ES2271776T3

ES2271776T3 - Proceso de recuperacion de aceite.

Info

Publication number: ES2271776T3
Application number: ES04077255T
Authority: ES
Inventors: Marc Kellens; Wim De Greyt
Original assignee: De Smet Engineering NV SA
Current assignee: De Smet Engineering NV SA
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2007-04-16
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: US7696369B2; EP1624047B1; ATE342951T1; DE602004002866T2; DE602004002866D1; EP1624047A1; US20060030012A1

Abstract

Proceso para recuperar un aceite triglicérido a partir de las gomas húmedas de un aceite vegetal, que comprende los pasos de: a) proveer gomas húmedas mediante desgomado con agua de un aceite vegetal crudo, b) mezclar estas gomas húmedas con agua que contiene un agente fosfolipidolítico, c) permitir que la mezcla se separe en dos o más fases, dichas dos o más fase incluyendo al menos una fase oleosa y una fase acuosa, y d) recuperar dicha fase oleosa.

Description

Proceso de recuperación de aceite.

Campo de la invención

La invención se relaciona a un proceso para recuperar un aceite vegetal a partir de una mezcla de un aceite triglicérido y compuestos mucilaginosos, como por ejemplo que resulta del paso del desengomado con agua de aceites vegetales crudos.

Antecedentes de la invención

Los aceites comestibles como los obtenidos por expulsión y/o extracción con solvente requieren a menudo una purificación extensiva. En consecuencia, la materia mucilaginosa puede ser removida durante un paso de desgomado, y los ácidos grasos libres pueden ser removidos durante un paso de neutralización química haciéndolos reaccionar con soda cáustica bajo la formación de jabones. Los componentes colorantes pueden ser removidos durante el paso de blanqueo en donde el aceite es tratado con un absorbente tal como tierra blanqueadora, y los compuestos malolientes pueden ser removidos durante un paso de desodorización. Este último paso puede también servir el propósito de remover ácidos grasos libres y es entonces comúnmente referido como el paso de refinado con vapor o refinado físico.

Para la remoción de materia mucilaginosa de un aceite vegetal, se utilizan un número de procesos diferentes. El proceso más simple y antiguo es el proceso de desgomado con agua descrito por Bolmann en la Patente Alemana 382912. En este proceso, el aceite crudo obtenido mediante extracción con solvente de semillas oleaginosas o de su torta de extracción es tratado con vapor vivo después que el solvente de extracción haya sido removido por evaporación. El término "vapor vivo" debería ser entendido aquí como que el vapor es dirigido al objeto que es tratado con vapor y se permite que condense sobre dicho objeto. Este tratamiento causa que las gomas sean hidratadas y formen una fase separada que puede luego ser aislada del aceite como gomas húmedas las cuales pueden luego ser secadas para brindar lecitina.

Como lo explica en detalle W. van Nieuwenhuyzen, "Lecithin production and properties" en Journal of the American Oil Chemists' Society (1976) 53: 425-427, la lecitina es una mezcla compleja de fosfátidos (tales como fosfatidil colina, fosfatidil etanolamina, fosfatidil inositol y ácido fosfatídico), sus liso- compuestos, triglicéridos, azúcares (tales como sacarosa, rafinosa y estaquiosa), algunos glicolípidos y constituyentes menores adicionales, en donde la lecitina contiene normalmente alrededor de 35% en peso de aceite triglicérido.

Este aceite triglicérido contenido en la lecitina constituye una perdida manufacturera y/o comercial para la industria de prensado (por ejemplo, producción de aceite por prensado de semillas de aceite) ya que la adición de la lecitina o de las gomas húmedas a la comida solo realza el valor del alimento, el cual es invariablemente menor que el valor del aceite. En consecuencia, se han hecho intentos para reducir esta perdida recuperando aceite de las gomas húmedas o de la lecitina. La patente de los Estados Unidos 2,678,327 describe un proceso de tratamiento de aceite glicérido crudo que contiene gomas, que comprende desgomar dicho aceite adicionando en el mismo un agente acuoso de desgomado para hidratar dichas gomas y hacerlas insolubles en dicho aceite y separando de dicho aceite las gomas hidratadas que contienen una cantidad sustancial de dicho aceite, a partir de ahí mezclando un hidrocarburo normalmente gaseoso licuado tal como propano con las gomas hidratadas y manteniendo la mezcla resultante bajo suficiente presión para retener dicho hidrocarburo en forma líquida, enviando dicha mezcla a una temperatura que produce una fase solvente que contiene dicho hidrocarburo licuado y dicho aceite y una fase acuosa que contiene dichas gomas mientras dichas gomas contengan suficiente agua para producir una fase líquida acuosa, separando dichas dos fases, recuperando las gomas sin aceite de dicha fase acuosa y evaporando dicho hidrocarburo de dicha fase solvente para recuperar el aceite a partir del mismo.

