Переэтерификация


Переэтерификация — это реакция жиров и масел, в которой сложные эфиры жирных кислот реагируют между собой или с жирными кислотами, в результате чего происходит обмен жирнокислотными группами и образуются новые сложные эфиры. В упрощенном виде переэтерификацию можно рассматривать как расщепление отдельных глицеридов, удаление случайно выбранной жирной кислоты, перемешивание ее с остальными жирными кислотами и замещение другой, случайно выбранной, жирной кислотой. В связи со случайным протеканием перегруппировки жирных кислот натуральных масел и жиров процесс переэтерификации иногда называют рандомизацией или перегруппировкой[1].

Самая ранняя запись химической переэтерификации была сделана в 1844 году, когда Теофил-Жюль Пелуз опубликовал исследование синтеза триглицерида путем этерификации глицерина масляной кислотой[2]. В 1920 году Вильгельм Норман, который также запатентовал каталитическое гидрирование жирных кислот, получил патент на химическую переэтерификацию пищевых липидов[3].  Химическая переэтерификация стала промышленно жизнеспособной в пищевой промышленности с тех пор, как с 1940-х годов стала использоваться для улучшения намазываемости и запекаемости сала. В 1970-х годах было возобновление интереса к этому процессу, особенно в качестве замены гидрогенизации для производства маргаринов без трансизомеров[4].

Реакция переэтерификации применяется непосредственно к маслам или жирам природного происхождения, либо к гидрогенизированным или фракционированным маслам. Обычно сырье (исходный продукт) представляет собой смесь двух или более масел[5].

В зависимости от используемого катализатора выделяют следующие виды переэтерификации: химическую и энзимную (ферментативную). Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки[6].

Эффект, оказываемый переэтерификацией на свойства плавления продукта, зависит от исходного сырья. Более крутой наклон кривой плавления и более низкая температура плавления продукта достигается при переэтерификации тугоплавких жиров и жидкого масла. Кроме того, переход кристаллов в более устойчивую β-форму замедляется, что позволяет переэтерифицированным жирам стабилизироваться в виде кристаллов β'-формы[6].

При случайной переэтерификации жирнокислотные радикалы свободно перемещаются с одной позиции на другую в одном и том же глицериде, или от одного глицерида к другому. После перегруппировки жирных кислот достигается равновесие, которое основано на составе исходного сырья[1]. Если переэтерификация применяется к двум чистым триглицеридам, каждый из которых с тремя идентичными жирными кислотами (AAA и BBB), результат может содержать шесть различных триглицеридов (AAA, AAB, ABA, ABB, BAB и BBB). Число равно 6, а не 23 = 8, из-за симметрии основной цепи глицерина. Это число намного больше, если сырье содержит три или более различных жирных кислоты[7].