Da hast du dein Fett: Fette und fette Öle

Experimente:
Versuch: Fettfleckprobe
Versuch: Nachweis von Fetten mit Sudan-III-Lösung
Versuch: Extraktion von Milchfett
Versuch: Butter selbst gemacht!
Versuch: Herstellung von Margarine
Versuch: Unterscheidung von fettem Öl und Mineralöl
Versuch: Nachweis von freien Fettsäuren im Altfett
Versuch: Nachweis von C-C-Doppelbindungen in Fetten mit Bromwasser


Fette und fette Öle sind wichtige Bestandteile von Nahrungsmitteln. Oft sind sie gar nicht auf den ersten Blick zu erkennen, oder hättest du gewusst, dass eine Haselnuss aus zu fast zwei Dritteln aus Fett besteht? Auch Milch enthält Fett, obwohl man es ihr auf den ersten Blick gar nicht ansieht. Direkt gemolkene Milch kann mehr als 3,7 % Fett enthalten; und Sahne, die ja aus Milch hergestellt wird, sogar bis zu 30 %!

Auf keinen Fall darfst du Fette und fette Öle mit Mineralölen verwechseln. Diese sind chemisch ganz anders aufgebaut als tierische und pflanzliche Fette: Mineralöle sind Gemische verschiedener Kohlenwasserstoffe; sie sind ungenießbar. Zwei wichtige Beispiele sind Heizöl und Motorenöl. Auch etherische Öle haben außer des lipophilen Charakters nichts mit fetten Ölen zu tun. Sie sind im Gegensatz zu fetten Ölen leicht flüchtig und hinterlassen keinen Fettfleck (Versuch). Etherische Öle sind wichtige Aromaträger und werden durch Wasserdampfdestillation aus Pflanzen und Pflanzenteilen gewonnen. Aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten (z. B. als Aromastoff oder Antioxidans) findet man sie in vielen Lebensmitteln. Die appetitanregende, verdauungsfördernde und schleimlösende Wirkung nutzt die Pharmaindustrie für die Herstellung von Medikamenten. Insgesamt hat man schon über 8000 Komponenten aus den unterschiedlichsten Stoffklassen festgestellt, wobei Hauptkomponenten und auch geruchsbestimmende Bestandteile Terpene und Sesquiterpene sind.

Nahrungsfette, die der Klasse der Lipide angehören, sind dagegen Fettsäureester (Fettsäureglycerinester) des Glycerins (Propantriol). Da das Glycerin drei OH-Gruppen hat, kann es auch bis zu drei - meist verschiedene - Fettsäuren binden:

Die Reaktion von Glycerin mit Monocarbonsäuren stellt eine Veresterung bzw. Kondensation dar, die Rückreaktion, also die Fettspaltung, eine Verseifung bzw. Hydrolyse. Auch Enzyme, speziell die Lipasen, sind in der Lage Fette zu spalten. Die dabei entstehenden freien Fettsäuren bewirken den dir sicher bekannten unangenehmen ranzigen Geruch und Geschmack von verdorbenen Speiseölen oder verdorbener Butter.
Technisch führt man eine Fettspaltung mit basischen Verbindungen wie Natronlauge bzw. Kalilauge durch, wobei sich die Salze der Säuren, die Seifen bilden.

Aufgrund der Vielfalt der natürlich vorkommenden Fettsäuren ist es nicht verwunderlich, dass sich bei der Veresterung - je nach Fettsäure und Kombination - die verschiedensten Fettmoleküle und damit auch Fettarten ergeben. Da die natürlichen Fette stets Gemische von mehreren Fettsäureglycerinestern sind, wird damit verständlich, dass man Fette nicht nur durch eine Formel kennzeichnen kann. Man beschreibt sie nur sehr allgemein durch Einfügen von Resten R in der Formel für Triglyceride; es sei denn, es handelt sich um ein ganz spezielles Triglycerid, wie z. B. Tristearinsäureglycerinester (Glycerin mit drei Stearinsäuremolekülen verestert).

Fett oder fettes Öl?
Triglyceride, die bei Raumtemperatur flüssig sind, werden als fette Öle bezeichnet. Sie sind deshalb flüssig, weil sie einen hohen Anteil an ungesättigten Fettsäuren enthalten, welche aufgrund der knäueligen Molekülstruktur die Fett-Kristallisation bei Zimmertemperatur verhindern.

Ungesättigte Fettsäuren, die mehr als eine Doppelbindung in ihrem Molekül enthalten, zählen zu den essentiellen Fettsäuren (z. B. Linol- und Linolensäure). Der Körper kann diese Fettsäuren nicht selbst synthetisieren. Sie müssen deshalb über die Nahrung aufgenommen werden. Ganz besonders gesund sind daher z. B. Distelöl und auch Olivenöl. Nachteilig ist jedoch, dass diese flüssigen Fette nicht so hoch erhitzt werden dürfen, da sie sich dann zersetzen und dabei zum Teil giftige Abbauprodukte entstehen. Außerdem sind sie besonders empfindlich gegenüber Sauerstoff, der sich an die Doppelbindungen anlagern kann und so das Fett verderben lässt (Autoxidation).

Die bei Raumtemperatur festen Triglyceride bezeichnet man als Fette. Sie finden als Brotaufstrich (z. B. Butter) oder als Back- und Frittierfette Verwendung. Im Gegensatz zu den fetten Ölen enthalten sie mehr gesättigte Fettsäuren, die ernährungsphysiologisch jedoch nicht so hochwertig sind. Je länger die Fettsäurekette ist und je mehr gesättigte Fettsäuren in einem Fett enthalten sind, desto besser ist das Fett für eine hohe Erhitzung und Lagerung geeignet, da es sich nicht so leicht zersetzt und auch dem Sauerstoff eine schlechtere Angriffsmöglichkeit bietet.

Chemische Kennzahlen von Fetten
Um Fette zu charakterisieren und deren Qualität einzuschätzen, hat man Fettkennzahlen eingeführt. Damit du dir etwas darunter vorstellen kannst, werden hier ein paar Kennzahlen, die übrigens nur experimentell ermittelt werden können, kurz erläutert:

Iodzahl
Die Bestimmung der Iodzahl beruht auf der Fähigkeit von Halogenen (hier Iod oder Brom) sich an Doppelbindungen anzulagern. Die Iodzahl ist definiert als die Menge Iod, die von 100 g Fett gebunden werden kann. Je höher ungesättigt also ein Fett ist, desto höher ist auch dessen Iodzahl. Die Iodzahl ist ein Maß für den durchschnittlichen Gehalt an ungesättigten Fettsäuren in einem Fett.

Fettart Mittlere Iodzahl
Leinöl 180
Olivenöl 85
Rindertalg 40
Butter 30
Palmkernfett 15
Kokosfett 9

Verseifungszahl
Bei der Bestimmung der Verseifungszahl werden von den Fetten gemäß obiger Abbildung (Rückreaktion) die Esterbindungen mit Kalilauge hydrolytisch gespalten, so dass Glycerin und die Alkalisalze der Fettsäuren, also Seifen entstehen. Definitionsgemäß gibt die Verseifungszahl an, wie viel mg Kalilauge (KOH) nötig sind, um 1 g Fett oder Öl zu verseifen. Je höher die Verseifungszahl ist, desto höher ist der Gehalt an kurzkettigen Fettsäuren, denn relativ gesehen wird dann mehr KOH zur Verseifung benötigt. Die Verseifungszahl ist also ein Maß für die durchschnittliche relative Molekülmasse aller am Aufbau des Fettes beteiligten Fettsäuren.

Fettart Mittlere Verseifungszahl
Leinöl 190
Olivenöl 190
Rindertalg 195
Butter 225
Palmkernfett 245
Kokosfett 255

Säurezahl
Die Säurezahl ist ein Maß für den Gehalt an freien Fettsäuren in einem Fett. Sie gibt an, wie viel mg KOH benötigt werden, um die in 1 g Fett enthaltenen freien Fettsäuren zu neutralisieren. Die Säurezahl steigt mit zunehmendem Alter des Fettes, da durch Lagerung Zersetzungsprozesse einsetzen, die den Anteil an freien Fettsäuren erhöhen.


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Letzte Überarbeitung: 19. September 2011, Dagmar Wiechoczek