CAPÍTULO PRIMERO
LA ESTERILIZACIÓN
¤ Introducción
¤ Como ocurre la acidificación del aceite
¤ Proceso de esterilización
¤ Equipo
¤ Ciclo de esterilización
¤ Consultar otros enlaces relacionados:
http://cultivopalma.webcindario.com/esterilizacion.htm
http://propalma.webcindario.com/esterilizavertical.pdf
INTRODUCCIÓN
Una vez los racimos de palma alcanzan su estado óptimo de madurez, se inicia un proceso bioquímico de descomposición del aceite, formando ácidos grasos libres. Este proceso se conoce comúnmente como acidificación y se acelera una vez los racimos han sido cortados de la palma. Igualmente, con el proceso de maduración, los frutos se desprenden del racimo de manera natural. La contextura del mesocarpio en los frutos es muy fibrosa y el aceite contenido en el mismo tiene una viscosidad alta. Con la esterilización se busca detener el proceso de acidificación, acelerar el proceso natural de desprendimiento de los frutos y facilitar la extracción del aceite ablandando los tejidos de la pulpa, entre otros objetivos.
COMO OCURRE LA ACIDIFICACION DEL ACEITE
El proceso de descomposición del aceite o acidificación ocurre debido a una reacción química en donde las moléculas grasas se rompen formando ácidos grasos y glicerol (glicerina), por acción de la enzima llamada lipasa, presente en el fruto de palma.
La lipasa se activa con mayor rapidez cuando la estructura celular del fruto es alterada. Por esto, a partir del momento en que el racimo es cortado, el proceso de acidificación se acelera considerablemente, influyendo también el manejo, el almacenamiento y el tiempo transcurrido hasta ser esterilizado. Asimismo, el daño sufrido por los frutos durante la cosecha, el transporte y la manipulación hasta las canastas de esterilización (vagonetas) y la presencia de agua y suciedad, son causas del aumento de la acidez.
PROCESO DE ESTERILIZACIÓN
Es la primera etapa y seguramente, la más importante del proceso de extracción de aceite de palma. Consiste en someter el fruto a la acción del vapor para cumplir con los siguientes objetivos básicos:
1. Inactivar la lipasa
La lipasa se inactiva a temperaturas relativamente bajas, del orden de los 60°C. Por ello, se podría pensar que el tratamiento de esterilización de los racimos es posible efectuarlo mediante el uso de agua caliente simplemente, pero para cumplir con los demás objetivos de esta primera etapa se requieren temperaturas mayores. Por esta razón se utiliza vapor saturado.
Vapor saturado: Es el vapor de agua que al ceder calor se transforma en líquido inmediatamente.
1. Facilitar el desprendimiento de los frutos del raquis, ablandando la unión entre ellos.
En la esterilización el fruto es preparado para la etapa de desfrutación, mediante la aceleración del proceso natural de desprendimiento de los frutos similar a cuando llegan a su estado óptimo de madurez. Este proceso ocurre por la evaporación del agua presente en los tejidos del pedúnculo de unión entre el fruto y la tusa, lo cual los ablanda.
Al conseguir este objetivo, se minimizan las pérdidas de fruto que se causan por la mala desfrutación.
2. Ablandar los tejidos de la pulpa.
En la esterilización, los tejidos de la pulpa del fruto se debilitan, facilitando el rompimiento de las celdas que contienen el aceite durante los procesos de digestión y prensado.
Este objetivo se consigue con poco tiempo de esterilización y una temperatura relativamente baja.
3. Calentar y deshidratar parcialmente las almendras contenidas en las nueces para facilitar su posterior recuperación
Con la esterilización se busca un desecamiento de la almendra que al perder tamaño se desprende de la cáscara que la envuelve, facilitando de esta forma, el rompimiento de las nueces y la recuperación de las almendras en la sección de palmistería. La desecación o deshidratación general de la fruta también conlleva la evaporación de la humedad del interior de la almendra.
5. Coagular las proteínas
Como en cualquier tejido vivo, las proteínas se encuentran en las celdas que contienen el aceite en el fruto de palma.
Uno de los objetivos de la esterilización es el de coagular dichas proteínas.
Las proteínas favorecen la dispersión del aceite en el agua en forma de pequeñas gotas (emulsificación). Entonces, al coagularlas se reduce la emulsificación del aceite en el agua pues éstas se retienen dentro de la torta de prensado en el momento de la extracción, impidiendo que continúen hasta la clarificación. De lo contrario, se causarían dificultades en la etapa de clarificación para separar el agua del aceite, lo que ocasiona pérdidas mayores en las aguas lodosas de desecho.
5. Hidrólisis y descomposición del material mucilaginoso (gomas)
Se ha encontrado que el fruto de palma contiene gomas y almidones (carbohidratos) que pueden formar soluciones coloidales (sustancias gelatinosas) en el aceite crudo, dificultando luego el proceso de clarificación.
Dependiendo de la temperatura y el tiempo de esterilización, los almidones y otros carbohidratos pueden absorber agua (hidrolizarse) en mayor o menor grado.
Se ha demostrado que a temperaturas superiores a 120°C estas materias gelatinosas son hidrolizadas, descompuestas o coaguladas. Para lograr este objetivo entonces, se recomiendan más altas temperaturas y mayores tiempos de esterilización.
EQUIPO
Actualmente, en general, la esterilización se efectúa en esterilizadores cilíndricos horizontales llamados también “autoclaves”, los cuales se fabrican en diversos diámetros, con una o dos puertas de acceso, dependiendo del tamaño y diseño de la planta. Tienen un par de rieles internos sobre los cuales se desplazan las vagonetas o canastas hechas en lámina de acero, con perforaciones en el fondo y, a veces, en los costados laterales. Las canastas van montadas sobre chasises con ruedas provistas de rodamientos o bujes de soporte.
El consumo de vapor en la esterilización es de aproximadamente 180 Kg./ton de racimos con tres “picos” de expansión (incrementos de la presión y descargas súbitas posteriores).
El consumo de vapor del número de picos. El consumo no es uniformemente repartido durante el tiempo de esterilización. Al inicio del proceso el esterilizador y la masa de frutos, por encontrarse fríos ocasionan una gran condensación y ello demanda un consumo elevado de vapor, en la primera etapa de la esterilización.
La disposición de la tubería, las válvulas y demás accesorios en un esterilizador es relativamente simple pues se tiene solamente una válvula de entrada y una de descarga de vapor y varias salidas inferiores para condensados conectadas a un tubo principal y a una sola válvula para su operación.
CICLO DE ESTERILIZACION
El ciclo completo de esterilización comprende 11 pasos básicos, las condiciones de los cuales, a manera de ejemplo, se pueden resumir en el siguiente cuadro:
El siguiente gráfico de tiempo y presión del ciclo de esterilización resume el cuadro anterior:
Los principales pasos de la esterilización se describen a continuación:
Desaireación: consiste en introducir vapor lentamente con el fin de empujar el aire hacia abajo y evacuarlo por las líneas de condensados
Ascenso y expansión en un primero y segundo picos: Se realizan con el objeto de expulsar el aire residual que haya podido quedar en el esterilizador y para conseguir un desecamiento de las almendras dentro de las nueces y obtener la mayor recuperación posible.
Sostenimiento: en este paso es que realmente se alcanza los objetivos principales de la esterilización. La presión y el tiempo utilizados en el sostenimiento dependen del grado de madurez de los frutos
Expansión final y operaciones de descargue y cargue del esterilizador: Desde el punto de vista de la seguridad es importante tener en cuenta que en cada esterilizador debe haber una válvula de seguridad indicadora del momento de la apertura de la puerta. Antes de la apertura de la puerta de descarga del esterilizador es indispensable abrir dicha válvula y hasta tanto no haya dejado de salir vapor por ella no se puede proceder a descargar el equipo.
De acuerdo con el ciclo descrito anteriormente la esterilización tendría una duración de 78 a 98 minutos en total, incluyendo el tiempo para descargue y cargue de las vagonetas dentro del equipo. La variación del tiempo de sostenimiento entre 30 y 50 minutos depende del grado de madurez del fruto que se está procesando.
Es importante anotar que para que la esterilización sea verdaderamente efectiva debe realizarse “en seco” o sea, cuidando de que haya un drenaje permanente de condensados durante todo el tiempo del proceso. De todas maneras, para fijar tanto el tiempo como la presión (temperatura) es necesario observar lo siguiente:
§ Los resultados de la desfrutación (frutos restantes adheridos en las tusas)
§ El aspecto de las almendras (porcentaje de almendras oscuras lo que indicaría exceso en la esterilización)
§ El contenido de aceite impregnado en las tusas y en las aguas de drenaje de los esterilizadores.