Tłuszcze

Kolejnym omawianym składnikiem żywności są tłuszcze. Wyróżniają się spośród pozostałych wysoką wartością energetyczną, bo dostarczają organizmowi aż 9 kcal z każdym gramem (w porównaniu do 4 kcal w przypadku białek oraz węglowodanów). Jakie tłuszcze wyróżniamy? Czym są trójglicerydy? Jak zbudowane są kwasy tłuszczowe? Czym są tłuszcze nasycone i nienasycone? O co chodzi z kwasami Ω-3, Ω-6 i Ω-9? Jaki tłuszcz wybrać do smażenia?

Oliwa_olej tłuszcze
Źródło: JillWellington. https://pixabay.com/pl/photos/oliwa-z-oliwek-trufle-oleju-1433506/ (dostęp 16.12.2020r.).

Rodzaje tłuszczów

Do grupy tłuszczów (zwykle używa się słowa „tłuszcze” w odniesieniu do tłuszczów, jak i olejów; tak też będę robić w tym artykule) należą tłuszcze i oleje, a różnica między nimi jest w postaci, w jakiej znajdują się w temperaturze pokojowej. Mianowicie: tłuszcze występują w formie stałej i są zwykle pochodzenia zwierzęcego, zaś oleje – płynnej i ich źródłem są przeważnie surowce roślinne. Samym tłuszczom zwierzęcym i roślinnym poświęcę osobny artykuł, ponieważ jest to obszerny temat.

Z chemicznego punktu widzenia, tłuszcze są trójglicerydami. Co to oznacza? Nazwa ta bierze się z ich budowy, bowiem składają się z jednej cząsteczki glicerolu i trzech kwasów tłuszczowych. Poniższa grafika lepiej to zobrazuje.

Budowa trójglicerydów (‘triglyceride’): cząsteczka glicerolu (‘glycerol’) połączona z&nbsptrzema kwasami tłuszczowymi (‘fatty acids’).

Pewnie nie raz obiło Ci się o uszy pojęcie monoglicerydów czy diglicerydów. Ich budowa jest analogiczna do trójglicerydów, z tym że „mono” oznacza dołączony do glicerolu jedynie jeden kwas tłuszczowy, zaś „di” – dwa.

Kwasy tłuszczowe są zróżnicowane pod względem budowy, a tym samym właściwości. Każdy z nich składa się ze szkieletu zbudowanego z atomów węgla (w ilości od czterech aż do trzydziestu pięciu) i połączonych z nimi atomami wodoru. Taka struktura sprawia, że tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie. Mówi się, że są hydrofobowe, czyli „nielubiące” lub „bojące się” wody. Ta własność tłuszczów sprawia, że nie mieszają się one z wodą i tworzą dwie oddzielne warstwy.

Źródło: JillWellington. https://pixabay.com/pl/photos/oliwa-z-oliwek-trufle-oleju-1433506/ (dostęp 16.12.2020r.).

W cząsteczkach wody występują wiązania wodorowe, które są silniejsze od słabych wiązań van der Waalsa łączących łańcuchy tłuszczowe. To skutkuje tym, że woda ma większą gęstość, ponieważ cząstki są gęściej upakowane z uwagi na silniejsze przyciąganie między nimi. Tłuszcze z kolei nie są „trzymane” aż tak żelazną ręką (słabsze siły) i ich „upakowanie” jest mniejsze.

Czy można wymieszać tłuszcze z wodą?

Ich wymieszanie możliwie jest dopiero po dodaniu emulgatora. Są to mono- i diglicerydy kwasów tłuszczowych. Przykładem jest jajeczny digliceryd – lecytyna. Jak już wiesz, w tym przypadku glicerol ma jedną (w przypadku diglicerydu) lub dwie (w monoglicerydzie) wolne „rączki”, którymi może się przyłączyć do wody. Z kolei końce kwasu tłuszczowego z chęcią połączą się z innym tłuszczem. Emulgator jest właśnie takim łącznikiem między wodą a tłuszczem. Dlatego niemożliwe jest przygotowanie majonezu, który jest emulsją oleju w wodzie, bez pomocy emulgatora. Jest to szeroki temat, więc na pewno powrócę do niego w przyszłości. Rozwiążemy też zagadkę, ile majonezu można przygotować z jednego żółtka 😉

Majonez tłuszcze
Źródło: Costa, D. https://unsplash.com/photos/8bPrY855BIc (dostęp 16.12.2020r.).

