נוסח השאלה המלא: קראתי על חמצון חיזור, ומעניין אותי לדעת על חמצון שומנים, טמפרטורת עישון שלהם, ובאופן כללי התנאים בהם שומנים מסוגים שונים נוטים להתקלקל ולהיהפך לחומר מזיק. אין הכוונה היא להידרוגנציה תעשייתית, אלא לתופעות שקורות במטבח שלנו כתוצאה מחימום או אחסון של סוגי שומנים שונים?
מומלץ מאוד לקרוא קודם את התשובה לשאלה בנושא ההבדלים בין שמנים רוויים לבלתי-רווים, ועל הידרוגנציה (סיפוח מימן).
כל מי שמבשל קצת יודע, שעדיף לטגן חביתה דווקא במרגרינה (או, לבשלנים ממש מקצועיים - עם חמאה מזוקקת), וגם יודעים שלמרות ששמן זית נחשב שמן בריא מאחרים הוא אינו מוצלח כשמן לטיגון כי 'מעלה עשן' מהר. הסיבה לכך נעוצה בכימיה.
שמן זית (תמונה באדיבות ויקיפדיה)
באופן כללי (וכפי שמוסבר בתשובה הקודמת לעיל) – ככל שהשמן יותר רווי במימן, כלומר ככל שיש למולקולות המרכיבות אותו פחת קשרים כימיים כפולים, השמן ניתך (וגם מתאדה) בטמפ' גבוהה יותר. חלק מהעשן שרואים בזמן הטיגון מקורו פשוט בשמן שמתאדה, כלומר שמן שהופך לגז (כמו מים שרותחים). ולכן ככל שהשמן הוא בלתי רווי בדרגה גבוהה יותר כך הוא נוטה 'להעלות עשן' בטמפ' נמוכה יותר (ופחות כדאי לטגן בו).
בנוסף לכך - חימום יכול לפרק את מולקולות השמן למרכיביהם - גליצרין וחומצות שומן חופשיות, ואלו מתאדים מהר יותר מאשר סתם שמן. שמן שיש בו באופן טבעי חומצות שומן חופשיות (אפשר לראות לפעמים אחוז חומציות המצויין על השמן) יעלה עשן מהר יותר בהשוואה לשמן עם אחוז נמוך. הפירוק של שמן לחומצות שומן חופשיות מתרחש עם הזמן גם ללא חימום השמן, ומקנה לשמן טעם פחות טוב עם הזמן (טעם שיש המגדירים אותו כשמן מקולקל - חשוב לציין שלמרות הטעם הלא טעים, אין בחומצות שומן חופשיות כל סכנה, ממילא במערכת העיכול השמנים עוברים פירוק לחומצות שומן חופשיות).
אבל – בנוסף לכך (אידוי ופירוק), יש שוני במידת הפעילות הכימית של סוגי השמנים השונים. שמנים רוויים לחלוטין, כלומר שמנים שמכילים רק קשר בודדים – הם מאוד אינרטיים מבחינה כימית, כלומר הם לא נוטים להגיב עם שום דבר, בדומה למשפחת האלקאנים הכימית שאליהם הם דומים, זאת הסיבה גם שלגוף יחסית קשה להיפטר מהם. שמנים בלתי רוויים, לעומת זאת, יכולים לעשות תגובות כימיות מגווונות, ובייחוד- הקשר הכפול הינו פעיל מבחינה כימית ורגיש מאוד לתגובות סיפוח וחימצון (שוב, זאת אחת מהסיבות ששמנים בלתי רוויים בפני עצמם, ללא חימום, בריאים).
תגובות שיכולות להתרחש לדוגמא: חימצון הקשר הכפול לאֶפוֹקְסִיד (קשר טבעתי בצורת משולש עם חמצן):
האפוקסידים הינם חומרים מאוד פעילים מבחינה כימית (טבעת שבנוייה משלושה אטומים לא יציבה) ונחשבים לחומרים לא בריאים וזאת בגלל פעילותם הכימית הרבה שגורמת להם להגיב עם כל חומר תורם אלקטרונים (כולל אטומי חנקן שנמצאים בחלבונים וב- DNA למשל), המזל הוא שהם כל-כך ריאקטיבים (פעילים) מה שגורם לזמן החיים שלהם להיות קצר, ומהר מאוד הם מגיבים, למשל עם אדי מים, HOH, הפותחים את הקשר המשולש, והופכים אותו לדו כהל (R מיצג את המשך המולקולה, קבוצות OH הן הקבוצות הכוהליות):
הדו-כהל יכול להתחמצן שוב, לקטו-כהל:
והנ"ל יכול לעבור חימצון נוסף, שישבור את השרשרת המולקולארית הארוכה לשתי מולקולות קצרות יותר של חומצות שומן:
כל תוצרי החימצון הנ"ל יכולים להקנות טעם מעופש וחומצי ומגעיל לשמן (כמו טעם של פלאפל בפלאפלייה שלא מחליפה את השמן לטיגון בתדירות גבוהה), בייחוד ידועה לשמצה החומצה קצרת-השרשרת (עם 4 פחמנים בלבד) – החומצה הבוטירית שלה יש ריח שמוגדר כ'חמאה מקולקלת' או ריח של קיא. בנוסף – המולקולות הקצרות יותר הן בעלות נקודת אידוי נמוכה יותר, כלומר שומן בלתי רווי לא רק נוטה להתאדות יותר מהר, אלא הוא מתחמצן בזמן החימום, ותוצרי החימצון מתאדים גם כן. המשך החימום ממשיך לחמצן את המולקולות, כאשר בטמפ' גבוהות גם סתם קשרים רוויים מתחמצנים (ואז יש השמן ממש נשרף ומשנה את צבעו לשחור).
באופן כללי, אפשר לסכם ולומר, שמבחינה בריאותית, עדיף לא להרבות באכילה של דברים מטוגנים, לא משנה מה שמן הטיגון. התגובות הכימיות הנ"ל יכולות להתרחש גם באוויר, ללא חימום, ולכן חשוב להחזיק שמן בבקבוק סגור תמיד (כדי למנוע חשיפה לכמות בלתי מוגבלת של חמצן שנמצא באוויר), ועדיף במקום אפל, כיוון שגם אור, כמו חימום, מעלה מאוד את הסיכוי לתגובות החימצון הנ"ל. לחטיפים המכילים שמן ונמצאים הרבה זמן באוויר, או שעבר תאריך התפוגה שלהם, או שאוחסנו בתנאים לא נאותים, יש לעיתים גם טעם מעופש, שנובע מתהליכי חימצון של השמנים שבהם.
מאת: ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
