ES2829643T3 - Método y dispositivo para el procesamiento gradual de un aceite orgánico - Google Patents

Abstract

Método para el procesamiento gradual de un aceite orgánico que comprende las etapas: A Proporcionar un aceite crudo B Desgomado del aceite crudo mediante la adición de agua y/o ácido al aceite crudo y formación de al menos dos fases, una fase acuosa y una fase oleosa, así como la separación de la fase acuosa enriquecida en fosfolípidos de la fase oleosa; en donde la adición de ácido se trata de la adición de un ácido diluido o la adición de un ácido concentrado junto con una posterior adición de agua; C Adición de hidrogenocarbonato de sodio como una solución, como un polvo, realizando una adición de agua antes o después de la adición del polvo, o como una suspensión a la fase oleosa de la etapa B, y/o adición de acetato de sodio como un polvo, añadiendo agua antes o después de la adición del polvo, o como una suspensión a la fase oleosa de la etapa B, y separación de compuestos alcalinotérreos y/o de fosfolípidos y/o esterilglicósidos disueltos o suspendidos en una fase acuosa de la fase oleosa, donde a continuación de la etapa C en una etapa D, D se lleva a cabo una saponificación de los ácidos grasos libres añadiendo un agente alcalino a la fase oleosa de la etapa C y se lleva a cabo una separación de estos ácidos grasos saponificados de la fase oleosa, presentando el ácido graso saponificado menos de 3% en peso de contaminación orgánica, siendo el agente alcalino una lejía alcalina inorgánica.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y dispositivo para el procesamiento gradual de un aceite orgánico

La presente invención se refiere a un método y un dispositivo para el procesamiento gradual de un aceite orgánico.

Un aceite orgánico contiene componentes lipídicos y varias otras sustancias acompañantes, estas últimas reducen la calidad de los productos de interés obtenidos del aceite y dado el caso limitan su uso.

El documento CN 103396884 A da a conocer el tratamiento de aceite de colza crudo, luego una adición de vinagre, una adición de agua desionizada y finalmente una adición de carbonato de sodio. A este respecto todas las sustancias se combinan en un proceso de una sola etapa en una mezcla.

El documento 4.808.426 A describe un método de extracción con la adición de aceite residual. Se describe en este documento el desgomado. A continuación, se añade un aglutinante en forma de acetato de sodio. Luego, el aceite se trata adicionalmente agregando otros agentes diversos, como proteína de soja o jabón de sodio.

El documento 2.752.378 A da a conocer, en el ejemplo I, el tratamiento de aceite desgomado con carbonato de sodio (no hidrogenocarbonato de sodio). En el ejemplo VI se utiliza un electrolito con acetato de sodio.

Según el estado de la técnica, los aceites destinados al refinado industrial se someten en su mayor parte al denominado método de desgomado (degumming) para convertir los compuestos hidratables en una fase acuosa, mediante el cual los compuestos disueltos o agregados pueden separarse mediante métodos de separación de fases. Mediante este método se separa la mayoría de los fosfolípidos hidratables y algunos de los no hidratables.

Los fosfolípidos restantes y los ácidos grasos libres como sustancias acompañantes se separan luego de la fracción de aceite. Esto puede incluir, por ejemplo, la saponificación de los ácidos grasos libres. Normalmente, el aceite vegetal puede contener sales y/o quelatos de magnesio y/o calcio como por ejemplo clorofila en el aceite vegetal. Sin embargo, estos son difíciles de separar de los ácidos grasos libres y, por lo tanto, después de que los ácidos grasos libres se hayan separado, las sales alcalinotérreas disueltas o no disueltas pueden estar contenidas como sustancias acompañantes en la fracción de ácidos grasos libres.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un método para el procesamiento gradual de un aceite orgánico con el fin de lograr una pequeña proporción de compuestos alcalinotérreos disueltos y/o no disueltos y/o fosfolípidos y/o esterilglicósidos.

Según la invención, este objetivo se logra mediante la enseñanza técnica de la reivindicación independiente.

Un método según la invención se refiere al procesamiento gradual de un aceite según la reivindicación

Este procesamiento gradual se puede integrar preferiblemente como una secuencia de etapas en un proceso de refinado establecido para producir un aceite comestible o un combustible para motores de combustión interna. El procesamiento gradual comprende las siguientes etapas:

A Proporcionar un aceite crudo

El aceite crudo se puede obtener, por ejemplo, de plantas mediante métodos de prensado o extracción. Sin embargo, también es posible una amplia variedad de otras variantes de preparación. A este respecto el aceite crudo no tiene que obtenerse necesariamente directamente de seres vivos, sino que también, como ocurre con el aceite de fritura, ya se ha utilizado una o más veces según lo previsto.

B El desgomado del aceite crudo mediante la adición de agua y/o ácido al aceite crudo y formación de al menos dos fases, una fase acuosa y una fase oleosa, así como la separación de la fase acuosa enriquecida en fosfolípidos de la fase oleosa

El desgomado es una etapa del método bien conocido. Se hace una distinción entre el desgomado con agua y el desgomado con ácido, menos utilizado. Este último se prefiere en el método según la invención. En una variante de realización preferida, la adición de ácido puede ser la adición de un ácido diluido o, igualmente preferiblemente, la adición de un ácido concentrado junto con una posterior adición de agua. Los mucílagos principalmente hidratables, como los fosfoglicéridos hidratables como los fosfatidilinositoles y las fosfatidilcolinas, se separan de la fase oleosa y se transfieren a la fase acuosa. Estos se pueden separar por centrifugación.

C Adición de hidrogenocarbonato de sodio o acetato de sodio a la fase oleosa y separación de compuestos alcalinotérreos y/o de fosfolípidos y/o de esterilglicósidos disueltos en una fase acuosa de la fase oleosa

La adición de hidrogenocarbonato de sodio da como resultado la separación de compuestos alcalinotérreos y/o compuestos de hierro, tales como clorofila, otros complejos de magnesio o también complejos de calcio o complejos de hierro. En particular, la eliminación de iones de hierro o compuestos de hierro da como resultado una menor susceptibilidad a la oxidación de la fase oleosa. Los compuestos alcalinotérreos a veces pueden estar presentes como fosfolípidos. En particular cabe mencionar que la adición de hidrogenocarbonato de sodio también elimina los fosfolípidos no hidratables, preferiblemente los fosfoglicéridos no hidratables, como por ejemplo las fosfatidiletanolaminas e incluso el ácido fosfatídico y sus sales, especialmente sus sales alcalinas y alcalinotérreas. Esto es sorprendente en la medida en que las sales de ácido fosfatídico y ácido fosfatídico, que se encuentran principalmente en solución en una fracción oleosa, son muy difíciles de separar de la fase oleosa. Que esto puede hacerse ahora incluso de tal manera que los ácidos grasos libres permanezcan predominantemente en la fase oleosa y puedan separarse como una fracción separada. La separación puede tener lugar preferiblemente mediante separación de fases de una fase acuosa y una oleosa en un campo centrífugo.

La adición de acetato de sodio da como resultado la separación de esterilglicósidos. Esta clase de sustancias se puede detectar mediante cromatografía de capa fina (TLC). Se ha demostrado que la fase acuosa enriquecida con esterilglicósido contiene solo proporciones muy pequeñas de otros componentes orgánicos como por ejemplo fosfolípidos o ácidos grasos libres.

Después de la etapa C, se obtiene un aceite orgánico, que en comparación con la fracción de aceite desgomado en la etapa B tiene una proporción menor de una o más sustancias oleosas acompañantes (esterilglicósidos, compuestos alcalinotérreos y/o fosfolípidos), que normalmente son difíciles de separar de los ácidos grasos libres de un aceite orgánico. El contenido de ácido graso libre en comparación con la fracción de aceite de la etapa B sorprendentemente casi no cambia después de la etapa C.

