Preparación de materias primas para el procesamiento de margarina - Transesterificación
La tecnología de transesterificación es un medio eficaz para mejorar las características funcionales de la grasa y la medida más eficaz para reducir los ácidos grasos trans en los alimentos al cambiar las propiedades físicas y químicas de la grasa cambiando la distribución de la posición de los ácidos grasos en los triglicéridos, obtener una grasa mixta de ácidos grasos insaturados saturados en forma adecuada de punto de fusión y mejorar la estabilidad de la grasa. Además del intercambio y la transferencia de grupos de ácidos grasos entre diferentes aceites y grasas, la reacción de transesterificación también incluye la reacción de acidificación entre aceites y ácidos grasos, así como la reacción de alcoholización entre aceites y alcohol. Para el procesamiento de grasas crudas de margarina y mantequilla, la reacción de transesterificación es principalmente la reacción de transesterificación entre grasas aplicadas. Al igual que la hidrogenación, la reacción de transesterificación de aceites y grasas también es un medio importante para la modificación de aceites y grasas comestibles. Según los diferentes catalizadores utilizados, la reacción de transesterificación se puede dividir en transesterificación química e transesterificación enzimática.
Los catalizadores de transesterificación química suelen ser sustancias alcalinas, utilizando diferentes catalizadores según el propósito de transesterificación y la temperatura de reacción. El hidróxido de potasio, el hidróxido de sodio y otros son difíciles de disolver en aceites y grasas en sí mismos, generalmente se utilizan a altas temperaturas de 120 - 160 grados celsius, y compartir con glicerina puede mejorar el efecto catalítico. Qiu Wenjie y otros estudiaron la reacción de transesterificación de manteca de cerdo catalizada por una mezcla de hidróxido de sodio y glicerina, con un grado de transesterificación del 97,6%; A bajas temperaturas, el potasio, el sodio y sus alcoholizadores, como el metanol de sodio, generalmente reaccionan a temperaturas más bajas de 50 - 70 grados celsius. Durante la reacción de transesterificación química, todas las moléculas de glicéridos se reorganizan aleatoriamente y finalmente alcanzan un Estado de equilibrio de acuerdo con las reglas de probabilidad. Cuando se utilizan catalizadores químicos, se puede utilizar directamente polvo seco o disolver el polvo seco en el disolvente antes de usarlo, lo que es fácil de operar y barato. Pero la humedad u otros peróxidos pueden envenenar el catalizador, por lo que la grasa cruda debe ser estrictamente refinada y seca antes de su uso. La transesterificación tradicional se ha convertido en un importante proceso de transesterificación estándar. el catalizador de transesterificación química de metanol de sodio se ha utilizado para estudiar la preparación de margarina de ácido grasos Trans cero / mantequilla de arranque a partir del aceite de soja. después de la transesterificación, la cantidad de triglicéridos saturados y triglicéridos insaturados y triglicéridos disminuyó significativamente, mientras que La cantidad de triglicéridos insaturados (uus) y triglicéridos monoinsaturados (ssu) aumentó significativamente, y sus propiedades térmicas, hábitos de cristalización y formas cristalinas mostraron que era adecuado como aceite base para margarina. Sin embargo, el transesterificación química también tiene una serie de deficiencias, como la influencia del transesterificación química en el sabor del producto, el catalizador utilizado tiene cierto peligro y el rendimiento ambiental no es bueno. La transesterificación enzimática es una reacción de transesterificación dirigida que utiliza enzimas biológicas como catalizadores. según el tipo de enzima, puede cambiar el tipo y la ubicación de los ácidos grasos de manera específica, lo que tiene más ventajas que la transesterificación química. Sus condiciones de reacción son más suaves, la operación es simple, no produce subproductos químicos nocivos, y se puede conocer con precisión el grado de transesterificación con el que se domina para que la reacción se detenga en el tiempo designado, etc. Especialmente la transesterificación catalítica de enzimas fijas, desarrollada en los últimos años, básicamente puede obtener productos similares a la transesterificación química, y también puede reciclarse y reutilizarse después de la transesterificación catalítica, lo que reduce efectivamente los costos de producción y mejora la calidad del producto. Por lo tanto, la reacción de transesterificación de aceites y grasas catalizada por enzimas de fijación se ha convertido en un foco de Investigación.
