Datorita proprietatilor chimice pe care le au, grasimile pot intra in reactie cu o serie de substante chimice, rezultand produsi noi, cu caracteristici deosebite de ale grasimilor naturale. Pe aceasta cale sunt obtinute industrial o serie de produse care au intrebuintari multiple in diferite sectoare de actitate.

Hidrogenarea grasimilor

Necesarul de grasimi solide si semisolide este mult mai mare decat cel de uleiuri, in timp ce majoritate grasimilor naturale sunt lichide la temperatura camerei. Pentru acest motiv, este necesara transformarea grasimilor lichide in solide sau semisolide pe cale chimica. Tinand seama de faptul ca starea fizica a unei grasimi este data de natura acizilor grasi prezenti in gliceride (cei saturati sunt solizi, iar cei nesaturati lichizi) se poate modifica starea fizica, prin eliminarea dublelor legaturi din moleculele nesaturate, intr-o masura mai mare sau mai mica. Se obtin, astfel, grasimi cu cel mai variat grad de consistenta si cu puncte de topire diferite. Aceasta se poate realiza printr-un proces de hidrogenare catalitica, dupa schema:
-CH=CH- + H2 hA -CH2 - CH2- + degajare de caldura in acelasi timp se produc si o serie de alte reactii care contribuie la modificarea structurala a grasimilor.
Pentru grasimile alimentare se utilizeaza, drept catalizator, nichel fin dizat pe suport de kiselgur sau nichel fin dizat obtinut din formiat de nichel incalzit in ulei, la circa 250AC.
Operatia de hidrogenare se face in autoclave date, prevazute cu instalatii de agitare, de incalzirea si de racire. Operatia incepe cu purificarea preliminara a uleiului, neutralizare, spalare si decolorare. Apoi se introduce uleiul purificat in autoclava, se scoate aerul, se adauga cantitatea de catalizator, se incalzeste la 150AC sub agitare mecanica, dupa care incepe insuflarea hidrogenului. Temperatura se ridica pana la 200AC. Se controleaza permanent cifra de iod, care indica gradul de saturare. in final, se raceste la 80100AC si se filtreaza prin filtre presa. Urmeaza o purificare finala si o dezodorizare, pentru eliminarea unor componenti care dau un miros specific, si a acizilor grasi liberi.

Produsul obtinut poate avea consistenta stearinei, daca a fost intens hidrogenat, a seului sau a unturii de porc la hidro-genari medii. Utilizarile cele mai frecvene ale uleiurilor hidrogenate sunt pentru obtinerea de grasimi comestibile (mar-garine), pentru fabricarea sapunului si a lumanarilor.
Margarina se fabrica din grasimi vegetale curate sau dintr-un amestec de grasimi animale si vegetale, prin emulsionare cu lapte degresat acidifiat. Ca materii prime servesc grasimile hidrogenate de animale acvatice, precum si uleiurile si grasimile solide vegetale hidrogenate si nehidrogenate. Pentru prepararea margarinei, amestecul de grasimi se introduce in vase de temperare si de amestecare. Se agita amestecul, aducandu-se la temperatura de emulsionare. Laptele degresat, care confera margarinei gustul si aroma de unt, se trateaza, dupa pasteurizare, cu initiatori de acidifiere la temperatura scazuta. Emulsionarea amestecului de grasimi cu 20-30% lapte degresat acidifiat se face in masini de emulsionare, prevazute cu dispozitive de incalzire si racire si de amestecare. Se mai adauga, in vederea silizarii starii de emulsie, coloizi protectori, pe langa cei existenti deja in lapte. Se foloseste galbenus de ou, lecitina, ulei de emulsionare. Se mai adauga coloranti, taminele A si D in solutie uleioasa, zahar, clorura de sodiu etc. De asemenea, se mai pot adauga aditi alimentari ca: substante aromatizante, amelioranti alimentari, agenti de conservare, amidon, cu respectarea conditiilor sanitare. Se lucreaza la o temperatura de 2535AC, obtinandu-se un amestec emulsionat de consistenta maionezei, care se raceste brusc prin trecerea pe tamburi de racire. Produsul se valtuieste si se framanta pentru omogenizare si eliminarea apei in exces. Se realizeaza, astfel, onctuozitatea dorita.

