LOS ALCOHOLES Y SUS APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALLIMENTARIA

INTRODUCCION Los alcoholes presentan una gran

gama de usos en cosmética, la salud, la industria y en la ciencia como solvente y combustible. Por ejemplo, el etanol y el metanol en combinación con la gasolina produce el gashol, cuya combustión produce menor impacto ambiental, en relación a la gasolina o diesel puros. Por su baja toxicidad y disponibilidad para disolver sustancias no polares, el etanol es utilizado frecuentemente como solvente en fármacos, perfumes y en esencias vitales como la vainilla.

conceptos En química se denomina alcohol

a aquellos hidrocarburos saturados, o alcanos que contienen un grupo hidroxilo (-OH) en sustitución de un átomo de hidrógeno enlazado de forma covalente. Si contienen varios grupos hidroxilos se denominan polialcoholes.

Los alcoholes pueden ser primarios, secundarios o terciarios, en función del número de átomos de hidrógeno sustituidos en el átomo de carbono al que se encuentran enlazado el grupo hidroxilo.

PROPIEDADES FISICAS DE LOS ALCOHOLES

Punto de Ebullición: Los puntos de ebullición de los alcoholes también son influenciados por la polaridad del compuesto y la cantidad de puentes de hidrógeno. Los grupos OH presentes en un alcohol hacen que su punto de ebullición sea más alto que el de los hidrocarburos de su mismo peso molecular. En los alcoholes el punto de ebullición aumenta con la cantidad de átomos de carbono y disminuye con el aumento de las ramificaciones.

El punto de fusión aumenta a medida que aumenta la cantidad de carbonos.

Densidad: La densidad de los alcoholes aumenta con el número de carbonos y sus ramificaciones. Es así que los alcoholes alifáticos son menos densos que el agua mientras que los alcoholes aromáticos y los alcoholes con múltiples moléculas de –OH, denominados polioles, son más densos. (Constantes Físicas de algunos alcoholes)

PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ALCOHOLES Los alcoholes pueden comportarse

como ácidos o bases, esto gracias al efecto inductivo, que no es más que el efecto que ejerce la molécula de –OH como sustituyente sobre los carbonos adyacentes. Gracias a este efecto se establece un dipolo.

Debido a que en el metanol y en los alcoholes primarios el hidrógeno está menos firmemente unido al oxígeno, la salida de los protones de la molécula es más fácil por lo que la acidez será mayor en el metanol y el alcohol primario.

NOMENGLATURA DE ALCOHOLES

Alcoholes y aplicaciones más importantes. 

Metanol

Elaboración   Aplicaciones

Por destilación destructiva de la madera. También por reacción entre el hidrógeno y el monóxido de carbono a alta presión.

Disolvente para grasas, aceites, resinas y nitrocelulosa. Fabricación de tinturas, formaldehido, líquidos anticongelantes, combustibles especiales y plásticos.

Etanol

Elaboración   Aplicaciones

Por fermentación de azúcares. También a partir de etileno o de acetileno. En pequeñas cantidades, a partir de la pulpa de madera.

Disolvente de productos como lacas, pinturas, barnices, colas, fármacos y explosivos. También como base para la elaboración de productos químicos de elevada masa molecular. Fabricación bebidas alcohólicas, producción de bioetanol, etc.

2-propanol (alcohol isopropílico)

Elaboración   Aplicaciones

Por hidratación de propeno obtenido de gases craqueados. También subproducto de determinados procesos de fermentación.

Disolvente para aceites, gomas, alcaloides y resinas. Elaboración de acetona, jabón y soluciones antisépticas. Disolvente en perfumería, en fabricación de productos industriales y del hogar.

1-propanol (alcohol n-propílico)

Elaboración   Aplicaciones

Por oxidación de mezclas de propano y butano.

Disolvente para lacas, resinas, revestimientos y ceras. También para la fabricación de líquido de frenos, ácido propiónico y plastificadores.

1-Pentanol (alcohol amílico)

 Elaboración   Aplicaciones

Por destilación fraccional de aceite de fusel, un producto secundario en la elaboración del etanol por fermentación.

Disolvente de numerosas resinas naturales y sintéticas. Diluyente de líquido para frenos, tintas de imprenta y lacas. En fármacos.

Etilenglicol

 Elaboración   Aplicaciones

Por oxidación de etileno a glicol. También por hidrogenación de metilglicolato obtenido a partir del formaldehido y el metanol.

Líquido anticongelante, líquido para frenos. En la producción de explosivos. Disolvente de manchas, aceites, resinas, esmaltes, tintas y tinturas.

Dietilenglicol

 Elaboración   Aplicaciones

Como subproducto en la fabricación de etilenglicol.

Disolvente de tinturas y resinas. En el secado de gases. Agente reblandecedor de tintas de imprenta adhesivas, líquido de frenos,

Glicerina (1,2,3-propanotriol)

 Elaboración   Aplicaciones

Del tratamiento de grasas en la elaboración del jabón. Sintéticamente, a partir del propeno. Por fermentación de azúcares.

En resinas alquídicas, explosivos y celofán. Humectante de tabaco., humectante en perfumería, jabones, etc.

Sorbitol

 Elaboración   Aplicaciones

Por reducción de azúcar con hidrógeno.

En la elaboración de alimentos, fármacos y productos químicos. Acondicionador de papel, textiles, colas y cosméticos. Fuente de alcohol en la fabricación de resinas.

EL ALCOHOL EN LOS ALIMENTOS El alcohol se produce a través de la

fermentación alcohólica de los materiales que contienen azúcar o almidón. Almidón de primera a la ruptura en el azúcar y el azúcar se fermenta con levadura que se convierte en alcohol etílico o etanol y dióxido de carbono (CO2). Melaza de caña de azúcar, azúcar de remolacha, azúcar de madera (sulfito de sosa), frutas, bayas son la materia prima utilizada para producir alcohol. Productos con almidón, como cereales, arroz, maíz y papa también se utilizan como materia prima para producir alcohol. El alcohol obtenido de la fermentación está sujeta a la separación, concentración y destilación. El nombre químico del alcohol es etanol y C2H5OH es la fórmula química.

EL ALCOHOL SINTÉTICO

El alcohol se obtiene también que no sea llamado proceso de fermentación del alcohol de síntesis. Tiene una amplia aplicación en la industria de procesos como solvente, en la producción de cosméticos y productos intermedios para la fabricación de otros productos químicos. Es producida por el etileno (gas) y la deshidratación también es producida por fuentes de petróleo. Tiene la misma fórmula química C2H5OH y tiene la misma calidad de proporcionar una acción depresora secuencial en el sistema nervioso central. El alcohol sintético no es diferente científica de alcohol procedente de método de fermentación.

ALCOHOL ETÍLICO (ETANOL).

El compuesto químico etanol, conocido como alcohol etílico, es un alcohol que se presenta en condiciones normales de presión y temperatura como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78 °C..Su fórmula química es CH3-CH2-OH (C2H6O), principal producto de las bebidas alcohólicas como el vino (alrededor de un 13%), la cerveza (5%) o licores (hasta un 50%).

Síntesis

El etanol a temperatura y presión ambientes es un líquido incoloro y volátil que está presente en diversas bebidas fermentadas. Desde la antigüedad se obtenía el etanol por fermentación anaeróbica de una disolución con contenido en azúcares con levadura y posterior destilación.Dependiendo del género de bebida alcohólica que lo contenga, el etanol aparece acompañado de distintas sustancias químicos que la dotan de color, sabor, y olor, entre otras característica

Destilación

Para obtener etanol libre de agua se aplica la destilación azeotrópica en una mezcla con benceno o ciclo hexano. De estas mezclas se destila a temperaturas más bajas el azeótropo, formado por el disolvente auxiliar con el agua, mientras que el etanol se queda retenido. Otro método de purificación muy utilizado actualmente es la absorción física mediante tamices moleculares. A escala de laboratorio también se pueden utilizar desecantes como el magnesio, que reacciona con el agua formando hidrógeno y óxido de magnesio

Industria química

La industria química lo utiliza como compuesto de partida en la síntesis de diversos productos, como el acetato de etilo (un disolvente para pegamentos, pinturas, etc.), el éter dietílico, etc.