Wyjątkowy e-book z 20 przepisami na nietuzinkowe, autorskie dania: przystawki, zupy, dania główne i desery

Kwasy tłuszczowe nasycone i nienasycone

O co chodzi z tym „nasyceniem” kwasów tłuszczowych? Związane jest to z występowaniem wiązań podwójnych między atomami węgla (normalnie połączone są one pojedynczymi wiązaniami) w opisanym już wyżej szkielecie kwasów. Gdy jest on nasycony, to oznacza, że nie ma żadnych wiązań podwójnych. Kwasy tłuszczowe nasycone występują w postaci stałej, w przeciwieństwie do płynnych kwasów tłuszczowych nienasyconych.

Masło_kokosowe_nasycone_kwasy_tłuszczowe
Olej kokosowy zawiera aż 86% nasyconych kwasów tłuszczowych.
Źródło: Cocciardi, D. https://unsplash.com/photos/pzUHHcvJeFU (dostęp 16.12.2020r.).

Z kolei nienasycony kwas tłuszczowy to taki, który posiada co najmniej jedno wiązanie podwójne. Wyróżnia się jeszcze jedno- i wielonienasycone kwasy tłuszczowe. Pierwsze z nich mają tylko jedno takie wiązanie, zaś drugie – minimum dwa. Pójdźmy jeszcze dalej i wyjaśnijmy czym są kwasy Ω-3, Ω-6 i Ω-9. Cyfra wskazuje na to, przy którym atomie węgla (licząc od końca) występuje pierwsze wiązanie podwójne.

No dobrze, ale czy to, że jakiś kwas jest nasycony lub nie, ma dla nas znaczenie w kuchni? Pewnie co nieco wiesz o wpływie nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych na zdrowie. Nie o tym jednak będę pisać. Skupię się na aspektach techniczno-kulinarnych.

Przyjrzyjmy się budowie kwasu nasyconego i nienasyconego.

Nasycony kwas tłuszczowy.
Źródło: https://en.wikipedia.org/wiki/Saturated_fat (dostęp 26.11.2020r.).
nienasycony_kwas_tłuszczowy
Nienasycony kwas tłuszczowy.

Różnorodność budowy kwasów tłuszczowych

Widzisz różnicę w geometrii? Pierwszy z nich ma regularny kształt, zaś drugi jest mniej więcej w połowie odchylony. Podwójne wiązanie sprawiło, że łańcuch się odgiął powodując jego nieregularność. Uporządkowanie sprawia, że kwas taki jest twardszy, bardziej sztywny (pomyśl sobie o tłuszczu wołowym) od bardziej elastycznej struktury kwasu nienasyconego. Są one zatem w postaci stałej w temperaturze pokojowej. Topnieją po osiągnięciu wyższej wartości temperatury niż ciekłe tłuszcze nienasycone. Aczkolwiek na punkt topnienia wpływa również długość łańcucha węglowego: im jest krótszy, tym jest on niższy (łatwiej się „rozpada”).

Kwasy nasycone są także bardziej stabilne. Nie mają wolnych wiązań, nie są więc otwarte na przyjmowanie „gości”: tlenu, wody czy metali. Kwasy nasycone mają wolne niechronione miejsce, w które może się „wprosić” taki tlen, czyli dojdzie do jego utlenienia. Rezultatem jest zjełczały, czyli po prostu utleniony tłuszcz. Takie kwasy tłuszczowe są bardziej podatne na rozkład na krótsze łańcuchy. Niekiedy może być to pożądane zjawisko, ponieważ powstałe związki mogą być związkami lotnymi niosącymi przyjemny zapach.

Smażenie_pączków tłuszcze
Smalec jest bardziej stabilnym tłuszczem od oleju roślinnego.
Źródło: Meulemans, G. https://unsplash.com/photos/ImE6aZ5W1A8 (dostęp 16.12.2020r.).

Nasycanie tłuszczów

Czy można nasycić nienasycone kwasy tłuszczowe? Oczywiście, że tak. Prowadzi się proces uwodorniania tłuszczów w obecności katalizatora (np. niklu) i odpowiednich warunkach (wysokiej temperaturze i ciśnieniu). Po co się to robi? W celu osiągnięcia pożądanych właściwości tłuszczów (często po niższych kosztach), jak choćby w przypadku produkcji margaryn czy imitatorów masła, by swoją konsystencją przypominały swój pierwowzór. W procesie uwodornienia dochodzi niestety często też do innych zmian, a konkretnie geometrii. Spójrzmy na poniższą grafikę.

Nasycony kwas tłuszczowy w konfiguracji cistrans.

Możesz zauważyć, że konfiguracja trans jest bardziej regularna od formy cis. I to właśnie ona powstaje z formy cis podczas uwodorniania tłuszczów. Bardziej przypomina nasycony kwas tłuszczowy, także pod względem właściwości. Niestety, nie tylko tych dobrych, ale i złych. Szczególnie dotyczy to wpływu na zdrowie, a więc m.in. podnoszenia ciśnienia krwi, które może przyczyniać się do chorób naczyniowo-sercowych.

Serce
Nasycone kwasy tłuszczowe mogą przyczyniać się do chorób nasercowych.
Źródło: Weermeijer, R. https://unsplash.com/photos/Tmkwl7EjVtE (dostęp 16.12.2020r.).

Tłuszcze a temperatura

Wspomniałam już o temperaturze topnienia tłuszczów. Jest ona przeważnie niższa dla nasyconych kwasów tłuszczowych i tych o krótszych łańcuchach. Jednak każdy z nich ma swoją określoną charakterystyczną temperaturę topnienia. W tabeli podaję przykładowe wartości.

Kwas tłuszczowy

Długość łańcucha
(ilość atomów węgla)

Temperatura
topnienia (°C)

Nasycone kwasy tłuszczowe

Masłowy

6

-7,9

Kaprylowy

8

16,7

Palmitynowy

16

62,7

Stearynowy

18

69,6

Nienasycone kwasy tłuszczowe

Linolowy

18 (Ω-6)

-5,0

α-linolenowy

18 (Ω-3)

-11,0

EPA (eikozapentaenowy)

20 (Ω-3)

-54,0

DHA (dokozaheksaenowy)

22 (Ω-3)

-44,0

Temperatury topnienia wybranych kwasów tłuszczowych.

Dlaczego kwas linolowy ma wyższą temperaturę topnienia od kwasu α- linolenowy? Ponieważ ma dwa wiązania nasycone, a α-linolenowy o jedno więcej, dlatego wartość ta jest niższa.

Tłuszcze, które znamy i używamy w kuchni, nie topnieją w jednej ściśle określonej temperaturze (wyjątkiem jest tłuszcz kakaowy). Jest to związane z ich składem chemicznym. Nie składają się one w 100% z jednego konkretnego kwasu tłuszczowego, ale z mieszanki wielu. I przeważnie jest to mikstura zarówno kwasów nasyconych, jak i nienasyconych, jedno- i wielonienasyconych. W tabeli przedstawiam skład wybranych tłuszczów i olejów.

Tłuszcz

Kwasy tłuszczowe (%)

Nasycone

Jednonienasycone

Wielonienasysone

Masło

62

29

4

Wieprzowy

40

45

11

Wołowy

50

42

4

Jagnięcy

47

42

4

Kurczaka

30

45

21

Kakaowy

60

35

2

Kokosowy

86

6

2

Oliwa z oliwek

13

74

8

Słonecznikowy

13

24

59

Rzepakowy

7

55

33

Z pestek winogron

11

16

68

Kukurydziany

13

24

59

Sojowy

14

23

58

Palmowy

49

37

9

Z orzechów włoskich

9

16

70

Z orzechów ziemnych

17

46

32

Skład kwasów tłuszczowych wybranych tłuszczów.
Źródło: McGee, H. (2007). On food and cooking: the science and lore of the kitchen. Simon and Schuster.

