¿Qué es la hidrogenación catalítica de Sabathia Qin Sichuan?

La mantequilla es el alimento favorito de europeos y estadounidenses. Es una grasa extraída de la leche, también conocida como grasa láctea o mantequilla. Es un semisólido de color amarillo que se obtiene fermentando, removiendo, coagulando y prensando la leche después de separar la mantequilla cremosa con un separador de grasas, por eso también se le llama mantequilla. Contiene más del 80% de grasa, la mayor parte del resto es agua y una pequeña cantidad de lactosa, proteínas, minerales, vitaminas y pigmentos. Tiene un suave sabor salado y se utiliza para untar el pan en la mesa y elaborar tartas y dulces. Después de ser introducido en China, muchas personas también lo adoraron.

65438+A finales de la década de 1960, hubo pánico por la mantequilla en Francia y ni el dinero ni el amor podían cambiarse por mantequilla. Preocupado por el abastecimiento de su ejército, el emperador francés Napoleón III emitió una orden: considerando la condición del pueblo, ofreció una recompensa por la invención de un sustituto tan nutritivo y delicioso como la mantequilla.

El químico industrial francés Hippolyte Mege-Mouris (1817-1880) se sintió tentado por el bono y desarrolló la margarina. 1870 exitoso. El método es el siguiente: primero se hierve la mantequilla (grasa de res), el carbonato de potasio y la pepsina (presente en el jugo gástrico de vertebrados como cerdos y ovejas) a 45°C hasta que la mantequilla se separe completamente del resto de tejidos, y luego se pone en una prensa hidráulica Separa la mantequilla de los demás tejidos, luego agrega sal y proteína de leche a la mantequilla, mezcla y revuelve hasta lograr la consistencia adecuada y se puede obtener margarina. Meg-Murray ganó el premio, obtuvo patentes francesas y británicas en 1869 y construyó una fábrica en Poissy, cerca de París, al año siguiente.

Stephen Mill. Historia de la industria química británica. Reino Unido: Asociación de la Industria Química, 1931.

Más tarde se hicieron muchas mejoras, como usar aceite vegetal en lugar de mantequilla, agregar yema de huevo, vitamina A, vitamina D y agregar lecitina como emulsionante. En 1872, F. Boudet patentó otra mejora, emulsionándola con leche desnatada y agua y enfriándola con hielo, dando como resultado un sólido granular que parecía perlas, por lo que el producto se denominó "oleumargarina". "Oleum" significa "aceite" en latín; "margarina" significa "perla", y las dos palabras combinadas son "perlas de aceite". Posteriormente, se omitió el "oleum" y se le llamó simplemente "margarina". Parece que tenemos una transliteración y traducción libre, llamada "Lin Zixuan", que permanece en nuestro diccionario y se convierte en sinónimo de margarina.

Unos años más tarde, países europeos y Estados Unidos produjeron Lin Zixuan. Sin embargo, por prejuicios populares, se la considera una mantequilla de tierra, y su fabricación está prohibida en países como Canadá y Sudáfrica.

El Mai Qilin actual se elabora a partir de aceite vegetal como materia prima mediante una reacción química de hidrogenación, es decir, una reacción de hidrogenación catalítica. Después de análisis químicos en el siglo XIX, los químicos determinaron que el componente principal de las grasas animales semisólidas como la mantequilla, el sebo y la manteca de cerdo es el glicérido de ácidos grasos saturados, es decir, los átomos de carbono en la estructura molecular están completamente conectados por una sola enlaces, mientras que el aceite de soja, el aceite de maní El componente principal de las grasas vegetales líquidas como el aceite de semilla de algodón y el aceite de semilla de algodón es el glicérido de ácidos grasos insaturados, es decir, la estructura molecular contiene átomos de carbono conectados por enlaces dobles o triples. La reacción de hidrogenación es la adición de átomos de hidrógeno a moléculas de compuestos insaturados para convertirlas en moléculas de compuestos saturados.

La hidrogenación catalítica es el resultado de la investigación del químico francés Sabathier (1854-1941) y su colega Sandler (1856-1936). Los dos comenzaron a estudiar reacciones catalíticas heterogéneas en química orgánica en 1897, demostrando que diferentes catalizadores producirían reacciones diferentes. En 1900, intentaron combinar níquel con etileno para formar un compuesto volátil de níquel, pero accidentalmente obtuvieron etano. Después del análisis, se determinó que el etileno se descompuso parcialmente en carbono e hidrógeno, y que el hidrógeno y el etileno no descompuesto fueron catalizados por níquel para generar etano.

El etileno es un hidrocarburo insaturado que contiene dobles enlaces carbono-carbono en su estructura molecular, mientras que el etano es un hidrocarburo saturado que contiene dobles enlaces carbono-carbono en su estructura molecular.

