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Proyecto de grado

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CEYLA VARGAS CACERES

on 15 November 2012

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Transcript of Proyecto de grado

Estudio de parámetros óptimos para la obtención de ACEITE DE CHÍA
en bruto Universitaria: Ceyla Vargas Cáceres
Tutor: Ing. Jorge Vasquez
La Paz-Bolivia Justificación del estudio propuesto Estudios preliminares a la investigación Hipótesis Justificación económica Justificación metodológica Justificación social CHIA Objetivos específicos Objetivo general Introducción Estudio acerca de la viabilidad para obtener aceite de chía a partir de la semilla
- métodos de extracción en frio (por prensado)
Prensa hidráulica
Prensa de tornillo
- recuperación por lixiviación (con solvente) del desecho producido en el prensado Aplicar ingeniería básica para determinar las condiciones más favorables y parámetros óptimos para la obtención de aceite de chía en bruto por el método de prensado en frío - extracción con disolvente y el diseño de un extractor. •Realizar experiencias de extracción de aceite mediante prensa
•Aumentar el rendimiento del proceso de prensado, mediante la extracción con solvente (etanol-acetona) de la torta residual del prensado.
•Determinar si las características generales del aceite obtenido cumplen con los requisitos estipulados en normas bolivianas.
•Obtener datos de diseño para la extracción.
•Diseñar un extractor en función a los datos obtenidos y a las variables de proceso.
•Evaluar la aplicación potencial de las semillas y del aceite de chía en la industria alimentaria. Realizar un estudio de los parámetros para la extracción del aceite en bruto de chía, proporcionara datos a nivel de laboratorio que podrán ser usados como base para el diseño e instalación de una planta que generara nueva fuentes de trabajo, y sobretodo incentivara la producción agrícola a gran escala para la obtención de dicho aceite. En este momento se cuenta con producción de chía en nuestro país en Santa Cruz y Cochabamba, y la población la consume como semilla, pero el procesado de esta le dará un valor agregado. La metodología usada en este proyecto es de carácter experimental que tiene como principio el de realizar un análisis cualitativo, cuantitativo y programado. Tesis Doctoral “Caracterización de la semilla y el aceite de chía” de Vanesa Ixtaina de la Universidad de La Plata
Tesis de Maestría “Caracterización de compuestos fenólicos presentes en la semilla y aceite de chía, mediante electroforesis capilar” de Francisco Gonzales del Instituto Politécnico Nacional. El proceso de obtención tiene efecto sobre el rendimiento de aceite de chía así como sobre sus características fisicoquímicas (composición acidica, triacigliceridica, índices de calidad, compuestos, bioactivos, estabilidad oxidativa). UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE INGENIERÍA - INGENIERÍA QUÍMICA Unión Química Argentina, realizo una investigación de gran aporte, Chía –
La mayor fuente de Omega 3 Chía (S.hispánica) ácido α-linoleico Marco teórico Alimentos que además de proporcionar los nutrientes necesarios para el organismo tengan propiedades funcionales.
La chía (S.hispánica) se encuentra naturalmente en áreas de bosque de encino o de pinoencino y se distribuye en ambientes semicalidos y templados de Santa Cruz y Cochabamba. La semilla de chía es una buena fuente de ω-3, antioxidantes, proteínas, fibra dietética, vitamina B, calcio, fosforo, magnesio, potasio, hierro, zinc y cobre. Las semillas oscuras presentan un mayor contenido de proteínas, mientras que las blancas tienen un tenor de ácido α-linoleico Las semillas contienen cantidades de aceite que varían entre 32 y 39%.
Ofrecen el porcentaje natural conocido más elevado de ácido α-linoleico (Ω3)
POLISACARIDO MUCILAGINOSO COPIOSO - Una buena fuente de fibra dietaría, proteínas y antioxidantes en medio acuoso
El ácido α-linoleico, mediante las enzimas delta 4,5 y 6 desaturasa y elongasa es transformado en acido docosahexaenoico 8DHA, confiriéndole la propiedad de reducir el riesgo cardiovascular

Los ácidos grasos omega 3 de origen vegetal tienen actualmente una gran tendencia al alza en el mercado debido a sus grandes efectos saludables:
antienvejecimiento
control de peso
salud cardiovascular
salud mental
salud de la piel y del cabello. Experimentación preliminar La experimentación preliminar consiste en el desarrollo de una serie de ensayos en los que se analiza el efecto de variables: tipo de disolvente, relación de disolventes, relación de disolvente- alimentación, temperatura y tiempo de extracción. Una vez obtenido el aceite en
bruto de chía se realizara los siguientes análisis


Índice de refracción
Densidad
Grado de acidez
Índice de peróxidos
Coeficientes de pigmentos y color
Contenido de tocoferoles
Actividad antioxidante
Estabilidad oxidativa
Composición acidica de los aceites
Índice de yodo
Fracción insaponificable
Compuesto volátiles Métodos de extracción sólido -líquido Extracción por prensado Extracción de
aceite por solvente Parámetros para la caracterización de la semilla Extracción de aceite por prensado La parte más importante de una extracción por solvente es el extractor ya que es allí donde se produce el desaceitado del material entrante previamente preparado.
El otro equipamiento u operación inseparable en los métodos utilizados industrialmente de la extracción es la desolventización. En ambos casos, la operación de transferencia de masa es fundamental, aunque no es la única. El contenido de humedad de las semillas será ajustado a 10% - 20%
La humidificación se llevara a cabo de la siguiente manera: el agua se agregara a la muestra mediante aspersión, luego se colocara en un recipiente con cierre metálico y se almacenara durante 48 horas hasta alcanzar el equilibrio, se somete a agitación, para asegurar una distribución uniforme de la humedad en el material.
La extracción del aceite se lleva a cabo en una sola etapa a 15-25°C en una prensa. El rendimiento promedio de esta especie en plantaciones comerciales es de alrededor 500-600 kg/ha. La tabla muestra la composición de las semillas de chía y la correspondiente a los cinco cereales de mayor importancia a nivel mundial. Humedad de semilla El contenido de humedad es inversamente proporcional a la cantidad de aceite que se extrae.
La humedad que la semilla debe poseer debe ser adecuada para lograr una mayor extracción del aceite que posee. La cantidad de aceite extraído depende en mayor medida del tiempo de extracción, de la temperatura a la cual se realiza el proceso y del contenido de humedad de las semillas. Tipos de prensa
“prensa colador”, aquí, el tornillo gira en una jaula con barras de acero permiten la salida de aceite conforme aumenta la presión al ingresar más material a comprimir. El diámetro de salida de la torta, y el diseño del tornillo determina la presión de la prensa.
"prensa de cilindro hueco”. En este diseño, el aceite es empujado a través de agujeros taladrados en el cilindro. La creciente presión fuerza a la torta prensada, a pasar por una boquilla circular al extremo del cilindro. Prensado Para la caracterización de la semilla se realizara los siguientes análisis:
•Determinación del contenido de humedad
•Propiedades físicas, tamaño y forma
•Propiedades gravimétricas
Densidad aparente
Densidad real
Porosidad
Volumen de una semilla
Diámetro equivalente
Esfericidad
Peso de mil semillas Plan de
Trabajo Métodos
y materiales Extracción con solvente El proceso se efectuara a una temperatura de 70 a 90°C.
La evaporación de solvente con una circulación adicional.
El contenido de aceite se medirá gravimétricamente y se expresara en porcentaje en masa de la semilla triturada libre de humedad (g aceite/100g semilla). Análisis fisicoquímico de los aceites brutos obtenidos Identificación de variables A continuación se definen los niveles de trabajo para las variables base: Definición de variables RELACIÓN DE DISOLVENTE:
Los disolventes empleados son acetona y alcohol, entonces se estudia
La relación de esta mezcla
El efecto en el rendimiento de la extracción
TEMPERATURA
Se trabajara en el rango 70 - 85 °C para evitar la degradación del aceite
RELACIÓN SOLIDO : SOLVENTE
Se analizara las siguientes relaciones,
1:3; 1:5, 1:7 (p/v) Gracias
por su
atención Cronograma de actividades Diagrama de flujo en los ult años en los ult años durante este ult tiempo la busqda d a finales del siglo Diseño del equipo extracción - percolación o inmersión
se realizará el diseño de un tanque agitado, ya que ofrece buenos coeficientes de transferencia de masa y efectiva dispersión de los líquidos. Las variables serán: temperatura,tiempo, pretratamiento del solido, agitación, relación solido-disolvente. "El escalamiento es el arte
de la Ing. química"
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