ES2928748T3 - Proceso para la preparación de una composición de grasa hidrogenada - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la preparación de una composición de grasas hidrogenadas comprende los pasos de: i) proporcionar una composición de grasas insaturadas que comprende ácidos grasos insaturados y/o residuos de ácidos grasos insaturados, donde la composición de grasas insaturadas comprende policlorodibenzodioxinas (PCDD) que incluyen octaclorodibenzodioxina (OCDD); y ii) poner en contacto la composición de grasa insaturada con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de aproximadamente 170°C o inferior para hidrogenar al menos parcialmente la composición de grasa insaturada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Proceso para la preparación de una composición de grasa hidrogenada
La presente invención se refiere a un proceso para la preparación de una composición de grasa hidrogenada.
Los aceites vegetales son productos comerciales valiosos que se usan, por ejemplo, en la industria alimentaria y de piensos para animales. Los aceites pueden usarse tal cual o pueden modificarse antes de su uso. En ocasiones es necesaria o deseable la modificación con el fin de hacer que el aceite vegetal sea más adecuado para su uso en una aplicación dada.
Un aceite vegetal de interés particular es el aceite de palma, que normalmente se obtiene de la pulpa del fruto de la palma (Elaeis guineensis). El aceite de palma está disponible en diversas formas, incluyendo el aceite de palma en bruto, el aceite de palma refinado y fracciones del mismo, tales como la oleína de palma y la estearina de palma. El aceite de palma en bruto contiene principalmente triglicéridos de ácidos grasos que tienen de 12 a 18 átomos de carbono, siendo el ácido palmítico (C16:0) y el ácido oleico (C18:1) los restos de ácido predominantes. En general, el aceite de palma se refina y procesa con el fin de usar los glicéridos y/o los ácidos grasos.
Los procesos para modificar aceites vegetales, tales como el aceite de palma, a escala industrial, han implicado tradicionalmente reacciones químicas tales como la hidrogenación a altas temperaturas en presencia de un catalizador metálico. La hidrogenación aumenta el nivel de ácidos grasos saturados en el aceite y, por lo tanto, aumenta el contenido de grasa sólida a una temperatura dada.
Los aceites vegetales, incluyendo el aceite de palma, en ocasiones contienen impurezas. Algunas de estas impurezas pueden introducirse inadvertidamente en el aceite o pueden generarse en el propio aceite durante el procesamiento. Por ejemplo, se ha encontrado que algunos aceites contienen policlorodibenzodioxinas (PCDD), también conocidas como dibenzo-p-dioxinas, en diversos niveles, y se sabe que estos compuestos tienen diversos grados de toxicidad.
V. Berg et al., The 2005 World Health Organization Reevaluation of Human and Mammalian Toxic Equivalency Factors for Dioxins and Dioxin-Like Compounds, Toxicol. Sci., 93(2), 2006, 223-241 proporciona una descripción general de los valores de Factor de Equivalencia Tóxica (FET) de diversas PCDD y estos valores de FET se reproducen en la Tabla 1 a continuación.
Tabla 1
La tetraclorodibenzodioxina (TCDD) y la pentaclorodibenzodioxina (PeCDD) tienen el valor de FET más alto, de 1. Los tres compuestos de hexaclorodibenzodioxina (HxCDD) tienen un valor de FET de 0,1. La heptaclorodibenzodioxina (HpCDD) tiene un valor de FET de 0,01 y la octaclorodibenzodioxina (OCDD) tiene el valor de FET más bajo de todos a 0,0003. Es evidente a partir de esta tabla que se considera que la TCDD y la PeCDD son aproximadamente 3000 veces más tóxicas que la OCDD.
Se cree que la OCDD tiene una toxicidad observada más baja que las PCDD menos cloradas debido al hecho de que es relativamente insoluble y, por lo tanto, experimenta un nivel mucho más bajo de bioacumulación.
Los aceites se analizan para determinar su contenido de sustancias potencialmente tóxicas antes de incorporarlos en, o utilizarlos como, productos alimenticios y es habitual calcular el factor equivalente tóxico (EQT) de dichas composiciones. El EQT de una composición se calcula multiplicando la masa de cada compuesto potencialmente tóxico por su FET.
Para reducir el valor de EQT de las composiciones de aceite y grasa, es una práctica típica retirar las PCDD de las composiciones de aceite y grasa usando materiales adsorbentes
El documento EP-A-2344614 describe un proceso para la retirada de contaminantes, tales como metales pesados,
bifenilos policlorados (PCB), dioxinas y retardantes de llama, de aceites alimenticios a través del uso de materiales adsorbentes. El material adsorbente preferido utilizado en el proceso es carbón activado.
J. Maes et al., Journal of the American Oil Chemists' Society, 82(8), 2005, 593-597 describe un proceso de uso de carbón activado para retirar dioxinas y bifenilos policlorados (PCB) de un aceite de pescado.