También se aprovechan sus propiedades desinfectantes.

Aplicaciones

Además de usarse con fines culinarios (bebida alcohólica), el etanol se utiliza ampliamente en muchos sectores industriales y en el sector farmacéutico, como excipiente de algunos medicamentos y cosméticos (es el caso del alcohol antiséptico 70º GL y en la elaboración de ambientadores y perfumes).

COMBUSTIBLESe emplea como combustible industrial y doméstico. En el uso doméstico se emplea el alcohol de quemar. Este además contiene compuestos como la pirovidos exclusivamente a alcohol. Esta última aplicación se extiende también cada vez más en otros países para cumplir con el protocolo de Kyoto. Estudios del Departamento de Energía de EUA dicen que el uso en automóviles reduce la producción de gases de invernadero en un 85%.En países como México existe la política del ejecutivo federal de apoyar los proyectos para la producción integral de etanol y reducir la importación de gasolinas que ya alcanza el 60%.

TOXICOLOGÍA

Los más significativos efectos del alcohol en el cuerpo. Adicionalmente, en mujeres embarazadas, puede causar Síndrome alcohólico fetal.El etanol puede afectar al sistema nervioso central, provocando estados de euforia, desinhibición, mareos, somnolencia, confusión, ilusiones (como ver doble o que todo se mueve de forma espontánea). Al mismo tiempo, baja los reflejos. Con concentraciones más altas ralentiza los movimientos, impide la coordinación correcta de los miembros, pérdida temporal de la visión, etc. En ciertos casos se produce un incremento en la irritabilidad del sujeto intoxicado como también en la agresividad; en otra cierta cantidad de individuos se ve afectada la zona que controla los impulsos, volviéndose impulsivamente descontrolados y frenéticos. Finalmente, conduce al coma y puede provocar muerte.

Analítica

Un método de determinación de la concentración aproximada de etanol en la sangre aprovecha el hecho de que en los pulmones se forma un equilibrio que relaciona esta concentración con la concentración de vapor de etanol en el aire expirado. Este aire se hace pasar por un tubo donde se halla gel de silicio impregnado con una mezcla de bicromato y de ácido sulfúrico. El dicromato, de color rojo anaranjado, oxida el etanol a acetaldehído y es reducido, a su vez, a cromo (III), de color verde. La longitud de la zona que ha cambiado de color indica la cantidad de etanol presente en el aire si se hace pasar un determinado volumen por el tubo.

CONCLUSIONESPara nombrar los alcoholes tenemos dos alternativas:Añadir el sufijo -ol al nombre del hidrocarburo de referencia

(p.e.: propanol) Citar primero la función (alcohol) y luego el radical (p.e.:

alcohol propílico) En compuestos ramificados el nombre del alcohol deriva de la

cadena más larga que contenga el grupo -OH.Cuando el grupo -OH interviene como sustituyente se utiliza el

prefijo -hidroxi.En alcoholes cíclicos el carbono unido al -OH ocupa siempre la

posición 1.En un alcohol primario, el carbono que soporta el grupo OH

tiene un estado de oxidación formal -1 por lo que aún tiene múltiples posibilidades de oxidación.

Los alcoholes pueden formar enlaces mediante puentes de hidrógeno, lo que causa que estos compuestos tengan puntos de ebullición más altos que los correspondientes haloalcanos.

Los alcoholes tienen uno, dos o tres grupos hidróxido (-OH) enlazados a sus moléculas, por lo que se clasifican en monohidroxílicos, dihidroxílicos y trihidroxílicos respectivamente.