Rafinacja olejów roślinnych

Prof. dr hab. Krzysztof Krygier – Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego
Oleje roślinne otrzymywane są przede wszystkim z nasion (np. rzepakowy, sojowy, słonecznikowy), owoców (np. oliwa z oliwek, olej palmowy) lub orzechów (np. kokosowy, z orzechów włoskich). Zrozumiałe, że wszystkie te oleje różnią się bardziej czy mniej zarówno w składzie kwasów tłuszczowych, jak i substancji towarzyszących tym olejom. Składniki te bardzo często są korzystne zarówno ze zdrowotnego, jak i technologicznego punktu widzenia. Jakie to związki? Przede wszystkim: tokoferole (witamina E), sterole (obniżają poziom cholesterolu we krwi) i beta-karoten (prowitamina A). Wszystkie te trzy składniki pełnią bardzo istotną rolę jako przeciwutleniacze, ograniczające psucie się oleju. To dzięki bardzo dużej zawartości tych składników olej rzepakowy jest bardzo stabilny.
Ale olejom mogą również towarzyszyć składniki niepożądane. Można je umownie podzielić na własne i obce. Własne to przede wszystkim takie, które przyspieszają psucie się (utlenianie) olejów: metale, związki fosforowe, produkty utlenienia. One same z siebie nie są szkodliwe, ale powodują, że używany przez nas olej szybciej się utlenia. Natomiast obce składniki nie są charakterystyczne dla danego oleju, ale mogą znaleźć się we wszystkich olejach, gdyż pochodzą z gleby bądź powietrza. Są to m.in. środki ochrony roślin, nawozy oraz zanieczyszczenia przemysłowe czy motoryzacyjne.
Z ich powodu gros sprzedawanych olejów podlega procesowi rafinacji. Rafinacja to po prostu czyszczenie, właśnie z tych niekorzystnych składników. Oczywiście rafinacja jest dostosowana do stopnia zanieczyszczenia oleju, a także jego gatunku, bo każdy może miewać swoje, specyficzne składniki. Stopień zanieczyszczenia zależy jednak w najwyższym stopniu od sposobu wydobycia oleju z surowców olejarskich. Najmniej zanieczyszczone są oleje tłoczone na zimno, albowiem w tym przypadku olej nie ulega na ogół większym zmianom w tym procesie. Natomiast jakość oleju zależy w bardzo dużym stopniu od jakości nasion, zarówno stopnia ich dojrzałości, stopnia uszkodzenia, zanieczyszczenia czy spleśnienia, długości i warunków przechowywania itp., a to znaczy, że jakość oleju może więc być bardzo zróżnicowana. Do tego, jeśli nasiona zawierały jakiekolwiek zanieczyszczenia (pozostałości środków ochrony roślin czy nawozów, benzopiren oraz tym podobne), to te zanieczyszczenia mogą znaleźć się w oleju. To jest podstawowa wada olejów tłoczonych na zimno: to co było na czy w nasionach, może być w oleju, bo już nie jest rafinowany (oczyszczany) (Matthäus B., Brühl L.: Why is it so difficult to produce high-quality virgin rapeseed oil for human consumption?, Eur. J. Lipid Sci. Technol., 2008, 110, 611-617, Matthaus B., Brul L., 2003, Quality of cold-pressed edible rapeseed oil in Germany, Molecular Nutrition & Food Research , 47(6), 413–419).
Oleje tłoczone na gorąco oraz ekstrahowane muszą już być rafinowane. Przy czym, współczesna rafinacja jest bardzo selektywna: nastawiona mianowicie na usuwanie tych składników negatywnych, a możliwie duże pozostawienie składników pozytywnych. Nowoczesny przebieg procesu rafinacji gwarantuje, że dziś straty pożądanych składników (tokoferole, sterole) są na bardzo niskim poziomie rzędu 10-15% (S.P. Kochhar, Processing coconut oil, Fats and Oils International 33(nr. 1), 24-27, 2017).
Proces rafinacji składa się z 4 podstawowych etapów: odśluzowanie, odkwaszanie, bielenie i odwanianie. W etapie odśluzowania usuwane są (jak sama nazwa wskazuje) śluzy, pozostałości białek, związki fosforowe i metale. Prowadzi się ten proces z użyciem kwasu fosforowego lub cytrynowego, a więc składników powszechnie spożywanych przez człowieka, przy czym w końcowym etapie tego procesu oczywiście olej się przemywa tak długo, aby tych kwasów się pozbyć.
Etap odkwaszania stworzony jest, aby usunąć wolne kwasy tłuszczowe obecne w olejach. Ale skutecznie usuwa się tu również metale, związki fosforowe czy barwniki. Stosuje się tu rozcieńczony ług sodowy, który po procesie jest całkowicie wymywany wodą.
Kolejnym etapem jest bielenie, czyli usuwanie barwników. To tu szczególnie wykorzystuje się wspomnianą selektywność. W tym przypadku chodzi o jak najskuteczniejsze usunięcie barwników chlorofilowych (silne substancje powodujące utlenianie oleju), a przy tym najskuteczniejsze pozostawienie beta-karotenu (hamuje utlenianie i prowitamina A). Uzyskuje się to poprzez stosowanie naturalnych, ale tak dobranych i przygotowanych komponentów, aby uzyskać wspomnianą selektywność i „pochłaniać” barwniki chlorofilowe, ale i inne niebezpieczne składniki, jak metale czy związki fosforowe. Zastosowaną ziemię wraz z zanieczyszczeniami usuwa się poprzez filtrację.
Końcowym etapem rafinacji jest odwanianie (nie mylić z odwadnianiem). Tu olej zostaje pozbawiony wszystkich składników bardziej lotnych od samego oleju. Proces prowadzi się w wysokiej temperaturze (ponad 200oC), ale w bardzo głębokiej próżni i w warunkach praktycznie beztlenowych, co znacząco ogranicza negatywne skutki ogrzewania oleju. Następuje ostateczne czyszczenie, w efekcie którego otrzymujemy olej o bardzo wysokiej jakości konsumenckiej (m.in. bez smaku i zapachu) i pozbawiony większości zanieczyszczeń.
Podsumowując: Rafinacja jest procesem, który po pierwsze – pozbawia (do bezpiecznego poziomu) olej niebezpiecznych składników, jak i – po drugie – pozwala otrzymać oleje neutralne w smaku.