Funkciók, osztályozása és jellemzői zsírok

Utolsó frissítés: 25 March 2014

EUFIC ‘ s review Facts on Fats nyújt az olvasó egy kiterjedt, bár könnyen érthető, áttekintést a különböző szempontok kapcsolódó zsírok fogyasztunk a mi étrend. Annak érdekében, hogy ez az információ könnyebben emészthető legyen, a felülvizsgálat két részre oszlik; az első, a jelenlegi cikk ismerteti az étkezési zsírok alapjait. Tisztázza, hogy mi az étrendi zsírok, hogyan különböznek a zsírok molekuláris szempontból, milyen szerepet játszanak az emberi testben (röviden), valamint a zsírok fontosságát az élelmiszer-technológiában. A második rész az étrendi zsírokról és az egészségről szóló tudományos irodalom áttekintése. Elmagyarázza a táplálkozástudomány legújabb fejleményeit az étkezési zsírok fogyasztásáról és arról, hogy ez hogyan befolyásolja az egészséget. Kiterjed továbbá a nemzetközi mérvadó testületek és a különböző tagállamok táplálkozási ajánlásaira, valamint a jelenlegi fogyasztási szintekre egész Európában.

mik azok az étrendi zsírok?

az étrendi zsírok a természetben előforduló molekulák, amelyek az étrendünk részét képezik. A lipidek nevű vegyületek nagyobb csoportjába tartoznak, amelyek viaszokat, szterineket (például koleszterint) és zsírban oldódó vitaminokat is tartalmaznak. Ez a megkülönböztetés azonban nem mindig egyértelmű, néha a zsírok kifejezés más lipideket is tartalmaz, például koleszterint.

az étrendi zsírok molekulái növényekből és állatokból származnak. A növényekben magvakban (pl. repce, gyapotmag, napraforgó, földimogyoró, kukorica és szójabab), gyümölcsökben (pl. olíva, pálma gyümölcs és avokádó) és diófélékben (pl. dió és mandula) találhatók. Gyakori állati zsírforrások a hús, (olajos) hal (pl. lazac, makréla), tojás és tej. Mind a növényi, vagy, ahogy gyakran nevezik, növényi zsírok, mind az állati zsírok fogyaszthatók, ahogy természetesen előfordulnak, de közvetett módon is, például cukrászsüteményekben és szószokban, ahol a textúra és az íz javítására használják őket. A tej számos népszerű állati zsírterméket eredményez, például sajtot, vajat és tejszínt. A tejen kívül az állati zsírt elsősorban állati állatokból nyert kiolvasztott szövetzsírokból nyerik.

az étrendi zsírok a szénhidrátokkal és fehérjékkel együtt az étrend fő energiaforrásai, és számos más fontos biológiai funkcióval rendelkeznek. Amellett, hogy testünk sejtjeinek és membránjainak szerkezeti alkotóelemei (pl. agyunk főleg zsírokból áll), étrendünk zsírban oldódó vitaminjainak hordozói. A zsírmetabolitok olyan folyamatokban vesznek részt, mint az idegi fejlődés és a gyulladásos reakciók. Tároláskor a testzsír energiát szolgáltat, amikor a testnek szüksége van rá, párnázza és védi a létfontosságú szerveket, és segít a test szigetelésében.

a lipid koleszterin, amely olyan termékekben található, mint a sajt, a tojás, a hús és a héjas halak, elengedhetetlen a testsejtek membránjainak folyékonyságához és permeabilitásához. Ez a D-vitamin, egyes hormonok, epesók prekurzora is, amelyek fokozzák a zsírok felszívódását a bélben.

az étrendi zsírok és a koleszterin emberi egészségre gyakorolt fontosságát a zsírok funkcióinak második része a szervezetben magyarázza.

A molekuláris szerkezet nagyításával hogyan épülnek fel az étkezési zsírok?

a zsírok alapvető kémiájának megértése segít megérteni a zsírok szerepét az egészségünkben és az élelmiszer-technológiában. Az étkezési zsírok több mint 90% – a trigliceridek formájában van, amelyek glicerin gerincből állnak, zsírsavakkal észterezve a glicerin molekula mindhárom hidroxilcsoportján.

triglicerid és telített, egyszeresen és többszörösen telítetlen zsírsavak szerkezete

1.ábra. Triglicerid és telített, egyszeresen és többszörösen telítetlen zsírsavak szerkezete.

zsírsavak

a zsírsavak gerince szénatomokból áll. Ezek mind a szénatomok számában, mind a köztük lévő kettős kötések számában változnak. Például a vajsav (C4:0), a palmitinsav (C16:0) és az arachidsav (C20:0) láncukban 4, 16 vagy 20 szénatomot tartalmaznak. A rövid láncú zsírsavak (SCFA) legfeljebb 5 szénatomos zsírsavak, a közepes láncú zsírsavak (MCFA) 6-12, a hosszú láncú zsírsavak (LCFA) 13-21, a nagyon hosszú láncú zsírsavak (VLCFA) pedig több mint 22 szénatomos zsírsavak. A természetben előforduló zsírsavak többsége, mind az étrendben, mind a testben, 16-18 szénatomot tartalmaz. Az 1.melléklet felsorolja a leggyakoribb zsírsavakat, azok szénatomszámát, a kettős kötések számát és helyzetét, valamint azokat a termékeket, amelyekben ezek a zsírsavak megtalálhatók.

a zsírsavakat a szénláncukban lévő kettős kötések jelenléte és száma szerint osztályozzák. A telített zsírsavak (SFA) nem tartalmaznak kettős kötést, az egyszeresen telítetlen zsírsavak (MUFA) egyet, a többszörösen telítetlen zsírsavak (PUFA) pedig egynél több kettős kötést tartalmaznak.

mind a zsírsavak hossza, mind telítettsége befolyásolja a membrán elrendezését testsejtjeinkben, ezáltal folyékonyságát. A rövidebb láncú zsírsavak és a telítetlen zsírsavak kevésbé merevek és kevésbé viszkózusak, így a membránok rugalmasabbak. Ez számos fontos biológiai funkciót befolyásol (lásd a zsírok funkcióit a szervezetben).

telítetlen zsírsavak osztályozása (cisz és transz)

a telítetlen zsírsavak “cisz” (hajlított forma) vagy “transz” (egyenes forma) kategóriába is sorolhatók, attól függően, hogy a hidrogén a molekula ugyanazon vagy ellentétes oldalán kötődik-e. A legtöbb természetben előforduló telítetlen zsírsav cisz formában található. A transz-zsírsavak (TFA) két csoportra oszthatók: mesterséges TFA (ipari) és természetes TFA (kérődző). Az ipari TFA-t emberek állítják elő, és olyan növényi olajokat/zsírokat tartalmazó termékekben találhatók meg, amelyek részleges hidrogénezésnek nevezett keményedési folyamaton mentek keresztül (ezt a 4.szakaszban részletesebben ismertetjük). Kis mennyiségű TFA is előállítható a növényi olajok/zsírok szagtalanítása során, amely az étkezési olaj/zsír finomításának utolsó lépése. Számos TFA izomer (fajta) létezik, amelyek szerkezetileg különböznek a kettős kötés helyzetében a zsírsavmolekula mentén. Mind a kérődző, mind az ipari TFA ugyanazokat az izomereket tartalmazza, az ipari TFA-ban szélesebb körű szerkezettel, de eltérő arányban. A TFA-fogyasztás összefügg a káros egészségügyi hatásokkal1, amelyet az EUFIC a zsírok funkciói a szervezetben című cikkében ismertet tovább.

a transzzsír szerkezete

2.ábra. A transzzsírok szerkezete

a PUFA (omega zsírsavak) osztályozása

a PUFA további három fő családba sorolható a zsírsavlánc metil-végétől (a glicerinmolekula ellentétes oldalától) kiinduló első kettős kötés helyzete szerint:

  • az Omega-3 (vagy n-3) zsírsavak első kettős kötése a harmadik szénatomnál található, és főleg alfa-linolénsavat (ALA) és származékait tartalmazzák eikozapentaénsav (EPA) és dokozahexaénsav (DHA).
  • az Omega-6 (vagy n-6) zsírsavak az első kettős kötést a hatodik szénatomnál tartalmazzák, és főleg linolsavat (LA) és származékát, az arachidonsavat (AA) tartalmazzák.
  • az Omega-9 (vagy n-9) zsírsavak első kettős kötése a kilencedik szénatomnál van, és főleg olajsavat tartalmaznak.

az omega-3 és omega-6 zsírsav szerkezete

3.ábra. Az omega-3 és omega-6 zsírsavak szerkezete.

zsírsav terminológia

a hivatalos nevükön kívül a zsírsavakat gyakran rövidített számnévvel jelölik, a hosszúság (szénatomok száma), a kettős kötések száma és az omega osztály alapján, amelybe tartoznak (lásd az 1.mellékletet). Példák a nómenklatúrára; linolsav (LA), amelyet C18:2 n-6-nak is neveznek, jelezve, hogy 18 szénatommal, 2 kettős kötéssel rendelkezik, és az omega-6 zsírsavcsaládba tartozik. Az alfa-linolénsav (ALA) vagy a C18:3 n-3 18 szénatomot, 3 kettős kötést tartalmaz, és az omega-3 zsírsavcsaládba tartozik.

fontosak a sejtmembránok kialakulásában, és számos fiziológiai folyamatban részt vesznek, mint például a véralvadás, a sebgyógyulás és a gyulladás. Bár a szervezet képes átalakítani LA és ALA a hosszú láncú változatok-arachidonsav (AA), eikozapentaénsav (EPA), és kisebb mértékben dokozahexaénsav (DHA), ez a konverzió korlátozottnak tűnik.2 emiatt szükségünk lehet ezeknek a hosszú láncú zsírsavaknak a közvetlen forrásaira is étrendünkben. Az EPA és a DHA leggazdagabb forrása az olajos hal, beleértve a szardellát, a lazacot, a tonhalat és a makrélát. Az AA forrása a földimogyoró (olaj).

milyen szerepet játszanak a zsírok az élelmiszer-technológiában?

a zsírok kellemesebbé tehetik az ételt azáltal, hogy javítják a textúráját és a szájérzetét, megjelenését és zsírban oldódó ízeket hordoznak. A zsírok fizikai tulajdonságokkal is rendelkeznek, amelyek fontosak az élelmiszergyártásban és a szakácsban. Ez a szakasz ezekkel az élelmiszer-technológiai szempontokkal foglalkozik, és megvitatja az élelmiszerek újrafogalmazásával kapcsolatos néhány kérdést. Például a TFA helyettesítése, mint stratégia ezen zsírsavak bevitelének csökkentésére (Lásd még a zsírok funkcióit a szervezetben).3 a csere kihívást jelenthet, mivel gyakran szilárd zsírra van szükség a termék funkcionalitásának, ízének és eltarthatóságának fenntartásához.4

Alkalmazások

a zsírokat az alkalmazások széles körében használják, és számos funkcionális tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek hozzájárulnak a végtermékhez (lásd az 1.táblázatot).

1. táblázat. A zsírok funkcionalitása az élelmiszerekben.

funkció
magyarázat
levegőztetés
az olyan termékeknek, mint a sütemények vagy habok, levegőt kell beépíteniük a keverékbe, hogy jól felkelt textúrát kapjanak. Ezt általában úgy érik el, hogy a levegőbuborékokat zsír-cukor keverékben csapdába ejtik, hogy stabil habot képezzenek.
bevonat (morzsás textúrához)
a cukrászsüteményekben és kekszekben található morzsás textúrát úgy érik el, hogy a lisztrészecskéket zsírral (rövidítéssel) bevonják, hogy megakadályozzák a víz felszívódását.
Flakiness
a zsírok segítenek elválasztani a tésztában képződött glutén és keményítő rétegeket pelyhes vagy leveles tészta vagy keksz készítésekor. A zsír megolvad a szakács során, így kevés légzsák marad, míg a folyadék gőzt termel, amely elpárolog, és a rétegek emelkedését okozza.
nedvességmegtartó
a zsírok segítenek megőrizni a termék nedvességtartalmát, és ezáltal növelik annak eltarthatóságát.
üvegezés
a zsírok fényes megjelenést kölcsönöznek az ételeknek, például amikor forró zöldségekre öntik, és ragyogást adnak a szószoknak.
plaszticitás
a szilárd zsírok nem olvadnak azonnal, hanem bizonyos hőmérsékleteken lágyulnak. A zsírok feldolgozhatók a zsírsavak átrendezésére és olvadáspontjuk megváltoztatására. Ezt a technológiát használják kenhető és sajtok előállítására, amelyek egyenesen a hűtőszekrényből terjednek.
hőátadás
a mélysütés során az ételt teljesen körülveszi a sütőzsír, amely hatékony hőátadó közegként működik.

