Різниця між фракціонуванням, гідрогенізацією та естерифікацією олій та жирів.

Різниця між фракціонуванням, гідрогенізацією та естерифікацією олій та жирів.

Фракціонування, гідрування та етерифікація – це три ключові технології для зміни фізичних та хімічних властивостей олій та жирів для задоволення різноманітних потреб харчової промисловості. Фундаментальна різниця між ними полягає в різних принципах, які вони використовують для модифікації властивостей олій та жирів. Нижче ми представляємо чітке порівняння їхніх відмінностей за допомогою таблиці та детальних пояснень.

Короткий огляд основних відмінностей

Нерухомість	Фракціонування	Гідрування	Етерифікація
Природа	Фізичні зміни	Хімічні зміни	Хімічні зміни
Принцип	Розділення на основі різниці температур плавлення різних тригліцеридів шляхом охолодження, кристалізації та фільтрації.	Приєднання водню до подвійних зв'язків ненасичених жирних кислот під дією каталізатора.	Перегрупування жирних кислот у гліцериновому скелеті випадковим чином або спрямовано під дією каталізатора або ферменту.
Мета	Розділення олій на фракції з високою температурою плавлення (стеарин) та низькою температурою плавлення (олеїн).	Підвищення температури плавлення олій для перетворення їх з рідкого в напівтвердий або твердий стан; підвищення окислювальної стабільності.	Зміна характеристик кристалізації та пластичності олій без зміни складу жирних кислот.
Вплив на жирні кислоти	Хімічна структура жирних кислот не змінюється.	Зміна хімічної структури жирних кислот: ненасичені жирні кислоти → насичені жирні кислоти; може утворювати трансжирні кислоти.	Не відбувається змін у хімічній структурі окремих жирних кислот, але відбувається зміна їх розподілу по гліцериновому остову.
Характеристики продукту	Отримати два або більше продуктів з різними фізичними властивостями (наприклад, пальмовий олеїн та пальмовий стеарин з пальмової олії).	Отримують гідрогенізовані олії з твердішою текстурою та кращою стабільністю.	Отримайте олії з новими кривими плавлення та текстурами, такі як маргарин та жир без трансжирів.
Проста аналогія	Як залишати олію надворі взимку, відокремлюючи рідку олію від затверділої частини.	Як підсилення нестабільних молекул, щоб зробити їх більш «твердими» та «стабільними».	Як перетасування колоди карт (жирні кислоти), щоб отримати нову руку (нову олію).

Детальне пояснення

1. Фракціонування

• Основна ідея: Розділення, а не зміна.

• Процес: Повільно нагрівайте олію до її розплавлення, а потім повільно охолодіть її до певної температури. Тригліцериди з вищими температурами плавлення спочатку кристалізуються, утворюючи тверді частинки. Ці тверді кристали (стеарин) потім можна відокремити від ще рідкої олії (олеїну) за допомогою фільтрації або центрифугування.

• Приклади застосування:

o Фракціонування пальмової олії: це найтиповіше застосування технології фракціонування. Пальмову олію можна фракціонувати для отримання пальмового олеїну (використовується для кулінарної олії, олії для смаження) та пальмового стеарину (використовується для маргарину, шортенінгу та кондитерських жирів).

o Фракціонування вершкового масла: Виробляє чистіший вершковий жир, який використовується для виготовлення високоякісної випічки.

• Переваги: ​​Чисто фізичний процес, жодних хімічних змін, жодних хімічних реагентів, а продукт натуральний.

2. Гідрування

• Основна ідея: Додати водень, щоб зробити олію «твердішою» та «стабільнішою».

• Процес: За високої температури, високого тиску та у присутності металевого каталізатора (зазвичай нікелю) газоподібний водень пропускається в рідку олію. Водень додається до подвійних зв'язків у ланцюгах ненасичених жирних кислот, зменшуючи або усуваючи подвійні зв'язки.

o Часткове гідрування: Подвійні зв'язки не повністю насичені, і під час цього процесу утворюється велика кількість трансжирних кислот. Через небезпеку для здоров'я трансжирних кислот, їх вживання заборонено в багатьох країнах і регіонах.

o Повне гідрування: Подвійні зв'язки майже повністю насичені, в основному утворюються насичені жирні кислоти (стеаринова кислота), майже без трансжирних кислот. Повністю гідрогенізовані олії дуже тверді та крихкі, і зазвичай їх потрібно змішувати з рідкою олією або коригувати шляхом ефірного обміну, щоб змінити їхні властивості.

• Приклади застосування:

o Виробництво шортенінгу та маргарину: Перетворення рідкої соєвої олії, ріпакової олії тощо на напівтверду форму для випікання та намазування.

o Покращення стабільності олії: подовження терміну придатності олії для смаження та продуктів, що містять олію.

• Недоліки: Виробляє шкідливі трансжирні кислоти (часткова гідрогенізація) та втрачає незамінні жирні кислоти.

3. Обмін естерами

• Основна ідея: «Перемішування», зміна структури тригліцеридів.

• Процес: Під дією хімічного каталізатора (такого як метоксид натрію) або ліпази гліцериди жирних кислот у молекулах олії «розбираються», а потім жирні кислоти випадковим чином або спрямовано рекомбінуються на гліцериновому скелеті, утворюючи нові молекули тригліцеридів.

o Випадковий обмін естерами: жирні кислоти випадковим чином перегруповуються між усіма молекулами.

o Спрямований обмін естерів: за певних умов (таких як контрольована температура) процес перегрупування спрямований у бажаному напрямку.

• Приклади застосування:

o Виробництво шортенінгу та маргарину без трансжирів: це найважливіше сучасне застосування естерного обміну. ​​Здійснюючи естерний обмін між повністю гідрогенізованим стеарином (без транскислот) та рідкою олією, можна отримати пластичний жир з ідеальною текстурою та без трансжирних кислот.

o Покращення сумісності замінників какао-масла.

o Зміна кристалічної структури смальцю та вершкового масла для покращення їхньої якості у випічці.

• Переваги: ​​Може суттєво змінювати фізичні властивості олій без утворення трансжирних кислот, що робить його ключовою альтернативою технології часткового гідрування. Короткий опис

Якщо ви хочете розділити олію на частини з різними температурами плавлення, використовуйте фракціонування. Якщо ви хочете зробити рідку олію твердішою та стабільнішою, традиційно використовується гідрування, але майте на увазі проблему трансжирних кислот. Якщо ви хочете регулювати твердість, текстуру та пластичність олії, не вдаючись до гідрування, яке може призвести до утворення трансжирних кислот, то переетерифікація є найкращим вибором. У сучасній нафтопродуктовій промисловості ці три методи часто поєднуються для виробництва функціональних нафтопродуктів, які відповідають різним конкретним потребам.