تلفن 021-88848547   021-88317033

استریفیکاسیون داخلی با کاتالیست شیمیایی و کاتالیست آنزیمی

21 ژانویه 2018 مقالات
استریفیکاسیون داخلی با کاتالیست شیمیایی و کاتالیست آنزیمی

استریفیکاسیون داخلی با استفاده از کاتالیست شیمیایی :

استریفیکاسیون داخلی روشی برای چیدن مجدد اسیدهای چرب در یک روغن یا مخلوطی از روغن ها است، به گونه ای که ترکیب تری آسیل گلیسرول تغییر کند و ترکیب اسید چرب یک روغن به تنهایی یا در مخلوط روغنها بدون تغییر باقی بماند.

معمولا مخلوط روغنها شامل دو یا چند روغن خواهد بود که از نظر طول زنجیره و یا در الگوهای غیر اشباعیت با هم تفاوت دارند.

در این فرایند که با استفاده از یک کاتالیست قلیایی مانند NaOH یا NaOMe انجام میشود، اسیدهای چرب به صورت تصادفی در محصول توزیع می شوند و این برعکس آن چیزی است که در روغن های گیاهی طبیعی اتفاق می افتد، چرا که روغنهای طبیعی از طریق فرایندهای بیولوژیکی با کاتالیست آنزیمی تولید می شوند و در آنها اسیدهای چرب به صورت تصادفی توزیع نمی شوند.

این تغییرات در ترکیب تری آسیل گلیسرول، رفتار حرارتی را تحت تأثیر قرار میدهد و شاید بر اساس اینکه چه اسیدهای چربی در وضعیت ۲-Sn قرار بگیرند، قابلیت دسترسی در بدن را نیز تحت تأثیر قرار دهد.

لازم به ذکر است که در حین تبدیل به اسید (با NaOH) یا استر (با NaOMe) مقداری از روغن ضایع میشود.

این روش برای تولید روغن های اسپرد بدون استفاده از هیدروژناسیون به کار میرود. یک روغن نرم  (چند غیر اشباع) با یک روغن پایه سخت (هارداستوک ) آمیخته می شود و مخلوط حاصل تحت استریفیکاسیون داخلی قرار می گیرد.

هارد استوک یک روغن پالم استئارین مناسب یا یک روغن کام” هیدروژنه شده است. متأسفانه با مخلوط کردن روغن کاملا هیدروژنه شده، احتمالا نیاز به درج عبارت «هیدروژنه شده» روی برچسب وجود خواهد داشت.

اگر چه روغن کاملا هیدروژنه شده در واقع دارای هیچ اسید چرب ترانسی نخواهد بود، اما در حال حاضر فرایند هیدروژناسیون به خودی خود نامطلوب تلقی میشود.

استریفیکاسیون داخلی با استفاده از کاتالیست آنزیمی

استریفیکاسیون داخلی می تواند با استفاده از لیپازها انجام شود. فرآیندهای آنزیمی امتیازاتی بر فرآیندهای شیمیایی دارند و آن اینکه فرآیندهای آنزیمی تحت شرایط ملایم تر رخ میدهند، ممکن است نیاز به تجهیزاتی با هزینه کمتر داشته باشند و محصولات فرعی کمتری تولید می کنند، به طوری که ضایعات کمتری وجود دارد و تلاش کمتری برای تصفیه محصول مورد نیاز است.

البته مزیت اصلی استفاده از لیپاز ، کنترل بیشتر روی ماهیت محصول به دلیل اختصاصی بودن بسیاری از لیپازها می باشد.

لیپازهای با عمل اختصاصی که مربوط به طول زنجیره اسید چرب یا موقعیت پیوند دوگانه در زنجیره آسیل هستند، می توانند برای منحصر کردن تغییرات به یک گروه خاص از اسیدها به کار روند، در حالی که لیپازهای دیگر ویژه استرهای گلیسرول (مونو، دی یا تری، آسیل گلیسرول ها) هستند و یا بین اسیدهای چرب متصل به گروههای هیدروکسیل مختلف در گلیسرول تمایز قائل می شوند.

