EUFIC:s recension Facts on Fats ger läsaren en omfattande, men lättförståelig, översikt över de olika aspekterna relaterade till de fetter vi konsumerar genom våra dieter. För att göra denna information lättare att smälta är recensionen uppdelad i två delar; den första, den aktuella artikeln, förklarar grunderna för dietfetter. Den klargör vad dietfett är, hur fetter skiljer sig ur ett molekylärt perspektiv, vilka roller de spelar i människokroppen (kortfattat) och fetternas betydelse i livsmedelsteknologin. Den andra delen är en genomgång av den vetenskapliga litteraturen om kostfetter och hälsa. Den förklarar de senaste framstegen inom näringsvetenskapen om konsumtion av dietfetter och hur detta påverkar hälsan. Den täcker också kostrekommendationer från internationella auktoritativa organ och de olika medlemsstaterna, och aktuella konsumtionsnivåer i hela Europa.
1. Vad är dietfetter?
Kostfetter är naturligt förekommande molekyler som ingår i vår kost. De tillhör en större grupp av föreningar som heter lipider som även inkluderar vaxer, steroler (t.ex. kolesterol) och fettlösliga vitaminer. Denna distinktion är dock inte alltid tydlig, och ibland inkluderar termen fetter även andra lipider, såsom kolesterol.
Fettmolekyler i kosten kommer från växter och djur. I växter finns de i frön (t.ex. raps, bomullsfrö, solros, jordnötter, majs och sojabönor), frukt (t.ex. oliv, palmfrukt och avokado) och nötter (t.ex. valnötter och mandel). Vanliga animaliska fettkällor är kött, (fet) fisk (t.ex. lax, makrill), ägg och mjölk. Både vegetabiliska, eller som ofta kallas, vegetabiliska fetter, och animaliska fetter kan konsumeras som de förekommer naturligt, men också indirekt, till exempel i bakverk och såser, där de används för att förbättra konsistens och smak. Mjölk ger många populära animaliska fettprodukter, såsom ost, smör och grädde. Bortsett från mjölk utvinns animaliskt fett främst från utsmält vävnadsfett från boskapsdjur.
Kostfetter är tillsammans med kolhydrater och proteiner den huvudsakliga energikällan i kosten och har en rad andra viktiga biologiska funktioner. Förutom att vara strukturella komponenter i celler och membran i våra kroppar (t.ex. består vår hjärna huvudsakligen av fetter), är de bärare av fettlösliga vitaminer från vår kost. Fettmetaboliter är involverade i processer som neural utveckling och inflammatoriska reaktioner. När det lagras ger kroppsfett energi när kroppen behöver, det dämpar och skyddar vitala organ och hjälper till att isolera kroppen.
Lipidkolesterolet, som finns i produkter som ost, ägg, kött och skaldjur, är avgörande för fluiditeten och permeabiliteten hos kroppscellernas membran. Det är också föregångaren till vitamin D, vissa hormoner och gallsalter, som förbättrar absorptionen av fetter i tarmen.
Betydelsen av kostfetter och kolesterol för människors hälsa förklaras ytterligare i den andra delen av Fettens funktioner i kroppen .
2. Zooma in på den molekylära strukturen, hur är kostfetter uppbyggda?
Att förstå den grundläggande kemin hos fetter kommer att hjälpa till att förstå vilken roll fetter spelar för vår hälsa och i livsmedelsteknologin. Över 90 % av fetterna i kosten är i form av triglycerider, som består av en glycerolryggrad med fettsyror förestrade på var och en av de tre hydroxylgrupperna i glycerolmolekylen.
Figur 1. Strukturen av en triglycerid och mättade, enkelomättade och fleromättade fettsyror.
Fettsyror
Fettsyror har en ryggrad gjord av kolatomer. De varierar i antal kolatomer och i antal dubbelbindningar mellan dem. Till exempel innehåller smörsyra (C4:0), palmitinsyra (C16:0) och arakidinsyra (C20:0), 4, 16 respektive 20 kolatomer i sin kedja. Kortkedjiga fettsyror (SCFA) är fettsyror med upp till 5 kolatomer, medelkedjiga fettsyror (MCFA) har 6 till 12, långkedjiga fettsyror (LCFA) 13 till 21 och mycket långkedjiga fettsyror ( VLCFA) är fettsyror med mer än 22 kolatomer. Majoriteten av naturligt förekommande fettsyror, både i kosten och i kroppen, innehåller 16-18 kolatomer. I bilaga 1 finns en lista över de vanligaste fettsyrorna, deras antal kolatomer, antal och positioner för dubbelbindningar och i vilka produkter dessa fettsyror kan hittas.
