Procedimiento mejorado para la obtención de aceite a partir de semillas.

Procedimiento para la obtención de aceite a partir de semillas,

el cual se caracteriza porque

a) una disolución acuosa, que contiene una o varias enzimas celulolíticas y/o lipolíticas y/o pectinolíticas y/oproteolíticas y/o fitasa se rocía sobre la simiente,

b) la simiente, así obtenida, se aporta directamente, de manera en sí conocida, a un prensado de una o variasetapas, eventualmente acoplado con una extracción, y

c) el aceite se obtiene de manera en sí conocida y, eventualmente, se continúa elaborando.

Procedimiento mejorado para la obtención de aceite a partir de semillas

La presente invención se refiere a un procedimiento mejorado para la obtención de aceite a partir de semillas utilizando enzimas. En particular, la invención se refiere a un procedimiento en el que semillas oleaginosas secas son rociadas con enzimas, sin que con ello se aumente significativamente el contenido en humedad de la semilla oleaginosa y según el cual las semillas oleaginosas pueden ser inmediatamente prensadas a continuación.

Semillas oleaginosas tales como habas de soja, cacahuetes, semillas de algodón, semillas de girasol, gérmenes de maíz y semillas de colza (incluida canola) representan la fuente principal de aceites vegetales comestibles. Cubren más del 70% de la producción mundial de grasas y aceites de materias primas vegetales. En este caso, las habas de soja están representadas con el 20%. Estas semillas oleaginosas no son los suministradores principales de aceite, sino que también son muy buenas fuentes para proteína de gran valor, la cual se emplea a menudo también para fines de cebado de animales.

En los últimos años aumentó la demanda de aceites vegetales como sustitutos de combustibles fósiles. En este caso, han adquirido particular importancia el aceite de soja en Norteamérica y Sudamérica, así como el aceite de colza (especies doble cero; colza 00, en el que se han eliminado mediante cultivo el ácido erúcico y glucosinolatos) en Europa y Canadá. Las especies de colza doble cero desarrolladas en Canadá y cultivadas en todo Norteamérica se designaron originalmente por motivos de mercado como canola (Canadian oil, low acid – aceite canadiense, de bajo contenido en ácidos) . Entretanto, canola se entiende en muchas partes de América y Australia generalmente por la designación de colza (en realidad, Rapeseed - semilla de colza) . Ciertamente, colza canola se diferencia de “colza canadiense” de las especies 00 difundidas en Europa. Además, muchas de las especies de canola de hoy en día son transgénicas.

Junto a su aprovechamiento como aceite comestible y como materia prima para grasas alimenticias, la colza se planta en Alemania principalmente para la fabricación de productos técnicos. El cultivo de colza de invierno en Alemania, en la cosecha de 2004, asciende a aproximadamente 1, 23 millones de hectáreas, lo cual corresponde a una cantidad de semilla de colza de aprox. 3, 5 millones de toneladas. Más de la mitad del aceite vegetal producido en Alemania es entretanto aceite de colza. En todo el mundo, la cantidad cosechada de colza en 2004/5 se encontró en 46 millones de toneladas, siendo las regiones de plantación principales Europa, Canadá, Estados Unidos de América, Australia, China e India. El cultivo de colza fue según ello la semilla oleaginosa de mayor volumen después de la soja y el aceite de palma y se cultiva en aproximadamente el 13% de la superficie agraria aprovechada. La superficie de cultivo aprovechada para el cultivo de colza continúa aumentando en todo el mundo.

La parte principal de la colza se emplea para la producción de éster metílico de aceite de colza (RME – siglas en alemán) que también se conoce bajo el término biodiesel. Como producto de desecho se obtiene en este caso glicerol.

Dado que el biodiesel, especialmente de colza, en calidad de materia prima renovable presenta un balance de CO2 más favorable que los combustibles fósiles, es biológicamente degradable y es más estable que, p. ej., el éster metílico de girasol (SME – siglas en alemán) y durante la combustión genera menos negro de carbono que el combustible diesel, su producción se fomenta intensamente de forma rentable en todo el mundo. En Europa, la cantidad producida de biodiesel en 2005 se encontraba en 4 millones de t, de las cuales el 50% se produjeron en Alemania. En todo el mundo se produjeron en 2005 aprox. 10 millones de t de biodiesel. Las cantidades de cultivo anuales de colza continúan aumentando.

La obtención de aceite a partir de simientes puede llevarse a cabo según diferentes procedimientos. Habitualmente, el aceite es prensado de la simiente o es extraído con disolventes orgánicos después del desmenuzamiento de la semilla. También se utilizan procedimientos de combinación en los que, después de una etapa de prensado, la porción de aceite que permanece en la torta de prensado se extrae con disolventes orgánicos. El procedimiento empleado depende fuertemente del uso ulterior de la torta de prensado. Con el fin de poder servir como pienso, no debe estar contenido disolvente orgánico alguno y el contenido en aceite residual debería ser bajo con el fin de presentar un valor energético óptimo de la torta de prensado rica en albúmina para su incorporación por mezcladura en el pienso.