بسیاری از لیپازها به عنوان لیپاز ویژه ٫۱. ۳- تعریف می شوند به این معنی که تغییرات در موقعیت های ۱ و ۳ گلیسرول انجام می شوند، اما در موقعیت ۲ نمی تواند انجام شوند و در موقعیت ۲ گروه استری بدون تغییر باقی می ماند.

اگر چه روز به روز آماده سازی لیپاز متداول تر و کم هزینه تر می شود، اما هزینه فرآیندهای آنزیمی هنوز یک مشکل مهم به شمار میرود. به هرحال واکنش های آنزیمی طبیعی تر به نظر میرسند و بنابراین بیشتر مورد توجه هستند.

نکته :

ترکیبات نوع MLM توجه زیادی را به خود جلب می کنند که M نشان دهنده یک اسید با زنجیره کوتاه (اغلب C8) بوده و به آسانی متابولیزه میشود و L نشان دهنده یک اسید با زنجیره بلند مانند ایکوزاپنتانوئیک اسید (EPA) یا د کوزاهگزانوئیک اسید ( DHA) میباشد. این اسیدهای چرب مهم به موقعیت ۲ متصل هستند و بنابراین برای استفاده بدن در دسترسی میباشند.

شاید به خاطر تغییرات در تعادل پراکسیدان ها و آنتی اکسیدان ها است که محصولات اینتراستریفیه شده با کاتالیست های شیمیایی یا آنزیمی کلا نسبت به روغنهای اولیه ناپایدارترند.

در بعضی کشورها این احساس وجود دارد که واکنش آنزیمی بهتر است، چرا که طبیعی تر است و از مواد شیمیایی استفاده نمی شود.

هیدروژناسیون روغن ها

بطور کلی هیدروژناسیون روغن ها می تواند در سه سطح مختلف انجام بگیرد.
هیدروژناسیون خیلی سبک (موسوم به هیدروژناسیون تماسی ) که برای روغن های حاوی اسید لینولنیک (روغن سویا و روغن کلزا) به کار میرود تا میزان این اسید را، که دارای سه پیوند دوگانه است، به حدود نصف میزان طبیعی آن کاهش دهد و زمان ماندگاری مواد غذایی حاوی این را افزایش دهد.
در هیدروژناسیون سنگین روغنها واقعا به صورت کامل و تا اعداد یدی کمتر از ۲ هیدروژنه می شوند.
نوع سوم یعنی هیدروژناسیون جزئی از اهمیت بیشتری برخوردار است که برای روغن سویا و دیگر روغنهای غنی از اسید لینولئیک به کار می رود تا میزان تری آسیل گلیسرولهای جامد را افزایش دهد و این هدف با تشکیل اسیدهای چرب اشباع و اسیدهای چرب غیر اشباع ترانس حاصل میشود.
هیدروژناسیون جزئی یک روغن غیراشباع ، محصولی با نقطه ذوب بالاتر (مناسب تر برای مصرف در اسپردها و روغن های پخت و پز) تولید می کند که به خاطر داشتن اسیدهای چرب چند غیر اشباع کمتر، پایداری اکسایشی بیشتری دارد.
این امتیازات با افت مقداری از ارزش تغذیه ای محصول همراه خواهند بود. در اثر این فرایند میزان اسیدهای چرب ضروری (PUFA) کاهش می یابد و اسیدهای با آرایش فضایی ترانس تولید میشوند.
این مشکلات به دنبال تغییرات مولکولی ناشی از هیدروژناسیون جزئی شامل اشباع شدن بعضی از پیوندهای غیر اشباع، استروموتاسیون پیوندهای غیراشباع (تبدیل ایزومرهای سیس به ترانس)، تغییر مکان پیوند دوگانه و تبدیل لینولئات به ایزومرهای ۱۸۰۱ ایجاد می شوند.

برچسب ها

آیا مقاله برای شما مفید بود؟ آن را با دوستان خود به اشتراک بزارید