Fettsyror klassificeras efter närvaron och antalet dubbelbindningar i deras kolkedja. Mättad fettsyror (SFA) innehåller inga dubbelbindningar, enomättade fettsyror (MUFA) innehåller en och fleromättade fettsyror (PUFA) innehåller mer än en dubbelbindning.
Både fettsyrornas längd och mättnad påverkar membranets arrangemang i våra kroppsceller och därmed dess flytbarhet. Kortare fettsyror och de med större omättnad är mindre styva och mindre trögflytande, vilket gör membranen mer flexibla. Detta påverkar en rad viktiga biologiska funktioner (se ). Fettens funktioner i kroppen ).
Klassificering av omättade fettsyror (cis och trans)
Omättade fettsyror kan också klassificeras som "cis " (böjd form) eller "trans " (rak form), beroende på om väte är bundet på samma, eller på motsatt sida av molekylen. De flesta naturligt förekommande omättade fettsyror finns i cis form. Trans fettsyror (TFA) kan delas in i två grupper:artificiell TFA (industriell) och naturlig TFA (idisslare). Industriell TFA produceras av människor och kan hittas i produkter som innehåller vegetabiliska oljor/fetter som har genomgått en härdningsprocess som kallas partiell hydrering (detta kommer att förklaras ytterligare i avsnitt 4). Små mängder TFA kan också genereras under deodorisering av vegetabiliska oljor/fetter, det sista steget i raffinering av ätbar olja/fett. En rad TFA-isomerer (varianter) finns och är strukturellt olika i positionen för dubbelbindningen längs fettsyramolekylen. Både idisslare och industriell TFA innehåller samma isomerer, med ett bredare spektrum av strukturer i industriell TFA, men i olika proportioner. TFA-konsumtion är kopplad till negativa hälsoeffekter, vilket förklaras ytterligare i EUFIC:s Fetternas funktioner i kroppen .
Figur 2. Transfetters struktur
Klassificering av PUFA (omega-fettsyror)
PUFA kan ytterligare kategoriseras i tre huvudfamiljer enligt positionen för den första dubbelbindningen med början från metyländen (motsatta sidan av glycerolmolekylen) av fettsyrakedjan:
- Omega-3 (eller n-3) fettsyror har den första dubbelbindningen vid den tredje kolatomen och inkluderar huvudsakligen alfa-linolensyra (ALA) och dess derivat eikosapentaensyra (EPA) och dokosahexaensyra (DHA).
- Omega-6 (eller n-6) fettsyror har den första dubbelbindningen vid den sjätte kolatomen och inkluderar huvudsakligen linolsyra (LA) och dess derivat arakidonsyra (AA).
- Omega-9 (eller n-9) fettsyror har den första dubbelbindningen vid den nionde kolatomen och inkluderar huvudsakligen oljesyra.
Figur 3. Strukturen av en omega-3- och omega-6-fettsyra.
Fettsyraterminologi
Utöver sitt formella namn representeras fettsyror ofta av ett förkortat numeriskt namn baserat på längden (antal kolatomer), antalet dubbelbindningar och den omegaklass som de tillhör (se bilaga 1). Exempel på nomenklatur är; Linolsyra (LA), som även kallas C18:2 n-6, vilket indikerar att den har 18 kolatomer, 2 dubbelbindningar och tillhör omega-6-fettsyrafamiljen. Alfa-linolensyra (ALA), eller C18:3 n-3, har 18 kolatomer, 3 dubbelbindningar och tillhör familjen omega-3-fettsyror.
De är viktiga vid bildandet av cellmembran och är involverade i många fysiologiska processer som blodpropp, sårläkning och inflammation. Även om kroppen kan omvandla LA och ALA till de långkedjiga versionerna – arakidonsyra (AA), eikosapentaensyra (EPA) och i mindre utsträckning dokosahexaensyra (DHA), verkar denna omvandling begränsad. Av den anledningen kan vi också behöva direkta källor till just dessa långkedjiga fettsyror i vår kost. Den rikaste källan till EPA och DHA är fet fisk, inklusive ansjovis, lax, tonfisk och makrill. En källa för AA är jordnöt (olja).
