Zuletzt aktualisiert : 25. März 2014

EUFIC’s review Facts on Fats bietet dem Leser einen umfassenden, wenn auch leicht verständlichen Überblick über die verschiedenen Aspekte im Zusammenhang mit den Fetten, die wir durch unsere Ernährung konsumieren. Um diese Informationen leichter verdaulich zu machen, ist die Überprüfung in zwei Teile unterteilt; Der erste, der aktuelle Artikel, erklärt die Grundlagen von Nahrungsfetten. Es verdeutlicht, was Nahrungsfette sind, wie sich Fette aus molekularer Sicht unterscheiden, welche Rolle sie im menschlichen Körper spielen (kurz) und welche Bedeutung Fette in der Lebensmitteltechnologie haben. Der zweite Teil ist eine Überprüfung der wissenschaftlichen Literatur zu Nahrungsfetten und Gesundheit. Es erklärt die neuesten Fortschritte in der Ernährungswissenschaft über den Verzehr von Nahrungsfetten und wie sich dies auf die Gesundheit auswirkt. Es umfasst auch Ernährungsempfehlungen von internationalen maßgeblichen Gremien und den verschiedenen Mitgliedstaaten sowie die aktuellen Verbrauchsniveaus in ganz Europa.

Was sind Nahrungsfette?

Nahrungsfette sind natürlich vorkommende Moleküle, die Teil unserer Ernährung sind. Sie gehören zu einer größeren Gruppe von Verbindungen namens Lipiden, zu denen auch Wachse, Sterole (z. B. Cholesterin) und fettlösliche Vitamine gehören. Diese Unterscheidung ist jedoch nicht immer klar, und manchmal umfasst der Begriff Fette auch andere Lipide wie Cholesterin.

Nahrungsfettmoleküle stammen von Pflanzen und Tieren. In Pflanzen kommen sie in Samen (z. B. Raps, Baumwollsamen, Sonnenblumen, Erdnüssen, Mais und Sojabohnen), Früchten (z. B. Oliven, Palmfrüchten und Avocados) und Nüssen (z. B. Walnüssen und Mandeln) vor. Übliche tierische Fettquellen sind Fleisch, (öliger) Fisch (z.B. Lachs, Makrele), Eier und Milch. Sowohl pflanzliche oder, wie oft genannt, pflanzliche Fette als auch tierische Fette können so konsumiert werden, wie sie natürlich vorkommen, aber auch indirekt, zum Beispiel in Gebäck und Saucen, wo sie zur Verbesserung von Textur und Geschmack verwendet werden. Milch liefert viele beliebte tierische Fettprodukte wie Käse, Butter und Sahne. Tierisches Fett wird neben Milch vor allem aus gerenderten Gewebefetten gewonnen, die von Nutztieren gewonnen werden.

Nahrungsfette sind zusammen mit Kohlenhydraten und Proteinen die Hauptenergiequelle in der Ernährung und haben eine Reihe anderer wichtiger biologischer Funktionen. Sie sind nicht nur strukturelle Bestandteile von Zellen und Membranen in unserem Körper (z. B. besteht unser Gehirn hauptsächlich aus Fetten), sondern auch Träger fettlöslicher Vitamine aus unserer Ernährung. Fettmetaboliten sind an Prozessen wie der Nervenentwicklung und Entzündungsreaktionen beteiligt. Wenn es gespeichert wird, liefert Körperfett Energie, wenn der Körper es benötigt, es polstert und schützt lebenswichtige Organe und hilft, den Körper zu isolieren.

Das Lipid Cholesterin, das in Produkten wie Käse, Eiern, Fleisch und Schalentieren vorkommt, ist essentiell für die Fließfähigkeit und Durchlässigkeit der Membranen von Körperzellen. Es ist auch der Vorläufer von Vitamin D, einigen Hormonen und Gallensalzen, die die Aufnahme von Fetten im Darm verbessern.

