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a. Preparación de la fase agua y de la fase grasa. En la mayoría de
los casos, se prepara la fase agua en un proceso discontinuo en depósitos
específicos, ésta fase agua, no es más que la preparación y pasteurización
del agua con ingredientes tales como sal, suero de leche, ácido cítrico,
sorbato y benzoato.
Normalmente, esta solución contiene sales y en el caso de la
margarina de mesa, también puede incluirse leche desnatada en polvo. A
esta solución se le suele añadir conservadores y potenciadores de sabor
hidrosolubles.
Las pequeñas fábricas de margarina miden la cantidad de agua por
mediación de tanques con indicadores de capacidad o gracias a medidores
de caudal, en el caso de que la calidad higiénica del agua no fuera
satisfactoria, deberá pasteurizarse antes de mezclarla con la fase grasa.
La fase grasa lleva en la mayoría de los casos una mezcla de grasas y
aceites y pequeñas cantidades de emulsionantes, colorantes y potenciadores
de sabor liposolubles.
Las grasas y aceites hidrogenados con altos puntos de fusión deben
fundirse previamente. Este proceso se puede realizar en algunos casos en un
depósito específico para fusión de grasas hidrogenadas.

1. HIDROGENACIÓN DE ACEITES

2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN INGENIERIA QUÍMICA AGROINDUSTRIAS Y ALIMENTOS II HIDROGENACIÓN DE ACEITES DOCENTE : Dr. David Néstor Urquizo Valdivia ALUMNOS: Bustinza Perea, Paulo Sídney Calisaya Mamani , Raquel Cutipa Cotacallapa , Javier Artidoro Liliana Zuñiga Manrique, Marjorie Valeshka 2019

3. I N T R O D U C C I Ó N El proceso tradicional de hidrogenación de aceites vegetales es una técnica que consiste en adicionar moléculas de hidrogeno a las moléculas orgánicas insaturadas del aceite. La hidrogenación selectiva es una practica convencional en la industria de las grasas y aceites, que busca mejorar la estabilidad química del producto final para prevenir su oxidación y aumentar su utilidad convirtiéndolo en una materia prima semi -solida para posteriores aplicaciones industriales.

4. En el caso de los aceites, la reacción de hidrogenación consiste en saturar los dobles enlaces de los ácidos grasos en presencia de un metal que cataliza la reacción. Es un proceso importante de catálisis heterogénea gas/sólido/líquido en el cual el grado de instauración de los triglicéridos naturales disminuye con el objetivo de convertir los aceites líquidos engrasa sólida para aplicaciones en la industria de la alimentación, para la producción de margarinas, grasas para la repostería, manteca, aceite de mesa, los cosméticos, plastificantes, etc.

5. El proceso de hidrogenación permite lograr varios objetivos de interés tecnológico: Modificar la composición de las grasas y de los aceites, y, por tanto, sus propiedades físicas y químicas. Disminuir la insaturación de los ácidos grasos, Hidrogenar parcialmente los enlaces múltiples de los aceites para uso alimentario y a fin de mejorar su resistencia a la oxidación atmosférica Producir grasas con propiedades físicas determinadas que cumplan de necesidades concretas para su uso posterior.

6. G R A S A S Las grasas saturadas son, a nivel molecular, ácidos grasos que no contienen dobles enlaces. Son grasas que permanecen en estado  sólido  a temperatura ambiente, y que aportan, como todas las grasas,  9 kilocalorías  por cada gramo. S A T U R A D A S Provienen en su mayoría de  alimentos animales , pero también se pueden obtener altas concentraciones de algunos vegetales. Las grasas saturadas aumentan los niveles de colesterol LDL y con ello elevan el riesgo de sufrir enfermedades  cardiovasculares . Por tanto, su consumo no debe superar el 10% de las calorías totales.

7. G R A S A S Son ácidos grasos que poseen uno o más enlaces dobles de su cadena carbonada. Por eso pueden ser  monoinsaturadas o poliinsaturadas . A temperatura ambiente suelen estar en estado  líquido . Y aportan igualmente  9 kcl  por cada gramo. I N S A T U R A D A S Son las llamadas “grasas buenas” ya que: Ayudan a disminuir los niveles de colesterol. LDL y a aumentar el colesterol HDL. Protegen el corazón y las arterias. Reducen las molestias en personas que sufren artritis. Ayudan al óptimo funcionamiento del sistema nervioso central.

8. Y la grasas TRANS ¿Qué son? La Organización Mundial de la Salud advierte que tan solo un 1% del total de las grasas deberían pertenecer a este grupo, ya que el proceso de hidrogenización hace que estas grasas se comporten como si fueran saturadas, aumentando el riesgo de formar  placas de ateroma  en las paredes arteriales. Además, suelen ser parte de alimentos muy calóricos, por lo que favorecen el sobre peso y la obesidad. Las grasas TRANS  son grasas insaturadas , con dobles enlaces en posición TRANS, que han sido transformados de manera industrial para la obtención de grasas sólidas. Para ello se han hidrogenizado parcialmente. Este proceso consigue que los aceites sean más estables, se oxigenen menos y sean más fáciles de manejar.

9. HIDROGENACIÓN CATALÍTICA La  hidrogenación catalítica  es la reacción mediante la cual se adiciona hidrógeno molecular en un compuesto a mayores velocidades. Homogénea Se habla de hidrogenación catalítica homogénea cuando el medio de reacción consiste de una sola fase. Aquí no cabe lugar el uso de metales en sus estados puros, ya que son insolubles. Heterogénea La hidrogenación catalítica heterogénea, como acaba de mencionarse, posee dos fases: una líquida y otra sólida. Además de los catalizadores metálicos, existen otros que consisten de una mezcla sólida; por ejemplo, el catalizador de Lindlar , que se compone de platino, carbonato de calcio, acetato de plomo, y quinolina. En vez de eso, se utilizan compuestos organometálicos de estos metales, que sí son solubles, y han demostrado tener altos rendimientos. Ofrece una flexibilidad y rendimientos imposibles de alcanzar por el medio heterogéneo Es una técnica moderna Puede llevarse a cabo con una selectividad sin precedente Los catalizadores son complejos organicos con metales de transición Utiliza rodio iridio y otros metales poco comunes

10. PROCESO INDUSTRIAL OBJETIVOS - Aumentar el punto de fusión del producto final, transformando aceites en grasas. - Aumentar la estabilidad oxidativa del producto final, eliminando los ácidos   linoléico  y  linolénico , principales responsables del deterioro del producto por  oxidación . La reacción se corta al alcanzar la  curva de sólidos  deseada. Índice de yodo  (IV) final es variable según la aplicación, pero suele estar entre 50 y 100. Grandes cantidades de ácidos grasos trans . TIPOS COMPLETA Saturación de todas las moléculas de aceite, por lo que la reacción se alarga hasta conseguir ese objetivo. Índice de yodo  (IV) cercano a 0 y un punto de fusión muy elevado. Por sí misma, esta grasa no es adecuada para el consumo (es demasiado sólida y desagradable), pero puede combinarse con otros procesos, como la  interesterificación  para lograr una  curva de sólidos  adecuada para su consumo. La grasa totalmente hidrogenada está formada únicamente por ácidos grasos saturados . PARCIAL

11. CONSIDERACIONES La reacción se puede llevar a cabo a partir de 110 °C. La exotermicidad de la reacción hace aumentar la temperatura del aceite, que no debe superar en ningún caso los 210 °C, puesto que a partir de esas temperaturas se forman compuestos nocivos e indeseables, cómo  hidrocarburos aromáticos policíclicos . El aumento de la  presión  hace subir la velocidad de reacción. Se trabaja a las presiones más altas que sean viables económicamente, usualmente en torno a 5 bar. Níquel  soportado en una base de  sílice . Es un  catalizador  poroso, el cual se adquiere recubierto en grasa para su protección. El catalizador suele tener un  20%  en peso de Ni, utilizándose una dosificación en torno al 0,1% en peso. TEMPERATURA Es por ello que se debe refrigerar el aceite, siendo este el factor limitante de la velocidad de reacción, que debe mantenerse en unas 2 unidades de IV por minuto. PRESIÓN CATALIZADOR

