Química Orgánica Industrial

 

Tecnología de grasas, aceites y ceras


Autor: Ascensión Sanz Tejedor

 

1.- Introducción.


Los productos agrícolas y forestales constituyen la tercera fuente de productos químicos. Estas materias primas nos proporcionan fundamentalmente grasas, aceites e hidratos de carbono. A pesar de que se renuevan continuamente, las demandas mundiales de alimentos y energía son tales que no se dispone de estos materiales en cantidades ilimitadas para su empleo en la Industria Química Orgánica.


La fabricación de productos químicos por medio de procesos que utilizan grasas y aceites representa sólo una fracción pequeña de la producción total actual de compuestos químicos, no obstante estos procesos juegan un papel importante y, en algunos casos, indispensable.


El campo principal de aplicación de las grasas y aceites se encuentra en la industria alimentaria. Los productos más importantes son la mantequilla, el aceite de oliva, el aceite de girasol y el aceite de soja.


Desde un punto de vista industrial las principales aplicaciones de grasas y aceites se centran en la fabricación de jabones y de polímeros para la preparación de pinturas y barnices si bien están siendo desplazados por productos derivados del petróleo que resultan más competitivos.

 

 

2.- Composición de grasas y aceites.


Las grasas y aceites se obtienen a partir de fuentes vegetales y animales. Están constituidos por triglicéridos, que son esteres de una molécula de glicerina con tres ácidos grasos. La mayoría de los triglicéridos son mixtos; es decir, 2 o 3 de sus ácidos grasos son diferentes. En la Tabla 2.1 se dan los ácidos grasos más importantes constituyentes de los triglicéridos.


Tabla 2.1.- Ácidos grasos de los triglicéridos
Ácido graso Nº de C Enl. dobles Estructura
Láurico 12 - CH3-(CH2)10-COOH (coco y semillas de palma)
Mirístico 14 - CH3-(CH2)12-COOH (nuez moscada, coco y semillas de palma)
Palmítico (s) 16 - CH3-(CH2)14-COOH (animales, casi todos los aceites vegetales)
Esteárico (s) 18 - CH3-(CH2)16-COOH (animales, cacao y casi todos los aceites vegetales)
Araquídico 20 - CH3-(CH2)18-COOH (cacahuete)
Palmitoleico 16 1 CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH (animales y vegetales)
Oleico 18 1 CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH (aceituna y almendra)
Linoleico 18 2 CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH (aceituna, girasol, soja)
Linolénico 18 3 CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH (lino)
Araquidónico 20 4 CH3-(CH2)4-(CH=CH-CH2)3-CH=CH-(CH2)3-COOH (vegetales)
Erúcico 22 1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH (colza, uva)

Salvo raras excepciones, los ácidos grasos naturales tienen un número par de átomos de carbono, ya que su biosíntesis se produce por unión de grupos acetilo. Los ácidos grasos insaturados naturales son generalmente isómeros cis. La presencia de dobles enlaces cis altera la forma lineal recta de los ácidos grasos y les da una forma angular. Por eso las moléculas de los ácidos grasos saturados (estructura lineal en zig-zag) presentan un mayor empaquetamiento y sus puntos de fusión son más elevados.

 

 

Los ácidos linoleico, linolénico y araquidónico no se biosintetizan en el hombre, y son esenciales en la dieta porque de ellos se derivan las prostaglandinas, hormonas que desempeñan funciones vitales tales como tensión sanguínea, contracción de músculos lisos y fertilidad entre otras. También intervienen en procesos antiinflamatorios y en la coagulación sanguínea.


En la Tabla 2.2 se muestra la composición, en %, de varias grasas y aceites naturales.


