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Vorkommen und Aufbau

Fette sind ein Grundbestandteil unserer Nahrung. Fette sind organische Ester. Diese Ester entstehen durch eine Reaktion von einem Alkohol mit einer Carbonsäure. Den Alkohol eines Fettes stellt immer Glycerin dar. Glycerin ist ein dreifacher Alkohol. Hier siehst du ihn in einer Strukturformel dargestellt auf der linken Seite des Bildes.

Herstellung_von_Fetten.jpg

Es handelt um ein Propanol. Nach IUPAC lautet der systematische Name Propan-1,2,3-ol. Mit jeder Hydroxyl-Gruppe hat eine Carbonsäure unter Wasserabspaltung reagiert. Bei Fetten sitzen an jeder der Alkohol-Gruppen eine Fettsäure. Diese Fettsäuren sind langkettig und aliphatisch. Die Moleküle sind unverzweigt. Es gibt gesättigte und ungesättigte Fettsäuren. Gesättigte Fettsäuren kommen häufig bei tierischen Fetten vor. Diese Fette sind fest. Pflanzliche Fette und die von Fischen enthalten viele ungesättigte Fettsäuren. Die enthaltenen Doppelbindungen sind nicht frei drehbar. Daher nehmen ungesättigte Fettsäuren (FS) mehr Raum ein. Ungesättigte Fette sind aus diesem Grund flüssig und werden Öle genannt.

Fette.jpg

Einige wichtige Fettsäuren solltest du dir einprägen.

Die Stearinsäure $(C_{17}H_{35}COOH)$ ist eine oft vorkommende gesättigte Fettsäure.

Die Ölsäure $(C_{17}H_{33}COOH)$ ist eine einfach ungesättigte Fettsäure und

die Linolsäure $(C_{17}H_{31}COOH)$ ist eine zweifach ungesättigte Fettsäure.

Fette und Öle kommen in allen Tieren und in Pflanzen vor. Besonders ölreiche Pflanzen sind Raps und Oliven. Auch alle Samen und Nüsse enthalten Öl.

Härtung von Fetten

Bei der Herstellung von Margarine werden ungesättigte Fette katalytisch z.Bsp. über Nickel in gesättigte Fette umgewandelt, dies nennt man in der Lebensmittelchemie Härtung von Fetten. Hierbei werden die Doppelbindungen der ungesättigten Fette mit Wasserstoff gesättigt. Durch diesen Prozess entsteht z.Bsp aus einem flüssigen Fettsäureester mit drei Ölsäuren, ein fester Fettsäureester mit drei Stearinsäuren. Bei diesem Prozess können aber auch trans-Fettsäuren entstehen die das Herz-Kreislaufsystem schädigen können.

Eigenschaften und Verwendung von Fetten

Aus der Struktur der Fette kann man nun Schlüsse auf ihre Eigenschaften und damit dann schlussendlich auf ihre Verwendung ziehen. Fette sind flüssig bis fest. Flüssige Fette enthalten Doppelbindungen und werden Öle genannt. Fette sind weiß oder besitzen eine gelbe Farbe. Dabei können sie trüb oder auch klar sein. Fette sind aufgrund ihrer Struktur die viel Platz benötigt recht weich. Sie besitzen eine Dichte kleiner als 1 $\frac {g}{cm3}$. Damit ist ihre Dichte geringer als die von Wasser. Aus diesem Grund schwimmt Fett immer an der Wasseroberfläche.

Bild: wasser und öl.jpg, Fette: Wasser und Öl im Glas

Fette sind immer Stoffgemische. Es sind viele verschiedene Fettsäuren in einem Fett enthalten. Aufgrund dieser Vielzahl an FS variieren die Eigenschaften der Fette. Fette sind sehr unpolare Verbindungen, da sie größtenteils aus Kohlenstoff und Wasserstoff aufgebaut sind. Für die Löslichkeit von Stoffen gilt der Merksatz: „Gleiches löst sich in Gleichem“.

Stoffgemische

Daher sind Fette gut löslich in unpolaren Lösemitteln wie Benzin und Diesel. In Wasser und kurzkettigen Alkoholen dagegen sind Fette nicht löslich. Fetten kommt in der Nahrung eine große Bedeutung zu. Sie liefern uns große Mengen Energie. Diese wird durch eine kontrollierte Oxidation in den Zellen gewonnen. In unserem Körper hat das Fett vielfältige Aufgaben. Am offensichtlichsten ist die Speicherung von Energie in Fettreserven. Es dient aber auch der Isolation gegen Kälte und der Dämpfung von Stößen, z.B. in unseren Fußsohlen. Fette dienen als Schmiermittel. Wenn in Maschinen Metallteile aufeinander reiben, ist ein Schutzfilm von Nöten. Für diese Aufgabe gibt es spezielle Öle, die z.B. in Autos eingesetzt werden.

Hydrolyse von Fetten

Fette können auch wieder in ihre Bestandteile zerlegt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Hydrolyse geschehen. Dabei wird das Fett durch Wasser gespalten. Die Reaktion kann katalysiert mit einer Säure oder als irreversible Reaktion einer Base ablaufen. Dabei entstehen wieder Glycerin und die Fettsäuren. Diese Reaktion wird z.B. bei der Seifeherstellung genutzt. Dafür wird dem Fett z.B. Natriumhydroxid zugegeben.

Seife.jpg

Videos und Übungen in Fette

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