Olej rafinowany czy nierafinowany? Jaki olej wybrać.

W opinii publicznej krąży przekonanie, że najlepszymi olejami są oleje tłoczone na zimno, ale czy na pewno? Lepszy jest olej rafinowany czy nierafinowany?

Porównanie oleju rafinowanego i nierafinowanego – sposób produkcji

Olej tłoczony na zimno

Jak powstaje?

Tłoczenie na zimno to jeden z najprostszych oraz chroniących środowisko sposobów wyodrębniania oleju z roślin. Zarówno jego przebieg, jak i niekorzystne efekty uboczne procesu dla środowiska są znikome lub nie ma ich wcale. Stosuje się bardzo różne metody, jednak najczęściej używaną jest tłoczenie ślimakowe – prasa ślimakowa. Polega ona na mechanicznym miażdżeniu nasion i wyciskaniu z nich oleju.

Jednak zanim nasiona trafią do prasy, usuwa się z nich zanieczyszczenia powstałe w czasie zbiorów. Zanieczyszczeniami tymi są kamienie, metale, robaki i inne drobne elementy niebędące ziarnami. Urządzenia, takie jak kombajn, zbierają je razem z ziarnami. Nasiona przepuszcza się przez sita o różnej przepustowości, usuwa się z nich zanieczyszczenia metalowe za pomocą elektromagnesu, czasami także wstępnie rozdrabnia.

Kolejno trafiają one do najczęściej stożkowego kosza zsypowego. Stamtąd przechodzą przez tak zwany model separująco-prasujący: ślimak lub ślimak i komorę prasującą. Olej oddzielany jest od wytłoczyn, wyciskany w sposób mechaniczny.

W ten sposób uzyskuje się ponad połowę zawartego w nasionach tłuszczu [5]. Mimo że metoda ta jest prosta, tania i ekologiczna to jednocześnie jest mało wydajna [6]. Nawet po 4 godzinach tłoczenia w wytłokach pozostaje ok. 20% tłuszczu [7]. Jednocześnie trudne jest uzyskanie oleju o stałej jakości produktu. Jakość uzyskanego produktu zależy od jakości zebranych nasion – tłoczenie nie wpływa na jakość [6].

Olej rafinowane

Zanim powstanie olej rafinowany przed procesem rafinacji zostaję poddany wcześniej jeszcze dwóm procesom: tłoczeniu na gorąco i ekstrakcji.

Tłoczone na gorąco

Przebieg tego procesu jest bardzo podobny do poprzedniego lub taki sam. Różnicą jest to, że prasę podgrzewa się, a tym samym dochodzi do ogrzania nasion – kondycjonowanie. Sposób ten używany jest na skalę przemysłową ze względu na większą wydajność procesu w porównaniu z tłoczeniem na zimno [5].

Ekstrakcja

Procesowi ekstrakcji poddaje się wytłoczyny pozostałe po tłoczeniu, aby uzyskać resztę pozostałego w nich oleju, którego uzyskanie nie jest możliwe w procesie tłoczenia. Za pomocą rozpuszczalnika-oleju ekstrakcyjnego (najczęściej heksanu) „wyciąga się” resztę pozostałego oleju. Uzyskuje się tzw. miscelę, która składa się zwykle z ok. 30% oleju i 70% rozpuszczalnika. Następnie poddaje się go destylacji i w ten sposób uzyskuje olej surowy oraz odzyskuje rozpuszczalnik. Postały olej, jest zanieczyszczony, gdyż rozpuszczalnik ekstrahuje nie tylko olej, ale także inne składniki i wymaga rafinacji/ oczyszczenia [5].

Proces rafinacji

Oleje poddaje się rafinacji, aby pozbyć się zanieczyszczeń oraz w celu uzyskania oleju stabilnego o odpowiedniej jakości, w tym bez smaku i zapachu [5].

Proces rafinacji składa się głównie z 4 etapów:

• odszlamowanie/odśluzowanie – etap, w którym przy pomocy kwasu fosforowego lub cytrynowego usuwa się z oleju związki fosforanowe i częściowo barwniki i metale,
• odkwaszanie/neutralizacja – za pomocą ługu sodowego usuwa się: wolne kwasy tłuszczowe, związki fosforu i metale
• bielenie/ odbarwianie – usuwanie barwników, związków fosforu, produktów utleniania, mydła, WWA-wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, oraz metali (Fe, Ca, Mg, Cu, kadm, arsen, ołów, rtęć)
• odwanianie/ dezodoryzacja – usuwanie związków lotnych, prowadzi się ją w odwadniaczu
  w temperaturze 200-260⁰ C, pod ciśnieniem 1-4 kPa, stosując do tego przegrzaną parę bezpośrednią, pozbawioną powietrza o temperaturze 300⁰ C i ciśnieniu 0,5–2×105 Pa. Olej przed tym etapem powinien być odpowietrzony, by nie ulegał utlenieniu. Wyznacznikiem prawidłowego przebiegu tego etapu jest liczba nadtlenkowa równa zeru i liczba kwasowa na poziomie 0,1 mg KOH/g. Ten etap najbardziej wpływa na wygląd, skład I trwałość produktu końcowego [4] [5].