El uso de un hidrocarburo normalmente gaseoso tal como propano necesita que la instalación sea a prueba de explosiones lo cual requiere una inversión adicional considerable. Más aún, la licuación y evaporación de este hidrocarburo requiere energía y así aumenta el costo de operación del proceso de recuperación. Consecuentemente, la industria de prensado le daría la bienvenida a un proceso más barato para recuperar aceites triglicéridos contenidos en gomas húmedas.

Durante el proceso del desgomado con agua que conduce a las gomas húmedas no todos los fosfátidos presentes en el aceite crudo son hidratados. Algunos fosfátidos que son comúnmente referidos como fosfátidos no hidratables (NHP, del ingles non-hydratable phosphatides), se mantienen disueltos en el aceite incluso después de repetidos tratamientos de desgomado con agua. Dado que estos NHP tiene que ser removidos si el aceite va a ser neutralizado subsiguientemente por el proceso de refinado por vapor, procesos de desgomado más efectivos se han desarrollado que resultan en contenidos menores de fosfátido residual que en el proceso de desgomado con agua.

Diversos de estos procesos de desgomado más efectivos tienen en común que tratan el aceite crudo a ser desgomado con un ácido acuoso para descomponer el NHP el cual consiste principalmente de sales de calcio y magnesio de ácido fosfatídico. Para que esta descomposición sea efectiva, el ácido de desgomado tiene que ser más fuerte que el ácido fosfatídico, y para este propósito se utilizan comúnmente ácido fosfórico o ácido cítrico. La Patente de los Estados Unidos N° 4,049,686 describe que los fosfátidos y otros componentes menores pueden ser ventajosamente removidos de aceites triglicéridos crudos o desaponificados los cuales están sustancialmente líquidos a 40°C, dispersando una cantidad efectiva de un ácido o anhídrido sustancialmente concentrado o, que tiene un pH de al menos 0,5 medido a 20°C en una solución acuosa uno molar, en el aceite, subsiguientemente dispersando 0,2 a 5% en peso de agua en la mezcla obtenida, y finalmente separando un lodo acuoso que contiene las gomas provenientes del aceite, la mezcla de aceite, agua y ácido, siendo mantenida por al menos 5 minutos a una temperatura menor a 40°C antes de separar el lodo acuoso.

La Patente Europea N° 195,991 describe la producción de aceites vegetales de desgomados y gomas de alto contenido de ácido fosfatídico removiendo fosfátidos no hidratables y hierro de los aceites vegetales desgomados con agua, que comprende los pasos de:

-: dispersar finamente un ácido acuoso no tóxico en el aceite desgomado con agua de forma tal para formar una interfase entre las gotitas de ácido y el aceite de al menos 0,2 m^{2} por cada 100 g de aceite, y permitiendo suficiente tiempo de contacto para completar la descomposición de las sales metálicas de ácido fosfatídico; y

-: mezclar una base en la dispersión ácido-en-aceite en una cantidad tal que el pH de la fase acuosa sea incrementado a más de 2,5 pero sin producir una cantidad sustancial de jabón.

Aún otro proceso de desgomado ácido ha sido descrito en la Patente de los Estados Unidos N° 6,172,248. En este proceso, el aceite vegetal es combinado con una solución de un ácido orgánico acuoso diluido y sometido a alta cizalla para dispersar finamente la solución ácida en el aceite. La mezcla resultante de ácido-y-aceite es luego mezclada a baja cizalla durante una duración de tiempo suficiente para secuestrar contaminan- tes en una fase de impurezas hidratadas, produciendo una fase de aceite vegetal purificada. El ejemplo 1 de esta patente ilustra que el aceite resultante es en efecto altamente purificado y difiere fuertemente del aceite vegetal convencionalmente desgomado con agua. Mientras que de acuerdo con la Tabla 1 en la Patente de los Estados Unidos N° 6,172,248 este aceite contiene 50 ppm de magnesio, 80 ppm de calcio y 150 ppm de fósforo, el aceite orgánico refinado contiene < 5 ppm de magnesio, < 5 ppm de calcio y < 10 ppm de fósforo. Esto significa que la composición de las gomas hidratadas resultantes del proceso de refinado orgánico también diferirán sustancialmente de las resultantes del proceso convencional de desgomado con agua. Mientras que éstas comprenden solo fosfátidos hidratables, las gomas resultantes del proceso de refinado orgánico también contienen el NHP o bien sus productos de descomposición tal como por ejemplo la sal de sodio de ácido fosfatídico.

Finalmente, la patente de los Estados Unidos N° 6,426,423 describe un proceso para tratar mezclas que contienen fosfátidos que comprende los pasos de proveer una mezcla que contiene fosfátidos obtenida de un proceso de refinado de un ácido orgánico; separar la mezcla que contiene fosfátido en una fase de aceite vegetal purificado y una fase acuosa enriquecida en fosfátido, y remover la fase de aceite vegetal purificada. Típicamente, la fase de aceite vegetal purificada migra a la parte superior, la fase de fosfátido migra al medio y la fase acuosa de ácido orgánico migra al fondo. La fase de aceite vegetal purificado puede ser separada por cualquier método convencional, aunque preferiblemente es separada de las otras dos fases por decantación.

En consecuencia, el proceso descrito en la Patente de los Estados Unidos 6,426,423 permite que el aceite contenido en las gomas húmedas sea recuperado y así reducir la pérdida de aceite durante el proceso de prensado, pero tiene la desventaja de estar limitado al proceso de refinado orgánico como se describe en la Patente de los Estados Unidos 6,172,248 y emplear aditivos como ácidos orgánicos y también a aspirar a producir un aceite con bajo contenido de residuo de fósforo. Este proceso de recuperación de aceite es por lo tanto de poco uso para la industria de prensado que quiere abastecer al mercado con aceites vegetales que contienen tantos fosfátidos como lo permiten las especificaciones de comercio y que quiere maximizar su rendimiento de aceite crudo al mismo tiempo.

En la industria de prensado, los aceites vegetales son comúnmente desgomados con agua para reducir el riesgo de que los aceites arrojen un depósito durante el transporte y almacenamiento y para asegurar que el refinador que compre este aceite crudo solamente sufra perdidas limitadas de refinado. Las gomas resultantes del proceso de desgomado con agua pueden ser secadas para liberar lecitina pero dado que la disponibilidad potencial de lecitina exceden ampliamente la demanda, la mayoría de las gomas son mezcladas con el alimento en la planta de prensado y después vendidas al valor del alimento, lo cual está completamente en línea con las regulaciones existentes ya que este mezclado es confinado en una operación integrada. Más aún, la única lecitina que es comercializada en cantidades apreciables es la lecitina de soja, lo cual significa que las gomas húmedas que se originan del desgomado con agua de por ejemplo aceite de semilla colza o aceite de semilla de girasol son difícilmente secadas como tales y entonces son mezcladas normalmente con sus alimentos.

Objetos de la invención

Es por lo tanto un objeto de la invención el proveer a la industria de prensado con un proceso simple que maximice el rendimiento de aceite de la operación de prensado.

Es también un objeto de la presente invención el proveer un proceso que evite el uso de solventes orgánicos volátiles.

Es aún otro objeto de la presente invención permitir a la industria de prensado minimizar el contenido de aceite de los fosfátidos que mezclará en sus alimentos.

Objetos y ventajas adicionales de la invención devendrán evidentes a partir de la descripción siguiente.

Resumen de la invención

Se ha encontrado sorprendentemente que mezclando agua que contiene un agente fosfolipidolítico dentro de las gomas húmedas que resultan del proceso de desgomado con agua de un aceite vegetal hace que estas gomas se separen en diversas fases, la superior de las cuales consiste en el aceite triglicérido, cuyo aceite puede ser recuperado ventajosamente como aceite crudo.

En consecuencia, la presente invención provee un proceso para recuperar aceite triglicérido a partir de gomas húmedas de un aceite vegetal, que comprende los pasos de:

a): proveer gomas húmedas mediante el desgomado con agua de un aceite vegetal crudo,

b): mezclar estas gomas húmedas con agua que contiene una cantidad efectiva de un agente fosfolipidolítico,

c): permitir que la mezcla se separe en dos o más fases, dichas dos o más fases incluyendo al menos una fase oleosa y una fase acuosa,

d): recuperar dicha fase oleosa, y

e): opcionalmente recuperar y reciclar la fase acuosa a la etapa de desgomado con agua.

Definiciones

Tal como utilizado en la presente, y a menos que se declare de otro modo, el término "harina" se refiere a un residuo de la extracción de semilla de aceite libre de solvente.

