Fette,
fette Öle, Ester des Glycerins mit ein bis drei Molekülen Fettsäure, die als Stoffwechselprodukte von Pflanzen und Tieren in der belebten Natur weit verbreitet vorkommen. Die Fettsäuren der natürlichen Fette sind fast ausnahmslos unverzweigt und von geradzahliger Kettenlänge, weil bei ihrem Aufbau und Abbau im Fettstoffwechsel stets C2-Einheiten auftreten. Die in den Fetten am häufigsten enthaltenen Fettsäuren haben eine Kettenlänge von 16 oder 18 C-Atomen, wobei in den tierischen Fetten Palmitin-, Stearin- und Ölsäure überwiegen; pflanzliche Fette enthalten zudem noch mehrfach ungesättigte und damit leichter verdauliche Fettsäuren, die die tierische Zelle nicht zu synthetisieren vermag. In vielen Fetten finden sich auch gesättigte Fettsäuren geringerer Molekülgröße. Alle natürlichen Fette enthalten in wechselnden Mengen (meist 0,1-2 %) Begleitstoffe verschiedener Art, besonders Verbindungen aus der Reihe der Lipoide (u. a. Phosphatide, Cerebroside, Sterine, fettlösliche Vitamine, Carotinoide), die mit den Fetten die Gruppe der Lipide bilden. - Fette haben in erster Linie als Nahrungsmittel, daneben auch als technische Rohstoffe (besonders für die Gewinnung von Fettsäuren, Seifen und Glycerin, zur Herstellung von Fettalkoholen) Bedeutung.
Eigenschaften
Die verschiedenen Fette haben eine Dichte zwischen 0,90 und 0,95 g/cm3; sie sind also leichter als Wasser.In äußerst feiner Verteilung können sie mit wässrigen Lösungen Emulsionen bilden, die durch Eiweiß oder andere Emulgatoren vor der Trennung, dem Aufrahmen, geschützt werden können. Löslich sind die Fette in organischen Lösungsmitteln wie Benzol, Benzin oder Tetrachlorkohlenstoff. Beim Kochen mit Lauge tritt Verseifung ein. In reinem Zustand sind die Fette (mit Ausnahme derjenigen Öle, die höher ungesättigte Fettsäuren enthalten) geruch- und geschmacklos; unter ungünstigen Bedingungen können sie aber ranzig werden und dadurch verderben. Hierbei unterscheidet man zwei verschiedene Vorgänge: Das chemische Verderben kommt besonders durch Autoxidation zustande, wobei unangenehm riechende Verbindungen entstehen; höhere Temperatur, Licht und Spuren mancher Metalle beschleunigen den Vorgang. Man schützt daher Speisefett durch Kühllagern, Licht- und Luftabschluss und Verwendung unschädicher Metalle bei der Herstellung und Aufbewahrung. Das biochemische Verderben geht auf den Einfluss von noch im Fett enthaltenen Enzymen, besonders Lipasen, zurück, die das Fett in Glycerin und freie Fettsäuren spalten (Sauer-, Seifigwerden). Der gleiche Vorgang kann durch Mikroorganismen hervorgerufen werden. Manche Schimmelpilze bauen die Fettsäuren zu Methylketonen ab, die höchst unangenehm riechen (Ketonranzigkeit). - Werden Fette längere Zeit stark erhitzt, so bilden sich zum Teil gesundheitsschädliche Produkte; z. B. entsteht aus dem Glycerinbestandteil durch Wasserabspaltung das Acrolein.
Bei den Ölen unterscheidet man je nach dem Sättigungsgrad des Fettsäureanteils und nach der Jodzahl (JZ) nicht trocknende Öle (v. a. mit gesättigten und einfach ungesättigten Fettsäuren, JZ >170), halbtrocknende Öle (mit einfach und zweifach ungesättigten Fettsäuren, JZ 170-100) und trocknende Öle (hoher Anteil an bestimmten, mehrfach ungesättigten Fettsäuren, JZ <100), werden wegen ihrer leichten Oxidierbarkeit und Härtung zur Herstellung von Anstrichmitteln verwendet).
Bei der Untersuchung der Fette spielen neben der Ermittlung der physikalischen Konstanten und der Fettsäurezusammensetzung (meist durch Gaschromatographie) auch die Bestimmung besonderer Kennzahlen (u. a. Ester-, Jod-, Rhodan-, Säure- und Verseifungszahl) eine wichtige Rolle.
Vorkommen und Gewinnung
Fette sind in jeder menschlichen, tierischen und pflanzlichen Zelle enthalten und werden in der Zelle durch Umformung von Kohlenhydraten gebildet. Manche Zellen haben eine besondere Fähigkeit zur Fettbildung. Aus ihnen bestehen die Fettgewebe, die sich im menschlichen und tierischen Organismus besonders unter der Haut und in der Umgebung verschiedener Organe (Herz, Nieren) finden und oft große zusammenhängende Fettpartien bilden.
Tierische Fette und Öle werden allgemein aus den Fettgeweben ausgeschmolzen (Ausnahme Butter). Dabei erfolgt die Gewinnung entweder nach dem Trockenschmelzverfahren, wobei das zerkleinerte Gut erhitzt und dadurch das Fett durch Erhitzen verflüssigt wird, oder nach dem Nassschmelzverfahren, bei dem das Fett mit heißem Wasserdampf ausgeschmolzen wird. - Pflanzliche Fette und Öle werden v. a. aus Samen (Ölsaaten), aber auch aus anderen Pflanzenteilen (z. B. Fruchtfleisch der Olive) durch Pressen oder Extrahieren isoliert. Die Kaltpressung als schonendste Methode liefert dabei die hochwertigsten Öle, die v. a. zu Genusszwecken verwendet werden. Die Heisspressung erfolgt bei 70-90 ºC und liefert entsprechend niedere Qualitäten. Bei der Extraktion mit Benzin, Trichloräthylen oder anderen Fettlösungsmitteln erhält man zunächst ein erheblich verunreinigtes Produkt (Miscella). Das Lösungsmittel wird destillativ entfernt und wieder zur Extraktion benutzt; den vom Pressen verbleibenden Rückstand verwendet man als Ölkuchen zur Viehfütterung, ebenso den Extraktionsschrot. Die gewonnenen Rohfette und Rohöle müssen raffiniert, d. h. durch Waschen mit Laugen und Schwefelsäure sowie durch Behandeln mit Bleicherde von Schleim-, Farb-, Geruchs- und Geschmacksstoffen befreit werden. Von den tierischen Fetten müssen die Öle und Trane der Seetiere wegen des Fischgeschmacks gut raffiniert werden. Zur Verwendung als Speisefette werden sie gehärtet (Fetthärtung).
Ernährungsphysiologische Bedeutung
Für den Organismus sind Fette eine wichtige Energiequelle für viele Stoffwechselprozesse. Die Verbrennung von 1 g Fett liefert eine Energiemenge von etwa 39 kJ (9,3 kcal). Fette können im großen Umfang im Körper gespeichert (Fettgewebe) und bei Bedarf mobilisiert werden. Die eigentlichen Energielieferanten sind dabei die freien Fettsäuren, die zwar in der Regel nur in geringer Konzentration vorkommen, die aber jederzeit rasch gebildet werden und in die Zellen gelangen können. Ihnen kommt eine ähnliche Bedeutung wie der Glycose zu. Eine lebenswichtige Funktion haben dabei die essenziellen Fettsäuren, die im Stoffwechsel nicht synthetisiert werden können, sondern mit der Nahrung zugeführt werden müssen. Ihr Fehlen führt u. a. zu Wachstumsstörungen und Hautveränderungen. Von Bedeutung sind Fette auch als Träger der fettlöslichen Vitamine A, D, E und K sowie anderer fettlöslicher Wirkstoffe, allerdings auch solcher, die sich als unerwünschte Inhaltsstoffe in Lebensmitteln befinden (z. B. Rückstände von Insektiziden oder Pflanzenschutzmitteln). Eine weitere Aufgabe haben die Fette und fetten Öle bei der Zubereitung der Nahrung: Viele Nahrungsmittel entwickeln erst bei einem bestimmten Fettgehalt oder durch die zusätzliche Verwendung von Fett ihren typischen Wohlgeschmack, und einige Aromastoffe erzielen erst in Verbindung mit oder in Anwesenheit von Fett ihre höchste Wirkung.
Der wünschenswerte Reinfettanteil in der Ernährung sollte 25-30 % der Gesamtenergiezufuhr betragen; im Allgemeinen wird 1 g Fett je kg Körpergewicht und Tag empfohlen; bei Schwerarbeitern kann der Anteil erhöht werden; bei älteren Menschen sollte der Verbrauch vermindert werden. In Lebensmitteln kommt Reinfett nicht nur in Speisefett (Margarine, Schlachtfett, Butter, Speiseöle, Koch-, Back- und Bratfett) vor, durch deren Verbrauch durchschnittlich die Hälfte des insgesamt zugeführten Reinfetts gedeckt wird, sondern auch als Begleitstoffe in anderen tierischen und pflanzlichen Produkten (Fleisch, Käse, Quark u. a.). Aufgrund des hohen Anteils »versteckter Fette« in der Nahrung, besonders in den tierischen Produkten, sollte der Anteil sichtbarer Fette weitgehend aus pflanzlichen Produkten gewählt werden, um mit der Nahrung eine ausreichende Menge an essenziellen Fettsäuren aufzunehmen. Einen hohen Gehalt an essenziellen Fettsäuren (v. a. Linolsäure) besitzen z. B. Mais-, Sonnenblumen- und Sojaöl.
Kulturgeschichte:
Tier. und pflanzliche Fette wurden schon im alten China, in Babylonien und Ägypten als Arznei verwendet. Galen erwähnte eine Gänsefett enthaltende Wundsalbe der beiden griechischen Ärztinnen Xanite und Samithra, Plinius der Ältere die den Haarwuchs fördernde Wirkung des Bärenfetts. Noch im 16. Jahrhundert bildeten in Europa Schlangen-, selbst Menschenfette Bestandteile zahlreicher Arzneimittel. - Die wissenschaftliche Bearbeitung der Fette wurde 1813-23 von M. E. Chevreul begonnen.
Literatur:
F. D. Gunstone: An introduction to the chemistry and biochemistry of fatty acids and their glycerides (London 21967);
J. Baltes: Gewinnung u. Verarbeitung von Nahrungs-F. (1975);
D. Rohwedder u. M. Hacks: Fett in der Ernährung (1991);
M. Bockisch: Nahrungsfette u. -öle (1993).
Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:
Verdauung: Aufschließen und Bereitstellen