La Patente de los EE.UU. 4.133.822 desvela un proceso para producir composiciones de grasa insaturada hidrogenada usando condiciones de hidrogenación suaves.
Ambos documentos muestran que el carbón activado es adecuado para reducir la cantidad de PCDD en los aceites. Sin embargo, procesar aceites con carbón activado es caro. Además, es necesario retirar el carbón activado del aceite, lo que puede conducir a un largo procedimiento de purificación.
Por lo tanto, existe la necesidad de reducir la cantidad de carbón activado utilizado durante el procesamiento de las composiciones de aceite y grasa, o de evitar la necesidad de usar carbón activado por completo y/o de garantizar que el valor de EQT de la composición procesada permanezca dentro de niveles aceptables.
De acuerdo con la invención, se proporciona un proceso para la preparación de una composición de grasa hidrogenada, que comprende las etapas de:
i) proporcionar una composición de grasa insaturada que comprende ácidos grasos insaturados y/o restos de ácidos grasos insaturados, en donde la composición de grasa insaturada comprende policlorodibenzodioxinas (PCDD) incluyendo la octaclorodibenzodioxina (OCDD); y
ii) poner en contacto la composición de grasa insaturada con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 140 °C o inferior para hidrogenar al menos parcialmente la composición de grasa insaturada. Se ha descubierto que hidrogenar composiciones de ácidos grasos insaturados a la temperatura convencional de la industria de 200 °C conduce a la conversión de la OCDD en sus dioxinas más tóxicas, menos cloradas, lo que a su vez aumenta el valor de EQT de la composición resultante.
Sorprendentemente, se ha descubierto que reducir la temperatura de la reacción de hidrogenación a 140 °C o inferior conduce a un nivel aceptable de hidrogenación de ácidos grasos insaturados al mismo tiempo que impide la descloración, o al menos reduce el nivel de descloración, de la OCDD a sus equivalentes menos clorados y más tóxicos.
También de acuerdo con la invención, se proporciona un proceso para impedir la descloración, o al menos reducir el nivel de descloración, de la OCDD durante la hidrogenación de una composición de grasa insaturada. Además, la invención proporciona un método para mantener o reducir el valor de EQT de una composición de grasa hidrogenada, como se determina de acuerdo con la norma EN 16215:2012, que comprende las etapas de:
i) proporcionar una composición de grasa insaturada que comprende ácidos grasos insaturados y/o restos de ácidos grasos insaturados, en donde la composición de grasa insaturada comprende policlorodibenzodioxinas (PCDD) incluyendo la octaclorodibenzodioxina (OCDD); y
ii) poner en contacto la composición de grasa insaturada con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 140 °C o inferior para hidrogenar al menos parcialmente la composición de grasa insaturada, en donde el valor de EQT de la composición de grasa hidrogenada está dentro del 60 % del valor de EQT de la composición de grasa insaturada.
La expresión "composición de grasa insaturada", como se usa en el presente documento, se refiere a una composición que comprende ácidos grasos libres, glicéridos que comprenden restos de ácidos grasos, o mezclas de los mismos, y en los que al menos algunos de los ácidos grasos contienen dobles enlaces carbono-carbono insaturados. Los ácidos grasos en los glicéridos están presentes como restos acilo unidos al glicerol y pueden ser mono, di o triglicéridos. El término "grasa" no implica ninguna limitación particular sobre el punto de fusión y abarca grasas y aceites.
La expresión "ácido graso", como se usa en el presente documento, se refiere a ácidos carboxílicos de cadena lineal, saturados o insaturados, que tienen de 6 a 24 átomos de carbono. Los ácidos grasos insaturados pueden comprender uno, dos o más dobles enlaces, preferentemente, uno o dos dobles enlaces. Los ácidos grasos "libres" no están unidos al glicerol como parte de una molécula de glicérido. Los niveles de ácidos grasos presentes en las composiciones se pueden determinar mediante métodos bien conocidos por los expertos en la materia, tales como el análisis por GC-FAME de acuerdo con la norma ISO 15304.
La cantidad de PCDD en las composiciones, incluyendo la OCDD, puede medirse usando cualquier método convencional conocido en la técnica. Preferentemente, la cantidad de PCCD se mide usando cromatografía de gases de alta resolución-espectrometría de masas. Más preferentemente, la cantidad de PCDD en las
composiciones se mide de acuerdo con la norma NEN-EN 16215.
Ventajosamente, la cantidad de OCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está dentro de aproximadamente el ± 10 % de la cantidad de OCDD en la composición de grasa insaturada.
