¿Qué es la hidrogenación? – Proceso y reacción

Definición de hidrogenación

Las grasas y aceites hidrogenados son términos comunes que puede haber encontrado en su supermercado local. En las etiquetas de los alimentos, es probable que encuentre al menos un recipiente que diga «no contiene grasas hidrogenadas». Aunque existen varias advertencias nutricionales contra este tipo de grasas, ¿alguna vez te has preguntado cómo se generan estas en primer lugar? Bueno, la respuesta está en una reacción química llamada hidrogenación.

El proceso de hidrogenación implica el uso de moléculas de hidrógeno para saturar compuestos orgánicos, en presencia de un catalizador. Los catalizadores son especies que se utilizan para acelerar la velocidad de una reacción sin consumirse durante el proceso. Tenga en cuenta que los catalizadores son esenciales para ejecutar esta reacción. Los catalizadores habituales que se utilizan durante la hidrogenación son metales como el níquel y el platino.

Un requisito importante en el proceso de hidrogenación, además de un catalizador, es la presencia de un átomo de hidrógeno. Como veremos en breve, el propósito del átomo de hidrógeno es entrar y eliminar el doble o triple enlace entre los átomos. En otras palabras, los átomos de hidrógeno convierten un hidrocarburo insaturado en uno saturado. ¿Qué significa insaturado y saturado?

Hidrocarburos saturados versus insaturados

Los hidrocarburos saturados son compuestos que solo contienen enlaces simples en su estructura. El ejemplo perfecto de un hidrocarburo saturado es el grupo funcional alcano. Los alcanos son compuestos orgánicos que contienen enlaces simples entre sus átomos de carbono e hidrógeno.

Los hidrocarburos insaturados son compuestos que contienen dobles enlaces en su estructura. El grupo funcional alqueno es un gran ejemplo de hidrocarburo insaturado. Los alquenos contienen al menos un doble enlace entre los átomos de carbono en su estructura. Aquí se muestran ejemplos de hidrocarburos saturados e insaturados:

Relación entre la nutrición y la reacción de hidrogenación

Las grasas y aceites hidrogenados son ingredientes comunes que se encuentran en algunos de los alimentos que compramos. Se utilizan para extender la vida útil de un alimento o mantener estable el sabor de los alimentos. ¿Sabía que ciertos productos de margarina que se utilizan para hacer sus galletas favoritas se fabrican mediante hidrogenación? ¡Ciertamente que sí! Al fabricar ciertos productos de margarina, el doble enlace de su estructura se hidrogena. Por lo tanto, se convierte de un hidrocarburo insaturado a uno saturado.

Pero, ¿cómo se relaciona la hidrogenación con nuestros riesgos para la salud con respecto al consumo de grasas y / o aceites hidrogenados? Desafortunadamente, estos riesgos tienen mucho que ver con el mecanismo de hidrogenación de estos ingredientes. Como veremos en breve, cuando la molécula de hidrógeno se adhiere a un hidrocarburo insaturado, su doble enlace se convertirá en un enlace sencillo.

A altas temperaturas, durante la hidrogenación, el doble enlace puede reorganizarse (o cambiar de posición) en los hidrocarburos insaturados. Si se reorganizan, el resultado final puede ser un producto que todavía contiene dobles enlaces. En nutrición llamamos a estos productos, después de la hidrogenación, grasas trans. Las grasas trans no son buenas para nuestra salud ya que aumentan nuestro colesterol y nos ponen en riesgo de problemas como enfermedades cardíacas. Ahora que sabemos qué es la hidrogenación, así como su papel en cómo se procesan nuestros alimentos, veamos el mecanismo de la hidrogenación.

El mecanismo de hidrogenación

Recuerde que los compuestos orgánicos saturados (es decir, grasas y aceites hidrogenados) se forman a partir de la hidrogenación. Pero, ¿cuál es el mecanismo de esta reacción química? Usemos el ácido oleico graso hidrogenado como ejemplo. Esta grasa se encuentra comúnmente en nuestros productos alimenticios como el aceite vegetal. Mientras usamos este ejemplo, tome nota de cuál es su compuesto saturado e insaturado. Además, preste mucha atención al papel del átomo de hidrógeno y el catalizador en esta reacción.

Paso 1: entra una molécula de hidrógeno y reacciona con el átomo de metal en la superficie de un catalizador (a).

Como resultado, la molécula de hidrógeno rompe sus enlaces para que cada átomo de hidrógeno individual pueda formar un enlace con el átomo de metal en la superficie del catalizador (b).

Paso 2: Atado a la superficie del metal, el complejo catalizador de átomo de hidrógeno-metal puede interactuar con ácido oleico (es decir, hidrocarburo insaturado).

Paso 3: El primer átomo de hidrógeno se transfiere desde la superficie del catalizador al átomo de carbono ubicado en el sitio del doble enlace, en la estructura del ácido oleico.

Paso 4: Un segundo átomo de hidrógeno se transfiere desde la superficie del catalizador a un átomo de carbono diferente ubicado en el sitio del doble enlace, en la estructura del ácido oleico.

Paso 5: Después de la transferencia de ambos átomos de hidrógeno, se formará un nuevo producto (es decir, hidrocarburo saturado). Este producto se desprenderá de la superficie del catalizador.

Como se puede ver, la molécula de hidrógeno, o H 2 , juega un papel muy importante en la facilitación de la eliminación de un doble enlace a partir de ácido oleico. Además, el catalizador actúa como un sofá, lo que permite que los átomos de hidrógeno se sientan cómodos y se asienten para que puedan hacer su trabajo. La próxima vez que vea el término grasa o aceite ‘hidrogenado’ en la etiqueta de su alimento, piense en el proceso de hidrogenación involucrado en la formación de esas grasas y aceites.

Resumen de la lección

La hidrogenación es el proceso en el que los átomos de hidrógeno se unen al doble enlace de un compuesto, facilitando su conversión en un enlace sencillo, en presencia de un catalizador. Los hidrocarburos con dobles enlaces se clasifican como insaturados. Aquellos que solo contienen enlaces simples están saturados. Se requieren catalizadores durante la reacción de hidrogenación. Estos catalizadores incluyen metales como níquel y platino. La hidrogenación se usa comúnmente durante la fabricación de productos alimenticios donde las grasas insaturadas y el aceite se convierten en grasas y aceites saturados.

El proceso de hidrogenación

Los resultados del aprendizaje

Cuando haya terminado, debería poder:

• Definir hidrogenación
• Recuerde el efecto de las grasas hidrogenadas en el cuerpo humano y por qué se utilizan
• Compare las estructuras de un hidrocarburo insaturado y uno saturado y proporcione un ejemplo de cada
• Explicar el proceso para crear un hidrocarburo saturado.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador