Elaboración de proteínas vegetales (III)

El objetivo principal de la elaboración es la reducción del olor, el sabor y la flatulencia, carecterísticas de la soya. Esto se logra extrayendo de la harina desgrasada los carbohidratos y las sustancias solubles en agua ácida, a pH 2.4, o en alcohol. El residuo, que aún contienen algunas proteínas y los carbohidratos, se denomina suero. De él se extraen las proteínas coagulables y los sólidos solubles deshidratados.

El aislamiento de proteína también se realiza a partir de la harina de soya desgrasada. El diagrama de procesamiento del aislado de proteína es como se muestra a continuación.

Elaboración de proteínas vegetales (II)

La harina degrasada se elabora a partir de la torta residual del aceite. La tota se muele en harina de martillos. Las sustancias antinutritivas se reducen al mínimo con la cocción de las semillas durante la extraccióndel aceite.

A partir de la harina de soya desgrasada, se pueden elaborar productos solubles con 70% de proteínas. La elaboración de estos productos se hace de acuerdo con el siguiente diagrama:

Elaboración de proteínas vegetales (I)

El siguiente diagrama muestra el proceso de elaboración de harina integral de soya:

Clases de proteínas vegetales (II)

La harina desgrasada se emplea como materia prima en la producción del concentrado y el aislado. Se emplea también como complemento para animales.

El concentrado y el aislado de proteína se utilizan en la industria alimenticia para rendir la carne, fabricar productos cárnicos de imitación, para elaborar fortificantes proteínicos en las panaderías, para alimentos para niños y productos dietéticos. El aislado de proteína se utiliza también, por ejemplo, para la fabricación de fibras texturizadas.

La leche de soya y la de cacahuate son la materia prima más importante en la elaboración de productos lácteos de imitación.

Clases de proteínas vegetales (I)

Las formas de proteínas vegetales de mayor utilización en la preparación de alimentos son las siguientes:

• Harina Integral
• Harina desgrasada
• Concentrado de proteínas
• Aislado de proteínas
• Fibras texturizadas
• Leche de soya

La harina integral se utiliza como complemento alimenticio para animales y en algunos preparados como la leche de soya. La semilla de soya es la materia prima más aprovechada en la fabricación de esta clase de harina. De menor utilización on las semillas de algodón  y girasol.

Características de las proteínas vegetales (II)

Además, los productos alimenticios obtenidos a partir de las proteínas vegetales deben ser tan atractivos y palatablos como los obtenidos de las proteínas animales.

Por ejemplo, el sabor es una de las caraceterísticas más importantes del alimento. Por eso, como la harina de soya tiene un sabor fuerte y desagradable, éste se debe eliminar durante la producción de proteína aislada o concentrada. La proteína vegetal es incolora. Sin embargo, ésta puede tomar alguna colaración de la semilla que es necesario eliminar. Si la proteína tiene alguna coloración, se reducirá su uso en la elaboración de productos alimenticios.

La apariencia de la harina se mejora descascarando las semillas, particularmente las semillas de algodón y de girasol. Asimismo. Cuando se emplea la proteína para aumentar el valor nutritivo de los productos cárnicos, como la carne molida y las hamburguesas, debe dispersarse en el alimento pero teniendo cuidado de no afectar sus características normales. Por esta razón, la proteína debe tener propiedades como las de solubilizarse, emulsionarse, dispersarse, gelatinarse o texturizarse.

Características de las proteínas vegetales (I)

Las proteína de orígen vegetal son deficientes en uno o má de los aminóacidos esenciales. Por esto, en la dieta diaría, tanto de los animales como de los humanos, debe mezclarse la harina de diferentes semillas, o adicionarse a la misma aminoácidos artificiales para obtener proteínas de composición balanceada. Las proteínas de soya, algodón y girasol son las más completas en cuanto a aminoácidos.

Algunas de las semillas oleaginosas contienen sustancias antinutritivas que deben eliminarse. Las aflatoxinas, por ejemplo, son sustancias tóxicas que desarrollan las esporas de algunos hongos cuando contaminan la semilla. Este es un problema común a todas las oleaginosas y principalmente al cacahuate. La única forma de prevenir este problema es a través de una cosecha y un almacenamiento adecuados. La proteína del algodón se usa poco porque contiene compuestos químicos tóxicos. Para poder usarla sin riesgo es necesario eliminarlos mediante un proceso tecnológico. También, existe la posibilidad de utilizar la proteína de semillas de variedades libres de tales sustancias.

La soya contiene algunos compuestos antinutrtitivos sensibles al calor, que deben ser destruidos durante el proceso de obtención de la harina.

Producción de proteínas vegetales

La mayoría de las semillas oleaginosas se cultivan principalmente como fuente de aceites. El residuo que se extrae de la elaboración de aceites es la torta que se emplea como suplemento proteínico para los animales.

Las proteínas vegetales se obtienen principalmente de la soya. El subproducto se conoce como torta o residuo. Adecuadamente procesada, la torta se utiliza como fuente alternativa de proteínas alimenticias para el consumo humano.

Aceite Vegetal - Lecitina

El producto crudo, seco, que contiene del 28 al 33% de aceite, casi siempre se blanque con H2O2 para aclarar el color de bronceado o café que presenta, y, con frecuencia, se mezcla con ácidos grasos para mejorar su fluidez. La separación de las fracciónes solubles en acetona de las insolubles, da como resultado una lecitina purificada que contiene menos triglecéridos. Una fracción adicional de la lecetina forma dos tipos de fosfátidos: la fracción soluble en alcohol está constituida de fosfatidicolina y cefalina y la porción insoluble en alcohol, se compone principalmente de fosfátidos de inositol de las lecetinas purificadas; ambas lecetinas blanquedas, la plástica y la fluida, encuentran aplicación en productos horneados, mezclas para pastel, alimentos instantáneos para mejorar y acelerar la dispersión de la grasa, y en dulces para mejorar sutextura, suavidad, fragilidad y claridad.

Aceites Vegetales - Conservación (II)

La desodorización elimina la mayor parte de los componentes volátiles que afectan el sabor y el olor inicial del aceite, haciendo pasar vapor a través del aceite caliente bajo presión reducida. Un aumento de 177° a 232°C incrementará la velocidad de eliminación  en nueve veces aproximadamente. Algunos desodorizadores trabajan a 6mm de mercurio y otros hasta 1-3 mm mediante el uso de eyectores múltiples de vapor. Se consideran una inyección de vapor del 5% del peso.

Flujo de Frijol Soya a través de una planta de procesamiento moderna

Aceites Vegetales - Conservación (I)

El aceite no refiado se conserva en mejores condiciones y durante más tiempo que el refinado, porque el primero aún contiene sustancias naturales, como las lecitinas, que lo protegen de la oxidació del aire y del enraciamiento. Durante la refinación, se eliminan las sustancias naturales, como las lecitinas, que lo protegen de la oxidación del aire y del enraciamiento. Durante la refinación, se eliminan las sustancias antioxidantes. Por esto, el aceite refinado debe ser almacenado añadiéndoles antioxidantes artificiales y naturales.

El aceite absorbe fácilmente sabores y olores de envases como los de plástico.

En el caso de la extracción por disolventes, el residuo hojuelado se trata con vapor de agua para eliminar los restos del disolvente. Se separa el disolvente del agua con un separador por gravedad o por fuerza centrífuga. Se utiliza el disolvente nuevamente en el proceso de extracción. Las hojuelas se secan con aire caliente hasta alcanzar una humedad de 12%. La torta es molida o prensada y almacenada. Esta posee una elvada cantidad de proteínas vegetales. La torta se muele para producir haria de calidad uniforme. Se mezclan las harinas de diferentes semillas.

En el caso de la solya, se pueden aislar las proteínas de la torta para uso humano. Las tortas sirven también como fertilizantes.

Las cáscaras pueden servir como alimento para el ganado, como fertilizante, como combustible o como materia prima para la producción de papel.

Aceites Vegetales - Refinación

16) Neutralización y blanqueo
17) Decoloración por filtración
18) Desodorización
19) Almacenamiento de aceite refinado

Aceites Vegetales - Extracción por disolventes

8) Quebrado de escamas
9) Acodicionamieto
10) Hojuelado
11) Extracción del aceite por disolvente
12) Filtración de la miscela
13) Destilación de la miscela
14) Aceite crudo hacia los tanques de refinación
15) Obtención de la torta de evaporación del disolvente.

Aceites vegetales - Extracción mecánica del aceite

6) Extracción del aceite crudo por expulsor.
7) Filtración del aceite crudo

Aceites Vegetales - Operaciones previas a la extracción

1. Tanque de almacenamiento
2. Limpieza por cribado
3. Descascarado y separación de la cáscara
4. Quebrado y molido
5. Cocción de la pasta.

Refinación del aceite (IV)

Para la desodorización se calienta el aceite, inyectando vapor vivo a 300°C, de 4 a 7 horas, manteniendo el vacio al máximo. Se enfría el aceite bajo vacío hasta 50°C, y se filtra para separar los compuestos volátiles.

El proceso de producción de aceite por el método combinado se efectúa mediante las siguientes instalaciones y operaciones.

Procesos por Aceites Vegetales

Proceso Filtración Aceites Vegetales

Proceso Filtración y Purificación Aceites Vegetales

Refinación del aceite (III)

Luego, se procede a desodorizar el aceite en un tanque de desodorización.

8) Entrada del aceite neutralizado y blanqueado
9) Entradas de vapor para calentamiento indirecto y vivo
10) Conexión al vacío. El vapor vivo escapa hacia un condensador.
11) Dispositivo para recoger las gotas de aceite arrastradas.
12) Salida del aceite refinado.

Refinación del aceite (II)

Despuéss se para el agitador, se corta el calentamiento y se deja reposar la mezcla para que sedimente la masa jabonosa. Luego, se introduce agua caliente, separando la masa jabonosa del aceite, repetidas veces para su lavado. Se seca el aceite por calentamiento hata 200°C, bajo vacío. El agitador debe moverse hasta que no salga vapor de agua del aceite.

5) Para el blanqueo, el tanque se conecta al vacío.
6) Tubo para introducir la mezcla blanqueadora hasta la mitad del tanque, para evitar la formación de polvo.
7) Cuando se haya alcanzado su blanqueo máximo, se interrumpen el vacío y la agitación. La mezcla sale. La sustancias blanqueadoras se eliminan por filtración.

Refinación del aceite (I)

La refinación del aceite sirve para alimentar ácidos libres, materias colorantes y olores y sabores desagradables. El proceso se realiza mediante neutralización, blanqueo y desodorización. El tanque para la neutralización y blanqueo funciona como sigue:

1) Agitador. Se agita al aceite a gran velocidad.
2) Se añade sosa cáustica y agua de lavado por aspersión, y se mezcla con el aceite, durante 10 a 30 minutos.
3) Se baja la velocidad del agitador y se calienta la mezcla con vapor a través de un serpentín a 60°C hasta que la sosa rompa la emulsión.

Filtración y purificación (III)

La centrífuga de disco comprende lo siguiente:
13) camisa externa fija
14) En su interior gira una camisa cilíndrica. Esta contiene discos cónicos, situados a distancia fija uno arriba del otro. Los discos tienen agujeros que forman canales a través de los cuales fluye el aceite.
15) Por centrifugación, el agua y las impurezas salen de la máquina.
16) El aceite purificado se desplaza hacia el centro y sale a través de una abertura anular cerca del eje.

