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Fette und Öle unter der Lupe. Gliederung. Geschichte und Gewinnung II. Aufbau und Eigenschaften III. Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren IV. Lecithin V. Verwendung von Fetten VI. Rückblick. Gewinnung Ausschmelzen tierischer Fette Auspressen fettreicher Pflanzensamen
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Fette und Öle unter der Lupe
Gliederung • Geschichte und Gewinnung • II. Aufbau und Eigenschaften • III. Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren • IV. Lecithin • V. Verwendung von Fetten • VI. Rückblick
Gewinnung Ausschmelzen tierischer Fette Auspressen fettreicher Pflanzensamen Extraktion mit Lösungsmitteln Olivenpresse • 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 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-Mouriés Napoleon III. Gewinnung und Geschichte von Fetten und Ölen
Jahr 1914/18 1919/23 1950 1960 1970 1993 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 < < >>>> Verbrauch an Nahrungsfetten (in kg pro Kopf, Deutschland) Gewinnung und Geschichte von Fetten und Ölen • Standardware: Mischung aus pflanzlichen und • tierischen Fetten • Pflanzenmargarine • Diätmargarine • Halbfettmargarinen bzw. fettreduzierte Margarinen
rohes Öl Entlecithinierung Entschleimung Entsäuerung Bleichung reines Öl Desodorierung V1 Raffination von gebrauchtem Frittierfett
Pflanzliche Fette / Öle Pflanzliche Fette / Öle Milchfett Farbstoff ß-Carotin Farbstoff ß-Carotin Farbstoff ß-Carotin Emulgator Emulgatoren Emulgatoren Margarine Säuerungsmittel Gelatine natürliches Aroma Wasser Wasser Die Inhaltsstoffe
Wassernachweis / Fettnachweis Ölige Phase Obere Phase Dünnschicht – Chromatographie ß-Carotin Margarine Untere Phase Wassernachweis / Fettnachweis Wässrige Phase Eiweiß - Gelatine - Biuret-Reaktion Strategie zur Analyse der Margarine in der Schule Warum ist Margarine gelb-orange gefärbt ? Warum ist nach dem Erhitzen nur eine Phase gelb-orange gefärbt ? Wieso ist der Brotaufstrich trotz des hohen Wasseranteils fest ?
Fett (altgriech. : lipos) Ester der Fettsäuren Triglycerid Chemischer Aufbau
Erhöhung der Haltbarkeit von Fetten: • Wasserentzug: Butterschmalz (früher) • Luftzutritt verhindern • 1902 Chemiker Wilhelm Norman: „Fetthärtung“ Wilhelm Norman 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!)
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. Linolsäure Linolensäure Eigenschaften von Fetten und Ölen
Emulsion Lösung Wasser Öl Octan V2 Löslichkeitsversuch Öl in H2O / Öl in Benzin
vorher nachher V3 Löslichkeit von lipophilen Stoffen ß-Carotin wurde erstmals 1831 von Wackenroder aus Karotten isoliert
ß-Carotin (E 160 a) Gelborange S (E 110) Löslichkeit von lipophilen Stoffen
+ H2O getrocknetes Kupfersulfat CuSO4. 5 H2O V4 H2O-Nachweis
Palmin Butter Margarine V5 Fettgehaltvergleich Färben mit Sudan III
Triglyceride Fließmittel: CHCl3 Fettsäuren Cholesterol Diglyceride Kokosfett Speiseöl Fleischwurst Margarine Butter Demo 1 DC von Fetten und Ölen
Angriffsstellen: Esterbindungen zwischen Glycerin und Fettsäuren Doppelbindungen der ungesättigten Fettsäuren Bildung von stechend riechenden Dämpfen Einfluss der Erhitzung auf Fett
Eliminierung: - H2O Glycerin Enol - H2O Acrolein Reaktion von Glycerin zu Acrolein
Anzahl der C-Atome 12 16 18 18 Smp. °C 44 63 13,4 -5 Laurinsäure Palmitinsäure Ölsäure Linolsäure Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren
1 -OOC-R1 + -OOC-R2 -OOC-R3 + 3 OH- 2 3 Allgemeiner Nachweis der Fettsäuren: + HCl(aq) + Na+(aq) + Cl-(aq) Na + weiß V6 Nachweis für Fettsäuren
δ- δ+ Ungesättigte Fettsäuren: + Br2 (aq) x x y y π– Komplex nucleophile + + Br -(aq) anti-Addition y x x y Vicinale Dibromverbindung Bromoniumion V7 Nachweis der C-C-Doppelbindung mit Bromwasser
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
+ H2 Ölsäure Pd-Kat Stearinsäure Ölsäure Smp.: ~ 13 °C Stearinsäure Smp.: ~ 69 °C Hydrierung von Öl
+ Phospholipid-Molekül Grenzschicht Öl Wasser Lecithin
H2O Öl V8 Lecithin – Emulgiervermögen
Alkalische Hydrolyse: 1 -OOC-R1 + -OOC-R2 -OOC-R3 + 3 OH- 2 3 V9 Herstellung von Seife
Na+ OH- + NaOR´ + Na+ + HOR´ Na Mechanismus der alkalischen Esterverseifung:
Besonderheiten Vergiftetes Speiseöl in Spanien Das französische Paradoxon
200 °C Anilin - C17H33 + 3 + 3 Ölsäureanilid Vergiftetes Speiseöl in Spanien (1981)
USA Europa Frankreich China Fettverzehr Herzerkrankungen Das französische Paradoxon
Pflanzliche Fette / Öle Pflanzliche Fette / Öle Milchfett Farbstoff ß-Carotin Farbstoff ß-Carotin Farbstoff ß-Carotin Emulgator Emulgatoren Emulgatoren Margarine Säuerungsmittel Gelatine natürliches Aroma Wasser Wasser Die Inhaltsstoffe