Speisefette/-öle
Einleitung
Bei den für den menschlichen Verzehr relevanten Fetten und Ölen handelt es sich chemisch gesehen um Triglyceride. Der Anteil von so genannten Fettbegleitstoffen beträgt meist unter 3%. Liegen die Triglyceride bei Raumtemperatur in fester Form vor, spricht man von Fetten, bei flüssiger Konsistenz von Öl. Im Folgenden wird die Bezeichnung „Fett“ verwendet. Je nach Herkunft der Fette unterscheidet man tierische von pflanzlichen Fetten.
Tierische Fette
Landtierfette
Landtierfette werden aus dem Depot- und Organfett von Haustieren wie Rind und Schwein sowie Milchfett gewonnen. Die häufigsten Fettsäuren sind Öl-, Stearin- und Palmitinsäure. Die Fettsäurenzusammensetzung variiert nach Tierart, -rasse und verwendetem Futter. Die technologische Gewinnung der Landtierfette erfolgt durch einfaches Erwärmen des Fettgewebes.
Seetieröle
Seetieröle stammen in Wesentlichen von Walen, Robben und Fettfischen (v.a. Hering) und zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren aus. Genießbar werden diese Fette erst nach entsprechender technologischer Verarbeitung (Hydrierung, Raffination).
Pflanzenfette
Je nach Herkunft und technischer Gewinnung unterscheidet man Fruchtfleischfette und Samenfette.
Fruchtfleischfette
Olivenöl
Olivenöl, das reich an einfach ungesättigten Fettsäuren ist, wird aus dem Fruchtfleisch der Früchte des Ölbaumes (Oleo europea sativa) gewonnen. Hauptanbaugebiet ist der Mittelmeerraum, vor allem Spanien. Für die Gewinnung des Olivenöls werden die Früchte zerkleinert, geknetet und eventuell mit Salz versetzt. Anschließend wird das Material gepresst, gefiltert und in der Regel direkt abgefüllt. Da dieser Vorgang ohne vorherige Erwärmung stattfindet, spricht man von kalt gepresstem Öl. Durch Warmpressung und anschließende Raffination ließe sich ein höherer Ertrag erzielen. In Deutschland sind jedoch fast ausschließlich kalt gepresste Öle, z.B. mit der Bezeichnung „natives Öl“ oder "natives Öl extra", erhältlich.
Da keine weitere Behandlung erfolgt, sind im Endprodukt alle erwünschten (essentielle Fettsäuren, Vitamine, Sekundäre Pflanzenstoffe, Geschmacksstoffe), aber auch unerwünschte Begleitstoffe (Schadstoffe, Pflanzenschutzmittel) vorhanden. Daher spielt die Qualität der Rohstoffe eine große Rolle.
Je nach (sensorischer) Qualität und Anteil an freien Fettsäuren (FFS) unterscheidet man folgende Güteklassen:
- extra vierge (FFS < 1%)
- fine vierge (FFS < 1,5%)
- semi- fine vierge (FFS < 3%)
Palmöl
Das Palmöl nimmt eine Sonderstellung ein, da es sowohl aus dem Fruchtfleisch (Palmöl), als auch aus den Samen (Palmkernöl) der Ölpalme gewonnen wird, woraus ein hoher Ertrag resultiert. Zunächst werden das Fruchtfleisch und die Kerne mit heißem Wasserdampf getrennt. Dadurch wird auch die Lipase (fettspaltendes Enzym) deaktiviert. Anschließend wird das Fruchtfleisch zerkleinert und gepresst. Das Rohöl wird durch Zentrifugieren geklärt, im Anschluss wird das zugeführte Wasser durch Trocknung wieder entfernt.
Samenfette
Zunächst werden die Samen zerkleinert und mit Wasserdampf behandelt (Konditionierung). Dies erleichtert die Abtrennung des Öls und deaktiviert vorhandene Enzyme (Lipase). Anschließend wird den Ölsamen die zugeführte Feuchtigkeit wieder entzogen und das Öl durch Pressung und/oder Extraktion gewonnen.
Bei der Pressung wird das Material zunächst erwärmt und anschließend das Öl mit Schneckenpressen bis auf einen Restgehalt von 4-7% abgetrennt.
Zur Vergrößerung der Oberfläche wird das Material gewalzt, bevor das Öl mit einem Lösungsmittel extrahiert („herausgelöst“) wird. Dieses wird im Anschluss wieder durch Dampf entfernt (Vakuumdestillation). Der Pressrückstand dient als Futtermittel.
Den "Rohfetten" werden anschließend unerwünschte Substanzen (Proteine, Schleimstoffe) durch Filtration entfernt.
Verarbeitung der Speisefette/-öle
Raffination
Dieser Prozess dient der Entfernung unerwünschter Begleitstoffe. Um die Verluste von erwünschten (z.B. Vitamine) zu minimieren, findet das Verfahren unter Ausschluss von Sauerstoff statt. Die Raffination wird bei allen Speiseölen verwendet, die nicht kaltgepresst und in Rohform nicht verzehrsfähig sind. In Deutschland dürfen nur pflanzliche Fette und Fischöl raffiniert werden.
Bei der Raffination unterscheidet man folgende Prozessschritte:
| Prozessschritt | Abzutrennende Substanz | Methode |
|---|---|---|
| Entlecithinisierung | Phospholipide (Lecithin) | Zugabe von geringen Wassermengen, erwärmen und abtrennen |
| Entschleimung | Proteine und Kohlenhydrate | Zugabe von Phosphorsäure; anschließend filtrieren |
| Entsäuerung | Durch den enzymatischen Abbau im Rohöl gebildete freie Fettsäuren | Zugabe von Natronlauge. Die entstehenden Natronseifen werden im Anschluss abgetrennt. |
| Bleichung | Farbstoffe (Carotinoide, Chlorophyll) | unter Vakuum bei 90°C durch Zusatz von Bleicherde und/oder Aktivkohle |
| Dämpfung (Desodorisierung) | Flüchtige, den Geschmack beeinträchtigende Verbindungen | Wasserdampfdestillation im Vakuum; Dauer zwischen 30 min. und 6h |
Hydrierung / Härtung
Das Ziel der Hydrierung ist die Umwandlung von flüssigen zu festen, hochschmelzenden Fetten (Brat-, Backfette) durch Anhebung des Schmelzpunktes. Hierfür wird - chemisch gesehen - Wasserstoff (H2) an die Doppelbindungen der Fettsäuren "addiert". Daraus ergibt sich eine erhöhte Stabilität und eine verbesserte Oxidationsbeständigkeit. In der Regel wird für diesen Prozess Nickel als Katalysator verwendet.
Umesterung
Die Umesterung ist ein Verfahren zur gezielten Änderung der physikalischen (z.B. Konsistenz, Schmelzverhalten) und/oder ernährungsphysiologischen Eigenschaften (Fettsäurenzusammensetzung) von Fetten. Die Fettsäuren selbst bleiben dabei unverändert. Es findet lediglich ein intra- und intermolekularer Austausch der Fettsäuren innerhalb der Fettmoleküle statt. Als Katalysator dient in der Regel Natriummethylat.
Bei der sogenannten Einphaseumesterung erfolgt eine statistische Neuverteilung der Fettsäuren innerhalb des Fettmoleküls. So entstehen z.B. aus einem Gemisch aus Tristearin (StStSt) und Triolein (OOO) Fette mit unterschiedlicher Fettsäurenzusammensetzung (Abb. 1).
Abb. 1: Einphaseumesterung (mod. nach Belitz 2001)
Bei der gelenkten Umesterung werden höher schmelzende Fette von niedriger schmelzenden Fraktionen abgetrennt, indem die Reaktionstemperatur soweit gesenkt wird, dass die hoch schmelzenden kristallisieren und nicht mehr an der Reaktion teilnehmen. Das Ergebnis einer derartigen Reaktion verdeutlicht Abb. 2.
Abb. 2: Gelenkte Umesterung (mod. nach Belitz 2001)
Ein Anwendungsbeispiel für die Umesterung ist z.B. die Herstellung von Margarine, die frei von gehärteten Fetten und reich an Linolsäure ist. Hierfür müsste man 2/3 Palmöl mit 1/3 Palmkernöl "umestern", dann wiederum 6 Teile mit 4 Teilen Sonnenblumenöl mischen.
Fraktionierung
Unter der Fraktionierung versteht man die physikalische Spaltung von Fetten in einzelne Fraktionen durch langsames Abkühlen. Dadurch kristallisieren hochschmelzende Fette aus und können von niedrigschmelzenden abgetrennt werden. Hierfür muss sich der Schmelzpunkt der einzelnen Fraktionen um mindestens 10K (°C) unterscheiden.
Die Fraktionierung dient der Entfernung unerwünschter Bestandteile oder der Zufuhr erwünschter Substanzen.
Ein Spezialfall der Fraktionierung ist die Winterisierung, bei der unerwünschte Substanzen wie Wachse entfernt werden, durch die Öle bei Lagerung im Kühlschrank trüb würden.