Los aceites vegetales , o grasas vegetales , son aceites extraídos de semillas o de otras partes de plantas comestibles . Al igual que las grasas animales , las grasas vegetales son mezclas de triglicéridos . [1] El aceite de soja , el aceite de semilla de uva y la manteca de cacao son ejemplos de aceites de semillas o grasas de semillas. El aceite de oliva , el aceite de palma y el aceite de salvado de arroz son ejemplos de grasas de otras partes de plantas. En el uso común, el aceite vegetal puede referirse exclusivamente a grasas vegetales que son líquidas a temperatura ambiente. [2] [3] Los aceites vegetales suelen ser comestibles.
El aceite de oliva ha sido parte de la cultura humana durante milenios. [4] La evidencia arqueológica muestra que las aceitunas se convirtieron en aceite de oliva en el 6000 a. C. [4] y el 4500 a. C. en el actual Israel . [5] Pagnol, p. 19, dice el sexto milenio en Jericó , pero no cita ninguna fuente. [ cita requerida ] En el antiguo Egipto, se usaban aceites vegetales, incluido el aceite de cedro, el aceite de ciprés y el aceite de oliva, durante el proceso de momificación . [6]
Los aceites vegetales se han utilizado como combustible para lámparas, para cocinar, como medicina y como lubricante. [ cita requerida ] El aceite de palma ha sido reconocido desde hace mucho tiempo en los países de África occidental y central, y los comerciantes europeos que comerciaban con África occidental ocasionalmente compraban aceite de palma para usarlo como aceite de cocina en Europa. Se convirtió en un producto muy buscado por los comerciantes británicos para su uso como lubricante industrial para maquinaria durante la Revolución Industrial de Gran Bretaña . [7]
El aceite de palma formó la base de productos de jabón, como "Sunlight" de Lever Brothers (ahora Unilever ) y "Palmolive" de BJ Johnson Company (ahora Colgate-Palmolive ), [8] y alrededor de 1870, el aceite de palma constituía el principal producto de exportación de algunos países de África occidental. [9]
En 1780, Carl Wilhelm Scheele demostró que las grasas se derivaban del glicerol. Treinta años después , Michel Eugène Chevreul dedujo que estas grasas eran ésteres de ácidos grasos y glicerol. Wilhelm Normann , un químico alemán, introdujo la hidrogenación de grasas líquidas en 1901, creando lo que más tarde se conocería como grasas trans , lo que condujo al desarrollo de la producción mundial de margarina y manteca vegetal . [ cita requerida ]
En los Estados Unidos, Procter & Gamble desarrolló y comercializó el aceite de semilla de algodón como manteca vegetal cremosa ( Crisco ) ya en 1911. [10] Las fábricas de desmotado estaban felices de que alguien se llevara las semillas de algodón. El aceite extraído se refinaba y se hidrogenaba parcialmente para dar un sólido a temperatura ambiente y, de esta manera, imitar la manteca de cerdo natural, y se envasaba bajo gas nitrógeno. En comparación con la manteca de cerdo derretida que Procter & Gamble ya vendía a los consumidores, Crisco era más barato, más fácil de mezclar en una receta y se podía almacenar a temperatura ambiente durante dos años sin volverse rancio. [ cita requerida ]
La soja es rica en proteínas y el aceite de viscosidad media que se obtiene de ella tiene un alto contenido de poliinsaturados. Henry Ford estableció un laboratorio de investigación de soja, desarrolló plásticos de soja y una lana sintética a base de soja, y construyó un automóvil "casi en su totalidad" con soja. [11] Roger Drackett tuvo un nuevo producto exitoso con Windex , pero invirtió mucho en investigación de soja, viéndolo como una inversión inteligente. [12] En las décadas de 1950 y 1960, el aceite de soja se había convertido en el aceite vegetal más popular en los EE. UU.; hoy es el segundo después del aceite de palma . En 2018-2019, la producción mundial fue de 57,4 MT y los principales productores fueron China (16,6 MT), EE . UU. (10,9 MT), Argentina (8,4 MT), Brasil (8,2 MT) y la UE (3,2 MT). [13]
