Los aceites vegetales , o grasas vegetales , son aceites extraídos de semillas o de otras partes de frutas. 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 procedentes de otras partes de las frutas. 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.
Los efectos sobre la salud del consumo de aceites vegetales han sido objeto de numerosos estudios. Una revisión sistemática realizada en 2015 encontró que el consumo de aceite de oliva virgen reducía significativamente las enfermedades cardiovasculares. El consumo de alimentos fritos en general no se asoció con una mayor enfermedad cardiovascular, pero sí con la obesidad. [4]
El aceite de oliva ha sido parte de la cultura humana durante milenios. [5] La evidencia arqueológica muestra que las aceitunas se convirtieron en aceite de oliva hacia el 6000 a. C. [5] y el 4500 a. C. en los actuales Israel y Palestina . [6] En el antiguo Egipto, durante el proceso de momificación se utilizaban aceites vegetales como el de cedro, el de ciprés y el de oliva . [7]
Los aceites vegetales se han utilizado como combustible para lámparas, para cocinar, como medicina y como lubricante. [ cita necesaria ] El aceite de palma ha sido reconocido durante 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 y se convirtió en un producto muy buscado por los comerciantes británicos para usarlo como Un lubricante industrial para maquinaria durante la Revolución Industrial británica . [8]
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 ), [9] y alrededor de 1870, el aceite de palma constituía la principal exportación. de algunos países de África occidental. [10]
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 conoció como grasas trans , lo que llevó al desarrollo de la producción mundial de margarina y manteca vegetal .
En los Estados Unidos, el aceite de semilla de algodón fue desarrollado y comercializado por Procter & Gamble como una manteca vegetal en crema, Crisco , ya en 1911. [11] Las desmotadoras estaban felices de que alguien se llevara las semillas de algodón. El aceite extraído se refinó y se hidrogenó parcialmente para dar un sólido a temperatura ambiente y así imitar la manteca de cerdo natural, y se enlató bajo gas nitrógeno. En comparación con la manteca de cerdo procesada que Procter & Gamble ya vendía a los consumidores, Crisco era más barato, más fácil de mezclar en una receta y podía almacenarse a temperatura ambiente durante dos años sin volverse rancio.
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 la soja, desarrolló plásticos de soja y una lana sintética a base de soja, y construyó un automóvil "casi en su totalidad" con soja. [12] Roger Drackett tenía un nuevo producto exitoso con Windex , pero invirtió mucho en la investigación de la soja, considerándola una inversión inteligente. [13] 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 ocupa el segundo lugar después del aceite de palma . En 2018-2019, la producción mundial fue de 57,4 TM y los principales productores fueron China (16,6 TM), EE. UU. (10,9 TM), Argentina (8,4 TM), Brasil (8,2 TM) y la UE (3,2 TM). [14]
A principios del siglo XX también se inició el uso del aceite vegetal como combustible en motores diésel y en quemadores de gasóleo para calefacción. Rudolf Diesel diseñó su motor para funcionar con aceite vegetal. Esperaba que la idea hiciera que sus motores fueran más atractivos para los agricultores que tenían una fuente de combustible fácilmente disponible. El primer motor diésel funcionó por primera vez con su propia energía en Augsburgo , Alemania, el 10 de agosto de 1893, únicamente con aceite de maní . En recuerdo de este acontecimiento, el 10 de agosto ha sido declarado "Día Internacional del Biodiesel". [15] La primera patente sobre biodiesel se concedió en 1937. [16] La escasez periódica de petróleo impulsó la investigación sobre el aceite vegetal como sustituto del diésel durante las décadas de 1930 y 1940, y nuevamente en la década de 1970 y principios de la de 1980, cuando el aceite vegetal puro disfrutó de su nivel más alto. 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 más utilizado es el biodiesel , producido a partir de aceites o grasas mediante transesterificación . Encabezados por Brasil, muchos países construyeron plantas de biodiesel durante la década de 1990, y ahora está ampliamente disponible para su uso en vehículos de motor, y hoy es el biocombustible más común en Europa. En Francia, el biodiésel se incorpora en un porcentaje del 8% al combustible utilizado por todos los vehículos diésel franceses. [17]
A mediados de la década de 1970, investigadores canadienses desarrollaron una variedad de colza con bajo contenido de ácido erúcico. Debido a que la palabra "violación" no se consideraba óptima para la comercialización, acuñaron el nombre "canola" (de "Canada Oil low acid"). La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. aprobó el uso del nombre canola en enero de 1985, [18] y los agricultores estadounidenses comenzaron a plantar grandes superficies esa primavera. El aceite de canola tiene menos grasas saturadas y más grasas monoinsaturadas. La canola es muy fina (a diferencia del aceite de maíz) y sin sabor (a diferencia del aceite de oliva), por lo que logra en gran medida un éxito al desplazar al aceite de soja, del mismo modo que el aceite de soja tuvo un gran éxito al desplazar al aceite de semilla de algodón.
La producción de aceites vegetales aumentó un 125% entre 2000 y 2020, impulsada por un fuerte aumento del aceite de palma . [19]
Muchos aceites vegetales se consumen directa o indirectamente como ingredientes en los alimentos, función que comparten con algunas grasas animales , como la mantequilla , el ghee , la manteca de cerdo y el schmaltz . Los aceites cumplen varios propósitos en esta función:
Los aceites se pueden calentar a temperaturas significativamente superiores al punto de ebullición del agua, 100 °C (212 °F), y usarse para freír alimentos . Los aceites para este fin 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 aceites tropicales, como el de coco , palma y salvado de arroz . Estos últimos son particularmente valorados en las culturas asiáticas para cocinar a altas temperaturas, debido a sus puntos de inflamación inusualmente altos.
Los aceites vegetales se utilizan como ingrediente o componente en muchos productos manufacturados.
Muchos aceites vegetales se utilizan para fabricar jabones, productos para la piel, velas, perfumes y otros productos cosméticos y de cuidado personal. Algunos aceites son particularmente adecuados como aceites secantes y se utilizan para fabricar pinturas y otros productos para el tratamiento de la madera. Se utilizan en la producción de resinas alquídicas . El aceite de damar (una mezcla de aceite de linaza y resina de damar ), por ejemplo, se utiliza casi exclusivamente para tratar los cascos de los barcos de madera. Los aceites vegetales se utilizan cada vez más en la industria eléctrica como aislantes , ya que 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 mediante esterificación de Fischer . Los tetraésteres generalmente tienen una alta estabilidad a la oxidación y se han utilizado como lubricantes para motores. El aceite vegetal se utiliza para producir fluido hidráulico biodegradable [21] y lubricante . [22]
Un factor limitante en los usos industriales de los aceites vegetales es que todos esos aceites son susceptibles de volverse rancios . Por tanto, para usos industriales se prefieren los aceites más estables, como el aceite de ben o el aceite mineral . 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 .
El aceite vegetal se utiliza en la producción de algunos alimentos para mascotas. AAFCO [23] define el aceite vegetal en este contexto como el producto de origen vegetal obtenido extrayendo el aceite de semillas o frutas que se procesan con fines comestibles.
Los aceites vegetales también se utilizan para fabricar biodiésel , que puede utilizarse como el diésel convencional. [24] Algunas mezclas de aceites vegetales se utilizan en vehículos no modificados, pero el aceite vegetal puro , también conocido como aceite vegetal puro, necesita vehículos especialmente preparados que tengan un método para calentar el aceite para reducir su viscosidad . El uso de aceites vegetales como energía alternativa está creciendo [ cita necesaria ] y la disponibilidad de biodiesel en todo el mundo está aumentando. [ cita necesaria ]
El NNFCC estima que el ahorro total neto de gases de efecto invernadero al utilizar aceites vegetales en lugar de alternativas basadas en combustibles fósiles para la producción de combustible oscila entre el 18 y el 100%. [25]
El proceso de producción de aceite vegetal implica la eliminación del aceite de los componentes de la planta, normalmente 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.
Los aceites se pueden eliminar mediante extracción mecánica, denominada "trituración" o "prensado". Este método se utiliza normalmente para producir aceites más tradicionales (por ejemplo, de oliva, de coco, etc.) y es el preferido por la mayoría de los clientes de alimentos saludables en Estados Unidos y Europa. [ cita necesaria ] Existen varios tipos diferentes de extracción mecánica. [26] 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 maja motorizados). Las prensas de semillas oleaginosas se utilizan comúnmente en los países en desarrollo, entre personas para quienes otros métodos de extracción serían prohibitivamente costosos; el ghani se utiliza principalmente en la India. [27] La cantidad de aceite extraído utilizando estos métodos varía ampliamente, como se muestra en la siguiente tabla para la extracción de mantequilla mowrah en la India: [28]
El procesamiento del aceite vegetal en aplicaciones comerciales se realiza comúnmente mediante extracción química, utilizando extractos con solventes, lo que produce mayores rendimientos y es más rápido y menos costoso. El disolvente más común es el hexano derivado del petróleo . Esta técnica se utiliza para la mayoría de los aceites industriales "más nuevos", como los aceites de soja y maíz. Después de la extracción, el disolvente se evapora calentando la mezcla a aproximadamente 300 °F (149 °C). [30]
El dióxido de carbono supercrítico se puede utilizar como una alternativa no tóxica a otros disolventes. [31]
Los aceites vegetales insaturados se pueden transformar 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 del aceite vegetal se realiza elevando una mezcla de aceite vegetal y un catalizador metálico, típicamente níquel, casi al vacío a temperaturas muy altas, e introduciendo hidrógeno. Esto hace que los átomos de carbono del aceite rompan los dobles enlaces con otros carbonos. Cada átomo de carbono se convierte en un enlace simple a un átomo de hidrógeno individual y el doble enlace entre los carbonos ya no puede existir. En un aceite completamente hidrogenado, también llamado grasa saturada , todos sus dobles enlaces se han convertido en enlaces simples. Si un aceite poliinsaturado no está completamente hidrogenado (no todos los dobles enlaces se reducen a enlaces simples), entonces es un "aceite parcialmente hidrogenado" (PHO). Un aceite puede hidrogenarse para aumentar la resistencia al enranciamiento ( 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 ácidos grasos en gran medida saturados, la hidrogenación parcial da como resultado la transformación de ácidos grasos cis insaturados en ácidos grasos trans insaturados en la mezcla de aceites 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 coronaria , [32] entre otros mayores riesgos para la salud. Estas preocupaciones han llevado a regulaciones que exigen la eliminación de aceites parcialmente hidrogenados de los alimentos. [33]
En el procesamiento de aceites comestibles, el aceite se calienta al vacío hasta cerca del punto de humo o hasta aproximadamente 450 °F (232 °C), [34] 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 de 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 comúnmente resulta en niveles más altos de ácidos grasos trans y destilación de los compuestos naturales del aceite. [35] [36] [37]
Las personas pueden respirar la niebla de aceite vegetal en el lugar de trabajo. La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de EE. UU. (OSHA) ha establecido el límite legal ( límite de exposición permisible ) para la exposición a nieblas de aceite vegetal en el lugar de trabajo en 15 mg/m 3 de exposición total y 5 mg/m 3 de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. . El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de EE. UU. ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 10 mg/m 3 de exposición total y 5 mg/m 3 de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. [38]
.svg/1280px-World_Production_Of_Main_Vegetable_Oils_By_Main_Producers_(2020).svg.png)
Productividad típica de algunos cultivos oleaginosos, medida en toneladas (t) de aceite producidas por hectárea (ha) de tierra por año (año). La palma aceitera es, con diferencia, el cultivo de mayor rendimiento, capaz de producir unas 4 toneladas de aceite de palma por hectárea al año.
Los siguientes aceites vegetales con triglicéridos representan casi toda la producción mundial, en volumen. Todos se utilizan como aceites de cocina y como SVO o para producir biodiesel. Según el USDA, el consumo mundial total de los principales aceites vegetales en 2007/08 fue: [42]
Estas cifras incluyen el uso industrial y de alimentación animal. 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 .
Otros aceites importantes incluyen:
Los aceites de semillas son aceites vegetales que se obtienen de la semilla ( endospermo ) de algunas plantas, en lugar de del fruto ( pericarpio ). La mayoría de los aceites vegetales son aceites de semillas. Algunos ejemplos son los aceites de girasol, maíz y sésamo.
Los aceites se extraen primero mediante métodos de expulsor o prensado en frío, luego con solvente se expulsa el resto de los aceites de la materia sobrante. Este es un método utilizado por 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 de alrededor del 60%) mediante extracción con solventes.
Se produce y recicla una gran cantidad de aceite vegetal usado, principalmente de freidoras industriales en plantas procesadoras de patatas, fábricas de snacks y restaurantes de comida rápida .
El aceite reciclado tiene numerosos usos, incluido el uso como combustible directo , así como en la producción de biodiesel , alimento para ganado , alimentos para mascotas, jabón, detergentes, cosméticos y productos químicos industriales.
Desde 2002, un número cada vez mayor de países de la Unión Europea han prohibido la inclusión de aceite vegetal reciclado procedente de la restauración en la alimentación animal. Sin embargo, los aceites de cocina usados procedentes de la fabricación de alimentos, así como el aceite de cocina fresco o sin usar, siguen utilizándose en la alimentación animal. [74]
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. [75] [76]
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. [77] Además, los aceites en los productos alimenticios canadienses que han sido modificados o hidrogenados deben contener la palabra "modificado" o "hidrogenado" cuando figuran como ingrediente. [78] Una mezcla de aceites distintas de las excepciones antes mencionadas puede enumerarse simplemente como "aceite vegetal" en el Canadá; sin embargo, si el producto alimenticio es un aceite de cocina, aceite para ensalada o aceite de mesa, se debe especificar el tipo de aceite y no es aceptable incluir "aceite vegetal" como ingrediente. [77]
Desde diciembre de 2014, todos los productos alimenticios producidos en la Unión Europea estaban obligados por ley a indicar el aceite vegetal específico utilizado en su fabricación, tras la introducción del Reglamento de Información Alimentaria al Consumidor. [79]
En 1864, Caleb Johnson fundó una empresa de jabón 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}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )Ciertos aceites crudos que contienen cantidades menores de impurezas distintas de los ácidos grasos libres pueden refinarse mediante un proceso conocido como refinación con vapor.
Es simplemente una destilación al vapor a alta temperatura y 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 se pasa vapor a través de él.
El vapor elimina los ácidos grasos libres del aceite.
El proceso se utiliza algo en Europa, pero no con frecuencia en los Estados Unidos.
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )
Este artículo incorpora texto de un trabajo de contenido gratuito . Licenciado bajo CC BY-SA IGO 3.0 (declaración/permiso de licencia). Texto tomado de World Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2023, FAO, FAO.
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )