Fette | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Für die Energiegewinnung
aus Nahrungsmitteln spielen neben den Kohlenhydraten
die tierischen oder die pflanzlichen Fette eine bedeutende Rolle. Feste
Fette haben bei Zimmertemperatur einen festen Aggregatzustand, flüssige
Fette werden als fette Öle bezeichnet.
Im Gegensatz dazu handelt es sich bei den Mineralölen
um Mischungen aus Kohlenwasserstoffen. Verestert
man einen dreiwertigen Alkohol wie Glycerin
mit drei langkettigen Alkansäuren – in
unserem Beispiel Ölsäure, Palmitinsäure und Linolsäure
– erhält man unter Wasserabspaltung ein Triglycerid.
Rindertalg gewinnt man
aus dem Körper von Wiederkäuern, Kokosfett erhält man durch
Pressen des Fruchtfleisches aus der Kokosnuss.
Beide Fette sind bei 20 °C relativ fest. Dies liegt daran, dass ihre
Fett-Moleküle aus einem hohen Anteil mit gesättigten
Fettsäuren aufgebaut sind. Kokosfett verflüssigt sich schon
beim Erhitzen über 23 °C, eine Zersetzung findet aber erst bei
relativ hohen Temperaturen statt, dahr eignet es sich zum Kochen und Braten.
In der Kosmetik wird es als Fettlieferant in Cremes und Ölen eingesetzt.
Bei der Neutralölverseifung
gewinnt man aus Kokosfett Seife. Hierbei entsteht neben der Seife wieder
Glycerin, der ursprüngliche Ausgangsstoff für die Fette.
Schweineschmalz ist ein
Fett, das durch Ausschmelzen aus Schlachtabfällen von Schweinen und
Gänsen gewonnen wird. Im Vergleich zum Rindertalg hat das Schweineschmalz
einen niedrigeren Schmelzpunkt. Er gehört zu den halbfesten, streichfähigen
Fetten. Auch Butter und Margarine werden zu den halbfesten Fetten gezählt.
Butter ist zum Braten nur wenig geeignet, da sie Fette und Eiweiße
enthält, die schon bei 150 °C braun werden und sich zersetzen. Pflanzliche fette Öle
lassen sich durch Pressen von Samen oder Früchten gewinnen. Eine Kaltpressung
erfolgt bei Temperaturen von 30 bis 40 °C. Hierbei bleiben die wertvollen,
fettlöslichen Vitamine A und E erhalten. Kaltgepresstes Leinöl
ist zu einem hohen Anteil aus ungesättigten Fettsäuren
zusammengesetzt. Beim Pressen bei höheren Temperaturen ist die Ausbeute
zwar höher, dafür wird ein Teil der Vitamine zerstört. Fette
Öle wie Leinöl lassen sich
auch durch eine Extraktion mit einem Lösungsmittel
gewinnen. Bei der Raffination werden die fetten
Öle von freien Fettsäuren mit Natronlauge gereinigt.
Pflanzliche Fette sind
aus mehr ungesättigten Fettsäuren
aufgebaut als tierische. Die Moleküle dieser Fettsäuren enthalten
Doppelbindungen in den Kohlenstoffketten. Die mehrfach ungesättigten
Fettsäuren Linolsäure und Linolensäure sind essenzielle
Fettsäuren. Die Linolsäure gehört zu den Omega-6-Fettsäuren,
da im Molekül – vom Omega-Ende der Kohlenstoffkette her gezählt
– am sechsten C-Atom die erste Doppelbindung sitzt. Bei der Linolensäure
sitzt die erste Doppelbindung am dritten Kohlenstoff-Atom vom Ende her
gezählt, sie gehört zu den Omega-3-Fettsäuren. Beide Typen
sind für den menschlichen Körper lebensnotwendig, da sie vom
Körper nicht selbst produziert werden können. Die Fettmasse des
menschlichen Gehirns enthält zum Beispiel einen hohen Anteil an Omega-3-Fettsäuren.
Bei allen nicht essenziellen Fettsäuren besteht die Möglichkeit,
sie aus Kohlenhydraten zu produzieren.
In pflanzlichen Fetten
liegen die Doppelbindungen der Fettsäuren in cis-Konfiguration
vor, so auch bei der Ölsäure. trans-Fettsäuren
mit Molekülen in trans-Konfiguration kommen vermehrt in tierischen
Fetten vor. Sie entstehen auch als Nebenprodukt bei der Fetthärtung.
Der Schmelzpunkt von Fetten mit trans-Fettsäuren ist höher,
da die Moleküle dichter gepackt werden können. Frittierte Speisen
enthalten einen besonders hohen Anteil an trans-Fettsäuren.
Die trans-Fettsäure Elaidinsäure ist ein Isomer
zur Ölsäure. Beide Isomere kommen im Milchfett vor. trans-Fettsäuren
gelten als Ursache für Herz-Kreislauf-Krankheiten, da sie den LDL-Spiegel,
den Anteil von Lipoproteinen im Blut erhöhen. Die Lipoproteine transportieren
auch Cholesterin, dadurch wird der Transport von Cholesterin über
das Blut in das Gewebe erhöht, was wiederum das Entstehen von Arteriosklerose
(Arterienverkalkung) begünstigt.
Bei der Fetthärtung
wandelt man fette Öle in streichfähige, halbfeste Fette um. Dieser
Vorgang spielt teilweise bei der Margarineherstellung eine Rolle. Durch
eine Behandlung mit Wasserstoff und bei Vorliegen eines Katalysators werden
die ungesättigten Fettsäuren in gesättigte umgewandelt.
Die fertige Margarine soll zwar streichfähig sein, es muss aber auch
darauf geachtet werden, dass ein relativ hoher Anteil an essenziellen Fettsäuren
beibehalten wird. Gehärtete Fette werden gerne auch beim Frittieren
von Pommes frites eingesetzt. Kochfett wie Palmin enthalten teilweise gehärtetes
Kokosfett. Dies ist notwendig, da der Rauchpunkt
von gehärteten Fetten wie beim gehärteten Erdnussöl höher
ist und dadurch die Gefahr der Bildung von toxischem Acrolein
geringer ist.
Fette verdunsten im Gegensatz
zum Wasser kaum, sie verursachen auf Textilien oder Papier dauerhafte Flecken.
Fette lassen sich durch die Fettfleckprobe
nachweisen. Lässt man beispielsweise einen Tropfen einer Fettlösung
in Benzin auf einem Objektträger verdampfen, bleibt ein Fettfleck
übrig. Fette kann man auch mit der Haut testen, sie fühlen sich
schmierig an. Fette lösen sich gut in Benzin und anderen fettliebenden,
lipophilen Lösungsmitteln. Daher kann
man Fettflecke gut mit derartigen Lösungsmitteln entfernen.
In Brühen oder Saucen
schwimmen die Fette gerne als Fettaugen auf der wässrigen Flüssigkeit.
Fette sind nicht wasserlöslich, sie sind hydrophob,
also wasserabstoßend. Dies lässt sich dadurch erklären,
dass die Fett-Moleküle aufgrund der langen Kohlenstoffketten unpolar
sind. Beim Mischen von Wasser und Olivenöl schwimmt das hydrophobe,
fette Öl aufgrund der geringeren Dichte auf dem Wasser. Schüttelt
man eine solche Mischung kräftig, bildet sich eine Emulsion,
die nach einer Weile wieder getrennt wird. Bei der Herstellung von Mayonnaise
dient das Lecithin im Eigelb als Emulgator, der das Wasser und das pflanzliche
Öl zu einer dauerhaften Emulsion vermischt.
Rohmilch von Kühen
kann bis zu sechs Prozent Milchfett enthalten. Milchfett ist aus bis zu 16 verschiedenen
Fettsäuren aufgebaut. Das Milchfett ist in kleinen Tröpfchen
in der Wasserphase emulgiert. In unbehandelter Rohmilch beträgt die
Größe der Fettkügelchen ein bis zehn Mikrometer. Die Kügelchen
sind von einer Hülle aus Eiweißen umgeben, die gleichzeitig
hydrophile und lipophile Anteile enthalten. Sie wirken als Emulgator und
bringen die Fett- und Wasserphase in der Milch zusammen. Bei der Herstellung
von Butter wird die Milch geschlagen. Dadurch wird die Hülle der Fett-Tröpfchen
zerstört, so kann man das reine Butterfett isolieren.
Fette sind nicht unbegrenzt
haltbar und werden unter dem Einfluss von Bakterien und Luftfeuchtigkeit
gespalten. Die dabei freigesetzten Fettsäuren verleihen dem Fett einen
ranzigen Geschmack. Bei der Überhitzung von Fetten über ihren
Rauchpunkt beginnt das Fett zu rauchen, es
zersetzt sich. So kann es passieren, dass sich beim unsachgemäßen
Frittieren das stechend riechende Acrolein entwickelt. Die Bildung der
augenreizenden Dämpfe beruht darauf, dass das Triglycerid zu Glycerin
zerlegt wird, das dann zu Acrolein (Acrylaldehyd) umgewandelt wird. Acrolein ist eine gelbliche,
brennbare Flüssigkeit, die beim Einatmen stark toxisch wirkt und Augen
und Schleimhäute kräftig reizt. Außerdem hat sie möglicherweise
ein krebserzeugendes Potenzial. Beschleunigt wird der Prozess, wenn in
heißes Fett Wasser gespritzt wird. Sind im Fett ungesättigte
oder sogar, ungebundene, kurzkettige Fettsäuren enthalten, ist der
Rauchpunkt niedriger. Das ist bei der Butter der Fall, die beispielsweise
Buttersäure enthält. Palmkernfett wird aus dem
Fruchtfleisch der Ölpalme gewonnen. Es hat einen hohen Rauchpunkt.
Die Triglyceride dieses Fetts sind aus vielen gesättigten, langkettigen
Fettsäuren wie Palmitinsäure aufgebaut.
Wird Fett in einer Pfanne
zu hoch erhitzt, besteht auch die Gefahr, dass es von selbst zu brennen
beginnt, sobald der Zündpunkt
überschritten wird. Dies kann auch passieren, wenn man überhitztes
Fett mit Wasser abkühlen möchte. Der Siedepunkt von Wasser liegt
unter dem von Fett. Das zugegebene Wasser verdampft dadurch schlagartig
und reißt die Fett-Tröpfchen mit sich, die in der Luft darüber
fein verteilt werden. Dadurch kann eine Stichflamme entstehen. Fettbrände
lassen sich aus diesem Grund auch nicht mit Wasser löschen. Brennendes
Fett in einer Pfanne muss durch das Abdecken mit einer Löschdecke
oder durch das Aufsetzen eines Deckels erstickt werden. Dieser darf erst
wieder abgenommen werden, wenn das Fett heruntergekühlt ist, da sonst
jederzeit wieder eine Selbstzündung auftreten kann. Die dabei entstehenden,
giftigen Acrolein-Dämpfe müssen danach durch eine gute Lüftung
aus der Wohnung entfernt werden.
Wichtige, ungefähre
Basiswerte für Fette, Werte in Gramm bezogen auf 100 Gramm Nahrungsmittel
Die Fette stellen im
menschlichen Körper einen wichtigen Energiespeicher für die Zellen
dar. Fette sind auch bedeutende Aufbaustoffe für Hormone und Zellmembranen,
außerdem schützen Fettpolster vor Wärmeabfluss. Fette setzen
bei der Verdauung mehr als das Doppelte der Energie frei wie Kohlenhydrate.
Der physiologische Brennwert wird üblicherweise in Kilojoule (kJ)
pro 100 Gramm Nahrungsmittel angegeben. Beim Weißmehl liegt dieser Wert
beispielsweise bei 1403 Kilojoule pro 100 Gramm Nahrungsmittel, beim Olivenöl oder
beim Rapsöl dagegen etwa bei 3700 Kilojoule pro 100 Gramm. Bis zu 30% der täglichen
Energiezufuhr sollte aus Fetten erfolgen. Das entsprechen bei einer erwachsenen
Person etwa 60 bis 80 Gramm. Fette enthalten auch die lebensnotwendigen
essenziellen Fettsäuren, sowie die fettlöslichen Vitamine A,
D, E, K und das Provitamin Carotin. Auch für den Geschmack und den
Charakter einer Speise sind die Fette von Bedeutung.
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