Después de la etapa C, los ácidos grasos libres se saponifican en una etapa D con la adición de un agente alcalino a la fase oleosa de la etapa, por lo que estos ácidos grasos saponificados pueden separarse de la fase oleosa. A este respecto los ácidos grasos saponificados pueden pasar como una fracción relativamente pura de la fase oleosa a una fase acuosa, que se forma añadiendo agua antes, durante o después de la adición del agente alcalino.

El ácido graso saponificado tiene menos del 3% en peso de contaminación orgánica. Estos jabones se pueden volver a dividir en ácidos grasos libres bajo presión o con la adición de ácido. Esta reacción se conoce comúnmente como escisión de jabón. A este respecto debido a la pureza relativamente alta de la fracción de jabón, se produce finalmente una fase de agua menos contaminada durante la escisión del jabón. Las fracciones de jabón contaminadas, por otro lado, dificultarían la escisión del jabón.

Otras configuraciones ventajosas de la invención surgen de las reivindicaciones dependientes, la descripción, las figuras y los ejemplos. Los ácidos grasos libres pueden obtenerse ahora ventajosamente por separado de los esterilglicósidos y, si es necesario, también por separado de los fosfolípidos y/u otros compuestos alcalinotérreos mediante saponificación. Esto tiene lugar en una etapa adicional

D Adición de un agente alcalino a la fracción de aceite en la etapa C y separación de los ácidos grasos saponificados de la fase oleosa antes mencionada

La separación puede tener lugar preferiblemente como en la etapa C mediante separación de fases de una fase acuosa y una oleosa en un campo centrífugo.

En una etapa adicional, la fase oleosa también se puede refinar más en la etapa C o D. Esto se hace mediante la etapa opcional

E Blanqueo y/o desodorización de la fase oleosa.

Dado que previamente en la etapa C incluso los fosfolípidos que son difíciles de separar se eliminaron en gran medida de la fase oleosa y, opcionalmente, incluso los ácidos grasos libres se eliminaron de la fase fosfolípida, el proceso de blanqueo se puede llevar a cabo de manera mucho más eficaz. El blanqueo puede tener lugar de forma especialmente eficaz, por ejemplo, utilizando tierra de batán.

La desodorización también puede resultar eficaz. Como es sabido, la desodorización puede tener lugar mecánicamente, por ejemplo mediante destilación con vapor en un denominado desodorizador.

Se explican con más detalle a continuación otras configuraciones ventajosas de etapas de método individuales :

Es ventajoso que el desgomado se lleve a cabo añadiendo un ácido seleccionado entre uno o más de los siguientes ácidos: ácido cítrico, ácido acético, ácido fórmico, ácido oxálico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico y/o ácido fosfórico. Los ácidos orgánicos han demostrado ser especialmente adecuados para la separación de sustancias mucilagenosas de los ácidos antes mencionados.

Especialmente para la clase de fosfoglicéridos como una subclase de fosfolípidos, centrándose en el caso de los triglicéridos, en base a la estructura (R'CH²)-(R”CH)-(R'”CH²) los respectivos sustituyentes de cadena lineal R', R” y R”' se aproximan entre sí a temperaturas más elevadas, con el resultado de que la hidratación y por tanto la transición a una fase acuosa y la separación de estas sustancias se dificulta. Al mismo tiempo, sin embargo, la viscosidad de cada aceite respectivo también aumenta.

Se ha demostrado que el desgomado de un aceite después de la etapa B y también la adición de acetato de sodio y/o hidrogenocarbonato de sodio después de la etapa C a una temperatura de más de 65°C es posible a pesar de las dificultades mencionadas anteriormente, con el desgomado a una temperatura en el intervalo de 66 a 95°C representando un compromiso particularmente bueno entre los dos efectos antes mencionados.

Por lo general, también se esperaría que la adición de hidrogenocarbonato de sodio como solución acuosa condujera a una mejor separación de las sustancias acompañantes contenidas en la fase oleosa, ya que la solución ya contiene cationes y aniones hidratados. Sin embargo, se ha demostrado también que la adición de hidrogenocarbonato de sodio y/o agregar acetato de sodio en forma de polvo o como suspensión a la fase oleosa en la etapa C y, si es necesario, una posterior adición, en comparación con una solución, conduce a un resultado comparativamente bueno y selectivo en la separación de las sustancias acompañantes de la fase oleosa. A este respecto, sin embargo, hay mucha menos fase de agua que procesar. A este respecto, se añade agua antes o después de la adición del polvo.

Se obtuvieron resultados particularmente buenos con la adición de más del 0,1% en peso de hidrogenocarbonato de sodio y/o acetato de sodio, basado en el peso total de la fase oleosa en la etapa C.

También se ha demostrado que la adición de al menos un 1,0% en peso de agua basado en el peso total de la fase oleosa en la etapa C consigue una muy buena separación de las sustancias acompañantes.

La adición de hidrogenocarbonato de sodio después de la etapa C se puede repetir hasta que la turbidez de la fase acuosa y/o un contenido determinado de iones de metales alcalinotérreos en la fase oleosa y/o un contenido determinado de fósforo de la fase oleosa caiga por debajo de un valor objetivo predeterminado. Precisamente debido a la adición en forma de polvo o suspensión y comparativamente poca agua, no hay una fase acuosa extensa para procesar. Como resultado, la etapa C se puede realizar varias veces sin que el tratamiento resulte antieconómico debido a los disolventes producidos. Al mismo tiempo, la adición múltiple logra una separación cuantitativamente mejorada de las sustancias acompañantes.

Después de la adición de hidrogenocarbonato de sodio en la etapa C, se puede separar preferiblemente una fase acuosa que contenga una proporción de ácidos grasos libres que corresponda a una separación de menos de 1% de puntos porcentuales de ácidos grasos libres de la fase oleosa. Los puntos porcentuales indicados se refieren a la disminución de la cantidad total de ácidos grasos libres en la fase oleosa. Se ha demostrado que cuando se agrega hidrógeno de sodio, independientemente de la cantidad total de ácidos grasos libres en el aceite, siempre es posible transferir menos de 1 punto porcentual a la fase acuosa, mientras que grandes cantidades de fosfolípidos, clorofila u otros compuestos alcalinotérreos, por ejemplo, se transfieren a la fase acuosa.

En una realización preferida, después de la adición de hidrogenocarbonato de sodio en la etapa C, se puede separar una fase acuosa que contiene una proporción de ácidos grasos libres que corresponde a una separación de menos de 0,2% de puntos porcentuales de ácidos grasos libres de la fase oleosa.

Este grado de pureza comparativamente alto se puede lograr, pero dependiendo de los intereses del usuario, también puede ser menor debido a una dosis reducida.

Con la adición de acetato de sodio en la etapa C, se puede lograr la separación de una fase acuosa, en la que están presentes componentes orgánicos en forma disuelta o suspendida, que contienen más del 30% en peso, preferiblemente más del 50% en peso. de esterilglucósidos.

El ácido graso saponificado puede contener preferiblemente menos del 1% en peso de contaminación orgánica.

Después de la etapa C o D, puede tener lugar un blanqueo y/o desodorización de la fase oleosa de la etapa C o D. De este modo se eliminan los colorantes no deseados y elimina los olores y sabores no deseados de la fase oleosa. En su mayoría, estos son etapas finales en el refinado de un aceite para producir aceites comestibles o combustibles.

