Desarrollo de un proceso para la obtención de monoestearato de glicerilo / Silvia Elizabeth Estrada Díaz-Primera edición
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Abstract
La utilización de emulsionantes en la industria de Alimentos es muy amplia, esto es debido a las propiedades de cada emulsificante en formar emulsiones tipo agua en aceite (W/O) o aceite en agua (O/W), su uso en la fabricación de alimentos a nivel industrial tiene casi 100 años de antigüedad. Los agentes tensoactivos más utilizados en esta industria y para otras aplicaciones como lo son en la fabricación de cosméticos, ceras, cauchos sintéticos, textiles, etc. son los monoglicéridos. Los monoglicéridos en realidad son mezclas de mono-. di- y triglicéridos, la cantidad de monoglicéridos varía, ya que hay mezclas que contienen desde un 20% hasta un 90%. Los monoglicéridos se obtienen comercialmente por esterificación de ácidos grasos o por la alcoholizáis de triglicéridos con glicerina. Estas reacciones son catalizadas por ácidos o sustancias alcalinas, las cuales son más frecuentemente utilizadas. Los procesos químicos varían dependiendo de las condiciones de reacción a usar, unos son a alta temperatura y presión de vacío o atmósfera inerte y los otros son procesos a baja temperatura, los cuales se pueden dividir en reacciones encimáticas y químicas. Debido al costo de una fuente de energía externa en los procesos de alta temperatura y/o alto vacío, en la presente investigación se realizó una alcoholaseis (glicerólisis) a baja temperatura del sebo altamente hidrogenado con glicerina teniendo como objetivo formar una mezcla de reacción con un contenido de monoglicéridos (monoestearato de glicerilo) de 32% al 77% y así obtener un proceso con requerimientos de energía menores. El desarrollo de la experimentación se realizó en varias etapas, la primera consistió en realizar pruebas preliminares con la finalidad de obtener las variables que intervienen en la glicolisis. Para obtener las mejores condiciones de reacción se procedió a la aplicación del• diseño experimental. El método de análisis utilizado fue el diseño factorial 22, con el propósito de obtener los valores adecuados de las variables que afectan la reacción de glicerólisis. Ya obtenidas las mejores condiciones de reacción para la glicerólisis del sebo altamente hidrogenado lo siguiente que se realizó fue el estudio cinético para obtener la expresión de la cinética de la reacción y el diseño del reactor. La cuantificación de monoglicéridos se realizó mediante la técnica del ácido peryódico procedimiento para cx-monogl icéridos. Los resultados obtenidos son los siguientes: • Los parámetros y las condiciones de reacción que se establecieron durante la experimentación son: T = 115°C, P = presión atmosférica, agitación = nivel 6 (1000 - 1300 r.p.m.), tiempo de reacción = 45 minutos, volumen de agua caliente para inhibir el catalizador = 5 mililitros, cantidad base de sebo = 100 gramos, cantidad de catalizador = 2 gramos y la cantidad de glicerina = 24 gramos. • Para las corridas con tres diferentes cantidades de catalizador se obtuvieron cantidades muy semejantes en la mezcla de reacción de monoglicéridos, aproximadamente 38%, para las corridas de 2 y 3 gramos, por lo cual se recomienda el uso de 2 gramos para la reducción de costos de materias primas. La corrida llevada a cabo con 1 gramo de catalizador tuvo muy baja conversión (0.052). • Las corridas realizadas para obtener la cinética de la reacción muestran una cantidad aproximada de monoglicéridos de 34% en la mezcla de reacción, las corridas se realizaron a 105, 115 y 125°C, escogiéndose como la temperatura más adecuada la de 105°C.