Yağ hidrojenasyonu - Fat hydrogenation

Yağ hidrojenasyonu , yağı - tipik olarak bitkisel yağlar - daha doymuş hale getirmek için hidrojen ile birleştirme işlemidir .

İşlem tipik olarak çok yüksek basınçta, bir nikel katalizörü (nihai üründen uzaklaştırılan) yardımıyla gerçekleştirilir .

Kısmi hidrojenasyonu, bu karbon-karbon çift bağlarının çoğunu, ancak hepsini değil, azaltır. Hidrojenasyon derecesi, hidrojen miktarı, reaksiyon sıcaklığı ve süresi ve katalizör kısıtlanarak kontrol edilir. Amaç yerini alabilecek katı veya yarı katı yağlar içine sıvı yağları açmaktır tereyağı ve kısalma spread, şekerler, pişmiş iyiliği ve diğer ürünlerde.

Tipik bir bitkisel yağın tipik bir margarin bileşenine kısmi hidrojenasyonu. C=C çift bağlarının çoğu, ürünün erime noktasını yükselten bu işlemde çıkarılır.

Hidrojenasyon, sıvı bitkisel yağları , margarinde bulunanlar gibi katı veya yarı katı yağlara dönüştürür . Yağın doygunluk derecesinin değiştirilmesi, erime aralığı gibi bazı önemli fiziksel özellikleri değiştirir, bu nedenle sıvı yağlar yarı katı hale gelir. Katı veya yarı katı yağlar, fırınlama için tercih edilir, çünkü yağın un ile karışma şekli, fırınlanmış üründe daha arzu edilen bir doku üretir. Kısmen hidrojene bitkisel yağlar hayvansal yağlardan daha ucuz olduğundan, çok çeşitli kıvamlarda bulunurlar ve diğer istenen özelliklere (yükseltilmiş oksidatif stabilite ve daha uzun raf ömrü gibi ) sahip olduklarından, çoğu ticari fırında kısaltma olarak kullanılan baskın yağlardır. mal.

Tam hidrojenasyon, maksimum miktarda hidrojen içeren bir molekülle sonuçlanır (başka bir deyişle, doymamış bir yağ asidinin doymuş olana dönüşümü). Kısmi hidrojenasyon, bazı boş pozisyonlarda hidrojen atomlarının eklenmesiyle sonuçlanır ve çift bağların sayısında buna karşılık gelen bir azalma olur. Tipik ticari hidrojenasyon, oda sıcaklığında katı olan , ancak pişirme veya tüketim sırasında eriyen, dövülebilir bir yağ karışımı elde etmek için kısmidir .

"Trans yağ sorunu"

İnsan sağlığı için eksik hidrojenasyon olan etkileri bir yan etkisi olan izomerizasyon kendi kalan doymamış karbon bağlarının bazı trans izomerleri . Trans yağlar (kısmi hidrojenasyondan kaynaklanan), kalp hastalığı da dahil olmak üzere dolaşım hastalıklarında rol oynar . Cis'den trans bağlarına dönüşüm kimyasal olarak tercih edilir çünkü trans konfigürasyonu doğal cis olandan daha düşük enerjiye sahiptir. Dengede, trans/cis izomer oranı yaklaşık 2:1'dir. Birçok ülke ve bölge, gıda ürünlerinde trans yağların zorunlu olarak etiketlenmesini sağladı ve endüstriye gönüllü azalmalar için çağrıda bulundu. Gıda endüstrisi kısmen hidrojenize yağlardan uzak (yani taşındı trans yağlar ) ve tamamen hidrojene yağların ve doğru interesterifiye yağlar trans yağ hakkında kötü reklam, etiketleme gereksinimleri ve gelen trans yağ çıkarılması tepki olarak FDA gıdalar listesinde Güvenilir Kabul Genellikle .

Katalitik kısmi hidrojenasyon , reaksiyon mekanizması nedeniyle zorunlu olarak trans yağlar üretir . Birinci reaksiyon adımında, bir hidrojen eklenir, diğeri ise koordineli olarak doymamış karbon katalizöre eklenir. İkinci adım, kalan karbona hidrojen eklenmesi ve doymuş bir yağ asidi üretilmesidir. İlk adım tersine çevrilebilir, öyle ki hidrojen katalizör üzerinde yeniden emilir ve çift bağ yeniden oluşturulur. Yalnızca bir hidrojen eklenmiş ara ürün, çift bağ içermez ve serbestçe dönebilir. Bu nedenle, çift bağ her iki şekilde formunu re cis veya trans , bunlardan trans tercih edilir, bağımsız olarak başlangıç malzemesi. Tam hidrojenasyonun bu yan etkisi yoktur, çünkü aynı zamanda üretilen trans yağları doymuş yağlar verecek şekilde hidrojene eder .

