هدرجة الدهون
في البداية، هدرجة الدهون هي عملية صناعية فيها تُخلط الدهون غير المشبعة مع الهيدروجين بهدف تحويلها جزئيًّا أو كليًّا إلى دهون مشبعة. وعادةً ما تُجرى هذه الهدرجة على الزيوت النباتية السائلة، مما يؤدي إلى تكوين دهون صلبة أو شبه صلبة. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
وفي السياق ذاته، تؤدي الهدرجة الكاملة إلى تحويل جميع الدهون غير المشبعة إلى دهون مشبعة من خلال تحويل جميع الروابط المزدوجة في جزيئات الدهون إلى روابط أحادية. أما الهدرجة الجزئية فتعمل على تقليل عدد من هذه الروابط المزدوجة فقط، وذلك باستبدال جزئي للروابط المزدوجة بروابط أحادية. تُضبَط درجة الهدرجة بتحديد كمية الهيدروجين ودرجة حرارة التفاعل ومدة العملية إلى جانب نوع العامل الحفاز المستعمل.
إضافةً إلى ذلك، تُجرى عملية هدرجة الزيت النباتي بتسخين خليط من الزيت النباتي مع عامل حفاز معدني، عادة النيكل، في ظروف شبه مفرغة إلى درجات حرارة عالية جدًا، ثم يُملئ بغاز الهيدروجين. تؤدي هذه العملية إلى كسر الروابط المزدوجة بين ذرات الكربون في جزيئات الزيت، بحيث ترتبط كل ذرة كربون بذرة هيدروجين واحدة، مما يمنع وجود الرابطة المزدوجة بين ذرتي الكربون.
في هذا الإطار، يؤدي تغيير درجة تشبع الدهون إلى تغيير بعض الخصائص الفيزيائية المهمة مثل نطاق الانصهار، ولهذا السبب تتحول الزيوت السائلة إلى مواد شبه صلبة. تُفضل الدهون الصلبة أو شبه الصلبة في بعض المخبوزات مثل البسكويت وعجينة الفطائر، لأن طريقة امتزاج الدهون بالدقيق تُنتج ملمسًا هشًا ومحببًا أكثر في المنتج المخبوز. وبما أن الزيوت النباتية المهدرجة جزئيًا أرخص من الدهون الحيوانية، ومتوفرة بدرجات تماسك متنوعة، ولها خصائص مرغوبة أخرى مثل الاستقرار التأكسدي العالي وإطالة فترة الصلاحية، فإنها تُستعمل استخدامًا كبيرًا سمنًا نباتيًّا في أغلب المنتجات المخبوزة التجارية. تُجرى عملية الهدرجة عادةً تحت ضغط عالٍ جدًا وبمساعدة عامل حفاز من النيكل، يُزال من المنتج النهائي بعد اكتمال العملية.
التاريخ
كذلك، حصل العالم بول ساباتيه الحائز على جائزة نوبل على شهرة في أواخر تسعينيات القرن التاسع عشر بفضل عمله على تطوير كيمياء الهدرجة. بينما ركز ساباتيه على هدرجة الأبخرة فقط، أظهر الكيميائي الألماني فيلهلم نورمان في عام 1901 أن الزيوت السائلة يمكن هدرجتها، وسجل براءة اختراعه لهذه العملية في سنة 1902. جعلت عملية الهدرجة التي طورها نورمان من الممكن تثبيت زيت الحوت أو زيت السمك ليصبح صالحًا للاستهلاك البشري، وكانت هذه الممارسة سرية لتجنب نفور المستهلكين. بين عامي 1905 و1910 أنشأ نورمان منشأة لتصلب الدهون في شركة هيرفورد، وفي الوقت نفسه تم تطوير هذه التقنية على نطاق صناعي واسع في وارينغتون إنجلترا لدى شركة جوزيف كروسفيلد وأولاده المحدودة. وبعد عامين فقط تمكن المصنع في وارينغتون من إنتاج الدهون المتصلبة بنجاح وبدأ الإنتاج في أواخر عام 1909 بإجمالي إنتاج بلغ نحو 3000 طن في السنة الأولى. وفي سنة 1909 حصلت شركة بروكتر آند غامبل على حقوق براءة اختراع نورمان في الولايات المتحدة، وفي سنة 1911 بدأت بتسويق أول سمن مهدرج باسم كريسكو (Crisco) الذي صُنِع من زيت بذور القطن المهدرج جزئيًا، وقد تحقق نجاح كبير لاحقًا بفضل استراتيجية تسويقية مبتكرة تمثلت في توزيع كتب طبخ مجانية تحتوي جميع وصفاتها على منتج كريسكو.
في هذا الإطار، قبل عام 1910 كانت الدهون الغذائية في الدول الصناعية تتكون في الغالب من دهن الزبدة ودهن البقر (الشحم) وشحم الخنزير. خلال فترة حكم نابليون في فرنسا في أوائل القرن التاسع عشر تم اختراع نوع من المارجرين لتغذية الجنود باستخدام الشحم ومخيض اللبن. في أوائل القرن العشرين بدأ استيراد حبوب فول الصويا إلى الولايات المتحدة لتكون مصدرًا للبروتين، مما أدى إلى توفر كميات كبيرة من زيت فول الصويا كناتج ثانوي يمكن تحويله إلى دهن صلب وبالتالي المساهمة في معالجة نقص دهن الزبدة. ومع ظهور التبريد امتاز المارجرين المصنوع من الدهون المهدرجة بميزة أنه، على عكس الزبدة، يمكن إخراجه من الثلاجة ودهنه مباشرة على الخبز. وقد أدت بعض التعديلات البسيطة في التركيب الكيميائي للدهون المهدرجة إلى تحسين خواصها في الخَبز مقارنةً بشحم الخنزير. نتيجةً لهذه العوامل بدأ المارجرين المصنوع من زيت فول الصويا المهدرج جزئيًا يحل محل دهن الزبدة. كما بدأت الدهون المهدرجة جزئيًا مثل كريسكو Crisco وسبراي Spry التي بيعت في إنجلترا تحل محل الزبدة والشحم في صناعة الخبز والفطائر والبسكويت والكعك منذ عام 1920.
المشاكل
- انظر كذلك
- تكرير الزيوت النباتية
- صناعة الزيوت والدهون
ومن جهة أخرى، في عملية الهدرجة الجزئية يحدث تحول تصاوغي من نوع سيس ترانس لبعض الروابط الكربونية غير المشبعة المتبقية إلى نظائرها من نوع ترانس، مما يؤدي إلى تكوين دهون متحولة يمكن أن تزيد من خطر الإصابة بمشكلات القلب والأوعية الدموية. يكون التحول من الروابط سيس إلى ترانس مفضلًا لأن تركيب ترانس يتمتع بطاقة أقل من التركيب الطبيعي سيس، وعند الوصول إلى حالة التوازن تكون نسبة نظائر ترانس إلى سيس على وجه التقريب اثنين إلى واحد.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