4 Fettersatzstoffe

Die physikalischen Eigenschaften der Fettersatzstoffe entsprechen weitgehend denen der Speisefette, d.h. sie sind hydrophob bzw. lipophil und ähneln den Nahrungsfetten stark in Bezug auf Aussehen und Schmelzverhalten. Fettersatzstoffe sind aufgrund ihrer Temperaturbeständigkeit in der Regel zum Braten, Frittieren und Backen geeignet, können aber auch bei der Zubereitung kalter Speisen verwendet werden (zunft 1999). Nachteile dieser Substanzen sind die zum Teil auftretenden ernährungsphysiologischen Mängel, z.B. Verdauungsstörungen (menden 1991). Vertreter der Fettersatzstoffe können untergliedert werden in Triglyceride mit vermindertem physiologischem Brennwert und in metabolisch nicht bzw. nur teilweise verwertbare Substrate ohne Triglyceridstruktur.

Im Gegensatz zu Fettaustauschstoffen sind Fettersatzstoffe biologisch nicht bzw. kaum abbaubar und toxikologisch nicht immer unbedenklich, weshalb vor allem für Lebensmittel, die bei Temperaturen unter 100 °C hergestellt werden, natürliche Fettsimulatoren bevorzugt werden (zunft 1999).

4.1 Spezielle Triglyceride

Zu dieser Gruppe zählen metabolisch verwertbare Triglyceride, die im Vergleich zu einer äquivalenten Menge an Nahrungsfett einen verminderten physiologischen Brennwert besitzen.

Tab. 2: Strukturen von Triglyceriden mit vermindertem physiologischem Brennwert (nach zunft 1999)

4.1.1 Strukturierte Triglyceride

Diese Untergruppe umfasst Triglyceride, die aus Fettsäuren mit sehr unterschiedlichen Kettenlängen zusammengesetzt sind. Stellvertretend für die zahlreichen Vertreter werden im Folgenden zwei strukturierte Triglyceride, die bereits in Lebensmitteln verwendet wurden bzw. werden und im Gastrointestinaltrakt nicht vollständig absorbiert werden, vorgestellt.

Bei caprenin handelt es sich um ein strukturiertes Triglycerid, das aus den Fettsäuren Capryl- (8:0), Caprin- (10:0) und Behensäure (22:0) besteht und bis Mitte der neunziger Jahre in den USA als kalorienreduziertes Fett für bestimmte Lebensmittel, z.B. als Kakaobutterersatz in Süßwaren, zugelassen war (mukherjee 1998 und zunft 1999).

Abb. 1: Caprenin\

Da Behensäure aufgrund der sehr langen gesättigten Kohlenstoffkette im Gastrointestinaltrakt kaum absorbiert wird und Capryl- und Caprinsäure als mittelkettige Fettsäuren einen geringeren physiologischen Brennwert als langkettige Fettsäuren aufweisen (siehe 2.1), beträgt der Energiegehalt von caprenin nur etwa 5 kcal/ g (zunft 1999).

Die Herstellung behensäurehaltiger Triglyceride erfolgt durch chemische Umesterung eines hydrierten erucasäurereichen Rapsöls mit MCT aus Kokos- und Palmkernöl (mukherjee und warwel 1999).

Aufgrund einiger Studienergebnisse zu caprenin, in denen die erwartete Senkung der postprandialen Triglycerid- und Cholesterolkonzentration verglichen mit Palm- oder Palmkernöl ausblieb (snook et al. 1996, swift et al. 1992 und wardlaw et al. 1995), wurde die Zulassung Mitte der neunziger Jahre widerrufen und es kam zur Absetzung des Produktes am Markt (mukherjee 1998).

salatrim (Abkürzung von short and long acyltriglyceride molecule) ist ein kalorienreduziertes Fettprodukt, das aus zwei kurzkettigen Carbonsäureresten (Essig-, Propion- oder Buttersäure) sowie einem gesättigten langkettigen Fettsäurerest (meist Stearinsäure) besteht (smith et al. 1994). Ähnlich wie caprenin besitzt auch salatrim durch das spezielle Fettsäuremuster einen niedrigeren physiologischen Brennwert als „normale“ Triglyceride

(5 kcal/ g). Die kurzkettigen Fettsäuren weisen einen niedrigeren Energiegehalt als langkettige Fettsäuren auf (Essigsäure 3,5 kcal/ g, Propionsäure 5,0 kcal/ g, Buttersäure 6,0 kcal/ g) und Stearinsäure aus salatrim wird laut finley et al. im Gastrointestinaltrakt nur zu 68 % absorbiert (akoh 1998b und finley et al. 1994). Diese älteren Daten konnten jedoch in einer neueren Studie nicht bestätigt werden, da deren Resultate eine 87 %- ige Absorption von Stearinsäure aus salatrim zeigten (tuomasjukka et al. 2007).

Durch chemische Umesterung von Triacetin, Tripropionin bzw. Tributyrin oder deren Mischungen mit hydriertem Raps-, Soja- Baumwollsaat- oder Sonnenblumenöl, werden die salatrim- Produkte hergestellt (VO salatrim 2003).