Die Bedeutung von Nahrungsfetten und Cholesterin für die menschliche Gesundheit wird im zweiten Teil der Funktionen von Fetten im Körper näher erläutert.

Wie werden Nahrungsfette aufgebaut?

Das Verständnis der grundlegenden Chemie von Fetten wird helfen, die Rolle zu verstehen, die Fette in unserer Gesundheit und in der Lebensmitteltechnologie spielen. Über 90% der Nahrungsfette liegen in Form von Triglyceriden vor, die aus einem Glycerinrückgrat mit Fettsäuren bestehen, die an jeder der drei Hydroxylgruppen des Glycerinmoleküls verestert sind.

Abbildung 1. Struktur eines Triglycerids und gesättigte, einfach ungesättigte und mehrfach ungesättigte Fettsäuren.

Fettsäuren

Fettsäuren haben ein Rückgrat aus Kohlenstoffatomen. Sie variieren in der Anzahl der Kohlenstoffatome und in der Anzahl der Doppelbindungen zwischen ihnen. Beispielsweise enthalten Buttersäure (C4: 0), Palmitinsäure (C16: 0) und Arachidsäure (C20: 0) jeweils 4, 16 oder 20 Kohlenstoffatome in ihrer Kette. Kurzkettige Fettsäuren (SCFA) sind Fettsäuren mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen, mittelkettige Fettsäuren (MCFA) haben 6 bis 12, langkettige Fettsäuren (LCFA) 13 bis 21 und sehr langkettige Fettsäuren (VLCFA) sind Fettsäuren mit mehr als 22 Kohlenstoffatomen. Die meisten natürlich vorkommenden Fettsäuren, sowohl in der Nahrung als auch im Körper, enthalten 16-18 Kohlenstoffatome. Anhang 1 enthält eine Liste der häufigsten Fettsäuren, ihrer Kohlenstoffatomzahl, der Anzahl und Position der Doppelbindungen sowie der Produkte, in denen diese Fettsäuren enthalten sind.

Fettsäuren werden nach dem Vorhandensein und der Anzahl der Doppelbindungen in ihrer Kohlenstoffkette klassifiziert. Gesättigte Fettsäuren (SFA) enthalten keine Doppelbindungen, einfach ungesättigte Fettsäuren (MUFA) enthalten eine und mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFA) enthalten mehr als eine Doppelbindung.

Sowohl Länge als auch Sättigung von Fettsäuren beeinflussen die Anordnung der Membran in unseren Körperzellen und damit deren Fließfähigkeit. Kurzkettige Fettsäuren und solche mit größerer Ungesättigtheit sind weniger steif und weniger viskos, wodurch die Membranen flexibler werden. Dies beeinflusst eine Reihe wichtiger biologischer Funktionen (siehe Die Funktionen von Fetten im Körper).

Klassifizierung ungesättigter Fettsäuren (cis und trans)

Ungesättigte Fettsäuren können auch als „cis“ (gebogene Form) oder „trans“ (gerade Form) klassifiziert werden, je nachdem, ob Wasserstoff an derselben oder an der gegenüberliegenden Seite des Moleküls gebunden ist. Die meisten natürlich vorkommenden ungesättigten Fettsäuren kommen in cis-Form vor. Transfettsäuren (TFA) können in zwei Gruppen unterteilt werden: künstliche TFA (industriell) und natürliche TFA (Wiederkäuer). Industrielle TFA werden vom Menschen produziert und können in Produkten gefunden werden, die pflanzliche Öle / Fette enthalten, die einem Härtungsprozess unterzogen wurden, der als partielle Hydrierung bekannt ist (dies wird in Abschnitt 4 näher erläutert). Geringe Mengen an TFA können auch während der Desodorierung von pflanzlichen Ölen / Fetten, dem letzten Schritt der Speiseöl- / Fettraffination, erzeugt werden. Es gibt eine Reihe von TFA-Isomeren (Varietäten), die sich strukturell in der Position der Doppelbindung entlang des Fettsäuremoleküls unterscheiden. Sowohl Wiederkäuer- als auch industrielle TFA enthalten die gleichen Isomere mit einer breiteren Palette von Strukturen in industriellen TFA, jedoch in unterschiedlichen Anteilen. Der Konsum von TFA ist mit gesundheitsschädlichen Auswirkungen verbunden1, was in EUFIC’s The functions of fats in the body näher erläutert wird.