El aceite filtrado se deja reposar en tanques, para eliminar las gomas naturales. Durante el reposo, las gomas se precipitan. Luego, se efectúa una filtración adicional para obtener aceite purificado.

Filtración y purificación (II)

La centrífuga tubular que permite separar las partes sólidas y el agua se compone de:

8) Camisa externa fija
9) En su interior gira a gran velocidad una cámara cilíndrica.
10) El aceite crudo entra por el fondo. Por fuerza centrífuga se forman dos capas de líquido.
11) El agua y las impurezas se estratifican en el exterior de la cámara cilíndrica y salen de la máquina.
12) El aceite purificado se estratifica en el interior y sale por una abertura céntrica.

Filtración y purificación (I)

La filtración y purificación de aceites se efectúa con filtros de placas que permiten separar las impureza en suspensión. Estos se componen de las siguientes partes
1) Placa vacía perforada.
2) Cada lado de la placa está recubierto por un paño filtrante.
3) El paño filtrante está pegado a un marco bastidor en cuyo interior se almacena el aceite que se va a filtrar.
4) Placa, paños y marco están prensados, uno contra otro, por medio de un tornillo, formando una unidad herméticamente cerrada.
5) El aceite crudo entra a presión por el canal y atraviesa los paños filtrantes. Las impureza se adhieren a los paños.
6) Elaceite purificado sale por el canal puesto en la parte baja de cada placa.
7) El aceite se recolecta en un recipiente que se coloca en el fondo del filtro y se bombea a un tanque de almacenamiento.

Extracción del Aceite (V)

9) La pasta entra en la máquina por una tolva de alimentación. La tolva está provista de una válvula giratoria que impide el escape de vapores del disolvente.
10) La pasta se desplaza sobre la banda perforada hacia la derecha.
11) Durante el recorrido, la pasta es rociada con miscela.
12) Entrada de disolvente fresco.
13) La primera miscela cae en la tolva y se desborda a la anterior, y así sucesivamente hacia la última tolva del lado izquierdo.
14) La miscela de cada tolva es bombeada y rociada en la capa de pasta.
15) La miscela saturada es alejada del sistema.

Con este sistema, la miscela atraviesa la pasta repetidas veces y se enriquece en aceite.

Extracción del Aceite (IV)

Los extractores por disolventes funcionan en forma continua. La pasta es continuamente rociada en contracorriente con disolvente puro llamado miscela. El extractor de cestas verticales funciona como sigue:
1) Cinta transportadora con cesta que tienen el fondo perforado.
2) En el lado descendente, se llenan las cestas con la pasta.
3) En el lado ascendente, se rocía la pasta en las cestas con disolvente puro.
4) El disolvente pasa por las cestas, se enriquece en aceite y cae en el depósito en la parte inferior de la máquina.
5) La miscela se bombea al otro lado.
6) En el lado descendente, se rocia la pasta fresca con la miscela que había pasado a través de las cestas en el lado ascendente.
7) El residuo o torta se descarga en la parte superior de la máquina, donde las cestas son volteadas momentáneamente.
8) Salida del disolvente cargado de aceite.

Extracción del Aceite (III)

Tanto la prensa de platos como la prensa de jaula funcionan en forma discontinua, o sea por carga individual. La prensa expulsora trabaja en forma continua:

8) Jaula en forma crónica
9) Gusano conductor, que empuja la pasta hacia la izquierda, compriméndola.
10) El aceite sale a través de los orificios de la jaula.
11) La torta sale a través de la ranura circular del estrangulador.

La prensa de platos deja una torta que contiene aún hasta 10% de aceite. La prensa de jaula, que permite una presión más elevada, deja una torta con 6 u 8% de aceite, mientras que el expulsor continuo produce una torta con 4 a 8% de aceite.

El método más eficaz para la extracción de aceite es por medio de disolventes. Mediante este método se deja un residuo o torta con menos del 1% de aceite.

Diagrama Extracción disolvente de aceites vegetales (II)

Diagrama Extracción de aceites vegetales (I)