melegítő zsírok

a zsír élelmiszergyártásra való alkalmassága a fizikai tulajdonságaitól, például az olvadási hőmérséklettől és a hőstabilitástól függ. A zsírok különböző zsírsavak kombinációjából állnak, de általában egy típus dominál, amely meghatározza a fizikai jellemzőket. Azok a zsírok, amelyek nagy arányban tartalmaznak SFA-t, például vaj vagy zsír, szobahőmérsékleten szilárdak és viszonylag magas olvadási hőmérsékletűek. A legtöbb növényi olaj, amely magasabb MUFA-t vagy PUFA-t tartalmaz, általában szobahőmérsékleten folyékony.

minél magasabb a zsírsavak telítetlensége, annál instabilabbak; a MUFA-ban gazdag olajok, mint például az olívaolaj vagy a földimogyoró-olaj, stabilabbak és nagyobb mértékben újra felhasználhatók, mint a PUFA-ban gazdag olajok, például a kukoricaolaj vagy a szójaolaj. Az ételek sütésekor fontos, hogy ne melegítsük túl az olajat, és gyakran cseréljük. A levegőnek és a nedvességnek való kitettség befolyásolja az olaj minőségét szabad zsírsavak képződésével vagy lebomlásával. A napfény lebonthatja az E-vitamin és az n-3 zsírsavakat a növényi olajokban.5

A növényi olajok módosítására szolgáló technológiák

a növényi olajokat a magok, gyümölcsök vagy diófélék mosásával és aprításával, valamint az olaj elválasztásához hő felhasználásával állítják elő. Az olajat ezután finomítják, hogy eltávolítsák a nem kívánt ízt, szagot vagy színt. Egyes olajokat, például az olívaolaj fajtáit (Szűz/extra szűz), a dióolajat és a szőlőmagolajat közvetlenül a magból vagy a gyümölcsből préselik további finomítás nélkül. Ez utóbbi az előállított növényi olajok teljes mennyiségének kis része. A zsírsav összetétele nagymértékben változik a különböző növényi olajok között, és a technikai eljárásokat, például a hidrogénezést és az interesterifikációt használják az előnyös tulajdonságok eléréséhez. Ezeket a folyamatokat az emberi egészség szempontjából vitatták meg, és az alábbiakban tárgyaljuk. Az olaj tulajdonságainak módosítására szolgáló egyéb technikai megoldások közé tartozik a keverés és a frakcionálás. A hagyományos vetőmag-tenyésztés vagy a géntechnológia példák a biológiai megoldásokra új vagy “tulajdonságjavított” olajok jobb zsírsavösszetételű előállítására.7

hidrogénezés

a hidrogénezés olyan folyamat, amely a folyékony növényi olajokat a hidrogénezés szintjétől függően (a részleges hidrogénezéstől a teljes hidrogénezésig) félszilárd vagy szilárd zsírokká alakítja, hogy azok alkalmasak legyenek élelmiszer-gyártási célokra. A hidrogénezett növényi olajok általában olcsóbbak, mint az azonos fizikai tulajdonságokkal rendelkező állati zsírok, hőállóbbak, megnövelt eltarthatósággal rendelkeznek. A hidrogénezési folyamat magában foglalja a hidrogénatom közvetlen hozzáadását a trigliceridek zsírsavláncaiban lévő kettős kötésekhez (lásd 3.pont), és ezáltal a molekula telítettebbé válik, és így a zsír szilárdabbá válik, amikor a kettős kötések eltűnnek. A részleges hidrogénezés csökkenti a kettős kötések nagy részét, de nem az összeset, és módosítja az olaj tulajdonságait anélkül, hogy nagymértékben növelné az SFA-tartalmat. A zsírsavak telítettségi szintje szabályozható, így a viszkozitás és az olvadási hőmérséklet növekedésével egy sor konzisztencia valósítható meg.5 a részleges hidrogénezés azonban azt eredményezi, hogy a telítetlen zsírsavak cisz-izomerjeinek egy része transz-izomerekké alakul. A teljes hidrogénezés viszont nem eredményez TFA-t, mivel az összes zsírsavmolekula telített volt. Így az olaj, amely nem ment keresztül a teljes hidrogénezési folyamaton, TFA – t tartalmaz, amelyet káros egészségügyi hatásokkal kapcsoltak össze (lásd tények a zsírokról-étrendi zsírok és egészség). Ezért az élelmiszeripar átalakítja termékeit a részlegesen hidrogénezett zsírok felhasználásának csökkentésével.8