Tal como utilizado en la presente, y a menos que se declare de otro modo, el término "goma" se refiere a la materia mucilaginosa aislada a partir de los aceites durante la etapa de desgomado.

Tal como utilizado en la presente, y a menos que se declare de otro modo, el término "fosfolipidolítico" se refiere a la hidrólisis de fosfolípidos.

Descripción detallada de la invención

En la etapa (a), las gomas húmedas pueden ser obtenidas convenientemente, tratando aceite vegetal crudo tal como aceite de poroto de soja, aceite de semilla de colza, aceite de semilla de girasol y lo similar con agua tibia o vapor vivo. Este tratamiento es llevado a cabo preferiblemente inmediatamente después que ha sido removido el solvente de extracción de la micela de aceite por evaporación. En ese momento, el aceite crudo tiene una temperatura que difícilmente necesite algún ajuste para llevar a cabo el proceso de desgomado con agua.

La cantidad de agua a ser utilizada en el proceso de desgomado con agua varía, pero es habitualmente aproximadamente igual a la cantidad de materia mucilaginosa a ser removida del aceite crudo por el proceso de desgomado con agua. En consecuencia, las gomas húmedas obtenidas mediante este proceso usualmente tienen un contenido de agua en el rango de 40 a 60% en peso, pero el proceso de la invención no está de ningún modo limitado a un material de partida con este contenido de agua.

La temperatura de las gomas húmedas difícilmente habrá cambiado durante el proceso de desgomado con agua de modo que estará preferiblemente en el rango de aproximadamente 40 a 90°C. En consecuencia, el gasto de calentar o enfriar las gomas húmedas puede ser evitado frecuentemente, pero el proceso de la invención de ningún modo excluye un ajuste de temperatura de las gomas húmedas antes que ellas sean mezcladas con agua conteniendo un agente fosfolipidolítico en la etapa (b).

Esta etapa de mezclado (b) es preferiblemente llevada a cabo en forma continua aunque es también posible una operación en lotes. Se ha encontrado que es ventajoso mezclar las gomas húmedas con el agua que contiene un agente fosfolipidolítico tan pronto como ellas se vuelven disponibles a partir del proceso de desgomado con agua. En consecuencia, estas gomas pueden aún ser consideradas estériles pero cuando se enfrían e infectan pueden ser objeto de deterioro microbiano. Por otra parte, este deterioro es evitado efectivamente mediante el uso de un agente fosfolipidolítico ácido. El agua a ser mezclada en las gomas húmedas es preferiblemente llevada a aproximadamente la misma temperatura que aquella de las gomas húmedas antes de ser mezclada con estas gomas, pero por otra parte, la temperatura del agua puede ser también utilizada para ajustar la temperatura de la mezcla. Si, por ejemplo, es considerado deseable que esta temperatura después de mezclar sea más baja que la temperatura de las gomas húmedas, el agua a ser mezclada con las gomas húmedas puede ser llevada a una temperatura que es más baja que la temperatura después del mezclado. Esto puede ser deseable cuando se emplea un agente fosfolipidolítico
enzimático.

Se encontró que la cantidad de agua a ser mezclada con las gomas húmedas es apenas crítica. Se encontró que las mezclas con un contenido de materia seca de aproximadamente 15% en peso permiten una buena recuperación de aceite aunque este contenido de materia seca puede ser también tan alto como aproximadamente 40% en peso o aún mayor. Ya que, de acuerdo con la invención, esta mezcla sufrirá subsiguientemente una etapa de separación (c) y una etapa de recuperación de aceite (d), el volumen de la mezcla es por lo tanto preferiblemente reducido a un contenido de materia seca de aproximadamente 30 a 40% en peso.

Se ha encontrado que el ácido que puede ser utilizado como agente fosfolipidolítico no es crítico, aunque se prefieren ácidos de grado alimenticio tales como ácido fosfórico o ácido cítrico.

En consecuencia, se ha encontrado que las soluciones acuosas de ácido cítrico con concentraciones de ácido tan bajas como aproximadamente 3% en peso y tan altas como aproximadamente 30% en peso, son efectivas para hidrolizar los fosfolípidos presentes en las gomas húmedas. Sin embargo, bajar las concentraciones aumenta el tiempo de retención requerido para la separación del aceite y la cantidad de aceite recuperado puede ser también menor que cuando se emplea, por ejemplo, una concentración de ácido de aproximadamente 9% en peso. Utilizar concentraciones más altas que aproximadamente 9% en peso ofrece ventajas poco significativas y aunque la fase acuosa puede ser reciclada, (etapa e) una alta concentración de ácido puede también conducir a un aumentado consumo del ácido.

