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Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal

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La acidez y la oxidación es un parámetro que en muchas ocasiones se encuentra fuera de especificaciones en los aceites y harinas provenientes de subproductos de origen animal, pero para entender como mejorar y controlar estos parámetros debemos entender el significado de estos dos términos, que en algunas ocasiones son confundidos debido a que tienen similitud en algunos aspectos que los generan.

El índice de acidez se define como los miligramos de NaOH (Hidróxido de sodio) o KOH (Hidróxido de potasio) necesarios para neutralizar los ácidos grasos libres presentes en 1 gramo de aceite o grasa, y constituye una medida del grado de hidrolisis (reacciones debido al agua presente en el proceso) y pirolisis (reacciones debido al calor presente en el proceso) de una grasa o aceite.

La oxidación se define como el proceso degenerativo del aceite en presencia de oxigeno. El índice de peróxidos como también es llamada la oxidación es la cantidad (expresada en miliequivalentes de oxígeno activo por kg de grasa) de peróxidos en la muestra que ocasionan la oxidación del yoduro potásico. Es decir mide el nivel de enranciamiento que presenta un aceite, grasa o harina.

Es importante saber las limitantes o parámetros máximos de medida de estos dos índices, a continuación se relacionan los parámetros utilizados en Estados Unidos y Brasil.


Fuente AAFCO-2006 - Compendio Brasilero de alimentación animal-2009

A manera de información relaciono la norma Colombiana para determinación del índice de acidez, que básicamente es similar para la mayoría de países latinoamericanos. NTC – 218 “Grasas y aceites vegetales y animales, determinación del Índice de acidez.”

Al ya entender los términos y conceptos de oxidación y acidez podemos decir que su parecido o relación se debe a que los catalizadores en estos procesos tienen en común la temperatura, y el oxígeno es el reactivo en el proceso de oxidación y es catalizador en el proceso de acidez y el agua o humedad viceversa.  A continuación relaciono los procesos de afectación de aceites, grasas y harinas y los diferentes reactivos de cada proceso y como son catalizados. 

Nos podemos detener a hablar de los procesos de oxidación de aceites y grasas, como la rancidez hidrolitica y rancidez oxidativa, pero con los términos definidos considero que es más importante como Jefes de Plantas de Subproductos de origen animal concentrarnos en cómo podemos controlar este proceso de rancidez y acidez en nuestros aceites, grasas y harinas.

Para comenzar debemos hablar que una materia prima procesada fresca es un producto terminado bajo en acidez y oxidación, pues arrancamos con una materia prima que presenta un bajo nivel de descomposición y un tiempo de residencia bajo a la oxidación.

Por otro lado los tiempos de cocción o fritura en cooker para los procesos secos debe ser el menor posible, aquí cabe anotar que los fabricantes de equipos nos enseñan que una materia prima bien “crocante” es sinónimo de bien procesada y esto realmente es sinónimo de una materia prima expuesta a demasiado tiempo de fritura y cocción que lo único que hace es que la acidez y oxidación se mayor por el mayor tiempo de exposición a temperaturas altas. Por lo cual debemos buscar un tiempo inferior antes de llegar a este punto “crocante”, con la única limitante que el proceso de prensado va a ser un poco más difícil y va a obedecer a una estandarización de un proceso donde la temperatura y consistencia de la materia prima es clave. Hay que analizar si es necesario utilizar un conservante de materia prima que recomiendo cuando el tiempo de almacenamiento de la materia prima sea mayor a 2 horas. A continuación doy un cuadro con temperaturas ideales reales promedio para sacar el producto de los cookers o cocinadores: 

  Temperatura salida producto (Tiempo)
Harina Carne y hueso 230-245°F (110-118°C)*
Harina de Pollo   220-230°F (105-110°C)
Harina de pescado 215-230°F (102-110°C)

*En harina carne y hueso depende de la granulometría

También es importante después del proceso de percolado de aceite y prensado del producto después de la salida del cooker, no exponer nuevamente el aceite a una subidas de temperatura para ser decantado, esta práctica es muy habitual, e inclusive los fabricantes de equipos decanter solicitan la instalación de tanques con serpentín para calentar nuevamente el aceite y llevarlo a temperaturas hasta de 85°C(185°F) siendo que el aceite después de prensa sale a una temperatura promedio de 95°F(203°F), la idea es llevarlo rápidamente al proceso de decantado para que no se enfrié y no se recaliente, pues este genera subidas de acidez y oxidación y la cantidad de solidos máxima debe ser del 1% para disminuir el proceso de oxidación y acidez por presencia de sólidos en el aceite. Cabe aclarar que el proceso de centrifugación de aceite se puede realizar a una temperatura mínima de 55°C (131°F). Por otro lado cuando no se cuenta con un decantador centrífugo, sino con tanques decantadores debemos saber que la presencia de sólidos en el aceite genera acidez y oxidación y este va a ser un aceite con parámetros más altos de acidez y oxidación que el procesado en decanter centrifugo.

Debemos también controlar y limitar los reactivos provocadores de los procesos que deterioran la calidad de los aceites y harinas después de decantados así: 

1.- Los tanques deben impedir la entrada de Luz, humedad y oxígeno en lo posible, pues estos son generadores de acidez y oxidación como lo vimos anteriormente.

2.- En lo posible los materiales de construcción de los tanques de almacenamiento de aceite deben ser en acero inoxidable, pues el hierro funciona como un catalizador en los procesos degenerativos del aceite y harina, es una condición costosa a la inversión, pero por lo menos cumplir el punto No 1 anteriormente descrito.

3.- Las bombas utilizadas en el manejo de los aceites deben ser positivas de pignones o lóbulos a baja revoluciones máximo 500 rpm o bombas de diafragma para que no generen reacción con oxígeno que es reactivo para generar oxidación y catalizador para generar acidez.

4.- El almacenamiento de las grasas y aceites no se deben hacer con temperatura constante pues es un catalizador para el proceso de oxidación y acidez, por lo cual se recomienda solo un momento antes de despachar la grasa o aceite calentarlo para poder manejarlo.

5.- Hay que tener en cuenta que el agua y el aceite tienen una densidad diferente y el agua permanece normalmente en la parte inferior de los tanques por lo cual las toma muestras de los tanques de aceite deben ser inferiores.

6.- Se deben manejar buenos antioxidantes y tratar que el PH de estos no sea tan bajo para no generar acidificación en el aceite y harina, debemos garantizar que la mezcla de este sea homogénea y constante y en la dosificación adecuada.

7.- Debemos tener en cuenta que una harina con un nivel de oxidación y acidez altos no se puede hacer nada para bajar este parámetro se le debe dar un trato diferente en nutrición. En los aceites es diferentes pues depende de su uso, se puede tratar con soda caustica o peróxido de hidrogeno cuando tenemos niveles altos de acidez, pero normalmente se hace esto cuando se destinan estos aceites para jabonería, para nutrición no se recomienda, por posibles trazas de estos químicos.

 

En espera de solucionar las más comunes inquietudes en las plantas de rendering. 

 
Autor/es
Santander, Colombia
Ing. Industrial especialista en direccion de empresas con MBA en direcci
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Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
12/09/2014 | Excelente lo primero ahí hay una contaminación cruzada y por ende punto de control ,Limpieza y bajar carga microbiana residente ;no solo las grasas como tales se oxidan ;hay oxidación por presencia de Oxigeno libre que reacciona con minerales como el Fierro ;Zinc etc ,que con valencia +2 en su ultima órbita forman el oxido de fierro y oxido de zinc ;por ello lo Blends o mezclas antioxidantes deben ser aplicadas con elementos quelantes ,sinergizantes y anti microbianos aquí los mas adecuados son aquellos que contengan mezcla de ácidos orgánicos ;antioxidantes o sales de los mismos que sean capaces de ser solubles en el agua y vayan a la parte no grasa de los compositos naturales de cada materia prima Tratada es realmente todo un tema apasionante por demás y amerita un mejor control y protocolos del proceso productivo que ayuden a ser lo mas selectivos con las materias primas que es desde donde se inicia el problema muy común en carnes Industriales como carnes ,huesos y sangres por ejemplo de caballos con altísimo contenido de Fierro en la sangre o mejor dicho Hemoglobina donde un buen pre tratamiento con una mezcla quelante permite que los óxidos de fierro totalmente Oxidantes sean convertidos a inertes o Magnetita los haga mas estables y se controle un parámetro que consume cualquier antioxidante en el intento de estabilizar o terminar el proceso de oxidación ;revisemos la Fenton chemistrtry y veremos datos interesantes http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/037842749503532X no soy muy amigo de la teoria ;amen de haber tomado gran parte de mi vida investigando ;pero nos da pautas que ayudan a abrir nuestros cerebros y mejorar los procesos ;recordemos que si bien es cierto han progresado los equipos ;los sistemas de control etc las materias primas son las mismas ,restos de animales beneficiados o descartes de animales para alimentación humana; restos de comidas caso Rendering ;etc. creo con muchísima humildad que debemos ser mas creativos y aprovechar toda experiencia de terceros cuando esta solo persigue que los procesos cumplan protocolos que lleven al éxito y se logren productos con sentido y no todas las barbaridades que hoy tenemos en el mercado .Los animales no hablan pero su perfil volumetrico ,su pelaje según sea el caso ,la curvatura de sus lomos ,nos dan el mensaje de que alimentos son los que si los favorecen ;lamentablemente no hay nada Gratis y lograrlo tiene un costo que debemos manejar de la mejor manera (Costo Beneficio ) los usuarios de nuestros productos finales quieren alimento barato pero a que costo final y acorde a la modernidad en lo que a control medioambiental se refiere antes botábamos al mar y a los alcantarillados cuanto desperdicio del canal de sacrificio se obtenía .
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Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
12/09/2014 | Quería dejar una recomendación , en los cookers se deben tener atmósferas reductoras en las cámaras para una mejor transferencia de calor y evitar las atmósferas oxidantes,una solución es contar con eductores que generen un alto vacío dentro de la cámara otra es generar una Nube de antioxidantes que consuman los exceso de oxigeno dentro de la cámara ,o inyectar nitrógeno inerte para desplazar el exceso de oxigeno y evitar toda posibilidad de oxidación;intentar trabajar con alto vació para que la trasferencia de calor sea mas eficiente y rápida siendo l mas importante no exponer la materia prima a excesiva temperaturas y presión .
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Alejandro Rocha
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Mexico, Distrito Federal, México
Ing. en Alimentos
Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
18/09/2014 | HOLA ESTIMADOS Algunos productos que me recomienden de Blends o mezclas antioxidantes deben ser aplicadas con elementos quelantes ,sinergizantes y anti microbianos en las harinas de carne y hueso, y se le debe de aplicar antes de entrar al cocedor y después de salir del molino de pasta.

gracias

saludos
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Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
18/09/2014 | Estimado ing,la mejor mezcla hasta Ahora creó yo por mi humilde experiencia es etoxiquina fosfatada soluble en el agua en una matriz antibacteriana,de ácidos orgánicos bactericidas,y de alto espectro fungicida .
lamentablemente Amerol corp no está más en el mercado,pero si hay algún particular interés,contácteme a pepelucho1@terra.com.pe que gustosamente le indicare cómo podría iniciar una relación comercial
a desarrollar
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juan baldez
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salta, Salta, Argentina
tecnico mantenimiento
Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
22/09/2014 | buen dia , queria consultar sobre un problema de acidez que tenemos en la produccion de cebo bovino en el frigorifico. el cebo es hecho con materia prima nueva , el digestor cocina hasta 120 por 150 minutos. usamos una zaranda y un decanter . en el producto final observamos burbujas en el cebo y mucha espuma , y el valor de acidez alto ( 7 ) . no encontramos el origen de esta acidez , queria saber vuestra opinion gracias
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Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
22/09/2014 |

Estimado,una acidez alta obedece muchas veces por ejemplo a una actividad de agua alta y la proliferación de bacterias que desnaturalizan Las grasas proteínas etc. la presencia de espumas indica un alto grado de saponificación existen varios métodos determinar índices Iodo,Potasio sin compromiso alguno podría ud remitir un esquema lo mas preciso de su proceso yo gustoso de darle un punto de vista;créame que a priori por más experiencia que se tenga es poco serio y por ende poco profesional

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Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
30/09/2014 | Ing. Meneses en la empresa donde laboro estamos en periodo de pruebas con una línea para procesar víscera de pollo, actualmente la temperatura de cocción es de 123ºc ya que he tratado de bajarla pero el material sale crudo, sin embargo no logro bajar la acidez de 7%, a pesar que el material es fresco que podría hacer para mejorar?
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oscar ramirez tama
down arrow
Bogotá, Distrito Especial, Colombia
Estudiante
Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
02/10/2014 | INGENIEROS BUENAS NOCHES QUISIERA SABER CUANTA AGUA UTILIZARA EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE ESTAS HARINAS DE SANGRE, PLUMAS Y VÍSCERAS? Y SI REALMENTE EL AGUA ES UN CRITERIO DE LOCALIZACION PARA UNA DE ESTAS PLANTAS ?
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Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
06/10/2014 | Sólo un comentario respecto a los antioxidantes, es importante verificar su estabilidad térmica para la correcta elección de los mismos. De todas formas, el factor más determinante es el estado inicial de la materia prima y el tiempo desde la recolección hasta su procesado final. El resto de variables, dentro de unos límites, no es tan determinante.

Saludos:

Fernando
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Re: Control de acidez y oxidación en aceites y harinas de subproductos de origen animal
06/10/2014 | Exactamente hay antioxidantes que realmente podrían resistir cambios bruscos pero en etapas siguientes de producción de las harinas por así mejor decirlo,con toda certeza un antioxidante aplicado en proceso si no tiene sinergizantes,y no está acompañado de antimicrobianos,bactericidas que alargue la preservación de la materia prima siempre origina elementos no deseado por su particular y natural descomposición o post rigor donde es que la trabajamos y debemos tener presente que es realmente fresco ,hay y habrá siempre competencias excluyente de bacterias que son propiedad de cada elemento que conforman las materias primas,lo importante que las benéficas predominen por ejemplo lactobacillus.
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