Lebensmittelchemie (Fach) / Lipide (Lektion)

Fette, Fettsäuren, gesättigt, einfach/ mehrfach ungesättigt

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• Was ist eine Omega-3-FS? Untergruppe innerhalb der Omega-n-Fettsäuren, die letzte Doppelbindung der mehrfach ungesättigten Kohlenstoffkette liegt am drittletzten C-Atom - ungesättigte Verbindung - essentiell für Menschen - z. B. alpha-Linolensäure
• Welchen ernährungsphysiologischen Vorteil hat die Umesterung von Fetten gegenüber der Härtung? Umesterung: FS wechseln zwischen den Fettmolekülen ihren Platz, vorhandene FS werden nicht verändern sondern nur neu angeordnet --> besseres Schmelzverhalten Härtung (Hydrierung): chemischer Prozess, bei dem aus flüssigem Öl festes gemacht wird bzw ungesättigte FS zu gesättigten werden, es können trans-Fettsäuren entstehen --> trans-Fettsäuren bedenkich eingestuft, da erhöhter Cholesterinwert, LDL-Cholesterin
• Warum eignen sich Fette besonders gut als Aromaträger? Aromastoffe sind meist lipophil/unpolar, lösen sich besser in Fett als in Wasser, Geschmack wird länger und intensiver empfunden
• Sie wollen ein Süßwarenprodukt, basierend auf Fett, Zucker und aromawirksamen Komponenten herstellen. Welches Fett müssen Sie dafür verwenden und warum? - umgeestertes Mischfett aus Palmfett-Gemisch, da der Schmelzpunkt bei 30-34°C liegt --> Körpertemperatur; darf nicht vorher schmelzen sondern erst im Mund - umso kürzer die FS desto schwächer die van-der-waals Kräfte --> desto niedriger der Schmelzpunkt Alternative: Kokosfett
• Nennen Sie zwei technologische Verfahren, die den Schmelz- und Kristallisierungsbereich von Fetten beeinflussen! 1. Härtung/Hydrierung: Ziel = Schmelzpunkt anheben, aus ungesättigten FS werden durch Hydrolyse gesättigte FS (Wasserstoffanlagerung, mit Hilfe von Katalysatoren werden DB gespalten und Wasserstoff kann sich anlagern) 2. Umesterung: FS wechseln innerhalb oder zwischen Fettmolekülen ihren Platz. FS werden nicht verändert, sondern nur neu auf Glycerinmolekül verteilt --> Schmelzpunkt ändert sich ebenfalls
• Erläutern Sie die chem. Strukturen: Phospholipide, Wachse, Glycolipide, Monoglyceride a) Phospholipide: Aufbau = Doppellipidschicht in Wasser, können Micellen bilden z.B. in Milch, Fett Wasser Fett, Hauptbestandteil in Biomembran b) Wachse: Begleitstoffe der Fette, sind Ester zwischen langkettigen, meist gesättigten FS und langkettigen, primären Alkoholen  c) Glycolipide: mit Zucker gebundenes Lipid, 1 oder mehr Mono- /Oligosaccharide, glycosidisch an Lipid-Molekül gebunden d) Monoglyceride: bestehen aus einem hydrophilen (freie OH-Gruppe) und einem hydrophoben Teil (CH-Rest der FS) 
• Wie unterscheiden sich cis- und trans-Fettsäuren? bei Doppelbindungen gibt es keine freie Drehbarkeit cis= zusammen, trans=entgegen Transfettsäuren können sich leichter mit anderen Fettsäuren zusammenfügen, da sie nicht gekrümmt sind und lagern sich in Gefäßen an --> ungesund
• Beschreiben Sie freie Fettsäuren! aus Triglyceriden freigesetzte Fettsäuren, entstehen durch Oxidation oder Einwirkung von Lipasen & Mikroorganismen, in LM geschmacklich unerwünscht, schmeckt kratzig bitter; Gehalt an freien FS ist bei Speisefett ein Qualitätskriterium, je niedriger desto besser
• Unterschied zwischen gesättigten und ungesättigten Fetten gesättigt: keine Doppelbindung, fester Zustand, starke van-der-waals-kräfte einfach ungesättigt: eine Doppelbindung, durch cis-Stellung entsteht "Knick" --> wan der waals-kräfte niedriger, Schmelzpunkt verringert, nicht essentiell mehrfach ungesättigt: mind. 2 Doppelbindungen, essentiell, omega-3, omega-6
• Zu welcher Verbindungsgruppe zählen die Glyceride und woraus bestehen sie? gehören zu den Fetten, bestehen aus Kohlenstoff und Wasserstoff
• Warum sind Fette mit hohem Anteil an mehrfach ungesättigten FS weniger gut zum Braten & Frittieren geeignet als Fette mit einfach ungesättigten oder gesättigten FS? Weil beim hohen Erhitzen von mehrfach ungesättigten Fettsäuren Transfettsäuren und giftige Stoffe entstehen, da der Rauchpunkt zu niedrig ist.
• Was sind Lipide? wasserunlösliche Naturstoffe mit geringer Polarität z.B. Fettsäuren, Triaclyglycerine, Wachse, Phospholipide, Isoprenoide
• Was sind Phosphatide? gehören zu den Phospholipiden, bestehen aus FS, Glycerol, Phosphat & Aminoalkoohol
• Beschreibung der Fettgewinnung Auspressen: Kaltpressung (weniger Öl), Warmpressung (mehr Öl, oft chem. Reaktion) Extrahieren: durch Lösungsmittel, Trennverfahren Ausschmelzen: Auslassen von Fettgewebe, bei tierischen Fetten
• Erläutern Sie die Vorgehensweise beim Auspressen von Fett mechanischer Vorgang Kaltpressung: ohne zusätziche Wärmezufuhr, Saatenbrei wird durch Schneckenpresse mittels Druck gepresst, Kerntemperatur steigt dabei auf max. 50°C, kaltgepresste Ölr werden meist ohne Raffination als Speiseöl angeboten Warmpressung: Vorgang identisch jedoch mit externer Wärmezufuhr
• Welche Bindung liegt bei Fetten vor? Esterbindung Alkohol (Glycerin) + Säure (Fettsäure) --> Triglycerid
• Photooxidation Oxidationsreaktionen die durch Lichteinfluss ausgelöst werden, Geschwindigkeit hängt von Lichtabsorption ab grüne Flaschen. Sauerstoffaufnahme ist höher orange/rote Flaschen: bessere Haltbarkeit, da der Oxidationsschub geringer ist braune Flaschen: empfehlenswert
• Phospholipide kommen hauptsächlich in der Zellmembran vor, Fettfilm um die Zellen, Wasser bleibt eingeschlossen eine Fettsäure ist bei der Esterbindung durch eine Phosphorsäure ersetzt
• Phospholipase Enzyme zum Spalten von Phospholipiden, es gibt vier (A,B,C,D) Phospholipase A1: spaltet ungesättigte FS am C1-Atom, A2 am C2-Atom Phospholipase B: spaltet beide Esterverbindungen C: spaltet vor dem Phosphoratom, D: spaltet nach dem Phosphoratom
• Triglyceridspektrum Verhältnis der FS-Kombination in den Triglyceriden, kann immer anders sein, Triglycerid + 3 versch. oder gleiche FS --> bilden entsprechendes Fett  SPS SSS POS etc.
• Einflussfaktoren für Fettautooxidation Sättigungsgrad der FS (je mehr DB desto anfälliger) Sauerstoffpartialdruck (je mehr Sauerstoff desto anfälliger) Antioxidantien-Aktivität verzögern Verderb da sie anstelle der FS oxidieren Wassergehalt, Licht, Temperatur, Metallkatalysatoren 
• Reaktionen ungesättigter Fettsäuren katalysierte Umlagerung --> aus cis wird trans Halogenanlagerung --> DB wird aufgebrochen es lagern sich Halogene an zb Jod Hydrierung / Härtung --> DB bricht auf, Anlagerung, Schmelzpunkt steigt
• Was sind Terpene? Unverseifbares z.B. Isopren, polyzyklische KW, Alkylbenzol
• Was ist Isopren? gehört zu Terpenen, kann durch aufklappen der DB zu Mono-,Di-,Tri-,Tetraterpenen reagieren
• Sterine gehören zur Gruppe der Triterpene, Vorstufe der Hormonbildung zb. Cholesterin, wichtig bei Vitamin D-Synthese
• Äußern Sie sich zu Vitamin D3-Synthese 7-Dehydrocholesterin + UV-Licht --> Präcalciferol + Wärme --> Calciferol  fettlöslich, kann selbst synthetisiert werden, kein richtiges Vitamin
• pflanzliche Sterine / Phytosterine ähnlich Cholesterin, werden bei Therapie gegen Fettstoffwechselstörung eingesetzt (Erdnussfett)
• Tocopherol Vitamin E, fettlöslich, aus Alkyl Tocol, kann Sauerstoffradikale abfangen (--> antioxidativ), verhindert Fettoxidation --> verhindert somit Zellalterung
• Carotinoide viele konjugierte DB, kann Licht bestimmter Wellenlänge absorbieren (rot-gelb-Töne), unpolar --> färbt in unpolarem Milieu
• beta-Carotin Provitamin A, Vorstufe --> wenn es gespalten ist, dann 2x Retinol (Vitamin A)
• Vitamine in geringen Mengen notwendig, müsen zugeführt werden, fettlöscliche 10x mehr als wasserlöslich --> werden meist nur für Enzyme benötigt, bei fettlöslichen auch Überdosierung möglich
• Chemische Reaktionen bei Fetten Hydrolyse --> freie FS entstehen, Ranzigwerden Härtung --> katalytische Hydrierung Polymerisation (Hitze) z.B. Frittieren Thermische Zersetzung (Hitze, Wasser) Lipidperoxidation

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