Rafinacji osobno poddaje się olej uzyskany w procesie tłoczenia i olej uzyskany z wytłoczyn – wyekstrahowany/ surowy. Ten pierwszy w przemyśle określa się „olejem z pierwszego tłoczeni”. Zawiera on mniej zanieczyszczeń, a tym samym jest lepszy jakościowo, gdyż nie trafiły do niego zanieczyszczenia spowodowane procesem ekstrakcji. [4].

Rycina 1: Schemat przerobu nasion oleistych [5]

Legenda:

Testowanie – poddawanie śrutu działaniu pary wodnej pod ciśnieniem w celu zniszczenia związków antyodżywczych i poprawy smaku paszy [8].

Odlecytynowanie/ hydratacja- usuwanie lecytyny, gdyż bardzo szybko uwadnia się (hydratuje), co jest niekorzystne dla producentów, gdyż powoduje zaleganie nasion na dnie zbiornika lub rurociągów, utrudniając transport i dalsze przetwarzanie [5].

Olej rafinowany czy olej nierafinowany?

Barwa

Oleje rafinowane zazwyczaj są jaśniejsze od olei niepoddanych temu procesowi. W przypadku niektórych olei różnica ta jest znaczna, dla przykładu olej rzepakowy tłoczony ma ciemnobrązową barwę. Rafinowany olej rzepakowy ma jasnożółtą lub słomkową barwę. Dzieje się tak, ponieważ w procesie rafinacji usuwa się głównie takie barwniki, jak chlorofil, karotenoidy [5].

Smak i zapach

Spożywając oleje tłoczne, można wyczuć charakterystyczny smak i zapach rośliny, z której powstał. W procesie rafinacji celowo pozbywa się smaku i zapachu, tworząc olej bardziej uniwersalnym [5].

Skład

Tabela. Skład i zawartość poszczególnych kwasów tłuszczowych w olejach.

Skład i zawartość poszczególnych kwasów tłuszczowych w olejach różni się w zależności od pochodzenia [9].

Wartości odżywcze

Poddanie oleju każdemu procesowi technologicznemu wpływa na ich skład.

W procesie rafinacji usuwa się z oleju szkodliwe substancje, jakie mogły się tam dostać ze środowiska zewnętrznego. Wymienić wśród nich można: metale (żelazo, ołów, arsen, kadm, rtęć), związki fosforu, wolne kwasy tłuszczowe, nadtlenki oraz wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). W oleju nierafinowanym/ tłoczonym te związki mogą się znajdować, choć, nie muszą. Wszystko zależy od warunków uprawy, zbiorów, przechowywania oraz higieny tłoczenia [5] [10].

Dopuszczalny maksymalny poziom Fe i Cu w oleju rafinowanym to odpowiednio: 1,5 mg/kg
i 0,1 mg/kg. W olejach tłoczonych na zimno dopuszczalny poziom tych składników mineralnych to odpowiednio 5 mg/kg i 0,4 mg/kg [10]

Oleje tłoczone na zimno zawierają więcej aldehydów w porównaniu z olejami rafinowanymi [11].

Olej rafinowany zawiera mniej substancji korzystnych dla zdrowia organizmu, takich jak: tokoferole, sterole (ubytek w procesie rafinacji może wynosić nawet do 20%[10]), karotenoidy, w porównaniu z olejem tłoczonym, gdyż są one częściowo usuwane podczas rafinacji [5].

W czasie procesu rafinacji dochodzi do transizomeryzacji, czyli zmiany konfiguracji kwasów tłuszczowych na konfigurację trans. Jest to bardzo niekorzystne dla zdrowia, gdyż uważa się
tę konfigurację za jeden z powodów chorób nowotworowych, miażdżycy, otyłości, cukrzycy typu 2 i nie tylko.

