"Obtención de aceite de canola aplicando tecnologías emergentes"
Actualmente existe una revalorización de la calidad de los productos primarios, la cual no solamente puede incidir fuertemente en el precio final del producto comercializado, sino también en su aceptación por el mercado y/o en los procesos tecnológicos. En este sentido, la colza/canola (Brassica...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | Sánchez, R. J. (2019). "Obtención de aceite de canola aplicando tecnologías emergentes" [Tesis de doctorado]. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, Argentina. |
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Especies oleaginosas Ácidos grasos saturados Desarrollo sustentable Etanol Tecnologías emergentes Red Neuronal Artificial (RNA) Ingeniería Ingeniería química Tecnología de los alimentos Aceite de canola Sánchez, Ramiro Julián "Obtención de aceite de canola aplicando tecnologías emergentes" |
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Actualmente existe una revalorización de la calidad de los productos
primarios, la cual no solamente puede incidir fuertemente en el precio
final del producto comercializado, sino también en su aceptación por el
mercado y/o en los procesos tecnológicos.
En este sentido, la colza/canola (Brassica napus L.) es interesante dado
su ciclo invierno-primavera, que le permite acceder al mercado en
distintas épocas del año, incrementando el abastecimiento de la industria
y no superponiéndose con las demás especies oleaginosas. El aceite posee
una muy baja proporción de ácidos grasos saturados (7%), menor a la
observada en el aceite de girasol; posee una adecuada relación de ácidos
-6/-3 y un interesante contenido de tocoferoles, siendo requerido por
los mercados más exigentes.
Por otra parte, en la actualidad existe un sustancial interés por el uso de
nuevas tecnologías de pretratamiento y/o extracción, como son el empleo
de ultrasonido y microondas, tendientes a incrementar rendimientos,
mantener o mejorar calidad de productos, acortar tiempos de extracción,
disminuir el consumo de solventes orgánicos, reduciendo a su vez la
contaminación. Asimismo, la producción más limpia es un desafío
creciente y de compromiso con un desarrollo sustentable.
En virtud de las consideraciones realizadas se propuso realizar el estudio
de los efectos que ejercen distintos procesos de la cadena agroindustrial
sobre la calidad y/o la cinética de extracción del aceite de colza/canola,
explorando nuevas tecnologías, como son el empleo de ultrasonido y
microondas, así como el uso de etanol como solvente (alternativa al nhexano).
En el Capítulo 1 se presenta una introducción a los aspectos y conceptos
más generales que fueron aplicados a lo largo de esta tesis, incluyendo la
importancia de la canola y su aceite tanto en la Argentina como en el
mundo, así como un análisis de las distintas tecnologías emergentes
utilizadas. A su vez se plantea el objetivo general y los objetivos
específicos e hipótesis del presente estudio.
En el Capítulo 2 se describe la caracterización de los granos de canola
utilizados a lo largo de la tesis y, posteriormente, se evalúa la influencia
de un pretratamiento con microondas aplicados a dichos granos sobre la
calidad del aceite extraído, a partir de la determinación del valor de
acidez, el índice de peróxidos, valor de p-anisidina y la composición de
ácidos grasos. A su vez, se desarrolla una técnica para la determinación
de canolol y tocoferoles por Ultra-Cromatografía Líquida de alta Presión
(UHPLC), sintetizando canolol para su utilización como estándar externo.
En el Capítulo 3 se analiza el efecto del pretratamiento con microondas
sobre la cinética de la extracción con solvente (n-hexano) de aceite de
canola, y se utilizan modelos adecuados para predecir y/o explicar los
diversos fenómenos que intervienen en este proceso. Se desarrolla un
modelo de ajuste bidimensional en función del tiempo y temperatura a
partir del modelo de difusión de Fick modificado, permitiendo obtener los
parámetros característicos con elevados coeficientes de correlación. A su
vez, se modela la cinética de extracción a partir de una herramienta de
inteligencia artificial. Para ello se desarrolla una estructura de Red
Neuronal Artificial (RNA) para modelar y predecir la cinética de extracción
con solvente (n-hexano) de aceite de canola a distintas temperaturas para
3 muestras de granos y 3 condiciones (sin pretratamiento, pretratamiento
hidrotérmico, pretratamiento con microondas) a partir de datos
experimentales y extraídos de bibliografía.
En el Capítulo 4 se estudia la extracción con solvente de aceite de canola
utilizando etanol, a partir de granos pretratados con microondas y sin
pretratar. Se construyen curvas de extracción y se aplica el modelo
bidimensional desarrollado en el Capítulo 3. Dado que el etanol permite
la extracción de componentes insolubles en n-hexano, se incluye una
etapa de fraccionamiento con n-hexano con el fin de separar los mismos
del extracto total. Por otro lado, se desarrolla un proceso de separación
de los insolubles en n-hexano del extracto total, posterior a la extracción,
sin la utilización de n-hexano. El mismo consta de varias etapas que
involucran evaporación parcial del solvente, enfriamiento, centrifugación,
decantación de fases y evaporación total del solvente; obteniendo por un
lado aceite de canola y por otro lado un subproducto rico en antioxidantes
(como tocoferoles y canolol).
A partir de los resultados obtenidos en los capítulos previos, en el
Capítulo 5 se estudia la extracción asistida por ultrasonido de aceite de
canola utilizando como solvente etanol, a partir de granos pretratados
con microondas. Se analizan distintos parámetros del proceso como
tiempo de extracción, temperatura, tipo de solvente y relación
sólido : solvente. Mediante la metodologia superficie de respuesta se
modela y posteriormente se optimiza el proceso para las respuestas
rendimientos de extracto total y fracción lipídica y contenido de
tocoferoles totales. Al mismo tiempo, se evalúa el efecto del empleo de
ultrasonido sobre la calidad y componentes menores (de la fracción
lipídica tocoferoles y canolol).
Finalmente, se exponen las Conclusiones generales obtenidas a partir
de este trabajo de Tesis y en base a ellas las Perspectivas futuras. |