ES2811750T5 - Eliminación de componentes de propanol no deseados - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Eliminación de componentes de propanol no deseados
Campo de la invención
La presente invención se refiere a la eliminación de componentes de propanol no deseados en triglicéridos desodorizados.
Antecedentes de la invención
Los aceites crudos, tal como se extraen de su fuente original, no son aptos para el consumo humano debido a la presencia de altos niveles de contaminantes, tales como ácidos grasos libres, fosfátidos, jabones y pigmentos, que pueden ser tóxicos o pueden causar un color, olor o sabor indeseables. Los aceites crudos por tanto se refinan antes de su uso. El proceso de refinado, de forma típica, consiste en tres etapas principales: desgomado, blanqueado y desodorización. Un aceite obtenido después de la finalización del proceso de refinado (denominado “ aceite refinado” ) se considera normalmente apto para el consumo humano y, por lo tanto, puede usarse en la producción de cualquier número de alimentos y bebidas. Ahora se ha encontrado que el propio proceso de refinación del petróleo crudo contribuye a la introducción de varios niveles de ésteres de ácidos grasos de 3-monocloropropano-1,2-diol (ésteres de 3-MCPD) y ésteres de glicidilo. Las cantidades de éster de 3-MCPD y éster de glicidilo dependen del tipo de aceite y del proceso de refinación. La mayoría de los aceites vegetales muestran un contenido de éster de 3-MCPD entre 200-800 ppb y un contenido de éster de glicidilo por debajo de 500 ppb, pero para el aceite de palma o las condiciones específicas del proceso se pueden encontrar valores incluso por encima de 5000 ppb. El 3-monocloropropano-1,2-diol libre (3-MCPD) se ha identificado como un contaminante durante mucho tiempo en varios alimentos. Estudios recientes han identificado ésteres de ácidos grasos 3-MCPD en grasas comestibles refinadas y en alimentos que contienen grasas. Los ésteres de 3-MCPD se forman a altas temperaturas, en particular durante la desodorización. También se forma 2,3-epoxi-1-propanol (glicidol) en la etapa de desodorización. T anto los ésteres de glicidilo como los ésteres de 3-MCPD están asociados con un posible efecto carcinógeno.
En el documento EP 2449 070 se describe un proceso para eliminar componentes de propanol no deseados del aceite de triglicéridos no utilizado que incluye poner en contacto el aceite contaminado con un adsorbente.
Una sugerencia adicional para reducir el contenido de éster de 3-MCPD se hace en el documento WO2010/036450 (Süd-Chemie). Se basa en un proceso de refinado modificado que utiliza un blanqueado muy intensivo (con altas cantidades de arcillas blanqueadoras).
En el documento WO2012/107230 se describe un proceso alternativo para la reducción del contenido de 3-MCPD y/o éster de glicidilo y donde el proceso comprende someter un aceite a las siguientes etapas, en orden: a) una etapa de blanqueo, b) una etapa de desodorización, c) una etapa de blanqueo final, y d) una etapa de desodorización final donde la etapa de desodorización final d) se lleva a cabo a una temperatura al menos 40 °C más baja que la etapa de desodorización b).
Matthaus describe en Baking Biscuit International, 1/1/2012 páginas 12-15 la mitigación de los ésteres de 3-MCPD en aceites vegetales refinados. Describe una primera etapa a alta temperatura (250-270 °C) combinada con una segunda etapa a temperatura más baja (200 °C) o viceversa, para reducir los ésteres de 3-MCPD.
Matthaus describe en Lipid Technology vol 25, 2013, páginas 151-155 la mitigación de 3-MCPD y ésteres de glicidilo dentro de la cadena de producción de aceites vegetales, especialmente aceite de palma. Describe el uso de la evaporación de trayecto corto como reemplazo de la desodorización.
En el documento WO2015/057139 se describe la mitigación de 2-MCPD, ésteres de 3-MCPD y ésteres de glicidilo y se describe un proceso con una evaporación de trayecto corto aplicada a temperaturas de 230 °C o más.
En el documento WO2013/084567 se describe aceite a base de palma y un método para producirlo, mediante la aplicación de una evaporación de trayecto corto en aceite RBD.
En el documento EP 1 746 149 se describe un proceso con evaporación de trayecto corto para producir aceite comestible con alto contenido de diglicéridos.
Frank Pudel describe en el documento dela 103a reunión anual de AOCS de 2012, páginas 21-22, la mitigación de 3-MCPD y ésteres de glicidilo en aceites de palma refinados y proporciona una lista de medidas de mitigación.
En el documento ILSI Europe 2009, páginas 1-36 se describen los ésteres de 3-MCPD en productos alimenticios y la necesidad de optimizar el proceso de refinación.