Dla oleju rzepakowego zawartość izomerów trans wynosi 0,8%. Jednak w ostatnich latach coraz bardziej koncentruje się na uzyskaniu odmian rzepaku o różnym, zależnym od przeznaczenia składzie kwasów tłuszczowych. Wyhodowano rzepak, w którym zawartość kwasu oleinowego podwyższona jest do 75-80%, a obniżona jest zawartość kwasów linolowego i linolenowego. Do tego występują one w bardzo korzystnym stosunku 1:1.

W ten sposób olej powstały z tych nasion ma podobny skład do oliwy z oliwek, jednak zawiera mniej kwasów nasyconych i więcej pożądanego kwasu oleinowego, a podczas smażenia powstaje mniej niekorzystnych polimerów. Pracuje się także nad uzyskaniem odmian o jeszcze wyższej zawartości kwasu oleinowego (powyżej 75%) i obniżonej zawartości kwasów wielonienasyconych głównie linolenowego oraz kwasu palmitynowego i stearynowego [5] [11] [13] [14].

Oleje tłoczone na zimno zawierają nieco więcej witaminy E w porównaniu z olejami rafinowanymi. W przypadku oleju rzepakowego jest to odpowiednio 27,1 mg/100 g (tłoczony na zimno) oraz 24,57 mg/100 g (rafinowany) [15].

Nasiona zbóż mogą być zanieczyszczone mykotoksynami m.in. fumonizyną. Oznacza to, że oleje z nich powstałe też mogą być zanieczyszczone – nie wpływa to na proces uzyskiwania oleju [10].

Zauważono także, że podczas termicznej rafinacji olejów mogą, ale nie muszą powstawać estry chloropropanoli. Są to związki uznawane za mutagenne i genotoksyczne. Spowodowane jest to działaniem wysokiej temperatury na olej. Na powstanie tych zanieczyszczeń mogą być też narażone oleje tłoczone traktowane para wodną o zbyt dużej temperaturze. [10] [16] [17].

Stabilność

Olej rafinowany może być przechowywany dłużej niż olej nierafinowany. Wynika to z niższej zawartości wolnych kwasów tłuszczowych. Jego stabilność jest większa, przez co nie jest narażony tak bardzo, jak olej tłoczony na niekorzystne warunki przechowywania, takie jak światło, temperatura. Mimo to oba oleje powinny być przechowywane w zacienionym miejscu, w którym panuje stosunkowo stabilna temperatura [5].

Proces utleniania oleju jest różny w zależności od rodzaju surowca. W olejach rafinowanych (rzepakowym, słonecznikowym i sojowym) obserwuje się szybszy wzrost ilości pierwotnych i wtórnych produktów utleniania w porównaniu z olejem tłoczonym na zimno [18]. Oleje tłoczone na zimno wykazują większą stabilność oksydacyjna w porównaniu z olejami rafinowanymi [9].

Podczas badania stabilności oksydacyjnej za pomocą testu Rancimat (jest to test, w którym dokonuje się pomiaru czasu, w którym następuje wzrost szybkości utleniania próbki – czas indukcji, pod wpływem podwyższonej temperatury i powietrza przepływającego przez próbkę), wynika, że czas indukcji olei tłoczonych na zimno wynosi od 3,82 do 7,32 h, natomiast oleju rafinowanego 5,2 h [14]. Oznacza to, że w obu przypadkach efektywność antyutleniaczy jest podobna [14]. Wraz ze wzrostem LOO-liczby nadtlenkowej oleju zwiększa się efektywność usuwania rodników DPPH* [19].

W przypadku olejów nierafinowanych ich liczba kwasowa rośnie wraz z czasem przechowywania, ze względu postępującą hydrolizę (przy pomocy enzymów i śladowych ilości wody). W olejach rafinowanych proces ten jest zatrzymany lub zahamowany i liczba kwasowa tych olei utrzymuje się na tym samym poziomie. Utrzymujący się stały poziom kwasów w olejach sprzyja ich dłuższej trwałości [20].

Przechowywanie olei

Zarówno temperatura, światło, stężenie tlenu, przetwarzanie oleju, jak i skład kwasów tłuszczowych wpływa na stabilność oksydacyjną olei jadalnych. Aby utrzymać ich przydatność na dłużej, a tym samym zminimalizować utlenianie, zaleca się przechowywanie ich w obniżonej temperaturze, bez dostępu światła i tlenu. Usunięcie metali, związków utlenionych oraz utrzymanie tokoferoli i związków fenolowych na wystarczająco dużym poziomie również zapobiega psuciu, utlenianiu się olei. Stosując proces rafinacji, jesteśmy w stanie bardziej kontrolować skład uzyskiwanego oleju, a przez to możliwe jest ich dłuższe przechowywanie [21].