Preferentemente, la cantidad de OCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es igual a, o inferior al 10 % como máximo de, la cantidad de OCDD en la composición de grasa insaturada. Ventajosamente, la cantidad de OCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está preferentemente dentro de aproximadamente el ± 5 % de (o inferior al 5 % como máximo de), más preferentemente dentro de aproximadamente el ± 3 % de (o inferior al 3 % como máximo de), la cantidad de OCDD en la composición de grasa insaturada. Las cantidades en porcentaje se determinan basándose en la concentración de OCDD en el material de partida de la composición de grasa insaturada y la concentración en la composición de grasa hidrogenada directamente después de la etapa ii) (es decir, antes de la purificación adicional de la composición de grasa hidrogenada), y se determinan en peso en cada composición.
Ventajosamente, la cantidad de 2,3,7,8-tetra clorodibenzodioxina (TCDD) en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es esencialmente igual a (es decir, ±10%), o inferior a, la cantidad de TCDD en la composición de grasa insaturada. De forma ideal, la cantidad de TCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es inferior a la cantidad de TCDD en la composición de grasa insaturada. Preferentemente, la cantidad de TCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está dentro de aproximadamente el ± 8 %, tal como dentro de aproximadamente el ± 5, ± 4, ± 3 o ± 2 % de la cantidad de TCDD en la composición de grasa insaturada, más preferentemente dentro de aproximadamente el ± 1 %. Los porcentajes se determinan como se describe anteriormente para la OCDD.
De manera conveniente, la cantidad de 1,2,3,7,8-pentaclorodibenzodioxina (PeCDD) en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es esencialmente igual a (es decir, ± 10 %), o inferior a, la cantidad de PeCDD en la composición de grasa insaturada. De forma ideal, la cantidad de PeCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es inferior a la cantidad de PeCDD en la composición de grasa insaturada. Preferentemente, la cantidad de PeCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está dentro de aproximadamente el ± 8 %, tal como dentro de aproximadamente el ± 5 %, ± 4 %, ± 3 % o ±2 % de la cantidad de PeCDD en la composición de grasa insaturada, más preferentemente dentro de aproximadamente el ± 1 %. Los porcentajes se determinan como se describe anteriormente para la OCDD.
Normalmente, la composición de grasa insaturada comprende OCDD en una cantidad de al menos 5 ppt (partes por trillón), tal como al menos 10 ppt, en peso de la composición de grasa insaturada. Por ejemplo, la composición de grasa insaturada puede comprender OCDD en una cantidad de 5 ppt a 100 ppt, tal como de 10 ppt a 80 ppt, o de 20 ppt a 50 ppt.
Preferentemente, la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) tiene un valor de factor equivalente tóxico (EQT) que es esencialmente igual o inferior a, el valor de EQT de la composición de grasa insaturada, como se determina de acuerdo con la norma EN 16215:2012. A menos que se indique otra cosa, los valores de EQT de las composiciones que se describen en el presente documento se determinan de acuerdo con la norma EN 16215:2012 y se basan únicamente en las concentraciones de PCDD. Para disipar cualquier duda, la presencia de compuestos distintos de las PCDD, incluyendo los dibenzofuranos clorados, dl-PCB no orto-sustituidos y dl-PCB mono-orto sustituidos, no se tiene en cuenta cuando se calcula el valor de EQT de las composiciones que se describen en el presente documento de acuerdo con la norma EN 16215:2012.
De manera conveniente, el valor de EQT de la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es inferior al valor de EQT de la composición de grasa insaturada. Preferentemente, el valor de EQT de la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está dentro de aproximadamente el ± 60 %, tal como dentro de aproximadamente el ± 50 %, ± 40 %, ± 30 %, ± 20 %, ± 10 % o ± 5 % del valor de EQT de la composición de grasa insaturada, más preferentemente dentro de aproximadamente el ± 2 %.
El valor de EQT se calcula basándose en las PCDD totales en las dos composiciones y, por lo general, se basa en las PCDD 2,3,7,8-TCDD; 1,2,3,7,8-PeCDD; 1,2,3,4,7,8-HxCDD; 1,2,3,6,7,8-HxCDD; 1,2,3,7,8,9-HxCDD; 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD; y OCDD.
El valor de EQT de una composición se calcula basándose en la siguiente ecuación:
Donde EQT(pg/g) es el valor Equivalente Tóxico, (FET)| es el valor de FET del compuesto i y (concentración), es la concentración calculada del compuesto.
Preferentemente, la composición de grasa insaturada se pone en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura por encima del punto de fusión de la composición de grasa hidrogenada. De forma ideal, la composición de grasa insaturada se pone en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 130 °C o inferior. Por ejemplo, la composición de grasa insaturada puede ponerse en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 100 °C a 130 °C.
De forma ideal, el catalizador utilizado se selecciona entre el grupo que consiste en catalizadores a base de paladio, platino y níquel, o mezclas de los mismos. Preferentemente, el catalizador es un catalizador a base de níquel, tal como un catalizador de níquel soportado, más preferentemente níquel soportado sobre sílice. Mucho más preferentemente, el catalizador se selecciona entre el grupo que consiste en PRICAT 9931, PRICAT 9932, PRICAT 9936, PRICAT 9939, PRICAT 9953, PRICAT 9955 y PRICAT 9956 (todos disponibles en Johnson Matthey, Hertfordshire, Reino Unido), y combinaciones de los mismos.
Preferentemente, la fuente de hidrógeno es hidrógeno gaseoso.
De forma ideal, la composición de grasa insaturada se pone en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una presión superior a aproximadamente 100 kPa (1 bar), tal como de aproximadamente 100 a aproximadamente 1000 kPa (de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 bar), por ejemplo, de aproximadamente 500 a aproximadamente 1000 kPa (de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 bar), más preferentemente a una presión de aproximadamente 500 kPa (aproximadamente 5 bar).
Preferentemente, la composición de grasa insaturada se pone en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno durante un período de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 10 horas, por ejemplo, de aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 10 horas, preferentemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 horas, tal como durante un período de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 horas, más preferentemente, durante un período de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 horas.
Preferentemente, el proceso comprende la etapa adicional de filtrar la composición de grasa hidrogenada para retirar el catalizador.
Preferentemente, el proceso comprende además la etapa de purificar la composición de grasa hidrogenada. La composición puede purificarse mediante cualquier método conocido en la técnica. Se prevé que el término "purificación" abarque cualquier método que aumente la concentración de los componentes deseados en la composición de grasa hidrogenada. Opcionalmente, la purificación comprende el blanqueo. El blanqueo puede realizarse en condiciones conocidas en la técnica. Por ejemplo, el blanqueo puede realizarse en cualquiera de las condiciones desveladas en el documento WO 2012/065790.
El blanqueo se realiza preferentemente en presencia de una tierra de blanqueo.
Preferentemente, el proceso se realiza en ausencia de la etapa de poner en contacto la composición de grasa hidrogenada con un agente adsorbente añadido, en particular, carbón activado, para reducir el contenido de dioxinas.
Normalmente, la composición de grasa insaturada comprende ácidos grasos libres, monoacilglicéridos, diacilglicéridos, triacilglicéridos o mezclas de los mismos. Preferentemente, la composición insaturada comprende al menos el 50 % en peso de ácidos grasos libres. Más preferentemente, la composición de grasa insaturada comprende ácidos grasos libres o restos de ácidos grasos libres derivados de aceites vegetales, preferentemente palma, palmiste, karité, coco, soja, aceite de colza, girasol o mezclas de los mismos. Mucho más preferentemente, la composición de grasa insaturada es un destilado de ácidos grasos de palma (PFAD, por sus siglas en inglés).
Preferentemente, la composición de grasa insaturada comprende ácido palmítico (C16:0) en una cantidad de aproximadamente el 25 % en peso a aproximadamente el 60 % en peso, más preferentemente en una cantidad de aproximadamente el 40 % en peso a aproximadamente el 50 % en peso, más preferentemente de aproximadamente el 45% en peso a aproximadamente el 50% en peso. El ácido esteárico (C18:0) puede estar presente preferentemente en la composición de grasa insaturada en una cantidad de menos de aproximadamente el 10 % en peso, más preferentemente de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 5 % en peso. Además, la composición de grasa insaturada puede comprender preferentemente de aproximadamente el 20 % en peso a aproximadamente el 50% en peso de ácido oleico (C18:1), tal como de aproximadamente el 30% en peso a aproximadamente el 40 % en peso de ácido oleico, más preferentemente, de aproximadamente el 35 % en peso a aproximadamente el 40 % en peso de ácido oleico. La composición de grasa insaturada puede comprender preferentemente menos de aproximadamente el 20% en peso de ácido linoleico (C18:2), preferentemente de aproximadamente el 5 % en peso a aproximadamente el 15 % en peso de ácido linoleico. Preferentemente, la composición de grasa insaturada puede comprender de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 5 % en peso de ácidos grasos C12 a C15. Los porcentajes de ácidos grasos se basan en los ácidos grasos C12 a C24 totales presentes.
La composición de grasa hidrogenada resultante comprende idealmente ácido palmítico (C16:0) en una cantidad de aproximadamente el 25 % en peso a aproximadamente el 60 % en peso, más preferentemente en una cantidad de aproximadamente el 40 % en peso a aproximadamente el 50 % en peso, más preferentemente de aproximadamente el 45% en peso a aproximadamente el 50% en peso. El ácido esteárico (C18:0) puede estar presente en la composición de grasa hidrogenada en una cantidad de aproximadamente el 30 % en peso a aproximadamente el 60 % en peso, tal como en una cantidad de aproximadamente el 40 % en peso a aproximadamente el 60 % en peso, más preferentemente de aproximadamente el 40 % en peso a aproximadamente el 55 % en peso. Además, la composición de grasa hidrogenada puede comprender menos de aproximadamente el 10 % en peso de ácido oleico (C18:1), más preferentemente menos de aproximadamente el 7 % en peso de ácido oleico. La composición de grasa hidrogenada también puede comprender menos de aproximadamente el 10% en peso de ácido linoleico (C18:2), preferentemente menos de aproximadamente el 5 % en peso de ácido linoleico, más preferentemente menos de aproximadamente el 1 % en peso de ácido linoleico. La composición de grasa hidrogenada puede comprender además de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 5 % en peso de ácidos grasos C12 a C15. Los porcentajes de ácidos grasos se basan en los ácidos grasos C12 a C24 totales presentes.
Preferentemente, la composición de grasa insaturada tiene un índice de yodo de aproximadamente 40 a aproximadamente 60, tal como de aproximadamente 45 a aproximadamente 55, preferentemente de aproximadamente 45 a 50. De forma ideal, la composición de grasa hidrogenada tiene un índice de yodo de menos de aproximadamente 20, tal como inferior a aproximadamente 10, preferentemente inferior a 7. El índice de yodo se determina mediante la norma AOCS Cd 1d-92.
La invención implica un aumento en el contenido de ácidos grasos saturados (AGSA) de la composición de grasa insaturada mientras se reduce o evita la descloración de OCDD. Preferentemente, el contenido de ácidos grasos saturados (AGSA) de la composición de grasa insaturada es de hasta aproximadamente el 60 % en peso, tal como de aproximadamente el 40 a aproximadamente el 55 % en peso, basándose en los ácidos grasos C12 a C24 totales presentes.
La hidrogenación en el proceso de la invención puede ser parcial o completa. En otras palabras, los ácidos grasos presentes en el producto hidrogenado pueden ser solo AGSA o pueden permanecer algunos ácidos grasos insaturados.
De forma ideal, el contenido de AGSA de la composición de grasa hidrogenada es de al menos aproximadamente el 80 % en peso, tal como al menos aproximadamente el 85 % en peso, preferentemente, al menos aproximadamente el 90 % en peso basándose en los ácidos grasos C12 a C24 totales presentes.
El contenido de ácidos grasos monoinsaturados (AGMI) de la composición de grasa insaturada está preferentemente en el intervalo de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 50 % en peso, más preferentemente en el intervalo de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 40 % en peso basándose en los ácidos grasos C12 a C24 totales presentes. El contenido de ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) de la composición de grasa insaturada es preferentemente de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 10 % en peso, más preferentemente de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 10% en peso, basándose en los ácidos grasos C12 a C24 totales presentes.
El contenido de AGMI de la composición de grasa hidrogenada es idealmente de hasta aproximadamente el 10 % en peso, tal como de hasta aproximadamente el 7 % en peso basándose en los ácidos grasos C12 a C24 totales presentes. El contenido de ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) de la composición de grasa hidrogenada es preferentemente de hasta aproximadamente el 5 % en peso, preferentemente inferior a aproximadamente el 1 % en peso, basándose en los ácidos grasos C12 a C24 totales presentes.
La invención también proporciona un proceso para impedir la descloración, o al menos reducir el nivel de descloración, de la OCDD durante la hidrogenación de una composición de grasa insaturada.
Además, la invención proporciona un método para mantener o reducir el valor de EQT de una composición de grasa hidrogenada, como se determina de acuerdo con la norma EN 16215:2012, que comprende las etapas de:
i) proporcionar una composición de grasa insaturada que comprende ácidos grasos insaturados y/o restos de ácidos grasos insaturados, en donde la composición de grasa insaturada comprende policlorodibenzodioxinas (PCDD) incluyendo la octaclorodibenzodioxina (OCDD); y
ii) poner en contacto la composición de grasa insaturada con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 140 °C o inferior para hidrogenar al menos parcialmente la composición de grasa insaturada, en donde el valor de EQT de la composición de grasa hidrogenada está dentro del 60 % del valor de EQT de la composición de grasa insaturada.
El método puede comprender cualquiera de las etapas o condiciones descritas anteriormente para el proceso de la
invención, cuyos aspectos particulares se repiten a continuación.
Preferentemente, la cantidad de OCDD en la composición de grasa hidrogenada resultante después de la etapa ii) es esencialmente igual a, o inferior al 10% como máximo de, la cantidad de OCDD en la composición de grasa insaturada. Ventajosamente, la cantidad de OCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está preferentemente dentro de aproximadamente el ± 5 % de (o inferior al 5 % como máximo de), más preferentemente dentro de aproximadamente el ± 3 % de (o inferior al 3 % como máximo de), la cantidad de OCDD en la composición de grasa insaturada.
Ventajosamente, la cantidad de 2,3,7,8-tetra clorodibenzodioxina (TCDD) en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es esencialmente igual a (es decir, ±10%), o inferior a, la cantidad de TCDD en la composición de grasa insaturada. De forma ideal, la cantidad de TCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es inferior a la cantidad de TCDD en la composición de grasa insaturada. Preferentemente, la cantidad de TCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está dentro de aproximadamente el ± 8 %, tal como dentro de aproximadamente el ± 5, ± 4, ± 3 o ± 2 % de la cantidad de TCDD en la composición de grasa insaturada, más preferentemente dentro de aproximadamente el ± 1 %.
De manera conveniente, la cantidad de 1,2,3,7,8-pentaclorodibenzodioxina (PeCDD) en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es esencialmente igual a (es decir, ± 10 %), o inferior a, la cantidad de PeCDD en la composición de grasa insaturada. De forma ideal, la cantidad de PeCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es inferior a la cantidad de PeCDD en la composición de grasa insaturada. Preferentemente, la cantidad de PeCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está dentro de aproximadamente el ± 8 %, tal como dentro de aproximadamente el ± 5 %, ± 4 %, ± 3 % o ±2 % de la cantidad de PeCDD en la composición de grasa insaturada, más preferentemente dentro de aproximadamente el ± 1 %.
Normalmente, la composición de grasa insaturada comprende OCDD en una cantidad de al menos aproximadamente 5 ppt, tal como al menos aproximadamente 10 ppt, en peso de la composición de grasa insaturada. Por ejemplo, la composición de grasa insaturada puede comprender OCDD en una cantidad de aproximadamente 5 ppt a aproximadamente 100 ppt, tal como de aproximadamente 10 ppt a aproximadamente 80 ppt, o de aproximadamente 20 ppt a aproximadamente 50 ppt.
Ventajosamente, la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) tiene un valor de factor equivalente tóxico (EQT) que es esencialmente igual o inferior a, el valor de EQT de la composición de grasa insaturada utilizada en el proceso del método, como se determina de acuerdo con la norma EN 16215:2012. De manera conveniente, el valor de EQT de la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es inferior al valor de EQT de la composición de grasa insaturada. Preferentemente, el valor de EQT de la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está dentro de aproximadamente el ± 60 %, tal como dentro de aproximadamente el ± 50 %, ± 40%, ± 30%, ± 20%, ± 10% o ± 5% del valor de EQT de la composición de grasa insaturada, más preferentemente dentro de aproximadamente el ± 2 %.
De manera conveniente, la composición de grasa insaturada se pone en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de aproximadamente 150 °C o inferior, preferentemente a una temperatura de aproximadamente 140 °C o inferior, más preferentemente a una temperatura de aproximadamente 130 °C o inferior. Preferentemente, la composición de grasa insaturada se pone en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 100 °C a 130 °C.
Ventajosamente, el método comprende además la etapa de purificar la composición de grasa hidrogenada.
De manera conveniente, la composición de grasa insaturada comprende ácidos grasos libres, monoacilglicéridos, diacilglicéridos, triacilglicéridos o mezclas de los mismos. Preferentemente, la composición insaturada comprende al menos el 50 % en peso de ácidos grasos libres.
Preferentemente, la composición de grasa insaturada comprende ácidos grasos o restos de ácidos grasos derivados de aceites vegetales, preferentemente palma, palmiste, karité, coco, soja, aceite de colza, girasol o mezclas de los mismos, preferentemente, en donde la composición de grasa insaturada es un destilado de ácidos grasos de palma (PFAD).
Ventajosamente, la composición de grasa insaturada tiene un índice de yodo de aproximadamente 40 a aproximadamente 60, tal como de aproximadamente 45 a aproximadamente 55, preferentemente de aproximadamente 45 a 50.
De manera conveniente, la composición de grasa hidrogenada tiene un índice de yodo de menos de aproximadamente 20, tal como inferior a aproximadamente 10, preferentemente inferior a 7.
El índice de yodo se determina mediante la norma AOCS Cd 1d-92.
La enumeración o análisis de un documento aparentemente publicado previamente en la presente memoria descriptiva no debe considerarse necesariamente un reconocimiento de que el documento forma parte del estado de la técnica o es del conocimiento común general.
Preferencias y opciones para un aspecto, realización, característica o parámetro de la invención deben, a menos que el contexto indique otra cosa, considerarse desveladas en combinación con todas y cada una de las preferencias y opciones para todos los demás aspectos, realizaciones, características y parámetros de la invención.
Los siguientes ejemplos no limitantes ilustran la invención y no limitan su alcance de ninguna manera. En los ejemplos y durante toda la presente memoria descriptiva, todos los porcentajes, partes y relaciones son en peso a menos que se indique otro modo.
Ejemplos
Método de hidrogenación
Se añadió destilado de ácidos grasos de palma (PFAD) (2 kg, IOI Loders Croklaan, NL) a un recipiente a presión de 3 litros, equipado con un agitador mecánico, un manómetro y un calentador eléctrico. Se añadió al recipiente un catalizador de níquel Pricat 9932 (0,3 % en peso). Se retiró el aire del recipiente mediante vacío y la mezcla de reacción se calentó (130 a 200 °C) y se agitó. Una vez alcanzada la temperatura requerida, se aplicó de nuevo el vacío para retirar cualquier resto de gas. La agitación se detuvo y el recipiente después se cargó con hidrógeno gaseoso a una presión de 500 kPa (5 bares). La reacción se agitó durante 1 a 2 horas. Después, la agitación se detuvo y el hidrógeno gaseoso restante se retiró lavando abundantemente el recipiente con nitrógeno gaseoso. La mezcla de reacción se enfrió a 110 °C, después de lo cual se añadió Hi-flow como auxiliar de filtración y la mezcla de reacción se filtró para retirar el catalizador de níquel. El producto filtrado se calentó a ~110 °C, se blanqueó y se filtró de nuevo, para proporcionar el producto final de PFAD hidrogenado.
Ejemplo 1
Se preparó una composición de PFAD hidrogenado como se ha esbozado anteriormente, pero antes de la hidrogenación, el PFAD se trató con carbón activado. Después de la hidrogenación, el PFAD se blanqueó.
La Tabla 2 muestra el contenido de dioxina de la composición de grasa en diferentes momentos durante el proceso. Específicamente, los niveles de dioxina se detallan para la composición de materia prima de PFAD (PFAD), la composición de PFAD después del tratamiento con carbón activado (PFAD AC), la composición de PFAD después del tratamiento con carbón activado e hidrogenación a 130 °C (H[PFAD AC]-130) y después del blanqueo (bH[PFAD AC]-130).
El tratamiento con carbón activado pareció reducir ligeramente la cantidad de OCDD y HpCDD. Después de la hidrogenación, las concentraciones de OCDD disminuyeron ligeramente y la HpCDD aumentó ligeramente. La etapa de blanqueo tuvo poco efecto sobre las concentraciones de PCDD. Las concentraciones de dioxina más potentes, menores, no se vieron afectadas sustancialmente durante todo el proceso.
Tabla 2
Los componentes de ácidos grasos de la composición de ácidos grasos de PFAD insaturados y la composición de grasa resultante después del tratamiento con carbón activado e hidrogenación se detallan a continuación en la Tabla 3. El contenido de ácidos grasos se analizó mediante análisis por GC-FAME de acuerdo con la norma ISO 15304.
Tabla 3
Antes de la hidrogenación, el material de partida de PFAD comprendía predominantemente ácido palmítico y ácido oleico. Después de la hidrogenación, el contenido de ácido palmítico no se vio afectado en gran medida, mientras que el contenido de ácido oleico se redujo significativamente y el contenido de ácido esteárico aumentó respectivamente.
Ejemplo 2
Se preparó una composición de PFAD hidrogenado como se ha esbozado anteriormente, en donde el material de partida de PFAD en primer lugar se hidrogenó a 130 °C (H[PFAD]-130), después se blanqueó (bH[PFAD]-130) y se trató con carbón activado (bH[PFAD AC]-130).
La Tabla 4 muestra los niveles de dioxina de la composición de grasa en diferentes momentos durante el proceso. La hidrogenación a 130 °C pareció no tener efecto sobre las concentraciones de OCDD de la composición de grasa. Las concentraciones de las dioxinas más potentes tampoco se vieron afectadas por el proceso.
Tabla 4
Los componentes de ácidos grasos de la composición de grasa durante diversas fases del tratamiento se detallan a continuación en la Tabla 5. El contenido de ácidos grasos se analizó mediante análisis por GC-FAME de acuerdo con la norma ISO 15304.
Tabla 5
La composición de la grasa antes y después de la hidrogenación a 130 °C es predominantemente la misma que se detalla en la Tabla 2 del Experimento 1.
Ejemplo 3
El proceso del Ejemplo 2 se repitió con otro lote de material de partida de PFAD.
La Tabla 6 muestra los niveles de dioxina de la composición de grasa en diferentes momentos durante el proceso. El material de partida de PFAD parece contener concentraciones más altas de OCDD en comparación con el material de partida de PFAD del Ejemplo 2. Sin embargo, estos niveles permanecieron dentro de las regulaciones GMP. Al igual que con el Ejemplo 2, la hidrogenación a 130 °C tuvo poco efecto sobre las concentraciones de PCDD en general.
Tabla 6
Los componentes de ácidos grasos de la composición de grasa durante diversas etapas de este tratamiento se detallan a continuación en la Tabla 7. El contenido de ácidos grasos se analizó mediante análisis por GC-FAME de acuerdo con la norma ISO 15304.
Tabla 7
continuación
Ejemplo 4 - Control
Este ejemplo corresponde al proceso del Ejemplo 2. Sin embargo, en este ejemplo, la etapa de hidrogenación se realizó a 200 °C (h [p FAD]-200), posteriormente, el producto se blanqueó (bH[PFAD]-200) y se trató con carbón activado (bH[PFAD AC]-200).
La Tabla 8 muestra los niveles de dioxina de la composición de grasa en diferentes momentos durante el proceso. La hidrogenación a 200 °C dio como resultado una disminución significativa en la concentración de OCDD con el correspondiente aumento en las especies de PCDD más tóxicas, especialmente hepta y hexa-CDD. El blanqueo después de la hidrogenación a 200 °C disminuyó la concentración de 1,2,3,7,8,9-HxCDD y aumentó las concentraciones de 1,2,3,6,7,8-HxCDD, 1,2,3,4,7,8-HxCDD y, más significativamente, la PeCDD más tóxica.
Tabla 8
Los componentes de ácidos grasos de la composición de grasa durante diversas etapas de este tratamiento se detallan a continuación en la Tabla 9. El contenido de ácidos grasos se analizó mediante análisis por GC-FAME de acuerdo con la norma ISO 15304.
Tabla 9
continuación
Claims (15)
1. Un proceso para la preparación de una composición de grasa hidrogenada, que comprende las etapas de:
i) proporcionar una composición de grasa insaturada que comprende ácidos grasos insaturados y/o restos de ácidos grasos insaturados, en donde la composición de grasa insaturada comprende policlorodibenzodioxinas (PCDD) incluyendo la octaclorodibenzodioxina (OCDD); y
ii) poner en contacto la composición de grasa insaturada con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 140 °C o inferior para hidrogenar al menos parcialmente la composición de grasa insaturada.
2. El proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde la cantidad de OCDD en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) está dentro del ± 10% de la cantidad de OCDD en la composición de grasa insaturada.
3. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 1 o 2, en donde la cantidad de 2,3,7,8-tetraclorodibenzodioxina (TCDD) en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es esencialmente igual a (es decir, ±10 %), o inferior a, la cantidad de TCDD en la composición de grasa insaturada.
4. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la cantidad de 1,2,3,7,8-pentaclorodibenzodioxina (PeCDD) en la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) es esencialmente igual a (es decir, ±10 %), o inferior a, la cantidad de PeCDD en la composición de grasa insaturada.
5. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la composición de grasa insaturada comprende OCDD en una cantidad de al menos 5 ppt, tal como al menos 10 ppt, en peso de la composición de grasa insaturada, por ejemplo, la composición de grasa insaturada puede comprender OCDD en una cantidad de 5 ppt a 100 ppt, tal como de 10 ppt a 80 ppt, más preferentemente de 20 ppt a 50 ppt.
6. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la composición de grasa hidrogenada después de la etapa ii) tiene un valor de factor equivalente tóxico (EQT) que es esencialmente igual (es decir, ± 60 %) o inferior a, el valor de EQT de la composición de grasa insaturada, como se determina de acuerdo con la norma EN 16215:2012.
7. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la composición de grasa insaturada se pone en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 125 a 135 °C.
8. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, en donde la composición de grasa insaturada se pone en contacto con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 100 °C a 130 °C.
9. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el proceso comprende además la etapa de purificar la composición de grasa hidrogenada.
10. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la composición de grasa insaturada comprende ácidos grasos libres, monoacilglicéridos, diacilglicéridos, triacilglicéridos o mezclas de los mismos.
11. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la composición de grasa insaturada comprende ácidos grasos o restos de ácidos grasos derivados de aceites vegetales, preferentemente palma, palmiste, karité, coco, soja, aceite de colza, girasol o mezclas de los mismos, preferentemente, en donde la composición de grasa insaturada es un destilado de ácidos grasos de palma (PFAD).
12. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la composición de grasa insaturada tiene un índice de yodo de 40 a 60, tal como de 45 a 55, preferentemente de 45 a 50.
13. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la composición de grasa hidrogenada tiene un índice de yodo de menos de 20, tal como inferior a 10, preferentemente inferior a 7.
14. Proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior para impedir la descloración, o al menos reducir el nivel de descloración, de la OCDD durante la hidrogenación de una composición de grasa insaturada.
15. Un método para reducir el valor de EQT de una composición de grasa hidrogenada, como se determina de acuerdo con la norma EN 16215:2012, que comprende las etapas de:
i) proporcionar una composición de grasa insaturada que comprende ácidos grasos insaturados y/o restos de ácidos grasos insaturados, en donde la composición de grasa insaturada comprende policlorodibenzodioxinas (PCDD) incluyendo la octaclorodibenzodioxina (OCDD); y
ii) poner en contacto la composición de grasa insaturada con un catalizador y una fuente de hidrógeno a una temperatura de 140 °C o inferior para hidrogenar al menos parcialmente la composición de grasa insaturada,
en donde el valor de EQT de la composición de grasa hidrogenada está dentro del 60 % del valor de EQT de la composición de grasa insaturada.
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