Oxidarea grasimilor
Oxidarea se poate realiza prin simpla expunere la aer a grasimilor sau a produselor impregnate cu grasimi (autooxi-darea) sau, in mod artificial, prin barbotarea unui curent de aer sau oxigen intr-un ulei incalzit la 100130AC, obtinandu-se uleiuri oxidate cu scozitate marita. Tot un proces de oxidare, cu efect de degradare a grasimilor, este si rancezirea, in care un rol important il au umiditatea si prezenta unor microorganisme. Se produce o transformare a acizilor nesaturati in aldehide si cetone, carora li se datoreaza mirosul si gustul grasimilor rancede. Oxidarea poate merge atat de departe incat pot aparea acizi grasi cu lant scurt: butiric, valerianic, capronic, cu miros urat. Gustul iute al grasimilor rancede se datoreaza tocmai aciditatii crescute. Exista o serie de substante care favorizeaza autooxidarea grasimilor (urme de fier, cupru, man-gan, vanadiu, nichel, crom si compusi ai lor.ca si clorofila, carotenul, pigmentii din grasime), dar si unele substajite care o franeaza.
Industrial, prin oxidarea grasimilor se obtin produse noi necesare in diferite sectoare de actitate. Se folosesc procedee de oxidare prin insuflare cu aer sau oxigen, la temperatura marita. Prepararea este destul de simpla si se face intr-un recipient cilindric inchis, prevazut cu instalatie de incalzire si racire, in care se insufla un curent de aer sau oxigen. Temperatura de lucru la inceput este de 100AC, curentul de aer sau oxigen provocand si o miscare moderata a uleiului in recipient. Procesul de oxidare este exoterm si, pentru acest motiv, pe masura ce oxidarea avanseaza, este necesara racirea uleiului pentru ca temperatura sa nu depaseasca 130AC. Pe masura ce uleiul se oxideaza el dene mai vascos, iar masa specifica si indicele de saponificare cresc, indicele de iod scade. in functie de natura uleiului si de scopul urmarit, durata oxidarii este de 10-34 ore.
Uleiurile oxidate se utilizeaza in diferite scopuri. Astfel, uleiul de rapita oxidat se foloseste la compoundarea uleiurilor minerale pentru producerea uleiurilor speciale de uns, iar uleiul de peste oxidat, la ungerea pieilor. Prin oxidarea in anumite conditii a uleiului de in se poate obtine un produs solid, linoxina, materie prima pentru fabricarea linoleumului.
Uleiul de in prezinta o caracteristica deosebita, care se gaseste si la alte uleiuri, intr-o masura mai mare sau mai mica: sicatitatea sau uscarea uleiului cu formare de pelicula, sub influenta oxigenului din aer. Procesul poate fi grabit prin incalzirea uleiului la 250-300"C si adaugarea unor mici cantitati de oxizi sau saruri de cobalt, mangan sau plumb (substante sicative). Pe aceasta proprietate, sicatitatea, se bazeaza folosire acestor uleiuri la vopselele de acoperire.

Sulfatarea grasimilor
Prin actiunea acidului sulfuric, a acidului sulfuric fumans (oleum) sau a acidului clor-sulfonic asupra uleiurilor sau a acizilor grasi, mai ales asupra celor care au duble legaturi sau grupe hidroxil, se obtin esteri cunoscuti sub numele de uleiuri sulfatate cu formula generala:
R-CH-R'-COOM' I
OSO3M unde M = H, Na, K, NH4, iar M' = H, glicerina, alcool inferior. Legare radicalului S03H se poate face la o grupa hidroxilica sau la o dubla legatura.
Uleiurile sulfatate sunt utilizate, cu precadere, in industria de pielarie la ungerea pieilor si in industria textila, ca agenti de udare in baile de vopsire si apretura, ca produse de spalare a lanii etc. Operatia de sulfatare se face in recipienti inchisi captusiti cu plumb, prevazuti cu instalatii de incalzire si racire si cu agitatoare. Adaugarea acidului sulfuric peste ulei se face foarte incet temperatura trebuind pastrata la 3035AC, agitand continuu. Durata operatiei este de 4-6 ore, dupa care uleiul sulfatat este lasat in repaus 24 ore pentru desavarsirea reactiei. Urmeza spalarea de excesul de acid sulfuric cu solutii de clorura de sodiu sau sulfat de sodiu, urmata de neutralizarea cu hidroxid de sodiu sau potasiu, amoniac sau soda calcinata. in functie de durata reactiei si de cantitatea de acid sulfuric utilizat, se pot obtine uleiuri slab, mediu sau puternic sulfatate.

Sulfitarea grasimilor

Prin tratarea uleiurilor cu sulfit sau bisulfit de sodiu se pot obtine uleiuri cu proprietati de ungere a pieilor mai bune decat a uleiurilor sulfatate. Procedeul de sulfitare cu sulfit de sodiu in prezenta aldehidei formice conduce la uleiuri la care grupa sul-fonica -SO3 este legata direct in lantul carbonic al acidului gras. Emulsiile obtinute cu aceste uleiuri sunt mult mai sile in mediu acid si alcalin.

Saponificarea grasimilor

Procesul de saponificare (hidroliza) a grasimilor are loc sub influenta acizilor (acid sulfuric) sau alcaliilor (hidroxid de sodiu sau potasiu). in functie de modul de lucru si a substantelor chimice folosite, se obtin solutii apoase de glicerina, acizi grasi de diferite tipuri, sapunuri de sodiu sau potasiu.
Glicerina se obtine din apele ramase de la fabricarea sapunului (lesii) sau de la descompunerea grasimilor animale sau vegetale. Lesiile contin 4-8% glicerina. Acestea se trateaza cu sulfat de aluminiu pentru indepartarea albuminelor si substantelor rasinoase, dupa care se face o filtrare in filtru-presa. Concentrarea solutiei glicerinoase se face in aparate cu vacuum, in care temperatura nu trebuie sa depaseasca 75AC. Glicerina obtinuta in acest fel se poate utiliza in scopuri tehnice avand o culoare brun inchis si miros neplacut. Pentru obtinerea glicerinei farmaceutice este necesara efectuarea unei distilari, urmata de albire cu carbune vegetal.
Se mai poate obtine glicerina prin tratarea grasimilor cu var, realizandu-se sapunuri de calciu insolubile, care ulterior se trec in sapunuri de sodiu si solutii de glicerina de 10-20% concentratie.
Prin acidificarea grasimii cu acid sulfuric si fierberea masei obtinute, se produce, de asemenea, scindarea acizilor grasi de glicerina. Un alt procedeu utilizeaza oxidul de zinc, ca agent catalizator de scindare a grasimii, in autoclave, la presiuni pana la 10 atmosfere si la temperatura ridicata, obtinandu-se un randament de 98%. Se poate lucra si fara catalizator, obtinandu-se ape cu glicerina mai curate, dar la presiuni de 37 atmosfere si temperaturi de 240AC, timp de o ora.
Glicerina se intrebuinteaza ca adaos la nurile de desert si licoroase si la ameliorarea unor nuri rau intretinute, la fabricarea lichiorurilor si a ciocolatei. Se foloseste in industria conservarii alimentelor, in farmacie, cosmetica si parfumerie, la extragerea parfumurilor din flori, in industria tutunului, in pielarie, in apretura si imprimerie etc. Se mai utilizeaza ca lichid de frane si lichid pentru racirea motoarelor masinilor, pentru fabricarea nitroglicerinei si dinamitei.
Acidul stearic prone, in special, din saponificarea seului si are denumirea comerciala de stearina. Contine si cantitati mai mici de acid oleic si palmitic. Stearina are culoarea alba, este dura, complet solubila in alcool la 17AC. Se utilizeaza pentru impermeabilizarea pieilor, ca plastifiant in industria cauciucului si in industria lumanarilor.

Acidul oleic este un lichid limpede, galben spre brun roscat. Contine intotdeauna mici cantitati de acid stearic.

Sapunurile se obtin prin saponificarea grasimilor animale sau vegetale sau prin neutralizarea acizilor grasi cu solutii apoase de hidroxid de sodiu sau potasiu, cu carbonati de sodiu sau potasiu si, mai rar, cu amoniac sau cu baze organice, cum sunt mono-, di-, si trietanol-amina. Prin fierberea grasimilor animale sau vegetale cu hidroxid de sodiu are loc urmatoarea reactie

Practic, grasimile cele mai importante pentru fabricarea sapunurilor sunt cele care contin acizi grasi saturati. Acizii nesaturati, ca si acizii cu mai putin de 12 atomi de carbon dau sapunuri care spumeaza foarte bine, dar sunt, in general, moi. Daca molecula de acid gras are mai mult de 20 atomi de carbon, sapunul nu poate fi intrebuintat fiind foarte greu solubil in apa. In mod obisnuit, se lucreaza cu un amestec de 24 materii grase, astfel alese, incat sa se realizeze cele doua conditii cerute unui sapun: tarie si putere de spumare.
Sapunurile de sodiu sunt mai tari si mai greu solubile decat cele de potasiu. in general, sapunul indeplineste aproape toate conditiile unui agent bun de spalare, formand spume coloidale si emulsii apoase, dar prezinta si unele dezavantaje: se disociaza in apa dand reactie alcalina ceea ce il face impropriu pen^ tru spalarea lanii; cu sarurile de calciu si magneziu (bicarbonati) din apele dure formeaza saruri de calciu si magneziu insolubile, micsorandu-si puterea de spalare si provocand pierderi de sapun.

Daca solutia de sapun ne in contact cu un lichid nemisci-bil cu apa, un ulei vegetal de exemplu, moleculele de sapun se orienteaza perpendicular pe suprafata despartitoare, cu car-boxilul spre apa si radicalul hidrocarbonat spre ulei. Prin aceasta, se micsoreaza tensiunea superficiala a uleiului, dobandind capacitatea de a-si mari suprafata. Din acest motiv, el se transforma (prin agitare) in picaturi mici ce se imprastie in solutia de sapun. Astfel, se formeaza o emulsie, sapunul jucand rol de emulgator. in mod asemanator, se manifesta proprietatile capi-lar-active ale sapunului si la suprafata de contact dintre solutia de sapun si corpii solizi. Daca se agita funingine cu apa si se filtreaza amestecul printr-un filtreu de hartie, acesta retine tot carbunele, desi particulele sale sunt mai mici decat porii filtrului. Aceste particule sunt insa unite intre ele prin forte van der Waals sub forma de agregate mari pe care apa nu le poate desparti. Daca in loc de apa se agita funinginea cu o solutie de sapun, ea trece prin filtru lasandu-l curat. Spre deosebire de apa, solutia de sapun se intercaleaza, datorita tensiunii superficiale mici, intre particulele de carbune. Moleculele de sapun se fixeaza apoi pe fiecare particula solida cu carboxilul spre exterior si formeaza in jurul particulei o aureola de grupe carboxil, puternic hidratate. Prin aceasta, particula de carbune dene solubila in apa.