Wie bereits erwähnt, kommen natürliche ungesättigte Fette fast ausschließlich in cis-Konformation vor. Ungesättigte Fette in cis-Konformation besitzen an ihrer Doppelbindung einen „Knick“ im Molekül. Dieser entsteht aufgrund der unterschiedlichen Bindungswinkel zwischen den Kohlenstoffbindungen.
Dieser Knick hat zur Folge, dass sich die Fettmoleküle nicht so nah aneinander lagern können, wie sie es bei linearen Resten könnten. Zur Erinnerung: Bei van-der-Waals-Kräften ist die Oberfläche zwischen den Molekülen ein entscheidender Faktor. Bei ungesättigten cis-Fetten ist die Oberfläche nicht so groß, wie bei trans- oder gesättigten Fetten.
Ungesättigte cis-Fette besitzen daher niedrigere Siede- und Schmelztemperaturen, als ihre entsprechenden gesättigten Fette. Deshalb ist es bei Margarineherstellung von Vorteil, die Doppelbindungen zu hydrieren (mit Wasserstoff reagieren zu lassen). Aus den (mehrfach) ungesättigten Fettsäureglycerinestern der Pflanzenöle bilden sich Glycerinester gesättigter Fettsäuren. Dabei werden Öle in feste Fette verwandelt, wodurch die Margarine die gewünschte Streichzärte erhält.
Eine Hydrierung ist jedoch nie vollständig, weshalb bei dem Prozess der Fetthärtung die Bildung von trans-Fetten nicht auszuschließen ist. Durch die Fetthärtung wird ein Fett zwar ungesünder (trans-Fette stehen im Verdacht, Herz- und Kreislauferkrankungen zu verursachen), erhält jedoch auch die gewünschte Härte. Die Hydrierung wird nicht spontan ablaufen, weshalb ein hoher Energieaufwand (220°C, 20 bar) und ein Katalysator benötigt werden.
Bei einer Umesterung wird der Alkoholrest eines Esters durch einen anderen Alkoholrest ersetzt. Diese Reaktion kann sowohl durch eine Säure als auch eine Base katalysiert werden.
Der Alkoholrest (in der Abb. R3 genannt) greift das Carbonyl-Kohlenstoffatom des Esters an und ersetzt den Alkoholrest R2. Auf diese Weise kann ein Ester in einen anderen überführt werden.
Der Vorgang der Umesterung ist in verschiedenen Bereichen von großer Bedeutung. Ein prominentes Beispiel ist die Herstellung von Biodiesel durch die Umesterung von Triacylglyceriden durch Methanol.
Biodiesel ist ein biologischer Kraftstoff, der ähnliche Eigenschaften wie der Dieselkraftstoff aufweist und ihm daher bis zu 7 % beigemischt werden kann. Im Gegensatz zum herkömmlichen Dieselkraftstoff muss der Biodiesel aber nicht aus Rohöl gewonnen werden, sondern kann durch das Umestern verschiedener herkömmlicher Öle gewonnen werden. In Europa wird dazu am häufigsten Rapsöl verwendet.
Wie in der Abbildung erkennbar, enthalten die im Rapsöl vorhandenen Triglyceride häufig lange Fettsäureketten, von denen ein Großteil einfach (z.B. Ölsäure) oder mehrfach ungesättigt (z.B. Linolsäure oder Linolensäure) ist.
Die Ausgangsstruktur des Rapsöls ist leider ungeeignet zum Beimischen zu Dieselkraftstoff, da die Trigylceride mit ihren relativ langen Fettsäuren hohe van-der-Waals-Kräfte aufweisen und somit nur sehr schwer flüchtig sind. Daher wäre es technisch extrem aufwendig, das Rapsöl im Dieselmotor zum Sieden zu bringen!
Um einen funktionsfähigen Kraftstoff herzustellen, müssen die langen Fettsäuren von der Alkoholkomponente, dem Glycerin, abgespalten werden. Das Glycerin wird dabei durch einen möglichst kleinen Alkohol, das Methanol, ersetzt.