Porque a temperatura ambiente os óleos são líquidos e as gorduras sólidas?

A hidrogenação converte os óleos vegetais líquidos e insaturados em gorduras sólidas e mais estáveis à temperatura ambiente, produzindo um tipo de gordura conhecida como ácidos graxos trans ou gordura trans (vocábulo = transversal que é resultado da reação química provocada pela adição do hidrogênio na gordura que é chamada cis). Grande parte dos alimentos processados contém muita gordura, principalmente a do tipo hidrogenado.

A hidrogenação é utilizada com dois objetivos comerciais

• Primeiro: possibilita a conversão de todos os tipos de óleos vegetais e de origem animal em um único produto uniforme e esse tipo de gordura demora mais tempo para estragar e ficar rançosa, dá textura crocante e sequinha em muitos produtos industrializados, que agrada ao paladar.
• Segundo: aumenta o tempo de conservação dos produtos, principalmente nos climas tropicais, como o do Brasil. Esses produtos têm prazos de validade bem longos, alguns mais do que um ano.

Os biscoitos, recheados ou não, wafles, sorvetes, batatas fritas ou pré-fritas, bolos e pães industrializados em geral, outros tipos de massas, margarinas e gorduras vegetais utilizam a gordura trans (hidrogenada) como ingrediente.

Quanto menos alimentos com esse tipo de ingrediente você consumir, melhor para a sua saúde. O corpo humano não evoluiu com a capacidade de consumir grandes quantidades de gordura saturada de origem animal e de gorduras elaboradas por processo de hidrogenação sem sofrer sérias consequências metabólicas. O consumo da gordura trans tem efeitos semelhantes aos que a gordura saturada causa na saúde humana; por isso, deve ser evitado.

Nos anos 90 acumulavam-se evidências de que as gorduras trans acarretam maior risco do que as gorduras saturadas para o desenvolvimento de doenças cardíacas.

• Fique atento à rotulagem dos produtos e evite alimentos cujos rótulos mencionam gordura hidrogenada, gordura trans, óleo hidrogenado ou gordura vegetal na sua lista de ingredientes.

Várias empresas produtoras de alimentos que necessitam deste produto já alteraram a utilização da gordura trans pela gordura produzida com óleo de palma que apresenta características semelhantes à gordura vegetal hidrogenada, mas não oferece riscos à saúde do consumidor.

Produção da margarina

Margarina é termo genérico para identificar gorduras alimentares de origem vegetal usadas em substituição da manteiga. O seu nome deriva da descoberta do ácido margárico por Michel Eugène Chevreul, em 1813, que pensou ter descoberto um dos três ácidos gordos que formavam as gorduras animais, mas, em 1853, descobriu-se que aquele ácido era apenas uma combinação de ácido esteárico e ácido palmítico.

Em 1860, o imperador Napoleão III da França ofereceu uma recompensa a quem conseguisse encontrar um substituto satisfatório e mais barato para a manteiga, para as classes sociais baixas e para o exército. Então, em 1869 , o químico Hippolyte Mège-Mouriés inventou uma substância a que chamou oleomargarina (mais tarde margarina), que preparou com gordura de vaca, à qual extraía a porção líquida sob pressão e depois deixando-a solidificar; em combinação com butirina e água resulta substituto para a manteiga, com sabor similar. A denominação da palavra margarina advém do grego margaron que significa pérola (em virtude do aspecto perolado apresentado pela nova invenção). Com o surgimento da hidrogenação e, por meio de várias pesquisas e do avanço tecnológico, o produto passou a ser fabricado em larga escala.

Hoje, no Brasil, a margarina é classificada como uma emulsão de água em óleos (as gotículas de água são distribuídas na fase oleosa). Atualmente, a margarina moderna é produzida com uma grande variedade de gorduras vegetais, geralmente misturadas com leite desnatado, sal e emulsionantes. Pelo processo de hidrogenação, converte-se uma pequena parte das gorduras insaturadas em trans-saturadas (a chamada gordura trans). Entretanto, a maioria das marcas de margarina de hoje em dia não passam pelo processo de hidrogenação mas são gordura interesterificada, ou seja, obtidas a partir de mistura de óleo vegetal totalmente hidrogenado (gordura saturada) e óleos vegetais líquidos. Presente em várias marcas brasileiras, a gordura interesterificada foi alvo de estudos recentes que sugerem que esta pode ser mais danosa à saúde do que a gordura hidrogenada.

