Il frazionamento è un processo fisico operato su una materia grassa allo scopo di separare le sue componenti liquide da quelle solide. Si ottengono così due (o più) frazioni, ciascuna con caratteristiche proprie.
Per capire il frazionamento, dobbiamo ricordare che gli oli ed i grassi sono miscele di trigliceridi, la cui composizione in acidi grassi ne influenza la concretezza (solidità) a temperatura ambiente. Ad esempio, i grassi animali ed il grasso di palma sono solidi a temperatura ambiente perché ricchi di trigliceridi con acidi grassi saturi; viceversa gli oli vegetali (di soia, di girasole, di oliva ecc.) sono liquidi a temperatura ambiente perché ricchi di acidi grassi mono- e poli-insaturi. In entrambi i casi si tratta comunque di miscele, con diversa prevalenza delle frazioni sature e insature; tramite il frazionamento, ciascun trigliceride si ripartisce diversamente nelle due frazioni in base alle proprie caratteristiche chimico-fisiche: alcuni (quelli ricchi di acidi grassi saturi) tendono a concentrarsi nelle fase solida, gli altri nella fase liquida.
Sottoponendo l'olio di palma a frazionamento semplice otterremo quindi:
- una parte di stearina (solida), costituita in prevalenza da acidi grassi saturi con punto di fusione più elevato, 44-50°C, usata soprattutto in campo cosmetico ed alimentare (margarine)
- e l'oleina (la parte liquida), costituita in prevalenza da acidi grassi monoinsaturi con punto di fusione più basso, circa 10°C, usata in ambito gastronomico per la frittura.
Tramite frazionamento complesso si otterrà invece una prima oleina che, rifrazionata, fornirà una seconda stearina molto adatta alla produzione di surrogati del burro di cacao.
Il processo di frazionamento può avvenire tramite l'uso di detergenti o solventi, oppure più comunemente tramite la cristalizzazione a secco. Il frazionamento a secco è il processo più semplice ed antico; comprende sia la winterizzazione che le tecniche di spremitura, ed è la forma di frazionamento più utilizzata. Essa - per separare le frazioni di un olio - si basa sulle differenze dei punti di fusione e sulla solubilità dei trigliceridi.
Winterizzazione: processo spontaneo per il quale un olio semisolido lasciato al freddo si separa in una frazione solida depositata sul fondo ed una liquida nella parte superiore del contenitore.
Frazionamento per cristallizzazione a secco industriale
- la sostanza grassa viene riscaldata ad una temperatura maggiore rispetto a quella dei punti di fusione più alti (70-75°C per l'olio di palma), quindi viene raffreddata lentamente.
Il processo di raffreddamento è fondamentale per la qualità del prodotto finale; brevemente, i cristalli di triglicerdii che si formano durante il raffreddamento possono avere caratteristiche diverse in base alla forma di cristallizzazione, α, β e β'. La forma α si ottiene dal raffreddamento rapido del grasso, è caratterizzata dal punto di fusione più basso e, per riscaldamento si converte prima nella forma β' e successivamente nella forma β. Quest'ultima forma si ottiene da un raffreddamento estremamente lento del grasso ed è la forma più stabile (vedi temperaggio del cioccolato).
Dal punto di vista tecnologico i grassi dove è prevalente la forma β' (es. sego e burro) sono più uniformi, opachi, biancastri, e a struttura meno compatta rispetto ai grassi a prevalenza di forma β.
- La forma β' migliora le caratteristiche di spalmabilità del grasso perché intrappola grandi masse di bollicine di aria di piccolo diametro.
- La forma β, invece, è caratterizzata da una consistenza granulosa, cerosa, ed incorpora piccole masse di bollicine di aria di grande diametro (conferisce, ad esempio, le caratteristiche di durezza e fragilità alle tavolette di cioccolato).
Per stabilizzare i cristalli nella forma β', viene incorporato grasso di palma (che cristalliza preferenzialmente in questa forma) o vengono aggiunti grassi idrogenati selettivamente, o digliceridi ed emulsionanti.
- Attraverso il lento raffreddamento si ottiene un cake solido costituito da un insieme di cristalli di trigliceridi ad alto punto di fusione, immersi nel liquido formato dai trigliceridi a basso punto di fusione
- Usando delle filtro-presse ad alte pressioni si ottiene la filtrazione delle due fasi: l'oleina viene spinta fuori dalla miscela eterogenea, lasciando la frazione solida (stearina).
Aspetti salutistici
Il frazionamento può essere considerato una tecnica alternativa e preferibile all'idrogenazione degli oli vegetali nella produzione delle margarine; tuttavia, porta ad una maggiore concentrazione di grassi saturi (aspetto non desiderabile) e può implicare l'utilizzo di oli vegetali di dubbia qualità.
Oli e grassi tropicali
Interesterificazione e Intraesterificazione dei Grassi
