Physical properties of rapeseed oil hydrogenated with Ni or Cu catalyst

Hydrogenation of rapeseed oil proceeds according to different mechanisms when using copper and nickel catalyst. The products obtained exhibit different compositions of fatty acids which in turn influences their quality and nutritive and physical properties.

Prowadzono uwodornienie oleju rzepakowego wysokoerukowego w laboratoryjnym reaktorze typu „dead-end" na katalizatorze niklowym oraz miedziowym. Kinetykę reakcji charakteryzowały krzywe kinetyczne uwodornienia (rys. 1). Uzyskane produkty scharakteryzowano za pomocą składu KT, ze szczególnym uwzględnieniem izomerów geometrycznych o konfiguracji trans (tab., rys. 2). Uwodornione oleje poddano termicznej analizie różnicowej (rys. 3) oraz zbadano ich dylatację (rys. 5). Stwierdzono, że reakcja uwodornienia na Cu zachodzi według innego mechanizmu, niż na Ni. Na katalizatorze miedziowym uwodornieniu ulegają tylko kwasy polienowe, co w przypadku oleju rzepakowego odnosi się do kwasów 18-węglowych, natomiast na niklu wszystkie kwasy nienasycone biorą udział w procesie redukcji. Redukcja kwasów monoenowych, obserwowana na Ni powoduje wzrost zawartości kwasów nasyconych, głównie C18:0, C20:0 i C22:0. Również zawartość izomerów trans jest ok. 2,5 raza wyższa, niż na Cu (w próbach uwodornionych do tych samych liczb jodowych). W wyniku różnych mechanizmów reakcji, olej rzepakowy uwodorniony na Cu ma zdecydowanie niższą zawartość fazy stałej, aniżeli olej uwodorniony na Ni. Wskazują na to termogramy (rys. 3 i 4) oraz wartości współczynnika SFI (rys. 5 i 6). Powodem tego jest stosunkowo niewielkie stężenie izomerów geometrycznych w produkcie uwodornionym na Cu oraz niezmienny, w stosunku do surowca wyjściowego, poziom kwasów nasyconych. W konsekwencji tego, produkt pozbawiony kwasu linolenowego przez selektywne uwodornienie, zachowuje konsystencję ciekłą w temperaturze pokojowej (tab.).