Podsumowanie

Jak wynika z badań zastosowanie nowych odmian roślin, z których uzyskuje się olej oraz ulepszenie procesów rafinacji tłuszczów sprawiło, że różnice między olejem rafinowanym a tłoczonym na zimno nie są tak duże. Oba mogą być stosowane w przemyśle spożywczym [21]. Należy jednak pamiętać o odpowiednim ich stosowaniu. Oleje tłoczone na zimno nie powinny być poddawane działaniu wysokiej temperatury. W przypadku rafinowanych nie ma już takiego obowiązku.

Bibliografia:

1. E. Pijanowski, M. Dłużewski, A. Dłużewska, A. Jarczyk: Ogólna technologia żywności; Wydawnictwo Naukowo-Technologiczne, Warszawa 2004
2. PSPO, Olej rzepakowy królem Europy, pspo.com.pl
3. https://proekojp.pl/prasa-slimakowa/ 13.09.2020
4. M. Wrotak, K. Krygier, A. Anders, R. Rusinek: Technologiczne aspekty otrzymywania oleju rzepakowego na potrzeby produkcji biopaliwa; Autobusy, Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe 2011, 10: 453-458
5. J. Szymański, I. Bartkowiak-Broda, K. Krygier i inni: Olej rzepakowy- nowy surowiec, nowa prawda; Teraz rzepak Teraz olej tom II, PSPO, Warszawa 2009
6. M. Wroniak, K. Krygier: Oleje tłoczone na zimno; Przemysł Spożywczy 2006, 60(7): 30-32
7. K. Krygier, M. Wroniak, M. Wódka, S. Grześkiewicz, M. Obiedziński: Badania wpływu czasu tłoczenia na jakość oleju rzepakowego tłoczonego na zimno; Żywność 2000, 2(23)
8. https://www.agrofakt.pl/przygotowanie-pasz-do-skarmiania-i-ich-przechowywanie/ 12.09.2020
9. PSPO, Olej rzepakowy królem Europy, pspo.com.pl
10. A. Obiedzińska, B. Waszkiewicz-Robak: Oleje tłoczone na zimno jako żywność funkcjonalna; ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2012, 1 (80), 27 – 44
11. M. Zychnowska, M. Pietrzak, K. Krygier: Porównanie jakości oleju rzepakowego tłoczonego na zimno i rafinowanego, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 2013, 575: 131–138
12. M. Kania, P. Żbikowski, M. Gogolewski: Transizomeryzacja podczas rafinacji oleju sojowego; Technologia Alimentaria 2002, 1(2): 47-53
13. G. Cichosz, H. Czeczot: Kwasy tłuszczowe izomerii trans w diecie człowieka; BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XLV, 2012, 2: 181–190
14. M. Wroniak: Wartośc żywieniowa olejów rzepakowych tłoczonych na zimno; ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2012, 6 (85): 79 – 92
15. PSPO, Olej rzepakowy królem Europy, pspo.com.pl
16. Kowalska D i wsp. Estry chloropropanoli, chloropropanodioli i glicydolu – termicznie indukowane procesoe zanieczyszczenie żywności; Probl Hig Epidemiol 2017, 98(1): 9-16
17. D. Kowalska, E. Gruczyńska, M. Kowalska, M. Kozłowska, B. Kowalski: Chloropropanole, chloropropanodiole ich estry w żywności; ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2015, 4 (101), 5 – 20
18. M. Wroniak, D. Łukasik, M. Maszewska; Porównanie stabilności oksydacyjnej wybranych olejów tłoczonych na zimno z olejami rafinowanymi; ZYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 1 (46) Supl., 214 – 221
19. P. Górnaś, A. Siger, M Nogala-Kałucka, K. Polewski: Porównanie zmian oksydacyjnych i efektywności wiązania wolnych rodników w trakcie przechowywania olejów roślinnych tłoczonych na zimno oraz ich rafinowanych odpowiedników; ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2005, 2 (43) Supl., 41 – 51
20. M. Wroniak, J. Cenkier: Porównanie cech sensorycznych, fizyko-chemicznych i stabilności oksydacyjnej wybranych olejów tłoczonych na zimno; Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 2015, 581, 123–133
21. Choe E., Min D., 2006. Mechanisms and factors for edible oil oxidation. Comprehensive reviews in food science and food safety 2006, 5(4), 169–186.
22. PSPO, Technologia produkcji surowca, pspo.com.pl