Verzadigde vetten worden vaak gebruikt voor de structuuropbouw en mechanische sterkte van vetrijke levensmiddelen. Hierbij is niet alleen het absolute gehalte aan verzadigde vetten belangrijk, maar eveneens hoe de verzadigde vetzuren verdeeld zijn over de verschillende triglyceriden.
Voor de producent van vetrijke levensmiddelen vormen verzadigde vetten een mogelijk alternatief voor het gebruik van transvetzuren. Deze laatste werden in het verleden vooral aangewend voor hun aanbreng van vast vet, en dus structuur en sterkte. Om gezondheidsredenen en mede onder druk van de publieke opinie worden transvetzuren meer en meer geweerd. Het vervangen van transvetzuren door verzadigde vetten zou echter een eveneens ongewenste toename aan verzadigd vet in vetrijke levensmiddelen met zich meebrengen.
De uitdaging bestaat er voor de producenten van vetrijke levensmiddelen dan ook in de functionaliteit van hun producten te behouden zonder toe te geven aan een verhoging van het gehalte aan verzadigde vetzuren.
De vetzuursamenstelling van een product is belangrijk met het oog op structuur en mechanische sterkte, maar eveneens belangrijk is hoe de verzadigde vetzuren ingebouwd worden op triglyceridenniveau. Een triglyceride, of voluit triacylglycerol en afgekort als TAG, is opgebouwd uit een glycerol ruggengraat die veresterd is met drie vetzuren. Figuur 1 geeft een schematisch voorbeeld van een triglyceride, veresterd met één verzadigd vetzuur (boven), één mono-onverzadigd vetzuur (midden) en één poly-onverzadigd vetzuur (onder).
Schematische voorstelling van een triacylglycerol (voorbeeld).
De inbouw van verzadigde vetzuren kan leiden tot 3 types triglyceriden:
- Monoverzadigde triglyceriden wanneer één van de 3 vetzuren van een TAG verzadigd is en de twee andere vetzuren minstens één onverzadigdheid bevatten (zie voorbeeld in Figuur 1);
- Diverzadigde triglyceriden wanneer twee van de 3 vetzuren van een TAG verzadigd zijn en het derde vetzuur minstens één onverzadigdheid bevat;
- Triverzadigde triglyceriden waarbij de 3 vetzuren van het TAG verzadigd zijn.
Een recente studie aan de Universiteit Gent beschrijft 6 vetmengsels met eenzelfde gehalte aan verzadigde vetten (30%, zoals typisch aanbevolen door diverse gezondheidsorganisaties). Hierbij wordt de vergelijking gemaakt tussen vetmengsels gebaseerd op enerzijds palmitinezuur (C16:0, P) en anderzijds stearinezuur (C18:0, S). Voor de voedingsindustrie zijn dit immers de 2 meest belangrijke verzadigde vetzuren. Voor elk type (C16:0 gebaseerd versus C18:0 gebaseerd) werden 3 vetmengsels bestudeerd met een verschillende ratio (hoog – medium – laag) aan triverzadigde triglyceriden (PPP versus SSS).
In hun studie onderzochten Vereecken et al. (2009) het effect van triverzadigde triglyceriden op de kristallisatie, het smeltgedrag en de microstructuur van vetmengsels met eenzelfde gehalte aan verzadigde vetzuren. Eveneens werd inzicht bekomen in het effect van de ketenlengte van verzadigde vetten door de vergelijking van vetmengsels gebaseerd op palmitinezuur (C16:0) met vetmengsels gebaseerd op stearinezuur (C18:0).
Figuur 2 toont de evolutie van het vastvetgehalte als functie van de temperatuur voor de 6 verschillende vetmengsels.
Vastvetgehalte (%) als functie van de temperatuur voor vetmengsels met 30% verzadigd vet. Legende: P = palmitinezuur gebaseerd; S = stearinezuur gebaseerd; H = hoog gehalte aan triverzadigde TAG; M = medium gehalte aan triverzadigde TAG; L = laag gehalte aan triverzadigde TAG.
Uit Figuur 2 kunnen de volgende resultaten afgeleid worden:
- Triverzadigde triglyceriden (PPP of SSS) zorgen voor vast vet bij hoge temperatuur;
- Bij eenzelfde hoeveelheid verzadigde vetzuren zorgen meer triverzadigde TAG voor minder vast vet bij een lage temperatuur;
- Triverzadigde triglyceriden zorgen voor een finaal smeltpunt (0% vast vet) bij hogere temperatuur;
- De vastvetgehaltes van stearinegebaseerde vetmengsels liggen globaal hoger dan die van equivalente palmitinegebaseerde vetmengsels.
Met betrekking tot het kristallisatiegedrag van deze vetmengsels werd aangetoond dat:
- Een hoger gehalte aan triverzadigde triglyceriden (meer PPP of SSS) leidt tot snellere kristallisatie;
- PPP meer effectief is in het versnellen van de kristallisatie in vergelijking met SSS;
- De kristallisatie van de palmitinegebaseerde vetmengsels in één stap verloopt, terwijl die van de stearinegebaseerde vetmengsels een twee-staps verloop kent.
Tot slot werd ook de microstructuur van de verschillende vetmengsels onderzocht, zowel onmiddellijk na het kristalliseren als na 1 maand bewaring bij kamertemperatuur. Figuur 3 toont bij wijze van voorbeeld de microstructuur van de palmitinegebaseerde vetmengsels met een hoog (P-H) respectievelijk laag (P-L) gehalte aan triverzadigde triglyceriden.
Evolutie van de microstructuur van de palmitinegebaseerde vetmengsels: effect van het gehalte aan triverzadigde triglyceriden (H = hoog; L = laag) en de opslagtijd bij kamertemperatuur.
Vetmengsels met een hoger gehalte aan triverzadigde triglyceriden vertoonden een snellere kristallisatie, een hogere nucleatiesnelheid en dus kleinere kristallen dan vetmengsels met een laag gehalte aan triverzadige triglyceriden. Eén maand bewaring bij kamertemperatuur leidt tot grotere kristallen ten opzichte van het verse staal. Waar deze toename bij de vetmengsels met hoog gehalte aan triverzadigde triglyceriden eerder beperkt is, wordt bij de vetmengsels met een laag gehalte aan triverzadigde triglyceriden een zeer uitgesproken vergroting van de kristallen waargenomen. Dit laatste kan toegeschreven worden aan de lage kristallisatiesnelheid, mogelijks gecombineerd met een wijziging in kristalvorm (polymorfe transitie).
Bovenstaande resultaten tonen aan dat de functionaliteit van vetmengsels door meer dan enkel de verhouding tussen verzadigde en (poly-)onverzadigde vetzuren bepaald wordt. Om de gewenste kristallisatie, structuur en stabiliteit gedurende bewaring te bekomen, dient een vetmengsel evenzo adequaat geformuleerd te worden naar het gehalte aan triverzadigde triglyceriden, alsook naar de verhouding tussen palmitinezuur en stearinezuur.
Bron
Vereecken, J., Foubert, I., Smith, K.W., & Dewettinck, K. (2009). Effect of SatSatSat and SatOSat on crystallization of model fat blends. European Journal of Lipid Science and Technology, 111(3), 243-258.
