ES2256126T3 - Metodo para la desodorizacion de aceite vegetal y aceite vegetal. - Google Patents

Metodo para la desodorizacion de aceite vegetal y aceite vegetal.

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ES2256126T3 ES01118165T ES01118165T ES2256126T3 ES 2256126 T3 ES2256126 T3 ES 2256126T3 ES 01118165 T ES01118165 T ES 01118165T ES 01118165 T ES01118165 T ES 01118165T ES 2256126 T3 ES2256126 T3 ES 2256126T3
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Abstract

Procedimiento para la desodorización de aceite vegetal que comprende: (a) introducir el aceite vegetal que contiene las impurezas volátiles en un primer plato de un desodorizador que presenta por lo menos dos platos y que funciona a 2 presiones menores de 13 mbar (10 mm Hg), funcionando el primer plato a una temperatura comprendida entre 260ºC (500ºF) y 274ºC (525ºF); (b) poner en contacto el aceite vegetal en el primer plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de las impurezas volátiles en una primera fase de vapor, que deja un residuo líquido que contiene una porción restante de impurezas volátiles; (c) introducir el residuo líquido en un segundo plato del desodorizador, funcionando el segundo plato a una temperatura comprendida entre 224ºC (435ºF) y 241ºC (465ºF); (d) poner en contacto el residuo líquido en el segundo plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de la porción restante de impurezas volátiles en una segunda fase de vapor, dejando un aceite vegetal desodorizado; y (e) recuperar el aceite vegetal desodorizado.

Description

Método para la desodorización de aceite vegetal y aceite vegetal.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a métodos mejorados para el refino de aceites vegetales. Más particularmente, la presente invención se refiere a procedimientos mejorados para la producción de aceites vegetales con un contenido reducido de impurezas tales como los ácidos grasos libres y los fosfolípidos. La presente invención se refiere específicamente a un procedimiento para la desodorización de aceite vegetal.
Antecedentes de la invención Desodorización de aceite vegetal
La desodorización es normalmente la etapa final en la producción de aceites y grasas vegetales comestibles. Los aceites vegetales como por ejemplo el aceite de soja contienen normalmente impurezas volátiles que pueden comunicar olor y sabor desagradables. Estos compuestos volátiles deben eliminarse en cantidades suficientes para producir aceite desodorizado con características preferidas por el consumidor. Las impurezas que comunican propiedades desagradables al aceite vegetal incluyen los ácidos grasos libres, aldehídos, cetonas, alcoholes, hidrocarburos, tocoferoles, esteroles y fitosteroles. Después de la eliminación, algunas de estas impurezas, especialmente los tocoferoles, pueden recuperarse y comercializarse de manera provechosa.
La desodorización del aceite vegetal implica típicamente un proceso de arrastre con vapor en el que el vapor se pone en contacto con el aceite vegetal en un aparato de destilación que funciona a baja presión y a una temperatura suficiente para vaporizar las impurezas volátiles desagradables a la presión de funcionamiento. Este proceso, normalmente conocido como desodorización con vapor al vacío, se basa en las diferencias de volatilidad entre el aceite vegetal y las impurezas desagradables para agotar las impurezas desagradables relativamente más volátiles del aceite vegetal relativamente menos volátil. El tratamiento de desodorización con vapor al vacío también descompone de manera beneficiosa los peróxidos en el aceite vegetal y elimina otros compuestos volátiles que pueden proceder de dicha descomposición.
En un proceso típico de desodorización con vapor al vacío, se introduce el aceite vegetal en un aparato de destilación que tiene diversos platos espaciados verticalmente, denominados normalmente platos de agotamiento. En cada plato de agotamiento, el vapor inyectado en el aceite vegetal arrastra las impurezas volátiles desagradables. El vapor combinado y los vapores de destilación arrastrados se condensan a continuación en un destilado que puede ser vertido o procesado más para recuperar los materiales valiosos. La condensación de los vapores de destilación, como los producidos durante la desodorización, se realiza generalmente al vacío. El aceite vegetal desodorizado se enfría posteriormente y está disponible para la comercialización o tratamiento posterior.
El aceite vegetal está constituido por triglicéridos compuestos principalmente por tres ácidos grasos insaturados (oleico, linoleico y linolénico) esterificados en una molécula de glicerol en varias combinaciones. Los ácidos grasos en forma cis predominan en el aceite vegetal; sin embargo, estos ácidos grasos pueden convertirse en forma trans bajo la influencia del calentamiento. Las grasas y aceites comestibles que contienen ácidos grasos trans plantean preocupaciones sanitarias y por lo tanto son indeseables.
El aceite vegetal contiene también tocoferoles en cantidades que oscilan dependiendo del vegetal a partir del cual se extrajo el aceite vegetal. El aceite de soja en particular contiene aproximadamente 0,10 a 0,20 por ciento en peso de tocoferoles en formas isoméricas \beta, \gamma, \delta y \varepsilon mezcladas. Todos estos isómeros de tocoferol demuestran las propiedades antioxidantes en grados variables y por consiguiente son materias primas valiosas. Los tocoferoles son de alto punto de ebullición, sin embargo, y generalmente se vaporizan solamente a temperaturas por encima aproximadamente de 260ºC (500ºF) a presiones de aproximadamente 13 mbar (10 mm Hg) o inferior.
La temperatura del vapor y el tiempo para que el vapor se ponga en contacto con el aceite vegetal son ambas variables importantes que influyen directamente en los tipos y cantidades de impurezas volátiles desagradables que pueden eliminarse en un proceso de desodorización con vapor al vacío. Al aumentar la temperatura más rápidamente se eliminan las impurezas volátiles desagradables y los tocoferoles, pero también se producen más reacciones indeseables tal como la formación de ácido graso trans, desdoblamiento de la grasa y polimerización. La disminución de temperatura reduce la cantidad de reacciones indeseables tal como la formación de ácido trans, pero también elimina menos tocoferoles y reduce la capacidad de rendimiento del desodorizador exigiendo tiempos de contacto más prolongados. Además de la temperatura del vapor, otras variables que influyen en el tiempo de contacto incluyen la cantidad de vapor utilizado en relación con el aceite vegetal, la calidad de aceite vegetal y el tipo de equipo utilizado. Los desodorizadores que utilizan diseños de aspersor de vapor típicos y que funcionan a una temperatura uniforme entre aproximadamente 232ºC (450ºF) y 266ºC (510ºF) y a una presión de aproximadamente 8 mbar (6 mm Hg), requerirán habitualmente unos 45 a 60 minutos de tiempo de residencia.
Es urgente buscar la recuperación máxima de tocoferol desodorizando a temperaturas relativamente elevadas. Urge no obstante un deseo de impedir la formación de ácido graso trans desodorizando a temperaturas relativamente más bajas y/o minimizando el tiempo para el cual el aceite experimenta temperatura elevada, que puede conducir a una eliminación insuficiente de las impurezas volátiles desagradables. Por consiguiente, existe un interés significativo en un método de desodorización de aceite vegetal que maximice la recuperación de tocoferol y la eliminación de impurezas volátiles desagradables pero minimice la formación de ácido graso trans.
En la patente US nº 4.072.482 se da a conocer un método anterior para desodorizar aceites vegetales que comprende pasar vapor recalentado a través del aceite situado en un plato de desodorización de un aparato de desodorización continua que funciona a una temperatura de 260ºC (500ºF) y a una presión de 3 a 8 mbar (2 a 6 mm Hg). Pueden utilizarse platos de desodorización múltiple, funcionando cada uno a 260ºC (500ºF) y poniendo en contacto en cada uno el vapor con el aceite durante un tiempo de 10 a 60 minutos. Funcionando a 260ºC (600ºF), este procedimiento sería de esperar que eliminase cantidades significativas de tocoferol pero al mismo tiempo produjera aceite desodorizado que contiene una cantidad relativamente alta de ácidos grasos trans.
Otro método anterior para desodorizar aceites vegetales se da a conocer en el documento GB 701 633, que comprende calentar rápidamente un aceite de glicérido a una temperatura no menor de 260ºC, sometiendo sucesivamente los grupos superficiales en el aceite al tratamiento con vapor al vacío mientras está a esta temperatura, y a continuación sometiendo sucesivamente dichos grupos superficiales del aceite al tratamiento con vapor al vacío a temperaturas progresivamente inferiores, siendo la temperatura de tratamiento final no superior a 176,7ºC. Se dice que este método es capaz de reducir el contenido de tocoferol desde aproximadamente 0,15 por ciento a 0,04 por ciento o inferior.
Se han pretendido más mejoras en la desodorización de aceites vegetales, particularmente con respecto a la obtención de aceite vegetal desodorizado bajo en ácidos grasos trans y bajo en tocoferol. La presente invención se refiere a un procedimiento mejorado para desodorizar aceites vegetales con ventajas sobre los dados a conocer anteriormente.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para desodorizar aceite vegetal. El procedimiento de desodorización de aceite vegetal de la presente invención elimina las impurezas volátiles a la vez que minimiza la conversión de ácido graso trans. El procedimiento de desodorización de aceite vegetal también maximiza, la recuperación de impurezas valiosas tales como los tocoferoles.
Un objetivo de la invención consiste en proporcionar un procedimiento para desodorizar aceite vegetal que produce aceite vegetal desodorizado con olor, sabor y estabilidad al almacenamiento mejorados, y que se caracteriza por un contenido reducido de impurezas volátiles.
Todavía otro objetivo de la invención consiste en proporcionar un procedimiento para desodorizar aceite vegetal que produce poca formación de ácido graso trans.
Todavía otro objetivo de la invención consiste en proporcionar un procedimiento para desodorizar aceite vegetal que permite maximizar la recuperación de impurezas valiosas tales como los tocoferoles.
Una forma de realización de la invención consiste en un procedimiento para desodorizar aceite vegetal que comprende introducir el aceite vegetal que contiene las impurezas volátiles en un primer plato de un desodorizador que tiene por lo menos dos platos y que funciona a dos presiones menores de 13 mbar (10 mm Hg), funcionando el primer plato a una temperatura comprendida entre 260ºC (500ºF) y 274ºC (525ºF), poner en contacto el aceite vegetal en el primer plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de las impurezas volátiles en una primera fase de vapor, que deja un residuo líquido que contiene una porción restante de impurezas volátiles; introducir el residuo líquido en un segundo plato del desodorizador, funcionando el segundo plato a una temperatura comprendida entre 224ºC (435ºF) y 241ºC (465ºF), poner en contacto el residuo líquido en el segundo plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de la porción restante de impurezas volátiles en una segunda fase de vapor, dejando un aceite vegetal desodorizado y recuperar el aceite vegetal desodorizado.
Una forma de realización de la invención consiste en un procedimiento para desodorizar aceite vegetal que comprende introducir el aceite vegetal que contiene las impurezas volátiles en un primer plato de un desodorizador que tiene por lo menos dos platos y que funciona a dos presiones menores de 13 mbar (10 mm Hg), funcionando el primer plato a una temperatura comprendida entre 260ºC (500ºF) y 274ºC (525ºF), poniendo en contacto el aceite vegetal en el primer plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de las impurezas volátiles en una primera fase de vapor, que deja un residuo líquido que contiene una porción restante de impurezas volátiles; introduciendo el residuo líquido en un segundo plato del desodorizador, funcionando el segundo plato a una temperatura comprendida entre 224ºC (435ºF) y 241ºC (465ºF), poniendo en contacto el residuo líquido en el segundo plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de la porción restante de impurezas volátiles en una segunda fase de vapor, que deja un aceite vegetal desodorizado; recuperando el aceite vegetal desodorizado y enfriando el aceite vegetal desodorizado.
Una forma de realización de la invención consiste en un procedimiento para desodorizar aceite vegetal que comprende introducir el aceite vegetal que contiene las impurezas volátiles en un primer plato de un desodorizador que tiene por lo menos dos platos y que funciona a dos presiones menores de 13 mbar (10 mm Hg), funcionando el primer plato a una temperatura comprendida entre 260ºC (500ºF) y 274ºC (525ºF), poniendo en contacto el aceite vegetal en el primer plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de las impurezas volátiles en una primera fase de vapor, que deja un residuo líquido que contiene una porción restante de impurezas volátiles; introduciendo el residuo líquido en un segundo plato del desodorizador, funcionando el segundo plato a una temperatura comprendida entre 224ºC (435ºF) y 241ºC (465ºF), poniendo en contacto el residuo líquido en el segundo plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de la porción restante de impurezas volátiles en una segunda fase de vapor, que deja un aceite vegetal desodorizado; recuperando el aceite vegetal desodorizado; enfriando el aceite vegetal desodorizado y combinando y condensando la primera fase de vapor y la segunda fase de vapor para formar un destilado.
