Arcillas Decolorantes
Generalidades
Remoción de sustancias e impurezas de los aceites comestibles.
El aceite vegetal sin refinar contiene una multitud de sustancias indeseadas. Las mismas pueden generar cambios de color, olor y sabor. Es necesario remover de los aceites todas las sustancias indeseadas, tales como gomas, cuerpos coloridos, peróxidos, metales pesados, preservando al mismo tiempo los nutrientes.
Una solución natural para un producto natural
Con Tonsil ®, Clariant provee una solución 100% natural y de alta eficiencia: arcillas decolorantes altamente activadas de origen natural que mejoran la calidad del aceite en forma sustancial.
La arcilla decolorante Tonsil ® derivada de bentonita natural tiene ese efecto purificador. Se produce a partir de la activación ácida de la bentonita lo que genera cambios en su estructura laminar. El intercambio iónico permite que agua adicional se ubique entre las laminillas generando el hinchamiento de la arcilla.
De esta manera el área superficial se incrementa considerablemente. Esta activada e incrementada superficie de la arcilla es así capaz de atrapar las sustancias indeseadas e impurezas del aceite.
Beneficios
Haciendo una importante contribución a la nutrición saludable en armonía con la naturaleza.
- Aumenta la vida de góndola y las características visuales del aceite.
- Remueve sustancias no deseadas, a la vez que protege los nutrientes.
- Solución sustentable: material basado en recursos naturales.
Proceso de Activación Arcillas Tonsil ®
La materia prima principal para nuestras arcillas decolorantes es una bentonita de naturaleza laminar llamada montmorillonita.
Químicamente es un hidrosilicato de aluminio, portador de moléculas de agua con iones de calcio.
Este mineral es activado con un ácido mineral por medio de un cuidadoso tratamiento químico, con lo cual se aumenta la superficie interior de las laminillas que lo componen formándose centros ácidos activos.
Después del tratamiento con ácido, el mineral se lava y se controla su granulometría para lograr productos de excelente permeabilidad.
Durante el proceso de activación se optimizan las siguientes características:
1. Se incrementa la capacidad de intercambio iónico porque los iones de calcio unidos al exterior de las laminillas son substituidos por protones.
2. Los cristales de la montmorillonita adquieren una gran cantidad de centros ácidos.
3. Mediante la activación se incrementa la superficie de contacto, que en la arcilla activada puede llegar a 350 m2/gramo, mientras que las bentonitas crudas es de unos 100 m2/gramo.
4. A través de un cuidadoso secado y clasificado, se obtiene un producto en polvo con excelente velocidad de filtración.
Las pruebas de control de calidad de las arcillas comprenden:
1.-Actividad Clarificante:
Para la determinación de la actividad clarificante se usan tres aceites de difícil decoloración, buscando siempre al final un color predeterminado. La muestra de producción es comprada contra su estándar y ambos aceites clarificados son analizados colorimétricamente de acuerdo con nuestro método interno y con un espectrofotómetro. Así, las más ligeras diferencias son detectadas.
2.-Propiedades acídicas:
La determinación de la acidez residual de nuestras arcillas decolorantes Tonsil ® es un procedimiento rutinario, así como también la determinación del valor de pH en una solución acuosa resultante del lavado de la arcilla clarificante con agua caliente. Tonsil ® tiene un contenido de ácido mineral libre no mayor de 0,7 %.
3.-Contenido de Humedad:
El contenido de humedad de nuestras arcillas está entre 10 y 15% dependiendo del producto. En nuestro laboratorio de control de calidad se monitorea el secado cuidadosamente para asegurar niveles de humedad constantes en cada embarque.
4.-Distribución de tamaño de partícula y filtrabilidad:
La distribución del tamaño de partícula entre 150 y 33 micras se mide en mallas estandarizadas mediante un cernido con flujo de aire. La determinación de tamaño de partícula inferior a 33 micras se mide en un aparato automático por difracción de rayos laser. La velocidad de filtración es determinada de acuerdo a nuestros métodos internos, mediante la medición del tiempo requerido para que una determinada cantidad de aceite/arcilla sea filtrada.
5.-Retención de aceite:
La retención de aceite ha sido definida como la absorción de aceite por nuestras arcillas clarificantes Tonsil ® bajo condiciones estándar. Esto depende del grado de activación y sobre todo de la distribución del tamaña de partícula. La medición de la retención de aceite es una prueba suplementaria, incluída en el control de calidad de nuestros productos.
Aplicaciones: Industria Alimenticia
La industria de refinación de aceites y grasas comestibles sigue siendo el mercado más importante para las arcillas activadas.
La mayor parte de los aceites y grasas crudos deben someterse a un proceso de refinación para darles la estabilidad necesaria para el consumo humano.
Los procesos industriales conocidos son la refinación alcalina, la más tradicional, y la refinación física.
En el primer caso los ácidos grasos libres se eliminan mediante la adición de soluciones de soda cáustica, mientras que en la refinación física los mismos se eliminan por destilación.
Diagrama de flujo para la obtención de aceites y grasas comestibles.
Efecto de las propiedades de las arcillas
Especificaciones típicas de calidad de los aceites refinados, blanqueados y desodorizados (RBD):
1) Contenido de ácidos grasos libres:
Aceites refinados de calidad deberán contener menos de 0,1% de FFA. A su vez, los aceites crudos de buena calidad contienen menos del 5% de FFA y en la mayoría entre 0,5 y 3%.
2) Indicadores de color:
La industria aceitera trabaja normalmente con la escala Lovibond. Se usan tres tamaños de celdas: 1” , 2” y 5 ¼” para medir colores rojo, amarillo, azul y clorofila. Del color final del aceite no se pueden hacer deducciones acertadas sobre su calidad.
