|
Verwarming van vetzuren
Niet alle vetzuren zijn geschikt om te verwarmen (bijv. voor het bakken). Dat komt omdat oxidatie dan de (gezonde) vetzuren doet veranderen in gevaarlijke stoffen, die zeer ongezond zijn. Verzadigde vetzuren oxideren door hun zeer stabiele chemische structuur niet bij (normale) verwarming. Enkelvoudig verzadigde doen het nauwelijks doch meervoudig onverzadigde doen dat heel makkelijk. Een voorbeeld linolzuur doet het 20x makkelijker dan oliezuur (uit bijv olijfolie). Daarom geen producten rijk aan meervoudig onverzadigde, bijv. zonnenbloemolie, gebruiken om te bakken (of frituren). Het beste is gewoon olijfolie en/of roomboter.
Waarom? Tijdens de bereiding van voedingsmiddelen ondergaan verschillende voedingsstoffen onder invloed van verhitting chemische veranderingen. Hierdoor kan de voedingswaarde van een product wijzigen. Ook vetten ondergaan tijdens verhitting een reeks veranderingen. Dit geldt zowel voor vetten aanwezig in een voedingsmiddel als voor vetten die tijdens het bakken, braden of grillen worden toegevoegd. Het vetzuurprofiel van een bereid product kan als gevolg van de afbraakreacties van vetten maar ook door absorptie van het gebruikte bereidingsvet verschillen van het vetzuurprofiel van het rauwe product. Het vet in een product kan na bereiding bijvoorbeeld meer verzadigd of meer onverzadigd zijn. Het is echter een misverstand te denken dat onverzadigde vetzuren onder invloed van warmte worden omgezet in verzadigde vetzuren of omgekeerd.
Thermische
afbraak van vetten Onder
invloed van verhitting treden er in vetten complexe chemische
veranderingen op die het gevolg zijn van enerzijds afbraakreacties en
anderzijds interacties met andere voedingsstoffen zoals eiwitten en
koolhydraten. De afbraakreacties betreffen thermolytische en oxidatieve afbraakreacties die tegelijkertijd gebeuren. Bij thermolyse worden de esterbindingen in de vetten verbroken en ontstaan er vrije vetzuren. Bij oxidatie ontstaan vrije radicalen die verder reageren en aanleiding geven tot de vorming van hydroperoxiden. Deze hydroperoxiden reageren op hun beurt verder tot tertiaire oxidatieproducten. Oxidatiereacties vinden al plaats bij kamertemperatuur maar worden versneld door verhitting. De uiteindelijk gevormde afbraakproducten zijn een mengsel van verschillende verbindingen zoals vrije vetzuren, vluchtige oxidatieproducten, allerlei cyclische verbindingen, dimeren en polymeren. Enkele van deze afbraakproducten hebben een gewenst effect en zijn verantwoordelijk voor de typisch lekkere geur en smaak van gebakken producten. Andere, zoals de cyclische verbindingen, zijn ongewenst en potentieel toxisch (1). De reacties zijn zo complex en worden door zoveel verschillende factoren beďnvloed dat slechts een benadering van wat zich in de realiteit voordoet, kan worden gegeven. Onverzadigde
vetzuren zijn gevoeliger Zowel
verzadigde als onverzadigde vetzuren ondergaan verschillende
afbraakreacties. Voor verzadigde vetzuren ligt de temperatuur waarbij dit
gebeurt echter hoger en is de reactiesnelheid lager (2). Omwille
van hun dubbele bindingen zijn onverzadigde vetzuren meer onderhevig aan
oxidatieve afbraakreacties. In aanwezigheid van zuurstof reageren de
dubbele bindingen en worden reactieve radicalen en hydroperoxiden gevormd.
De gevormde hydroperoxiden zijn vooral bij hogere temperaturen onstabiel.