Estos y otros objetivos de la invención serán evidentes a la luz de la siguiente descripción detallada.
Breve descripción del dibujo
La Fig. 1 es un diagrama de flujo del procedimiento adecuado para realizar el proceso mejorado de desodorización del aceite vegetal de la invención.
Descripción de una forma de realización preferida Desodorización de aceite vegetal
El procedimiento mejorado para desodorizar aceites vegetales puede realizarse en proceso discontinuo o continuo. Es preferible un proceso continuo, sin embargo, porque proporciona gradientes de temperatura uniformes y por consiguiente conduce a una mayor eficacia energética y menor coste de funcionamiento. Con referencia a la Fig. 1, se suministra aceite vegetal procedente de un tanque de medición 26 y se alimenta por gravedad a un primer plato 28 situado dentro de un desodorizador 27 que funciona a una presión menor de 13 mbar (10 mm Hg). El primer plato 28 funciona a una temperatura comprendida entre 260ºC (500ºF) y 274ºC (525ºF). El desodorizador 27 está provisto por lo menos de dos platos que están ordenados sucesivamente en cualquier orientación incluyendo la vertical o la horizontal. Preferentemente, el desodorizador 27 es una torre de arrastre que tiene los platos espaciados verticalmente entre sí. Esta disposición preferida permite utilizar la gravedad como fuerza motriz para pasar el aceite a través del desodorizador 27.
El aceite vegetal puede alimentarse a temperatura ambiente o puede precalentarse. Preferentemente, el aceite vegetal se precalienta a una temperatura cerca de la temperatura de funcionamiento del primer plato 28. El aceite vegetal puede precalentarse bien directamente, mezclándolo con una corriente separada de aceite caliente, o indirectamente, por medios convenientes tal como un intercambiador de calor. Los aceites vegetales adecuados incluyen pero no se limitan a los derivados del aceite de soja, aceite de maíz, aceite de semillas de algodón, aceite de palma, aceite de cacahuete, aceite de colza, aceite de cártamo, aceite de semillas de girasol, aceite de semillas de sésamo, aceite de salvado de arroz, aceite de coco, aceite de canola y mezclas de los mismos. Un aceite vegetal particularmente preferido es el aceite de soja.
El aceite vegetal que debe desodorizarse puede ser un aceite refinado o refinado y decolorado ("RB"). La decoloración se refiere al proceso de eliminación o reducción de las concentraciones de pigmentos, productos de oxidación, fosfolípidos, jabones y vestigios metálicos. La decoloración también mejora el sabor de los aceites vegetales, tales como el aceite de soja. La decoloración se caracteriza generalmente por un tratamiento ácido/absorbente que implica humedad, ácido y un absorbente. Los productos de decoloración incluyen las tierras neutras, las tierras ácidas activadas, carbón activado, silicatos y mezclas de los mismos. Las tierras neutras, normalmente denominadas arcilla o tierras naturales, son silicatos de aluminio hidratados. Las arcillas ácidas activadas son las bentonitas o las montmorillonitas tratadas con ácido clorhídrico o sulfúrico. En la decoloración, se mezcla el aceite con una cantidad de un producto decolorante, se calienta al vacío hasta una temperatura de decoloración y a continuación se filtra.
El primer plato 28 está provisto de un aparato de aspersión de vapor. Son adecuados varios diseños de aspersión de vapor, de los cuales el más básico consiste en tubos que contienen orificios perforados para permitir la entrada del vapor en el aceite, estando los tubos situados en la parte inferior del primer plato 28 e igualmente espaciados a través de él. Los orificios están situados por debajo del nivel de aceite en reposo y boca abajo para permitir la mezcla del vapor íntimamente a través del aceite y para impedir la creación de cualquier zona no turbulenta en el aceite. Otro diseño de aspersión adecuado es conocido como un plato Votator con bombas de vapor disponibles de DeSmet que comprende un núcleo central que emite vapor rodeado de dos zonas anulares concéntricas separadas por una pared anular. Una cubierta contorneada está situada por encima y se extiende sobre el núcleo que emite vapor y la zona anular interna. El vapor sale del núcleo central que emite vapor a través de los agujeros dispersados igualmente, todos los cuales están situados por debajo del nivel de aceite en reposo. El vapor se mezcla íntimamente con el aceite contenido en la zona anular interna y crea una mezcla de vapor-aceite de densidad reducida. La mezcla vapor-aceite asciende rápidamente, golpea la cubierta contorneada y se desvía fuera y hacia abajo en un modelo fino de atomización en el aceite situado en la zona anular externa. El aceite de la zona anular externa entra a su vez en la zona anular interna circulando bajo la pared anular. Este diseño asegura el mezclado eficaz del vapor y del aceite y produce la circulación rápida del aceite entre las zonas anulares. Más preferentemente, el primer plato 28 está provisto de este diseño de aspersión, que consigue un mezclado rápido y muy eficaz del vapor y del aceite.
La demanda de vapor para la desodorización con vapor al vacío es generalmente inversamente proporcional a la presión de vapor de las impurezas volátiles desagradables del aceite a la temperatura de funcionamiento. Por lo tanto para un funcionamiento económico, el agotamiento se realiza a un vacío tan elevado como sea posible en la práctica. El vapor vaporiza las impurezas volátiles desagradables y las lleva fuera del aceite. En la desodorización a temperatura elevada y presión reducida, es importante el volumen de vapor más que el peso del vapor. Por lo tanto la cantidad requerida de vapor depende de la presión de funcionamiento y de la calidad del aceite. En general, se requiere vapor en una cantidad de 0,5 a 3,0 por ciento en peso de aceite a una presión de funcionamiento de aproximadamente 4 mbar (3 mm Hg). A una presión de funcionamiento mayor de aproximadamente 8 mbar (6 mm Hg), se requiere generalmente vapor en una cantidad de 2 a 5 por ciento en peso de aceite. Preferentemente, el primer plato 28 funciona a una presión de 4 mbar (3 mm Hg) y emplea vapor en una cantidad del 3 por ciento en peso de aceite.
El primer plato 28 funciona a una temperatura comprendida entre 260ºC (550ºF) y 274ºC (525ºF), preferentemente comprendida entre 263ºC (505ºF) y 268ºC (515ºF) y más preferentemente comprendida entre 264ºC (508ºF) y 267ºC (512ºF). El vapor entra en contacto con el aceite vegetal que contiene las impurezas volátiles desagradables en el primer plato 28 durante un tiempo menor de 30 minutos, vaporizando una fracción sustancial de impurezas volátiles desagradables en una primera fase de vapor, dejando un residuo líquido que contiene una fracción restante de impurezas volátiles desagradables. Una temperatura de funcionamiento comprendida entre 260ºC (500ºF) y 274ºC (525ºF) es suficientemente elevada para vaporizar el tocoferol y otras impurezas volátiles desagradables a la presión de funcionamiento. El tiempo de contacto vapor-aceite menor de 30 minutos es lo suficientemente prolongado para permitir eliminar una fracción significativa de tocoferol y de otras impurezas volátiles desagradables pero bastante corto para minimizar la formación de ácido graso trans. Generalmente, funcionando el primer plato 28 en estas condiciones produce aceite que tiene sólo aproximadamente el 0,7 por ciento en peso de ácidos grasos trans.
El residuo líquido del primer plato 28 se alimenta por gravedad a un segundo plato 29 situado dentro del desodorizador 27. El segundo plato 29 está provisto también de un aparato de aspersión de vapor que puede ser igual o diferente del aparato de aspersión de vapor del primer plato 28. Preferentemente, el segundo plato 29 está provisto del mismo aparato de aspersión de vapor descrito que se prefiere para el primer plato 28. El segundo plato 29 funciona a una temperatura comprendida entre 224ºC (435ºF) y 241ºC (465ºF) preferentemente entre 229ºC (445ºF) y 235ºC (455ºF) y más preferentemente entre 231ºC (448ºF) y 233ºC (452ºF). En el primer plato 28 existente, el residuo líquido se enfría opcionalmente pero preferentemente a una temperatura igual o aproximada a la temperatura de funcionamiento del segundo plato 29. El residuo líquido existente en el primer plato 28 puede enfriarse directamente, mezclándolo con una corriente separada de aceite desodorizado, o indirectamente, por medios apropiados tal como un intercambiador de calor.