Otro agente fosfolipidolítico que puede ser utilizado provechosamente en el proceso de acuerdo a la invención es una fosofolipasa, preferiblemente una enzima hidrolítica como Lecitasa Ultra producida por Novozymes AS (Bagsvaerd, Dinamarca). Esta es una enzima microbíana producida por T. Lanuginosa y que actúa como una fosfolipasa A1. Sin desear permanecer ligado a una teoría, se cree que esta enzima no opera en la interfase aceite-agua sino que más bien en la fase oleosa. La temperatura óptima para utilizar esta enzima está usualmente dentro de un rango de desde aproximadamente 50°C a 60°C (dependiendo del pH, como es bien conocido para la persona experta), lo que significa que las gomas húmedas pueden haber sido enfriadas a o alrededor de esta temperatura antes de la adición de la enzima.

La cantidad de enzima a ser utilizada es nuevamente no crítica. Se ha encontrado que es efectiva una cantidad dentro del rango de aproximadamente 50 ppm a 1.000 ppm, preferiblemente 100 ppm a 250 ppm (rangos basados en el siguiente texto y la reivindicación sugerida 5) calculada sobre la base de materia seca a ser tratada. Cantidades mucho más elevadas son innecesarias para la eficiencia de la invención. Se puede reciclar la solución de enzima, si es necesario, dependiendo del balance entre el consumo de enzima y el costo para el reciclado.

La operación de mezclado en sí misma asegura que el agente fosfolipidolítico se mezcla completamente a través de las gomas húmedas. En consecuencia, una ejecución industrial del proceso de la invención preferiblemente emplea un mezclador en línea, de alta cizalla, tal como el utilizado por ejemplo para mezclar soda cáustica con aceite durante el proceso de neutralización química de aceites comestibles. Estos pueden ser mezcladores rotativos tal como por ejemplo los comercialmente disponibles de Westfalia Separator Food Tec GMBH, Oelde, Alemania, o mezcladores estáticos del tipo Kenics.

La etapa de separación (c) del proceso de acuerdo a la invención puede ser llevada a cabo en diversas formas, dependiendo del método de recuperación de aceite a ser utilizado subsiguientemente. Si esta recuperación (d) es por rebalse desde un recipiente de retención, los contenidos de este recipiente deberían, preferiblemente no estar agitados. Si, por otra parte, la recuperación es mediante el uso de un decantador o separador centrífugo, se prefiere una alimentación razonablemente homogénea a esta pieza del equipo. Por lo tanto, se requiere preferiblemente una agitación suave del recipiente de retención para evitar que sus contenidos se asienten.

De acuerdo al proceso de la invención, es requerido preferiblemente un cierto tiempo de retención mínimo durante la etapa de separación (c) entre la etapa de mezclado de alta cizalla (b) y la etapa de recuperación de aceite (d), para que tenga lugar la exudación del aceite. Macroscópicamente puede observarse que la emulsión fina y estable que es característica de las gomas húmedas como las obtenidas durante el desgomado en agua, gradualmente cambia a una emulsión más gruesa y menos estable. Esta reducida estabilidad se manifiesta por si misma mediante el movimiento hacia arriba del aceite y una fase acuosa que se mueve hacia abajo cuando la mezcla de gomas húmeda y el agua acidificada es dejada estancada. Sin embargo, en el proceso de la invención, pueden observarse tres o aún cuatro diferentes fases durante esta etapa de separación (c).

Se puede observar que la velocidad de exudación de aceite varía con el tiempo. En el comienzo, parece ocurrir poco y la velocidad es baja o aún cero. Luego se forma una capa superior oleosa en una proporción que aumenta, pero después de un tiempo, esta velocidad disminuye nuevamente. Finalmente, los cambios macroscópicos se hacen escasamente notorios. En aquel momento, no se necesita continuar la etapa de separación aunque podría haber terminado antes, por ejemplo cuando la velocidad cayó a aproximadamente un tercio de la velocidad máxima observada.

La capa superior (1) es la capa oleosa a ser recuperada. Desde que el proceso de recuperación de acuerdo a la invención emplea un agente fosfolipidolítico, los fosfátidos presentes en las gomas húmedas se hidrolizarán parcialmente durante la etapa (c) del proceso, cuya hidrólisis conducirá a la liberación de ácidos grasos libres. Estos ácidos son solubles en aceite y entonces se concentrarán en el aceite presente en el sistema y por lo tanto también en la capa superior (1). En consecuencia, el proceso de recuperación de acuerdo a la invención no solo libera aceite neutro a partir de las gomas húmedas, sino que también libera ácidos grasos libres a partir de los fosfátidos y luego incorpora estos ácidos grasos libres en este aceite neutro. Ya que es este aceite el que va a ser recuperado y subsiguientemente vendido como aceite crudo, el agente fosfolipidolítico aumenta así la cantidad de aceite crudo a ser vendido y por lo tanto el beneficio del proceso.

La capa inferior (4) contiene el agente fosfolipidolítico y es por lo tanto preferiblemente reciclada. Sin embargo, la capa acuosa inferior puede enriquecerse en compuestos solubles en agua presentes en las gomas húmedas tales como azúcares. Por lo tanto puede hacerse deseable un cierto purgado, en donde la extensión de la purga depende principalmente del origen agrícola del aceite crudo. Esta purga es solamente necesaria cuando la purga provista por las capas intermedias (2) y (3) se halló insuficiente.

Las dos capas intermedias (2) y (3) contienen los fosfátidos parcialmente hidrolizados. Ellos también contienen el aceite triglicérido que no ha flotado a la capa superior (1) y parte de la fase acuosa.

En consecuencia, la separación entre las diversas capas no necesita ser perfecta. Si el aceite recuperado en la capa superior (1) contiene un poco de capa (2), esto no ocasionará usualmente que el aceite crudo al cual esta capa es enviada esté fuera de la especificación del aceite crudo. Similarmente, si la capa inferior acuosa contiene algunos fosfátidos, estos pueden ser separados de la capa acuosa la próxima vez y ser así enviados al alimento en ese momento. Se ha encontrado ventajoso y por lo tanto preferiblemente recomendado, el uso de un decantador de tres fases que simultáneamente aísla la fase oleosa (1) y la fase inferior acuosa (4) desde las dos fases intermedias.

Se proveen los siguientes ejemplos para ilustración solamente y no deberá de ningún modo entenderse como restrictivos del alcance de la presente invención.

Ejemplo 1 (comparativo)

Este ejemplo ilustra la estabilidad de las gomas húmedas tal como obtenidas mediante aceite vegetal crudo desgomado con agua. Fue analizada una muestra de gomas húmedas que resultan de aceite de poroto de soja desgomado con agua, y se encontró que contiene 41,9% en peso de agua. Se analizó también su materia seca y se encontró que contiene 37,3% en peso de materia soluble en acetona con 5,7% de contenido de ácido graso libre (expresado como ácido oleico) y 2,335 ppm de fósforo.

Se calentó una cantidad de 574 g de estas gomas húmedas a 75°C y se mezcló con agua destilada tibia para obtener un peso total de 1.060 g y se agitó a 350 rpm durante 1 hora. La mezcla fue luego transferida a un cilindro medidor de 1 1 y se colocó en un baño de agua mantenido a 70-80°C. El cilindro fue monitoreado regularmente en cuanto a separación de fases y casi enseguida se observó una fase acuosa inferior, pero aún después de 48 horas solamente se pudieron observar unas muy pocas gotas de aceite en al superficie de al mezcla.

Aparentemente, bajo las condiciones empleadas en este ejemplo, las gomas húmedas forman una apenas estable emulsión que no permite que se recupere ningún aceite.

Ejemplo 2

Se utilizó la misma muestra de las gomas húmedas del ejemplo 1 en un experimento que involucra agua acidificada. El agua acidificada contenía 5% en peso de ácido cítrico. Los mismos pesos de gomas húmedas (es decir 574 g) y agua (es decir 486 g) fueron utilizados como en el ejemplo 1 y el modo y el tiempo de mezclado fueron también los mismos. Sin embargo, el comportamiento de la mezcla en el cilindro medidor fue total- mente diferente. Cuando se llenó el cilindro, se separó casi inmediatamente una fase de agua de 150 ml y después de 1 hora esta fase había aumentado a 210 ml. Después de 2 horas, se podía notar una capa superior oleosa que era aún muy pequeña (< 10 ml), pero a las 4 horas después del llenado del cilindro, esta capa oleosa había aumentado a 20 ml, la capa inferior acuosa había aumentado a 310 ml de modo que la capa entre medio había disminuido a 670 ml.

