Η υδρογόνωση είναι μια χημική διαδικασία κατά την οποία αέριο υδρογόνο διοχετεύεται μέσω ενός υγρού ελαίου παρουσία ενός καταλύτη, συχνά ενός αντιδραστικού μετάλλου όπως η πλατίνα ή το νικέλιο. Η προκύπτουσα αντίδραση αναγκάζει τα ακόρεστα λιπαρά οξέα να δεχτούν επιπλέον άτομα υδρογόνου και να γίνουν τουλάχιστον μερικώς κορεσμένα. Με πρακτικούς όρους μαγειρικής, η υδρογόνωση θα μετατρέψει ένα ακόρεστο φυτικό λάδι, το είδος που χρησιμοποιείται συχνά για το βαθύ τηγάνισμα, σε μερικώς στερεή μορφή όπως η μαργαρίνη. Ένα πλήρως υδρογονωμένο φυτικό έλαιο θα ήταν τόσο παχύ όσο το ζωικό λαρδί, αλλά οι περισσότεροι κατασκευαστές τροφίμων δεν προχωρούν τόσο μακριά τη διαδικασία υδρογόνωσης. Η υδρογόνωση των φυτικών ελαίων είναι γενικά λιγότερο ακριβή από τη χρήση κορεσμένων ζωικών λιπών και η μερική υδρογόνωση δίνει στα επεξεργασμένα τρόφιμα μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Το κλειδί για την κατανόηση της υδρογόνωσης, τουλάχιστον όσον αφορά τη βιομηχανία τροφίμων, είναι η έννοια των ακόρεστων και κορεσμένων λιπαρών οξέων. Τα ακόρεστα λιπαρά οξέα είναι κυρίως υγρά μαγειρικά έλαια, επειδή δεν περιέχουν όλα τα άτομα υδρογόνου που θα μπορούσαν ενδεχομένως να συγκρατήσουν. Στην περίπτωση των πολυακόρεστων φυτικών ελαίων, ορισμένα από τα άτομα υδρογόνου που περιέχουν είναι κολλημένα μεταξύ τους σε διπλούς δεσμούς, αφήνοντας τρύπες όπου συνήθως συνδέονται τα άτομα υδρογόνου.
Μπορεί να σας βοηθήσει να απεικονίσετε μια αλυσίδα λιπαρών οξέων ως σαρανταποδαρούσα που φοράει μπότες υδρογόνου σε κάθε πόδι. Στην περίπτωση των ακόρεστων λιπών, η σαρανταποδαρούσα λείπει εντελώς μερικές μπότες υδρογόνου και έχει επίσης δύο πόδια στην ίδια μπότα υδρογόνου. Κατά τη διάρκεια της υδρογόνωσης, τα εισερχόμενα άτομα υδρογόνου προσκολλώνται στα διαθέσιμα πόδια και επίσης αναγκάζουν τους διπλούς δεσμούς υδρογόνου να διασπαστούν. Εάν αυτή η διαδικασία συνεχιστεί έως ότου όλες οι σαρανταποδαρούσες ή οι μοριακές αλυσίδες έχουν μπότες υδρογόνου, το στερεό λάδι μπορεί να περιγραφεί ως πλήρως κορεσμένο.
Τα κορεσμένα λίπη εξυπηρετούν πολλούς σκοπούς στον κόσμο των τροφίμων, αλλά έχουν την τάση να γίνονται ταγγισμένα γρήγορα καθώς αλληλεπιδρούν με το οξυγόνο. Τα ακόρεστα λίπη λειτουργούν καλά ως μαγειρικά έλαια, αλλά δεν παρέχουν μεγάλη δομή στα επεξεργασμένα τρόφιμα. Το ιδανικό λάδι για πολλά επεξεργασμένα τρόφιμα είναι μόνο μερικώς υδρογονωμένο. Αυτό σημαίνει ότι η διαδικασία υδρογόνωσης διακόπτεται σε κάποιο σημείο, δημιουργώντας μια νέα μορφή λίπους που είναι πιο στερεό από τα ακόρεστα έλαια, αλλά όχι τόσο στερεά όσο τα πλήρως υδρογονωμένα ή κορεσμένα λίπη.
Το πιο κοινό παράδειγμα μερικώς υδρογονωμένου ελαίου θα ήταν το υποκατάστατο βουτύρου γνωστό ως μαργαρίνη. Η μαργαρίνη είναι αρκετά στερεή για να χρησιμοποιηθεί σε πολλά επεξεργασμένα τρόφιμα και έχει επίσης μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από ένα πλήρως κορεσμένο λίπος. Αυτή η σταθερότητα και η εκτεταμένη διάρκεια ζωής σε θερμοκρασία δωματίου είναι ο λόγος που πολλοί κατασκευαστές τροφίμων προτιμούν να χρησιμοποιούν μερικώς υδρογονωμένα έλαια σε προϊόντα που προορίζονται για ράφια καταστημάτων.
Το πρόβλημα με τα μερικώς υδρογονωμένα λιπαρά οξέα έγκειται στη διαδικασία υδρογόνωσης. Επειδή η διαδικασία σταμάτησε προτού κορεσθούν πλήρως όλες οι μοριακές αλυσίδες με άτομα υδρογόνου, δημιουργήθηκε μια τρίτη μορφή λίπους. Αυτές οι αλυσίδες λιπαρών οξέων δεν είναι ούτε ακόρεστες ούτε κορεσμένες, αλλά μάλλον σε μια ασταθή κατάσταση μετάβασης. Επειδή αυτά τα λιπαρά οξέα παγιδεύονται μεταξύ δύο καταστάσεων ύπαρξης, θεωρούνται τρανς λιπαρά.
Τα τρανς λιπαρά μπορεί να υπάρχουν φυσικά, αλλά το ανθρώπινο σώμα δεν είναι πλήρως εξοπλισμένο για να αντιμετωπίσει τις επιπτώσεις τους σε μεγάλη κλίμακα. Τα μόρια τρανς λιπαρών έχουν ακανόνιστο σχήμα, για ένα πράγμα, και δεν μπορούν να υποστούν επεξεργασία με τον ίδιο τρόπο όπως τα ακόρεστα ή τα κορεσμένα λίπη. Τα τρανς λιπαρά έχουν επίσης αρνητικές επιπτώσεις στα υγιή επίπεδα HDL χοληστερόλης του σώματος ενώ αυξάνουν το επίπεδο της ανθυγιεινής LDL χοληστερόλης.
Η ίδια η υδρογόνωση δεν θεωρείται ιδιαίτερα επικίνδυνη ή ανθυγιεινή διαδικασία, αλλά μπορεί να είναι ακριβή λόγω της ανάγκης για αντιδραστικά πολύτιμα μέταλλα όπως η πλατίνα. Μη πολύτιμα δραστικά μέταλλα όπως το νικέλιο μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως καταλύτης για την υδρογόνωση, αλλά τα αποτελέσματα είναι συχνά μεταβλητά. Η υδρογόνωση χρησιμοποιείται επίσης για τη δημιουργία χημικών ενώσεων όπως η αμμωνία, η οποία είναι το αποτέλεσμα της αντίδρασης υδρογόνου και αζώτου σε ένα μέταλλο καταλύτη. Η διαδικασία υδρογόνωσης χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία πετρελαίου προκειμένου να δημιουργηθούν πιο σταθερά καύσιμα υδρογονανθράκων.