Гидрогенизация жира

Гидрогенизация жира - это процесс объединения жира - обычно растительные масла - с водородом, чтобы сделать его более насыщенным.

. Процесс обычно проводят при очень высоком давлении с помощью никеля катализатор (который удаляется из конечного продукта).

Их частичное гидрирование восстанавливает большую часть, но не все, этих двойных углерод-углеродных связей. Степень гидрирования регулируется путем ограничения количества водорода, температуры и времени реакции, а также катализатора. Цель состоит в том, чтобы превратить жидкие масла в твердые или полутвердые жиры, которые могут заменить масло и шортенинг в спредах, конфетах, выпечке и других продуктах.

Частичное гидрирование типичного растительного масла до типичного компонента маргарина. Большая часть двойных связей C = C удаляется в этом процессе, что повышает температуру плавления продукта.

Гидрогенизация превращает жидкие растительные масла в твердые или полутвердые жиры, такие как те, что присутствуют в маргарин. Изменение степени насыщения жира изменяет некоторые важные физические свойства, такие как диапазон плавления, поэтому жидкие масла становятся полутвердыми. Для выпечки предпочтительны твердые или полутвердые жиры, поскольку смешивание жира с мукой обеспечивает более желаемую консистенцию выпеченного продукта. Поскольку частично гидрогенизированные растительные масла дешевле животных жиров, они доступны в широком диапазоне консистенций и обладают другими желательными характеристиками (такими как повышенная окислительная стабильность и более длительный срок хранения ), они являются преобладающими жирами, используемыми в качестве шортенинга в большинстве коммерческих хлебобулочных изделий.

В результате полного гидрирования получается молекула, содержащая максимальное количество водорода (другими словами, превращение ненасыщенной жирной кислоты в насыщенную). Частичное гидрирование приводит к добавлению атомов водорода в некоторые из пустых положений с соответствующим уменьшением количества двойных связей. Типичное промышленное гидрирование является частичным для получения податливой смеси жиров, которая является твердой при комнатной температуре, но плавится во время выпечки или потребления.

• 1 «Проблема трансжиров»
  • 1.1 История
• 2 См. Также
• 3 Ссылки

Побочный эффект неполного гидрирование, имеющее значение для здоровья человека, представляет собой изомеризацию некоторых из оставшихся ненасыщенных углеродных связей с их транс-изомерами. Трансжиры (полученные в результате частичной гидрогенизации) вовлечены в заболевания системы кровообращения, включая болезнь сердца. Превращение цис-связей в транс-связи является химически благоприятным, поскольку транс-конфигурация имеет более низкую энергию, чем естественная цис-конфигурация. В состоянии равновесия соотношение транс / цис-изомер составляет примерно 2: 1. Многие страны и регионы ввели обязательную маркировку трансжиров на пищевых продуктах и ​​обратились к промышленности с просьбой добровольно сократить их потребление. Пищевая промышленность отошла от частично гидрогенизированных жиров (т. Е. трансжиров ) в пользу полностью гидрогенизированных жиров и переэтерифицированных жиров в ответ на плохую рекламу трансжиров, требований к маркировке и отмены транс-жиры из списка пищевых продуктов FDA Общепризнанные как безопасные.

Каталитическое частичное гидрирование обязательно дает транс-жиры из-за механизма реакции. На первой стадии реакции добавляют один водород, а другой, координационно ненасыщенный, углерод присоединяется к катализатору. Второй этап - это добавление водорода к оставшемуся углероду с образованием насыщенной жирной кислоты. Первая стадия обратима, так что водород повторно адсорбируется на катализаторе, и двойная связь повторно формируется. Промежуточный продукт с добавленным только одним водородом не содержит двойной связи и может свободно вращаться. Таким образом, двойная связь может переформироваться либо в цис, либо в транс, из которых транс является предпочтительным, независимо от исходного материала. Полное гидрирование не имеет этого побочного эффекта, потому что оно также гидрирует любые произведенные трансжиры с образованием насыщенных жиров.

Многочисленные исследования показали, что эти трансжирные кислоты оказывают негативное воздействие на здоровье. В результате многие страны ввели в действие нормативные положения о трансжиров, направленные на устранение или строгое ограничение их количества в промышленных пищевых продуктах.

История

Обложка оригинальной кулинарной книги Crisco, 1912 год

Нобелевский лауреат лауреат Пол Сабатье в конце 1890-х работал над разработкой химии гидрирования, что позволило использовать производство маргарина, гидрогенизации масла и синтетического метанола. В то время как Сабатье рассматривал гидрирование только паров, немецкий химик Вильгельм Норманн показал в 1901 году, что жидкие масла можно гидрогенизировать, и запатентовал этот процесс в 1902 году. В 1905–1910 годах Норманн. построил установку для закалки жира в компании Herford. В то же время изобретение было распространено на крупномасштабный завод в Уоррингтон, Англия, в Joseph Crosfield Sons, Limited. Прошло всего два года, прежде чем затвердевший жир смог быть успешно произведен на заводе в Уоррингтоне, производство которого началось осенью 1909 года. В первый год было произведено почти 3000 тонн. В 1909 году Procter Gamble приобрела в Соединенных Штатах права на патент Нормана; в 1911 году они начали продавать первый гидрогенизированный шортенинг, Crisco (состоящий в основном из частично гидрогенизированного хлопкового масла ). Дальнейший успех был достигнут благодаря маркетинговой методике раздачи бесплатных кулинарных книг, в которых каждый рецепт требовал Криско.

Вильгельм Норманн запатентовал гидрогенизацию жидких масел в 1902 году.

Процесс гидрогенизации Норманна позволил стабилизировать доступный китовый жир или рыбий жир для потребления человеком, a эта практика держалась в секрете, чтобы избежать неприязни потребителей.

Во время правления Наполеона во Франции в начале 19 века был изобретен маргарин, чтобы накормить войска с использованием жира и пахты. Это не было принято в США. В начале 20 века соевые бобы начали импортироваться в Соединенные Штаты в качестве источника белка; соевое масло было побочным продуктом. Что делать с этим маслом, стало вопросом. В то же время для потребителей не хватало молочного жира. Был открыт метод гидрогенизации жира и превращения жидкого жира в твердый, и теперь ингредиенты (соевые бобы) и потребность (нехватка масла) появились. Позже средство для хранения, холодильник, стало фактором образования трансжиров. Жировая промышленность обнаружила, что гидрогенизированные жиры придают маргарину некоторые особые свойства, которые позволяют брать маргарин, в отличие от масла, из холодильника и сразу же намазывать его на хлеб. Путем незначительных изменений химического состава гидрогенизированного жира было обнаружено, что такой гидрогенизированный жир обеспечивает превосходные хлебопекарные свойства по сравнению с салом. Маргарин, изготовленный из гидрогенизированного соевого масла, начал заменять молочный жир. Гидрогенизированные жиры, такие как Crisco и Spry, продаваемые в Англии, начали заменять масло и сало в выпечке хлеба, пирогов, печенья и тортов в 1920 году.

Производство гидрогенизированных жиров неуклонно увеличивалось, пока 1960-е годы, когда переработанные растительные жиры заменили животные жиры в США и других западных странах. Сначала аргумент был финансовым из-за более низких затрат; Защитники также заявили, что ненасыщенные трансжиры маргарина более полезны для здоровья, чем насыщенные жиры сливочного масла.

• Переэтерификация жиров

1. ^Иэн П. Фриман » Маргарины и шортенинги »в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2005 г., Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a16_145
2. ^Тереза ​​Тарраго-Трани, Мария; Филлипс, Кэтрин М.; Lemar, Linda E.; Холден, Джоанн М. (2006). «Новые и существующие масла и жиры, используемые в продуктах с пониженным содержанием трансжирных кислот» (PDF). Журнал Американской диетической ассоциации. 106 (6): 867–880. doi : 10.1016 / j.jada.2006.03.010. PMID 16720128.
3. ^«Смертельные жиры: почему мы до сих пор их едим?». Независимый. 2008-06-10. Архивировано из оригинала на 2008-06-14. Проверено 16 июня 2008 г.
4. ^«Нью-Йорк проходит запрет на трансжир». Новости NBC. 2006-12-05. Проверено 9 января 2010 г.
5. ^«FDA дает пищевой промышленности 3 года на устранение трансжиров». Нью-Йорк Таймс. 2015-06-16. Архивировано из оригинала 16.06.2015. Проверено 16 июня 2015 г.
6. ^«Спросите экспертов: гидрированные масла». Беркли Велнес. Remedy Health Media. 1 октября 2011 г. Дата обращения 24 ноября 2018 г.
7. ^Коллетт, Роберт Л. (7 июля 2015 г.). «Зачем нужна монография по полностью гидрогенизированным маслам и жирам». Качество имеет значение. Фармакопейная конвенция США. Проверено 24 ноября 2018 г.
8. ^Хейнс, Фиона (23 сентября 2018 г.). «Частично или полностью гидрогенизированные масла: правда о транс-жирах». Ель ест. Точка. Проверено 24 ноября 2018 г.
9. ^Нобелевские лекции по химии, 1901–1921. Эльзевир. 1966. Перепечатано в Интернете: «Пол Сабатье, Нобелевская премия по химии 1912 года». Нобелевский фонд. Проверено 7 января 2007 г.
10. ^из 141029 Процесс преобразования ненасыщенных жирных кислот или их глицеридов в насыщенные соединения
11. ^ru 190301515 Процесс преобразования ненасыщенных жирных кислот или их глицеридов в насыщенные соединения
12. ^Patterson HB (1998). «Гидрирование» (PDF). Серия научных лекций. Архивировано из оригинала (PDF) 26 сентября 2007 г. Дата обращения 7 января 2007 г.
13. ^ «Wilhelm Normann und die Geschichte der Fetthärtung von Martin Fiedler, 2001». 20 декабря 2011 г. Архивировано из оригинала 1 октября 2011 г. Дата обращения 14 августа 2007 г.
14. ^Шуртлефф В., Аояги А. «История соевых бобов и соевых продуктов: 1100 г. до н.э. до 1980-х годов». Архивировано 18 октября 2005 г. из оригинального.
15. ^Куммеров Ф.А. (2008). Холестерин не убьет вас, но трансжиры могут. Издательство Trafford Publishing. ISBN 978-1-4251-3808-0.ПРИМЕЧАНИЕ: ненадежный источник.
16. ^Ашерио А., Стампфер М.Дж., Уиллетт В. «Трансжирные кислоты и ишемическая болезнь сердца». Архивировано из оригинала 3 сентября 2006 г. Получено 14 сентября 2006 г.