12. EQUIPO La reacción de hidrogenación se lleva a cabo en  AUTOCLAVES   A PRESIÓN Y AGITADOS. Normalmente se usan procesos por cargas (lotes) en lugar de procesos continuos, puesto que eso beneficia la versatilidad de la instalación. El hidrógeno  planta electroquímica o por   electrólisis  de soluciones de KOH en trenes de batería, puesto que es necesaria alta pureza. La instalación se completa con los  filtros  para retirar el catalizador usado, normalmente filtros de placas verticales o de tipo  prensa . En uso para animales se recupera por reacción química con  ácido sulfúrico  hasta 5 veces después de haberle quitado la grasa por calor.

13. MÉTODOS ANALÍTICOS En el desarrollo de la metodología analítica se debe distinguir dos tipos de análisis: los que determinan las características físicas de las muestras, y los que determinan las características químicas o composición. Según esta distinción, se separan los métodos utilizados en dos categorías: Determinación de características físicas (métodos directos): Determinación de composición (métodos indirectos): ÍNDICE DE YODO CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA

14. Figura 1. Proceso de refinamiento del aceite. Fuente: “ Engelhard Corporation “ Aceite líquido  Aceite semi -sólido *principalmente por su gran utilidad en la alimentación. También aumenta la estabilidad del aceite frente a la oxidación. El proceso continúa con una cristalización por: Fraccionamiento : Cristalización en la cual una muestra de triglicéridos se separa en dos o más fracciones (de diferente punto de fusión) según la solubilidad a una determinada temperatura. Aireación : Cristalización de una pequeña cantidad de triglicéridos(de alto punto de fusión) de aceites comestibles para evitar una complicación del aceite cuando se refrigera.

15. MARGARINAS La industria de la margarina empezó con un gran empuje, utilizando en un principio sebos animales. Debido a la gran demanda (300.000 toneladas en 1900) se buscaron otras fuentes grasas alternativas. El proceso de hidrogenación desarrollado a principio de siglo aumentó las posibilidades de utilización de diferentes materias primas, pudiéndose utilizar en la actualidad casi cualquier fuente grasa, dependiendo su utilización de la disponibilidad y el precio. Las condiciones organolépticas que el consumidor exige a una margarina son: • que sea extensible sobre el pan. • que funda a temperatura de boca. • que tenga un aroma similar al de la mantequilla La margarina se define como una emulsión plástica del tipo agua en aceite, con un porcentaje mínimo de materia grasa del 80% y un contenido máximo en agua del 16%.

16. Respecto al primer punto hay que señalar la importancia que tiene la temperatura a que se intente extender la margarina, que está relacionada con su punto de fusión y el contenido en grasa sólida. No será lo mismo una margarina que se unte sacada del refrigerador que otra dejada a temperatura ambiente en un país cálido o un país frío... En la fabricación de margarinas se distinguen varios procesos • preparación de la fase acuosa y de la fase grasa. • pesada y mezcla de ambas fases. • emulsionado. • enfriado y cristalización. • amasado. • envasado.

17. Los aceites vegetales poliinsaturados con agregados de sabor, conservantes, color y a veces enriquecido con vitaminas A, D, E. Requerimientos: aceite vegetal, emulsionantes, ingredientes artificiales colorantes.

18. El proceso de hidrogenación permite lograr varios objetivos de interés tecnológico: Modificar la composición de las grasas y de los aceites, y, por tanto, sus propiedades físicas y químicas. Disminuir la insaturación de los ácidos grasos. Hidrogenar parcialmente los enlaces múltiples de los aceites para uso alimentario y a fin de mejorar su resistencia a la oxidación atmosférica. Producir grasas con propiedades físicas determinadas que cumplan de necesidades concretas para su uso posterior.

19. DIFERENCIAS Aceite de oliva y aceite de semillas oleoginosas (soja, girasol, algodón, maíz, colza, cártamo, cacahuete…). Manteca de coco, aceite/grasa de palma y derivados, margarina. ACEITES GRASAS LIQUIDOS SÓLIDOS Alto contenido de grasas saturadas, las llamadas "grasas malas". Bajo contenido de grasas saturadas, las llamadas "grasas malas".

