PROCESO DE OBTENCIÓN

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con una composición que comprende aceites de uso industrial el cual ha sido mejorado en su proceso de refinación a fin de obtener un producto de coloración más estable en los procesos de freído profundo donde el aceite es sometido a altas temperaturas para obtener un producto de mayor resistencia a la degradación en este tipo de aplicación industrial.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es conocido en el estado de la técnica la degradación de los aceites vegetales sometidos a altas temperaturas por reacciones de oxidación y de hidrólisis causadas por el oxígeno del medio ambiente, la humedad de los productos de freído y las partículas residuales principalmente. En particular para el caso del aceite de palma dado su alto contenido de compuestos menores del tipo β- carotenos y otros compuestos menores de origen polifenólico se presenta un oscurecimiento más rápido de este aceite en aplicaciones de freído profundo. Este oscurecimiento del aceite suele tener una percepción negativa por parte del consumidor. Mediante la operación de refinación de aceites y grasas se remueven gran parte de estos compuestos menores ya sea vía química o vía física, estos dos métodos difieren en la manera como son removidos los ácidos grasos libres. En la refinación química del aceite este es sometido a una neutralización con soda cáustica, mientras en la refinación física los ácidos grasos libres y otros compuestos menores son removidos mediante una destilación con arrastre de vapor a altas temperaturas y condiciones especiales de vacío. En especial para la refinación del

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i aceite de palma crudo es conocido efectuar un pretratamiento con ácido cítrico o fosfórico para la remoción de fosfolipidos(gomas) los cuales influencian negativamente el grado de calidad final en el aceite refinado. Seguido a la operación de desgomado el aceite de palma es sometido a procesos estándar de blanqueo con tierras diatomáceas a fin de lograr la adsorción de impurezas como son trazas de metales, humedad y algunos carotenoides. Finalmente el aceite de palma es sometido a una tercera etapa en la cual se destilan los ácidos grasos libres presentes y los carotenos remanentes del aceite blanqueado. A pesar de que el aceite de palma obtenido de la refinación contiene cantidades muy pequeñas de los compuestos menores tal presencia afecta su desempeño cuando el aceite es sometido a condiciones extremas como son las altas temperaturas en las operaciones de freído industrial. Dentro del desempeño de los diferentes aceites vegetales en operaciones de freído profundo el aceite de palma presenta un oscurecimiento más rápido frente a otros aceites como son el girasol, cañóla, soya entre otros. De tal forma que es importante alcanzar la mayor eficacia en la remoción de compuestos menores especialmente del tipo polifenólico durante la refinación a fin de lograr un mejor desempeño para su fase de aplicación industrial.

Del estado de la técnica se conocen algunos métodos para obtención de aceites vegetales de colores bajos como el de la patente WO 2007/126594 A2 (Lee y Pfalzgraf) en la cual se discute un método de obtención de aceites vegetales refinados enfocado al aceite de maíz mediante la utilización de resinas de intercambio cationico y contacto con hexano como tratamiento inicial seguido del proceso de desodorización obteniendo valores de color rojo de 1 ,0 máximo y simulando su comportamiento de estabilidad y vida de anaquel en el tiempo mediante prueba de aceleración sometiendo el aceite a ciertas temperaturas que promueven la degradación. Estos resultados de producto refinado obtenidos por otro proceso diferente están enfocados a aceite de maíz en aplicaciones donde no se estudia específicamente el comportamiento en operaciones de freído industrial en aceite de palma objeto de esta invención.

En la patente US 7.517.544 B2 (Sakai & Koike) se discute un método para freído profundo de aceites con contenidos de alrededor 15% de digliceridos/diacilgliceroles los cuales generan durante esta aplicación humo y olor desagradable así como oscurecimiento del aceite. Este método se enfoca al tratamiento durante el freído del aceite mediante reposiciones de aceite y tratamientos de adsorción para mantener niveles de nitrógeno por debajo del 0,2% el cual en este caso por los digliceridos/diacilgliceroles es el causante de la coloración rápida del producto y de la emisión de vapores desagradables. La presente invención se enfoca en el tratamiento de los aceites vegetales en especial el aceite de palma durante su refinación para la obtención de un producto más estable en la operación de freído compuestos en su gran mayoría por triglicéridos y no contienen adición de digliceridos/diacilgliceroles objeto de estudio de la patente US 7.517.544 B2.

Por lo tanto existe la necesidad en el estado de la técnica de aceites especialmente de palma con menor tendencia al oscurecimiento y del procedimiento para su elaboración.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con una composición y/o un aceite de uso industrial y en especial un aceite de palma africana y/o sus posibles fracciones sometidos a un proceso de refinación mejorada mediante ciertas tierras de blanqueo y carbón activado en condiciones específicas en las cuales se retiran de forma más efectiva los compuestos menores no saponificables existentes, obteniendo un aceite con mayor estabilidad de color durante las operaciones de freído profundo en las cuales estos aceites cambian de color con mayor rapidez presentando un oscurecimiento debido a la presencia de compuestos polifenólicos presentes en los aceites crudos que durante su proceso normal de refinación no son totalmente removidos hasta un valor que mejore su estabilidad frente al color para tales tipos de aplicación.

Objetivos y ventajas adicionales de la invención presente se harán más evidentes en la descripción de las figuras, la descripción detallada de la invención y las reivindicaciones. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los siguientes dibujos/figuras pretenden ser explicativos y no limitativos de la presente invención. Figura 1. se muestra la tendencia del aceite de palma con contenido de compuestos polifenólicos alto (ensayo con acido caféico) vs. un aceite estándar de palma y su aumento de color rojo cuando es sometido a temperaturas de freído alrededor de 180°C. Figura 2. Se ilustra el cambio de color rojo escala lovibond de los aceites refinados obtenidos de las condiciones 1 y 2 del ejemplo 1 sometidos al proceso de freído descrito en el ejemplo 2 versus el desempeño en color rojo de un aceite refinado de manera estándar en la cual se aprecia la mayor estabilidad de los aceites refinados con el proceso de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención es proveer una composición y/o un aceite que ofrezca una mayor estabilidad de color y mayor resistencia al oscurecimiento en operaciones de freído mediante un nuevo método de remoción de compuestos menores especialmente de origen polifenólico relacionados con el aumento de color principalmente en aceites provenientes de palma sometidos a altas temperaturas.

Se tomaron muestras de aceite refinado con adición de 80 ppm de acido cafeico (compuesto polifenólico)los cuales fueron sometidos durante 20 horas a temperaturas similares a las de las operaciones de freído evaluando los parámetros de color rojo escala lovibond a fin de determinar su influencia (método AOCS Ce 13b-45) en esta característica. En la figura 1 (relación de compuestos polifenólicos acido cafeico - vs. Color a temperaturas de freído en oleína de palma refinada) se muestran los resultados obtenidos y la influencia de la presencia de estos compuestos en el desempeño de color del aceite a través de su uso en freído.

De acuerdo a estos resultados obtenidos se estudió la forma de obtener composiciones de aceites vegetales de coloración más estable a altas temperaturas a partir de un proceso mejorado de refinación para remoción efectiva de estos compuestos menores de origen polifenólico.

Al estudiar diferentes alternativas que pudieran arrojar una composición comprendida por aceites vegetales que al ser sometida a altas temperaturas presentara un menor oscurecimiento en el tiempo, los inventores de la presente invención encontraron algunos elementos valiosos en el nuevo proceso de refinación frente al convencional en el cual se combinan tanto tratamientos químicos como físicos con ciertos agentes y ciertas proporciones que dieron como resultado una composición de aceites vegetales de mejor desempeño en cuanto a estabilidad de color en operaciones de freído.

Se encontró una eficiencia de remoción de compuestos polifenolicos (determinados con el de Método de Folin-Ciocalteau ) para la composición de aceite de la presente invención, especialmente en aceites de palma y/o sus fracciones, mayor del 80% frente a los métodos estándar en los cuales la eficiencia de remoción está por debajo del 70% ( tabla 1 ).

