Fette und Öle unter der Lupe. Gliederung I.Geschichte und Gewinnung II.Aufbau und Eigenschaften...

Fette und Öle unter

der Lupe

Gliederung

I. Geschichte und Gewinnung

II. Aufbau und Eigenschaften

III. Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren

IV. Lecithin

V. Verwendung von Fetten

VI. Rückblick

Gewinnung und Geschichte von Fetten und Ölen

• Als streichbares Fett seit mindestens 2000 Jahren bekannt

• Änderung der Lebensbedingungen in den letzten 200 Jahren

• Industrielle Entwicklung

• Fette knapper und immer teurer

• Sicherung der Fettversorgung

Olivenpresse

Gewinnung

Ausschmelzen tierischer Fette

Auspressen fettreicher Pflanzensamen

Extraktion mit Lösungsmitteln

Gewinnung und Geschichte von Fetten und Ölen

• 1866 Auftrag zur Entwicklung von geeignetem Speisefett

• 1869 Hippolyte Mége-Mouriés

• Rindertalg + Magermilch = Fett

• Nachteil Pflanzenfett: aus flüssigen Fetten kein streichfähiges Fett herstellbar

Mége-MouriésNapoleon III.

• Standardware: Mischung aus pflanzlichen und tierischen Fetten

• Pflanzenmargarine

• Diätmargarine

• Halbfettmargarinen bzw. fettreduzierte Margarinen

Gewinnung und Geschichte von Fetten und Ölen

Verbrauch an Nahrungsfetten (in kg pro Kopf, Deutschland)

Jahr 1914/181919/231950196019701993

Margarine 0,50 4,00 8,00 11,00 8,80 8,20

Butter 1,00 5,00 6,10 8,30 8,60 6,80

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Die Inhaltsstoffe

MilchfettFarbstoff

ß-Carotin

Wasser

Gelatine

Säuerungsmittel

MargarineEmulgator

Farbstoff

ß-Carotin

Pflanzliche

Fette / Öle

natürliches

Aroma

Emulgatoren

Farbstoff

ß-Carotin

Pflanzliche

Fette / Öle

Wasser

Emulgatoren

Chemischer Aufbau

O

O

O

CH3

O

CH3

O

O

CH3

Fett (altgriech. : lipos)

Ester der Fettsäuren

Triglycerid

Chemischer Aufbau

Fett ( schematisch)

Eigenschaften von Fetten und Ölen

Konsistenz

• fest (Fett) enthalten mehr langkettige oder gesättigte Fettsäuren

• flüssig (Öl) reich an ungesättigten oder kurzkettigen Fettsäuren

Ursachen für das Ranzigwerden von Fetten:

• hydrolytische Spaltung der Esterbindungen unter Mitwirkung von Bakterien

(Geruch nach Buttersäure!)

Wilhelm Norman

Erhöhung der Haltbarkeit von Fetten:

• Wasserentzug: Butterschmalz (früher)• Luftzutritt verhindern• 1902 Chemiker Wilhelm Norman: „Fetthärtung“

COOH

COOH

Eigenschaften von Fetten und Ölen

Fette erfüllen Schutzfunktionen im Organismus

Fette dienen dem Wärmeschutz

Fette bieten Schutz gegen Stoß und Druck

Fette sind Polster für bewegliche Organe

Fette haben eine wasserabstoßende Wirkung

Bedeutung: Energiereserve

hoher physiologischer Brennwert: ca. 40 kJ/g

Kohlenhydrate ca. 17,5 kJ/g Eiweiß ca. 18,6 kJ/g

Depotfett (z.B. bei Winterschläfern und Zugvögeln)

Eigenschaften von Fetten und Ölen

Essentielle Fettsäuren:

Mehrfach ungesättigte Fettsäuren, die der Organismus nicht selbst synthetisieren kann.

Linolensäure

Linolsäure

COOH

COOH

V2 Löslichkeitsversuch Öl in H2O / Öl in Benzin

LösungEmulsion

HO

H OH

O

Wasser Öl Octan

V3 Löslichkeit von lipophilen Stoffen

ß-Carotin wurde erstmals 1831 von Wackenroder aus Karotten isoliert

vorher nachher

Löslichkeit von lipophilen Stoffen

Gelborange S (E 110)

OH

O3S

N N SO3 Na+

Na+

ß-Carotin (E 160 a)

V4 H2O-Nachweis

getrocknetesKupfersulfat

CuSO4 . 5 H2O

+ H2O

Färben mit Sudan IIIN

N N

N

OH

V5 Fettgehaltvergleich

MargarineButterPalmin

Demo 1 DC von Fetten und Ölen

Triglyceride

FettsäurenCholesterolDiglyceride

Kokosfett

Margarine

Speiseöl

Butter

Fleischwurst

Fließmittel:CHCl3

Einfluss der Erhitzung auf Fett

Angriffsstellen: Esterbindungen zwischen Glycerin und FettsäurenDoppelbindungen der ungesättigten Fettsäuren

Bildung von stechend riechenden Dämpfen

Reaktion von Glycerin zu Acrolein

Eliminierung:

- H2O

H

H

H

O

H

Acrolein

H

H OH

H

OH

OH

H

H

Glycerin

- H2O

H

H OH

H

OH

H

H

H OH

H

H

O

H

Enol

Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren

Anzahl der

C-Atome

12

16

18

18

Laurinsäure

Palmitinsäure

Ölsäure

Linolsäure

Smp. °C

44

63

13,4

-5

COOH

COOH

COOH

COOH

V6 Nachweis für Fettsäuren

O

O

O

R

O

R

O

R

O

OH

OH

OH

+ 3 OH- -OOC-R1

+ -OOC-R2

-OOC-R3

1

2

3

Allgemeiner Nachweis der Fettsäuren:

O

OK

+R

+ HCl(aq)

O

OHR

+ Na+(aq) + Cl-(aq)

weißNa +

V7 Nachweis der C-C-Doppelbindung mit Bromwasser

Ungesättigte Fettsäuren:

+ Br2 (aq)

Br Brδ+δ-

π – Komplex

H H

R Rx y

H H

R Rx y

+ Br -(aq)

nucleophile

anti-Addition

Vicinale Dibromverbindung

Bromoniumion

C C

H H

R

Br

R

+

x y

H HBr

BrR Rx y

Hydrierung von Öl

• über 90% der DoBi´s cis-Konfiguration

• synthetische harte Margarine: 35% ges. und 12% unges. Fettsäuren

• Butter: 50% ges. und 3-4% unges. Fettsäuren

Hydrierung von Öl

Ölsäure

+ H2

Stearinsäure

Pd-Kat

Ölsäure Smp.: ~ 13 °CStearinsäure Smp.: ~ 69 °C

COOH

COOH

Lecithin

Grenzschicht

Öl

Wasser

+

Phospholipid-Molekül

O

O

O

P

OO

O

(H3C)3N

O

O

V8 Lecithin – Emulgiervermögen

Öl

H2O

V9 Herstellung von Seife

Alkalische Hydrolyse:

O

O

O

R

O

R

O

R

O

OH

OH

OH

+ 3 OH- -OOC-R1

+ -OOC-R2

-OOC-R3

1

2

3

Mechanismus der alkalischen Esterverseifung:

R OR´

O

R OH

O

OR´ R OH

O

R OK

O

+ Na+ + NaOR´

+ HOR´

Na+ OH-

Na

Besonderheiten

Vergiftetes Speiseöl in Spanien

Das französische Paradoxon

CH2 CH2CH

OH OH OH+ 3 N

H

C17H33

O

Ölsäureanilid

Vergiftetes Speiseöl in Spanien (1981)

NH2

+ 3200 °C

Anilin

O C17H33

O

H2C

O C17H33

O

O C17H33

OHC

H2C

- C17H33

Das französische Paradoxon

USA Europa Frankreich China

Fettverzehr Herzerkrankungen

Die Inhaltsstoffe

MilchfettFarbstoff

ß-Carotin

Wasser

Gelatine

Säuerungsmittel

MargarineEmulgator

Farbstoff

ß-Carotin

Pflanzliche

Fette / Öle

natürliches

Aroma

Emulgatoren

Farbstoff

ß-Carotin

Pflanzliche

Fette / Öle

Wasser

Emulgatoren

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