Abb. 2: Beispiel für Salatrim- Verbindung

Im Jahr 1994 erhielten salatrim- Produkte den GRAS- Status in den USA und sind dort seitdem auf dem Markt verfügbar (mukherjee und warwel 1999). 2003 wurden salatrim als neuartige Lebensmittelzutat für Back- und Süßwaren in der Europäischen Union zugelassen, wobei auf dem Etikett angegeben werden muss, dass „übermäßiger Verzehr zu Magen- Darm- Störungen führen kann“ und „die entsprechenden Erzeugnisse nicht für Kinder bestimmt sind“ (VO salatrim 2003).

 Neben der Erzeugung strukturierter Triglyceride durch chemische Umesterung, bietet sich auch die Herstellung durch lipase- katalysierte Umesterung an. Hierbei ermöglichen spezifische Enzyme eine gezielte Positionierung der Fettsäuren am Glycerin, wodurch ebenfalls kalorienreduzierte Fette erzeugt werden können (mukherjee und warwel 1999).

4.1.2 Mittelkettige Triglyceride

Wie bereits in 2.1 erwähnt, besitzen mittelkettige Fettsäuren mit ca. 8 kcal/ g einen um etwa  10 % geringeren Energiegehalt als langkettige Fettsäuren, was MCT für die Verwendung in fettarmen Lebensmitteln wie Salatdressings, Backwaren, Tiefkühlgerichten oder Desserts interessant macht (akoh 1998b). Der Vorschlag zur Nutzung von MCT zur Gewichtskontrolle bzw. –regulation beruht jedoch hauptsächlich auf deren Rolle im Energiestoffwechsel. Mittelkettige Fettsäuren werden schneller oxidiert als langkettige Fettsäuren (siehe 2.1) und bewirken eine erhöhte postprandiale Thermogenese, weshalb angenommen wird, dass der Verzehr von MCT eine Erhöhung des Energieumsatzes mit sich bringt. Eine längerfristige Aufnahme an MCT könnte demnach in einer negativen Energiebilanz resultieren und dadurch eine Körpergewichtsreduktion bewirken (DGE 2008b, st- onge et al. 2003a und 2003b). Zudem wird ein MCT- Verzehr mit einer erhöhten Sättigungsrate und folglich einer verminderten Energieaufnahme in Verbindung gebracht (bach et al. 1996).

Geschmacklich unterscheiden sich MCT- Fette etwas von üblichen Fetten, in natürlichen Lebensmitteln kommen sie kaum vor.

Zu diätetischen Zwecken werden MCT bei einer Störung der Fettverdauung schon seit längerem angewendet, wobei sich ihr Einsatz als Energielieferanten bei Patienten mit Fettverdauungsstörungen bis zu Mengen von 50 g pro Tag als durchaus positiv erwiesen hat. Bei der Aufnahme größerer MCT- Mengen (50 – 80 g/ d) kann es jedoch ohne vorherige Gewöhnung zu unerwünschten Nebenwirkungen wie Übelkeit, Blähungen und Bauchschmerzen kommen, weshalb die Aufnahmemenge zunächst auf 20 g/ d begrenzt und anschließend eine Steigerung der Dosis um 10 g pro Tag vorgenommen werden sollte. Die tolerierbare Gesamtmenge variiert zwischen Individuen (DGE 2008b).

Die Herstellung von MCT mit etwa 40 – 50 % Caprinsäure und 50 – 65 % Caprylsäure erfolgt aus fraktioniertem Kokos- oder Palmkernfett durch Veresterung deren Fettsäuren mit Glycerin (babayan 1968).

Abb. 3: Beispiel für MCT

Wie LCT fungieren auch MCT als Träger fettlöslicher Vitamine in Lebensmitteln, essentielle Fettsäuren (Linolsäure, α- Linolensäure) müssen jedoch bei regelmäßigem Verzehr an MCT- Fetten zusätzlich aufgenommen werden. MCT- Fette sind in Form von flüssigem Speiseöl oder streichfähiger Margarine erhältlich, die jedoch nicht über 150 °C erhitzt werden sollten, da die entstehenden Zersetzungsprodukte einen bitteren Geschmack verursachen können (mukherjee und warwel 1999). Die oben beschriebenen Nebenwirkungen begrenzen außerdem eine uneingeschränkte Verwendung der MCT- Fette, sodass bei deren Verwendung als Streich- und Zubereitungsfett maximal eine Einsparung von 80 – 120 kcal/ d möglich ist (DGE 2008b).

4.2 Fettersatzstoffe ohne Triglyceridstruktur

Bei der Entwicklung nahezu kalorienfreier Fettersatzstoffe wird grundsätzlich eines der folgenden Konzepte angewendet:

Ersatz des Glycerins durch andere Alkohole

Ersatz der üblichen Fettsäuren durch verzweigtkettige, mehrbasige oder sehr...