Разлике између фракционисања, хидрогенизације и естерификације уља и масти.

Разлике између фракционисања, хидрогенизације и естерификације уља и масти.

Фракционација, хидрогенација и естерификација су три кључне технологије за промену физичких и хемијских својстава уља и масти како би се задовољили различити захтеви прехрамбене индустрије. Основна разлика међу њима лежи у различитим принципима које користе за модификацију својстава уља и масти. У наставку представљамо јасно поређење њихових разлика кроз табелу и детаљна објашњења.

Резиме основних разлика

Некретнина	Фракционисање	Хидрогенација	Естерификација
Природа	Физичка промена	Хемијска промена	Хемијска промена
Принцип	Раздвајање засновано на разликама у тачкама топљења различитих триглицерида путем хлађења, кристализације и филтрације.	Додавање водоника на двоструке везе незасићених масних киселина под дејством катализатора.	Преуређивање масних киселина на глицеролском скелету насумично или усмерено под дејством катализатора или ензима.
Циљ	Раздвајање уља на фракције са високом тачком топљења (стеарин) и фракције са ниском тачком топљења (олеин).	Повећање тачке топљења уља ради њихове трансформације из течног у получврсто или чврсто стање; побољшање оксидативне стабилности.	Промена карактеристика кристализације и пластичности уља без промене састава масних киселина.
Утицај на масне киселине	Нема промена у хемијској структури масних киселина.	Промена хемијске структуре масних киселина: незасићене масне киселине → засићене масне киселине; може доћи до стварања транс масних киселина.	Нема промене у хемијској структури појединачних масних киселина, али је промена у њиховој дистрибуцији на глицеролском скелету.
Карактеристике производа	Добијте два или више производа са различитим физичким својствима (нпр. палмин олеин и палмин стеарин из палминог уља).	Добијте хидрогенизована уља са тврђом текстуром и бољом стабилношћу.	Набавите уља са новим кривинама топљења и текстурама, као што су маргарин и маст без транс масти.
Једноставна аналогија	Као када оставите уље напољу зими, одвајање течног уља од очврслог дела.	Као појачавање нестабилних молекула како би их учинили „чвршћим“ и „стабилнијим“.	Као мешање шпила карата (масне киселине) да би се добила нова рука (ново уље).

Детаљно објашњење

1. Фракционисање

• Основна идеја: Раздвајање, а не измена.

• Поступак: Полако загрејте уље да се отопи, а затим га полако охладите на одређеној температури. Триглицериди са вишим тачкама топљења ће прво кристалисати, формирајући чврсте честице. Ови чврсти кристали (стеарин) се затим могу одвојити од течног уља (олеина) филтрацијом или центрифугирањем.

• Примери примене:

o Фракционисање палминог уља: Ово је најтипичнија примена технологије фракционисања. Палмино уље се може фракционисати да би се добио палмов олеин (користи се за уље за кување, уље за пржење) и палмов стеарин (користи се за маргарин, маст и кондиторске масти).

o Фракционисање путера: Производи чистију маст од путера, која се користи за прављење висококвалитетних пецива.

• Предности: Чисто физички процес, без хемијских промена, без хемијских реагенса, а производ је природан.

2. Хидрогенација

• Основна идеја: Додати водоник да би уље било „тврђе“ и „стабилније“.

• Процес: Под високом температуром, високим притиском и у присуству металног катализатора (обично никла), водоник се пропушта у течно уље. Водоник ће се додати двоструким везама у ланцима незасићених масних киселина, смањујући или елиминишући двоструке везе.

o Делимична хидрогенација: Двоструке везе нису потпуно засићене и током овог процеса се ствара велика количина транс масних киселина. Због здравствених опасности транс масних киселина, забрањена је у многим земљама и регионима.

o Потпуна хидрогенација: Двоструке везе су скоро потпуно засићене, углавном стварајући засићене масне киселине (стеаринску киселину), са готово никаквим транс масним киселинама. Потпуно хидрогенизована уља су веома тврда и крхка и обично их је потребно мешати са течним уљем или прилагођавати путем естарске размене како би се модификовала њихова својства.

• Примери примене:

o Производња масти и маргарина: Трансформација течног сојиног уља, уља од уљане репице итд. у получврст облик за печење и мазање.

o Побољшање стабилности уља: Продужење рока трајања уља за пржење и хране која садржи уље.

• Мане: Производи штетне транс масне киселине (делимична хидрогенација) и губи есенцијалне масне киселине.

3. Размена естара

• Основна идеја: „Мешање“, промена структуре триглицерида.

• Процес: Под дејством хемијског катализатора (као што је натријум метоксид) или липазе, глицериди масних киселина у молекулима уља се „растављају“, а затим се масне киселине насумично или усмерено рекомбинују на глицеролски ланац да би се формирали нови молекули триглицерида.

o Случајна размена естара: Масне киселине се насумично преуређују међу свим молекулима.

o Усмерена естарска размена: Под одређеним условима (као што је контролисана температура), процес преуређења је усмерен ка жељеном смеру.

• Примери примене:

o Производња масноће и маргарина без транс масти: Ово је најважнија модерна примена размене естара. Изменом естара између потпуно хидрогенизованог стеарина (без транс киселина) и течног уља, може се добити пластична маст са идеалном текстуром и без транс масних киселина.

o Побољшање компатибилности замена за какао путер.

o Промена кристалне структуре масти и путера ради побољшања њихових перформанси у печењу.

• Предности: Може значајно променити физичка својства уља без стварања транс масних киселина, што га чини кључном алтернативом технологији делимичне хидрогенације. Резиме

Ако желите да раздвојите уље на делове са различитим тачкама топљења, користите фракционисање. Ако желите да течно уље учините тврђим и стабилнијим, традиционално се користи хидрогенација, али имајте на уму проблем транс масних киселина. Ако желите да подесите тврдоћу, текстуру и пластичност уља без прибегавања хидрогенацији, која може произвести транс масне киселине, онда је трансестерификација најбољи избор. У савременој нафтној индустрији, ове три технике се често комбинују да би се произвели функционални нафтни производи који задовољавају различите специфичне потребе.