El vapor entra en contacto con el residuo líquido en un segundo plato 29 durante un tiempo menor de 30 minutos. Una temperatura de funcionamiento comprendida entre 224ºC (435ºF) y 241ºC (465ºF) es lo bastante elevada para vaporizar una fracción sustancial de la porción restante de las impurezas volátiles desagradables en el residuo líquido en una segunda fase de vapor, dejando un aceite vegetal desodorizado. Debido a que el segundo plato 29 funciona a una temperatura menor que la del primer plato 28, el tiempo de contacto vapor-aceite en el segundo plato 29 puede (pero no necesita) ser mayor que el tiempo de contacto vapor-aceite en el primer plato 28. El funcionamiento en el segundo plato 29 a una temperatura comprendida entre 224ºC (435ºF) y 241ºC (465ºF) permite eliminar una fracción significativa de impurezas volátiles desagradables pero minimiza la formación de ácido graso trans. Generalmente, funcionando el segundo plato 29 en estas condiciones produce aceite que tiene sólo aproximadamente 0,9% en peso de ácidos grasos trans.
Después de salir del segundo plato 29, el aceite vegetal desodorizado se enfría opcionalmente enfriando el aparato 30. El enfriamiento puede realizarse bien directamente, mezclándolo con una corriente separada de aceite desodorizado enfriado, o indirectamente, por un medio conveniente tal como un intercambiador de calor. El aceite desodorizado se envía a continuación mediante la bomba 31 a un recipiente de almacenamiento 32.
Como se mencionó al principio, durante el tratamiento del aceite en el primer plato 28, el vapor vaporiza las impurezas volátiles desagradables y las lleva fuera del aceite y dentro de una primera fase de vapor. Del mismo modo, el vapor que pasa a través del residuo líquido en el segundo plato de agotamiento 29 vaporiza las impurezas volátiles desagradables adicionales y crea una segunda fase de vapor. La primera fase de vapor y la segunda fase de vapor están ambas compuestas por vapor de agua, tocoferoles y otras impurezas volátiles desagradables. La primera fase de vapor y la segunda fase de vapor están opcionalmente pero preferentemente combinadas y aspiradas con un dispositivo de recuperación del destilado 33 conectado con un dispositivo 34 de producción de vacío. El vacío puede generarse en el dispositivo 34 de producción de vacío mediante cualquier fuente conveniente. Se emplean habitualmente sistemas eyectores de vapor. con el equipo eyector de vapor de tres etapas o de cuatro etapas se obtienen fácilmente condiciones de vacío de 8 mbar (seis mm Hg) o inferior. Preferentemente, el dispositivo de producción de vacío 34 es un sistema eyector de vapor de cuatro etapas.
El dispositivo 33 de recuperación de destilado separa vapor de agua y aire de otros componentes de vapor condensables, creando una corriente 35 de vapor de agua/aire que se dirige a continuación al dispositivo 34 productor de vapor. Los demás componentes de vapor condensable se condensan en una corriente 36 de destilado en el dispositivo 33 de recuperación de destilado, cruzando típicamente a través de una atomización recirculante de destilado. La corriente 36 de destilado condensado se bombea a continuación a un recipiente de retención 37 para continuar el tratamiento o comercializar. El dispositivo 33 de recuperación del destilado puede ser de muchos diseños adecuados. Se prefiere un dispositivo 33 de recuperación del destilado que comprenda un lavador de destilado disponible en DeSmet o Croll-Reynolds.
