Hydrogenation

수소화(Hydrogenation)의 화학

수소화(Hydrogenation)는 열과 압력 하에서 금속 촉매(일반적으로 니켈)의 존재하에 수소 기체를 액체 식물성 기름에 첨가하는 산업 공정입니다. 이 반응은 불포화 지방산의 일부 또는 모든 이중 결합을 단일 결합으로 전환시켜 포화도를 높이고 기름의 융점을 높입니다. 결과물은 액체 기름에 비해 향상된 질감, 퍼짐성, 연장된 유통기한을 제공하는 실온에서 고체 또는 반고체 상태의 지방입니다.

부분 수소화 vs. 완전 수소화

이 공정은 부분적으로 또는 완전히 수행될 수 있으며, 매우 다른 조성을 가진 제품을 생산합니다:

• 부분 수소화: 일부 이중 결합만 전환됩니다. 이 공정은 쇼트닝과 마가린에 유용한 플라스틱 같은 지방을 생산하지만, 부산물로 트랜스지방산을 생성합니다. 트랜스 지방은 저밀도 지단백(LDL) 콜레스테롤을 높이는 동시에 고밀도 지단백(HDL) 콜레스테롤을 낮춰 특히 불리한 심혈관 위험 프로파일을 만듭니다.
• 완전 수소화: 모든 이중 결합이 전환되어 트랜스 지방산이 없는 완전 포화 지방을 생산합니다. 그러나 결과 제품은 매우 단단하고 사용 가능한 농도를 얻기 위해 에스테르 교환(Interesterification)이라는 별도의 공정을 통해 액체 기름과 혼합됩니다.

규제 변경 및 건강 영향

부분 수소화 오일(PHO)과 산업용 트랜스 지방을 심혈관 질환과 연결하는 증거가 주요 규제 기관으로 하여금 사용을 제한하거나 금지하도록 이끌었습니다. 미국 식품의약국(FDA)은 2015년 PHO가 더 이상 "일반적으로 안전하다고 인정"되지 않는다는 결정을 최종 확정하여, 2018년까지 식품 공급에서 제거할 것을 사실상 요구했습니다. 세계보건기구(WHO)는 산업적으로 생산된 트랜스 지방의 전 세계적 제거를 요구했습니다. 그 결과, 식품 제조업체들은 대안으로 완전 수소화 오일, 에스테르 교환 지방, 열대 오일, 또는 고올레산 해바라기유 및 카놀라유를 사용하여 많은 제품을 재처방했습니다.