Öle und Fette

(openPR) Seevetal, den 04.03.2015: Im Bereich der Öle und Fette unterscheidet man zwischen Mineralölen und synthetischen Ölen, die vorwiegend in der Petro- /Chemische Industrie eingesetzt werden und Speise- (Süß-) ölen, u.a. für die Lebensmittelproduktion. In diesem Informationsbereich behandeln wir eingehender den Bereich der Speiseöle, da unser Tätigkeitsbereich standortbedingt eher mit diesen Produkten in Berührung kommt. Neben den Öl-und Fettprodukten wird dabei unter anderem auch auf deren Rohmaterialien wie Erdnüsse oder Palmfrüchte eingegangen.

Pflanzenöle und –fette: Pflanzenöle werden aus Saaten und Früchten durch Pressen oder Extraktion gewonnen. Die Rohware wird zuvor zerkleinert, gedämpft oder geröstet, um die Zellen aufzuschließen und das Öl leichter gewinnen zu können.

Ölsorten für die Speiseöl-Versorgung sind z.B.: Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl, Erdnussöl, Baumwollsamenöl, Olivenöl, Maiskeimöl, Rapsöl, andere Öle aus Früchten

Öle, die ohne Zuführung von Wärme durch Pressung gewonnen werden, bezeichnet man als kalt geschlagene oder kalt gepresste Öle. Derart gekennzeichnete Öle dürfen nicht raffiniert werden. Sie werden lediglich einer leichten Dampfwäsche unterzogen. Im allgemeinen sind die durch Pressung in der Wärme oder Extraktion gewonnenen rohen Öle aber noch nicht gebrauchsfertig. Sie sind trübe, häufig dunkel und haben gelegentlich auch einen fremden Beigeschmack. Außerdem besitzen sie einen höheren Gehalt an pflanzeneigenen Begleitstoffen sowie häufig freie Fettsäuren, die sich infolge ihres Geruchs und kratzenden Geschmacks unangenehm bemerkbar machen.

Die Entfernung der unerwünschten Bestandteile aus den rohen Ölen nennt man Raffination. Sie umfasst: Entschleimung, Entsäuerung, Bleichung, Desodorierung

Die Raffination wird so schonend wie möglich durchgeführt. Richtlinien dafür hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft ausgearbeitet. Bei der Entschleimung werden Pflanzenschleime, Trübstoffe und Phospholipide (Lezithin) abgetrennt. Die nachfolgende Entsäuerung dient zur Entfernung der kratzend schmeckenden freien Fettsäuren. Danach wäscht man gründlich mit Wasser und trocknet das Fett.

Die Bleichung dient zur Verminderung des Gehaltes an natürlichen Farbstoffen. Bei der Bleichung wird das auf 70 bis 90°C erwärmte Öl mit 1 bis 3 % aktivierter Bleicherde unter Luftausschluss verrührt. Dabei werden Farbstoffe, aber auch Metallspuren durch Bleicherde absorbiert. Bei Anwendung von Aktivkohle können auch nach einer Rauchtrocknung der Saat etwa vorhandene polyzyklische Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Darüber hinaus werden bei der Entsäuerung, Waschung und Bleichung auch etwa vorhandene Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen (Mykotoxine) entfernt.

Wege zur Gewinnung und Bearbeitung von Speiseölen und –fetten nach der Ernte: Lagerung / Vorbehandlung, Pressung / Extraktion, Rohes Öl, Entschleimung, Entsäuerung durch Härtung oder Umesterung, Bleichung, Winterisierung, Desodorierung

Fertiges Öl / Fett: Einige Öle, besonders Baumwollsaat- und Sonnenblumenöle, werden beim Stehen bei niedriger Temperatur trübe. Um dies bei einer Verwendung als Speiseöl zu vermeiden, werden diese Öle auf 5 bis 10°C abgekühlt und die ausgeschiedenen Bestandteile abfiltriert. Das Speiseöl bleibt nach dieser Behandlung auch bei Kühlschranktemperatur längere Zeit klar: es ist "winterisiert".

In der letzten Stufe, der Desodorierung, werden unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe sowie Insektizid-Rückstände entfernt. Die Desodorierung erfolgt durch Behandlung des Fettes mit Wasserdampf im Vakuum bei erhöhter Temperatur über einen festgelegten Zeitraum (maximal 30 Minuten bei 270°C). Am Schluss dieses stufenreichen Verfahrens erhält man das den Verbrauchererwartungen entsprechende Speiseöl. Dabei bleibt die Fettsäurezusammensetzung
praktisch unverändert.

Raffinierte Speiseöle sind im allgemeinen haltbarer und heller als nicht raffinierte Öle. Sie sind frei von unerwünschten Geruchs- und Geschmacksstoffen und enthalten weniger oder keine Schwermetalle, Pflanzenbehandlungsmittel oder Mykotoxine (Pilzgifte) als "naturbelassene" Öle.

Härtung der Öle: Aus den vorhandenen Rohstoffen werden zunächst mehr Öle als Fette produziert. Da die West- und Nordeuropäer aber streichfähige und feste Fette bevorzugen, muss ein großer Teil der Öle
durch Fetthärtung in plastische oder feste Form gebracht werden. Fette und Öle enthalten
Glyceride mit gesättigten und ungesättigten Fettsäuren. In den Ölen ist lediglich der Anteil an
ungesättigten Fettsäuren größer.

Wenn es gelingt, einen Teil der ungesättigten in gesättigte Fettsäuren umzuwandeln, dann muss aus dem Öl ein plastisches Fett werden. Diese Umwandlung ist durch einen einfachen Prozess möglich.

Die von W. Norman erfundene chemische Fetthärtung.

Hierbei lagert man den im Fettsäure-Molekül fehlenden Wasserstoff an die ungesättigten Bindungen an (Hydrierung), wodurch gesättigte Bindungen entstehen. Daneben werden im Verlauf der Hydrierung auch sogenannte trans-Fettsäuren gebildet, die ebenfalls zu einer Erhöhung des Schmelzpunktes beitragen.

"Gehärtete" Speisefette enthalten meistens noch einen erheblichen Anteil an ungesättigten Fettsäuren.

Eine weitere Methode, streichfähige bzw. plastische Fette herzustellen, ist die Umesterung. Sie beruht darauf, daß in Fettmolekülen (Triglyceriden) unter dem Einfluss eines Katalysators (Natriummetall, -methylat oder –hydroxyd) und Wärme die Fettsäure-Reste ihre Plätze wechseln.
Dadurch steigt die Schmelztemperatur bei vielen Ölen und Weichfetten.

Aus Mischungen von Ölen und Fetten lassen sich durch Umesterung gezielt neue Fette herstellen, deren Eigenschaften auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmt sind. Umgeesterte Fette mit der gewünschten Streichfähigkeit werden z.B. in großem Umfang bei der Herstellung von Margarine verwendet.

Werden umgeesterte Fette und Öle mit ihrem ursprünglichen Namen in den Verkehr gebracht, so muss auf die Art dieser Behandlung hingewiesen werden.

Fettchemie

Hauptbestandteile der Fette

Fette sind wasserunlösliche Stoffe von salbenartiger bis fester Konsistenz. Bei Zimmertemperatur flüssige Fette werden als ölige Fette bezeichnet. Alle verdaulichen Fette sind Verbindungen von Glycerin und Fettsäuren.

Die Eigenschaften der Fette werden vorwiegend von den verschiedenartigen Fettsäuren bestimmt. Alle haben ein Gerüst aus Kohlenstoffatomen, die in unterschiedlicher Anzahl gradlinig aneinander gereiht sind. Wenn an diese Ketten so viele Wasserstoffatome "angehängt" sind, wie sie zu tragen vermögen, spricht der Chemiker von gesättigten Fettsäuren. Enthalten sie weniger Wasserstoffatome, so nennt man sie ungesättigt.

Je nachdem, ob nur ein Paar oder mehrere Paare von Wasserstoffatomen fehlen, handelt es sich um einfach oder mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Die Konsistenz eines Fettes und sein Schmelzpunkt sind abhängig von der Kettenlänge und dem Sättigungsgrad seiner Fettsäuren.