Çok sayıda çalışma, bu trans yağ asitlerinin sağlık üzerinde olumsuz etkileri olduğu sonucuna varmıştır . Sonuç olarak, birçok ülke , sanayileşmiş gıda ürünlerindeki miktarını ortadan kaldırmayı veya ciddi şekilde kısıtlamayı amaçlayan trans yağ düzenlemelerini yürürlüğe koymuştur .

Tarih

Orijinal Crisco yemek kitabının kapağı, 1912

Nobel ödüllü Paul Sabatier 1890'ların sonlarında margarin , yağ hidrojenasyonu ve sentetik metanol endüstrilerini mümkün kılan hidrojenasyon kimyasını geliştirmek için çalıştı . Sabatier sadece buharların hidrojenasyonunu düşünürken, Alman kimyager Wilhelm Normann 1901'de sıvı yağların hidrojene edilebileceğini gösterdi ve 1902'de sürecin patentini aldı. 1905-1910 yılları arasında Normann, Herford şirketinde bir yağ sertleştirme tesisi inşa etti . Aynı zamanda, buluş Joseph Crosfield & Sons, Limited'deki Warrington , İngiltere'deki büyük ölçekli bir fabrikaya genişletildi . 1909 sonbaharında üretime başlayan Warrington'daki tesiste sertleştirilmiş yağın başarıyla üretilmesi sadece iki yıl aldı. İlk yılın üretimi yaklaşık 3.000 ton oldu. 1909'da Procter & Gamble , Normann patenti için Birleşik Devletler haklarını aldı; 1911 yılında, ilk hidrojene pazarlama başladı kısalma , Crisco'yu (büyük ölçüde kısmen hidrojene oluşan pamuk tohumu yağı ). Daha fazla başarı, her tarifin Crisco'yu çağırdığı ücretsiz yemek kitapları verme pazarlama tekniğinden geldi.

Wilhelm Normann , 1902'de sıvı yağların hidrojenasyonunun patentini aldı

Normann'ın hidrojenasyon süreci, tüketicinin hoşnutsuzluğunu önlemek için gizli tutulan bir uygulama olan insan tüketimi için uygun fiyatlı balina yağı veya balık yağını stabilize etmeyi mümkün kıldı .

Napolyon'un 19. yüzyılın başlarında Fransa'daki saltanatı sırasında, donyağı ve ayran kullanarak birlikleri beslemek için bir tür margarin icat edildi. Amerika Birleşik Devletleri'nde kabul edilmedi. 20. yüzyılın başlarında, soya fasulyesi protein kaynağı olarak Amerika Birleşik Devletleri'ne ithal edilmeye başlandı; soya fasulyesi yağı bir yan üründü. Bu petrolle ne yapılacağı bir sorun haline geldi. Aynı zamanda tüketiciler için yeterli tereyağı mevcut değildi. Yağı hidrojene etme ve bir sıvı yağı katı hale getirme yöntemi keşfedilmişti ve şimdi içerikler (soya fasulyesi) ve ihtiyaç (tereyağı kıtlığı) oradaydı. Daha sonra, depolama aracı olan buzdolabı, trans yağ gelişiminde bir faktör oldu. Yağ endüstrisi, hidrojene yağların margarinlere, tereyağından farklı olarak margarinin buzdolabından çıkarılmasına ve hemen ekmeğe yayılmasına izin veren bazı özel özellikler sağladığını buldu. Hidrojenlenmiş yağın kimyasal bileşimindeki bazı küçük değişikliklerle, bu tür hidrojene yağın domuz yağıyla karşılaştırıldığında üstün pişirme özellikleri sağladığı bulunmuştur. Hidrojene soya fasulyesi yağından yapılan margarin, tereyağının yerini almaya başladı. İngiltere'de satılan Crisco ve Spry gibi hidrojene yağlar 1920'de ekmek, turtalar, kurabiyeler ve kekler pişirirken tereyağı ve domuz yağı yerini almaya başladı.