Tabla 2.2.- Composición de varias grasas y aceites naturales (% de ácidos grasos)
Grasa o aceite Saturados Insaturados I. de yodoa
C16 + C18 C16 (1)b C18 (1)b C18 (2)b C18 (3)b otros
Sebo de buey 48 3 42 1 6 40
Manteca de cerdo 38 2 45 10 5 68
Aceite de oliva 12 76 9 1 2 85
Aceite de soja 14 22 55 8 1 130
Aceite de girasol 10 27 58 4 1 135
Aceite de linaza 8 20 25 45 2 185
a: Índice de yodo: mide el grado de insaturación de los triglicéridos (gramos de I2 que se adicionan a 100 g de aceite. b: El número entre paréntesis indica el número de dobles enlaces. C18 (1) = ac. oleico; C18 (2) = ac. linoleico; C18 (3) = ac. linolénico

Cuanto mayor es el número de dobles enlaces más inestable es el aceite al oxígeno del aire. El ataque se produce preferentemente en el grupo metileno adyacente a un doble enlace o entre dos dobles enlaces dando lugar a hidroperóxidos. Estos hidroperóxidos se escinden dando aldehídos y cetonas que comunican el típico sabor y aroma rancios, aunque se encuentren en cantidades muy pequeñas.

 

 

 

3.- Extracción de grasas y aceites.


La extracción de las grasas y aceites naturales y sus transformaciones constituyen un sector industrial de gran importancia económica. Las principales materias primas utilizadas son los sebos y tocinos animales, los huesos, los productos secundarios de las fábricas de harina de pescado (vísceras y extractos), la aceituna y las semillas oleaginosas.


Las grasas animales se extraen calentando con vapor, en autoclaves, los tejidos semitriturados; con ello las grasas se funden y se separan. Se utilizan para fabricar distintos tipos de tensoactivos.


 

3.1.- Extracción del aceite de semillas oleaginosa.


Para la obtención de aceites vegetales procedentes de semillas oleaginosas hay que descortezar y triturar las semillas previamente. Las semillas oleaginosas contienen un 45% de aceite una vez peladas. Hay dos métodos fundamentales para obtener el aceite: el prensado y la extracción con disolventes apolares.


- En el primer caso, una vez limpias las semillas se trituran y se calientan con vapor con objeto de dilatar los tejidos celulares. Seguidamente se someten a presión con prensas continuas de huso que alcanzan presiones altas y, simultáneamente, calientan la masa triturada. De este proceso se obtiene el aceite crudo y la torta. El aceite crudo se decanta, se filtra y pasa al proceso de refinado. La torta, que aun contiene entre un 15% y un 25% de aceite pasa a la etapa de extracción con disolvente.


- Para la extracción con disolventes se utiliza la fracción de petróleo que destila entre 55 y 65 ºC, denominada hexano comercial. El hexano circula, a contracorriente, a través de depósitos llenos de material triturado. La disolución obtenida se destila para recuperar el hexano y obtener el aceite. Ambos procesos se usan extensamente para obtener aceites de semillas oleaginosas (soja, girasol, algodón, colza). El aceite así obtenido hay que refinarlo antes de utilizarlo para consumo humano. El residuo sólido desengrasado es muy rico en proteínas y se utiliza para la fabricación de piensos compuestos y para extraer proteinas destinadas a la industria alimentaria (ver esquema adjunto).


 

 

3.2.- Extracción del aceite de oliva.


El componente principal es el ácido oleico (70-85%) seguido del linoleico ((5-15%). El resto es ácido palmítico que es el responsable de que aparezca un precipitado cuando el aceite se enfría. La Pulpa o mesocarpio supone del 65-85% del peso total, el Hueso del 13-23% del peso total y, la Semilla 2-3% del peso total. Contenido en aceite de las aceitunas maduras oscila entre el 15-30%.


La extracción del aceite de oliva se efectúa en varias etapas sucesivas que influyen, todas ellas, en las propiedades del aceite final. Hay diferentes tipos de aceite: Virgen Extra (acidez menor o igual a 0,8°; apto para el consumo directo; sabor y olor irreprochables). Virgen (acidez menor o igual a 2°; apto para el consumo directo; sabor y olor irreprochables). Aceites de oliva: El aceite de oliva virgen que no reúne las condiciones necesarias para su consumo directo (elevada acidez, olores o sabores pronunciados o colores anómalos) se somete a procesos de refinado para eliminar los componentes no deseados. Una vez casi desprovisto de color, sabor y olor, se enriquece con aceites de oliva vírgenes aromáticos y frutados -operación que se llama 'encabezamiento'- logrando la composición denominada comercialmente Aceite de Oliva.

 

A.- Recolección, transporte y clasificación de la aceituna.


- Recolección de la aceituna: Tiene una gran incidencia en la calidad del aceite obtenido. De especial relevancia son el grado de madurez y el estado sanitario de las aceitunas. A mano (“ordeño”); Vareo y Medios mecánicos (vibración).


- Transporte de la aceituna a la almazara: Debe hacerse en condiciones en las que no resulten dañadas las aceitunas (evitar roturas de la piel que inician la fermentación). Para largos recorridos se recomienda usar contenedores pequeños (unos 25 kg). Para distancias medias se recomiendan contenedores de unos 1000 kg. Para recorridos muy cortos se pueden utilizar camiones y remolques sin sobrepasar una altura de carga de unos 150 cm.


- Clasificación de la aceituna (En la almazara): Con el fin de mejorar la calidad de los aceites obtenidos, se tiende a separar las aceitunas según su calidad: variedad, estado sanitario o grado de madurez. Los grupos de distintas categorías se procesan independientemente.

 

B.- Limpieza, lavado y almacenamiento.


- Limpieza (Eliminación de hojas): Se suele realizar por flotación con aire de las hojas y ramas que, además de reducir el rendimiento, comunicarían al aceite color verde, sabor amargo y aspereza.


- Lavado: Se realiza con agua en circuito cerrado. Sirve para eliminar impurezas solubles y pesadas (tierra, piedras) que reducirían el rendimiento y podrían deteriorar o averiar los equipos de procesado. Las aguas de lavado (aguas grasas) se pueden aprovechar por decantación y/o centrifugación obteniéndose grasas para jabones y sólidos para combustible o alimentación animal.


- Almacenamiento. Después de la limpieza y el lavado se realiza la pesada de la aceituna en tolvas automáticas con registro informático. El almacenamiento hasta el momento del procesado debe ser lo mas corto posible (< 24 horas) y siempre inferior a 48 horas para evitar fermentaciones que producirían el efecto de “atrojado” quedando muy devaluada la calidad del aceite obtenido.

 

C.- Trituración y Batido.


Una vez limpiadas y lavadas, las aceitunas están completamente preparadas para ir a las siguientes fases: molienda de las aceitunas, batido de la pasta, extracción y almacenamiento del aceite.


Molienda: Tradicionalmente se usaban molinos de piedra, o molinos de rulos. Este consiste en una solera (piedra circular de granito), donde están rodando unas muelas troncocónicas del mismo material (tres o cuatro), alrededor de un eje central unido al centro de la solera. Las aceitunas son alimentadas en la zona central y la pasta producida va saliendo hacia un canal exterior denominado alfarje, en el que se acumula la pasta y una rastra o paleta barre la pasta desde el alfarje hasta un depósito o sistema de transporte. Esta etapa tiene una duración de entre 15 y 30 minutos. El molino de rulos realiza una molienda lenta y regular, y no causa emulsiones ni aumenta significativamente la temperatura de la pasta, produciendo aceites que tienden a ser agradables y armónicos. Al mismo tiempo, las desventajas son: elevado coste; baja capacidad de trabajo, e importantes reacciones de oxidación. Durante la molienda tradicional el molino de rulos rompe la fruta lentamente y mezcla la pasta de forma que la fase de batido puede ser eliminada. Se realiza en trituradores metálicos (de 2000 a 6000 kg/h) construidos en aleaciones resistentes al impacto con el fin de evitar la contaminación del aceite por metales. El objetivo el romper y dividir el fruto y formar una masa compuesta por pulpa (con alto contenido en aceite en sus tejidos), hueso, piel (exocarpio) y una pequeña proporción de aceite libre.


Batido: Durante esta fase la pasta de aceituna es mezclada lenta pero continuamente, para facilitar la incorporación del aceite en gotas cada vez más grandes para permitir una separación más fácil del agua de vegetación. Las batidoras son un conjunto de cilindros huecos (generalmente tres), colocados horizontalmente unos encima de otros y abiertos en la parte superior. Estos tienen un eje central donde van acopladas unas paletas para remover la pasta. Estos cilindros están situados en una posición en cascada desde la parte superior del cilindro a la inmediatamente inferior, tras haberse sometido a un periodo de batido. Los cilindros tienen una cámara exterior cerrada por donde circula el agua caliente para calentar la masa y favorecer la separación del aceite. El tiempo y temperatura de la fase de batido son los parámetros clave que preocupan en la calidad. Las temperaturas deben mantenerse por debajo de 25–30 °C porque valores superiores pueden causar la oxidación del aceite y defectos como el sabor del preparado y/o aceite rancio. El tiempo de mezclado debe ser elegido de acuerdo con las plantaciones de aceituna, etapa de maduración y sistema de molienda. Este puede variar desde 15 minutos para aceitunas maduras a 30–40 minutos para aceitunas “difíciles”. Se denominan pastas “fluentes” o “difíciles” aquellas en las que la formación de emulsiones dificulta la separación del aceite. Para evitar se utilizan productos correctores, como el talco (coadyuvantes tecnológicos) que eliminan o disminuyen la estructura de la emulsión. Una prolongación del tiempo de mezclado puede causar, ciertamente, una menor calidad ya que causa la oxidación de los ácidos grasos insaturados y la degradación de los componentes antioxidantes.


En la parte superior de la pasta batida sobrenada una fracción del aceite que ya se ha separado. Se trata del aceite de mejor calidad, con menor acidez y mejores características organolépticas. En la actualidad se tiende cada vez más a recuperar esta fracción de aceite. Para ello se acopla a la batidora un cilindro de malla para efectuar la percolación del aceite.

 

D.- Extracción.


D1.- Extracción por presión hidráulica (sistema tradicional).


Formación de cargos y extracción por prensado: En los procesos de extracción del aceite por presión se incorpora a la batidora/percoladora un dosificador de pasta que se denomina Formador de Cargos. Su misión es repartir la masa a prensar sobre los discos filtrantes de plástico resistente y poroso denominados “capachos”. Los Cargos se apilan en torres de unos 2m de altura formados por capas alternativas de coronas de pasta y discos filtrantes. Después, el cargo es introducido en una prensa hidráulica y se aplica presión a la parte inferior, empujando los capachos contra el puente superior. Esta presión favorece la salida del mosto oleoso (mezcla de aceite y agua), separándolo del orujo que luego se decanta. Se utilizan bombas hidráulicas y el prensado se suele realizar en dos fases:

  1. Presión de 50-75 kg/cm2: Se obtiene un aceite de baja acidez y buenas características sensoriales.
  2. Se llega a 425 kg/cm2: Se agota la torta separándose el resto de líquidos que contiene.

Las desventajas de este sistema tradicional de extracción son: discontinuidad en el proceso, y elevados costes de mano de obra y equipos.


 

 

D2.- Extracción por centrifugación (dos o tres fases).


Después de haber pasado el tiempo necesario de batido, la pasta de aceituna va directamente a una centrífuga horizontal. En la extracción por centrifugación la separación del aceite de la pasta de aceituna se efectúa mediante la fuerza centrífuga aplicada a la pasta de oliva, que separa las diferentes fases según sus diferentes densidades. El “Aceite de oliva” es la fase que tiene la menor densidad y el “orujo”, siendo un sólido, tiene la mayor densidad. Dependiendo de la centrífuga utilizada se separan tres fases:


  • Fase sólida (externa): Pulpa + trozos de hueso + pieles + humedad (ORUJO).
  • Fase acuosa (intermedia): Agua de vegetación + agua de fluidificación (ALPECHIN).
  • Fase oleosa (interna): Aceite de oliva.

o dos fases:


  • Fase externa: Orujo + Alpechín (Fase sólida con un 60-70% humedad).
  • Fase interna: Aceite.

En el sistema de tres fases, se añade agua (T<=30 °C) a la pasta de aceituna antes de ser introducida en la centrífuga horizontal. Mientras el decantador rota, el aceite, al ser más ligero, va hacia la parte interior, cerca del eje de rotación; el orujo y el agua de vegetación van a la parte exterior2. Se han formado tres fases: una sólida (orujo) formada por huesos de aceituna y piel, y dos partes líquidas, aceite de oliva y agua de vegetación (el agua añadida y el agua contenida en la fruta). La separación no es perfecta, ya que un pequeño porcentaje de orujo y agua de vegetación permanece en el aceite de oliva y una pequeña cantidad de aceite puede ser recuperada del alpechín. Por ello el aceite de oliva es introducido en otra centrífuga a través de la parte superior, se añade agua tibia (20-25 ºC) y tiene lugar una separación más exhaustiva. De modo similar, el agua de vegetación es introducida en otra centrífuga idéntica, de modo que se extrae la pequeña cantidad de aceite de oliva que aún contiene.


 

En los sistemas de dos fases, el decantador no necesita que se le añada demasiada agua a la pasta, de la cual se separan dos fases. Una está representada por el aceite y la otra, es una combinación que sale del orujo y el agua residual. Como consecuencia, el orujo es más húmedo que el orujo del sistema de tres fases y se denomina orujo de dos fases, o “alperujo” en español, cuyo tratamiento es más complicado para las extractoras, necesitando un cuidado especial para deshacerse de él.


 

El orujo, obtenido como residuo, contiene todavía algo de aceite que no puede ser extraído ni mediante presión ni por centrifugación, sino mediante la aplicación de disolventes químicos, principalmente hexano. Para ello el orujo se prensa y se extrae con disolventes para obtener un aceite de baja calidad, que bien se deriva para usos industriales o bien se refina para uso culinario.


El alpechín contiene mucha materia orgánica, su DBO (demanda biológica de oxígeno) es muy alta y es muy contaminante (la materia orgánica oxidable consume el oxígeno de las aguas e impide la vida de los peces); debe depurarse antes de su vertido a los ríos o utilizarse para obtener levadura de pienso.

 

4.- Refino de los aceites.


Los aceites brutos tienen, en muchos casos, impurezas que conviene eliminar mediante una serie de procesos que constituyen la refinación. Los más importantes son los siguientes:

 

4.1.- Desgomado.


El aceite de soja contiene una proporción importante de fosfátidos o lecitinas, que durante el almacenamiento se alteran dando sabores extraños. Para su eliminación el aceite se bate con agua caliente; con ello los fosfátidos se solvatan por su parte polar y se transforman en una especie de goma que queda suspendida en el aceite, y se elimina por centrifugación. Los fosfátidos hidratados se secan y se utilizan como emulgentes en la industria alimentaria.

 

 

4.2.- Eliminación de la acidez.


Durante el almacenamiento y triturado se producen ácidos grasos libres, debido a la acción de las lipasas, que perjudican el sabor de los aceites. Estos se eliminan mediante neutralización con sosa, con agitación suave, para evitar la saponificación y la producción de emulsiones. Los jabones producidos, que enturbian el aceite, se eliminan por decantación y el aceite se recupera por lavado con agua y destilación. Los aceites comestibles del mercado tienen menos de un 1% de ácidos libres (1 grado de acidez).

 

4.3.- Decoloración.


Cuando los aceites tienen colores oscuros se decoloran por tratamiento con silicatos naturales que adsorben en su superficie gran parte de los componentes coloreados. El aceite, mezclado con una pequeña proporción de adsorbente, se agita y se filtra, utilizando un filtro de prensa.

 

4.4.- Hidrogenación de los aceites.


Algunos aceites vegetales y los aceites de pescado se utilizan para obtener grasas semisólidas, por hidrogenación parcial de sus dobles enlaces. Estas grasas hidrogenadas son la base de la fabricación de las margarinas.


La operación se hace en autoclave, donde se introduce el aceite con el catalizador (Ni). Se introduce el H2 a presión y temperatura elevada y se sigue la marcha de la reacción viendo como el límite de yodo desciende hasta el límite deseado. La grasa hidrogenada se filtra, en caliente, para recuperar el catalizador, y se deja solidificar. La hidrogenación destruye sustancias colorantes y odorantes de los aceites lo cual mejora la calidad del producto final.

 

 

4.5.- Desodorización.


Algunos aceites tienen olores intensos que les hacen poco aceptables para el consumo. Para desodorizar el aceite se utilizan cilindros a vacío, calentados exteriormente con una camisa de vapor. Hecho el vacío el aceite cae por la pared interior en una lámina delgada (falling-film). La combinación de calor y vacío elimina los componentes volátiles. En algunas instalaciones se desodoriza por arrastre con vapor.

 

5.- Transesterificación de los aceites.


Mediante este proceso se transforma la grasa de cerdo, hoy excedentaria, en una mezcla separable de grasa sólida, útil para margarinas, y un aceite para uso doméstico. Controlando las condiciones experimentales se pueden obtener los productos deseados.

 

 

6.- Hidrólisis de las grasas y aceites.


a) Jabones. Hidrólisis básica.


Otra aplicación industrial de las grasas es la fabricación de jabones. Los jabones se obtienen por hidrólisis alcalina de las grasas y aceites con sosa concentrada (ó potasa) con agitación y calentando con vapor. Este proceso, que da lugar a la hidrólisis de los grupos éster del triglicérido, recibe el nombre de saponificación. Como resultado se obtiene una molécula de glicerina (líquido) y tres moléculas de ácidos carboxílicos (los ácidos grasos). A su vez, estos ácidos grasos reaccionan con la sosa produciendo tres ésteres de sodio o jabones. La pasta resultante se trata con una disolución de cloruro de sodio (salado) para favorecer la precipitación (solidificación) del jabón. Este se separa, por filtración, de la disolución acuosa que contiene la glicerina (la solubilidad del jabón disminuye en una disolución acuosa de cloruro de sodio). Los principales componentes de los jabones son el palmitato o el estereato (C16 y C18 respectivamente).


 

b) Ácidos grasos. Hidrólisis ácida.


La hidrólisis ácida puede llevarse a cabo con ácido sulfúrico diluido y vapor, con un emulgente que asegura el contacto de las dos fases (grasa y acuosa ácida); los ácidos grasos resultantes flotan, como una capa aceitosa, quedando la glicerina en la capa acuosa. Por decantación se separan los ácidos grasos, insolubles en agua, de la glicerina. Otra alternativa es realizar una hidrólisis a presiones superiores a 50 atmósferas utilizando ZnO como catalizador. En estas condiciones no se requiere medio básico ni ácido. Los ácidos grasos, así obtenidos, se separan en distintas fracciones, por destilación a vacío.


Una de las aplicaciones de los ácidos grasos es su transformación en derivados nitrogenados, de los cuales los más importantes son las aminas grasas y las correspondientes sales de amonio cuaternario. Estas últimas son tensoactivos catiónicos que se emplean como inhibidores de la corrosión, suavizantes, adhesivos, bactericidas y agentes de flotación.


 

La glicerina se recupera por evaporación del agua y destilación a vacío. Las aplicaciones industriales de la glicerina se deben tanto a sus propiedades físicas como a sus propiedades químicas. Con respecto a las primeras dado que es una sustancia higroscópica, de elevada Tb, alta viscosidad y soluble en agua en todas proporciones, se utiliza como anticongelante, como humectante para tabaco, en la preparación de productos farmacéuticos y cosméticos y como materia auxiliar para tintas de imprenta. Como triol la glicerina se utiliza para la preparación de resinas alquídicas que son sustancia base en la industria de las pinturas.

 

7.- Fabricación de alcoholes grasos.


Los alcoholes grasos (C=>12) tienen un extenso uso en cosmética y para obtener detergentes, champús y geles de baño. Se obtienen por hidrogenolisis de las grasas o de los esteres metílicos de los ácidos grasos, con H2 a presión de 200 a 600 atm, temperaturas de 300 a 500 ºC y como catalizadores óxidos de cobre y de cromo.