Según la invención, el agente alcalino añadido en la etapa D es una lejía alcalina inorgánica, preferiblemente una solución de hidróxido de sodio. La adición de este agente comparativamente económico es suficiente después de la separación de los esterilglicósidos y/o fosfolípidos y/o compuestos de metales alcalinotérreos para obtener una fase oleosa predominantemente exenta de sustancias acompañantes. El objeto de la invención se explica a continuación con más detalle con ayuda de figuras. Estas muestran:

La Figura 1: muestra la escala de lipofilicidad HLB, aumentando la lipofilicidad en el rango de 10 a 0 y aumentando la hidrofilia en el rango de 10 a 20, y con 10 las sustancias que son igualmente lipofílicas que hidrofílicas, es decir, son equi-anfifílicas. Como ejemplo, el valor de acuerdo con la escala de lipofilicidad HLB se da para diversos emulsionantes TWEEN y SPAN;

la Figura 2: muestra un dispositivo para llevar a cabo los método aquí descritos. 1 significa un recipiente receptor para recibir la fase acuosa que contiene las sales mencionadas, 2 representa un conducto, 3 representa un contenedor, 4 representa un retorno de rebose, 5 es un conducto de salida, 6 es una válvula, 7 un mezclador, 8 un conducto de suministro, 9 conducto de salida, 10 una centrífuga, 11 y 12 son dos salidas de la centrífuga, 13 una bomba, 14 otra bomba y 15 un distribuidor;

la Figura 3: muestra un perfil de concentración determinado del contenido de fósforo en la fase oleosa después de la adición de solución de hidrogenocarbonato de sodio;

la Figura 4: muestra un perfil del porcentaje de disminución en la fracción en peso de ácidos grasos libres en la fase oleosa después de la adición de una solución de hidrogenocarbonato de sodio en comparación con la adición de una solución de carbonato de sodio;

la Figura 5: muestra como ejemplo el ajuste del contenido de fósforo dosificando agentes ácidos y alcalinos en las etapas de método B, C y D; y

la Figura 6: muestra la clasificación tecnológica de los fosfolípidos según corresponde a la definición según la patente.

La figura 2 muestra un dispositivo que tiene un recipiente receptor 1 para recibir la fase acuosa o la solución salina o una suspensión de las sales descritas en este documento. Desde el recipiente receptor 1, un conducto 2 (en la que se conecta una bomba 14) conduce a un receptáculo 3. Este receptáculo 3 está diseñado preferiblemente como un receptáculo tampón de presión constante. Para ello, el receptáculo 3 puede tener un retorno de rebose 4, que sirve para devolver líquido desde el receptáculo 2 al recipiente receptor 1 cuando se supera un nivel de rebose.

El receptáculo 3 también tiene un conducto de salida 5 (preferiblemente en su extremo inferior) en el que se conecta aquí una válvula 6. El caudal volumétrico en el el conducto de salida 5 se puede controlar con la válvula 6. El conducto de salida se abre a un mezclador 7. Un conducto de alimentación 8, en la que se puede conectar una bomba 13, también conduce al mezclador 7. Una fase adicional, preferiblemente la fase que contiene lípidos (lípida), se puede pasar al mezclador 7 a través del conducto de alimentación 8. El mezclador 7 también tiene un conducto de salida 9 que se abre en una entrada de una centrífuga 10. En el mezclador 7 se mezclan las dos fases introducidas.

En la centrífuga 10 se produce una separación centrífuga en dos fases de diferente densidad, que salen de la centrífuga a través de dos salidas 11 y 12. El mezclador 7 se puede diseñar de varias formas. Se puede utilizar un mezclador estático o un mezclador dinámico. También son adecuadas formas especiales como un mezclador de alto cizallamiento o un nano-reactor. También es posible utilizar la propia centrífuga como mezclador. En este caso, la fase lipoide y la solución salina (solución acuosa) se alimentan a través de los conductos de alimentación separadas a la centrífuga, donde, por ejemplo, en un distribuidor 15 del tambor de centrífuga, se mezclan estas dos fases. Dichos distribuidores son de por sí conocidos y sirven para transferir el producto entrante al tambor giratorio.

Como centrífuga se utiliza preferiblemente un separador de separación con un eje vertical de rotación, que está diseñado para separar dos fases líquidas de diferentes densidades.

El dispositivo también puede diseñarse para funcionar a una presión p que es superior a la presión atmosférica. Preferiblemente se aplica lo siguiente: 1 bar < p <10 bar. La presión de salida en las salidas 11 y 12 debe ser mayor que la presión de entrada en el conducto de alimentación a la centrífuga. Preferiblemente, debe evitarse una entrada de aire en la alimentación para evitar que se forme una emulsión en el mezclador y/o en el tambor de la centrífuga de manera disruptiva.

Se pudo demostrar que con este dispositivo se puede evitar una formación de emulsión, lo que tiene como consecuencia que, por un lado, las fracciones que contienen fosfolípidos, compuestos alcalinotérreos y/o esterilglicósidos se pueden separar más fácilmente, ya que se produce una mejor separación de fases y, por otro lado se agota la fase oleosa más completamente que con un sistema de mezcla y separación, que no evita la exclusión de una entrada de aire/gas según la invención.

El dispositivo también se puede utilizar en una etapa posterior para separar ácidos grasos libres de una fase oleosa.

Estos dispositivos están diseñados para llevar a cabo etapas de método individuales del método según la invención que se describe a continuación.

1. Etapas preparatorias

En una primera etapa A, se pone a disposición el aceite crudo, es decir, el aceite orgánico que se va a procesar.

Los principales productos obtenidos del aceite se pueden utilizar, por ejemplo, pero no exclusivamente, como combustibles o también como aceites comestibles. Si es necesario, los productos de interés obtenidos también pueden esterificarse en una etapa de procesamiento para producir biodiésel.

Se pueden emprender etapas preparatorias para la obtención del aceite bruto. Partiendo de semillas de plantas, estas se pueden preparar, por ejemplo, pelar y luego desengrasar. El desengrase puede tener lugar, por ejemplo, mediante un proceso de prensado. Se conocen métodos de prensado en caliente y prensado en frío para la producción de aceite vegetal. También se pueden utilizar procesos de extracción, por ejemplo la extracción con hexano.

El término "aceite crudo", "aceite orgánico", como se usa en este documento, incluye mezclas de sustancias de origen biológico, que por lo tanto pueden obtenerse de plantas, algas, animales y/o microorganismos y que tienen un contenido de agua de <10% y un contenido de sustancias lipofílicas que incluyen monoacilglicéridos, diacilglicéridos y/o triacilglicéridos en total de >70% en peso o >75% en peso o >80% en peso o >85% en peso o >90% en peso o >95% en peso. Por ejemplo, las fases lipoides pueden ser, por ejemplo, extractos de plantas oleaginosas y microorganismos como los granos de colza, soja, camelina, jatrofa, palmeras, pero también de algas y microalgas, así como grasas animales y aceites.

El aceite crudo tiene preferiblemente un contenido de agua de <10% y una proporción de alcanos y/o aromáticos cíclicos y/o mono-/di-/triglicéridos (acilglicéridos) de >75%. A este respecto es irrelevante si la fase lipoidea es una suspensión, emulsión o líquido coloidal.

Un aceite orgánico o un aceite crudo puede ser un aceite vegetal, por ejemplo. Sin embargo, el aceite crudo también puede ser un aceite de origen animal. El aceite crudo también puede ser un aceite ya usado, como por ejemplo grasa para freír, que ya se ha utilizado y que debe procesarse para su uso posterior, por ejemplo, como combustible. Se pueden plantear otros muchos aceites refinados, que es válido procesar en el contexto de la presente invención.