Interesterification (vagy zsírsav átrendeződés)

zsírok interesterified, alternatívájaként a hidrogénezési eljárás, képződése nélkül TFA. Ebben a kémiai folyamatban a zsírsavláncok átrendeződnek a trigliceridmolekulákon belül vagy azok között, új triglicerideket hozva létre. Az SFA a legtöbb növényi zsírban a trigliceridmolekula külső pozíciójában helyezkedik el (sn-1 és sn-3 pozíciók). Az interterifikáció olyan zsírok képződéséhez vezet, amelyekben az SFA nagyobb arányban van az sn-2 (középső) helyzetben, hasonlóan az állati zsírokhoz, például a zsírhoz. Az eljárást különböző olajok (pl. folyadék és teljesen hidrogénezett olaj) keverésével hajtják végre. Kémiai katalizátorok vagy enzimek segítségével a zsírsavakat újraelosztják, a tényleges zsírsavmolekulák módosítása nélkül. Az újonnan képződött trigliceridek megváltoztatják a zsír tulajdonságait, mint a keménység, a plaszticitás és a hőállóság.

Transzzsírpótlás (újrafogalmazás)

egészségügyi szempontból a részlegesen hidrogénezett növényi olajokból származó TFA-t lehetőleg MUFA-ban és PUFA-ban gazdag növényi olajokkal kell helyettesíteni (az állati zsírok és SFA-ban gazdag olajok helyett).4 az egyik módja lehet a TFA helyettesítése újszerű vagy “tulajdonságjavított” olajokkal. Ezek az olajok, amelyeket új zsírsavösszetételű magokból állítanak elő, magas telítetlen zsírsavtartalommal rendelkeznek. Helyettesíthetik a transzzsírokat, miközben fenntartják az élelmiszertermékek minőségét. Ezeknek a helyettesítő olajoknak a korlátozott piaci kínálata azonban szűk keresztmetszetet jelenthet.7 bizonyos alkalmazásokhoz szobahőmérsékleten szilárd zsírokra is szükség van, és a TFA helyettesítését bizonyos mértékig kompenzálni kell az SFA-val, hogy ne veszélyeztesse a termék minőségét. Ebből a célból a legszélesebb körben használt helyettesítők a teljesen hidrogénezett növényi olajok interesterified sztearinsavval (lásd fent) és pálmaolaj, mindkettő magas SFA-tartalommal.

pálmaolaj

mint minden növényi olaj, mint például a repceolaj vagy a napraforgóolaj, a pálmaolaj gyakorlatilag nem tartalmaz TFA-t (legfeljebb 2% zsírtartalom), és körülbelül 50% SFA-t tartalmaz, ami szobahőmérsékleten természetes szilárdságot eredményez. Ezek a tulajdonságok számos alkalmazást tesznek lehetővé, és széles körben használják a részlegesen hidrogénezett növényi olajok helyettesítésére. Táplálkozási szempontból, mint minden telített zsír esetében, ajánlott a bevitel mérséklése.

a pálmaolaj a termelésével kapcsolatos környezeti és társadalmi aggályok miatt vita tárgyává vált. A fenntartható pálmaolaj kerekasztal (RSPO) ezért tanúsítványt, jóváhagyási pecsétet ad ki, ha a pálmaolajat a környezet vagy a társadalom indokolatlan károsítása nélkül állították elő, és ha a termék nyomon követhető az ellátási láncon keresztül.9