20. Grasa Aceite Definición LIPIDOS, que se encuentran presentes en muchos organismos. Hidrofobia. Varios tipos de líquidos grasos Características Formación: entre uno y tres ácidos grasos se unen a una molécula de glicerina. Dependiendo de la cantidad de ácidos grasos, resulta un monoglicérido , un diglicérido o un triglicérido. Los triglicéridos son, por cierto, el tipo más común de lípidos. Son triglicéridos de glicerol. Saturados e insaturados. Los ácidos grasos insaturados son de gran importancia para el hombre debido a que este no es capaz de sintetizarlos. Por esto se aconseja su consumo regular (omega 3, omega 6). Tipos Comestibles: mantequilla, margarina, manteca. Grasas saturadas y grasas insaturadas Grasas trans (son resultado del proceso de hidrogenación catalítica y son bastante perjudiciales, se desaconseja su consumo). Aceites combustibles . Son aquellos aceites combustibles derivados del petróleo, como el biodiesel, el queroseno y los lubricantes. Aceites comestibles de origen animal (de ballena, de bacalao) y de origen vegetal (aguacate, oliva, coco, canola, etc ). Otros datos La metabolización de la grasa da como resultado la producción de energía. En algunos animales la grasa sirve como aislante contra el clima. Otros la usan como apoyo a sus sistemas de flotación. Algunos aceites pueden ser sometidos a un procedimiento llamado “hidrogenación catalítica”. Por medio de esta, pasan de ser aceite a ser una manteca o grasa hidrogenada.

21. NORMA DEL CODEX PARA LA MARGARINA CODEX STAN 32-1981 (Rev. 1-1989) Se entiende por margarina el alimento en forma de emulsión líquida o plástica, generalmente del tipo agua/aceite y obtenida sobre todo a partir de grasas y aceites comestibles que no proceden de la leche.

22. Artículo 1.-  Aprobar las siguientes Normas Técnicas Peruanas en su versión 2016: NTP 209.094:1975 (revisada el 2016) MARGARINAS. Preparación de la muestra para análisis. 1ª Edición Reemplaza a la NTP 209.094:1975 (revisada el 2011) NTP 209.095:1975 (revisada el 2016) MARGARINAS. Extracción de muestras. 1ª Edición Reemplaza a la NTP 209.095:1975 (revisada el 2011) Artículo 2.-  Dejar sin efecto las siguientes Normas Técnicas Peruanas: NTP 209.004:1968 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método de determinación del contenido de humedad y materias volátiles. 1a Edición NTP 209.005:1968 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método para la determinación de la acidez libre. 1a Edición NTP 209.006:1968 (revisión el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método de determinación del índice de peróxido. 1a Edición NTP 209.007:1968 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método de detección de solvente clorinado . 1a Edición NTP 209.011:1966 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método para determinar la composición de los ácidos grasos por cromatografía de gas. 1a Edición NTP 209.056:1980 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método para determinar cenizas. 1a Edición NTP 209.057:1980 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método de determinación de la materia insaponificable . 1a Edición NTP 209.058:1980 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método de determinación del índice de saponificación. 1ª Edición NTP 209.094:1975 (revisada el 2011) MARGARINAS. Preparación de la muestra para análisis. 1ª Edición NTP 209.135:1979 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Determinación del color por el método del tintómetro Lovibond . 1ª Edición NTP 209.095:1975 (revisada el 2011) MARGARINAS. Extracción de muestras. 1ª Edición NTP 209.096:1975 (revisada el 2011) GRASAS COMESTIBLES. Determinación del punto de fusión. Método de Wiley . 1ª Edición NTP 209.121:1975 (revisada el 2011) ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método de determinación del índice de refracción. 1ª Edición RESOLUCIÓN DIRECTORAL Nº 035-2016-INACAL/DN

23. IMPACTO DE CONSUMO DE GRASAS HIDROGENADAS La Organización Mundial de la Salud recomienda un consumo de grasas trans en los alimentos inferior al 1 por ciento del aporte energético alimentario diario. enfermedades cardiovasculares hipercolesterolemia CAUSAS