Hidrogenación de grasas

La hidrogenación de grasas es el proceso de combinar grasas insaturadas con hidrógeno para convertirlas parcial o totalmente en grasas saturadas . Normalmente, esta hidrogenación se realiza con aceites vegetales líquidos, obteniéndose grasas sólidas o semisólidas . ^{[ 1 ]}

Al modificar el grado de saturación de la grasa, se alteran algunas propiedades físicas importantes, como el punto de fusión, razón por la cual los aceites líquidos se vuelven semisólidos. Las grasas sólidas o semisólidas son las preferidas para algunos productos horneados, como galletas y masa para tartas, ya que la forma en que la grasa se mezcla con la harina produce una textura más desmenuzable y deseable en el producto horneado. Debido a que los aceites vegetales parcialmente hidrogenados son más económicos que las grasas animales, están disponibles en una amplia gama de consistencias y poseen 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 los productos horneados comerciales.

El proceso se suele llevar a cabo a muy alta presión, con la ayuda de un catalizador de níquel que se elimina del producto final.

La hidrogenación del aceite vegetal se realiza calentando una mezcla de aceite vegetal y un catalizador metálico, generalmente níquel, a temperaturas muy elevadas en condiciones de casi vacío, e introduciendo hidrógeno. Esto provoca que los átomos de carbono del aceite rompan los enlaces dobles con otros átomos de carbono. Cada átomo de carbono se une mediante un enlace simple a un átomo de hidrógeno, y el enlace doble entre los carbonos deja de existir.

La hidrogenación completa da como resultado la conversión de todas las grasas insaturadas en grasas saturadas mediante la transformación de todos los enlaces dobles de la grasa en enlaces simples. La hidrogenación parcial reduce algunos, pero no todos, los enlaces dobles mediante su sustitución parcial por enlaces simples. El grado de hidrogenación se controla limitando la cantidad de hidrógeno, la temperatura y el tiempo de reacción, y el catalizador. ^{[ 2 ]}

El premio Nobel Paul Sabatier trabajó a finales de la década de 1890 para desarrollar la química de la hidrogenación. ^{[ 3 ]} Mientras que Sabatier consideraba la hidrogenación solo de vapores, el químico alemán Wilhelm Normann demostró en 1901 que los aceites líquidos podían hidrogenarse y patentó el proceso en 1902. ^{[ 4 ] [ 5 ]} El proceso de hidrogenación de Normann hizo posible estabilizar aceite de ballena o aceite de pescado asequibles para el consumo humano, una práctica que se mantuvo en secreto para evitar el rechazo del consumidor. ^{[ 6 ]} Durante los años 1905-1910, Normann construyó una instalación de endurecimiento de grasas 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 se necesitaron dos años hasta que la grasa endurecida pudo producirse con éxito en la planta de Warrington, comenzando la producción a finales de 1909. La producción del primer año totalizó casi 3000 toneladas. ^{[ 6 ]} En 1909, Procter & Gamble adquirió los derechos en Estados Unidos de la patente de Normann; ^{[ 7 ]} en 1911, comenzaron a comercializar la primera manteca hidrogenada , Crisco (compuesta principalmente de aceite de semilla de algodón parcialmente hidrogenado ). Otro éxito provino de la técnica de marketing de regalar libros de cocina en los que todas las recetas requerían Crisco.

Antes de 1910, las grasas alimentarias en los países industrializados consistían principalmente en grasa de mantequilla , sebo de res y manteca de cerdo . 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. A principios del siglo XX, se empezó a importar soja a Estados Unidos como fuente de proteínas, lo que generó una abundancia de aceite de soja como subproducto que podía transformarse en una grasa sólida, solucionando así la escasez de grasa de mantequilla. Con la llegada de la refrigeración, las margarinas a base de grasas hidrogenadas presentaron la ventaja de que, a diferencia de la mantequilla, podían sacarse del refrigerador y untarse inmediatamente en el pan. Algunos cambios menores en la composición química de las grasas hidrogenadas dieron como resultado propiedades de horneado superiores a las de la manteca de cerdo. Como resultado de estos factores, la margarina elaborada con aceite de soja parcialmente hidrogenado comenzó a reemplazar la grasa de mantequilla. Las grasas parcialmente hidrogenadas como Crisco y Spry , vendidas en Inglaterra, comenzaron a reemplazar la mantequilla y la manteca de cerdo en la elaboración de pan, pasteles, galletas y tartas en 1920. ^{[ 8 ]}

La producción de grasas parcialmente hidrogenadas aumentó constantemente durante el siglo XX a medida que las grasas vegetales procesadas reemplazaban a las grasas animales en Estados Unidos y otros países occidentales. Inicialmente, el argumento era económico debido a los menores costos de las margarinas y grasas vegetales en comparación con la manteca de cerdo y la mantequilla, especialmente para restaurantes y fabricantes. Sin embargo, durante la década de 1980, reguladores, médicos, nutricionistas, medios de comunicación populares sobre salud, programas educativos y libros de cocina comenzaron a promover dietas bajas en grasas saturadas por razones de salud. En Estados Unidos, diversos grupos de defensa respondieron exigiendo la sustitución de las grasas saturadas animales y tropicales por alternativas vegetales. El Centro para la Ciencia en el Interés Público (CSPI) hizo campaña enérgicamente contra el uso de grasas saturadas por parte de las corporaciones, incluyendo los restaurantes de comida rápida, y promovió las grasas trans como una alternativa más saludable. La Asociación Nacional de Salvadores del Corazón publicó anuncios de página completa en los principales periódicos, atacando el uso de sebo de res en las papas fritas de McDonald's . Instaron a los restaurantes multinacionales de comida rápida y a los fabricantes de alimentos a cambiar a aceites vegetales, y casi todas las empresas objetivo respondieron reemplazando las grasas saturadas por grasas trans. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

Desde entonces, la industria alimentaria se ha alejado de las grasas parcialmente hidrogenadas en respuesta a las preocupaciones sobre la salud relacionadas con las grasas trans, los requisitos de etiquetado y la eliminación de las grasas trans de los aditivos alimentarios permitidos. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} Han sido reemplazadas por grasas totalmente hidrogenadas, aceites vegetales que son naturalmente más ricos en grasas saturadas y, por lo tanto, más sólidos a temperatura ambiente, como el aceite de palma y el aceite de coco , y grasas interesterificadas , que no pueden dar lugar a la formación de grasas trans.

La isomerización cis - trans de algunos de los enlaces de carbono insaturados restantes a sus isómeros trans durante el proceso de hidrogenación parcial produce grasas trans , que pueden aumentar el riesgo de problemas cardiovasculares. ^{[ 15 ] [ 16 ]} La conversión de enlaces cis a trans se ve favorecida porque la configuración trans tiene menor energía que la configuración cis natural. En equilibrio, la proporción de isómeros trans/cis es de aproximadamente 2:1.

• aceite vegetal hidrotratado

• Shurtleff, William; Aoyagi, Akiko (2020). Historia de la hidrogenación, la manteca vegetal y la margarina (1860-2020): Bibliografía y libro de fuentes extensamente anotados (PDF) . Lafayette, CA: Soyinfo Center. ISBN 978-1-948436-18-2.