La hidrogenación de grasas es el proceso de combinar grasas , por lo general, aceites vegetales , con hidrógeno, para que estén más saturadas .
El proceso generalmente se lleva a cabo a muy alta presión, con la ayuda de un catalizador de níquel (que se elimina del producto final).
Su hidrogenación parcial reduce la mayoría, pero no todos, estos dobles enlaces carbono-carbono. El grado de hidrogenación se controla restringiendo la cantidad de hidrógeno, la temperatura y el tiempo de reacción y el catalizador. [1] El objetivo es convertir los aceites líquidos en grasas sólidas o semisólidas que puedan reemplazar la mantequilla y la manteca vegetal para untar, caramelos, productos horneados y otros productos.
La hidrogenación convierte los aceites vegetales líquidos en grasas sólidas o semisólidas, como las presentes en la margarina . Cambiar el grado de saturación de la grasa cambia algunas propiedades físicas importantes, como el rango de fusión, razón por la cual los aceites líquidos se vuelven semisólidos. Se prefieren las grasas sólidas o semisólidas para hornear porque la forma en que la grasa se mezcla con la harina produce una textura más deseable en el producto horneado. Debido a que los aceites vegetales parcialmente hidrogenados son más baratos que las grasas animales, están disponibles en una amplia gama de consistencias y tienen otras características deseables (como una mayor estabilidad oxidativa y una vida útil más prolongada ), son las grasas predominantes utilizadas como manteca vegetal en la mayoría de productos horneados comerciales. bienes.
La hidrogenación completa da como resultado una molécula que contiene la cantidad máxima de hidrógeno (en otras palabras, la conversión de un ácido graso insaturado en uno saturado). La hidrogenación parcial da como resultado la adición de átomos de hidrógeno en algunas de las posiciones vacías, con la correspondiente reducción en el número de dobles enlaces. La hidrogenación comercial típica es parcial para obtener una mezcla maleable de grasas que es sólida a temperatura ambiente , pero que se funde durante el horneado o el consumo.
El "problema de las grasas trans"
Un efecto secundario de la hidrogenación incompleta que tiene implicaciones para la salud humana es la isomerización de algunos de los enlaces de carbono insaturados restantes a sus isómeros trans . Las grasas trans (resultantes de la hidrogenación parcial) se han relacionado con enfermedades circulatorias, incluida la enfermedad cardíaca . [2] La conversión de enlaces cis a trans se favorece químicamente porque la configuración trans tiene menor energía que la cis natural. En equilibrio, la relación de isómeros trans / cis es de aproximadamente 2: 1. Muchos países y regiones han introducido el etiquetado obligatorio de grasas trans en productos alimenticios y han pedido a la industria reducciones voluntarias. [3] [4] [5] La industria alimentaria se ha alejado de las grasas parcialmente hidrogenadas (es decir, grasas trans ) y ha adoptado grasas totalmente hidrogenadas y grasas interesterificadas en respuesta a la mala publicidad sobre las grasas trans, los requisitos de etiquetado y la eliminación de las grasas trans de la lista de la FDA de alimentos generalmente reconocidos como seguros . [6] [7] [8]
La hidrogenación catalítica parcial produce necesariamente grasas trans , debido al mecanismo de reacción . En la primera etapa de reacción, se añade un hidrógeno, y el otro carbono, coordinativamente insaturado, se une al catalizador. El segundo paso es la adición de hidrógeno al carbono restante, produciendo un ácido graso saturado. El primer paso es reversible, de modo que el hidrógeno se reabsorbe por lectura en el catalizador y se vuelve a formar el doble enlace. El intermedio con solo un hidrógeno agregado no contiene doble enlace y puede rotar libremente. Por tanto, el doble enlace puede volver a formarse como cis o trans , de los cuales se favorece el trans , independientemente del material de partida. La hidrogenación completa no tiene este efecto secundario, porque también hidrogena las grasas trans producidas para dar grasas saturadas. [ cita requerida ]
Numerosos estudios han concluido que estos ácidos grasos trans tienen efectos negativos para la salud. Como resultado, muchos países han promulgado regulaciones sobre grasas trans que apuntan a eliminar o restringir severamente su cantidad en productos alimenticios industrializados.
Historia
El premio Nobel Paul Sabatier trabajó a fines de la década de 1890 para desarrollar la química de la hidrogenación, que permitió las industrias de la margarina , la hidrogenación de aceite y el metanol sintético . [9] Mientras que Sabatier consideró la hidrogenación de solo vapores, el químico alemán Wilhelm Normann demostró en 1901 que los aceites líquidos podían hidrogenarse y patentó el proceso en 1902. [10] [11] [12] Durante los años 1905-1910, Normann construyó una instalación de endurecimiento de la grasa en la empresa Herford . Al mismo tiempo, la invención se extendió a una planta a gran escala en Warrington , Inglaterra, en Joseph Crosfield & Sons, Limited . Solo tomó dos años hasta que la grasa endurecida se pudo producir con éxito en la planta de Warrington, comenzando la producción en el otoño de 1909. La producción del año inicial ascendió a casi 3.000 toneladas. [13] En 1909, Procter & Gamble adquirió los derechos estadounidenses sobre la patente de Normann; [14] en 1911, comenzaron a comercializar la primera manteca hidrogenada , Crisco (compuesta principalmente de aceite de semilla de algodón parcialmente hidrogenado ). El éxito adicional provino de la técnica de marketing de regalar libros de cocina gratuitos en los que cada receta requería Crisco.
El proceso de hidrogenación de Normann hizo posible estabilizar aceite de ballena o aceite de pescado asequible para el consumo humano, una práctica mantenida en secreto para evitar el disgusto de los consumidores. [13]
Durante el reinado de Napoleón en Francia a principios del siglo XIX, se inventó un tipo de margarina para alimentar a las tropas utilizando sebo y suero de leche. No fue aceptado en Estados Unidos. A principios del siglo XX, la soja comenzó a importarse a los Estados Unidos como fuente de proteína; El aceite de soja fue un subproducto. Qué hacer con ese aceite se convirtió en un problema. Al mismo tiempo, no había suficiente grasa butírica disponible para los consumidores. Se había descubierto el método de hidrogenar la grasa y convertir una grasa líquida en sólida, y ahora estaban los ingredientes (soja) y la necesidad (escasez de mantequilla). Más tarde, el medio de almacenamiento, el refrigerador, fue un factor en el desarrollo de grasas trans. La industria de las grasas descubrió que las grasas hidrogenadas proporcionaban algunas características especiales a las margarinas, lo que permitía sacar la margarina, a diferencia de la mantequilla, del refrigerador y untarla inmediatamente sobre el pan. Mediante algunos cambios menores en la composición química de la grasa hidrogenada, se descubrió que dicha grasa hidrogenada proporciona propiedades de horneado superiores en comparación con la manteca de cerdo. La margarina hecha de aceite de soja hidrogenado comenzó a reemplazar la grasa butírica. La grasa hidrogenada como Crisco y Spry , vendida en Inglaterra, comenzó a reemplazar la mantequilla y la manteca de cerdo en el pan horneado, pasteles, galletas y pasteles en 1920. [15]
La producción de grasas hidrogenadas aumentó de manera constante hasta la década de 1960, cuando las grasas vegetales procesadas reemplazaron a las grasas animales en los Estados Unidos y otros países occidentales. Al principio, el argumento fue financiero debido a los menores costos; Los defensores también dijeron que las grasas trans insaturadas de la margarina eran más saludables que las grasas saturadas de la mantequilla. [dieciséis]
Ver también
- Interesterificación grasa
- Aceite vegetal hidrotratado
Referencias
- ^ Ian P. Freeman "Margarinas y acortamientos" en Enciclopedia de química industrial de Ullmann , 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a16_145
- ↑ Teresa Tarrago-Trani, Maria; Phillips, Katherine M .; Lemar, Linda E .; Holden, Joanne M. (2006). "Aceites y grasas nuevos y existentes utilizados en productos con contenido reducido de ácidos grasos trans" (PDF) . Revista de la Asociación Dietética Estadounidense . 106 (6): 867–880. doi : 10.1016 / j.jada.2006.03.010 . PMID 16720128 .
- ^ "Grasas mortales: ¿por qué las seguimos comiendo?" . The Independent . 2008-06-10. Archivado desde el original el 14 de junio de 2008 . Consultado el 16 de junio de 2008 .
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