I grassi idrogenati sono prodotti ottenuti trattando con idrogeno gassoso, in presenza di catalizzatori metallici di vario tipo, oli quali olio di pesce, di balena, di cotone ecc. che difficilmente potrebbero essere resi commestibili con le normali tecniche di raffinazione.
Da un punto di vista chimico l’idrogenazione determina la saturazione dei doppi legami dei gliceridi insaturi. Tale processo, oltre a saturare i legami, ha come effetto non desiderato la trasformazione di alcuni legami che rimangono insaturi dalla forma cis a quella trans.
Tuttavia, la presenza dell’isomero trans altera la struttura dell’acido grasso con conseguente aumento del rischio cardiovascolare.
La composizione dei grassi idrogenati dipende da numerosi fattori: di norma si preferisce ottenere un prodotto semisolido, in cui la isomerizzazione nella forma trans sia contenuta al massimo.
Prodotti con simili caratteristiche possono essere ottenuti solo in condizioni di reazione controllate.
Condizioni
Come catalizzatore si impiega nichel metallico finemente suddiviso, come tale o su un supporto di farina fossile.
Vengono evitati fenomeni di avvelenamento del catalizzatore con l’utilizzo di idrogeno gassoso molto puro, privo di tioli, solfuro di idrogeno, biossido di carbonio ecc. e di grassi previamente depurati. Un controllo della temperatura e dell’agitazione della massa nel corso della reazione diminuisce il fenomeno dell’isomerizzazione.
Variazioni di pressione da 1.5 a 5 atm favoriscono L’omogeneità del prodotto finale si ottiene facendo sì che l’idrogenazione dei doppi legami avvenga in maniera selettiva mediante variazioni di pressione da 1.5 a 5 atm . alla fine dell’idrogenazione i grassi vengono filtrati a caldo, deodorati e, se necessario deacidificati.
Piccole quantità di acidi chelanti quali l’acido citrico e l’acido tartarico servono per eliminare tracce residue di catalizzatore. Il maggior utilizzo dei grassi idrogenati si ha nella fabbricazione delle margarine, in miscela con grassi naturali.
Si sono diffusi negli ultimi tempi gli shortening, prodotti abbastanza simili alle margarine, specie in campo industriale, nei quali la miscela grassa è costituita solo da grassi idrogenati.
Margarine
Le margarine sono emulsioni acquose stabili di grassi di origine vegetale o animale, diversi dal burro e dal grasso di maiale che, per legge devono avere un’acidità libera non superiore all’1%, non devono contenere coloranti vietati né conservanti nocivi alla salute.
Il chimico francese Michel Eugène Chevreul per primo scoprì l’acido margarico il cui nome I.U.P.A.C. è acido eptandecanoico CH3(CH2)15COOH e, successivamente il chimico Hippolyte Mège-Mouriès preparò la margarina.
La composizione gliceridica delle margarine è estremamente variabile, ma in commercio si distinguono due tipi base destinati l’uno al consumo diretto (margarine da tavola), e l’altro alle industrie alimentari.
La differenza sostanziale fra i due tipi risiede nel fatto che quelle da tavola contengono prevalentemente oli vegetali, idrogenati e no, mentre quelle di uso industriale contengono sempre un’alta percentuale di grassi di origine animale. Fra questi frequentemente è usata la oleomargarina, cioè la frazione che si ottiene dal sego, grasso di equini, ovini, ma soprattutto di bovini con composizione chimica simile a quella dello strutto, ma con maggiore quantità di acidi grassi, per spremitura a 25°C. La qualità della margarina dipende in larga misura dalla purezza della materie prime impiegate.
Composizione
A titolo di esempio si riportano le composizioni di due margarine
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Margarina da tavola |
% |
Margarina di uso industriale |
% |
|
Grassi con punto di fusione fino a 36°C * |
75.00 |
Grassi con punto di fusione fino a 42°C |
75.00 |
|
Acqua |
20.26 |
Acqua |
24.28 |
|
Latte scremato in polvere |
2.50 |
Benzoato di sodio |
0.10 |
|
Cloruro di sodio |
1.50 |
Lecitina di soia |
0.10 |
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Antiossidanti |
0.07 |
Antiossidanti |
0.07 |
|
Benzoato di sodio |
0.10 |
Monostearatosodicosolfoacetato |
0.30 |
|
Monostearatosodicosolfoacetato |
0.30 |
Monostearatopoligliceride |
0.30 |
|
Lecitina di soia |
0.10 |
|
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|
Coloranti |
0.02 |
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*Soia, cotone, grassi idrogenati, sesamo ecc.
Fabbricazione
La fabbricazione di tipo industriale si realizza in impianti a funzionamento continuo e inizia rispettivamente dalla fase acquosa e dalla fase grassa. La fase acquosa, costituita da latte opportunamente inacidito, oppure da latticello, siero o anche latte in polvere solubilizzato, viene addizionata di piccole quantità di sostanze destinate a migliorare sapore ed aroma del prodotto come cloruro di sodio, acido citrico, citrato di isopropile.
Alla fase grassa, prima sterilizzata, poi portata alla temperatura di fusione, si aggiungono emulsionanti come:
- mono- e di-gliceridi
- lecitine
- coloranti come β carotene
- antiossidanti e vitamine A, D, E.
Solo successivamente si procede all’emulsionamento delle due fasi, alla refrigerazione e omogeneizzazione