Durante el resto del experimento la capa oleosa superior aumentó a 60 ml y la capa acuosa inferior aumentó a 610-620 ml. Muy sorprendentemente la fase intermedia se separó en dos capas distintas, la superior alcanzó un volumen de alrededor de 200 ml a las 48 horas después del llenado del cilindro de modo que la capa inferior alcanzó 150 ml.

El análisis de la capa superior oleosa reveló que su contenido de ácidos grasos libres había aumentado considerablemente desde 5,7% a 28,4%; su contenido de fósforo (2.635 ppm) había aumentado escasamente en comparación con el aceite crudo. En consecuencia, esta capa oleosa podría ser recuperada completamente mezclándola con el aceite desgomado con agua, crudo.

Ejemplo 3

En un experimento similar al del ejemplo 2, pero empleando 800 g de la misma solución de ácido cítrico (5% en peso) y 200 g de las mismas gomas húmedas, se determinaron las composiciones de fosfátidos de las dos capas de fases intermedias, utilizando 31P-NMR (resonancia magnética nuclear), mediante el Spectral Service GmbH (Colonia, Alemania). Esta determinación mostró que el liso-contenido de los fosfátidos había aumentado de 1,7% en el material de partida a 45,3% en la capa de fosfátidos superior (110 ml) y aún a 51,2% en la capa de fosfátidos inferior (20 ml). En consecuencia, el liso-contenido promedio de las dos capas fue 46,2% y había así aumentado en 44,7%. El ácido cítrico había actuado de este modo como agente fosfolipidolítico.

El contenido insoluble en acetona de las gomas utilizadas como material de partida en este experimento fue 35% de modo que se utilizaron aproximadamente 70 g de fosfátidos. La hidrólisis de estos 70 g de fosfátidos a 46,2% de liso-fosfátidos liberó alrededor de 15 g de ácidos grasos libres. La fracción soluble de acetona fue 21,5% de modo que la cantidad de aceite triglicérido presente en este experimento fue 43 g. La capa oleosa (30 ml o 27 g) mostró un contenido de ácido graso libre (por titulación) de 29,9% de modo que la cantidad total de ácidos grasos libres presentes en los 43 g originales de aceite es alrededor de 18 g. Esta cantidad es casi cercana a la cantidad de ácidos grasos libres formados por la hidrólisis de los fosfátidos durante el proceso de acuerdo a la invención. En consecuencia, el proceso de acuerdo a la invención solamente ocasiona la hidrólisis de los fosfolípidos y deja el aceite triglicérido intacto.

Ejemplo 4

Nuevamente la muestra de gomas húmedas descriptas en el Ejemplo 1 fue utilizada para estudiar el efecto del uso de una enzima fosfolipasa en la recuperación de aceite. La cantidad de gomas húmedas fue 583 g y estas fueron mezcladas con 477 g de agua que contiene Lecitase Ultra (Novozymes AS, Bagsbaerd, Dinamarca). La cantidad de la enzima era 250 ppm calculada sobre la materia seca en las gomas. La mezcla fue mantenida a 55°C.

Ocurrió muy poco en el comienzo y después de 5 horas no se pudo observar ninguna separación de fases. Sin embargo, después de alrededor de 20 horas, fueron claramente visibles cuatro distintas capas y después de 92 horas, la capa superior oleosa, que tiene un contenido de ácido graso libre de 24,7%, llegó a 70 ml. Dado el contenido de materia seca de las gomas de 58,1% y el contenido soluble en acetona de la materia seca de 37,3%, esto corresponde a alrededor de 126 g en este ejemplo. En consecuencia una recuperación de 70 ml (63 g) significa alrededor de 50% de la teoría cuando los ácidos grasos libres no son tenidos en cuenta.

Ejemplo 5

Se utilizó una muestra diferente de gomas húmedas en este ejemplo. Se obtuvo también mediante aceite de poroto de soja desgomado con agua y su contenido de agua fue 46,0%. Sobre una base seca su contenido de impurezas (insoluble en hexano) fue 2,1%, su contenido de insoluble en acetona fue 64,4% y así su contenido de soluble en acetona fue 33,5%. Una cantidad de 554 g de gomas fue mezclada con aproximadamente 370 g de cuatro diferentes soluciones de ácido cítrico con concentraciones de 1%, 3%, 9% y 30% en peso respectivamente a una temperatura de 75°C. Las mezclas fueron agitadas durante un período de 1 hora a 120 rpm siendo luego transferidos a cilindros medidores que fueron posicionados en un baño de agua mantenido a 70-80°C.

