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• Tomo XXX • Vol. 1 • (2020)
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DESODORIZADORES.
NOCIONeS báSICAS.
los aceites vírgenes contienen ácidos grasos libres y otros compo-
nentes que le dan mal gusto, y por tanto se deben eliminar. la acidez
es baja: puede llegar al 1 % en el aceite de soja y girasol, 2 % en
la grasa animal, pero 5 % en el aceite de palma. en muchos casos
se hace una neutralización química previa a la desodorización y la
acidez baja a cerca del 0,1 %. Pero actualmente hay una tendencia
a eliminar el consumo de soda cáustica y destilar todos los ácidos
grasos. Se hace lo que se llama una refinación física.
la acidez final que se requiere para el consumo alimentario es de
solo 0,05 %, muy baja por cierto. A esa concentración, la tensión de
vapor de los ácidos grasos es muy baja, pues, de acuerdo con la ley
de raoult, que veremos más adelante, es proporcional a la concen-
tración de dichos componentes. Por esa razón se necesita hacer una
destilación por arrastre con vapor, para bajar la presión parcial de los
ácidos grasos en la fase vapor y, de esa manera, bajar la presión de
equilibrio de los ácidos grasos a la temperatura de operación y lograr
que destilen.
Desodorizadores discontinuos
los desodorizadores discontinuos fueron los primeros en crearse y
aún hoy se los sigue usando para pequeñas producciones, menos
de 50 ton/día y cuando se cambia frecuentemente de materia prima,
como ocurre con la grasa vacuna. También para aceite de coco, jojo-
ba, camelina y otros.
el desodorizador discontinuo puede ser del modelo más simple, Figu-
ra 1, con dos celdas, una superior de desodorización, con una bomba
mamut que crea una fuerte recirculación y el separador multilámi-
nas con una buena superficie de desprendimiento. Abajo, a la misma
presión, está la cámara de enfriamiento con un poco de vapor para
agitación, este esquema es más compacto y práctico que dos reci-
pientes separados. Un buen modelo tiene dos serpentines, uno para
precalentar la materia grasa que ingresa con el calor contenido en la
carga, que permite una recuperación del 50 %, que es lo máximo que
se consigue con un esquema similar a un intercambiador con corrien-
tes paralelas. el segundo es para terminar el enfriamiento. Ambos
son asistidos con vapor de agitación, para aumentar el coeficiente
de transferencia de calor, el cálculo de los orificios no es tan sim-
ple como pareciera. Un error frecuente es hacerlos muy grandes y,
entonces, sólo funcionan los primeros. Al final, vemos el cálculo con
la ecuación (20).
Antiguamente los desodorizadores eran de una sola celda y el aceite
o la grasa desodorizados se enfriaba allí, lo que era una gran pérdida
de tiempo y no se recuperaba calor. el modelo de la Figura 1 es una
mejora respecto de los primeros que aparecieron, en los cuales no
había recuperación de calor y el vapor se inyectaba en una “araña”
de tubos perforados colocado en el fondo, sin un esquema coherente
de recirculación y con una altura y presión hidráulica que se suma a
la presión en el plenum, lo que dificulta el despojamiento, por lo cual
demandaban mucho vapor de
stripping
y tiempo.
la introducción de la bomba mamut y el separador multiláminas fue
un gran avance, no solo porque produce una intensa recirculación,
del orden de los 250 cambios por hora sino también una serie de
amplias capas sucesivas donde los ácidos grasos e impurezas se
desprenden arriba y debajo de ellas, aumenta la superficie de inter-
cambio y la transferencia de masa, que es la operación básica del
proceso, siendo las otras auxiliares. Con ello, se reduce la dosis de
vapor a 10 kg/ton para la grasa vacuna parcialmente neutralizada,
de 0,1% de acidez, en las siguientes condiciones: los “
boosters
”, en
la boca de aspiración, operando a la presión es 1,5 a 2 Torr y en el
desodorizador 0,5 Torr más. la temperatura de operación usual es
240 ºC, la acidez final 0,05%, el tiempo de precalentamiento 1 hora
y el de desodorización 2 horas, que sumados a las operaciones de
carga, descarga y esperas suman 4 a 5 horas por ciclo. estos equipos
“
batch
” son baratos y muy aptos cuando se cambia frecuentemente
la calidad del producto a tratar pues ello se puede hacer sin mezclar
los distintos cortes.
Una mejora, propuesta por daniela S. laoretani y oscar A. Iribarren,
investigadores del INGAr (CoNICeT), “enhancing the productivity of
batch
deodorizers for edible oils”, Journal of Food engineering, 192
(2017), es agregar al desodorizador
batch
clásico una columna de
stripping
, con relleno ordenado, como el mellapack Y 250 en el tope,
con una bomba que recircula la grasa en el fondo, lo cual es también
aplicable a este modelo. la mayor parte del vapor de despojamiento
se introduce por debajo de la columna y un 5 a 10 % en la bomba
mamut, para que el fondo opere como la cámara de maduración típi-
ca de los desodorizadores continuos.
Con ello se consigue bajar el tiempo neto de desodorización de 2,5
- 3 h a 1,5 - 2 h y lograr un mejor despojamiento, lo que es impor-
tante, más aun en la refinación física, así como también, mantener
el tiempo, pero con un caudal de vapor menor o una combinación de
ambas cosas. Con una altura del relleno adecuada se puede conse-
guir un buen despojamiento en menos tiempo, pero no menos de 3/4
de hora, o bien, a igual tiempo, bajar el consumo de vapor. bajando
el tiempo se consiguen hacer más tachadas por día mediante una
modificación simple y fácil.
en un desodorizador de aceite neutralizado químicamente, de baja
acidez, discontinuo, de cualquier tipo, se aplica la siguiente ecuación
de bailey modificada:
w t' T
s
=
L
18×1000
p
ln
a 1
(1)
" (1- )
W
T
v
K m E pº a
h
L
γ
a
a
2
· No T AS de I NG e NI er ÍA Q UÍ m ICA ·
Autor: José maría Pedroni
Ing. Senior de Ingenería bernoulli S.A.
Artículo publicado originalmente en la
revista “oleos e Gorduras”, brasil
• Tomo XXX • Vol. 1 • (2020)
52
DESODORIZADORES.
NOCIONeS báSICAS.
los aceites vírgenes contienen ácidos grasos libres y otros compo-
nentes que le dan mal gusto, y por tanto se deben eliminar. la acidez
es baja: puede llegar al 1 % en el aceite de soja y girasol, 2 % en
la grasa animal, pero 5 % en el aceite de palma. en muchos casos
se hace una neutralización química previa a la desodorización y la
acidez baja a cerca del 0,1 %. Pero actualmente hay una tendencia
a eliminar el consumo de soda cáustica y destilar todos los ácidos
grasos. Se hace lo que se llama una refinación física.
la acidez final que se requiere para el consumo alimentario es de
solo 0,05 %, muy baja por cierto. A esa concentración, la tensión de
vapor de los ácidos grasos es muy baja, pues, de acuerdo con la ley
de raoult, que veremos más adelante, es proporcional a la concen-
tración de dichos componentes. Por esa razón se necesita hacer una
destilación por arrastre con vapor, para bajar la presión parcial de los
ácidos grasos en la fase vapor y, de esa manera, bajar la presión de
equilibrio de los ácidos grasos a la temperatura de operación y lograr
que destilen.
Desodorizadores discontinuos
los desodorizadores discontinuos fueron los primeros en crearse y
aún hoy se los sigue usando para pequeñas producciones, menos
de 50 ton/día y cuando se cambia frecuentemente de materia prima,
como ocurre con la grasa vacuna. También para aceite de coco, jojo-
ba, camelina y otros.
el desodorizador discontinuo puede ser del modelo más simple, Figu-
ra 1, con dos celdas, una superior de desodorización, con una bomba
mamut que crea una fuerte recirculación y el separador multilámi-
nas con una buena superficie de desprendimiento. Abajo, a la misma
presión, está la cámara de enfriamiento con un poco de vapor para
agitación, este esquema es más compacto y práctico que dos reci-
pientes separados. Un buen modelo tiene dos serpentines, uno para
precalentar la materia grasa que ingresa con el calor contenido en la
carga, que permite una recuperación del 50 %, que es lo máximo que
se consigue con un esquema similar a un intercambiador con corrien-
tes paralelas. el segundo es para terminar el enfriamiento. Ambos
son asistidos con vapor de agitación, para aumentar el coeficiente
de transferencia de calor, el cálculo de los orificios no es tan sim-
ple como pareciera. Un error frecuente es hacerlos muy grandes y,
entonces, sólo funcionan los primeros. Al final, vemos el cálculo con
la ecuación (20).
Antiguamente los desodorizadores eran de una sola celda y el aceite
o la grasa desodorizados se enfriaba allí, lo que era una gran pérdida
de tiempo y no se recuperaba calor. el modelo de la Figura 1 es una
mejora respecto de los primeros que aparecieron, en los cuales no
había recuperación de calor y el vapor se inyectaba en una “araña”
de tubos perforados colocado en el fondo, sin un esquema coherente
de recirculación y con una altura y presión hidráulica que se suma a
la presión en el plenum, lo que dificulta el despojamiento, por lo cual
demandaban mucho vapor de
stripping
y tiempo.
la introducción de la bomba mamut y el separador multiláminas fue
un gran avance, no solo porque produce una intensa recirculación,
del orden de los 250 cambios por hora sino también una serie de
amplias capas sucesivas donde los ácidos grasos e impurezas se
desprenden arriba y debajo de ellas, aumenta la superficie de inter-
cambio y la transferencia de masa, que es la operación básica del
proceso, siendo las otras auxiliares. Con ello, se reduce la dosis de
vapor a 10 kg/ton para la grasa vacuna parcialmente neutralizada,
de 0,1% de acidez, en las siguientes condiciones: los “
boosters
”, en
la boca de aspiración, operando a la presión es 1,5 a 2 Torr y en el
desodorizador 0,5 Torr más. la temperatura de operación usual es
240 ºC, la acidez final 0,05%, el tiempo de precalentamiento 1 hora
y el de desodorización 2 horas, que sumados a las operaciones de
carga, descarga y esperas suman 4 a 5 horas por ciclo. estos equipos
“
batch
” son baratos y muy aptos cuando se cambia frecuentemente
la calidad del producto a tratar pues ello se puede hacer sin mezclar
los distintos cortes.
Una mejora, propuesta por daniela S. laoretani y oscar A. Iribarren,
investigadores del INGAr (CoNICeT), “enhancing the productivity of
batch
deodorizers for edible oils”, Journal of Food engineering, 192
(2017), es agregar al desodorizador
batch
clásico una columna de
stripping
, con relleno ordenado, como el mellapack Y 250 en el tope,
con una bomba que recircula la grasa en el fondo, lo cual es también
aplicable a este modelo. la mayor parte del vapor de despojamiento
se introduce por debajo de la columna y un 5 a 10 % en la bomba
mamut, para que el fondo opere como la cámara de maduración típi-
ca de los desodorizadores continuos.
Con ello se consigue bajar el tiempo neto de desodorización de 2,5
- 3 h a 1,5 - 2 h y lograr un mejor despojamiento, lo que es impor-
tante, más aun en la refinación física, así como también, mantener
el tiempo, pero con un caudal de vapor menor o una combinación de
ambas cosas. Con una altura del relleno adecuada se puede conse-
guir un buen despojamiento en menos tiempo, pero no menos de 3/4
de hora, o bien, a igual tiempo, bajar el consumo de vapor. bajando
el tiempo se consiguen hacer más tachadas por día mediante una
modificación simple y fácil.
en un desodorizador de aceite neutralizado químicamente, de baja
acidez, discontinuo, de cualquier tipo, se aplica la siguiente ecuación
de bailey modificada:
w t' T
s
=
L
18×1000
p
ln
a 1
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" (1- )
W
T
v
K m E pº a
h
L
γ
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· No T AS de I NG e NI er ÍA Q UÍ m ICA ·
Autor: José maría Pedroni
Ing. Senior de Ingenería bernoulli S.A.
Artículo publicado originalmente en la
revista “oleos e Gorduras”, brasil
