Переэтерификация:мифы и реальность

А. АЛЕКСЕЕНКО, заместитель директора масложирового дивизиона,А. ПРЕДЫБАЙЛО, начальник отдела инноваций Компания «ЭФКО»

К новым технологическим процессам, внедренным на предприятиях масложировой промышленности, можно отнести процесс переэтерификации. Переэтерификацией называют реакцию обмена ацилами при взаимодействии молекул двух сложных эфиров. Это один из видов модификации масел и жиров, позволяющий путем преобразования триглицеридного состава влиять на изменения их физико-химических свойств. В застывшем состоянии переэтерифицированные жиры имеют мелкокристаллическую структуру и однородную пластичную консистенцию [1–5].

Процесс переэтерификации (кроме случая ферментативной переэтерификации с использованием 1,3-специфической липазы) можно рассматривать как случайное удаление жирных кислот из молекул триглицеридов, перемешивание этих кислот и присоединение к глицериду жирных кислот, выбранных случайно. Поэтому технологические характеристики переэтерифицированных жиров зависят только от их жирнокислотного состава. В отличие от гидрогенизации, переэтерификация не влияет на степень насыщения и не вызывает изомеризации жирных кислот, полностью сохраняя жирнокислотный состав исходных жиров.

Природные масла и жиры по жирнокислотному составу в полной мере не отвечают современным представлениям о здоровом питании, так как имеют несбалансированный жирнокислотный состав. Использование переэтерификации позволяет получать специализированные жиры с «идеальным» жирнокислотным составом: содержанием насыщенных, моно- и полиненасыщенных жирных кислот, отношением ω-6/ω-3. Комбинируя переэтерификацию с другими методами модификации, можно получить те или иные продукты с заданными физико-химическими и функциональными свойствами. Особенностью переэтерифицированных жиров является способность кристаллизоваться в наиболее желательную для большинства твердых жиров β’-форму. Добавление их в жировую основу специализированных жиров существенно улучшает структурно-механические характеристики, делая их более пластичными и однородными. На заводе «ЭФКО Пищевые Ингредиенты» в 2002 году отработана технология переэтерификации и начато производство специализированных жиров с минимальным содержанием трансизомеров — до 1 %. В производстве заменителей молочного жира группы «Эколакт TF», мягких кондитерских жиров группы «Эконат» переэтерификация является основным звеном технологической цепочки.

В зависимости от используемого катализатора выделяют следующие виды переэтерификации: химическую и энзимную (ферментативную). Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки. Так, при химической переэтерификации используются натриевые катализаторы (метилат или этилат натрия), которые наиболее распространены, они требуют соблюдения условий хранения: герметичность упаковки, удаленность от источников открытого огня, повышенная влажность. Данные соединения не являются истинными катализаторами реакции, а служат лишь затравкой для образования таковых (глицерата натрия). После реакции катализатор должен инактивироваться и удаляться, поскольку переэтерификация является обратимой. Разрушение производится путем введения в систему воды или фосфорной кислоты. Продукт, полученный методом химической переэтерификации, подвергается дополнительной очистке и соответствует всем требованиям безопасности, установленным действующими нормативными документами. Ферменты получили широкое применение в медицине и пищевой промышленности благодаря бурному развитию биотехнологии. После огромной работы, проведенной производителями ферментных препаратов, энзимная переэтерификация стала доступна при производстве масложировой продукции в промышленных масштабах. Существует два вида каталитических липаз, различающихся по проявлению специфичности: неспецифическая липаза — катализирует реакции в трех позициях глицерида случайным образом; 1,3-специфическая липаза — катализирует реакции только на внешних положениях глицерида. Использование неспецифической липазы практически не имеет преимуществ перед обычными химическими методами, а получаемые продукты по своим свойствам подобны полученным химическим методом. Применение 1,3-специфических липаз позволяет производить продукты, имеющие особый триглицеридный состав, который нельзя получить химической переэтерификацией. Основное направление использования таких липаз — производство эквивалентов масла какао.

Исходное сырье, используемое для энзимной переэтерификации, необходимо подвергать рафинации и дезодорации, так как при превышении качественных показателей (содержание свободных жирных кислот, первичных и вторичных продуктов окисления, влаги) значительно снижается активность фермента, что уменьшает возможность его многократного использования.

В последнее время применение переэтерифицированных жиров, полученных химическим методом, определенным авторами, подвергается острой критике без каких-либо подтвержденных специальных токсикологических исследований. В процессе химической переэтерификации образуются метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК), присутствие которых вызывало неоднозначную оценку специалистов. Однако достоверно установлено, что МЭЖК присутствуют в липидах животных, грибов, бактерий. У человека и высших животных они содержатся в клетках поджелудочной железы, печени, кожи и в плазме крови. Ученым не удалось найти никаких научных исследований или публикаций, которые служили бы основанием для отнесения их к канцерогенным веществам.

Когда в Европе было выдвинуто предложение по исключению МЭЖК из списка предшествующих грузов для перевозки масел и жиров, предназначенных к использованию в пищевых продуктах после дальнейшей переработки, была создана специальная комиссия, в состав которой вошли авторитетные специалисты в области токсикологии и безопасности: доктор W. Aulmann — старший токсиколог Henkel KGaA, доктор D. Walker — руководитель безопасности и регулирования Procter & Gamble, доктор Hinze — руководитель безопасности и регулирования Unichema International (часть Unilever). Ими была проведена оценка токсичности, метаболизма, мутагенности, канцерогенности, пищевого использования, легкости очистки и удаления МЭЖК. Метиловые эфиры жирных кислот метаболизируются как и другие пищевые жиры, гидролизуются, а затем окисляются до углекислого газа и воды. Также они легко удаляются со свободными жирными кислотами из пищевых масел в процессе дезодорации из-за более низкой температуры кипения (при температуре 230 °С и стандартном расходе пара удаляется 99,0 % МЭЖК, и их содержание в готовом масложировом продукте составляет менее 0,1 %).

Химическая переэтерификация, как и ферментативная, широко используется производителями специализированных жиров в Европе и СНГ для получения продуктов с меньшим содержанием насыщенных жирных кислот и отсутствием трансизомеров и является безопасным методом модификации масел по всем показателям.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ О’Брайен, Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение / Р. О’Брайен; пер. с англ. 2-го изд. В. Д. Широкова [и др.]. — СПб.: Профессия, 2007. — 752 с. Паронян, В. Х. Технология и организация производства жиров и жирозаменителей / В. Х. Паронян. — М.: ДеЛи принт, 2007. — 512 с. Химия жиров, 3-е изд., перераб. и доп. / Б. Н. Тютюников [и др.]. — М.: Колос, 1992. — 448 с. Жировые продукты для здорового питания. Современный взгляд / Л. Г. Ипатова [и др.]. — М.: ДеЛи принт, 2009. — 396 с. http://www.apag.org/issues/methyl.htm

Природные масла и жиры по жирнокислотному составу в полной мере не отвечают современным представлениям о здоровом питании, так как имеют несбалансированный жирнокислотный состав.

Особенностью переэтерифицированных жиров является способность кристаллизоваться в наиболее желательную для большинства твердых жиров β’-форму.

Продукт, полученный методом химической переэтерификации, подвергается дополнительной очистке и соответствует всем требованиям безопасности, установленным действующей нормативной документацией.