Tabla 1 . Eficiencia de remoción de compuestos polifenolicos vs. estándar

El proceso para la fabricación de dicha composición que comprende aceites con menor cantidad de compuestos polifenolicos y menor tendencia al oscurecimiento esta caracterizado por: -Una operación inicial de desgomado de los aceites con adición de ácido cítrico en una proporción del 0,2 al 0,7 % que se lleva a cabo a una temperatura entre 60 a 90 °C durante un tiempo de 5 a 20 minutos a presión atmosférica, el cual puede llevar de acuerdo a la calidad del aceite ( acidez libre expresada como % acido oleico) una operación adicional con solución de soda cáustica de 15°Be en una proporción del 5% al 35% de la cantidad calculada a neutralizar de acuerdo a la acidez libre del aceite crudo expresada como porcentaje de acido oleico seguido por una fase de secado a una temperatura entre 80 y 95°C durante un tiempo de entre 1 y 20 minutos con una presión de vacío entre 10 y 50 hPa;

-Una fase de blanqueo efectuada a una temperatura entre 85 y 95°C por un tiempo entre 20 a 40 minutos, una velocidad de agitación entre 150 a 220 rpm, y una presión de vacío entre 10 y 50 hPa comprendida por la adición de tierras adsorbentes naturales activas de origen mineral ( hormita, esmectita) y carbón activado en una relación entre ellos de 1/1 a 3/1 respectivamente y correspondientes a un porcentaje del 0, 1 % al 1 ,5% en el aceite, el cual puede llevar una adición previa de una sílica gel en un rango comprendido entre 0,05% a 0,2% del peso del aceite a una temperatura entre 85 y 95°C durante un tiempo entre 20 y 40 minutos, una velocidad de agitación entre 150 a 220 rpm y a una presión de vacío entre 10 y 50 hPa; finalizando dicha etapa de blanqueo con un proceso de filtración para remoción de las tierras;

-Una fase final de desodorización con arrastre de vapor sobrecalentado a una temperatura entre 235 y 265 °C durante un tiempo comprendido entre 45 y 90 minutos con una presión de vacío de 2 a 5 hPa y una inyección de vapor de 0,5 al 3%, en la cual se adiciona al final de la etapa en el descargue una cantidad entre 30 y 150 ppm de antioxidantes a una temperatura entre 55 a 70°C a presión atmosférica, del grupo comprendido entre el de BHT (butilhidroxitolueno), TBHQ (terbutilhidroquinona), BHA (butilhidroxianisol), ascorbilpalmitato, propilgalato, mezclas de tocoferoles y/o ácido cítrico, a temperaturas entre 55 a 70 °C y presión atmosférica.

A partir del proceso de la presente invención se encontró una composición que comprende aceites con menor tendencia al oscurecimiento los cuales pueden ser seleccionados del grupo de aceite de girasol, aceite de girasol alto oleico, aceite de cañóla, aceite de cártamo, aceite de cártamo alto oleico, aceite de algodón, aceite de palmiste y aceite de palma y/o sus fracciones, que presentan una concentración de polifenoles en un rango de 0, 1 a 16 mg/Kg de producto, preferiblemente entre 0,5 y 14 mg/Kg de producto y más preferiblemente entre 1 y 12 mg/Kg.

Se obtuvieron así mismo valores de acidez libre expresada como % ácido oleico para dicha composición mediante el proceso de la presente invención en un rango entre 0,001 a 0, 1 %, preferiblemente entre 0,005 a 0,07% y más preferiblemente entre 0,01 a 0,045 % con un color rojo escala lovibond comprendidos entre 0,2 a 3,2, preferiblemente entre 0,5 a 3, 1 y más preferiblemente entre 0,8 a 3,0. En otra modalidad de la presente invención se encontraron aceites refinados con menor tendencia al oscurecimiento en operaciones de freído provenientes de aceite de girasol, aceite de girasol alto oleico, aceite de cañóla, aceite de cártamo, aceite de cártamo alto oleico, aceite de algodón, aceite de palmiste y preferiblemente de aceite de palma y/o sus fracciones con características mejoradas obtenidos mediante el proceso descrito en la presente invención los cuales se caracterizan por tener un contenido de polifenoles entre 0, 1 a 16 mg/Kg de producto, preferiblemente entre 0,5 y 14 mg/Kg de producto y más preferiblemente entre 1 y 12 mg/Kg, con un valor de acidez libre expresada como % de ácido oleico entre 0,001 a 0,1 %, preferiblemente entre 0,005 a 0,07% y más preferiblemente entre 0,01 a 0,045 % y un color rojo escala lovibond comprendido entre 0,2 a 3,2, preferiblemente entre 0,5 a 3,1 y más preferiblemente entre 0,8 a 3,0.

