ing en Biotecnología

Diseño del proceso: Pretratamiento
enzimático para extracción de
aceites vegetales en un extractor de
columna.

Florencia Verónica Grasso

Tesis presentada para el grado de DOCTOR en INGENIERÍA
Departamento de Ingeniería Química
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional de La Plata

2013

A mis viejos Nené y Rubén,
a mi amor Leo y
a mis dos soles Guadalupe y Juan.AGRADECIMIENTOS

Quisiera agradecer, en primer lugar, a la directora de tesis Dra. Beatriz Maroto por
enseñarme a transitar el camino del esfuerzo individual y del trabajo independiente;
a la Dra. Noemí Zaritzky por su valioso aporte en cuanto a la orientación de este
estudio; al Dr. Celso Camusso que fue director del proyecto en el marco del cual se
desarrolló parte de esta tesis; al IngenieroEduardo Amadeo por su ayuda
desinteresada; a Genencor-Danisco International Inc. por la provisión de las enzimas
empleadas; a Sergio Liste y a Aceitera Bunge S.A. por la provisión de las muestras
de laminado y expandido de soja; al Geólogo Julio Fernandéz del CITeQ de la
Universidad Tecnológica Nacional-Facultad Regional Córdoba por su auxilio en las
determinaciones de área superficial; a laIngeniera Patricia Perissé por dedicar parte
de su tiempo a enseñarme las técnicas de tintura y corte para micrografías y
también gracias por ayudarme a interpretarlas; al Dr. Mauro Valente de la Facultad
de Matemáticas, Astronomía y Física de la Universidad Nacional de Córdoba por su
apoyo técnico en la programación de MatLab; a Secyt-UNC y CONICET por el
financiamiento al proyecto; a la Facultadde Ciencias Agropecuarias de la
Universidad Nacional de Córdoba y al CIDCA-CONICET de la Universidad Nacional
de La Plata por brindarme el espacio físico y los equipos necesarios para llevar a
cabo la parte experimental de este trabajo; a la Facultad de Ciencias Exactas,
Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba por darme la oportunidad
de abrazar esta profesión; a Bety,Silvina, Pichi, Mauri y Sil por ayudarme con los
ensayos de calidad de los aceites; a todos los que participaron de una u otra manera
y especialmente a Pato: amiga, gracias por todo!

INDICE
INDICE
NOMENCLATURA
RESUMEN
Hipótesis general
Objetivo general
Objetivos específicos
CAPITULO 1: Introducción

i a iii
iv a v
1
3
3
5
7

1.1 La Industria Aceitera
1.2 Fuentes de aceitesvegetales
1.2.1 Estructura de las oleaginosas
1.3 Procesos de extracción
1.3.1 Procesos convencionales
1.3.2 Procesos acuosos
1.3.3 Extracción por solvente versus procesos de
extracción acuosa
1.3.3.1 Aspectos económicos y ambientales
1.3.3.2 Calidad de aceite y proteína
1.3.4 Pretratamientos de uso industrial
1.3.4.1 Molienda
1.3.4.2 Acondicionamiento
1.3.4.3 Laminado
1.3.4.4 Expandido1.3.4.5 Uso de enzimas en procesos de extracción
por solvente y por prensado
1.3.4.6 Uso de enzimas en procesos de extracción
acuosa
1.4 Transferencia de masa en la extracción
1.4.1 Transporte difusivo
1.4.1.1 Determinación de coeficientes de difusión
1.4.2 Transporte convectivo
1.4.2.1 Transferencia de masa interfacial
1.4.2.2 Correlaciones para transferencia de masa
1.4.2.3Determinación del equilibrio
1.4.2.4 Balance macroscópico para transferencia de masa

CAPITULO 2: Materiales y Metodologías Generales
2.1 Materiales
2.1.1 Laminado de soja
2.1.2 Expandido de soja
2.1.3 Enzimas
2.1.4 Reactor
2.1.5 Sistema de calefacción y agitación

7
9
10
13
13
16
18
18
19
20
21
21
21
21
22
27
32
34
36
38
43
44
45
46

49
49
49
50
50
54
54

2.1.6Reactivos
2.2 Metodologías
2.2.1 Almacenamiento de las muestras
2.2.2 Extracción de aceite con pretratamiento enzimático
2.2.3 Determinación del contenido de aceite
2.2.4 Caracterización de la calidad del aceite extraído
2.2.4.1 Indice de acidez
2.2.4.2 Indice de iodo
2.2.4.3 Indice de saponificación
2.2.4.4 Indice de peróxido
2.2.5 Determinación de pérdidas de aceite

54
55
55
55...