El proceso de desodorización de aceite vegetal mejorado de la presente invención maximiza la recuperación de tocoferol mientras que minimiza la formación de ácido graso trans. Típicamente, la presente invención permite reducir el contenido de tocoferol desde una concentración de aproximadamente 1.400 ppm en el aceite vegetal de la alimentación inicial hasta una concentración de aproximadamente 800 ppm en el aceite desodorizado final, mientras que mantiene un bajo contenido de ácido graso trans de aproximadamente 0,9 por ciento en peso. La reducción de tocoferol hasta una concentración por debajo de aproximadamente 600 ppm no está generalmente garantizada porque el aceite vegetal resultante tiende a descomponerse rápidamente. El tocoferol eliminado del aceite vegetal es capturado por último en la corriente 36 del destilado condensado, que contiene aproximadamente 16 por ciento en peso de tocoferol.
Los destilados que contienen tocoferol pueden ser comercializados de forma provechosa. Los procesos de desodorización de aceite vegetal conocidos generalmente producen corrientes de destilado en cantidades en peso de aproximadamente 0,15 por ciento en peso de materia prima de aceite y que contienen aproximadamente 14 por ciento en peso de tocoferol. Generalmente, el proceso de la invención produce un vapor 36 destilado condensado en una cantidad de aproximadamente 0,18 por ciento en peso de materia prima de aceite y que contiene aproximadamente 16 por ciento en peso de tocoferol. Por lo tanto, comparado con los procesos de desodorización conocidos, el proceso de desodorización de aceite vegetal mejorado de la invención sorprendentemente genera significativamente más destilado en peso y el destilado producido de este modo tiene un contenido mayor de tocoferol.
La invención se ilustra con más detalle mediante el ejemplo siguiente, que no debe considerarse limitativo de la invención para los procedimientos o composiciones específicos descritos en la presente memoria.
Ejemplo 1 Desodorización de aceite vegetal
El aceite vegetal refinado y decolorado se introdujo en un desodorizador que tiene dos platos, cada plato provisto de un aparato de aspersión de vapor. En una primera configuración de desodorizador, ambos platos funcionaron a 246ºC (475ºF). En una segunda configuración, ambos platos funcionaron a 266ºC (510ºF). En una tercera configuración de desodorizador que demuestra el proceso de la invención, el primer plato funcionó a 266ºC (510ºF) y el segundo plato funcionó a 232ºC (450ºF). En todas las configuraciones, el aceite vegetal se puso en contacto con el vapor en cada plato durante 30 minutos. En la Tabla I se resumen los productos resultantes y sus características producidas.
TABLA I
Primera configuración Segunda configuración Tercera configuración
del desodorizador = del desodorizador = del desodorizador =
ambos platos ambos platos primer plato a 246ºC
a 246ºC (475ºF) a 266ºC (510ºF) (510ºF) segundo plato
a 266ºC (475ºF)
Tocoferol en materias primas (ppm) 1.263 1.263 1.201
% p de destilado como porcentaje 0,15 0,15 0,18
de materias primas
% p de tocoferol en el destilado 11,17 13,19 14,5
% p de ácido graso trans en el aceite 0,6 2,1 0,8
desodorizado
Tocoferol en el aceite desodorizado 1.080 721 804
(ppm)
Los procesos de desodorización de aceite vegetal convencionales emplean bien la primera o la segunda configuración desodorizante dependiendo de si el objetivo consiste en minimizar la producción de ácido graso trans o en maximizar la recuperación de tocoferol. Como se muestra en la Tabla I, en la primera configuración del desodorizador (empleada típicamente cuando se busca la producción mínima de ácido graso trans) las temperaturas de funcionamiento del plato uniformes y relativamente bajas de 246ºC (475ºF) aseguran un contenido bajo en ácido graso trans en el aceite desodorizado, pero eliminan de forma indeseable únicamente una pequeña cantidad de tocoferol de la materia prima. En la segunda configuración del desodorizador (típicamente empleada cuando se busca la producción maximizada de ácido graso trans) las temperaturas de funcionamiento del plato uniformes y relativamente altas de 266ºC (510ºF) permiten eliminar una gran cantidad de tocoferol de la materia prima pero produce de forma indeseable un gran contenido de ácido graso trans en el aceite desodorizado.