3. Vilken roll spelar fetter i livsmedelstekniken?
Fetter kan göra ett livsmedel mer behagligt genom att förbättra dess konsistens och munkänsla, dess utseende och genom att bära fettlösliga smaker. Fetter har också fysiska egenskaper som är viktiga vid livsmedelstillverkning och matlagning. Det här avsnittet tar upp dessa livsmedelstekniska aspekter och kommer att diskutera några av de frågor som rör omformulering av livsmedel. Till exempel att ersätta TFA som en strategi för att minska intaget av dessa fettsyror (se även Fettens funktioner i kroppen ). Ersättning kan vara en utmaning eftersom det ofta krävs ett fast fett för att bibehålla en produkts funktionalitet, smak och hållbarhet.
Applikationer
Fetter används i ett brett spektrum av tillämpningar och har många funktionella egenskaper som bidrar till en slutprodukt (se tabell 1).
Tabell 1. Funktionalitet av fetter i livsmedelsprodukter.
Uppvärmning av fetter
Ett fetts lämplighet för livsmedelstillverkning beror på dess fysikaliska egenskaper, såsom smälttemperatur och termisk stabilitet. Fetter består av en kombination av olika fettsyror, men en typ dominerar i allmänhet, vilket bestämmer de fysiska egenskaperna. Fetter som innehåller en hög andel SFA, som smör eller ister, är fasta vid rumstemperatur och har en relativt hög smälttemperatur. De flesta vegetabiliska oljor, som innehåller högre halter av MUFA eller PUFA, är vanligtvis flytande vid rumstemperatur.
Ju högre nivå av omättnad av fettsyrorna är, desto mer instabila är de; MUFA-rika oljor, som olivolja eller jordnötsolja, är mer stabila och kan återanvändas i större utsträckning än PUFA-rika oljor som majsolja eller sojabönolja. När du friterar mat är det viktigt att inte överhetta oljan och att byta den ofta. Exponering för luft och fukt kommer att påverka oljans kvalitet genom bildning av fria fettsyror eller deras nedbrytning. Solljus kan bryta ner vitamin E och n-3 fettsyrorna i vegetabiliska oljor.
Teknik för att modifiera vegetabiliska oljor
Vegetabiliska oljor erhålls genom att tvätta och krossa fröna, frukterna eller nötterna och använda värme för att separera oljan. Oljan raffineras sedan för att ta bort eventuell oönskad smak, lukt eller färg. Vissa oljor som olivolja (virgin/extra virgin), valnötsolja och druvkärneolja pressas dock direkt från fröet eller frukten utan vidare raffinering. Det senare är en liten del av den totala mängden producerade vegetabiliska oljor. Fettsyrasammansättningen varierar kraftigt mellan olika vegetabiliska oljor, och tekniska processer, såsom hydrering och interesterifiering, används för att erhålla föredragna egenskaper. Dessa processer har diskuterats ur ett hälsoperspektiv och diskuteras nedan. Andra tekniska lösningar för att modifiera oljans egenskaper inkluderar blandning och fraktionering. Konventionell fröförädling eller genteknik är exempel på biologiska lösningar för att producera nya eller "egenskapsförstärkta" oljor med förbättrad fettsyrasammansättning.
Hydrogenering
Hydrogenering är en process som omvandlar flytande vegetabiliska oljor, beroende på nivån av hydrogenering (från partiell till full hydrering) till halvfasta eller fasta fetter för att göra dem lämpliga för livsmedelstillverkning. Hydrerade vegetabiliska oljor är vanligtvis billigare än animaliskt fett med samma fysiska egenskaper, de är mer värmestabila och har ökad hållbarhet. Hydreringsprocessen innebär direkt tillsats av en väteatom till dubbelbindningarna i triglyceridernas fettsyrakedjor (se avsnitt 3) och därigenom blir molekylen mer ’mättad’ och därmed fettet fastare då dubbelbindningarna försvinner. Delvis hydrering minskar de flesta men inte alla dubbelbindningar och modifierar oljans egenskaper utan att öka SFA-halten i stor utsträckning. Fettsyrornas mättnadsnivå kan kontrolleras, så att en rad konsistenser, med ökande viskositet och smälttemperatur, kan realiseras. Dock delvis hydrering resulterar i en del av cis isomerer av de omättade fettsyrorna som ska omvandlas till trans isomerer. Full hydrering, å andra sidan, resulterar inte i TFA, eftersom alla fettsyramolekylerna har mättats. Således innehåller olja som inte har genomgått den fullständiga hydreringsprocessen TFA, som har kopplats till negativa hälsoeffekter (se Fakta om fetter - Dietfetter och hälsa ). Av denna anledning omformulerar livsmedelsindustrin sina produkter genom att minska användningen av delvis hydrerade fetter.