3) Grado de oxidación:
La calidad del aceite está directamente relacionada con la cantidad de oxígeno adquirida, en su mayoría del mismo ambiente. Mediante el valor de peróxidos (PV) se indica el número de grupos peróxidos en el aceite, mientras que el valor de anisidina (AV) indica el contenido de productos de oxidación (aldehídos y cetonas). PV y AV > 10 señalan claramente un aceite dañado por la oxidación.
4) Gomas (Fosfátidos):
Esas sustancis naturales de las oleginosas, contenidas en las membranas y cáscaras, son arrastradas e incorporadas al aceite durante el proceso de extracción. Estas gomas son ésteres de diglicéridos (fosfátidos) y deben separarse del aceite ya que afectan la estabilidad, el color y el sabor del aceite refinado. Los aceites bien refinados deben contener entre 1 y 3 ppm de P.
El contenido de fosfátidos del aceite crudo de soja debe estar entre 0,1 y 1,3%.
5) Cuerpos coloridos y pigmentos:
La intensa coloración de los aceites crudos es mezcla de cuerpos coloridos y pigmentos. Entre los más importantes contamos a los carotenos y carotenoides (de color rojo amarillento y rojo oscuro) y la Clorofila: Esta última es un agente prooxidativo y debe ser eliminado: especificaciones estrictas exigen un máximo de 50 ppb en el aceite RBD.
6) Metales Pesados:
En gomas, pigmentos y en aceites hidrogenados, encontramos comúnmente incorporadas trazas de iones metálicos como Fe, Cu, Ni y S. Estos son fuertes catalizadores de la oxidación y promotores de radicales, por lo que deben ser eliminados del aceite.
En aceites RBD de calidad, el contenido de ciertos metales no deberá exceder de 0,1 ppm.
Las ventajas del uso de las arcillas altamente activadas Tonsil ®.
Los diferentes tipos de Tonsil ® fueron desarrollados para permitir decolorar un determinado aceite con la mínima dosificación y la más rapida filtración, a la vez que economizando en mermas por retención de aceite en la torta y desperdicios.
Al evaluar el rendimiento de dos arcillas diferentes, no deben compararse los colores finales obtenidos con el mismo porcentaje de arcilla, sino determinar el porcentaje de arcilla necesaria en cada caso para obtener el mismo color final.
En la gráfica de tamaña de partícula se distingue la influencia de ésta sobre la actividad decolorante y la velocidad de filtración de la arcilla activada. Cuánto más fina la arcilla mayor actividad y menor filtrabilidad, y cuánto más gruesa viceversa.
Aplicaciones: Aceites Industriales
Los triglicéridos industriales son usados principalmente en la producción de pinturas, barnices y jabones, así como también para los ácidos grasos y sus derivados oleoquímicos. En la mayoría de los casos el material inicial es aceite vegetal crudo o grasa animal y los métodos de tratamiento son similares a los descriptos para aceites y grasas comestibles. Las condiciones de blanqueo son sin embargo más drásticas.(Para mayor información contacte a nuestro servicio técnico).
Las arcillas decolorantes se utilizan en la obtención de aceites de transformador, aceites de turbina y aceites blancos medicinales, que son producidos de acuerdo al proceso llamado refinación – solvente.
Para prevenir efectos perjudiciales en la calidad del aceite, como por ejemplo el deterioro de las propiedades eléctricas y de la estabilidad de los aceites de transformador, nuestras arcillas decolorantes Tonsil ® son frecuentemente usadas para eliminar las últimas trazas de impurezas y humedad. El blanqueo es hecho generalmente en condiciones atmosféricas y a temperaturas en el rango de los 100°C . El tiempo de contacto es de 30 minutos aproximadamente.
La decoloración con Tonsil ® de parafinas y ceras continúa siendo una aplicación técnica muy importante, sobre todo si se usan en la industria alimenticia y se requieren obtener colores puramente blancos.
4.-Regeneración de aceites minerales
Un campo de aplicación importante de las arcillas decolorantes es la regeneración de aceites minerales gastados como los aceites lubricantes de motores a explosión. Los principales pasos de la destilación por contacto caliente consisten en purificación y deshidratación del aceite gastado, tratamiento térmico a 300 °C aproximadamente para la completa descomposición de los aditivos, tratamiento con ácido sulfúrico concentrado, separación del alquitrán ácido precipitado, tratamiento con arcilla decolorante a 300 °C bajo vacío y subsecuente destilación térmica. Bajo estas drásticas condiciones Tonsil ® actúa como un catalizador para el cracking y como adsorbente.
Durante el proceso de cracking, polímeros de cadena larga y componentes oxidados son primeramente divididos y entonces removidos por destilación. Impurezas no volátiles, como el alquitrán ácido, lodo ácido, así como el ácido sulfúrico son adsorbidos.
El aceite lubricante regenerado es un lubricante de alto grado cuyas características de desempeño no son inferiores a aquellas de otros aceites lubricantes.
Tonsil ® también es utilizado en las industrias procesadoras de aluminio y metales para la regeneración de aceites de laminación que sirven como lubricantes en la producción de láminas. Para incrementar la estabilidad de estos aceites, éstos se puentean y se hacen pasar por un filtro que tiene formada una precapa o lecho fijo con Tonsil ®.
En el lavado en seco Tonsil ®debe adsorber los ácidos grasos, grasas, cuerpos coloridos y otras impurezas de los solventes para mantener su eficiencia limpiadora.