油脂氢化的意义及其复杂性

天然动植物油脂的性质主要取决于它们的脂肪酸性质及其在甘油三酯分子上的分布。

油脂氢化是指氢在金属催化剂的作用下，与油脂的不饱和双键发生加成反应的过程。油脂氢化是油脂改性中应用最为广泛的一种方法。

油脂氢化反应从表面上看似乎可以直接进行，但实际上油脂氢化反应的过程是相当复杂的。这主要受以下几个因素所影响：一是油脂中不饱和键加氢时会产生异构化，既有位置异构，又有几何异构；二是甘油三酯上每个脂肪酸链上可能含有一个、两个、三个或多个不饱和键，而每个双键能以不同的速度氢化或异构化，这取决于双键在分子中的位置或环境。

大豆油中含有油酸、亚油酸和亚麻酸这类不饱和酸，经部分氢化后将产生30种以上不同脂肪酸，而这30多种不同的脂肪酸又有顺式和反式异构体，所以大豆油经部分氢化后，可能存在着4000多种的不同的甘油三酯，这说明了油脂氢化反应的复杂性。

油脂氢化是一个典型的气、固、液三相反应。为使氢化反应能有效地进行，气体氢、液体油和固体催化剂三者必须共处在一起。首先在密闭容器中采用机械方法将氢溶解在油相中，再通过搅拌使催化剂悬浮在汲取氢的油相中进行反应。搅拌可更新催化剂表面活性点上的油分子。油相中氢的溶解度是随反应温度和压力的增大而线性地增加。(www.xing528.com)

催化剂是固体，工业催化剂主要是以金属镍为基本成分，有时在镍催化剂中加入少量的铜、铝、锌及其他物质，以提高催化剂的活性。镍催化剂通常是细粒度的，由特殊方法加工而成，多数是以硅藻土等多孔、惰性、耐熔物质作为载体。在氢化中，催化剂悬浮在油相中，最后过滤除去。一般油脂氢化催化剂可重复使用多次，使用过的催化剂会失去一定活性，失活的程度主要取决于原料油的精制程度。脂肪酸氢化时由于脂肪酸会与镍反应形成无催化活性的皂，所以用于脂肪酸氢化的催化剂只能使用一次。

氢化反应的速度取决于溶解在油相中的氢和不饱和油分子迁移至催化剂表面的速度，而这种迁移的速度依次取决于反应的压力、温度、油脂的性质、催化剂活性、催化剂浓度以及油、氢、催化剂三者混合的程度。

据上可知，对油脂进行氢化，可以产生高度氧化稳定性的产品和使普通的液态油转变成半固态和固态的脂肪，使其具有符合各种特殊产品要求的熔化特性。当选择不同种类的油脂原料，在各种不同的氢化条件下进行氢化时，几乎可以得到无数不同特性的产品。因此，要生产出与所需理化性质一致的产品，必须严格地控制氢化反应的条件。