Muchos investigadores han estudiado las reacciones de transesterificación, y K. long, entre otros, ha comparado los efectos del transesterificación sobre el punto de fusión de la esteatoxina de palma con el aceite de linaza, el aceite de palma con el aceite de linaza. Los experimentos han demostrado que el punto de fusión de la grasa se ha reducido después de la transesterificación catalítica de la esteparina de palma con la enzima del aceite de linaza, mientras que el punto de fusión de la grasa después de la transesterificación del aceite de palma con el aceite de linaza ha aumentado entre un 41% y un 48%; Y el contenido de grasa sólida (sfc) del aceite de palma y linaza se redujo a todas las temperaturas después del transesterificación, mientras que el contenido de grasa sólida (sfc) del sistema de aceite de palma y linaza aumentó más que antes del transesterificación, especialmente a 10 ° c. Los ácidos grasos de la mezcla de aceites y grasas no cambiaron significativamente antes y después del transesterificación. Debido a los diferentes efectos después de la transesterificación de diferentes aceites y grasas, es necesario seleccionar el sistema adecuado de acuerdo con las diferentes necesidades para estudiar más a fondo para lograr efectos específicos. m.a.alim y otros seleccionan el sistema de transesterificación entre el aceite de palma y el aceite de salvado de arroz para preparar grasas sólidas. se estudian parámetros de reacción Como el contenido de agua, la temperatura de reacción, el tiempo de reacción y la relación mole, y se optimizan las condiciones de reacción a través del análisis de superficie de respuesta para obtener grasas sólidas con puntos de fusión específicos. Proporciona datos básicos para futuras investigaciones en profundidad sobre la transesterificación. Los cambios en las propiedades físicas a menudo se deben a cambios en sus componentes químicos, por lo que algunas personas comenzaron a estudiar los cambios en los triglicéridos en los aceites para estudiar en profundidad el proceso de transesterificación. S. ghosh, entre otros, utilizó la esteatita de palma para la reacción de transesterificación con aceite de girasol, aceite de soja y aceite de salvado de arroz, respectivamente, para analizar el punto de fusión de la grasa después de la transesterificación, el contenido de grasa sólida (sfc) y el número equivalente de átomos de carbono de glicéridos, el punto de fusión de la esteatida de palma con aceite de girasol, aceite de soja y aceite de salvado de arroz después de la transesterificación fue de 37,5 ° c, 38,9 ° C y 39,6 ° c, respectivamente, el SFC fue de 30% - 35%, 20 ° C fue de 17% - 19%, 30 ° C - 10%, y se encontraron cambios significativos en el Grupo de glicéridos después de La transesterificación, todos los cuales obtuvieron transesterificación.los productos son adecuados para hacer margarina rica en ácidos grasos cero / bajos trans, margarina insaturada y aceite base para la mantequilla. R.C. rodriguez, entre otros, ha estudiado la reacción de transesterificación catalítica enzimática en sistemas libres de disolventes de la esteatita de palma y el aceite de soja como sustratos de reacción, con una disminución del contenido de trietilo seco totalmente saturado y poliinsaturado en los aceites después de la transesterificación y un aumento del contenido de trietilo seco monoinsaturado / bisinsaturado a un ritmo similar. Cuando la temperatura es inferior a 15 ° c, el contenido de grasa sólida (sfc) aumenta en cierta medida, y a temperaturas más altas, la grasa se vuelve más suave. Se estudiaron más a fondo los cambios en los diversos componentes de la grasa durante el proceso de transesterificación y los efectos de las diferentes condiciones de reacción en los cambios en el contenido de los componentes. Vimon y otros catalizaron la reacción de transesterificación de la manteca de cerdo con aceite de girasol con alto contenido de ácido oleico con Lipasa SP 435 para comparar los diferentes productos de transesterificación de la proporción aceite - grasa. con el aumento del contenido de aceite de girasol, el contenido de triglicéridos en el producto disminuyó y el contenido de glicéridos, monoglicéridos y ácidos grasos libres aumentó. Los resultados demostraron que cuando la proporción de manteca de cerdo y aceite de girasol era de 40: 60, el contenido de ácidos grasos libres en el producto era el más alto, y cuando la proporción de sustrato era de 60: 40, la mezcla de transesterificación podía cumplir con los requisitos de la margarina blanda. H. Zhang y otros estudiaron la preparación de la margarina catalizada por el método enzimático con la estetina de palma y el aceite de coco como sustratos de reacción, y examinaron el efecto de las condiciones de reacción en el efecto de transesterificación. cuando el tiempo de reacción era de 6 horas, el aumento de la temperatura de 55 ° C a 80 ° c no tuvo mucho efecto en el grado de reacción, pero tuvo un ligero efecto en el contenido de ácidos grasos libres. Cuando el contenido de agua de la enzima es del 3% al 6%, no tiene ningún efecto en la actividad catalítica de la propia enzima, pero el contenido de glicéridos y ácidos grasos libres en el producto disminuirá significativamente. Estos estudios proporcionan parámetros básicos y sientan las bases experimentales para la aplicación práctica de la transesterificación enzimática para la preparación de aceite a base de margarina. A través de una amplia y profunda cooperación en investigación, ADM lanzó sus primeros productos en 2002, y en 2005 había producido más de 6.810 toneladas de aceite de intercambio de ésteres, y la escala de producción se está expandiendo aún más.