Fracționarea grăsimilor este un tip de modificare a uleiului care, spre deosebire de hidrogenare și interesterificare , este un proces pur fizic. Constă în răcirea succesivă a uleiului, cristalizarea parțială a acestuia și separarea ulterioară în fracții cu puncte de topire diferite . Combinația dintre fracționare și interesterificare face posibilă obținerea grăsimilor cu proprietățile dorite, care au fost obținute anterior doar prin hidrogenare și care nu conțin izomeri trans nesănătoși .
Fracționarea grăsimilor a fost folosită cu succes pentru a obține echivalenți și înlocuitori pentru untul de cacao , înlocuitori de grăsimi din lapte , produse de cofetărie, grăsimi de gătit și uleiuri de salată [1] .
Fracționarea este cea mai veche metodă de modificare a grăsimilor, fiind folosită de peste 150 de ani. Beneficiile sale au fost apreciate mai întâi de companiile europene de transport maritim, care au importat ulei de cocos din Sri Lanka în butoaie lungi de lemn - „Ceylon pipes”. Țevile au fost umplute cu ulei lichid cald, care a fost apoi răcit lent în timpul transportului pe mare dintr-un climat tropical cald la unul european rece. În combinație cu balansarea navei de către valurile mării, aceasta a dus la formarea unei suspensii de cristale în coloana de petrol; datorită densității mai mari, aceste cristale s-au așezat în cele din urmă pe fundul butoaielor. Consumatorii care au primit ulei de nucă de cocos fracționat și-au dat seama rapid că fracțiunea sa solidă este mult mai potrivită pentru utilizare în glazuri și acoperiri. Astfel, butoaiele din lemn pot fi considerate ca primii cristalizatori de grăsimi [2] [3] [4] .
Invenția primei „metode brevetate de obținere a grăsimilor animale cu proprietăți speciale” este atribuită lui Hippolyte Mezh-Mourier în 1869. El și-a dat seama cum să facă un înlocuitor pentru unt , răcind încet grăsimea de porc și izolând o fracțiune lichidă din aceasta [2] ] .
Dezvoltarea activă a fracționării industriale a grăsimilor a început în anii 1960, când producția de ulei de palmier din Asia de Sud-Est a început să crească rapid, iar taxele la exportul de ulei de palmier rafinat au fost reduse. La acea vreme, tehnologia era limitată de eficiența separării fazelor: se folosea doar forța gravitațională , adică oleina și stearina erau separate prin decantare. Acest lucru a condus la faptul că în fracțiunea solidă a rămas o cantitate semnificativă de ulei lichid (până la 75%), ceea ce a înrăutățit semnificativ calitatea stearinei [2] [5] [6] . În următoarele decenii, dezvoltarea metodelor de separare (de la filtre cu bandă, centrifuge până la filtre de presă cu membrană de înaltă presiune) a făcut din fracţionare un proces eficient şi rentabil de modificare a grăsimilor.
Grăsimile și uleiurile naturale nu sunt o substanță monocomponentă pură din punct de vedere chimic, ci un amestec complex de câteva zeci de substanțe. Fiecare dintre aceste substanțe (trigliceride) are propriul punct de topire specific. Fiind un amestec, grăsimile și uleiurile nu au un punct de topire exact, ci doar un interval de topire specific [2] [7] .
Procesul de fracționare constă în răcirea controlată a grăsimii, care inițiază cristalizarea parțială (adică fracționată): o parte din grăsime se transformă în cristale solide, o parte rămâne în stare lichidă. Acest amestec este apoi separat în diferite moduri în fracții cu diferite puncte de topire - oleină (fracție lichidă cu punct de topire scăzut) și stearina (fracție solidă cu punct de topire ridicat) [2] .
Indiferent de metodă, procesul de fracţionare include următorii paşi obligatorii:
Până în prezent, există două tehnologii principale pentru fracţionarea grăsimilor:
Principalul avantaj al fracționării față de hidrogenare și interesterificare este reversibilitatea procesului: dacă fracțiile obținute sunt de proastă calitate, amestecându-le, puteți obține grăsimea originală și apoi repeta procesul. În plus, fracţionarea nu necesită purificarea prealabilă a uleiurilor din substanţele asociate care pot otrăvi catalizatorii de hidrogenare şi transesterificare.
Grăsimea care este fracționată în industrie în cele mai mari volume este uleiul de palmier : în 2009, cantitatea de ulei de palmier fracționat a fost de aproximativ 30 de milioane de tone. Raportul dintre acizi grași saturați și nesaturați , precum și cu topire ridicată și cu topire scăzută. trigliceride, este de aproximativ 1:1, și pentru că este ușor de împărțit în stearina și oleină. Fracţiile rezultate pot fi fracţionate din nou. O astfel de fracționare în mai multe etape a uleiului de palmier face posibilă obținerea de produse cu proprietăți speciale: echivalente de unt de cacao, cât mai apropiate ca proprietăți de untul de cacao scump ; înlocuitori de grăsimi din lapte și grăsimi de cofetărie fără izomeri trans ; uleiuri de salata si grasimi pentru prajit cu stabilitate ridicata la oxidare . Prin fracţionarea unui produs secundar al producţiei de ulei de palmier , se obţin ulei de miez de palmier , înlocuitori laurici de unt de cacao [6] [7] [9] .