Interesterifiering (eller fettsyraomlagring)
Fetter kan interesterifieras, som ett alternativ till hydreringsprocessen, utan bildning av TFA. I denna kemiska process omarrangeras fettsyrakedjorna inom eller mellan triglyceridmolekylerna, vilket skapar nya triglycerider. SFA i de flesta vegetabiliska fetter är belägna i de yttre positionerna av triglyceridmolekylen (positionerna sn-1 och sn-3). Interesterifiering leder till generering av fetter med en högre andel SFA i sn-2 (mitten) position, liknande den för animaliska fetter som ister. Processen utförs genom att blanda olika oljor (t.ex. en vätska och en helt hydrerad olja). Med hjälp av kemiska katalysatorer eller enzymer omfördelas fettsyrorna, utan att modifiera själva fettsyramolekylerna. De nybildade triglyceriderna förändrar fettets egenskaper som hårdhet, plasticitet och värmebeständighet.
Transfettersättning (omformulering)
Ur ett hälsoperspektiv bör TFA från delvis hydrerade vegetabiliska oljor helst ersättas med vegetabiliska oljor rika på MUFA och PUFA (istället för animaliska fetter och oljor rika på SFA). Ett av sätten kan vara att ersätta TFA med nya eller "egenskapsförstärkta" oljor. Dessa oljor, framställda av frön med ny fettsyrasammansättning, har ett högt innehåll av omättade fettsyror. De kan ersätta trans fett samtidigt som livsmedelsproduktens kvalitet bibehålls. Begränsade tillgångar på marknaden av dessa ersättningsoljor kan dock vara en flaskhals. För vissa applikationer behövs också fetter som är fasta vid rumstemperatur, och ersättningen av TFA måste till viss del kompenseras av SFA, för att inte äventyra produktens kvalitet. För detta ändamål är de mest använda ersättningsmedlen helt hydrerade vegetabiliska oljor med interesterifierad stearinsyra (förklarat ovan) och palmolja, båda höga i SFA.
Palmolja
Liksom alla vegetabiliska oljor som rapsolja eller solrosolja, innehåller palmolja praktiskt taget ingen TFA (högst 2% på fettbasis), och innehåller cirka 50% SFA, vilket gör den naturligt fast vid rumstemperatur. Dessa egenskaper möjliggör en rad tillämpningar, och den har använts i stor utsträckning för att ersätta delvis hydrerade vegetabiliska oljor. Ur näringssynpunkt, som med alla mättade fetter, är det tillrådligt att dämpa dess intag.
Palmolja har blivit ett debattämne på grund av de miljömässiga och sociala problem som är relaterade till dess produktion. Roundtable on Sustainable Palm Oil (RSPO) utfärdar därför en certifiering, ett godkännandestämpel, om palmoljan producerats utan onödig skada på miljön eller samhället, och om produkten är spårbar genom leverantörskedjan.
4. Sammanfattning
Kostfetter är en viktig del av vår kost och levererar cirka 20-35 % av vårt dagliga energibehov. Utöver energi är de oumbärliga för ett antal viktiga biologiska funktioner inklusive tillväxt och utveckling. Den här första delen av EUFIC-granskningen Fakta om fetter - grunderna , förklarar vad dietära fetter faktiskt är, var de kan hittas, vad är deras molekylära struktur och vilka tekniska egenskaper de har för att förbättra smak, textur och utseende på mat. Den andra delen av recensionen, Fettens funktioner i kroppen , tar upp konsumtionen av dietfetter och hur det relaterar till människors hälsa.
För mer information, se vår Infografik om kostfetter som är tillgänglig att ladda ner, skriva ut och dela.
Bilaga 1. Lista över de vanligaste fettsyrorna
(*) Siffran före kolon anger antalet kolatomer som fettsyramolekylen innehåller, och siffran efter kolon anger det totala antalet dubbelbindningar. Beteckningen n-(omega) anger positionen för den första dubbelbindningen räknat från metyländen av fettsyramolekylen.