Punkt dymienia tłuszczów

Czymś zupełnie innym jest punkt dymienia tłuszczów. To temperatura, w którym zaczyna się jego dekompozycja na elementy składowe, czyli glicerol i wolne kwasy tłuszczowe. Te ostatnie mają największy wpływ na wartość punktu dymienia. Jeśli pierwotnie tłuszcz zawiera dużą ilość wolnych kwasów tłuszczowych, tym będzie mniej stabilny i miał niższy punkt dymienia. Im ta wartość jest niższa, tym szybciej taki tłuszcz będzie się palił, a tym samym jedzenie, które na nim smażymy.

Przeważnie tłuszcze zwierzęce są bardziej bogate w wolne kwasy tłuszczowe niż tłuszcze roślinne, nierafinowane od rafinowanych, stare od nowych. Niektóre tłuszcze zawierają dodatkowe substancje, jak białka czy węglowodany, a te palą się w niższych temperaturach od czystych tłuszczów. Za przykład niech posłuży masło – z białkiem oraz węglowodanami i czysty tłuszcz, czyli masło klarowane z wyższym punktem dymienia. Zatem masło nie nadaje się do smażenia, szczególnie rozciągniętego w czasie.

Tłuszcz/olej

Punkt dymienia [°C]

Masło

175

Masło klarowane

230

Tłuszcz kaczy

190

Łój wołowy

205

Smalec wieprzowy

185

Olej słonecznikowy

225

Olej rzepakowy

205

Oliwa z oliwek extra virgin

165-190

Oliwa z oliwek rafinowana

240

Oliwa z oliwek pomace

238

Olej z pestek winogron

195

Olej z orzechów ziemnych

230

Olej sezamowy

175-210

Olej kokosowy

175

Punkt dymienia wybranych tłuszczów i olejów.

Smażenie przebiega w wysokich temperaturach, zwykle w przedziale 160-190°C, a niekiedy nawet przekracza te wartości, np. gdy sami dopuścimy do zbyt mocnego rozgrzania tłuszczu. Proces smażenia może być krótki, jak chociażby w przypadku techniki stir-fry, albo długi (gruby kawałek surowego mięsa). W zależności od rodzaju produktu i pożądanego efektu (np. zrumienienia powierzchni ugotowanego wcześniej surowca), należy dobierać odpowiedni rodzaj oleju przy uwzględnieniu jego punktu dymienia.

Omówiliśmy już ostatni składnik żywności, zatem możemy brać się za gotowanie. I to właśnie o tej technice kulinarnej napiszę w kolejnym poście 😉

Podsumowanie:

  • Do grupy tłuszczów należą tłuszcze i oleje. Pierwsze z nich występują w formie stałej, a drugie – płynnej.
  • Trójglicerydy składają się z jednej cząsteczki glicerolu i trzech kwasów tłuszczowych.
  • Kwasy tłuszczowe są zróżnicowane pod względem budowy, a tym samym właściwości.
  • Kwas nienasycony ma wiązania podwójne między atomami węgla, zaś nasycony nie.
  • Kwasy nasycone są twardsze i bardziej stabilne od nienasyconych.
  • Przy wyborze tłuszczu do smażenia powinniśmy zwrócić uwagę na jego temperaturę topienia i punkt dymienia.

Literatura:

McGee, H. (2007). On food and cooking: the science and lore of the kitchen. Simon and Schuster.

Leech, J. (2019). What Are Trans Fats, and Are They Bad for You? https://www.healthline.com/nutrition/why-trans-fats-are-bad

MasterClass.(2020). Cooking Oils and Smoke Points: What to Know and How to Choose the Right Cooking Oil https://www.masterclass.com/articles/cooking-oils-and-smoke-points-what-to-know-and-how-to-choose

8 thoughts on “Tłuszcze”

  1. Pingback: Idealny popcorn - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  2. Pingback: Gotowanie na parze - Nauka na talerzu - Naukowo o gotowaniu i jedzeniu

  3. Pingback: Idealne kruche ciasto - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  4. Pingback: Idealne jajko poszetowe - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  5. Pingback: Sous-vide - Nauka na talerzu - Naukowo o gotowaniu i jedzeniu

  6. Pingback: Idealny stek - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  7. Pingback: Ogórki - Nauka na talerzu - Marta Szumiata - foodpairing

  8. Pingback: Stek idealny - wywiad z Maćkiem Mikrutem - Baron The Family

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *