Was ist Fettsäure und welche Anwendung findet sie in der Industrie?

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Fettsäuren gelten als Hauptbestandteile von Fetten und Ölen. Die Fettsäurestruktur besteht aus einer langen Kette aus Wasserstoff und Kohlenstoff, an die eine oder mehrere Carboxylgruppen gebunden sind. Hinsichtlich der Klassifizierung umfassen Fettsäuren gesättigte, einfach ungesättigte, mehrfach ungesättigte und trans-Fettsäuren. Gesättigte Fettsäuren werden als ihre einfachste Art definiert, alle ihre Bindungsstellen sind mit Wasserstoff gesättigt und ihre Struktur ändert sich bei der Hydrierung nicht. Wenn in ihrer Struktur Doppelbindungen vorhanden sind, spricht man von einer ungesättigten Fettsäure. Wenn nur eine Doppelbindung vorhanden ist, wird die resultierende Fettsäure als einfach ungesättigt bezeichnet. Außerdem führt das Vorhandensein von zwei oder mehr Doppelbindungen in der Fettsäurestruktur zur Bildung mehrfach ungesättigter Fettsäuren. Darüber hinaus haben Transfettsäuren Wasserstoffatome, die in unterschiedlichen Richtungen an die Kohlenstoffdoppelbindung gebunden sind, und ungesättigte chemische Bindungen.

Quellen der Fettsäureproduktion

Die meisten Fettsäuren werden durch Hydrolyse von harten tierischen Fetten, Kokosnuss-, Soja- und Palmkernölen im Rahmen des fraktionierten Destillationsverfahrens hergestellt. Einige andere werden auch aus Öl gewonnen. Laut einer im Jahr 2019 durchgeführten Studie betrug die weltweite Hauptproduktion von Öl und Fett aus Quellen wie Palmkern-, Kokosnuss-, Sojabohnen- und tierischen Fetten 1,8, 9,2, 56,8 bzw. 8,9 Millionen Tonnen pro Jahr. Pflanzliche Quellen gehören zu den wichtigsten Möglichkeiten zur Herstellung von Fettsäuren. Die folgende Abbildung zeigt die Menge an Fettsäuren in verschiedenen pflanzlichen Quellen.

Anwendung von Fettsäuren in der Industrie

Zu den Branchen, in denen Fettsäuren verwendet werden, gehören Pharmazeutika, Nahrungsergänzungsmittel, Lebensmittel, Kosmetika, Seifenherstellung, Gesundheitswesen, Agrarchemikalien, Schmierstoffe, Babynahrung und Harzherstellung. Diese Fettsäuren sind in verschiedenen Formen erhältlich, beispielsweise als Aufschlämmung, Öl und Pulver.

Außerdem werden Fettsäuren industriell durch die Hydrolyse von Triglyceriden und durch die Entfernung von Glycerin hergestellt. Darüber hinaus werden einige dieser Säuren auch synthetisch durch Hydrocarboxylierung von Alkenen gewonnen.

Arten von Fettsäuren

Fettsäuren werden in zwei Kategorien unterteilt: gesättigte und ungesättigte, die im Folgenden jeweils beschrieben werden.

Gesättigte Fettsäure

Gesättigte oder nicht-essentielle Fettsäuren sind Stoffe, die die größtmögliche Menge an Wasserstoff aufgenommen haben und in deren Struktur kein Wasserstoff mehr eingelagert werden kann. Mit anderen Worten: Diese Materialien sind mit Wasserstoff gesättigt. Gesättigte Säuren, wie sie in tierischen Fetten wie Talg vorkommen, liegen meist in fester Form vor. Diese Stoffe werden als nicht-essentielle Säuren bezeichnet, da der menschliche Körper sie selbst herstellen kann und keine Notwendigkeit besteht, sie mit der Nahrung aufzunehmen.

Die bekanntesten Fettsäuren enthalten 16 bis 18 Kohlenstoffatome, unter denen als gesättigte Verbindungen Palmitinsäure und Stearinsäure zu nennen sind. Beide Substanzen kommen in den Lipiden der meisten lebenden Organismen vor. Bei Tieren bestehen etwa 30 % des Körperfetts aus Palmitinsäure, bei Pflanzen beträgt dieser Anteil etwa 5–50 %. Stearinsäure ist auch in einigen Pflanzenölen wie Sheabutter, Kakaobutter und Körperfetten von Wiederkäuern enthalten.

Ungesättigte Fettsäure

Ungesättigte Fettsäuren oder essentielle Säuren sind Stoffe, deren Kohlenstoffkette eine Doppelbindung aufweist. die normalerweise in flüssiger Form vorliegen und schnell oxidiert und zerstört werden, wenn sie oxidierenden Substanzen und Sonnenlicht ausgesetzt werden. Dieser Oxidationsprozess führt zum Aufbrechen der Kohlenstoffdoppelbindung und zur Produktion freier Radikale, die einer der wichtigen Faktoren bei der Entstehung von Krebs sind. Aus diesem Grund sind Flüssigölbehälter in der Regel undurchsichtig und resistent gegen Sonnenlicht konzipiert. Es stellt sich die Frage, warum diese Substanzen trotz dieser Nachteile als essentielle Säuren bezeichnet werden. Die Antwort ist, dass der menschliche Körper nicht in der Lage ist, diese Art von Fettsäuren zu produzieren. Daher müssen sie über die Nahrung zugeführt werden und es ist notwendig, Produkte zu sich zu nehmen, die sie enthalten.

Zu den ungesättigten Verbindungen zählen Ölsäure und Linolsäure.

Der Unterschied zwischen gesättigten und ungesättigten Fettsäuren

Gesättigte Fette haben nur eine Einfachbindung, während ungesättigte Fette mindestens eine Doppelbindung in ihrer Struktur aufweisen. Der übermäßige Verzehr gesättigter Fette sollte aufgrund des Risikos einer Herzerkrankung begrenzt werden, mehrfach ungesättigte Fettsäuren sind jedoch im Allgemeinen gesünder. Bei übermäßigem Verzehr kann es jedoch zu einem Anstieg des Cholesterinspiegels im Blut kommen. Im Gegensatz zu ungesättigten Fettsäuren haben gesättigte Fettsäuren einen höheren Schmelzpunkt, sind bei Raumtemperatur fest und verderben langsamer. Ungesättigte Säuren liegen meist in flüssiger Form vor und verderben schneller.

Anwendungen von Fettsäuren in der Seifenherstellung

Bei der Herstellung von Seifen spielen verschiedene Fette aus tierischen Quellen wie Talg eine wesentliche Rolle. Talg macht etwa 75 % der in der Seifenindustrie verwendeten Fette aus. Talg ist eine Mischung aus Glycerinen und wird aus festen Fetten gewonnen, die dampfraffiniert wurden.

Petro Imen Sharif Technical and Engineering Knowledge Base Company ist eines der Unternehmen, das unabhängig Seife herstellt, verbranntes Speiseöl recycelt und raffiniert usw.

Häufig gestellte Fragen

Was ist Talgöl?

Der Teil des raffinierten tierischen Fetts, der in fester Form aus Talgöl gewonnen wird, wird als Talgöl bezeichnet. Über dieses Öl gibt es unter den Menschen unterschiedliche Meinungen; Manche halten es für schädlich, andere für nützlich. Der menschliche Körper benötigt eine Vielzahl an Ölen, diese sollten jedoch in der empfohlenen Menge, die in der Regel bei maximal sieben Prozent liegt, zu sich genommen werden. Ein ausgewogener Verzehr dieses Öls kann zur Senkung des Cholesterinspiegels im Körper beitragen.

Was ist der Fettsäurestoffwechsel?

Fettsäuren im Körper fungieren als eine der Hauptenergiequellen und Schlüsselbestandteile von Membranlipiden und spielen auch eine Rolle als Zellsignalmoleküle, die eine wichtige Rolle bei der Entstehung des metabolischen Syndroms spielen. Die Enzyme Acetyl-CoA-Carboxylase 1 und 2 katalysieren die Synthese von Malonyl-CoA, das als Substrat für die Synthese von Fettsäuren und als Regulator der Oxidation dieser Säuren fungiert. Diese Enzyme spielen eine entscheidende Rolle im Energiestoffwechsel von Fettsäuren bei Tieren, insbesondere beim Menschen. Aufgrund der Rolle dieser Säuren bei der Behandlung von Krankheiten wie Fettleibigkeit, Diabetes, Krebs und Herz-Kreislauf-Komplikationen wurde ihnen große Aufmerksamkeit geschenkt.

Welchen Nutzen haben Talgfettsäuren in der Kosmetikindustrie?

Bei diesen aus tierischen Fetten gewonnenen Säuren kann es sich um verschiedene gesättigte Fettsäuren handeln. Diese Fettsäuren werden aufgrund ihrer Verträglichkeit mit der menschlichen Haut in der Seifenindustrie und in Kosmetikprodukten verwendet.