Разликите между фракционирането, хидрогенирането и естерификацията на масла и мазнини.

Разликите между фракционирането, хидрогенирането и естерификацията на масла и мазнини.

Фракционирането, хидрогенирането и естерификацията са три ключови технологии за промяна на физичните и химичните свойства на маслата и мазнините, за да се отговори на разнообразните изисквания на хранителната промишленост. Основната разлика между тях се състои в различните принципи, които използват за модифициране на свойствата на маслата и мазнините. По-долу представяме ясно сравнение на техните разлики чрез таблица и подробни обяснения.

Обобщение на основните разлики

Имот	Фракциониране	Хидрогениране	Естерификация
Природа	Физическа промяна	Химическа промяна	Химическа промяна
Принцип	Разделяне, базирано на разликите в точките на топене на различни триглицериди чрез охлаждане, кристализация и филтрация.	Добавяне на водород към двойните връзки на ненаситените мастни киселини под действието на катализатор.	Пренареждане на мастните киселини в глицероловата верига произволно или насочено под действието на катализатор или ензим.
Цел	Разделяне на маслата на фракции с висока точка на топене (стеарин) и ниска точка на топене (олеин).	Повишаване на точката на топене на маслата, за да се трансформират от течно в полутвърдо или твърдо състояние; повишаване на окислителната стабилност.	Промяна на характеристиките на кристализация и пластичността на маслата без промяна на състава на мастните киселини.
Въздействие върху мастните киселини	Няма промяна в химическата структура на мастните киселини.	Промяна в химическата структура на мастните киселини: ненаситени мастни киселини → наситени мастни киселини; може да се образуват трансмастни киселини.	Няма промяна в химическата структура на отделните мастни киселини, но промяна в тяхното разпределение върху глицероловата основа.
Характеристики на продукта	Получаване на два или повече продукта с различни физични свойства (например палмов олеин и палмов стеарин от палмово масло).	Получават се хидрогенирани масла с по-твърда текстура и по-добра стабилност.	Получете масла с нови криви на топене и текстури, като например маргарин без транс мазнини и мазнина.
Проста аналогия	Като оставянето на масло навън през зимата, отделянето на течното масло от втвърдената част.	Като подсилване на нестабилни молекули, за да бъдат направени по-„твърди“ и „стабилни“.	Като разбъркване на тесте карти (мастни киселини), за да се получи нова ръка (ново масло).

Подробно обяснение

1. Фракциониране

• Основна идея: Разделяне, а не промяна.

• Процес: Бавно загрейте маслото, за да го разтопите, след което го охладете бавно до определена температура. Триглицеридите с по-високи точки на топене ще кристализират първи, образувайки твърди частици. Тези твърди кристали (стеарин) могат да бъдат отделени от все още течното масло (олеин) чрез филтриране или центрофугиране.

• Примери за приложение:

o Фракциониране на палмово масло: Това е най-типичното приложение на технологията за фракциониране. Палмовото масло може да бъде фракционирано, за да се получи палмов олеин (използван за олио за готвене, олио за пържене) и палмов стеарин (използван за маргарин, мазнина и сладкарски мазнини).

o Фракциониране на масло: Произвежда по-чиста млечна мазнина, използвана за приготвяне на висококачествени сладкиши.

• Предимства: Чисто физически процес, без въведени химични промени, без химически реагенти и продуктът е натурален.

2. Хидрогениране

• Основна идея: Добавяне на водород, за да се направи маслото „по-твърдо“ и „по-стабилно“.

• Процес: Под висока температура, високо налягане и в присъствието на метален катализатор (обикновено никел), водородният газ се прекарва в течно масло. Водородът ще се добави към двойните връзки във веригите на ненаситените мастни киселини, като ги намали или елиминира.

o Частично хидрогениране: Двойните връзки не са напълно наситени и по време на този процес се генерира голямо количество трансмастни киселини. Поради опасностите за здравето от трансмастни киселини, те са забранени в много страни и региони.

o Пълно хидрогениране: Двойните връзки са почти напълно наситени, като се генерират главно наситени мастни киселини (стеаринова киселина), с почти никакви трансмастни киселини. Напълно хидрогенираните масла са много твърди и крехки и обикновено е необходимо да се смесват с течно масло или да се регулират чрез естерен обмен, за да се променят свойствата им.

• Примери за приложение:

o Производство на мазнина и маргарин: Преобразуване на течно соево масло, рапично масло и др. в полутвърда форма за печене и мазане.

o Подобряване на стабилността на маслото: Удължаване на срока на годност на маслото за пържене и храните, съдържащи масло.

• Недостатъци: Произвежда вредни трансмастни киселини (частично хидрогениране) и губи есенциални мастни киселини.

3. Естерен обмен

• Основна идея: „Разбъркване“, промяна на структурата на триглицеридите.

• Процес: Под действието на химичен катализатор (като натриев метоксид) или липаза, глицеридите на мастните киселини в маслените молекули се „разглобяват“ и след това мастните киселини се рекомбинират произволно или насочено върху глицероловата основа, за да образуват нови триглицеридни молекули.

o Случайна обмяна на естери: Мастните киселини се пренареждат произволно между всички молекули.

o Насочен естерен обмен: При специфични условия (като контролирана температура), процесът на пренареждане е насочен в желаната посока.

• Примери за приложение:

o Производство на мазнина и маргарин без транс-мазнини: Това е най-важното съвременно приложение на естерния обмен. Чрез извършване на естерен обмен между напълно хидрогениран стеарин (без транс-киселини) и течно масло може да се получи пластична мазнина с идеална текстура и без транс-мастни киселини.

o Подобряване на съвместимостта на заместителите на какаовото масло.

o Промяна на кристалната структура на свинската мас и маслото, за да се подобрят техните свойства при печене.

• Предимства: Може значително да промени физичните свойства на маслата, без да генерира трансмастни киселини, което го прави ключова алтернатива на технологията за частично хидрогениране. Резюме

Ако искате да разделите масло на части с различни точки на топене, използвайте фракциониране. Ако искате да направите течно масло по-твърдо и по-стабилно, традиционно се използва хидрогениране, но имайте предвид проблема с трансмастни киселини. Ако искате да регулирате твърдостта, текстурата и пластичността на маслото, без да прибягвате до хидрогениране, което може да доведе до трансмастни киселини, тогава трансестерификацията е най-добрият избор. В съвременната нефтена промишленост тези три техники често се комбинират, за да се получат функционални маслени продукти, които отговарят на различни специфични нужди.