Wanneer ze dan verder reageren treedt uiteindelijk
dimerisatie en polymerisatie op. Een doorgedreven oxidatie bij hoge
temperaturen of gedurende langere tijd leidt bijgevolg tot een verlies aan
onverzadigde vetzuren. De onverzadigde vetzuren worden omgezet in
verbindingen met een hoger moleculair gewicht maar niet in verzadigde
vetzuren. Naarmate een vetzuur meer onverzadigd is, is het minder thermisch stabiel. De plaats van de dubbele bindingen speelt eveneens een rol. Linolzuur (C18:2) is bijvoorbeeld twintig keer minder thermisch stabiel dan oliezuur (C18:1). Linoleenzuur (C18:3), arachidonzuur (C20:4, AA), eicosapentaeenzuur (C20:5, EPA) en docosahexaeenzuur (C22:6, DHA) hebben een nog meer onverzadigd karakter en zijn dan ook nog gevoeliger voor oxidatie bij hoge temperaturen. Geconjugeerde vetzuren (bv. CLA) zijn oxidatiegevoeliger dan hun niet-geconjugeerde vormen (bv. linolzuur) en cisvetzuren zijn gevoeliger dan transvetzuren. Verzadigde vetzuren oxideren daarentegen pas bij een zeer intense thermische belasting.
Temperatuur
en tijd Bij
bakken en braden wordt het bereidingsvet blootgesteld aan een temperatuur
tussen 150 en 250°C. Deze temperaturen zijn hoog genoeg om in het vet
afbraakreacties op gang te brengen. Bovendien is er in lucht voldoende
zuurstof aanwezig om bijkomend het oxidatieproces van de vetten te
bevorderen. De mate waarin afbraakproducten worden gevormd is echter ook
functie van de duur van de verhitting. Na een korte verhitting van een
vetstof van goede kwaliteit zijn er nog maar een beperkt aantal radicalen
gevormd en bevindt het oxidatieproces zich nog maar in een beginstadium.
Het risico op vorming van schadelijke afbraakproducten bij bakken en
braden is daarom eerder beperkt mits oververhitting bij te hoge
temperaturen wordt vermeden. In het voedingsmiddel zelf blijven de
bereikte temperaturen ten slotte veel lager waardoor er ook minder
afbraakreacties in de vetfractie van het voedingsmiddel zelf zullen
optreden. Frituurvet of -olie wordt meerdere malen na elkaar gedurende een langere tijd verhit tot een temperatuur van maximum 175°C. Bij elke bakbeurt zullen de afbraakproducten die tijdens de voorgaande bakbeurt in het frituurvet zijn gevormd verder reageren. Na enkele bakbeurten zijn er te veel afbraakproducten aanwezig om het vet veilig te kunnen gebruiken. Daarom is het raadzaam frituurvet regelmatig (na zes tot acht bakbeurten) volledig te vervangen door nieuw frituurvet. Veranderingen
in het product Tijdens
het verhitten ondergaat het voedingsmiddel in zijn geheel veranderingen
maar ook het endogene vet verandert (1). Vooreerst komt er tijdens de
verhitting continu water vrij uit het voedingsmiddel. Dit water bevordert
de hydrolyse in het omringende vet. Daarnaast veroorzaakt het vrijgekomen
vocht echter ook een stoomdestillatie effect waardoor vluchtige
oxidatieproducten uit het vet worden verwijderd. Als gevolg van de
stoomlaag rondom het voedingsmiddel is er ten slotte ook minder zuurstof
beschikbaar voor oxidatie. Het
voedingsmiddel absorbeert een deel van het toegevoegde bereidingsvet. Het
vetzuurprofiel van het bereide product wordt zo dus ook mee beďnvloed
door het vetzuurprofiel van het bereidingsvet (3). De precieze hoeveelheid
vet die wordt geabsorbeerd is afhankelijk van onder meer het soort
voedingsmiddel, de textuur, het vetgehalte, de temperatuur en de grootte
van het contactoppervlak. Tijdens de verhitting van het voedingsmiddel lekt er ten slotte ook een deel van het endogene vet uit waardoor de eigenschappen van het toegevoegde vet eveneens kunnen wijzigen. Literatuur 1.
Nawar W. Lipids. Food
Chemistry 3rd edition.. Ed: O. Fennema. Marcel
Dekker Inc., 1996 2.
Lipiden. Cursus Levensmiddelenchemie. Vakgroep Levensmiddelentechnologie
en Voeding Universiteit Gent, 2004 3.
Sioen I. et al. Effects
of pan frying in margarine and olive oil on the fatty acid composition of
cod and salmon. Ingediend voor publicatie in Journal of Agricultural and
Food Chemistry, 2005
*Toevoeging van kruiden zoals rozemarijn en oregano kunnen onverzadigde vetzuren veel stabieler maken bij verwarming volgens een recent onderzoek.
|