El método de extracción tiene el inconveniente de unos elevados costes de adquisición para el equipamiento y elevados costes de explotación. Adicionalmente, los disolventes (p. ej. hexano) representan riesgos tanto en la manipulación como también desde un punto de vista sanitario de los restos contenidos en el orujo. Otro inconveniente del método de extracción estriba en que la calidad del aceite alcanzada es sólo baja. El aceite contiene elevados contenidos en fosfolípidos (100 – 600 ppm de P) que deben ser eliminados antes del tratamiento ulterior para formar aceite alimenticio o también para formar biodiesel. Los valores límites admitidos se encuentran en la industria de aceites alimenticios por debajo de 10 ppm de P, preferiblemente por debajo de 5 ppm de P, y en la industria de los combustibles, por debajo de 14 ppm de P, en cada caso calculado como fósforo. En la industria de los aceites alimenticios, la reducción de los fosfolípidos sirve para aumentar la estabilidad al almacenamiento, dado que los fosfolípidos son higroscópicos y, por consiguiente, atraen agua, lo cual conduce a enturbiamientos en el aceite. En la industria de los combustibles, los ácidos fosfóricos liberados son agresivos durante la combustión y conducen a un desgaste más rápido de los motores. Otro inconveniente del método de extracción para la aplicación del aceite extraído en la industria alimenticia es la elevada densidad de color del aceite de extracción que debe ser reducida a través de procesos de adsorción.

Además, se emplearon también enzimas para la disgregación de material vegetal para la mejora del rendimiento de aceite procedente de semillas oleaginosas (véanse, p. ej., los documentos WO 1991/013956 A1 o EP 0 113 165 A1) . Todos los procedimientos de este tipo se basan en las etapas a) desmenuzamiento de la semilla oleaginosa mediante molienda o prensado, b) adición de agua y enzima, con lo que el contenido en humedad aumenta hasta 20% - 35% o más, c) incubación a lo largo de 6-24 h a temperatura elevada, d) separación por prensado o separación por centrifugación del aceite o secado hasta una humedad residual inferior al 10%, y extracción del aceite

o bien de una combinación a base de prensado y extracción (véase, p. ej. Domínguez et al., 1995, Food Chem. 54: 223-231; Domínguez et al., 1994, Food Chem. 49, 271-286) . En particular, se han de señalar aquí los trabajos de Domínguez et al., 1995 que se llevaron a cabo en soja. En ellos se remite a la importancia del elevado contenido en agua en la etapa de la reacción con enzimas, así como al contenido en agua reducido para la subsiguiente extracción.

El documento “J Am Oil Chem Soc 1993, 70 (9) 825-829” describe a modo de recopilación el uso de un tratamiento con enzimas antes del prensado de semillas oleaginosas, así como la influencia de este tratamiento con enzimas sobre la calidad del aceite así obtenido, así como el balance energético del procedimiento. En tal caso, el tratamiento con enzimas tiene lugar con un contenido en humedad de 30% y a 50ºC durante seis horas. La simiente, así tratada, es secada antes del prensado hasta un contenido en humedad de 6%.

Sólo utilizando un elevado contenido en agua durante la reacción enzimático se han manifestado como eficaces en calidad de enzimas, en función de la semilla oleaginosa, celulasas, hemicelulasas, proteasas o mezclas de enzimas a base de celulasas, pectinasas y proteasas. El objetivo del tratamiento enzimático es el debilitamiento y la degradación parcial de las paredes de las células (pared celular primaria y secundaria) , así como la destrucción de la envuelta de la membrana que rodea al aceite. Para lo primero es posible el empleo de celulasas, hemicelulasas y pectinasas, para esto último lo es el empleo... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de aceite a partir de semillas, el cual se caracteriza porque a) una disolución acuosa, que contiene una o varias enzimas celulolíticas y/o lipolíticas y/o pectinolíticas y/o proteolíticas y/o fitasa se rocía sobre la simiente, b) la simiente, así obtenida, se aporta directamente, de manera en sí conocida, a un prensado de una o varias etapas, eventualmente acoplado con una extracción, y c) el aceite se obtiene de manera en sí conocida y, eventualmente, se continúa elaborando.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la enzima se elige de celulasas, endoglucanasas, celobiohidrolasas, hemicelulasas, pectinasas, fosfolipasas, proteasas o fitasas naturales o recombinantes.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la enzima se elige de endoglucanasas de Acremonium thermophilum, endoglucanasas de Melanocarpus albomyces, eventualmente unidas con un dominio de unión a celulasa de CBH1 de Trichoderma reesei, celobiohidrolasas de Thermoascus aurantiacus, eventualmente unidas con un dominio de unión a celulasa de CBH1 de Trichoderma reesei, la endoglucanasa II de Trichoderma reesei y la beta-glucosidasa de Chaetomium thermophilum, xilanasa II de Trichoderma reesei, xilanasa xlnA de Actinomadura flexuosa, xilanasa xylA de Chaetomium termophilum, pectinasas de Aspergillus niger y Trichoderma reesei, fosfolipasas A, B o C de Aspergillus fumigatus, Aspergillus foetidus o Thermomyces lanuginosus.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la simiente se descascarilla y/o desmenuza antes del rociado de la enzima.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la enzima se rocía adicionalmente entre los prensados individuales sobre la simiente ya prensada.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque después del prensado se lleva a cabo una etapa de extracción.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las semillas se eligen de simientes con contenido en aceite.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque las simientes con contenido en aceite se eligen de habas de soja, cacahuetes, semillas de algodón, semillas de girasol, gérmenes de maíz y semillas de colza.

9. Uso de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8 en la preparación de aceite alimenticio.

10. Uso de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8 en la producción de biodiesel.