El fraccionamiento de grasas es un tipo de modificación del aceite que, a diferencia de la hidrogenación y la interesterificación , es un proceso puramente físico. Consiste en el enfriamiento sucesivo del aceite, su cristalización parcial y posterior separación en fracciones con diferentes puntos de fusión . La combinación de fraccionamiento e interesterificación permite obtener grasas con las propiedades deseadas, que antes se obtenían únicamente por hidrogenación y que no contienen isómeros trans nocivos para la salud .
El fraccionamiento de grasas se ha utilizado con éxito para obtener equivalentes y sustitutos de la manteca de cacao , sustitutos de grasas lácteas , productos de confitería, grasas para cocinar y aceites para ensaladas [1] .
El fraccionamiento es el método más antiguo de modificación de grasas y se ha utilizado durante más de 150 años. Sus beneficios fueron apreciados por primera vez por las empresas europeas de transporte marítimo, que importaron aceite de coco de Sri Lanka en largos barriles de madera - "tubos de Ceilán". Las tuberías se llenaron con aceite líquido tibio, que luego se enfrió lentamente durante el transporte por mar desde un clima tropical cálido a uno europeo frío. En combinación con el balanceo del barco por las olas del mar, esto condujo a la formación de una suspensión de cristales en la columna de aceite; debido a la mayor densidad, estos cristales finalmente se asentaron en el fondo de los barriles. Los consumidores que recibieron aceite de coco fraccionado rápidamente se dieron cuenta de que su fracción sólida era mucho más adecuada para usar en glaseados y coberturas. Así, los barriles de madera pueden ser considerados como los primeros cristalizadores de grasas [2] [3] [4] .
La invención del primer "método para obtener grasas animales con propiedades especiales" patentado se atribuye a Hippolyte Mezh-Mourier en 1869. Descubrió cómo hacer un sustituto de la mantequilla enfriando lentamente la grasa de cerdo y aislando una fracción líquida de ella [2 ] .
El desarrollo activo del fraccionamiento industrial de grasas comenzó en la década de 1960, cuando la producción de aceite de palma en el sudeste asiático comenzó a aumentar rápidamente y se redujeron los impuestos sobre la exportación de aceite de palma refinado . En ese momento, la tecnología estaba limitada por la eficiencia de la separación de fases: solo se usaba la fuerza de la gravedad , es decir, la oleína y la estearina se separaban por decantación. Esto llevó al hecho de que una cantidad significativa de aceite líquido permaneció en la fracción sólida (hasta un 75 %), lo que empeoró significativamente la calidad de la estearina [2] [5] [6] . En las décadas siguientes, el desarrollo de métodos de separación (desde filtros de banda, centrífugas hasta filtros prensa de membrana de alta presión) hizo del fraccionamiento un proceso de modificación de grasas eficiente y rentable.
Las grasas y los aceites naturales no son una sustancia de un solo componente químicamente pura, sino una mezcla compleja de varias docenas de sustancias. Cada una de estas sustancias (triglicéridos) tiene su propio punto de fusión específico. Al ser una mezcla, las grasas y los aceites no tienen un punto de fusión exacto, sino solo un rango de fusión específico [2] [7] .
El proceso de fraccionamiento consiste en el enfriamiento controlado de la grasa, que inicia la cristalización parcial (es decir, fraccionada): parte de la grasa se convierte en cristales sólidos, parte permanece en estado líquido. Luego, esta mezcla se separa de varias maneras en fracciones con diferentes puntos de fusión: oleína (fracción líquida de bajo punto de fusión) y estearina (fracción sólida de alto punto de fusión) [2] .
Independientemente del método, el proceso de fraccionamiento incluye los siguientes pasos obligatorios:
Hasta la fecha, existen dos tecnologías principales para el fraccionamiento de grasas:
La principal ventaja del fraccionamiento frente a la hidrogenación y la interesterificación es la reversibilidad del proceso: si las fracciones obtenidas son de mala calidad, mezclándolas se puede obtener la grasa original y luego repetir el proceso. Además, el fraccionamiento no requiere una purificación previa de los aceites de las sustancias asociadas que pueden envenenar los catalizadores de hidrogenación y transesterificación.
La grasa que se fracciona en la industria en los mayores volúmenes es el aceite de palma : en 2009, la cantidad de aceite de palma fraccionado fue de alrededor de 30 millones de toneladas.La proporción de ácidos grasos saturados e insaturados , así como de alto punto de fusión y bajo punto de fusión triglicéridos, es de aproximadamente 1:1, y porque es fácil de dividir en estearina y oleína. Las fracciones resultantes se pueden volver a fraccionar. Tal fraccionamiento en múltiples etapas del aceite de palma hace posible obtener productos con propiedades especiales: equivalentes de manteca de cacao, lo más cerca posible en propiedades a la costosa manteca de cacao ; sucedáneos de la grasa de la leche y grasas de confitería sin isómeros trans ; Aceites para ensaladas y grasas para freír con alta estabilidad a la oxidación . Mediante el fraccionamiento de un subproducto de la producción de aceite de palma, el aceite de palmiste , se obtienen sustitutos de la manteca de cacao láurico [6] [7] [9] .