Amerika Birleşik Devletleri ve diğer Batı ülkelerinde işlenmiş bitkisel yağların hayvansal yağların yerini almasıyla hidrojene yağ üretimi 1960'lara kadar istikrarlı bir şekilde arttı. Başlangıçta argüman daha düşük maliyetler nedeniyle mali bir argüman idi; savunucuları ayrıca margarinin doymamış trans yağlarının , tereyağının doymuş yağlarından daha sağlıklı olduğunu söyledi .

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Ian P. Freeman Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , 2005, Wiley-VCH, Weinheim'da"Margarinler ve Kısaltmalar". doi : 10.1002 / 14356007.a16_145
  2. ^ Teresa Tarrago-Trani, Maria; Phillips, Katherine M .; Lemar, Linda E.; Holden, Joanne M. (2006). "Trans-Yağ Asidi İçeriği Azaltılmış Ürünlerde Kullanılan Yeni ve Mevcut Yağlar" (PDF) . Amerikan Diyetisyenler Derneği Dergisi . 106 (6): 867–880. doi : 10.1016 / j.jada.2006.03.010 . PMID  16720128 .
  3. ^ "Ölümcül yağlar: Neden hala onları yiyoruz?" . The Independent . 2008-06-10. 2008-06-14 tarihinde orjinalinden arşivlendi . Erişim tarihi: 2008-06-16 .
  4. ^ "New York City trans yağ yasağını geçti" . NBC Haberleri . 2006-12-05 . Erişim tarihi: 2010-01-09 .
  5. ^ "FDA Gıda Endüstrisine Trans Yağları Ortadan Kaldırması İçin 3 Yıl Veriyor" . The New York Times . 2015-06-16. 2015-06-16 tarihinde orjinalinden arşivlendi . 2015-06-16 alındı .
  6. ^ "Uzmanlara Sorun: Hidrojene Yağlar" . Berkeley Wellness . Çözüm Sağlık Medyası. 1 Ekim 2011 . Erişim tarihi: 24 Kasım 2018 .
  7. ^ Collette, Robert L. (7 Temmuz 2015). "Tam Hidrojene Yağlar ve Katı Yağlar İçin Bir Monografi Neden Gerekli" . Kalite Önemlidir . Birleşik Devletler Farmakope Sözleşmesi . Erişim tarihi: 24 Kasım 2018 .
  8. ^ Haynes, Fiona (23 Eylül 2018). "Kısmen - Tamamen Hidrojene Yağlar: Trans Yağlar Hakkındaki Gerçekler" . Ladin Yiyor . Dotdash . Erişim tarihi: 24 Kasım 2018 .
  9. ^ Nobel Dersleri, Kimya, 1901–1921 . Elsevier. 1966.Çevrimiçi olarak yeniden basıldı: "Paul Sabatier, 1912 Nobel Kimya Ödülü" . Nobel Vakfı . Erişim tarihi: 7 Ocak 2007 .
  10. ^ de 141029  Doymamış yağ asitlerini veya gliseritlerini doymuş bileşiklere dönüştürme işlemi
  11. ^ gb 190301515  Doymamış yağ asitlerini veya gliseritlerini doymuş bileşiklere dönüştürme işlemi
  12. ^ Patterson HB (1998). "Hidrojenasyon" (PDF) . Bilim Ders Kağıtları Serisi . 26 Eylül 2007 tarihinde orjinalinden (PDF) arşivlendi . Erişim tarihi: 7 Ocak 2007 .
  13. ^ a b "Wilhelm Normann und die Geschichte der Fetthärtung von Martin Fiedler, 2001" . 20 Aralık 2011. 1 Ekim 2011 tarihinde orjinalinden arşivlendi . Erişim tarihi: 14 Ağustos 2007 .
  14. ^ Shurtleff W, Aoyagi A. "Soya Fasulyesi ve Soya Gıdalarının Tarihi: MÖ 1100'den 1980'lere" . Arşivlenmiş orijinal 18 Ekim 2005 tarihinde.
  15. ^ Kummerow FA (2008). Kolesterol Sizi Öldürmez - Ama Trans Yağ Yapabilir . Trafford Publishing. ISBN 978-1-4251-3808-0. NOT: Güvenilir olmayan kaynak.
  16. ^ Ascherio A, Stampfer MJ, Willett WC (1999). "Trans yağ asitleri ve koroner kalp hastalığı" . New England Tıp Dergisi . 340 (25): 1994–8. doi : 10.1056 / NEJM199906243402511 . PMID  10379026 . 3 Eylül 2006 tarihinde orjinalinden arşivlendi . Erişim tarihi: 14 Eylül 2006 .