No apareció una capa oleosa en el cilindro medidor que contiene la mezcla preparada con la solución de ácido cítrico al 1%. Aparentemente, esta concentración de ácido es insuficiente para la actividad fosfolipidolítica. La solución concentrada al 3% en peso hizo aparecer una capa oleosa de 10 ml después de alrededor de 30 horas, donde dicha capa aumentó a 25 ml después de 40 horas y se estabilizó en 30 ml después de 48 horas. Esto lleva a la conclusión de que una concentración ácida de 3% de ácido cítrico ya tiene una marcada actividad fosfolipidolítica.

Concentraciones más elevadas de ácido tienen una mayor actividad ya que la capa oleosa que resulta de una concentración ácida de 9% en peso ascendió a 30 ml después de 20 horas y aún a 40 ml después de 48 horas. Aumentando la concentración de ácido a 30% en peso lleva tanto a una separación más rápida del aceite como a una más pronunciada separación en donde una capa de alrededor de 10 ml fue ya discernible después de 4 horas y que la capa final ascendió a 50 ml logrados después de 65 horas.

Ejemplo 6

En este ejemplo se utilizó ácido fosfórico como el agente fosfolipidolítico. Se eligió una concentración ácida de 9% en peso y la temperatura fue 75°C. Utilizando nuevamente alrededor de 554 g de gomas humedad (las mismas utilizadas en el ejemplo 5) y 373 g de solución de ácido fosfórico, resultó una fase oleosa de 50 ml (45,6 g) después de alrededor de 48 horas. Esta fase oleosa tenía un contenido de ácido graso libre de 31,5%. También tenía un contenido más elevado de fósforo que la muestras tratadas con ácido cítrico de acuerdo a los ejemplos 2 a 5.

El análisis de la capa fosfátida mostró que su liso-contenido es 40%, el cual está en línea con el contenido de ácido graso libre de la capa oleosa. El ejemplo también muestra que la naturaleza química del ácido fosfolipidolítico no es crítica.

Ejemplo 7

Utilizando la muestra de goma de los ejemplos 5 y 6, se empleó Lecitase Ultra como un agente fosfolipidolítico en una cantidad de 250 mg por kg de materia de goma seca y a una temperatura de 55°C. Nuevamente, la aparición de una capa oleosa fue lenta tal que después de 6 horas no pudieron discernirse gotas oleosas; estas aparecieron después de unas 30 horas y después de 120 horas la capa oleosa ascendía a 77% del aceite presente en las gomas. Adicionalmente, el contenido de fósforo de la capa oleosa en 65 ppm fue menor que con cualquier otro agente fosfolipidolítico estudiado y esto también se mantiene para los contenidos de hierro, calcio y magnesio de la capa oleosa resultante del uso de la enzima fosfolipasa. La capa oleosa tuvo también un color menos pronunciado que el alcanzado mediante el uso de un agente fosfolipidolítico ácido en los ejemplos 2 a 6.

Claims

1. Proceso para recuperar un aceite triglicérido a partir de las gomas húmedas de un aceite vegetal, que comprende los pasos de:

a): proveer gomas húmedas mediante desgomado con agua de un aceite vegetal crudo,

b): mezclar estas gomas húmedas con agua que contiene un agente fosfolipidolítico,

c): permitir que la mezcla se separe en dos o más fases, dichas dos o más fase incluyendo al menos una fase oleosa y una fase acuosa, y

d): recuperar dicha fase oleosa.

2. Proceso de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el agente fosfolipidolítico es un ácido.

3. Proceso de acuerdo a la reivindicación 2, en donde el ácido es utilizado como una solución acuosa que tiene una concentración entre 3 y 30% en peso.

4. Proceso de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el agente fosfolipidolítico es una fosfolipasa.

5. Proceso de acuerdo a la reivindicación 4, en donde la cantidad de enzima fosfolipasa es desde 50 a 1.000 ppm calculada sobre la materia seca contenida en las gomas húmedas.

6. Proceso de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el contenido de materia seca en la mezcla preparada en el paso (b) está entre 15 y 40% en peso.

7. Proceso de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde la temperatura durante la etapa de separación del proceso (c) es mantenido entre 40 y 90°C.

8. Proceso de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde la etapa de separación (c) está terminada cuando la velocidad de aumento de la fase oleosa ha caído por debajo de un tercio de su velocidad máxima.

9. Proceso de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde la fase oleosa del paso (d) es recuperada mediante decantación o separación centrífuga.

10. Proceso de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde la fase acuosa del paso (c) es sustancialmente reciclada al paso
(b).