脂肪氢化反应的优化及应用

脂肪氢化是一种还原反应，脂肪酸中的碳碳双键和羧基都能被还原，是一起还是单独被还原取决于反应条件。催化还原是使用成熟技术生产硬化脂肪、脂肪醇和脂肪胺的一种重要工业途径。

1. 双键氢化

过渡金属如钴、镍、铜、钌、钯、铂都能催化双键氢化。钴负载型钯或者氧化铂可促进脂肪酸在温室和氢气压力下的氢化反应。氢化伴随着氢原子在双键区域内的交换和运动，这种现象可用氘化作用时形成的大量同位素得以证明。

2. 部分氢化

部分氢化降低了油中多烯的含量但保持或增加了单烯的含量。双键的减少伴随着顺式向反式的转变。氢化反应会降低不饱和脂肪酸含量，提高氧化稳定性，而更深程度的氢化会增加固体脂肪的含量，形成适用于涂抹脂或起酥油的硬化脂肪。部分氢化开始应用于人造奶油已经有一个世纪了，但是这个过程可能产生反式脂肪酸，不利于健康。(www.xing528.com)

氢化是一个在液态油、气态氢和固体催化剂三相之间的反应，如何控制多烯酸和单烯酸之间的选择性，以及如何平衡氢化反应和异构化反应方面，存在很多不确定性。负载型镍是常用的催化剂，主要因为其在反应后容易除去，而且价格低廉，所以在长期使用中获得了广泛的认可。

氢化反应是一个涉及半氢化中间产物的两步反应，加入的第一个氢是可逆的，可重新恢复为双键，但可能改变双键位置或几何构型。加入的第二个氢是不可逆的，结果形成一个饱和键。对于二烯来说，半氢化中间产物是形成速率决定步骤，且依赖于氢化浓度。溶解氢浓度较低情况下，单烯更容易异构化，因此可以通过改变氢压力、搅拌和反应时间来控制产物的形成。

乳脂肪由于饱和程度高，所以采用这种提高饱和度的氢化方法去改善牛乳脂肪的性质几乎没有发展前景。相反地，去饱和或者脱氢工艺则更加具有吸引力。富含乳脂的牛乳和乳制品的风味变质主要因为脂质的氧化降解，这种降解可以通过部分氢化得到缓解。部分氢化的目的是使多不饱和脂肪酸选择性饱和，单不饱和脂肪酸不被饱和，以改善产品的氧化稳定性。