Por:
Juliana Zarate Jimenez, Auxiliar de investigación II de Cenipalma – Programa de Procesamiento, Área de Calidad y Nuevos Usos
Jesús García Núñez, Coordinador Programa de Procesamiento de Cenipalma – Programa de Procesamiento, Área de Calidad y Nuevos Usos
Desde la publicación de Zelinkova et al. en 2006, se ha demostrado que el aceite de palma presenta una alta propensión a formar ésteres de 3-MCPD durante la refinación. Un aspecto clave en esta problemática es la fuente del cloro involucrado en su formación. ¿Es el cloro orgánico (integrado en compuestos naturales del fruto) o inorgánico (proveniente de fertilizantes, agua o procesos industriales)? Comprender el origen químico del cloro en el aceite crudo de palma es esencial para desarrollar estrategias efectivas de mitigación.
El límite permisible de cloro en el Aceite de Palma Crudo (APC) por recomendación comercial es de 2,0 mg/kg, y su incumplimiento puede traducirse en sanciones comerciales, restricciones de exportación e incluso pérdida de competitividad para el sector palmicultor. Diversos estudios como los de Tiong, S H, et al. en 2021 han identificado que la presencia de cloro en el aceite de palma proviene tanto de la etapa de cultivo como del procesamiento industrial, lo que hace necesario un enfoque integral para su mitigación.
¿Qué se sabe sobre el cloro en el aceite de palma?
Matthäus (2012) revisa estudios recientes que identifican múltiples compuestos clorados presentes de forma natural en el fruto de palma y el aceite crudo. Entre estos, se encuentran:
- Cloruros inorgánicos: como CaCl₂, MgCl₂, FeCl₂, FeCl₃
- Órgano-clorados: sustancias generadas naturalmente por la planta durante la maduración
Un estudio pionero de Nagy et al. (2011) empleó espectrometría de masas de alta resolución para identificar hasta 300 compuestos clorados distintos en aceite de palma crudo y refinado. Muchos de estos compuestos, de origen tanto orgánico (fitosfingosinas cloradas, ver figura 1) como inorgánico (sales metálicas como FeCl₃), demostraron degradarse térmicamente liberando HCl, que luego reacciona con triacilglicéridos formando 3-MCPD diesteres. Este hallazgo refuerza la hipótesis de que la presencia de cloro en el fruto puede convertirse en un precursor de contaminantes desde etapas muy tempranas, incluso antes de la extracción del aceite.
Formación de ésteres de 3-MCPD: mecanismos y reacciones clave
Durante la refinación, especialmente en la etapa de desodorización (>200 °C), los compuestos clorados se descomponen térmicamente y liberan HCl. Este reacciona con los triacilglicéridos (TAG) del aceite, generando contaminantes como 3-MCPD diésters y ácidos grasos libres (AGL).
Reacción general (simplificada):
Triacilglicérido + HCl → 3MCPD diéster + ácido graso libre
Para que se formen los ésteres de 3-MCPD en el proceso de refinación se requieren tres elementos críticos:
- Gliceroles (TAG, DAG, MAG) → fuente: aceite crudo
- Donador de cloro reactivo → fuente: fertilizantes, agua, fruta
- Temperatura elevada (>200 °C) → etapa de desodorización
Cascada de cloración: una transformación en cadena
Matthäus introduce el concepto de ‘cascada de cloración’, en el que:
- Descomposición térmica del cloro orgánico o inorgánico
Ejemplo con cloruro férrico (inorgánico):
O con compuestos orgánicos clorados:
Reacción del HCl con triacilglicéridos en el aceite:
En presencia de HCl, sufre una reacción de cloración y eliminación parcial:
El resultado de la formación es un éster 3-MCPD con liberación de un ácido graso. Esto implica que no solo el tipo de cloro importa, sino el momento en que se transforma químicamente durante el proceso.
Factores que influyen en el nivel de cloro
| Factores en campo | Factores en planta |
|---|---|
| Fertilizantes, herbicidas y pesticidas clorados son comunes por su bajo costo, pero altamente contributivos. El uso repetido puede saturar el suelo con cloruros. | Reusó de agua en sistemas cerrados: si no hay tratamiento adecuado, el cloro se concentra en circuitos de recirculación. |
| Acumulación en tejidos del racimo: Estudios como Tiong, S H, et al. en 2021 han demostrado que el pedúnculo, raquis y mesocarpio pueden acumular cloro en diferentes proporciones. La madurez del fruto también puede afectar la acumulación. | Corrosión de equipos metálicos: la corrosión en acero galvanizado o hierro expuesto puede liberar FeCl₃ al sistema. |
| Condiciones de suelo: suelos con alta salinidad o baja capacidad de intercambio catiónico favorecen la disponibilidad de cloruros solubles. | Temperatura excesiva en esterilización o desodorización: favorece la formación de HCl gaseoso a partir de cloruros, que reacciona con los lípidos. |
| Condiciones climáticas: sequías pueden concentrar los cloruros en el suelo, mientras que lluvias intensas pueden lixiviarlos. | Materiales plásticos o sellantes de baja calidad: Algunos aditivos plásticos pueden liberar cloro al estar en contacto prolongado con aceite caliente. |
| Demoras en el transporte del RFF: la degradación celular por sobrecosecha o daño mecánico puede liberar precursores clorados endógenos. | Contaminación cruzada o externa Uso compartido de tanques o líneas con productos clorados (ej. detergentes). |
| Fermentación anaerobia del racimo almacenado: promueve la liberación de compuestos reactivos, incluso antes de entrar a la planta. |
Estudios y seguimientos realizados por Cenipalma a nivel nacional en el trascurso de los años 2022-2024 muestran resultados de cloro en el APC que oscilan desde ND (no detectados) hasta 10 mg/kg, con una alta variabilidad a nivel nacional. Esto sugiere que en algunas regiones hay prácticas o condiciones específicas que contribuyen a una mayor presencia de cloro en el aceite. Estas cifras subrayan la necesidad de implementar prácticas efectivas para reducir estos niveles. Es importante destacar que algunas plantaciones y plantas de beneficio han empezado a implementar prácticas claves para reducir los niveles de cloro en el aceite de palma crudo (APC), estas prácticas incluyen:
| Prácticas en campo | Prácticas en planta |
|---|---|
| * Implementación de ciclos de cosecha cortos: Reducir los intervalos entre cosechas ayuda a evitar la acumulación de racimos y frutos sueltos en contacto prolongado con el suelo, minimizando así la contaminación con partículas de tierra y otras impurezas. * Evitar la contaminación física de los racimos con residuos de fertilizantes. Prácticas adecuadas en la recolección de fruto suelto (Zarate y García ,2023). * Gestión eficiente de la fertilización en dosis parciales durante el año | * Utilizar procesos de extracción que minimicen la presencia de cloro en el aceite, como el lavado de RFF y APC. * Implementar medidas de control de calidad para detectar la presencia de cloro en el aceite. * Implementar la no recirculación de las corrientes de condensados de esterilización y licor de prensa tusa. * No usar agua clorada durante el proceso de extracción de aceite. |
El artículo de Matthäus (2012) deja claro que no basta con identificar la presencia de cloro en el aceite: es fundamental conocer su forma química (orgánica o inorgánica) y su momento de transformación dentro del proceso de extracción y refinación. Los compuestos clorados, inicialmente inocuos, pueden convertirse en precursores críticos de contaminantes como 3-MCPD y GE durante el tratamiento térmico. Esto refuerza la necesidad de estrategias de mitigación integradas desde el cultivo hasta la refinación.
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Referencias
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