Desgomado enzimático de aceites vegetales
Desde sus primeros avances, la biotecnología moderna ha revolucionado los procesos productivos de sectores variados. Esta tecnología, ha hecho realidad muchas de las expectativas creadas en su entorno, para la mejora de la calidad de vida. Entre los sectores donde la biotecnología ha tenido un particular desarrollo, se destaca, el sector alimentación, con una importante aplicación de la tecnología enzimática a la industria aceitera. El aceite, se presenta como el principal producto de la molienda de la semilla de girasol, y en el mercado mundial, el aceite de girasol se posiciona como el cuarto en orden de importancia. La producción mundial de girasol, tiene cuatro principales protagonistas: la Federación Rusa, Ucrania, y la Unión Europea. Los tres son grandes competidores en el Hemisferio Norte. El único país relevante en el Hemisferio Sur es la Argentina, y se ha destacado históricamente como primer exportador mundial de aceite de girasol. Los mercados internacionales de aceite comestible, se caracterizan por la alta competitividad y las crecientes exigencias de calidad, lo que conlleva a la mejora de métodos para la caracterización y control de calidad de las materias primas, productos y subproductos. Además, constituye un desafío la implementación y desarrollo de tecnologías o métodos alternativos que beneficien las condiciones de procesamiento y almacenamiento del producto final. La calidad y estabilidad del aceite de girasol, resulta fundamental para su aceptación y comercialización, estas propiedades se ven influenciadas por la presencia de algunos componentes minoritarios como tocoferoles, ácidos grasos libres, fosfolípidos, ceras y metales que tienen propiedades antioxidantes y pro-oxidantes. Los fosfolípidos, las ceras y los iones metálicos, son compuestos que deben ser eliminados durante el proceso de refinado del aceite. Históricamente, estos componentes se eliminaban mediante procesos físicos o químicos, y en las últimas décadas, se han investigado y desarrollado metodologías alternativas que además de ser eficientes y seguras no sean perjudiciales para el medio ambiente. En este sentido, una de las estrategias más competentes es la utilización de enzimas que son catalizadores biológicos altamente específicos, biodegradables y fácilmente inactivadas. Este conjunto único de características de las que gozan las enzimas para su uso como catalizadores ha sido explotado a nivel industrial, habiéndose introducido hace más de una década, en el refinado de aceites comestibles. En los últimos años, se han propuesto algunos procesos de desgomado enzimático, a escala laboratorio y de plantas piloto. Esta técnica mejora la calidad del producto y permite aumentar el rendimiento de aceite, disminuyendo su contenido de fosfolípidos. El objetivo general de este trabajo de tesis está orientado a estudiar procesos de desgomado enzimático que puedan ser incluidos en forma eficiente en el procesamiento de aceites vegetales a escala industrial. El objetivo específico es la optimización del proceso de desgomado enzimático en aceites de girasol crudos, tendiente a lograr un proceso integral de refinado que sea eficiente. En el Capítulo I, se presenta una introducción sobre la situación actual del complejo oleaginoso en Argentina y la importancia de la biotecnología en el procesamiento de aceites vegetales. Se describe el estado del arte del desgomado enzimático, dando una revisión de los antecedentes en investigación y se exponen el marco teórico y los fundamentos del objeto de estudio. En el Capítulo II, se explica la metodología utilizada en el trabajo de tesis, se describen los procesos de desgomado aplicados, y se especifican las muestras de aceite de girasol y las enzimas utilizadas. Se describe también la metodología aplicada para el análisis de los aceites y las gomas que se obtienen en los procesos de desgomado. En el Capítulo III, se evalúa la eficiencia y el rendimiento del proceso de desgomado enzimático, y se presentan los resultados obtenidos en los estudios realizados usando reactores de diferente capacidad. En el Capítulo IV, se investigan las condiciones de reacción y se optimizan los procesos de desgomado enzimático. En el Capítulo V, se analiza el efecto de desgomado sobre el contenido de fosfolípidos del aceite tratado. En el Capítulo VI, se analiza el efecto de desgomado sobre el contenido de ceras del aceite tratado. En el Capítulo VII, se analizan los cambios en la calidad y composición físicoquímica del aceite de girasol durante el proceso de desgomado enzimático y se realiza un estudio de su estabilidad oxidativa. Finalmente, en el Capítulo VIII se resumen las conclusiones generales y se exponen los trabajos futuros propuestos que pueden realizarse a partir de metodologías desarrolladas en esta tesis y los conocimientos adquiridos. Palabras clave: aceite de girasol, desgomado enzimático, fosfolípidos, ceras, calidad, estabilidad.
Tecnología alimentaria, Aceite de girasol, Desgomado enzimático, Fosfolípidos, Ceras, Estabilidad, Calidad
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