Je mehr gesättigte Fettsäuren vorhanden sind, desto härter ist das Fett; je mehr ungesättigte Fettsäuren am Aufbau beteiligt sind, desto weicher ist es. Ob ein Produkt als Fett oder Öl erscheint, hängt nur davon ab, ob es bei Zimmertemperatur fest oder flüssig ist. Dabei muss betont werden, dass die "festen" Fette teilweise noch erhebliche Anteile an Öl enthalten, das von dem Kristallgerüst der wirklichen festen Bestandteile fixiert ist. Die so fest erscheinende Kakaobutter enthält bei Zimmertemperatur (20 bis 25°C) noch etwa 20 % Öl. Streichfähige Fette bestehen zu 60 bis 85 % aus Öl; nur 15 bis 40 % sind festes (kristalliertes) Fett.

Fettbegleitstoffe

In allen Fetten sind auch Begleitstoffe vorhanden, die aus Samen, Früchten oder tierischem Gewebe bei der Fettgewinnung in die Speisefette übergehen.

Einige dieser Fettbegleitstoffe sind für den Menschen sehr wichtig: die Vitamine A, D und E.

Vitamin A und D kommen reichlich in der Säugetierleber, in Eigelb, Milch und Butter vor; Vitamin E ist in allen Fetten und Ölen in unterschiedlichen Mengen enthalten.

Öle aus Keimlingen von Weizen, Mais und Reis sind besonders reich an Vitamin E.

Die E-Vitamine schützen die Speisefette und die Fette im menschlichen Körper vor dem Ranzigwerden. Besonders gefährdet sind die mehrfach ungesättigten Fettsäuren, z.B. die Linolsäure und Linolensäure.

Ein Fettbegleitstoff, der ganz überwiegend in tierischen Fetten vorkommt, ist Cholesterin. Es wird zum Aufbau von Hormonen und Gallensäuren gebraucht. Cholesterin wird aber auch im Körper selbst gebildet.

Fette tierischer Herkunft enthalten in der Regel höhere Anteile an gesättigten Fettsäuren und mehr Cholesterin als solche pflanzlicher Herkunft. Fischöle enthalten einen hohen Anteil hoch ungesättigter Fettsäuren mit einer Kettenlänge von mehr als 18 Kohlenstoffatomen.

Pflanzliche Rohstoffe für die Ölindustrie

Ölreiche Früchte und Saaten benötigen zur Reife ein sonnenreiches Klima. Daher liegen die Erzeugerländer für die wichtigsten Rohstoffe in den Tropen, in subtropischen oder mediterranen Gebieten.

Aus der großen Anzahl verarbeitungswürdiger Rohstoffe werden nur die mengenmäßig bedeutsamsten nachfolgend näher beschrieben.

Erdnüsse

Botanisch zählt auch die Erdnusspflanze wie unsere Gartenerbse zur Familie der Schmetterlingsblüter.

Die Saat enthält etwa 40 bis 50 % Öl. Sie ist ein Rohstoff für die Margarine- und Speiseölherstellung.

Die Erzeugung in den alten Anbauländern, Indien und China, dient heute weitgehend zur Deckung des Eigenbedarfs. Der Weltmarkt wird hauptsächlich von Nigeria, dem Senegal und von Argentinien beliefert. Diese Länder gehen jedoch langsam dazu über, die Saat selbst zu verarbeiten und das Öl zu exportieren. Argentinisches Erdnussöl hat einen etwa doppelt so hohen Gehalt an Linolsäure wie afrikanisches.

Palmfrüchte

Der zweitwichtigste Rohstoff-Lieferant ist die Ölpalme, deren traubenähnliche Fruchtbüschel rund 1000 bis 2000 pflaumengroße Früchte enthalten. Durch Auspressen des leicht verderblichen Fruchtfleisches gewinnt man bereits in den Anbaugebieten das in der Margarine- und Seifenindustrie benutzte sowie als Frittierfett geschätzte Palmöl, das sich durch einen hohen Gehalt an Carotin (Provitamin A) auszeichnet.

Nach der Entfernung des weichen Fruchtfleisches bleiben die sehr harten Palmkerne zurück. In den Kernen ist ein fetthaltiger Same enthalten, aus dem das Palmkernfett gewonnen wird. Neben

Malaysia und Nigeria beliefern Indonesien, Zaire und neuerdings Brasilien den Weltmarkt mit Palmöl.

In vielen tropischen Ländern wurden ehemalige Gummiplantagen mit Ölpalmen bepflanzt, wodurch die Weltproduktion an Palmöl und Palmkernöl erheblich zugenommen hat.

Pälmöle werden als Ladung in verschiedenen Verarbeitungs- / Veredelungsstufen transportiert als Beispiel: Olein oder Stearin

Sojabohnen

Die Sojabohne gehört zu den Schmetterlingsblütern. Ihre Früchte ähneln in Form und Größe unseren Erbsen.

Die Sojabohne wird in immer stärkerem Maße für die Produktion von Speiseölen verwendet. Sie ist mengenmäßig heute die wichtigste Öl liefernde Pflanze.

Sojaöl ist auch für technische Zwecke brauchbar. Obwohl die Saat nur einen Ölgehalt von 17 – 18 % hat, wird sie verarbeitet, weil das bei der Ölgewinnung anfallende Schrot einen sehr hohen Eiweißgehalt hat und sich deshalb als Kraftfutter besonders eignet.

Darüber hinaus fällt bei der Ölgewinnung auch das wertvolle Sojalecithin an, das in der Lebensmittelindustrie vielfältig verwendet wird.

Die alten Anbaugebiete, China und die Mandschurei, besitzen für den Weltmarkt keine Bedeutung mehr. Fast der gesamte Bedarf wird von den USA und zunehmend von Brasilien gedeckt.

Kopra

Kopra ist die Bezeichnung für das getrocknete Nährgewebe der Kokosnuss, die vorzugsweise in den Küstenstreifen der Tropen und Subtropen gedeiht. Als Exportländer stehen die Philippinen, Indonesien und Malaysia im Vordergrund. Wegen ihres sehr hohen Fettgehaltes von durchschnittlich 60 – 65 % und wegen der besonderen Zusammensetzung des Fettes nimmt Kopra unter den Rohwaren eine wichtige Stellung ein.

Sonnenblumensaat

Aus dem Samen der Sonnenblume werden durch Schälen die Kerne gewonnen, die 40 – 65 % Öl enthalten. Sonnenblumenöl ist ein sehr geschätztes Speiseöl. Haupterzeugungsgebiete sind Südosteuropa, die USA und Argentinien, aber auch in Frankreich nimmt der Anbau von Sonnenblumen zu. Neuzüchtungen der landwirtschaftlich genutzten Sorten liefern Kerne, die sowohl einen höheren Ölgehalt als auch ein an Linolsäure reicheres Öl besitzen.

Rapssaat

Raps, der botanisch zu den Kohlarten gehört, ist die wichtigste Ölpflanze aller gemäßigten Zonen der Erde. Der Ölgehalt der kleinen schwarzen Samen schwankt um 40 %. Das Haupterzeugerland ist Indien. Jedoch dient die Ernte ausschließlich zur Deckung des Eigenbedarfs.

In Tierversuchen war nachgewiesen worden, daß Erucasäure zu Lipidablagerungen im Herzmuskel führt. Durch Neuzüchtungen, besonders in Kanada und Westeuropa, ist es gelungen, den Erucasäuregehalt des Öles von ursprünglich etwa 50 % auf weniger als 1 % zu verringern. Dadurch konnte eine wesentliche Qualitätsverbesse rung des Rapsöls für Speisezwecke erreicht werden. Auch wurden die technologischen Eigenschaften, wie Zähflüssigkeit (Viskosität) und insbesondere Formbarkeit (Plastizität) des hydrierten Rapsöles bei seiner Verwendung als Margarinerohstoff verbessert.

Anmerkung:
Nach einer für alle Länder der Europäischen Union geltenden Richtlinie darf der Erucasäuregehalt in Speiseölen und –fetten einen Grenzwert von 5 % nicht übersteigen.