Lipide: Physische Eigenschaften und ihre Auswirkungen auf Lebensmittel verstehen

Wasser ist die Substanz, die Leben ermöglicht, weshalb die meisten organischen Moleküle in Wasser löslich sind. Lipide bilden eine Ausnahme. Sie besitzen die einzigartige physikalische Eigenschaft, hydrophob zu sein – also in Wasser unlöslich. Die physikalischen Eigenschaften von Lipiden spielen eine wesentliche Rolle bei der Beeinflussung von Textur, Aussehen und Gesundheitswert der Lebensmittel, die wir essen. Deshalb hat die Lebensmittelwissenschaft zahlreiche Kriterien entwickelt, um die physikalischen Eigenschaften von Lipiden zu messen und zu bewerten.

Die Fakten

Lipide gehören zu den vier großen Gruppen organischer Makromoleküle, zusammen mit Proteinen, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren. Alle diese großen Moleküle teilen die Eigenschaften, kohlenstoffbasiert und für das Leben, wie wir es kennen, essenziell zu sein. Lipide sind eine vielfältige Gruppe von Molekülen, die Fette, Öle, Wachse, Phospholipide und Steroide umfasst.

Struktur

Wie alle organischen Moleküle bestehen Lipide aus einer Kette von Kohlenstoffatomen, die mit anderen funktionellen Atomgruppen verbunden sind. Fette setzen sich aus einem Glycerin (einem dreikohlensäuren Alkohol) zusammen, das mit drei Fettsäuren verbunden ist.

Bedeutung

Lipide sind in der Lebensmittelwissenschaft wichtig, da sie eine wichtige Quelle für diätetische Energie sind und den Nährwert, Geschmack und die Textur von Lebensmitteln beeinflussen. Wichtige Kriterien in der Lebensmittelwissenschaft sind der feste Fettgehalt des Lipids, der Trübepunkt sowie der Rauch-/Feuer-/Flammpunkt.

Fester Fettgehalt

Der feste Fettgehalt ist das Verhältnis des Lipidvolumens, das feste Masse ist, zur Gesamtmasse des Lipids. Der feste Fettgehalt beeinflusst Streichfähigkeit, Festigkeit, Textur und Stabilität des Lipids. Lebensmittelhersteller interessieren sich für den festen Fettgehalt von Produkten wie Butter und Margarine.

Trübepunkt

Der Trübepunkt misst die Temperatur, bei der bei Abkühlung in einem Öl die Kristallisation beginnt. Öle herzustellen, die bei kühlen Temperaturen keine Kristalle bilden, ist von praktischer Bedeutung, da dies die Lagerfähigkeit einiger Öle über längere Zeiträume erhöhen kann.

Rauch-/Feuer-/Flammpunkt

Das Verständnis der Rauch- und Feuerpunkte bestimmter Lipide ist wichtig, um Lipide auszuwählen, die bei hohen Temperaturen verwendet werden können. Diese Punkte messen die Auswirkungen von Erhitzung auf die physikalischen Eigenschaften des Lipids und sind ein Indikator für die Menge an flüchtigem organischem Material, das im Lipid vorhanden ist.

Gesättigte und ungesättigte Fette

Die Fähigkeit von Kohlenstoff, maximal vier Bindungen mit anderen Atomen einzugehen, ist wichtig, um den Unterschied zwischen gesättigten und ungesättigten Fetten zu verstehen. Gesättigte Fette wie Schmalz oder Butter sind bei Raumtemperatur fest. Dies liegt an den physikalischen Eigenschaften der Fettsäureenden in den Lipidmolekülen. Bei einem gesättigten Fett bildet jedes Kohlenstoffatom eine einfache Bindung mit Wasserstoff und anderen Atomen im Molekül. Dies erzeugt eine Fettsäure mit einem geraden "Schwanz", der es vielen Molekülen gesättigter Fette ermöglicht, eng beieinander in einem relativ kleinen Raum verpackt zu werden. Ungesättigte Fette wie Olivenöl sind bei Raumtemperatur flüssig. Bei diesen Fetten bilden Kohlenstoffatome Doppelbindungen, die eine Knickung im Schwanz der Fettsäure erzeugen. Knicke verhindern ein enges Verpacken ungesättigter Moleküle.