Si el aceite crudo es un extracto o fases de extracción de etapas lipídicas y lipoides de una separación o extracción realizada previamente, el aceite crudo también puede consistir en disolventes orgánicos o compuestos de hidrocarburos en una proporción >50%. En el contexto de la presente invención, las grasas y los aceites se clasifican en la clase de lípidos, mientras que el grupo de los lipoides incluye todos los demás compuestos de la clase de ceras, carotinoides, glicolípidos, fosfatidas, prostaglandinas, etc. (Definición según Beyer, Walter, "Textbook of Organic Chemistry", 21a edición, editorial S.Hirzel, 1988 - p. 248)

Como componentes naturales de prácticamente todas las células en organismos vegetales y animales, tanto fosfolípidos, glicolípidos, glicoglicerolípidos así como también glicosfingolípidos, están presentes inevitablemente en aceites o grasas (tales como por ejemplo aceites vegetales) obtenidos a partir de estos organismos o plantas. Hasta qué punto este es realmente el caso depende no solo del tejido del que se extrajo, sino también del proceso de extracción. En la tabla 1 se resumen algunas clases de sustancias presentes en aceites y/o grasas, que se obtuvieron de diversos cultivos. Ya se puede apreciar aquí que los lípidos neutros suelen constituir la parte principal de los aceites o grasas, pero la proporción de fosfolípidos y glicolípidos / glicoglicerolípidos / glicoesfingolípidos es extremadamente variable. La proporción de glicolípidos, glicoglicerolípidos y glicoesfingolípidos varía desde el 0,2% en aceite de coco, más de aproximadamente 2% en aceite de borraja y 6,3 - 7% en aceite de salvado de arroz hasta el 19,4% en aceite de semillas de aguacate.

Tabla 1. Contenido de lípidos sin grupos iónicos (NL), fosfolípidos (PL) y glicolípidos junto con glicoglicerolípidos y glicoesfingolípidos (GL) en las semillas (S) o los aceites obtenidos de plantas seleccionadas. El contenido de PL y GL se da como porcentaje del aceite total. En el caso de las semillas, a veces también se indica qué tan alto es el porcentaje de aceite (total) en comparación con la masa de semillas.

Los aceites crudos en el sentido de la definición utilizada en este documento incluyen, entre otros, aceite de agaí, aceite de acrocomia, aceite de almendra, aceite de babasú, aceite de semilla de grosella, aceite de semilla de borraja, aceite de colza, aceite de anacardo, aceite de ricino, aceite de coco, aceite de cilantro, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, aceite de crambe, aceite de linaza, aceite de semilla de uva, aceite de avellana, otros aceites de nueces, aceite de semilla de cáñamo, aceite de jatrofa, aceite de jojoba, aceite de nuez de macadamia, aceite de semilla de mango, aceite de flor de cuco, aceite de mostaza, aceite de garra, aceite de oliva, aceite de palma, aceite de palmiste, aceite de oleína de palma, aceite de maní, aceite de nuez pecán, aceite de piñones, aceite de pistacho, aceite de adormidera, aceite de germen de arroz, aceite de cártamo, aceite de camelia, aceite de sésamo, aceite de manteca de karité, aceite de soja, aceite de girasol, aceite de resina, aceite de tsubaki, aceite de nuez, variedades de aceites "naturales" con composiciones de ácidos grasos modificados a través de organismos genéticamente modificados (OGM) o cultivos tradicionales, aceite de Neochloris oleoabundans, aceite de Scenedesmus dimorphus, aceite de Euglena gracilis, aceite de Phaeodactylum tricornutum, aceite de Pleurochrysis carterae, aceite de Prymagnesis parvum, aceite de Tetraselmis chui, aceite de Tetraselmis suecica, Isochrysis galbana, aceite de Nannochloropsis salina, aceite de Botryococcus braunii, aceite de Dunaliella tertiolecta, aceite de Nannochloris, aceite de Spirulina, aceite de Chlorophyceae, aceite de Bacilliarophyta, una mezcla de los aceites anteriores, así como aceites animales (especialmente aceites de animales marinos) y biodiésel.

Además de las sustancias mencionadas, la proporción de los denominados ácidos grasos libres y esterilglicósidos en los aceites y grasas mencionados anteriormente no es despreciable. Estas sustancias deben obtenerse lo más libres posible de sustancias acompañantes y con un alto grado de selectividad.

Una vez eliminado el aceite, se obtienen una fase de aceite crudo y una fase sólida. Los sólidos de la fase sólida pueden procesarse adicionalmente para aislar o enriquecer, por ejemplo, piensos, fibras, proteínas, polifenoles u otras sustancias de interés.

Durante el procesamiento del aceite, las sustancias acompañantes que reducen la calidad del producto principal se separan del producto principal. Estos subproductos también se pueden limpiar y vender como productos de interés.

Estos productos de interés incluyen, entre otros, glicerina, esterilglicósidos, ácidos grasos libres, fosfolípidos, tocoferol y otras sustancias. Estos están presentes preferiblemente en el aceite crudo en un contenido de menos de 400 ppm, preferiblemente menos de 100 ppm.

Desgomado

En una etapa adicional del procesamiento del aceite, tiene lugar el llamado desgomado. A este respecto se separan los fosfolípidos. A este respecto se trata de sustancias orgánicas que contienen fósforo y que tienen las propiedades de una grasa. Los fosfolípidos se diferencian en fosfolípidos no hidratables (NHP) y fosfolípidos hidratables (HP). Los fosfolípidos hidratables son, por ejemplo, fosfatidilinositol o sus sales, fosfatidilcolina. Los fosfolípidos no hidratables son, por ejemplo, fosfatidiletanolamina y ácido fosfatídico o sus sales. Los cationes típicos de los fosfolípidos son, por ejemplo, sodio, potasio, calcio, etc.

2. Separación de fosfolípidos hidratables

En una segunda etapa B se separan los fosfolípidos hidratables y/o los fosfolípidos no hidratables, que, sin embargo, se pueden transformar fácilmente en una forma hidratable.

Para el desgomado, se agrega agua al aceite crudo y los fosfolípidos, si se pueden hidratar, se hidratan. Estos fosfolípidos se acumulan como lodos y pueden separarse del aceite por centrifugación.

Los fosfolípidos no hidratables pueden destruirse como un complejo calentando, añadiendo ciertos adsorbentes, por filtración y/o añadiendo un ácido y, por tanto, convertidos en una forma hidratable. La adición de ácido se denomina desgomado ácido, mientras que la adición exclusiva de agua se conoce como desgomado con agua. Después del desgomado, se obtiene una fracción de aceite desgomado que, sin embargo, todavía tiene una proporción residual de fosfolípidos, en particular fosfolípidos no hidratables (ver sección 3.1).

Se ha encontrado que el desgomado ácido conduce a resultados significativamente mejores en el desgomado.

Para el desgomado ácido se puede utilizar ventajosamente una fase acuosa ácida que contenga, por ejemplo, ácido cítrico, ácido acético, ácido fórmico y/o ácido oxálico. Alternativamente, pero menos preferiblemente, se pueden usar ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico y/o ácido fosfórico.

La Fig. 6 muestra de nuevo de forma clara y a modo de ejemplo la clasificación de los fosfolípidos en fosfolípidos hidratables y no hidratables. (NHP y HP). A este respecto en el ácido, el PE puede convertirse fácilmente en una forma hidratable por el hecho de que el grupo amino está protonado como se muestra en la figura.

3.1 Separación de los fosfolípidos no hidratables restantes, incluida la separación de lipoides

En una tercera etapa III del procesamiento del aceite, se agrega hidrogenocarbonato de sodio. Se ha demostrado sorprendentemente que cuando se añade hidrogenocarbonato de sodio, se produce una separación adicional de los fosfolípidos restantes, en particular de los fosfolípidos no hidratables, en particular compuestos de ácido fosfatídico, tales como sales disueltas.

También se separa una proporción de esterilglicósidos cuando se añade hidrogenocarbonato de sodio, que se separa de la fracción de aceite desgomado. Además, la proporción de iones calcio, magnesio y posiblemente también hierro se reduce considerablemente, ya que estos son desplazados por la adición de iones sodio en forma de hidrogenocarbonato de sodio. Al mismo tiempo, los ácidos grasos libres permanecen casi por completo en la fase oleosa.

El término "ácidos grasos" se utiliza en este documento como sinónimo del término "ácidos grasos libres". La adición "libre" pretende aclarar que se trata de ácidos grasos que no están unidos, ya que la gran mayoría de los componentes en la fase oleosa no polar contienen ácidos grasos unidos, por ejemplo, como triacilglicéridos, diacilglicéridos o monoacilglicéridos. Los ácidos grasos son ácidos monocarboxílicos alifáticos con al menos 8 átomos de carbono.

El término "ácidos grasos", como se usa en este documento, se refiere a ácidos grasos libres (también abreviado como FFA), es decir, ácidos grasos que están libres y no están unidos glicerídicamente (es decir, a glicerol) o glucosídicamente (es decir, a residuos de azúcar).

El término "ácidos grasos" incluye preferiblemente los siguientes compuestos: ácido hexanoico, ácido octanoico, ácido decanoico, ácido dodecanoico, ácido tetradecanoico, ácido hexadecanoico, ácido heptadecanoico, ácido octadecanoico, ácido eicosanoico, ácido docosanoico, ácido tetracosanoico, ácido cis-9-tetradecenoico, ácido cis-9-hexadecenoico, ácido cis-6-octadecenoico, ácido cis-9-octadecenoico, ácido cis-11-octadecenoico, ácido cis-9-eicosenoico, ácido cis-11-eicosenoico, ácido 13-docosenoico, ácido cis-15-tetracosenoico, ácido t9-octadecenoico, ácido t11-octadecenoico, ácido t3-hexadecenoico, ácido 9,12-octadecadienoico, ácido 6,9,12-octadecatrienoico, ácido 8,11,14-eicosatrienoico, ácido 5,8,11,14-eicosatetraenoico, ácido 7,10,13,16-docosatetraenoico, ácido 4,7,10,13,16-docosapentaenoico, ácido 9,12,15-octadecatrienoico, ácido 6,9,12,15-octadecatetraenoico, ácido 8,11,14,17-eicosatetraenoico, ácido 5,8,11,14,17-eicosapentaenoico, ácido 7,10,13,16,19-docosapentaenoico, ácido 4,7,10, 13,16,19-docosahexaenoico, ácido 5,8,11-eicosatrienoico, ácido 9c11t13t-eleosteárico, ácido 8t10t12c-calendúlico, ácido 9c11t13c-catalpínico, ácido 4,7,9,11,13,16,19-docosaheptadecanoico, ácido taxoleico, ácido pinolénico, ácido esciadónico, ácido 6-octadecínico, ácido t11-octadeceno-9- inoico, ácido 9-octadecínico, ácido 6-octadecen-9-inoico, ácido t10-heptadecen-8-inoico, ácido 9-octadecen-12-inoico, ácido t7, t11-octadecadien-9-inoico, ácido t8, t10-octadecadien-12-inoico, ácido 5,8,11,14-eicosatetrainoico, ácido retinoico, ácido isopalmítico, ácido pristanoico, ácido fitánico, ácido 11,12-metilen-octadecanoico, ácido 9,10-metilen-hexadecanoico, ácido coronarínico, ácido (R,S)-lipoico, ácido (S)-lipoico, ácido (R)-lipoico, ácido 6,8 (metilsulfanil)-octanoico, ácido 4,6-bis (metilsulfanil) hexanoico, ácido 2,4-bis(metilsulfanil)-butanoico, ácido 1,2-ditiolan-carboxílico, ácido (R,S)-6,8-ditian-octanoico, ácido (S)-6,8-ditian-octanoico, ácido tarírico, ácido santalbínico, ácido estearólico, ácido 6,9-octadecénico, ácido pirulínico, ácido crepénico, ácido heisterico, ácido t8, t10 -octadecadien-12-inoico, ETYA, ácido cerebrónico, ácido hidroxinervónico, ácido ricinoleico, ácido lesquerólico, ácido brassílico y ácido tapsínico. Los ácidos grasos libres se pueden utilizar, por ejemplo, como fracción pura en grasas comestibles, por ejemplo en margarinas o en colorantes, o, si es necesario, también como combustible biodiésel.

Queda una fase oleosa en la que el contenido de fosfolípidos y la proporción de compuestos de metales alcalinotérreos, por ejemplo clorofila, ya se han reducido significativamente, pero en la que los ácidos grasos libres todavía están presentes casi por completo. La proporción alcanzable de alcalinotérreos y P puede reducirse a un contenido por debajo de 1 ppm. En la práctica, se ha demostrado que se puede dejar un contenido de P alrededor de 5 ppm, ya que puede tener lugar una disminución final del contenido de P en la etapa 3, junto con la neutralización de los FFA. Sin embargo, el contenido de P en la fracción de jabón obtenida en la etapa 4 es muy bajo (se transfieren 3­ 5 ppm de P del aceite a la fracción de jabón).

4.1 Neutralización según etapa 3.1

Se sabe que los ácidos grasos libres pueden formar fácilmente compuestos oxidantes. Para garantizar la durabilidad del aceite y los derivados del aceite, estos ácidos grasos libres deben eliminarse de la fase oleosa procesada.

Esto tiene lugar en una cuarta etapa D en el que la fase oleosa procesada se mezcla con un agente alcalino. A este respecto se trata de una lejía alcalina inorgánica, es decir, una solución de hidróxido de sodio o de hidróxido de potasio, habiéndose demostrado que el uso de solución de hidróxido de sodio es particularmente eficaz y rentable.

Esta lejía separa los ácidos grasos libres como sustancias acompañantes de la fase oleosa. Los ácidos grasos libres se saponifican y pueden recuperarse en un grado muy alto de pureza mediante la separación previa de fosfolípidos y de cationes no deseados (iones alcalinotérreos e iones hierro).

Los ácidos grasos libres se pueden recuperar de los jabones escindiendo el jabón, por ejemplo, mediante adición de ácido.

A través de este procesamiento gradual del aceite crudo, se puede crear un producto principal muy puro y se puede obtener una fracción de ácidos grasos libres saponificados con un grado muy alto de pureza.

En este caso, mediante la cuarta etapa, al agregar un agente alcalino, se separa una fracción de un ácido graso comparativamente puro como jabón.

Esta etapa permite reducir el contenido de fósforo en la fase oleosa reprocesada por debajo de 3 ppm, preferiblemente incluso por debajo de 1 ppm, ya que las proporciones de NHP se eliminan más fácilmente con el jabón después de la etapa 3.

5. Blanquear y desodorizar

Finalmente prosigue un refinado adicional del producto principal, es decir, LOS aceites y grasas se someten a blanqueamiento y/o desodorización.

En el caso del blanqueo, se puede utilizar predominantemente tierra de batán como agente, que se puede utilizar de forma más eficaz en el presente método. También es posible añadir tierra de batán al mismo tiempo que el hidrogenocarbonato de sodio o el acetato de sodio.

