Fettfraktionering är en typ av oljemodifiering som, till skillnad från hydrogenering och interesterifiering , är en rent fysisk process. Den består i successiv kylning av oljan, dess partiella kristallisation och efterföljande separation i fraktioner med olika smältpunkter . Kombinationen av fraktionering och interesterifiering gör det möjligt att erhålla fetter med önskade egenskaper, som tidigare endast erhölls genom hydrering och som inte innehåller ohälsosamma transisomerer .
Fraktionering av fetter har framgångsrikt använts för att erhålla ekvivalenter och substitut för kakaosmör , mjölkfettersättning , konfektyr, matlagning, matlagningsfetter och salladsoljor [1] .
Fraktionering är den äldsta metoden för fettmodifiering, efter att ha använts i över 150 år. Dess fördelar uppskattades först av europeiska sjötransportföretag, som importerade kokosnötolja från Sri Lanka i långa träfat - "Ceylonpipor". Rören fylldes med varm flytande olja, som sedan långsamt kyldes under sjötransport från ett varmt tropiskt klimat till ett kallt europeiskt klimat. I kombination med skeppets gungande av havsvågor ledde detta till bildandet av en suspension av kristaller i oljekolonnen; på grund av den högre densiteten lade sig dessa kristaller så småningom till botten av faten. Konsumenter som fick fraktionerad kokosnötolja insåg snabbt att dess fasta fraktion var mycket mer lämpad för användning i glasyrer och couvertures. Således kan trätunnor betraktas som de första kristallisatorerna av fetter [2] [3] [4] .
Uppfinningen av den första patenterade "metoden för att erhålla animaliskt fett med speciella egenskaper" tillskrivs Hippolyte Mezh-Mourier 1869. Han kom på hur man kan göra en ersättning för smör genom att långsamt kyla fläskfett och isolera en flytande fraktion från det [2 ] .
Den aktiva utvecklingen av industriell fraktionering av fetter började på 1960-talet, när palmoljeproduktionen i Sydostasien började öka snabbt och skatterna på export av raffinerad palmolja sänktes. Vid den tiden begränsades tekniken av fasseparationens effektivitet: endast tyngdkraften användes , det vill säga olein och stearin separerades genom sedimentering. Detta ledde till att en betydande mängd flytande olja fanns kvar i den fasta fraktionen (upp till 75%), vilket avsevärt försämrade kvaliteten på stearin [2] [5] [6] . Under de följande decennierna gjorde utvecklingen av separationsmetoder (från bandfilter, centrifuger till högtrycksmembranpressfilter) fraktionering till en effektiv och kostnadseffektiv fettmodifieringsprocess.
Naturliga fetter och oljor är inte ett kemiskt rent enkomponentsämne, utan en komplex blandning av flera dussin ämnen. Var och en av dessa ämnen (triglycerider) har sin egen specifika smältpunkt. Eftersom de är en blandning har fetter och oljor ingen exakt smältpunkt, utan bara ett specifikt smältområde [2] [7] .
Fraktioneringsprocessen består i kontrollerad kylning av fett, vilket initierar partiell (det vill säga fraktionerad) kristallisering: en del av fettet förvandlas till fasta kristaller, en del förblir i flytande tillstånd. Denna blandning separeras sedan på olika sätt i fraktioner med olika smältpunkter - olein (flytande lågsmältande fraktion) och stearin (fast högsmältande fraktion) [2] .
Oavsett metod inkluderar fraktioneringsprocessen följande obligatoriska steg:
Hittills finns det två huvudteknologier för fettfraktionering:
Den största fördelen med fraktionering framför hydrogenering och interesterifiering är processens reversibilitet: om de erhållna fraktionerna är av dålig kvalitet, genom att blanda dem, kan du få det ursprungliga fettet och sedan upprepa processen. Dessutom kräver fraktionering inte preliminär rening av oljor från associerade ämnen som kan förgifta hydrerings- och transesterifieringskatalysatorer.
Det fett som fraktioneras i branschen i de största volymerna är palmolja : 2009 var mängden fraktionerad palmolja cirka 30 miljoner ton. Förhållandet mellan mättade och omättade fettsyror samt högsmältande och lågsmältande triglycerider, är ungefär 1:1, och eftersom det är lätt att dela upp det i stearin och olein. De resulterande fraktionerna kan fraktioneras igen. Sådan flerstegsfraktionering av palmolja gör det möjligt att erhålla produkter med speciella egenskaper: kakaosmörekvivalenter, så nära som möjligt i egenskaper dyrt kakaosmör ; mjölkfettersättningar och konfektyrfetter utan transisomerer ; salladsoljor och stekfetter med hög oxidationsstabilitet . Genom fraktionering av en biprodukt från palmoljeproduktion, palmkärnolja , erhålls laurinsyrakakaosmörersättning [6] [7] [9] .