Abbildung 2. Struktur von Transfetten

Klassifizierung von PUFA (Omega-Fettsäuren)

PUFA kann gemäß der Position der ersten Doppelbindung ausgehend vom Methylende (der gegenüberliegenden Seite des Glycerinmoleküls) der Fettsäurekette weiter in drei Hauptfamilien eingeteilt werden:

• Omega-3-Fettsäuren (oder n-3-Fettsäuren) haben die erste Doppelbindung am dritten Kohlenstoffatom und umfassen hauptsächlich Alpha-Linolensäure (ALA) und ihre Derivate Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA).
• Omega-6 (oder n-6) -Fettsäuren haben die erste Doppelbindung am sechsten Kohlenstoffatom und umfassen hauptsächlich Linolsäure (LA) und ihr Derivat Arachidonsäure (AA).
• Omega-9 (oder n-9) Fettsäuren haben die erste Doppelbindung am neunten Kohlenstoffatom und umfassen hauptsächlich Ölsäure.

Abbildung 3. Struktur einer Omega-3- und Omega-6-Fettsäure.

Terminologie der Fettsäuren

Zusätzlich zu ihrem formalen Namen werden Fettsäuren häufig durch einen verkürzten numerischen Namen dargestellt, der auf der Länge (Anzahl der Kohlenstoffatome), der Anzahl der Doppelbindungen und der Omega-Klasse basiert, zu der sie gehören (siehe Anhang 1). Beispiele für die Nomenklatur sind; Linolsäure (LA), die auch als C18: 2 n-6 bezeichnet wird, weist darauf hin, dass sie 18 Kohlenstoffatome und 2 Doppelbindungen aufweist und zur Familie der Omega-6-Fettsäuren gehört. Alpha-Linolensäure (ALA) oder C18: 3 n-3 hat 18 Kohlenstoffatome, 3 Doppelbindungen und gehört zur Familie der Omega-3-Fettsäuren.

Sie sind wichtig für die Bildung von Zellmembranen und an vielen physiologischen Prozessen wie Blutgerinnung, Wundheilung und Entzündung beteiligt. Obwohl der Körper in der Lage ist, LA und ALA in die langkettigen Versionen Arachidonsäure (AA), Eicosapentaensäure (EPA) und in geringerem Maße Docosahexaensäure (DHA) umzuwandeln, scheint diese Umwandlung begrenzt zu sein.2 Aus diesem Grund benötigen wir möglicherweise auch direkte Quellen dieser speziellen langkettigen Fettsäuren in unserer Ernährung. Die reichste Quelle für EPA und DHA ist öliger Fisch, einschließlich Sardellen, Lachs, Thunfisch und Makrele. Eine Quelle für AA ist Erdnuss (Öl).

Welche Rolle spielen Fette in der Lebensmitteltechnologie?

Fette können ein Lebensmittel angenehmer machen, indem sie seine Textur und sein Mundgefühl, sein Aussehen verbessern und fettlösliche Aromen tragen. Fette haben auch physikalische Eigenschaften, die bei der Herstellung und beim Kochen von Lebensmitteln wichtig sind. Dieser Abschnitt befasst sich mit diesen lebensmitteltechnologischen Aspekten und behandelt einige der Fragen im Zusammenhang mit der Neuformulierung von Lebensmitteln. Zum Beispiel der Ersatz von TFA als Strategie zur Verringerung der Aufnahme dieser Fettsäuren (siehe auch Die Funktionen von Fetten im Körper).3 Der Austausch kann eine Herausforderung sein, da häufig ein festes Fett erforderlich ist, um die Funktionalität, den Geschmack und die Haltbarkeit eines Produkts aufrechtzuerhalten.4

Anwendungen

Fette werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt und haben viele funktionelle Eigenschaften, die zu einem Endprodukt beitragen (siehe Tabelle 1).

Tabelle 1. Funktionalität von Fetten in Lebensmitteln.

Heizfette

Die Eignung eines Fettes für die Lebensmittelherstellung hängt von seinen physikalischen Eigenschaften wie der Schmelztemperatur und der thermischen Stabilität ab. Fette bestehen aus einer Kombination verschiedener Fettsäuren, aber im Allgemeinen überwiegt ein Typ, der die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Fette, die einen hohen Anteil an SFA enthalten, wie Butter oder Schmalz, sind bei Raumtemperatur fest und haben eine relativ hohe Schmelztemperatur. Die meisten Pflanzenöle, die einen höheren Gehalt an MUFA oder PUFA enthalten, sind normalerweise bei Raumtemperatur flüssig.

Je höher der Ungesättigungsgrad der Fettsäuren ist, desto instabiler sind sie; MUFA-reiche Öle wie Olivenöl oder Erdnussöl sind stabiler und können stärker wiederverwendet werden als PUFA-reiche Öle wie Maisöl oder Sojaöl. Beim Frittieren von Lebensmitteln ist es wichtig, das Öl nicht zu überhitzen und häufig zu wechseln. Die Einwirkung von Luft und Feuchtigkeit beeinträchtigt die Qualität des Öls durch die Bildung freier Fettsäuren oder deren Abbau. Sonnenlicht kann die Vitamin E- und n-3-Fettsäuren in Pflanzenölen abbauen.5

Technologien zur Modifizierung von Pflanzenölen

Pflanzenöle werden durch Waschen und Zerkleinern der Samen, Früchte oder Nüsse und durch Verwendung von Wärme zur Abtrennung des Öls gewonnen. Das Öl wird dann raffiniert, um unerwünschten Geschmack, Geruch oder Farbe zu entfernen. Einige Öle wie Olivenölsorten (nativ / nativ extra), Walnussöl und Traubenkernöl werden jedoch ohne weitere Raffination direkt aus dem Samen oder der Frucht gepresst. Letzteres ist ein kleiner Bruchteil der Gesamtmenge der produzierten Pflanzenöle. Die Fettsäurezusammensetzung variiert stark zwischen verschiedenen Pflanzenölen, und technische Verfahren, wie Hydrierung und Umesterung, werden verwendet, um bevorzugte Eigenschaften zu erhalten. Diese Prozesse wurden aus Sicht der menschlichen Gesundheit diskutiert und werden im Folgenden diskutiert. Andere technische Lösungen zur Modifizierung der Eigenschaften von Öl umfassen das Mischen und Fraktionieren. Konventionelle Saatgutzucht oder Gentechnik sind Beispiele für biologische Lösungen zur Herstellung neuartiger oder „merkmalsverstärkter“ Öle mit verbesserter Fettsäurezusammensetzung.7

Hydrierung

Die Hydrierung ist ein Verfahren, bei dem flüssige Pflanzenöle je nach Hydriergrad (von partieller bis vollständiger Hydrierung) in halbfeste oder feste Fette umgewandelt werden, um sie für die Lebensmittelherstellung geeignet zu machen. Hydrierte Pflanzenöle sind in der Regel billiger als tierisches Fett mit den gleichen physikalischen Eigenschaften, sie sind hitzebeständiger und haben eine erhöhte Haltbarkeit. Der Hydrierungsprozess beinhaltet die direkte Addition eines Wasserstoffatoms an die Doppelbindungen in den Fettsäureketten der Triglyceride (siehe Abschnitt 3) und dadurch wird das Molekül ‚gesättigter‘ und somit das Fett fester, wenn die Doppelbindungen verschwinden. Die partielle Hydrierung reduziert die meisten, aber nicht alle Doppelbindungen und modifiziert die Eigenschaften des Öls, ohne den SFA-Gehalt stark zu erhöhen. Der Sättigungsgrad der Fettsäuren kann gesteuert werden, so dass ein Konsistenzbereich mit steigender Viskosität und Schmelztemperatur realisiert werden kann.5 Die partielle Hydrierung führt jedoch dazu, dass ein Teil der cis-Isomeren der ungesättigten Fettsäuren in trans-Isomere umgewandelt wird. Eine vollständige Hydrierung hingegen führt nicht zu TFA, da alle Fettsäuremoleküle gesättigt sind. Daher enthält Öl, das nicht vollständig hydriert wurde, TFA, das mit gesundheitsschädlichen Auswirkungen in Verbindung gebracht wurde (siehe Fakten zu Fetten – Nahrungsfette und Gesundheit). Aus diesem Grund formuliert die Lebensmittelindustrie ihre Produkte neu, indem sie den Einsatz von teilweise hydrierten Fetten reduziert.8

Umesterung (oder Fettsäureumlagerung)

Fette können alternativ zum Hydrierverfahren ohne Bildung von TFA umestert werden. Bei diesem chemischen Prozess werden die Fettsäureketten innerhalb oder zwischen den Triglyceridmolekülen neu angeordnet, wodurch neue Triglyceride entstehen. SFA in den meisten pflanzlichen Fetten befinden sich in den äußeren Positionen des Triglyceridmoleküls (die sn-1- und sn-3-Positionen). Die Umesterung führt zur Erzeugung von Fetten mit einem höheren Anteil an SFA in der sn-2 (mittleren) Position, ähnlich wie bei tierischen Fetten wie Schmalz. Das Verfahren wird durch Mischen verschiedener Öle (z. B. eines flüssigen und eines vollständig hydrierten Öls) durchgeführt. Mit Hilfe von chemischen Katalysatoren oder Enzymen werden die Fettsäuren umverteilt, ohne die eigentlichen Fettsäuremoleküle zu verändern. Die neu gebildeten Triglyceride verändern die Eigenschaften des Fettes wie Härte, Plastizität und Hitzebeständigkeit.

Transfettersatz (Neuformulierung)

Aus gesundheitlicher Sicht sollte TFA aus teilweise hydrierten Pflanzenölen vorzugsweise durch pflanzliche Öle ersetzt werden, die reich an MUFA und PUFA sind (anstelle von tierischen Fetten und Ölen, die reich an SFA sind).4 Eine der Möglichkeiten könnte darin bestehen, TFA durch neuartige oder „merkmalsverstärkte“ Öle zu ersetzen. Diese Öle, hergestellt aus Samen mit neuartiger Fettsäurezusammensetzung, weisen einen hohen Gehalt an ungesättigten Fettsäuren auf. Sie können die Transfette ersetzen und gleichzeitig die Qualität der Lebensmittel erhalten. Ein begrenztes Marktangebot dieser Ersatzöle kann jedoch ein Engpass sein.7 Für bestimmte Anwendungen werden auch Fette benötigt, die bei Raumtemperatur fest sind, und der Ersatz von TFA muss in gewissem Maße durch SFA kompensiert werden, um die Qualität des Produkts nicht zu beeinträchtigen. Zu diesem Zweck sind die am häufigsten verwendeten Ersatzstoffe vollständig hydrierte Pflanzenöle mit umesterter Stearinsäure (oben erläutert) und Palmöl, beide reich an SFA.

Palmöl

Wie alle Pflanzenöle wie Rapsöl oder Sonnenblumenöl enthält Palmöl praktisch kein TFA (maximal 2% auf Fettbasis) und etwa 50% SFA, wodurch es bei Raumtemperatur natürlich fest wird. Diese Eigenschaften lassen eine Strecke der Anwendungen zu, und sie ist weit verbreitet gewesen, teilweise hydrierte Pflanzenöle zu ersetzen. Aus ernährungsphysiologischer Sicht ist es wie bei allen gesättigten Fetten ratsam, die Aufnahme zu moderieren.

Palmöl ist aufgrund der mit seiner Herstellung verbundenen ökologischen und sozialen Bedenken zu einem Diskussionsthema geworden. Der Roundtable on Sustainable Palm Oil (RSPO) vergibt daher eine Zertifizierung, ein Gütesiegel, wenn das Palmöl ohne übermäßige Schädigung der Umwelt oder der Gesellschaft hergestellt wurde und das Produkt über die gesamte Lieferkette rückverfolgbar ist.9

Zusammenfassung

Nahrungsfette sind ein wichtiger Bestandteil unserer Ernährung und liefern etwa 20-35% unseres täglichen Energiebedarfs. Neben der Energie sind sie für eine Reihe wichtiger biologischer Funktionen wie Wachstum und Entwicklung unverzichtbar. Dieser erste Teil der EUFIC Überprüfung Fakten über Fette – die Grundlagen, erklärt, was Nahrungsfette tatsächlich sind, wo sie gefunden werden können, was ihre molekulare Struktur ist und welche technologischen Eigenschaften sie haben, um Geschmack, Textur und Aussehen von Lebensmitteln zu verbessern. Der zweite Teil der Überprüfung, Die Funktionen von Fetten im Körper, befasst sich mit dem Verzehr von Nahrungsfetten und deren Beziehung zur menschlichen Gesundheit.

Weitere Informationen finden Sie in unserer Infografik zu Nahrungsfetten, die Sie herunterladen, ausdrucken und teilen können.

Anhang 1. List of most common fatty acids

(*) Die Zahl vor dem Doppelpunkt gibt die Anzahl der Kohlenstoffatome an, die das Fettsäuremolekül enthält, und die Zahl nach dem Doppelpunkt gibt die Gesamtzahl der anzahl der Doppelbindungen. Die n- (omega) -Bezeichnung gibt die Position der ersten Doppelbindung an, die vom Methylende des Fettsäuremoleküls aus gezählt wird.

1. Brouwer I, Wandert EIN & Katan M (2013). Transfettsäuren und kardiovaskuläre Gesundheit: Forschung abgeschlossen? Europäisches Journal für klinische Ernährung 67 (5): 1-7.
2. Brenna T, Salem N, Sinclair A, et al. (2009). α-Linolensäure-Supplementierung und Umwandlung in n-3-langkettige PUFA beim Menschen.
3. Kommission der Europäischen Gemeinschaften (2007). Weißbuch über eine Strategie für Europa in den Bereichen Ernährung, Übergewicht und Adipositas. Brüssel, Belgien.
4. Hayes K & das Expertengremium (2010). Fatty Acid Expert Roundtable: Wichtige Aussagen über Fettsäuren. Zeitschrift des American College of Nutrition 29 (Suppl 3): S285-S288.
5. Foster R, Williamson C & Lunn J (2009). Kulinarische Öle und ihre Gesundheitseffekte. London, Vereinigtes Königreich: British Nutrition Foundation. Briefing-Papiere.
6. EUFIC (2014). Wie Sie Ihr kulinarisches Öl wählen. EUFIC Essen heute.
7. Skeaff C (2009). Machbarkeit der Empfehlung bestimmter Ersatz- oder Alternativfette. Europäisches Journal für klinische Ernährung 63 (Suppl 2): S34-S49.
8. GD SANCO der EG. Abgerufen von der EU-Plattform für Ernährung, körperliche Aktivität und Gesundheit: Commitment Database (Website visited 22 August 2013).
9. Runder Tisch für nachhaltiges Palmöl (RSOP) (2013). Consumer Fact Sheet: Warum Palmöl in Ihrem Alltag wichtig ist. Kuala Lumpur, Malaysia.