Controvérsia

Durante muito tempo pensou-se que a margarina era mais saudável que a manteiga, mas atualmente existe controvérsia sobre este tema. Contudo esse pensamento foi contestado ao verificar-se que a margarina continha uma maior proporção de gorduras trans que a manteiga, produzidas na hidrogenação parcial, e vários estudos demonstraram que existe uma relação entre as dietas altas em gorduras trans e as doenças do coração, concluindo-se que a margarina é pior em termos de nutrição que a manteiga. Atualmente, o processo de produção da margarina já não passa pela fase de hidrogenação na maioria das marcas e por isso não contém gorduras trans. Por outro lado, de acordo com a legislação em vigor, a manteiga pode receber, além de sal, vários outros componentes como aditivo alimentar, tal qual a margarina. Ambos os produtos alimentícios são os que recebem mais aditivos, dentre os quais corantes, espessantes, emulsificantes, flavorizantes, acidulantes, umectantes, aromatizantes e estabilizantes, porém também recebem vitaminas e gorduras boas ao organismo, como a ômega 3. A margarina, óleo vegetal hidrogenado e outros alimentos que contenham ácidos graxos trans e óleos parcialmente hidrogenados são particularmente prejudiciais para a função das membranas celulares em nosso corpo. Estas gorduras não naturais formam ácidos graxos que interferem com a capacidade do corpo de processar estes ácidos gordos essenciais. No entanto, consumidas em quantidades moderadas, tanto a margarina quanto a manteiga não elevam o risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Margarina feita à base de óleo de dendê não necessita de hidrogenação, sendo livre de gorduras trans.

O processo químico da hidrogenação

A hidrogenação consiste na ação de hidrogenar, adicionar hidrogênio, processo químico de redução no qual o hidrogênio gasoso (H2) é diretamente adicionado a uma substância, geralmente hidrocarbonetos, alcenos (que apresentam uma dupla ligação entre os átomos de carbono) ou alcinos (que apresentam uma ligação tripla entre carbonos). Na maioria dos casos torna-se necessária a presença de um catalisador, processo então que passa a ser conhecido por hidrogenação catalítica. A hidrogenação catalítica é um dos processos químicos mais importantes dentro da indústria. É empregado na produção da gasolina artificial a partir do carvão e na produção de diversos produtos alimentícios, incluindo a margarina comercial. A reação de produção da margarina é conhecida como Sabatier-Senderens, onde a margarina que conhecemos é produzida a partir de óleos vegetais. Nesse processo, uma molécula de hidrogênio no estado gasoso é adicionada a um alceno, sob altas pressão e temperatura, catalisado por níquel (Ni) ou platina (Pt), e obtém-se como produto um alcano, onde industrialmente nota-se que a utilização do Ni reduz consideravelmente os custos de produção, não por seu consumo, uma vez que um catalisador não é perdido no processo, mas sim pela mais facilitada estruturação do meio de produção.

O que é hidrogenação e como ela funciona

Hidrogenação é a reação química que ocorre quando uma molécula é obtida pela adição de hidrogênio a uma cadeia carbônica insaturada (aquela que contém dupla ou tripla ligação) normalmente na presença de um metal catalisador como níquel , platina ou paládio e dando origem a um alcano. Este processo é utilizado principalmente pela indústria alimentícia na produção de margarinas a partir de óleos vegetais. É uma reação exotérmica, entretanto não ocorre em temperatura ambiente sem a presença de um catalisador e pode ser dividida em hidrogenação homogênea e hidrogenação heterogênea.

Hidrogenação Heterogênea

A reação de Sabatier-Senderens, referindo-se aos químicos franceses Paul Sabatier e Jean-Baptiste Senderens, consiste na hidrogenação catalítica com níquel de alcenos ou alcinos para a obtenção de alcanos. É chamada de heterogênea pois os catalisadores não são solúveis na mistura reacional. É um processo comum na indústria: CH2 = CH2 + H2 ---> CH3 - CH3

Hidrogenação Homogênea

A hidrogenação na qual o catalisador é solúvel na solução é chamada de hidrogenação homogênea. Geralmente são utilizados catalisadores baseados em ródio e rutênio, sendo um exemplo recorrente o catalisador de Wilkinson, o tris(trifenilfosfina)ródio, Rh[(C6H5)3P]3Cl. Um exemplo pode ser visto abaixo:

Carvone hydrogenation

No exemplo pode ser visto que há uma seletividade pela dupla ligação de fora do anel aromático, já que há um impedimento estérico em relação a dupla ligação de dentro do anel.

