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, lo que da como resultado grasas sólidas o semisólidas .

Al cambiar el grado de saturación de la grasa, se modifican algunas propiedades físicas importantes, como el rango de fusión, por lo que los aceites líquidos se vuelven semisólidos. Las grasas sólidas o semisólidas son las preferidas para algunos productos horneados, como las galletas y la masa para tartas, porque la forma en que la grasa se mezcla con la harina produce una textura más deseable y desmenuzable en el producto horneado. Debido a que los aceites vegetales parcialmente hidrogenados son más baratos que las grasas animales, están disponibles en una amplia gama de consistencias y tienen otras características deseables, como una mayor estabilidad oxidativa y una vida útil más larga , son las grasas predominantes que se utilizan como manteca en la mayoría de los productos horneados comerciales.

El proceso normalmente se lleva 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 elevando una mezcla de aceite vegetal y un catalizador metálico, normalmente níquel, en condiciones casi de vacío a temperaturas muy altas y añadiendo hidrógeno. Esto hace que los átomos de carbono del aceite rompan los enlaces dobles con otros carbonos. Cada átomo de carbono se une mediante un enlace simple a un átomo de hidrógeno individual y el enlace doble entre los carbonos ya no puede existir.

La hidrogenación completa da como resultado la conversión de todas las grasas insaturadas en grasas saturadas al transformar todos los enlaces dobles de la grasa en enlaces simples. La hidrogenación parcial reduce algunos, pero no todos, los enlaces dobles mediante la sustitución parcial por enlaces simples. El grado de hidrogenación se controla restringiendo la cantidad de hidrógeno, la temperatura y el tiempo de reacción y el catalizador. ^[1]

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 se ha demostrado que tienen un riesgo para la salud cardiovascular. ^[2] La conversión de enlaces cis a trans se ve favorecida químicamente porque la configuración trans tiene menor energía que la cis natural. En equilibrio, la relación de isómeros trans/cis es de aproximadamente 2:1.

Numerosos estudios han concluido que estos ácidos grasos trans tienen efectos negativos para la salud. Como resultado, muchos países han promulgado regulaciones sobre las grasas trans que tienen como objetivo eliminar o restringir severamente su cantidad en los productos alimenticios industrializados, como el etiquetado obligatorio de las grasas trans en los productos alimenticios. ^{[3] [4]} La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ha concluido que los aceites parcialmente hidrogenados no son generalmente reconocidos como seguros y desde 2018 los clasifica como aditivos alimentarios, no como alimentos. ^[5]

Hay una serie de ingredientes antiguos y nuevos disponibles para reemplazar el aceite parcialmente hidrogenado con niveles significativos de grasas trans. ^[2]

• Los procesos de hidrogenación mejorados pueden producir aceite parcialmente hidrogenado con cantidades mucho menores de grasas trans. ^[2]
• Los aceites ricos en ácidos grasos monoinsaturados (especialmente ácido oleico ) obtenidos a partir del mejoramiento vegetal tienen una mayor estabilidad en comparación con sus ancestros ricos en poliinsaturados, ofreciendo una mejora similar en la vida útil. ^[2]
• Los aceites tropicales ( aceite de palma , aceite de palmiste , aceite de coco ) son naturalmente ricos en grasas saturadas. Se pueden fraccionar aún más para aumentar la concentración de ácidos grasos deseados. ^[2]
• La interesterificación se puede utilizar para mezclar varios tipos de grasas y obtener un aceite con propiedades intermedias. Por ejemplo, el aceite de soja y el aceite de soja totalmente hidrogenado se pueden interesterificar para obtener un aceite semiduro. ^[2]

Muchas organizaciones de salud recomiendan limitar o reemplazar la ingesta dietética de grasas trans y grasas saturadas, en favor de grasas insaturadas. ^[6]

El premio Nobel Paul Sabatier trabajó a finales de la década de 1890 para desarrollar la química de la hidrogenación. ^[7] Mientras que Sabatier consideró la hidrogenación de solo vapores, el químico alemán Wilhelm Normann demostró en 1901 que los aceites líquidos podían hidrogenarse y patentó el proceso en 1902. ^{[8] [9] [10]} El proceso de hidrogenación de Normann hizo posible estabilizar el aceite de ballena o el aceite de pescado asequibles para el consumo humano, una práctica mantenida en secreto para evitar el desagrado del consumidor. ^[11] Durante los años 1905-1910, Normann construyó una instalación de endurecimiento de grasa 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 pasaron dos años hasta que la grasa endurecida pudo producirse con éxito en la planta de Warrington, comenzando la producción a fines de 1909. La producción del año inicial totalizó casi 3000 toneladas. ^[11]

En 1909, Procter & Gamble adquirió los derechos de la patente de Normann en Estados Unidos. ^[12] En 1911, comenzaron a comercializar la primera manteca vegetal hidrogenada , Crisco , compuesta en gran parte de aceite de semilla de algodón parcialmente hidrogenado . Otro éxito provino de la técnica de marketing de regalar libros de cocina en los que cada receta requería Crisco.

A principios del siglo XX, Estados Unidos empezó a importar soja como fuente de proteínas; grandes cantidades de aceite de soja eran un subproducto. Al mismo tiempo, no había suficiente grasa butírica disponible para los consumidores. Los fabricantes de margarina descubrieron que las grasas hidrogenadas funcionaban mejor que la combinación de grasas animales y vegetales líquidas que se utilizaba anteriormente. La margarina elaborada con aceite de soja hidrogenado y mantecas vegetales como Crisco y Spry , vendidas en Inglaterra, comenzó a sustituir a la mantequilla y la manteca de cerdo en la elaboración de pan, tartas, galletas y pasteles en 1920. ^[13]

La producción de grasas hidrogenadas aumentó de forma constante hasta la década de 1960, cuando las grasas vegetales procesadas sustituyeron a las grasas animales en Estados Unidos y otros países occidentales. Al principio, el argumento era financiero debido a los menores costes; los defensores también decían que las grasas hidrogenadas de la margarina eran más sanas que las grasas saturadas de la mantequilla. ^[14]

Desde entonces, la industria alimentaria se ha alejado de las grasas parcialmente hidrogenadas en respuesta a las preocupaciones de salud sobre las grasas trans, los requisitos de etiquetado y la eliminación de las grasas trans de los aditivos alimentarios permitidos. ^{[15] [16] [17]} Se han reemplazado por grasas totalmente hidrogenadas, aceites vegetales que son naturalmente más altos 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.

• Aceite vegetal hidrotratado

• Shurtleff, William; Aoyagi, Akiko (2020). Historia de la hidrogenación, la manteca vegetal y la margarina (1860-2020): bibliografía y libro de consulta con abundantes anotaciones (PDF) . Lafayette, CA: Soyinfo Center. ISBN 9781948436182.