En cambio, en la tercera configuración, que ilustra una forma de realización de la invención, funcionando en el primer plato a 266ºC (510ºF) y el segundo plato a 246ºC (475ºF) permite eliminar una fracción grande de tocoferol de la materia prima y al mismo tiempo asegura un contenido bajo de ácido graso trans en el aceite desodorizado. El aceite vegetal desodorizado resultante es único entre los aceites vegetales porque contiene menos de aproximadamente el 0,9 por ciento en peso de ácido graso trans en peso y al mismo tiempo menos de aproximadamente 1.000 ppm de tocoferol.
Además, el procedimiento de la invención produce más destilado en peso en comparación con otros procedimientos desodorizantes convencionales. Por otra parte, el contenido en tocoferol del destilado producido de este modo es mayor que el de los destilados producidos utilizando métodos de desodorización convencionales. Por lo tanto, el procedimiento de desodorización de aceite vegetal de la invención genera cantidades mayores de destilado que contienen cantidades mayores de tocoferol en comparación con los procedimientos convencionales. El procedimiento de la invención por consiguiente presenta ventajas económicas sobre los conocidos anteriormente debido a que puede eliminarse una cantidad mucho mayor de tocoferol valioso sin dar lugar a la producción indeseable de ácido graso trans.
La invención y la manera y procedimiento de preparar y de utilizarla, se describen a continuación en términos completos, claros, concisos y exactos tales que permitan a cualquier persona experta en la materia a la que pertenece, preparar y utilizar la misma. Aunque lo anterior describe las formas de realización preferidas de la presente invención, pueden hacerse modificaciones en las mismas. Para apuntar particularmente y reivindicar claramente el tema del asunto con respecto a la invención, las reivindicaciones siguientes concluyen esta memoria.

Claims (14)

1. Procedimiento para la desodorización de aceite vegetal que comprende:
(a)
introducir el aceite vegetal que contiene las impurezas volátiles en un primer plato de un desodorizador que presenta por lo menos dos platos y que funciona a 2 presiones menores de 13 mbar (10 mm Hg), funcionando el primer plato a una temperatura comprendida entre 260ºC (500ºF) y 274ºC (525ºF);
(b)
poner en contacto el aceite vegetal en el primer plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de las impurezas volátiles en una primera fase de vapor, que deja un residuo líquido que contiene una porción restante de impurezas volátiles;
(c)
introducir el residuo líquido en un segundo plato del desodorizador, funcionando el segundo plato a una temperatura comprendida entre 224ºC (435ºF) y 241ºC (465ºF);
(d)
poner en contacto el residuo líquido en el segundo plato con vapor para vaporizar una fracción sustancial de la porción restante de impurezas volátiles en una segunda fase de vapor, dejando un aceite vegetal desodorizado; y
(e)
recuperar el aceite vegetal desodorizado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa (f) de refrigeración del aceite vegetal desodorizado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa (f) de combinación y condensación de la primera fase de vapor y de la segunda fase de vapor para formar un destilado.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el desodorizador funciona a una presión menor de 13 mbar (10 mm Hg).
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el primer plato funciona a una temperatura comprendida entre 263ºC (505ºF) y 268ºC (515ºF).
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el segundo plato funciona a una temperatura comprendida entre 229ºC (445ºF) y 235ºC (455ºF).
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el vapor se alimenta a una presión comprendida entre 3,5 bar (50 psig) por encima de la presión atmosférica y 10 bar (150 psig) por encima de la presión atmosférica.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa (b) pone en contacto el aceite vegetal en el primer plato con el vapor durante un tiempo inferior a 30 minutos.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa (d) pone en contacto el residuo líquido en el segundo plato con el vapor durante un tiempo inferior a 30 minutos.
10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa (b) emplea vapor en una cantidad de 3 por ciento en peso del aceite vegetal.
11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa (d) emplea vapor en una cantidad del 3 por ciento en peso del residuo líquido.
12. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la cantidad de destilado es por lo menos 0,18 por ciento en peso referido al peso de aceite vegetal.
13. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además las etapas siguientes:
(f)
refrigerar el aceite vegetal desodorizado; y
(g)
combinar y condensar la primera fase de vapor y la segunda fase de vapor para formar un destilado.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la cantidad de destilado es por lo menos 0,18 por ciento en peso referido al peso de aceite vegetal.
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