Se encontró que dichas composiciones y/o aceites descritos y obtenidos mediante la presente invención tienen mejores características de desempeño en cuanto a estabilidad de color rojo escala lovibond y menor oscurecimiento en operaciones de de freído profundo en comparación con aceites obtenidos por el método tradicional en los cuales los aceites especialmente provenientes de aceite de palma son desechados más rápidamente por este tipo de características de oscurecimiento las cuales se tornan desagradables al usuario generando menores eficiencias de los mismos en estos tipos de aplicación. Ejemplo 1

Se tomaron diferentes muestras de aceite de palma crudo (18 kg por ensayo)con una acidez inicial de 2,86% para ser refinados en condiciones modificadas de acuerdo a los hallazgos de la presente invención como se muestra a continuación,

Tabla 2. Condiciones 1 . (18 kg aceite crudo)

n.a : no aplica

Tabla 3. Condiciones 2.(18 kg aceite crudo)

n.a : no aplica Se sometieron posteriormente a una medición de contenido total de polifenoles, acidez libre y color frente a un aceite refinado de manera estándar obteniéndose los siguientes resultados

Tabla 4.

En la tabla de arriba se aprecian los resultados de los ensayos para refinación de aceite de palma de las condiciones 1 ,2 de la invención versus Aceite de palma refinado ruta estándar. De acuerdo a los resultados obtenidos se observó una mejoría de forma diferencial especialmente en el contenido final de polifenoles mas bajo en los aceites refinados con las condiciones comprendidas en la invención frente al procedimiento estándar. Ejemplo 2

Los aceites refinados del ejemplo 1 fueron sometidos a operaciones de freído profundo de papas precocidas tipo bastón a fin de ser examinado su comportamiento y estabilidad de color frente al aceite estándar. Para esto los aceites fueron calentados hasta 180°C y se efectuaron 5 ciclos de freído de 1 kg de papa durante 4,5 min por ciclo con cada tipo de aceite a fin de medir las diferentes variables acidez libre, peróxidos y compuestos polares así como la medición de color rojo lovibond por ciclo para determinar su grado estabilidad.

En la tabla 5 se muestran los resultados de los freídos obtenidos para las condiciones 1 del ejemplo 1 de la invención, en la tabla 6 los resultados para las condiciones 2 del ejemplo 1 de la invención y en la tabla 7 los resultados para el aceite estándar.

Tabla 5. Resultados de las pruebas de freído de las condiciones 1

Tabla 6. Resultados de las pruebas de freído de las condiciones 2

De acuerdo a los resultados obtenidos se observa una clara mejoría en el desempeño del color del aceite luego de los 5 ciclos de freído para los ejemplos de la invención luego de los cuales el color rojo escala lovibond del aceite final es mucho más estable que el del aceite estándar, en la figura 2 se muestra dicha comparación.

Así mismo adicional al parámetro de color rojo lovibond se observa en las tablas de resultados una mayor estabilidad en las demás variables fisicoquímicas a través de los 5 ciclos de freído como son % acidez libre, contenido de peróxidos y compuestos polares los cuales muestran el mejor desempeño del aceite refinado con el proceso de la presente invención de forma integral tanto en variables de tipo físico como químico.

Será evidente para un experto en la técnica que varias sustituciones y modificaciones se podrán hacer a la invención descrita aquí sin apartarse del alcance y del espíritu de la invención. La invención descrita aquí puede ser puesta en práctica adecuadamente en ausencia de cualquier elemento o elementos, limitación o limitaciones que no se describan específicamente aquí. Los términos y las expresiones que se han empleado son utilizados como términos y expresiones de la descripción y no pretenden limitar de ninguna manera la invención, pero se reconoce que son posibles varias modificaciones dentro del alcance de la invención. Así, se debe entender que aunque la presente invención se ha ilustrado mediante modalidades específicas y características opcionales, modificaciones y variaciones de los conceptos aquí descritos pueden ser hechas por una persona medianamente versada en la materia. Tales modificaciones y variaciones se considerarán dentro del alcance de esta invención.

Habiendo descrito la invención como antecede se declara como propiedad el contenido de las siguientes: