

y carotenoides, que se encuentran presentes en su estado

fresco.

- AGL de bajo peso molecular (ac. Caproico, butírico e

isovalérico) , sus aldehidos y cetonas que tienen olor y

sabor fuerte.

Algunos de estos AGL, hidratos de carbono, proteínas,

fosfátidos, etc., han sido eliminados en la neutralización

y lavado de los aceites brutos. Estas sustancias se han

formado por degradación de los aceites y compuestos que

acompañan durante su almacenamiento, transporte o

elaboración.

Durante esta operación se eliminan también los olores y

sabores a quemado, debido al calentamiento de la semilla en

la planta de extracción. Además, el sabor a tierra y otros

sabores ligeramente amargos causados por el absorbente en

el blanqueado, son también eliminados.

La desodoriazación es un arrastre con vapor de agua, de los

compuestos odorantes y sipido, debido a la similitud de las

Page 27: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

presiones de vapor de estos. Como éstas presiones son bajas

(bajas bolatilidades) sería necesario trabajar a una

temperatura de operación y, arrastrar compuestos odorantes

y sipidos (“catchpot”) por su bajo punto de ebullición

(TE).

En esta planta hay 7 DESODORIZADORES, de los cuales 4 son

de 10.000 Kg y 3 de 5.000 Kg de capacidad. Estos equipos

son cilindros y han sido diseñados herméticamente para

evitar fugas y perder vacío. El material de construcción es

de acero al C.

La operación consiste en:

- Cargar y calentar haciendo vacío: el calentamiento se

hace a través de un serpentín de vapor que se encuentra

en el interior del equipo, el vacío se hace con los

EYECTORES, abriendo las 2 válvulas de vapor y la válvula

de agua del BOOSTER (equipo de refrigeración de agua).

La presión del vapor al eyector es de 13 bar.

- A 80°C introducir vapor directo a 3,5 Kg-f/cm2, mediante

los DIFUSORES, los cuales están ubicados en la base de

cada desodorizador para producir el arrastre de las

sustancias con olores y sabores desagradables, a través

de la campana de borbotado que se ubica en la parte

interna superior del equipo. Estas sustancias pasan por

le SEPARADOR de cada desodorizador y van hacia el tq de

“borra”.

A 140°C, se dosifican el estabilizador y el antioxidante

(ac. Cítrico y griffins para margarinas o tenox para

manteca). Se usa de 500 a 250 g de ac. Cítrico, de acuerdo

a la capacidad del equipo.

A 175°C y con un vacío de 30 mmHg, se abre la válvula de

vapor de agua para el booster (para un mejor vacío se llega

a 8-10mmHg, con temp. De operación de 180-185°C), quedando

el equipo apto para su reposo.

Para aceites y mantecas............3 h

Page 28: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

Para margarinas....................5 h

- Enfriar el desodorizador, esto se consigue cerrando las

válvulas de vapor de calefacción y abriendo las de agua

de refrigeración que circula por el mismo serpentín de

vapor. Tener cuidado de mantener abierta la válvula de

vapor indirecto y el vacío, porque si se rompe el vacío

y por efecto de la temperatura, el aceite o grasa se

oxida. Cuando se llega a 140°C durante la refrigeración,

se añade ac. Cítrico a través del mismo dosificador. A

100°C aprox. Se cierra la válvula del vapor directo.

- A 55°C aprox. Se cierra la refrigeración proveniente del

booster y se rompe el vacío cerrando las válvulas de

vapor y de agua de refrigeración del eyector y booster,

respectivamente.

Generalmente el vacío se quita cuando el producto va a

pasar a ENVASADO.

- Descargar el lote a envasado, pasando previamente por

los FILTROS GUARDA o PULIDOR.

- Eliminar las impurezas o “catchopot” hacia el desecador,

mediante la válvula de descarga.

En esta planta se controla:

- Almacenamiento de las grasa: no deben estar a más de

10°C de su F, para evitar consumo excesivo de vapor de

calefacción y para conservación de las mismas.

- Transferencia de las grasas a los neutralizadores:

correcto uso de vapor y corriente eléctrica.

- Correcto llenado de los datos, en los discos de control,

de las grasa en las pailas de neutralización.

- Condiciones del proceso de neutralización.

- Drenaje de la “borra”: las grasa y aceites deben quedar

limpios después de los lavados.

- Disponibilidad de los filtro-prensa.

Page 29: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

- Añadido de tierra de blanqueo, tiempo necesario de

contacto con la grasa para que se produzca la absorción

de las sustancias a remover.

- Color y demás características de las grasas y aceites.

- Envío de las grasas y aceites refinados a los tqs de

almacenamiento o a los desodorizadores.

- Estado líquido de las grasas y aceites en los tqs.

- Desodorizadores: consumo de vapor y agua.

- Tiempos previstos para cada etapa de la desodorización:

t Aceites y mantecas(h)

T Margarinas(h)

Cargar/calentar.......... 1 1

Desdorizar............... 5 6

Enfriar.................. 1 1

Descargar................ 1 1

Total 8 9

- Condiciones de operación de la desodorización:

Desodorizadores o Alambiques

Variable Grandes(10 t) Chicos(5 t)

Presión vapor indirecto 150 lb/plg2 170 lb/plg2

Presión vapor directo 3 Kg-f/cm2 4 Kg-f/cm2

Vacío 9 mmHg 4 mmHg

Temperatura de operación 180°C 190°C

- Añadido del ácido cítrico y antioxidantes.

- Presión dentro del desodorizador.

- Presión de los filtros guarda y pulidor: rotura de

lonas.

- Temp. De la COLUMNA BAROMETRICA: 38-40°C. Esta

temperatura se regula con las válvulas de vapor y de

agua del eyector y del booster, respectivamente.

- Temp. De los productos que pasan a envasados: 55-60°C.

Page 30: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

A continuación se observa un diagrama del bloques de la

planta de refinería “batch”.

1.2 Planta de Refinería Continua

En la refinería continua se realiza el desgomado y

neutralizado, centrifugado, lavado y el secado al vacío.

El desgomado se hace con H3PO4 al 10%, que se añade antes

que la corriente de proceso entre al TQ PULMON. Un añadido

deficiente traerá problemas de precipitaciones de “gomas”

en los aceites desodorizados, con el consiguiente perjuicio

en el aspecto del producto.

El neutralizador se lleva a cabo en el NEUTRALIZADOR

CONTINUO con soda caústica 8N de 14°Be, a condiciones de

operación de 70-80°C y 2 min. Un exceso de soda

saponificará grasa neutra bajando el rendimiento;

condiciones de temperatura fuera de lo indicado hace que al

reacción de neutralización y/o separación no sean óptimas,

perdiéndose grasa neutra y teniéndose colores altos.

El centrifugado-refinado se ejecuta en un batería de 4

CENTRIFUGAS SHARPLES en paralelo, con inyección de soda

“fush” de 3°Be para incrementar la separación. Cada

centrifuga tiene una velocidad rotacional de 15.000 rpm.

El lavado se hace con agua caliente a 50°C,

en 2 LAVADORAS -LAVAL dispuestas en srie, consuministro e

vapor de calefacción a través de un serpentín. Una

deficiencia de agua y de su temp. Para el lavado de los

aceites hacen que el jabón residual (“borra”) sea alto,

obligando a tratamiento adicional en refinería “batch”. Un

contrapresión deficiente en las salida del aceite de la

lavadora -LAVAL, no permite la remoción del jabón

residual a niveles adecuados.

El secado se logra con vapor indirecto en el SECADOR

CONTINUO. Se dispone de un CONDESADOR BAROMETRICO y un

EYECTOR DE VAPOR para la operación al vacío.

Page 31: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

El aceite refinado seco (0,8% AGL y 0,1%H2O) pasa a las

pailas de refinería “batch” para el blanqueo y,

posteriormente a los desodorizadores.

En esta planta se controla:

- Almacenamiento de las grasas o aceites: la temp. No debe

estar por encima de 10°C más de TF.

- Uso correcto del vapor y corriente eléctrica durante la

transformación de las grasas en al planta.

- Condiciones de procesos: deben ser las indicadas.

- Verificar que se realicen correctamente los análisis en

planta y la línea implementada para la refinación de las

grasas en particular.

A continuación se presenta un diagrama de bloques y un

diagrama de flujo de esta planta.

1.3 Planta de Hidrogenación

El proceso de hidrogenación consiste en la saturación de

las cadenas insaturadas de los aceites líquidos, mediante

hidrógeno catalizado con niquel. La hidrogenación de la

estructura del aceite implica aumento de su densidad,

estabilidad y mejoramiento de su color. Este proceso está

destinado para la fabricación de mantecas y margarinas.

El grado de hidrogenación está relacionado con su índice de

yodo, así como un mol de H2 corresponde a la absorción de

un mol de I2.

La reacción es:

Aceite refinado + H2/Ni aceite hidrogenado

El aceite refinado se alimenta al REACTOR TIPO TANQUE, de

2.500 Kg o al de 3.500 Kg de capacidad, luego se seca

mediante un vacío de 3 pulg Hg dado por la bomba del vacío.

El secado del aceite se hace para que su humedad no

constituya impureza, que impediría un proceso, a la vez que

se formarías lodos con le catalizador.

Después se succiona por vacío de 20 a 25 Kg de níquel

pricat 9900, disuelto con algo de aceite refinado,

Page 32: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

manteniendo en constante agitación inmediatamente, se rompe

el vacío y se introduce el hidrógeno a una temp. De 150°C,

verificándose el índice de refracción se controla cada 15

min. hasta llegar al índice pedido en el REFRACTOMETRO,

para luego enfriar hasta 140°C en un periodo de 60 min. Y

posteriormente descargar el aceite hidrogenado al TQ DE

MEZCLA, donde se adiciona la tierra de blanqueo (hyflo)

El hidrogeno gaseoso se obtiene a partir del agua líquida,

después de pasar por un sistema de desmineralización y po

electrólisis.

En esta planta se controla:

- Almacenamiento de los aceites a hidrogenar a la temp. No

mayor de los 10°C por encima de TF.

- Secado de ña grasa.

- Agregado del níquel catalítico.

- Proceso de hidrogenación en el reactor

- Enfriamiento del aceite después del proceso.

A continuación se presenta el diagrama de bloques de esta

planta.

1.4 Planta de Lipofrac

En esta planta se realiza la cristalización y el

fraccionamiento. Estas operaciones se hacen para la grasa

extra, que es un aceite hidrogenado de pescado (anchoveta),

con vista a obtener productos de mejor cantidad dqeu los

originales.

La cristalización consiste en a formación de cristales que

precipitan, debido a su mayor FF, con ayuda de un

disolvente tenso-activo y con agua de refrigeración a

través de una chaqueta alrededor del sistema. La fábrica

IPSA usa el “método lanza” (húmedo) con la adición del

detergente lauril-sulfato sódico+sulfato de magnesio.

Esta operación se hace en los 10 TANQUES DE CRISTALIZACIÓN,

los cuales tiene cada uno 10 800 Kg. de capacidad, en donde

Page 33: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

la grasa ingresa pasando previamente por un intercambiador

de placas; la solución tensoactiva es añadida al tq y

mediante agitación lenta constante se permite un buen

contacto entre el detergente y la grasa a tratar,

reduciéndose la tensión superficial, se forma la fase

líquida (oleína) y la fase pesada (estearina cristalizada

con detergente). El agua de refrigeración (6-10°C) es

introducida a la chaqueta de los tqs y se mantiene en

recirculación usando la COMPRESORA TRANE.

La cristalización se realiza en 2 etapas: la primera etapa

se separa la oleína I en un 80% y la estearina en un 20%,

en la 2da etapa la oleína se separa en un 70% de oleína II

y 30% de estearina II.

Debe hacerse notar que muchas grasas forman mezclas

eutécticas y la limitación en las separación, que supone

dicha formación, se miniminiza pero no se elimina por la

presencia de un disolvente tenso-activo.

Después dela cristalización, que dura 8 hrs, pasa al

fraccionamiento.

El fraccionamiento consiste en la separación de las 2 fases

o fracciones formadas en la cristalización: oleína y

estearina que sale del cristalizador pasa al MEXCLADOR DE

CUCHILLAS, en donde se le añade detergentes recuperado

proveniente de su tq de almacenamiento. Luego, pasa al

MEZCLADOR DE PALETAS con la finalidad de que se vaya

produciendo la separación de la oleína y estearina.

Inmediatamente, la solución se descarga a la primera

CENTRIFUGA SHARPLES, donde ocurre la separación de la

fracción liviana (oleína I, TF=22°C) y pesada

(estearina+deterg.) la oleína I va al tq almacenamiento

para luego pasar ala segunda etapa de fraccionamiento,

donde se separa la fracción liviana (oleína II, TF=14°C) y

la fracción pesada (estearina II, TF=32°C).

Page 34: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

La fase pesada pasa por una batería de 3 intercambiadores

de placas (en serie) para calentarla desde 16-20°C hasta

120°C, ingresando al TANQUE PULMON y luego se enfría a 80°C

en el intercambiador de placas intermedio, para descargarse

a la segunda CENTRIFUGA SHARPLES donde se rompe la emulsión

y se separa la fase liviana (estearina I, TF=39°C) y el

deterg. Vale resaltar que , se llama oleína debido al alto

contenido de oleato de glicerilo y, estearina por su alto

contenido en estearato de glicerilo.

La oleina II se destina para aceites compuestos (CIL) y la

estearina II para jabones duros (MARCELLA).

Estas operaciones de modificación de las grasa se hacen

también para la grasa especial (otro tipo de aceite

hidrogenado de anchoveta) y para los aceites hidrogenados

de la palma y del algodón. Para el caso de la grasa

especial, la fracción liviana se llama oleína “E” y la

fracción pesada se denomina estearina “E”, las cuales se

destinan para la producción de margarinas (ASTRA Y DANESA)

y mantecas (GORDITO “E” Y CIL).

En la planta e controla:

Lipofrac I

- Almacenamiento de la grasa extra: 40-451c.

- Correcto funcionamiento del intercambiador de placas D-5

(pre-enfriador).

- Control del consumo de vapor, electricidad, agua y del

tiempo de carga (30 min.)

- En cuanto al añadido de detergentes, controlar que se

siga el programa de cristalización.

- Evitar pérdidas de agua de refrigeración para la

cristalización.

- Para el fraccionamiento, la monobomba P201 debe dar una

presión de 4,5 – 5 Kg-f/cm2.

Page 35: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

- En la 1° centrífuga S201, el flujo de oleína debe ser de

25, y si es de muy buena calidad se debe comunicar par

variar el programa de cristalización.

- La temp. De fraccionamiento debe ser 1°C menos que le

punto final de cristalización, para así proteger los

cristales formados.

- Limpieza con detergentes de la centrifuga S201, entre

lote y lote.

- El amperímetro de la S201 debe estar marcada 30-32 A, en

el caso que comience a subir y oscilar debe pararse.

- La salida de fase pesada de S201 debe estar marcando 30-

32ª, en el caso que comience a subir u oscilar debe

pararse.

- La salida de fase pesada de S201 debe estar a ½ o ¾ de

tq, si noes así se debe a la boya trabada, al estator

malogrado de la P203 o al bloqueo de los

intercambiadores.

- Consumo de vapor en el decantor, debe estar a 50-60°C.

- La emulsión a la salida del último intercambiador de la

batería debe estar a 120-130°C, y la presión del vapor

saturado a 3,5-4 Kg-f/cm2

- La 2° centrífuga S202 debe tener el motor con 20-22ª.

- La presión en el tq pulmón debe ser de 3,5 Kg-f/cm2, si

es mayor quiere decir que el tq está sucio.

- La temp. De ingreso y salida de las fracciones debe ser

de 80°C.

- El secador del aire comprimido (del condensador)

- El nivel de aceite de la compresora trane.

Lipofrac II

- Preparación y almacenamiento de la mezcla a fraccionar.

- La temp. Dela ceite de pescado hidrogenado Fh-37 debe

estar a 50-55°C.

Page 36: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

- La temp. De entrega y salida del pre-enfriador debe ser

52 y 40°C, respectivamente.

- El arranque de la centrífuga sharples se hace en vacío

hasta alcanzar la velocidad

- Para evitar pérdida de vapor y el deterioro del

intercambiador: Pmáx=2 Kg-f/cm2

- La válvula de salida del tq estearian/detergente.

- La bomba “banton”

A continuación se aprecian diagramas de bloques y de flujos

de esta planta, la cual se controla con un papel de

control.

1.5 Planta de SOAp Splitting (Recuperación de HGr de

“Borras”)

En esta planta se recupera los ácidos grasos tratando con

ácido H2SO4(ac) las “borras” obtenidas de refinería “batch”

y refinería continua. Las “borras” son producidas por la

neutralización de los AGL con la soda cáustica.

Las “borras”, descargadas en los decantadores, se bombean a

los 2 DEPOSITOS DE RECUPERACION que tienen 10.000 Kg de

capacidad, en los cuales mediante el agregado de ácido

sulfúrico diluído (20%H+) y un calentamiento con vapor

saturado a través de serpentines, se lleva a cabo la

siguiente reacción:

R-COONa + H2SO4 80°C R-COOH + NaHSO4

“Borra” 20% HGr

Donde R: Radical alquilo (estearilo u palmitilo)

Estas reacción tiene lugar hasta que el pH del agua

contiene el depósito llegue a 1,5-2 de acidez, lo que

permite una mayor recuperación de ácidos grasos. Verificado

este grado de acidez, se empieza a desaguar por el fondo

del depósito de recuperación, neutralizándole con cal o

tierra hidráulica antes que vaya al desague.

La capacidad de recuperación es de 2.000 Kg para cada

depósito de recuperación.

Page 37: T.P.q-la Industria de Aceites y Grasas

Es esta planta se contra:

- Las condiciones en que se almacena al “borra” en

refinerías “batch” y continua.

- El uso del vapor para limpiar las tuberías de

alimentación a los toneles de trabajo.

- El calentamiento y la agitación de la “borra”

- El agregado de H2SO4 diluido.

- La acidez del agua que va al desagüe.

A continuación se observa un diagrama de bloques de esta

planta.