Sería deseable tener un proceso simple, suave pero efectivo para la eliminación de estos ésteres de ácidos grasos de propanol no deseados.
La presente invención proporciona dicho proceso.
Resumen de la invención
La presente invención se refiere al uso de evaporación de trayecto corto para reducir a partir de aceites de palma refinados, blanqueados y desodorizados el contenido de componentes de propanol seleccionados de ésteres de ácidos grasos de epoxipropanol (= ésteres de glicidilo), donde la evaporación de trayecto corto se realiza a una presión inferior a 1 mbar, preferiblemente inferior a 0,05 mbar, más preferiblemente inferior a 0,01 mbar, con máxima preferencia inferior a 0,001 mbar y a una temperatura de 150 a 210 °C.
Descripción detallada
La presente invención se refiere al uso de evaporación de trayecto corto para reducir a partir de aceites de palma refinados, blanqueados y desodorizados el contenido de componentes de propanol seleccionados de ésteres de ácidos grasos de epoxipropanol, donde la evaporación de trayecto corto se realiza a una presión inferior a 1 mbar, preferiblemente inferior a 0,05 mbar, más preferiblemente inferior a 0,01 mbar, con máxima preferencia inferior a 0,001 mbar y a una temperatura de 150 a 210 °C.
En la presente memoria, se describe el uso donde el contenido de componentes de propanol seleccionados de ésteres de ácidos grasos de epoxipropanol se puede reducir a un contenido inferior a 500 ppb, preferiblemente inferior a 300 ppb, incluso más preferiblemente inferior a 150 ppb.
Como se describe en la presente memoria, estos componentes de propanol pueden eliminarse completamente (es decir, por debajo del límite de cuantificación).
Evaporación de trayecto corto
La evaporación de trayecto corto es una técnica de destilación que implica que el destilado recorra una corta distancia, a menudo solo unos pocos centímetros, y normalmente se realiza a presión reducida. Esta técnica se utiliza a menudo para compuestos que son inestables a altas temperaturas o para purificar pequeñas cantidades de compuesto. La ventaja es que la temperatura de calentamiento puede ser considerablemente más baja (a presión reducida) que el punto de ebullición del líquido a presión estándar, y el destilado solo tiene que recorrer una corta distancia antes de condensarse. Un trayecto corto garantiza que casi no se pierda nada de compuesto en los lados del aparato.
La presente invención se refiere al uso según la reivindicación 1.
Además, la evaporación de trayecto corto se realiza a una presión inferior a 1 mbar, preferiblemente inferior a 0,05 mbar, más preferiblemente inferior a 0,01 mbar, con máxima preferencia inferior a 0,001 mbar.
El uso de la evaporación de trayecto corto permite reducir el contenido y/o la eliminación completa de los componentes ésteres de glicidilo.
Salvo que se especifique lo contrario, el contenido de ésteres de 3-MCPD y ésteres de glicidilo, ya sea solos o en combinación, se determinará utilizando el Método DGF Métodos estándar Sección C (Grasas) C-VI 18(10) o C-VI 17(10).
El aceite de triglicéridos que entra en el evaporador de corto recorrido se deriva de aceite de palma.
El refinado de aceites implica desgomado y/o neutralización. El desgomado es la primera etapa en el proceso de refinado. Se utiliza para separar las gomas, fosfolípidos, proteínas, etc., que son insolubles en aceite cuando se hidratan.
Blanqueado
El blanqueo es un proceso mediante el cual se eliminan las impurezas para mejorar el color del aceite. De forma típica, se realiza antes de la desodorización. La naturaleza de la etapa de blanqueado dependerá, al menos en parte, de la naturaleza y la calidad del aceite que se blanquea. Generalmente, un aceite crudo o parcialmente refinado se mezclará con un agente blanqueador que se combina con productos de oxidación (por ejemplo, peróxidos), trazas de fosfátidos, trazas de jabones, pigmentos y otros compuestos para permitir su retirada. La naturaleza del agente blanqueador se puede seleccionar para que concuerde con la naturaleza del aceite crudo o parcialmente refinado para producir un aceite blanqueado deseable. Los agentes blanqueadores generalmente incluyen arcillas blanqueadoras naturales o “ activadas” , también denominadas “ tierras blanqueadoras” , carbón activado y diversos silicatos. Un experto en la técnica podrá seleccionar un agente blanqueador adecuado de los que están comercialmente disponibles en función del aceite que se refina y del uso final deseado de ese aceite.
Desodorización
La desodorización es un proceso por el que se retiran los ácidos grasos libres (FFA) y otras impurezas volátiles mediante el tratamiento (o “ arrastre por vapor” ) de un aceite crudo o parcialmente refinado con vapor, nitrógeno u otros gases inertes. El proceso de desodorización y sus muchas variaciones y manipulaciones son bien conocidos en la técnica y las etapas de desodorización de la presente invención pueden basarse en una sola variación o en múltiples variaciones de la misma. La desodorización se lleva a cabo de forma típica a temperaturas elevadas y presión reducida para volatilizar mejor los FFA y otras impurezas. La temperatura y la presión precisas pueden variar dependiendo de la naturaleza y calidad del aceite que se está procesando. La presión, por ejemplo, preferiblemente no será superior a 10 mm de Hg, pero determinados aspectos de la presente invención pueden beneficiarse de una presión inferior o igual a 5 mm de Hg, por ejemplo, 1-4 mm de Hg. La temperatura en el desodorizador puede variarse según se desee para optimizar el rendimiento y la calidad del aceite desodorizado. A temperaturas más altas, las reacciones que pueden degradar la calidad del aceite procederán más rápidamente. Por ejemplo, a temperaturas más altas, los ácidos grasos cis pueden convertirse en su forma trans menos deseable. El funcionamiento del desodorizador a temperaturas más bajas puede minimizar la conversión de cis a trans, pero generalmente conllevará más tiempo o requerirá más medio de depuración por arrastre o presión más baja para retirar el porcentaje requerido de impurezas volátiles. Como tal, la desodorización se realiza de forma típica a una temperatura en un intervalo de 180 a 280 °C, siendo útiles temperaturas de aproximadamente 220-270 °C para muchos aceites (nota: las temperaturas reflejan las temperaturas alcanzadas por los aceites en el desodorante en lugar de, por ejemplo, la del vapor utilizado durante el proceso). Si bien la desodorización se utiliza para eliminar los ácidos grasos libres (FFA) y otras impurezas volátiles, también se sabe que durante la etapa de desodorización, más en particular a alta temperatura, se pueden formar componentes de propanol tales como ésteres de ácidos grasos de cloropropanol y ésteres de ácidos grasos de epoxipropanol.
La invención se ilustrará a continuación en los siguientes ejemplos.
Ejemplos
Métodos Analíticos
Determinación de 3-MCPD
El análisis de 3-MCPDE y GE, solos o en combinación, se realizó según DGF-C-VI 17(10) o DGF-C-VI 18(10.
Composición del aceite
Se utilizó GPC para analizar ácidos grasos libres (=FFA), monoacilglicéridos (= MAG), diacilglicéridos (=DAG) y triglicéridos (=<t>A<g>).
Ejemplo 1 -Material de partida Aceite de palma refinado, blanqueado y desodorizado (= aceite de palma RBD) de Cargill.
Se utilizó la unidad de evaporación de trayecto corto KDL-5 de UIC para la evaporación de trayecto corto.
Se aplicaron las siguientes condiciones:
Temperatura de alimentación: 70 °C
Temp. del condensador: 90 °C
Temp. del destilado: 70 °C
Velocidad del elemento limpiador: 366 rpm
Presión por debajo de 10<-3>mbar (está dentro del límite de detección). Tiempo de estabilización por ajuste individual: 10 min para cambio de temp., 5 min para cambio de flujo
La velocidad de alimentación y la temperatura del evaporador se ajustaron como se indica en la siguiente tabla. En la Tabla 1 se muestran los resultados
Tabla 1: Composición de residuos de muestras de SPE de aceite de palma RBD
Ejemplo 2 (no forma parte de la invención)
El material de partida es aceite de coco refinado, blanqueado y desodorizado (= CNO RBD) de Cargill.
Se aplicaron las siguientes condiciones:
Temperatura de alimentación: 70 °C
Temp. del condensador: 90 °C
Temp. del destilado: 70 °C
Velocidad del elemento limpiador: 366 rpm
Presión por debajo de 10<-3>mbar
Tiempo de estabilización por ajuste individual: 10 min para cambio de temp., 5 min para cambio de flujo
La velocidad de alimentación y la temperatura del evaporador se ajustaron como se indica en la siguiente tabla.
En la Tabla 2 se muestran los resultados
Tabla 2: Composición de residuos de muestras de SPE de CNO RBD
Claims (1)
1. Uso de evaporación de trayecto corto para reducir a partir de aceite de palma refinado, blanqueado y desodorizado el contenido de componentes de propanol seleccionados de ésteres de ácidos grasos de epoxipropanol, en donde la evaporación de trayecto corto se realiza a una presión inferior a 1 mbar, preferiblemente inferior a 0,05 mbar, más preferiblemente inferior a 0,01 mbar, con máxima preferencia inferior a 0,001 mbar, y a una temperatura de 150 °C a 210 °C.
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