La hidrogenación selectiva de aceites naturales a través de catalizadores heterogéneos

Selective hydrogenation of natural oils through heterogeneous catalysts

Una de las transformaciones más importantes a las que se someten los aceites naturales consiste en la hidrogenación, normalmente con metales como níquel, cobre, platino o paladio, donde los enlaces olefínicos son saturados con el fin de modificar las propiedades fisicoquímicas del sustrato.

En este artículo se presenta una revisión bibliográfica sobre los procesos y los catalizadores heterogéneos que permiten hidrogenar selectivamente el grupo carbonilo de sustratos insaturados presentes en aceites vegetales, tales como ácidos y ésteres grasos, con el fin de sintetizar productos de la química fina. Se discuten además algunos resultados importantes relacionados con los mecanismos que se han propuesto recientemente para la reacción de hidrogenación selectiva, así como algunas pautas para trabajos futuros

Contribution to the study of heterogeneous catalytic reactions in SCFs : hydrogenation of sunflower oil in PD catalysts at single-phase conditions

Contribución al estudio de reacciones catalíticas heterogéneas en SCF : hidrogenación del aceite de girasol en catalizadores de paladio en condiciones de fase simple

La hidrogenación es uno de los procesos químicos industriales más importantes. Una amplia variedad de productos químicos es obtenida mediante la hidrogenación catalítica. Uno de los procesos típicos de hidrogenación catalítica heterogénea es la producción de margarina y shortenings a partir de aceites vegetales, La hidrogenación de dobles enlaces presentes en grasas y aceites tiene como objetivo proveer a los productos de una textura y un perfil de fusión de acuerdo con su uso final. El aceite hidrogenado es más estable y menos sensible a la oxidación.

El proceso convencional es llevado a cabo en reactores tipo batch donde el aceite, el hidrógeno y el catalizador de níquel son mezclados intensamente a temperaturas entre 373 K y 423 K. En este caso, en el que el compuesto a ser hidrogenado y/o los productos de reacción son líquidos a las condiciones de proceso, la velocidad de reacción es limitada por la concentración de hidrógeno en la superficie del catalizador. La baja velocidad de reacción es causada por la baja solubilidad del hidrógeno y la alta resistencia a la transferencia de masa en la fase líquida, lo que conlleva al agotamiento del hidrógeno en la superficie del catalizador. En presencia de dobles enlaces, la carencia de hidrogeno promueve la migración de los dobles enlaces y la isomerización cis-trans.

El propósito de esta investigación es el estudio de la hidrogenación del aceite de girasol en continuo, en fase vapor sobre catalizadores soportados en paladio utilizando fluidos supercríticos como solventes de reacción. Este puede ser un proceso alternativo para producir una amplia variedad de productos finales con diferentes características (índice de yodo, contenidos de trans y saturados principalmente) de interés industrial para ser usados como materias primas “saludables” para la formulación de bases de margarinas y shortenings en los próximos años.

Enzymatic interesterification : process advantages and product benefits

Interesterificación enzimática : ventajas del proceso y beneficios del producto

Existen varias razones para cambiar las propiedades de fusión de las grasas y aceites así como de sus mezclas que van desde la disminución o el incremento del punto de fusión (o punto de nube) de un aceite hasta la alteración del perfil de fusión de una mezcla de aceites.

Básicamente, se tienen cinco métodos distintos de cambiar los perfiles de las propiedades de fusión de las grasas y aceites: mezcla, fraccionamiento, interesterificación química, interesterificación enzimática e hidrogenación. En este estudio sólo se abordan los tres últimos, los cuales tienen algo en común: todos cambian la composición de las moléculas de grasa durante el proceso. Así, por ejemplo, la interesterificación o intercambio éster es un proceso en el cual los ácidos grasos de los triglicéridos intercambian posiciones de un glicérido a otro, alterando con ello la composición química global y las propiedades físicas de las grasas interesterificadas.

Los autores muestran cómo la interesterificación enzimática has sido desarrollada de forma rentable, de tal forma que puede competir con la interesterificación química y la hidrogenación, en beneficios de proceso, calidad del producto y costos globales del proceso.