IMPORTANCIA DE LA CATÁLISIS Conceptos: La catálisis es el proceso a través del cual se incrementa la velocidad en una reacción química. El proceso de catálisis implica la presencia de una sustancia que., si bien es cierto, es parte del sistema en reacción, la misma se puede llevar a cabo sin la primera. Esa sustancia se llama catalizador. El catalizador es una sustancia que afecta la velocidad de una reacción, reaccionándose, regenerándose y que puede ser recuperador al final de la reacción (el ( el catalizador se fragmenta en pequeñas partículas para acelerar el proceso).
Procesamiento de alimentos Una de las aplicaciones más obvias de la catálisis es la hidrogenación (reacción con el hidrógeno gas) de las grasas usando níquel como catalizador para producir la margarina. Muchos otros productos alimenticios se preparan a través de biocatálisis.
La margarina se fabrica mediante las siguientes etapas:
Refinado Endurecimiento Fabricación de la margarina propiamente dicha.
Se selecciona la materia prima, comúnmente de aceite vegetal. Luego se procede al refinado al refinado del aceite. El endurecimiento consiste en alterar el punto de fusión del aceite para obtener una curva de sólidos determinada. El endurecimiento se consigue por hidrogenación, interesterificación o fraccionamiento. Lo fraccionamiento. Lo más común es la hidrogenación, en la que el aceite se satura parcial o totalmente con hidrógeno, hidrógeno, en un autoclave a altas temperaturas, presiones, y presencia de catalizador, de catalizador, hasta hasta conseguir un determinado índice de yodo y una determinada curva de sólidos. Históricamente, un método muy ampliamente utilizado para endurecer los aceites de las margarinas era la hidrogenación parcial (es parcial (es decir, incorporar hidrógeno en el aceite, pero no hasta la saturación). Hace varias décadas que se detectó que la hidrogenación parcial generaba ácidos grasos trans en cantidades importantes y que estos tenían efectos negativos en el colesterol el colesterol plasmático. La industria reaccionó y buscó maneras alternativas de endurecer los aceites que minimizasen la cantidad de ácidos grasos trans en el producto. Se observó que utilizando procesos controlados de hidrogenación (total), interesterificación interesterificación y fraccionamiento se consigue obtener margarinas de mesa con cantidades de ácidos de ácidos grasos trans inferiores al 1%.
Ya refinada y endurecida, la mezcla de aceites y grasas preparada, pasa al proceso de fabricación de margarinas, a la que se le adiciona agua, emulgentes (aditivos alimentarios que permiten la emulsión), aromas, conservantes, vitaminas, sal y, en algunos casos, leche. La margarina es resultado de la mezcla de estos ingredientes, que es batida intensamente en frío hasta conseguir una emulsión estable de agua en aceite.
APLICACIÓN EN LA INDISUTRIA DE LOS ACEITES VEGETALES En la industria de los aceites vegetales, la hidrogenación es un proceso químico mediante el cual los aceites se transforman en grasas sólidas mediante la adición de hidrógeno a altas presiones y temperaturas, y en presencia de un catalizador. Desde principios del s. XX, y aún en la actualidad, es el método más utilizado para aumentar el punto de fusión a grasas alimentarias. Se trata de una reacción química de hidrogenación. El hidrógeno, gracias a la acción de un catalizador, satura los enlaces insaturados del aceite, aumentando de esta forma su punto de fusión. La reacción tiene lugar a velocidades apreciables a partir de los 110 °C aproximadamente. La presión total, la concentración y la mayor cantidad de catalizador ayudan a que la velocidad de reacción sea alta. El mecanismo de reacción implica varias etapas. El hidrógeno gas disuelto en el aceite, es adsorbido en el catalizador metálico (níquel, platino, paladio...), separándose en los dos átomos que conforman la molécula. Estos átomos reaccionan con los enlaces dobles o triples del aceite, adicionándose a las insaturaciones y produciendo un compuesto intermedio, en el cual el enlace doble o triple enlace puede rotar sobre sí mismo. El compuesto intermedio es inestable y rápidamente capta un segundo átomo de hidrógeno, por lo que el enlace insaturado se satura, o cede de nuevo el átomo, produciéndose a veces la isomerización de los enlaces cis, que es la configuración de los dobles enlaces en las grasas naturales, a trans. La reacción de hidrogenación es fuertemente exotérmica. Proceso Industrial
La hidrogenación de aceites en la industria alimentaria tiene los siguientes objetivos:
Aumentar el punto de fusión del producto final, transformando aceites en grasas. Aumentar la estabilidad oxidativa del producto final, eliminando los ácidos linoléico y linolénico, principales responsables del deterioro del producto por oxidación.
Existen dos tipos de hidrogenación, la completa y la parcial.
En la hidrogenación parcial, la reacción se corta al alcanzar la curva de sólidos deseada. El índice de yodo (IV) final es variable según la aplicación, pero suele estar entre 50 y 100. El producto final contiene usualmente grandes cantidades de ácidos grasos trans. En la hidrogenación completa, el objetivo final es la saturación de todas las moléculas de aceite, por lo que la reacción se alarga hasta conseguir ese objetivo. El producto resultante es una grasa con un índice de yodo (IV) cercano a 0 y un punto de fusión muy elevado. Por sí misma, esta grasa no es adecuada para el consumo (es demasiado
sólida y desagradable), pero puede combinarse con otros procesos, como la interesterificación para lograr una curva de sólidos adecuada para su consumo. La grasa totalmente hidrogenada está formada únicamente por ácidos grasos saturados y, por tanto, no contiene grasas trans.
GRASAS POCO SALUDABLES
Existe una evidencia científica de que consumir de forma excesiva alimentos que lleven grasas parcial o totalmente hidrogenadas se relaciona con un aumento de la tasas de colesterol y triglicéridos plasmáticos, lo que contribuye en parte a la aparición y desarrollo de enfermedades vasculares, como la hipercolesterolemia, la hipertrigliceridemia y la arteriosclerosis. Este hecho hace que sea especialmente importante que personas con niveles elevados de colesterol o triglicéridos en sangre o que sufran cualquier tipo de enfermedad cardiovascular, eviten el consumo de alimentos que contengan este tipo de grasas. Y como medida preventiva, es recomendable que la población general sana, evite o limite la presencia de estos productos en su dieta habitual, o que elija entre varios productos, aquellos con menor porcentaje de grasa hidrogenada.
Bibliografía http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311506/311506_ee.html http://www.slideshare.net/GRESIQ/catlisis http://www.cienciahoy.org.ar/ln/hoy105/catalisis.htm