De esta forma, convirtieron compuestos insaturados en compuestos saturados y completaron la reacción de hidrogenación. Luego convirtieron el benceno insaturado en ciclohexano:

En 1901, publicaron un estudio que demostraba que las sustancias insaturadas y el exceso de vapor de hidrógeno se pueden convertir a temperaturas adecuadas reduciendo el níquel como un compuesto saturado. También señalaron que esta reacción de hidrogenación directa puede convertir ácidos grasos líquidos (ácido oleico, etc.) en ácidos grasos sólidos (ácido esteárico, ácido palmítico, etc.), y esta reacción es sencilla.

Mientras el catalizador de níquel esté suspendido en el aceite y se haga pasar gas hidrógeno, el aceite líquido se convertirá en una grasa sólida.

Esto abrió el camino a la hidrogenación de aceites y margarinas.

Sapatia ganó el Premio Nobel de Química en 1912.

Al mismo tiempo, el químico estadounidense nacido en Rusia Ipateyev (1867-1952) también demostró que la hidrogenación de hidrocarburos insaturados para formar compuestos saturados puede ser catalizada por níquel finamente molido, y demostró que esta reacción es muy eficiente bajo alta presión. Para lograr este objetivo, diseñó un instrumento llamado bomba Ipatieff, un autoclave que podía calentar sustancias bajo presión por encima de su punto de ebullición.

En 1902, el químico alemán K. Norman obtuvo la patente del "Aceite Hidroendurecedor Catalítico" basándose en la teoría de Sabathier. Infundió gas hidrógeno en aceite que contenía polvo de níquel disperso y suspendido para endurecer el aceite, filtró el níquel, añadió pigmentos y vitaminas e hizo margarina. Estableció fábricas en países europeos y Estados Unidos para producir margarina semisólida o en pasta a partir de aceites baratos de soja, maní y semilla de algodón para usar en la elaboración de margarina, pasteles, pan, queso, galletas y mantequilla de maní. China también se dedica a la producción industrial. China Food Publishing House escribió en el folleto "Processing Technology of Margarine and Ghee" publicado en 1988: "En la preparación de catalizadores de níquel, el níquel metálico se convierte primero en sales de ácidos orgánicos fácilmente descomponibles, como metóxido (Ni (OOCH)2). , y luego la sal de ácido orgánico se suspende en aceite para su descomposición térmica, y el níquel se reduce al estado metálico, con tierra de diatomeas como portador ”

¿Nitrato de níquel? 2H2O══Ni+2CO2+H2+2H2O Durante el proceso de hidrogenación de aceites a alta temperatura y alta presión, los dobles enlaces insaturados de algunos aceites pueden isomerizarse, produciendo una gran cantidad de ácidos grasos trans. Según un informe de investigación del departamento de alimentación chino, comer demasiados ácidos grasos trans puede aumentar el riesgo de enfermedades cardiovasculares, diabetes y otras enfermedades. ¿Qué son los ácidos grasos trans? ¿Qué es la isomerización?

Empecemos con el ejemplo del butano y el isobutano. Su fórmula química es C4H10, y consta de la misma cantidad de átomos de carbono y la misma cantidad de átomos de hidrógeno, pero sus átomos están conectados de diferentes maneras y en diferente orden:

Cuatro átomos y grupos de átomos diferentes en los cuatro lados. Si los inviertes o viceversa, son todos iguales, no pueden aparecer dos isómeros. Desde la perspectiva de la disposición espacial, los dos son imágenes especulares el uno del otro y no pueden superponerse.

También señaló que dos átomos de carbono unidos por un doble enlace no pueden girar como un enlace simple. Si las posiciones de los átomos o grupos unidos a diferentes átomos de carbono insaturados son diferentes, estos átomos o grupos tienen dos posibilidades de disposición espacial, como por ejemplo el ácido fumárico y el ácido maleico.

En el ácido maleico, los dos átomos (átomos de H) y grupos atómicos (grupos atómicos COOH) idénticos están en el mismo lado del doble enlace CC, que es el ácido cis-butadienoico, ambos; En ambos lados, que es el ácido transbutadienoico, hay isómeros entre sí. Los ácidos grasos combinados en los aceites vegetales son principalmente ácido oleico, ácido linoleico, etc. Sus estructuras cis son las siguientes:

Los átomos de hidrógeno (H) en sus moléculas están todos en el mismo lado de C=C, es decir, ácidos grasos cis, y en lados diferentes, es decir, trans. ácidos grasos.

Muchos expertos piden ahora a las empresas que mejoren su tecnología, elijan "buen aceite" como materia prima y reduzcan el contenido de ácidos grasos trans en los alimentos y el aceite. Las empresas deberían tomar la iniciativa de indicar las grasas trans. ácidos en los alimentos en las etiquetas nutricionales del contenido de los alimentos envasados.