Optimización del proceso de esterificación química del destilado de desodorización del aceite de soja previamente saponificado y acidulado

In this research work, it was optimized the reaction conditions for the chemistry esterification of unsaponifiable matter in soybean oil deodorizer distillate. The process involves (i) alkaline hydrolysis of saponifiable matter; (ii) acidulation of soaps and (iii) acid catalyzed esterification of resulting total fatty acid. To determine the best process conditions to get the higher conversion rates of total fatty acids to ethylic esters, preserving the tocopherols, it was used, to analyze the results, the response surface methodology in a 2nd order factorial planning. In the step (i) saponification of soybean oil deodorizer distillate saponifiable matter using NaOH:total fatty acids molar ratio = 2:1, temperature = 80º C and reaction time of 40 min. In the step (ii) the resulting soaps were rapidly and stoichiometrically converted in free fatty acids with sulfuric acid (23 %), using an acid molar excess of 50 %, at 80º C, for 40 min and under atmospheric pressure. In the step (iii) the optima conditions for the esterification reaction of soybean oil deodorizer distillate were: ethanol:total fatty acids molar ratio from 6.4 to 11.2:1, SO2H4 concentration from 0.9 to 1.5 % and reaction time from 1.3 to 2.6 h, with ethyl esters conversion rates up to 98 %. The mathematical model obtained is predictive and statistically significant (pEn esta investigación fueron optimizadas las condiciones de reacción de esterificación de la materia saponificable del destilado de desodorización del aceite de soja. El proceso engloba (i) hidrólisis alcalina da materia saponificable; (ii) acidulación de los jabones y (iii) esterificación catalizada por ácido de los ácidos grasos totales resultantes. Las condiciones óptimas del proceso, para obtener el mayor rendimiento en ésteres etílicos y perdidas mínimas de tocoferoles, fueron determinadas usando la metodología de superficie de respuesta de un diseño factorial completo de 2a orden. Etapa (i) saponificación de la materia saponificable del destilado de desodorización del aceite de soja, usando: relación molar etanol:ácidos grasos totales = 2:1, temperatura = 80º C y tiempo de reacción = 40 minutos. Etapa (ii) los jabones formados fueron rápidamente convertidos en ácidos grasos libres utilizando ácido sulfúrico (23 %), con exceso molar del 50 %, a 80º C, durante 40 minutos a presión atmosférica. Etapa (iii) las condiciones óptimas para la reacción de esterificación del destilado de desodorización del aceite de soja saponificado y acidificado fueron: relación molar etanol:ácidos grasos totales de 6.4 al 11.2:1, concentración de SO2H4 de 0.9 a 1.5 % y tiempo de reacción de 1.3 al 2.6 h, obteniendo así rendimientos superiores al 98 % de esteres etlicos. El modelo matemático propuesto mostró ser predictivo y significativo estadísticamente (p< 0.05). Durante el proceso las pérdidas de tocoferoles totales fueron menores de 10,5 %.