összefoglaló

az étrendi zsírok fontos részét képezik étrendünknek, napi energiaszükségletünk mintegy 20-35% – át biztosítják. Az energián túl nélkülözhetetlenek számos fontos biológiai funkcióhoz, beleértve a növekedést és a fejlődést. A tények a zsírokról – az alapok című EUFIC áttekintésnek ez az első része elmagyarázza, hogy valójában mik az étrendi zsírok, hol találhatók, milyen molekuláris szerkezetük van, és milyen technológiai tulajdonságokkal rendelkeznek az ételek ízének, textúrájának és megjelenésének javítása érdekében. A felülvizsgálat második része, a zsírok funkciói a szervezetben, az étkezési zsírok fogyasztásával foglalkozik, és hogyan kapcsolódik az emberi egészséghez.

további információkért kérjük, olvassa el a diétás zsírok infografikáját, amely letölthető, nyomtatható és megosztható.

1.melléklet. List of most common fatty acids

Common name
Symbol (*)
Typical dietary source
Saturated fatty acids
Butyric
C4:0
Butterfat
Caprylic
C8:0
Palm kernel oil
Capric
C10:0
Coconut oil
Lauric
C12:0
Coconut oil
Myristic
C14:0
Butterfat, coconut oil
Palmitic
C16:0
Most fats and oils
Stearic
C18:0
Most fats and oils
Arachidic
C20:0
Lard, peanut oil
Monounsaturated fatty acids
Palmitoleic
C16:1 n-7
Most fats and oils
Oleic
C18:1 n-9 (cis)
Most fats and oils
Elaidic
C18:1 n-9 (trans)
Hydrogenated vegetable oils, butterfat, beef fat
PUFA
Linoleic
C18:2 n-6 (all cis)
Most vegetable oils
Alpha-linolenic
C18:3 n-3 (all cis)
Soybean oil, canola/rapeseed oil
Gamma-linolenic
C18:3 n-6
Blackcurrant seed oil, borage oil, evening primrose oil
Arachidonic
C20:4 n-6 (all cis)
Pork fat, poultry fat
Eicosapentaenoic
C20:5 n-3 (all cis)
Fish oils
Docosahexaenoic
C22:6 n-3 (Összes cisz)
halolajok

(*) a kettőspont előtti ábra a szénatomok számát jelzi a zsírsav molekula tartalmazza, a kettőspont utáni szám pedig a kettős kötések teljes számát jelzi. Az n – (omega) jelölés megadja az első kettős kötés helyzetét a zsírsavmolekula metil-végétől számítva.

  1. Brouwer I, vándorol egy& Katan M (2013). Transz-zsírsavak és a szív-és érrendszeri egészség: a kutatás befejeződött? Európai klinikai táplálkozási folyóirat 67 (5): 1-7.Brenna T, Salem N, Sinclair a, et al. (2009). 6. a linolénsav pótlása és N-3 hosszú láncú PUFA-Vá való átalakítása emberben.
  2. Az Európai Közösségek Bizottsága (2007). Fehér könyv a táplálkozással, a túlsúlygal és az elhízással kapcsolatos egészségügyi kérdésekről szóló európai stratégiáról. Brüsszel, Belgium.
  3. Hayes k& A szakértői testület (2010). Zsírsav szakértői kerekasztal: a zsírsavakkal kapcsolatos legfontosabb állítások. Az amerikai táplálkozási Főiskola folyóirata 29 (Suppl 3): S285-S288.
  4. Foster R, Williamson C& Lunn J (2009). A kulináris olajok és azok gyógyító hatásai. London, Egyesült Királyság: brit táplálkozási Alapítvány. Tájékoztató Papírok.
  5. EUFIC (2014). Hogyan válasszuk ki a kulináris olajat. EUFIC Élelmiszer ma.
  6. Skeaff C (2009). Bizonyos helyettesítő vagy alternatív zsírok ajánlásának megvalósíthatósága. Európai klinikai táplálkozási folyóirat 63(Suppl 2): S34-S49.
  7. EC DG SANCO. Letöltve: EU platform for diet,physical activity and health: Commitment Database (weboldal meglátogatva 22 August 2013).
  8. Kerekasztal a fenntartható pálmaolajról (RSOP) (2013). Fogyasztói adatlap: miért számít a pálmaolaj a mindennapi életben. Kuala Lumpur, Malajzia.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.