A principios del siglo XX también se empezó a utilizar aceite vegetal como combustible en motores diésel y en quemadores de fueloil para calefacción. Rudolf Diesel diseñó su motor para que funcionara con aceite vegetal. Esperaba que la idea hiciera que sus motores fueran más atractivos para los agricultores que tenían una fuente de combustible disponible. El primer motor diésel funcionó por primera vez con su propia potencia en Augsburgo , Alemania, el 10 de agosto de 1893, utilizando únicamente aceite de cacahuete . En recuerdo de este acontecimiento, el 10 de agosto se ha declarado el "Día Internacional del Biodiésel". [14] La primera patente sobre el biodiésel se concedió en 1937. [15] La escasez periódica de petróleo estimuló la investigación sobre el aceite vegetal como sustituto del diésel durante las décadas de 1930 y 1940, y de nuevo en las de 1970 y principios de 1980, cuando el aceite vegetal puro disfrutó de su mayor nivel de interés científico. La década de 1970 también vio la formación de la primera empresa comercial que permitía a los consumidores utilizar aceite vegetal puro en sus vehículos. Sin embargo, el biodiésel , producido a partir de aceites o grasas mediante transesterificación , es el más utilizado. Encabezados por Brasil, muchos países construyeron plantas de biodiésel durante la década de 1990, y ahora está ampliamente disponible para su uso en vehículos de motor, y es el biocombustible más común en Europa en la actualidad. En Francia, el biodiésel se incorpora a una tasa del 8% en el combustible utilizado por todos los vehículos diésel franceses. [16]
A mediados de los años 70, investigadores canadienses desarrollaron una variedad de colza con bajo contenido de ácido erúcico. Como la palabra "colza" no se consideraba óptima para la comercialización, acuñaron el nombre "canola" (de "Canada Oil low acid"). La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos aprobó el uso del nombre canola en enero de 1985, [17] y los agricultores estadounidenses comenzaron a plantar grandes áreas esa primavera. El aceite de canola tiene un menor contenido de grasas saturadas y un mayor contenido de monoinsaturados. El aceite de canola es muy líquido (a diferencia del aceite de maíz) y no tiene sabor (a diferencia del aceite de oliva), por lo que en gran medida tiene éxito al desplazar al aceite de soja, al igual que el aceite de soja tuvo éxito al desplazar al aceite de semilla de algodón. [ cita requerida ]
La producción de aceites vegetales aumentó un 125% entre 2000 y 2020, impulsada por un fuerte aumento del aceite de palma . [18]
Muchos aceites vegetales se consumen directamente o indirectamente como ingredientes de los alimentos, una función que comparten con algunas grasas animales , como la mantequilla , el ghee , la manteca de cerdo y el schmaltz . Los aceites cumplen una serie de funciones en esta función:
Los aceites se pueden calentar a temperaturas significativamente más altas que el punto de ebullición del agua, 100 °C (212 °F), y se pueden usar para freír alimentos . Los aceites para este propósito deben tener un punto de inflamación alto . Dichos aceites incluyen tanto los principales aceites de cocina ( soja , colza , canola , girasol , cártamo , maní , semilla de algodón , etc.) como los aceites tropicales, como el de coco , palma y salvado de arroz . Estos últimos son particularmente valorados en las culturas asiáticas para cocinar a alta temperatura, debido a sus puntos de inflamación inusualmente altos.