 

Los alcoholes así obtenidos se esterifican, con ácido sulfúrico, para dar los ácidos sulfónicos correspondientes, los cuales por tratamiento con NaOH se transforman en los correspondientes alquilsulfatos de sodio que son detergentes importantes.


 

Por ejemplo del aceite de coco se obtiene una mezcla de alcoholes lineales primarios de 8 a 20 átomos de carbono con los siguientes porcentajes: C8 (8-9%), C10 (7-10%), C12 (45-51%), C14 (16-18%), C16 (7-10%), C18 (1-3%) y C20 (6-11%).

 

8.- Ceras.


Hay un grupo de sustancias naturales y sintéticas a las que se les da el nombre de ceras que tienen las siguientes propiedades:


  • Son moldeables a 20 ºC y se pueden pulir con poca presión.
  • Tienen puntos de fusión entre 40 y 120 ºC.
  • Son solubles en disolventes poco polares (hexano, benceno...)
  • Insolubles en agua y no mojables.
  • Presentan un brillo típico denominado "céreo".

Las ceras naturales se encuentran en animales, plantas y minerales, pero hoy en día el 50% de las ceras que se usan son sintéticas. Tradicionalmente se ha considerado que una cera es un ester de un ácido graso de cadena larga con un alcohol alifático también de cadena larga. No obstante también hay sustancias céreas que incluyen alcoholes, ácidos, hidrocarburos, cetonas y aldehídos, todos ellos formados por largas cadenas alifáticas, generalmente de 20 a 70 átomos de carbono.


Las ceras tienen aplicaciones industriales importantes y se obtienen en grandes cantidades. Por ejemplo el espermaceti es una sustancia cérea presente en la cabeza de los cachalotes que se usa ampliamente en cosmética. Su componente principal es el palmitato de cetilo (C16/C16).


CH3-(CH2)14-COO-CH2-(CH2)14-CH3

palmitato de cetilo

La cera de abeja es otro producto importante. Contiene un 75% de esteres, fundamentalmente de palmitato de miricilo (C16/C30), un 15% de ácidos libres y el resto hidrocarburos. Para extraerla se funde y se filtra y posteriormente se decolora. Con ella se fabrican betunes, suspensiones abrillantadoras, cremas de belleza y ceras para depilar. Las velas litúrgicas suelen ser de cera de abejas mientras que las de uso doméstico, más blancas, son de parafina.


CH3-(CH2)14-COO-CH2-(CH2)28-CH3

palmitato de miricilo

Una cera muy apreciada es la de carnauba que se obtiene calentando con vapor las ramas de algunas palmeras tropicales. Su componente principal es el ceroato de miricilo (C26/C30). Se usa en tintes para papel, como lubricante para cuerdas e hilos y para fabricar betunes.


CH3-(CH2)24-COO-CH2-(CH2)28-CH3

ceroato de miricilo

En la cera de la lana de las ovejas se encuentra la lanolina muy usada en farmacia y cosmética para preparar cremas y ungüentos.


Las ceras presentes en las hojas de las plantas, en la cutícula de los insectos y en las plumas de algunas aves son las responsables de que el agua resbale cuando cae sobre ellas. De ahí que en las formulaciones insecticidas sea necesaria la presencia de un tensoactivo para facililitar el contacto plaguicida-cera. En las hojas de la col el componente fundamental es el hidrocarburo nonaicosano (C29H60) y en las cutículas de los insectos el tritiacontano (C33H68).


La mayor parte de las ceras sintéticas se obtienen de la destilación a vacio del primer residuo petrolífero.


Las principales aplicaciones de las ceras son:


  • encerar papel
  • encerar textiles y cuero
  • encerar cerillas
  • ceras para depilar
  • lápices de colores, plastilina
  • lápices de ojos
  • barras de labios
  • protectores solares
  • recubrimiento de hilo dental
  • protectores de alimentos para evitar su deshidratación y el ataque de hongos (quesos y frutas)
  • protectoras para madera, abrillantadores
  • betunes para impermeabilizar tejados o terrazas, sellado de grietas, aislamientos eléctricos, insonorización y
  • fuegos artificiales, entre otros.