A Função do Catalisador

Apesar do processo ser exotérmico, normalmente há uma alta energia livre de ativação para uma hidrogenação de um alceno sem a presença de um catalisador, e logo, a reação não ocorre a temperatura ambiente. Entretanto, na presença de um catalisador, a reação ocorrerá facilmente à temperatura ambiente já que o catalisador permite um novo caminho para a reação, que envolve menores energias livres de ativação e geralmente uma reação em várias etapas.

Obtenção industrial de álcoois

Sob condições energéticas, pressão de 200 atm, catalisada por um sal de cobre II, obtêm-se industrialmente álcoois a partir da hidrogenação de ésteres: R - COO - R' + H2 ---> R - CH2 - OH + R' - OH

Indústria Alimentícia

O processo de hidrogenação é utilizado para obtenção da margarina, um hidrocarboneto parcialmente saturado, a partir de óleos vegetais como o ácido linoléico. Uma das razões de sua utilização é o aumento da durabilidade do alimento. Também chamados de ácidos graxos, as gorduras é óleos saturadas são produzidas por nosso corpo a partir de carboidratos, por exemplo. Entretanto, o corpo humano não produz gorduras poli-insaturadas (com mais de uma ligação dupla) e a ingestão de tais gorduras deve ser moderada, já que o seu consumo está ligado a doenças cardiovasculares. No processo industrial de hidrogenação, há um problema também de isomerização de parte das ligações duplas, o que muda a configuração de parte das ligações duplas do ácido graxo de cis para uma conformação não natural, a trans. Os efeitos dessa mudança ainda estão sendo estudadas, porém já pode se concluir que eles podem aumentar o nível de colesterol e de triacilgliceróis que podem resultar em doenças cardiovasculares. Atualmente, em muitas embalagens é possível ver escrito uma mensagem dizendo que o produto é livre de gorduras trans, provenientes deste processo. Reação orgânica de hidrogenação Na reação orgânica de hidrogenação, ocorre a quebra de insaturações e a adição de um ou mais átomos de hidrogênio à molécula de hidrocarbonetos. A hidrogenação ocorre com hidrocarbonetos acíclicos insaturados, isto é, que possuem cadeias abertas com duplas ou triplas ligações, como os alcenos, alcinos e dienos. Ela pode ocorrer também em hidrocarbonetos aromáticos, pois eles possuem duplas ligações no anel, e com os ciclanos (cicloalcanos) de até cinco carbonos. Esses compostos reagem como o gás hidrogênio na presença de algum catalisador, tais como o níquel, a platina e o paládio, sob aquecimento.

Assim, ocorre uma reação de adição, em que a ligação pi (π) é quebrada, formando-se duas novas ligações simples e o hidrogênio é introduzido à molécula. A hidrogenação é uma reação orgânica de adição, pois o reagente gás hidrogênio, H2, adiciona-se a uma molécula orgânica. A molécula orgânica que sofrerá a reação precisa ser insaturada, como ocorre no caso dos alcenos, alcinos, dienos e aromáticos.

Isso porque o mecanismo dessa reação nos mostra que ocorre primeiramente a quebra de uma ligação pi (π) entre os carbonos, pois essa ligação é bem mais fraca que as ligações do tipo sigma (σ). Esse tipo de reação é muito importante industrialmente, pois ela é usada para se obter a margarina (80% de óleos), cremes vegetais (60% de óleos) ou halvarinas, que são margarinas light (40% de óleos). Os óleos são derivados predominantemente de ácidos graxos insaturados, enquanto as gorduras são derivadas predominantemente de ácidos graxos saturados.

A insaturação é a única diferença química entre os óleos e as gorduras. Assim, por meio da adição catalítica de hidrogênio, as insaturações dos óleos são rompidas e eles se transformam em gorduras.

Hidrogenação nas indústrias de óleo e gorduras

A hidrogenação é um processo que usa gás hidrogênio para transformar um óleo líquido vegetal em margarina. Esse processo estabiliza o óleo e impede a deterioração causada pela oxidação. As reações de hidrogenação são sensíveis a uma série de fatores que podem impactar negativamente o tempo de produção do lote, vida útil do catalisador, taxa de produção e seletividade. Líderes mundiais na produção de hidrogênio ajudam a indústria de alimentos a otimizar seu processo de hidrogenação e reduzir custos por meio da seleção do melhor modo de fornecimento e da avaliação e otimização da cinética ou termodinâmica da reação. Uma empresa especializada fornece hidrogênio para uma industria de margarinas, via gasodutos, carretas (tube trailers) e cilindros. O hidrogênio pode ser fornecido em vários graus de pureza e quantidade, em pressões de até 7.000 psi.

Desejo aos meus leitores uma ótima Quinta Feira que se aproxima!!

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