Los aceites vegetales se utilizan como ingrediente o componente en muchos productos manufacturados. [ cita requerida ]
Muchos aceites vegetales se utilizan para hacer jabones, productos para la piel, velas, perfumes y otros productos de cuidado personal y cosméticos. Algunos aceites son particularmente adecuados como aceites secantes , y se utilizan en la fabricación de pinturas y otros productos para el tratamiento de la madera. Se utilizan en la producción de resina alquídica . El aceite de dammar (una mezcla de aceite de linaza y resina de dammar ), por ejemplo, se utiliza casi exclusivamente en el tratamiento de los cascos de los barcos de madera. Los aceites vegetales se utilizan cada vez más en la industria eléctrica como aislantes , ya que los aceites vegetales no son tóxicos para el medio ambiente, son biodegradables si se derraman y tienen altos puntos de inflamación y de combustión. Sin embargo, los aceites vegetales son menos estables químicamente, por lo que generalmente se utilizan en sistemas donde no están expuestos al oxígeno , y son más caros que el destilado de petróleo crudo. Los tetraésteres sintéticos, que son similares a los aceites vegetales pero con cuatro cadenas de ácidos grasos en comparación con las tres normales que se encuentran en un éster natural, se fabrican por esterificación de Fischer . Los tetraésteres generalmente tienen una alta estabilidad a la oxidación y se han utilizado como lubricantes de motores. El aceite vegetal se utiliza para producir fluido hidráulico biodegradable [20] y lubricante . [21]
Un factor limitante en los usos industriales de los aceites vegetales es que todos estos aceites son susceptibles de volverse rancios . Por lo tanto, los aceites que son más estables, como el aceite de ben o el aceite mineral , son los preferidos para usos industriales. El aceite de ricino tiene numerosos usos industriales, debido a la presencia de un grupo hidroxilo en el ácido graso. El aceite de ricino es un precursor del nailon 11. El aceite de ricino también se puede hacer reaccionar con epiclorhidrina para producir un éter glicidílico que se utiliza como diluyente y flexibilizador con resinas epoxi . [ cita requerida ]
El aceite vegetal se utiliza en la producción de algunos alimentos para mascotas. La AAFCO [22] define el aceite vegetal en este contexto como el producto de origen vegetal obtenido mediante la extracción del aceite de semillas o frutos que se procesan con fines comestibles. [ cita requerida ]
Los aceites vegetales también se utilizan para fabricar biodiésel , que se puede utilizar como el diésel convencional. [23] Algunas mezclas de aceites vegetales se utilizan en vehículos sin modificar, pero el aceite vegetal puro , también conocido como aceite vegetal puro, necesita vehículos especialmente preparados que tengan un método de calentamiento del aceite para reducir su viscosidad . El uso de aceites vegetales como energía alternativa está creciendo [ cita requerida ] y la disponibilidad de biodiésel en todo el mundo está aumentando. [ cita requerida ]
La NNFCC estima que el ahorro neto total de gases de efecto invernadero cuando se utilizan aceites vegetales en lugar de alternativas basadas en combustibles fósiles para la producción de combustible varía entre el 18 y el 100%. [24]
El proceso de producción de aceite vegetal implica la extracción del aceite de los componentes de la planta, normalmente las semillas. Esto se puede hacer mediante extracción mecánica utilizando un molino de aceite o extracción química utilizando un disolvente. El aceite extraído puede luego purificarse y, si es necesario, refinarse o alterarse químicamente. [ cita requerida ]
Los aceites se pueden extraer mediante extracción mecánica, denominada "trituración" o "prensado". Este método se utiliza normalmente para producir los aceites más tradicionales (por ejemplo, de oliva, de coco, etc.) y es el preferido por la mayoría de los clientes de alimentos saludables en los Estados Unidos y en Europa. [ cita requerida ] Hay varios tipos diferentes de extracción mecánica. [25] La extracción por prensado con expulsor es común, aunque también se utilizan la prensa de tornillo , la prensa de ariete y el ghani ( mortero y mano de mortero motorizados ). Las prensas de semillas oleaginosas se utilizan comúnmente en los países en desarrollo, entre las personas para las que otros métodos de extracción serían prohibitivamente caros; el ghani se utiliza principalmente en la India. [26] La cantidad de aceite extraído utilizando estos métodos varía ampliamente, como se muestra en la siguiente tabla para la extracción de mantequilla de mowrah en la India: [27]
El procesamiento del aceite vegetal en aplicaciones comerciales se realiza comúnmente mediante extracción química, utilizando extractos de solventes, que produce mayores rendimientos y es más rápido y menos costoso. El solvente más común es el hexano derivado del petróleo . Esta técnica se utiliza para la mayoría de los aceites industriales "más nuevos", como los de soja y maíz. Después de la extracción, el solvente se evapora calentando la mezcla a aproximadamente 149 °C (300 °F). [29]
El dióxido de carbono supercrítico se puede utilizar como una alternativa no tóxica a otros disolventes. [30]
Los aceites vegetales insaturados pueden transformarse mediante hidrogenación parcial o completa en aceites de mayor punto de fusión, algunos de los cuales, como la manteca vegetal , permanecerán sólidos a temperatura ambiente.
La hidrogenación de un aceite vegetal se realiza elevando una mezcla de aceite vegetal y un catalizador metálico, normalmente níquel, casi al vacío a temperaturas muy altas y añadiendo hidrógeno. Esto hace que los átomos de carbono del aceite rompan los enlaces dobles con otros carbonos. Cada átomo de carbono se une mediante un enlace simple a un átomo de hidrógeno individual, y el enlace doble entre los carbonos ya no puede existir. Un aceite completamente hidrogenado, también llamado grasa saturada , ha convertido todos sus enlaces dobles en enlaces simples. Si un aceite poliinsaturado se deja hidrogenado de forma incompleta (no todos los enlaces dobles se reducen a enlaces simples), entonces es un "aceite parcialmente hidrogenado" (PHO). Un aceite puede hidrogenarse para aumentar la resistencia a la rancidez ( oxidación ) o para cambiar sus características físicas. A medida que aumenta el grado de saturación mediante hidrogenación total o parcial, aumentan la viscosidad y el punto de fusión del aceite.
Mientras que la hidrogenación total produce principalmente ácidos grasos saturados, la hidrogenación parcial da como resultado la transformación de ácidos grasos cis insaturados en ácidos grasos trans insaturados en la mezcla de aceite debido al calor utilizado en la hidrogenación. Los aceites parcialmente hidrogenados y sus grasas trans se han relacionado con un mayor riesgo de mortalidad por enfermedad cardíaca coronaria [31] , entre otros riesgos para la salud. Estas preocupaciones han llevado a la promulgación de regulaciones que exigen la eliminación de los aceites parcialmente hidrogenados de los alimentos [32] .
En el procesamiento de aceites comestibles, el aceite se calienta al vacío hasta cerca del punto de humo o hasta aproximadamente 232 °C (450 °F), [33] y se introduce agua en el fondo del aceite. El agua se convierte inmediatamente en vapor, que burbujea a través del aceite, arrastrando consigo cualquier sustancia química que sea soluble en agua. El rociado con vapor elimina las impurezas que pueden impartir sabores y olores no deseados al aceite. La desodorización es clave para la fabricación de aceites vegetales. Casi todos los aceites de soja, maíz y canola que se encuentran en los estantes de los supermercados pasan por una etapa de desodorización que elimina trazas de olores y sabores, y aclara el color del aceite. Sin embargo, el proceso generalmente da como resultado niveles más altos de ácidos grasos trans y la destilación de los compuestos naturales del aceite. [34] [35] [36]
Las personas pueden respirar vapores de aceite vegetal en el lugar de trabajo. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de los Estados Unidos (OSHA) ha establecido el límite legal ( límite de exposición permisible ) para la exposición a vapores de aceite vegetal en el lugar de trabajo en 15 mg/m3 de exposición total y 5 mg/m3 de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional de los Estados Unidos (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 10 mg/m3 de exposición total y 5 mg/m3 de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. [37]
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Productividad típica de algunos cultivos oleaginosos, medida en toneladas (t) de aceite producido por hectárea (ha) de tierra por año (yr). La palma aceitera es, con diferencia, el cultivo de mayor rendimiento, capaz de producir unas 4 toneladas de aceite de palma por hectárea por año.
Los siguientes aceites vegetales triglicéridos representan casi toda la producción mundial, en términos de volumen. Todos se utilizan como aceites de cocina y como aceite vegetal disuelto (SVO) o para producir biodiésel. Según el USDA, el consumo mundial total de los principales aceites vegetales en 2007/08 fue: [41]
Estas cifras incluyen el uso industrial y de piensos para animales. La mayor parte de la producción europea de aceite de colza se utiliza para producir biodiésel o se utiliza directamente como combustible en automóviles diésel que pueden requerir modificaciones para calentar el aceite y reducir su mayor viscosidad . [ cita requerida ]
Otros aceites importantes incluyen:
Los aceites de semillas son aceites vegetales que se obtienen de las semillas ( endospermo ) en lugar de otras partes de las plantas. La mayoría de los aceites vegetales son aceites de semillas. Algunos ejemplos son los aceites de girasol, maíz y sésamo.
Las afirmaciones de que los aceites de semillas son nocivos para la salud no están respaldadas por evidencia científica. [73] [74]
Los aceites se extraen primero mediante el método de prensado en frío o con expulsor y, a continuación, se expulsa con disolvente el resto de los aceites de la materia sobrante. Este es un método utilizado por las almazaras de mayor capacidad. Como el consumo de energía de la prensa mecánica aumenta a medida que se libera más aceite, es más eficiente extraer el resto del aceite (más allá del 60 %) mediante extracción con disolvente.
Se produce y recicla una gran cantidad de aceite vegetal usado, principalmente en freidoras industriales de plantas procesadoras de patatas, fábricas de snacks y restaurantes de comida rápida .
El aceite reciclado tiene numerosos usos, incluido su uso como combustible directo , así como en la producción de biodiésel , alimento para el ganado , alimentos para mascotas, jabón, detergente, cosméticos y productos químicos industriales.
Desde 2002, un número cada vez mayor de países de la Unión Europea prohíben la inclusión de aceite vegetal reciclado procedente de la restauración en los piensos para animales. Sin embargo, en sus piensos para animales se siguen utilizando aceites de cocina usados procedentes de la industria alimentaria, así como aceite de cocina fresco o sin utilizar. [75]
Debido a su susceptibilidad a la oxidación por la exposición al oxígeno, el calor y la luz, lo que resulta en la formación de productos de oxidación , como peróxidos e hidroperóxidos , los aceites vegetales ricos en ácidos grasos poliinsaturados tienen una vida útil limitada. [76] [77]
En Canadá, el aceite de palma es uno de los cinco aceites vegetales, junto con el aceite de palmiste, el aceite de coco, el aceite de maní y la manteca de cacao, que deben mencionarse específicamente en la lista de ingredientes de un producto alimenticio. [78] Además, los aceites en productos alimenticios canadienses que han sido modificados o hidrogenados deben contener la palabra "modificado" o "hidrogenado" cuando se los enumera como ingrediente. [79] Una mezcla de aceites que no sean las excepciones mencionadas anteriormente puede simplemente enumerarse como "aceite vegetal" en Canadá; sin embargo, si el producto alimenticio es un aceite de cocina, aceite de ensalada o aceite de mesa, se debe especificar el tipo de aceite y no es aceptable enumerar "aceite vegetal" como ingrediente. [78]
Desde diciembre de 2014, todos los productos alimenticios producidos en la Unión Europea deben indicar legalmente el aceite vegetal específico utilizado en su fabricación, tras la introducción del Reglamento sobre información alimentaria facilitada al consumidor. [80]
En 1864, Caleb Johnson fundó una empresa de jabones llamada BJ Johnson Soap Co., en Milwaukee. En 1898, esta empresa introdujo un jabón elaborado con aceites de palma y oliva llamado Palmolive.
{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )Ciertos aceites crudos que contienen cantidades menores de impurezas distintas de los ácidos grasos libres se pueden refinar mediante un proceso conocido como refinación al vapor. Es simplemente una destilación al vapor a alta temperatura bajo presión reducida. El aceite vegetal crudo se calienta a aproximadamente 450 °F y se mantiene bajo una presión de 0,25 pulgadas de mercurio o menos mientras pasa vapor a través de él. El vapor elimina los ácidos grasos libres del aceite. El proceso se utiliza un poco en Europa, pero no con frecuencia en los Estados Unidos.
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Este artículo incorpora texto de una obra de contenido libre . Licencia CC BY-SA IGO 3.0 (declaración de licencia/permiso). Texto tomado de Anuario estadístico mundial sobre la agricultura y la alimentación 2023, FAO, FAO.
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