La desodorización puede tener lugar, por ejemplo, mediante destilación al vapor en un denominado desodorizador. A este respecto, por ejemplo, se pueden eliminar del aceite sustancias olorosas indeseables.

Opcionalmente, también pueden tener lugar otra en el proceso de refinado del aceite y/o grasa antes o después del blanqueo y/o desodorización. Estos incluyen, por ejemplo, un pulido de aceite y/o secado al vacío para eliminar el agua.

3.2 Recuperación de esterilglucósidos

Opcionalmente, en la tercera etapa C del procesamiento del aceite, también se puede añadir acetato de sodio en lugar del hidrogenocarbonato de sodio. Se ha demostrado sorprendentemente que cuando se añade acetato de sodio, los esterilglicósidos se enriquecen adicionalmente en la fase acuosa, que se separan de la fracción de aceite desgomada. Al mismo tiempo, los fosfolípidos restantes, los ácidos grasos libres y los compuestos alcalinotérreos como por ejemplo la clorofila permanecen predominantemente o casi completamente en la fase oleosa.

Los esterilglicósidos se tratan de esteroles que están unidos glicosídicamente a al menos un residuo de sacárido mediante un grupo hidroxilo. Los esterilglicósidos se encuentran en plantas, animales, hongos y también en algunas bacterias. En los animales, por ejemplo, hay glucurónido de colesterol, en el que un residuo de colesterol está unido a un residuo de ácido glucurónico. En plantas, el residuo de esterol es preferiblemente campesterol, estigmasterol, sitosterol, brassicasterol o dihidrositosterol y el residuo de sacárido es preferiblemente glucosa, galactosa, manosa, ácido glucurónico, xilosa, ramnosa o arabinosa. En los esterilglicósidos de plantas el residuo de sacárido se une al esterol mediante el grupo hidroxilo en el C3 del anillo A del esterol. Pueden unirse más residuos de sacárido a este primer residuo de sacárido mediante un enlace p-1,4-glicosídico o un enlace p-1,6-glicosídico. También hay esterilglicósidos acilados (ASG) en los que un residuo de sacárido en su grupo hidroxilo en la posición 6 se esterifica con un ácido graso. En muchas plantas, se pudieron detectar esterilglicósidos acilados en prácticamente todas las partes de la planta hasta en un 0,125% en peso. La proporción de esterilglicósidos no acilados y acilados en el aceite de palma y de soja es particularmente alta. En la producción de biodiésel, se discute una alta proporción de esterilglicósidos en relación con una filtrabilidad más pobre. Queda una fase oleosa en la que la proporción de esterilglicósido ya se ha reducido significativamente, lo que facilita el procesamiento posterior. Aquí puede tener lugar una fase de deposición en una etapa adicional mediante la adición de un agente alcalino.

El contenido de esterilglicósido en la fase acuosa es relativamente alto, es decir al menos más del 60% en peso, preferiblemente más del 80% en peso, en comparación con el contenido de esterilglicósido en la fase oleosa.

Los esterilglicósidos obtenidos se pueden utilizar en productos cosméticos y/o farmacéuticos.

4.2 Neutralización según etapa 3.2

En una cuarta etapa D, en la que la fase oleosa procesada se mezcla con un agente alcalino, se separa en una fase oleosa no polar y una fase jabonosa acuosa polar. A este respecto se trata preferiblemente de una lejía alcalina, es decir, de una solución de hidróxido de sodio o de hidróxido de potasio, habiéndose demostrado también especialmente preferido en este caso el uso de solución de hidróxido de sodio.

Esta lejía separa los ácidos grasos libres, así como los fosfolípidos restantes y las especies alcalinotérreas, incluida la clorofila, como sustancias acompañantes en una fase acuosa de la fase oleosa. Los ácidos grasos libres se saponifican y opcionalmente se pueden recuperar mediante la posterior escisión del jabón.

Para la separación de las sustancias antes mencionadas, en particular los fosfolípidos y/o los ácidos grasos libres, la eliminación previa de esterilglicósidos ha demostrado ser particularmente ventajosa.

Como se describió anteriormente, el producto principal, es decir, los aceites y grasas, se refinan posteriormente mediante blanqueo y/o desodorización.

El método de acuerdo con la invención se discutirá con más detalle a continuación utilizando dos ejemplos y una comparación con un ejemplo comparativo.

Ejemplo 1:

Se vierte aceite crudo (contenido de FFA 0,48% en peso, contenido de H²O 0,05% en peso, contenido de hierro 1,13 ppm, contenido de fósforo 80,42 ppm, contenido de magnesio 8,47 ppm, contenido de calcio 45,10 ppm) en el tanque de almacenamiento (tanque de almacenamiento 1) como aceite de prensado colza.

A continuación, el aceite crudo se calienta a 85°C en el tanque de almacenamiento 1 y luego se diluye con un 0,1% en peso de ácido cítrico (33% -% en peso , a temperatura ambiente) y se agita vigorosamente durante 30 segundos y luego se agita durante 10 min a aproximadamente 100 a 150 rpm. Luego se agrega 0,6% en peso de agua.

La mezcla de aceite y ácido cítrico diluido se bombea a continuación en el separador y luego se separa la fase acuosa B de la fase oleosa A con una producción de 200 l/h. La fase acuosa A se recoge y almacena hasta su uso posterior. La fase oleosa A se transfiere a otro tanque de almacenamiento (tanque de almacenamiento 2) para su posterior procesamiento. A continuación, se analiza la fase oleosa A (contenido de FFA del 0,48% en peso, contenido de H²O de 0,23% en peso, contenido de hierro de 0,34 ppm, contenido de fósforo de 26,1 ppm, contenido de magnesio de 2,32 ppm, contenido de calcio de 9,04 ppm).

La fase oleosa A obtenida de esta forma se lleva a una temperatura de proceso de 45°C y un volumen suficiente del 8% en peso. Se añade una solución de hidrogenocarbonato de sodio de modo que se alcance un grado teórico de neutralización de los ácidos grasos libres del 90%. Puede seleccionarse un volumen suficiente de hidrogenocarbonato de sodio para que sea más del 0,1% en peso de NaHCO3, referido al peso de la fase oleosa utilizada, por ejemplo, se añade 0,3% en peso de NaHCO3. No necesariamente tiene que agregarse como una solución, sino que también se puede preparar como un polvo. Luego, se puede agregar agua por separado. Finalmente, el mezclador Ystral se utiliza para agitar intensamente durante 30 segundos, pero sin introducir aire, es decir, sin introducir gas, y luego agitar normalmente durante 10 minutos normalmente pero todavía sin introducir aire, es decir, sin introducir gas. A continuación, la mezcla resultante se bombea al separador de separación y la fase acuosa B se separa de la fase oleosa A con una producción de 200 l/h.

Se recoge la fase acuosa B. En esta, los esterilglicósidos se detectaron mediante TLC. La fase oleosa A se transfiere de nuevo al tanque de almacenamiento 1 para su procesamiento adicional. A continuación, se analiza la fase oleosa (contenido de FFA 0,32% en peso, contenido de H²O 0,23% en peso, contenido de hierro 0,15 ppm, contenido de fósforo 5,75 ppm, contenido de magnesio 0,69 ppm, contenido de calcio 3,46 ppm).

Ejemplo 2:

Se vierte aceite crudo (contenido de FFA 0,43% en peso, contenido de H²O 0,05% en peso, contenido de hierro 0,60 ppm, contenido de fósforo 52,52 ppm, contenido de magnesio 5,43 ppm, contenido de calcio 31,33 ppm) en el tanque de almacenamiento (tanque de almacenamiento 1) como aceite de prensado de colza.

A continuación, el aceite crudo se calienta a 85°C en el tanque de almacenamiento 1 y luego se agrega 0,1% en peso de ácido cítrico (al 33%, a temperatura ambiente) y la mezcla se agita intensamente durante 30 segundos y luego se agita durante 10 minutos a aproximadamente 100 a 150 rpm. Luego se agrega 0,6% en peso de agua.

La mezcla de aceite crudo y ácido cítrico diluido se bombea luego al separador de separación y luego la fase acuosa B se separa de la fase oleosa A con una producción de 200 l/h. La fase acuosa A se recoge y almacena hasta su uso posterior. La fase oleosa A se transfiere a otro tanque de almacenamiento (tanque de almacenamiento 2) para su posterior procesamiento. A continuación, se analiza la fase oleosa A (contenido de FFA 0,43% en peso, contenido de H²O 0,26% en peso, contenido de hierro 0,17 ppm, contenido de fósforo 12,49 ppm, contenido de magnesio 0,40 ppm, contenido de calcio 1,85 ppm).

La fase oleosa A así obtenida se lleva a una temperatura de proceso de 45°C y se añade un volumen suficiente de solución de acetato de sodio al 8% para que se alcance un grado de neutralización de los ácidos grasos libres del 90%. El mezclador Ystral se utiliza luego para agitar intensamente durante 30 segundos y preferiblemente sin entrada de gas y luego agitar normalmente durante 10 minutos, preferiblemente sin entrada de gas. A continuación, la mezcla resultante se bombea al separador de separación y la fase acuosa B se separa de la fase oleosa A con una producción de 200l/h.

Los esterilglicósidos se detectaron en la fase acuosa B mediante TLC. La fase oleosa A se transfiere de nuevo al tanque de almacenamiento 1 para su procesamiento adicional. Se analiza la fase oleosa A (contenido de FFA 0,43% en peso, contenido de H²O 0,24% en peso, contenido de hierro 0,09 ppm, contenido de fósforo 5,79 ppm, contenido de magnesio 0,25 ppm, contenido de calcio 0,89 ppm).

Ejemplo comparativo con carbonato de sodio:

Se vierte aceite crudo (contenido de FFA 0,54%, contenido de H²O 0,05%, contenido de hierro 0,53 ppm, contenido de fósforo 78,32 ppm, contenido de magnesio 5,70 ppm, contenido de calcio 33,04 ppm) en el tanque de almacenamiento (tanque de almacenamiento 1) como aceite de prensado de colza.

El aceite crudo en el tanque de almacenamiento 1 se calienta luego a aproximadamente 85°C y luego se agrega 0,1% en peso de ácido cítrico (al 33%, a temperatura ambiente) y la mezcla se agita intensamente durante 30 segundos y luego durante 10 minutos a aproximadamente 100 a 150 rpm. Luego se agrega 0,6% en peso de agua.

La mezcla de aceite crudo y ácido cítrico diluido se bombea luego al separador de separación y luego la fase acuosa B se separa de la fase oleosa A con una producción de 200 l/h. La fase acuosa A se recoge y almacena hasta su uso posterior. La fase oleosa B se transfiere a otro tanque de almacenamiento (tanque de almacenamiento 2) para su posterior procesamiento. A continuación, se analiza la fase oleosa A (contenido de FFA 0,48% en peso, contenido de H²O 0,53% en peso, contenido de hierro 0,15 ppm, contenido de fósforo 16,57 ppm, contenido de magnesio 0,28 ppm, contenido de calcio 1,78 ppm).

La fase oleosa A así obtenida se lleva a una temperatura de proceso de 40-45°C y se añade un volumen suficiente de solución de carbonato de sodio al 8% para que se alcance un grado teórico de neutralización de los ácidos grasos libres del 90%. El mezclador Ystral se utiliza luego para agitar intensamente durante 30 segundos, preferiblemente sin entrada de gas, y luego normalmente se agita durante 10 minutos, preferiblemente sin entrada de gas. A continuación, la mezcla resultante se bombea al separador de separación y la fase acuosa B se separa de la fase oleosa A con una producción de 200l/h.

Los esterilglicósidos se detectaron en la fase acuosa B mediante TLC. La fase oleosa A se transfiere de nuevo al tanque de almacenamiento 1 para su procesamiento adicional. Se analiza la fase oleosa A (contenido de FFA 0,25% en peso, contenido de H²O 0,49% en peso, contenido de hierro 0,15 ppm, contenido de fósforo 2,21 ppm, contenido de magnesio 0,07 ppm, contenido de calcio 0,32 ppm).

A continuación, se llevan a cabo los ejemplos 1 y 2 añadiendo una cantidad suficiente de solución de NaOFI al 12% en el denominado método de pulido con aceite. La fase oleosa se separa de los ácidos grasos libres saponificados. A continuación, se puede aplicar un blanqueo y desodorización.

Usando datos determinados experimentalmente, la figura 3 muestra que cuando se añade una solución de hidrogenocarbonato de sodio en la etapa C, se reduce el contenido de fósforo en la fase oleosa. Este contenido reducido de fósforo va de la mano de la reducción de fosfolípidos en la fase oleosa. La figura 4 también muestra que la proporción de ácidos grasos libres no se reduce cuando se agrega hidrogenocarbonato de sodio. En comparación, se puede ver en la figura 4 que la adición de carbonato de sodio conduce a una reducción de los ácidos grasos en la fase oleosa.

De manera análoga al contenido de fósforo, también hubo una reducción en los iones de calcio, magnesio y hierro en el aceite constatado al añadir hidrogenocarbonato de sodio. Al mismo tiempo, los iones separados antes mencionados se pudieron detectar en la fase acuosa.

Ejemplo comparativo con cloruro de sodio:

El aceite crudo A1 se trató con una solución acuosa de ácido cítrico (al 33%, adición: 1000 ppm) a 85°C y se mezcló con un mezclador de cabezal de cizallamiento durante 30 segundos. Después de un tiempo de reacción de 10 minutos, se tomó una muestra y se midió la fase oleosa A2.

A la fase oleosa A2 tratada de esta forma se le añadió 1% en peso de cloruro de sodio y 3% en peso de agua dest. y se mezcló con un mezclador de cabezal de cizallamiento a 60°C durante 30 segundos. Después de un tiempo de reacción de 10 minutos, se tomó una muestra y se midió la fase oleosa A3.

Se añadió a la fase oleosa A2 desgomada con ácido 1% en peso de hidrogenocarbonato de sodio y 3% en peso de agua dest. y se mezcló con un mezclador de cabezal de cizallamiento a 60°C durante 30 segundos. Después de un tiempo de reacción de 10 minutos, se tomó una muestra y se midió la fase oleosa A4.

Se obtuvieron los siguientes resultados:

P Fe Ca Mg Nombre de la muestra mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Fase oleosa A4 1,7 0,07 1,9 0,2 Fase oleosa A3 12,1 0,25 1,6 0,4 Fase oleosa A2 17,3 0,18 5,8 1,2 Fase oleosa A1 58,2 0,41 41,4 6,3

Como puede verse a partir de los resultados anteriores, un tratamiento idéntico de la fase oleosa A2 idéntica con hidrogenocarbonato de sodio y cloruro de sodio en el caso de hidrogenocarbonato de sodio conduce a una reducción significativa de fosfolípidos en más de 7 veces. También son claramente reconocibles reducciones significativas de Fe, Ca y Mg, que (con la excepción de Ca) no se identifican cuando se usa sal común con un pretratamiento idéntico.

La figura 5a muestra una secuencia ejemplar de las etapas del método B y C, así como la etapa opcional del método D. Partiendo de un aceite crudo I se añade primero ácido cítrico como una solución acuosa. Se reduce el contenido de fósforo y por tanto también la proporción de fosfolípidos en la fase oleosa. La fase acuosa se separa de la fase oleosa. Se agrega una proporción de hidrogenocarbonato de sodio a la fase oleosa como una solución, suspensión o polvo, preferiblemente con la posterior adición de agua si se agrega polvo. Esto da como resultado una reducción adicional de fosfolípidos en la fase oleosa. La fase acuosa r² se separa de la fase oleosa. A continuación, se pueden separar más fosfolípidos en la etapa opcional D. Sin embargo, dependiendo del volumen de dosificación en la etapa C, la concentración de fosfolípidos en la fase oleosa puede ser muy baja, por lo que apenas es necesario tenerlos en cuenta en comparación con los ácidos grasos. Por tanto, el límite Z entre las dos etapas puede elegirse como variable. Y dependiendo, entre otras cosas, de los objetivos deseados para la pureza de la fase FFA.

La concentración de ácidos grasos libres se puede determinar determinando el índice de acidez de la fase oleosa después de las etapas respectivas. El índice de acidez (SZ) es una medida del contenido de ácidos grasos libres (FFA) de una grasa/aceite. Esto corresponde a la cantidad de hidróxido de potasio (KOH) en mg que se requiere para neutralizar los ácidos grasos libres contenidos en 1 g de grasa. Para determinar el SZ, la grasa/aceite disuelta en una mezcla 2:5 de tolueno y etanol se titula con KOH 0,1 M contra fenolftaleína. Entonces, la SZ se puede calcular de la siguiente manera:

56,1. V N E Peso de grasa/aceite en g

sz= V Consumo de lejía de hidróxido de sodio en ml

E N normalidad de la lejía

El contenido de ácidos grasos libres en porcentaje en masa en la grasa/aceite se puede calcular directamente a partir del índice de acidez utilizando las masas molares de KOH y ácido oleico. El cálculo se basa en la siguiente ecuación:

M el que SZ = índice de acidez

%FFA (m/m) =SZ- A,ceite en

= SZ ■ 0,503

Mkoh- 10 MAceite = 282,46 g/Mol

Mkoh = 56,11 g/Mol

Para la determinación del contenido de agua en aceites se realiza normalmente por el método de Kari Fischer. El monometilsulfito se oxida a monometilsulfato por valoración con yodo. El resultado es el yoduro, que puede detectarse visual y electroquímicamente. La reacción requiere oxígeno elemental adicional, que solo es suministrado por el agua contenida en la muestra. En el presente caso fue el dispositivo semiautomático KFS Titrino 720 de Metrohm utiliza y evalúa las curvas características corriente-voltaje registradas durante la titulación mediante electrodos de platino y, por lo tanto, determina automáticamente el contenido de agua de la muestra.

La determinación directa y cuantitativa de los elementos fósforo, calcio, magnesio y hierro en las muestras de aceite se realiza mediante análisis espectral de emisión de plasma acoplado inductivamente (ICP). El material de muestra, atomizado en un aerosol, se inyecta en el núcleo caliente de un plasma de argón. A una temperatura de más de 8000 K, el material de muestra se atomiza y excita al mismo tiempo. Puede analizarse cualitativa y cuantitativamente en busca de oligoelementos en el espectro de emisión.

El valor de HLB se determinó en las fases acuosas y en las fases oleosas de las respectivas etapas del método. El análisis se lleva a cabo con una columna de GPC de múltiples disolventes Asahipak GF-310 HQ. De esta forma, los tensioactivos iónicos y no iónicos se pueden diferenciar y clasificar según su valor HLB.

Se utilizó un método de TLC (cromatografía en capa fina) para detectar las respectivas sustancias acompañantes, por ejemplo, esterilglicósidos. La cromatografía en capa fina se llevó a cabo utilizando placas G de gel de sílice. La separación se realiza con una mezcla de cloroformo/acetona/agua (30/60/2). El revelado se llevó a cabo con un reactivo de naftiletilendiamina, por lo que los residuos de azúcar de las sustancias oleosas acompañantes se pueden mostrar en color.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Método para el procesamiento gradual de un aceite orgánico que comprende las etapas:

A Proporcionar un aceite crudo

B Desgomado del aceite crudo mediante la adición de agua y/o ácido al aceite crudo y formación de al menos dos fases, una fase acuosa y una fase oleosa, así como la separación de la fase acuosa enriquecida en fosfolípidos de la fase oleosa;

en donde la adición de ácido se trata de la adición de un ácido diluido o la adición de un ácido concentrado junto con una posterior adición de agua;

C Adición de hidrogenocarbonato de sodio como una solución, como un polvo, realizando una adición de agua antes o después de la adición del polvo, o como una suspensión a la fase oleosa de la etapa B, y/o adición de acetato de sodio como un polvo, añadiendo agua antes o después de la adición del polvo, o como una suspensión a la fase oleosa de la etapa B,

y separación de compuestos alcalinotérreos y/o de fosfolípidos y/o esterilglicósidos disueltos o suspendidos en una fase acuosa de la fase oleosa, donde

a continuación de la etapa C en una etapa D,

D se lleva a cabo una saponificación de los ácidos grasos libres añadiendo un agente alcalino a la fase oleosa de la etapa C y se lleva a cabo una separación de estos ácidos grasos saponificados de la fase oleosa, presentando el ácido graso saponificado menos de 3% en peso de contaminación orgánica, siendo el agente alcalino una lejía alcalina inorgánica.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que el desgomado se realiza mediante la adición de un ácido que se selecciona entre uno o más de los siguientes ácidos: ácido cítrico, ácido acético, ácido fórmico, ácido oxálico, ácido nítrico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico y/o ácido fosfórico.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la etapa B y/o la etapa C se realiza a una temperatura superior a 65°C, preferiblemente a una temperatura en el rango de 66-95°C.

4. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se añade al menos 0,1% en peso de hidrogenocarbonato de sodio y/o acetato de sodio, referido al peso total de la fase oleosa en la etapa C.

5. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la etapa C se añade al menos un 1,0% en peso de agua referido al peso total de la fase oleosa.

6. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la adición de hidrogenocarbonato de sodio después de la etapa C se repite hasta que la turbidez de la fase acuosa y/o un contenido determinado de iones alcalinotérreos en la fase oleosa y/o un contenido determinado de fósforo de la fase oleosa desciende por debajo de un valor objetivo predeterminado.

7. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que tras la adición de hidrogenocarbonato de sodio en la etapa C, se separa una fase acuosa que contiene una proporción de ácidos grasos libres que corresponde a una separación de menos del 1% de puntos de ácidos grasos libres de la fase oleosa.

8. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tras la adición de hidrogenocarbonato de sodio en la etapa C, se separa una fase acuosa que contiene una proporción de ácidos grasos libres que corresponde a una separación de menos del 0,2% de puntos de ácidos grasos libres de la fase oleosa.

9. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que después de la adición de acetato de sodio en la etapa C, se separa una fase acuosa en la que los constituyentes orgánicos están presentes en forma disuelta o suspendida y en la que los constituyentes orgánicos contienen más del 30% en peso, preferiblemente más del 50% en peso en esterilglicósidos.

10. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el ácido graso saponificado tiene menos del 1% en peso de contaminación orgánica.

11. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que después de la etapa C o D tiene lugar el blanqueo y/o desodorización de la fase oleosa de la etapa C o D.

12. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el agente alcalino añadido en la etapa D es una solución de hidróxido de sodio.