Warum entstehen bei der industriellen Härtung von Pflanzenfetten für Margarine schädliche Nebenprodukte?

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Bei der industriellen Härtung von Pflanzenfetten (der sogenannten Hydrierung) entstehen schädliche Nebenprodukte – vor allem Trans-Fettsäuren – hauptsächlich durch einen chemischen „Fehler“ während des Prozesses.

Hier ist die schrittweise Erklärung, warum das passiert:

1. Der Ausgangszustand: Ungesättigte Fettsäuren

Pflanzenöle sind bei Raumtemperatur flüssig, weil sie viele ungesättigte Fettsäuren enthalten. Diese Moleküle haben Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. In der Natur liegen diese fast immer in der sogenannten cis-Konfiguration vor. Das bedeutet, dass die Wasserstoffatome auf der gleichen Seite der Doppelbindung liegen, was das Molekül „knickt“. Durch diese Knicke können sich die Moleküle nicht dicht aneinanderschmiegen – das Öl bleibt flüssig.

2. Das Ziel: Die Härtung (Hydrierung)

Um aus flüssigem Öl streichfeste Margarine zu machen, fügt man an die Doppelbindungen Wasserstoff ($H_2$) an. Ein Katalysator (meist Nickel) hilft dabei, die Doppelbindungen aufzubrechen und die Wasserstoffatome „einzubauen“. Dadurch wird die Fettsäure gesättigt, das Molekül wird gerade und das Fett fest.

3. Das Problem: Die partielle (unvollständige) Härtung

Das Problem entsteht, wenn man die Härtung nicht vollständig durchführt (was man bei Margarine oft tat, um die gewünschte Konsistenz zu erhalten).

Während des Prozesses passieren zwei Dinge am Nickel-Katalysator unter Hitze:

  1. Aufbrechen der Bindung: Die Doppelbindung wird kurzzeitig gelockert, um Wasserstoff aufzunehmen.
  2. Umlagerung (Isomerisierung): Wenn nicht sofort genug Wasserstoffatome an die Stelle gelangen oder die Reaktion unterbrochen wird, schließt sich die Doppelbindung wieder.

Dabei klappt das Molekül oft in die energetisch stabilere, aber unnatürliche trans-Konfiguration um. Die Wasserstoffatome sitzen nun gegenüberliegend. Das Molekül ist nun nicht mehr geknickt, sondern gestreckt – wie eine gesättigte Fettsäure –, behält aber seine Doppelbindung.

Warum sind diese Nebenprodukte schädlich?

Trans-Fettsäuren sind „unnatürliche“ Strukturen, mit denen der menschliche Körper nur schwer umgehen kann:

  • Herz-Kreislauf-System: Sie erhöhen das „schlechte“ LDL-Cholesterin und senken gleichzeitig das „gute“ HDL-Cholesterin. Das führt zu Gefäßverkalkung (Arteriosklerose).
  • Stoffwechsel: Sie können Entzündungsprozesse im Körper fördern und werden mit der Entstehung von Diabetes in Verbindung gebracht.
  • Zellmembranen: Sie werden in Zellwände eingebaut und machen diese starrer, was die Funktion der Zellen beeinträchtigen kann.

Moderne Margarine ist heute besser

Wichtig zu wissen: Seit den 1990er Jahren hat die Industrie auf die Kritik reagiert. Heute werden für Margarine meist andere Verfahren eingesetzt:

  • Vollständige Durchhärtung: Es werden keine Trans-Fette mehr erzeugt, weil alle Doppelbindungen entfernt werden (das Resultat wird dann mit flüssigem Öl gemischt).
  • Umestellung: Die Fettsäuren werden am Glycerin-Gerüst neu angeordnet, um die Festigkeit zu steuern, ohne die chemische Struktur der Fettsäuren selbst zu verändern.

In moderner Margarine im Supermarkt sind Trans-Fettsäuren daher heute meist nur noch in sehr geringen Mengen (unter 1–2 %) enthalten. Die größeren Quellen für Trans-Fette sind heute eher billige Frittierfette oder minderwertige Backwaren (Blätterteig, Glasuren).

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