2.1
Rostlinné a živočišné tuky a oleje
Nejběžnějším dělením tuků v potravinářském průmyslu je rozdělení podle skupenství na tuhé (dominantní jsou nasycené mastné kyseliny) a kapalné (dominantní jsou nenasycené mastné kyseliny), podle původu je lze rozdělit na živočišné a rostlinné. Obě dvě skupiny mají svou surovinovou základnu, ze které se tuky vyrábějí různými způsoby.
2.1.1
Surovinová základna pro rostlinné oleje
Pro výrobu rostlinných olejů připadají do úvahy mnohé suroviny, které se od sebe liší obsahem a složením mastných kyselin, ale také dostupností dané suroviny.
- Mezi nejběžnější suroviny v našich podmínkách patří:
- řepka olejka (řepka olejná),
- Další oblíbené olejniny jsou:
2.1.1.1
Chemické složení olejnin
Tabulka 1. Chemické složení řepky olejné v % [1]
odrůda | Olejnatost | palmitová C16:0 | stearová C18:0 | olejová C18:1 | linolová C18:2 | linolenová C18:3 | eruková C22:1 |
eruková | 47 – 50 | 3 - 4 | 0,5 - 1 | 8 - 23 | 11 - 16 | 6 - 11 | 41 - 54 |
bezeruková | 45 – 47 | 4 - 5 | 0,5 - 1 | 23 - 40 | 24 - 31 | 10 - 15 | 0 - 5 |
V potravinářské praxi se používá od roku 1975 odrůda bezeruková, neboť eruková kyselina je kardiotoxická.
- slunečnice byla postupně vyšlechtěna do několika forem,
- pro výrobu oleje se využívají olejné typy, které obsahují vysoký obsah esenciální kyseliny linolové (tvoří 75-80 % oleje), příp. vysoký obsah kyseliny olejové (tvoří asi 80 % oleje).
- obsahuje 20 % oleje (50 % z toho je linolová kyselina).
- obsahují 50 % oleje (majoritní je olejová kyselina), ale bez linolenové kyseliny,
- jsou velmi trvanlivé, obsahují 20 % linolové kyseliny.
- obsahují 50 % oleje (hlavně olejová kyselina).
- kokosové ořechy – v dužině až 65 % oleje s převahou (88–94 %) nasycených mastných kyselin (laurová, myristová, palmitová).
- obsahuje asi 50 % oleje s linolovou a olejovou kyselinou.
- obsahuje 50 % oleje (olejová kyselina).
- poskytuje palmový olej z dužniny plodů (olejová a palmitová kyselina).
- poskytuje palmojádrový olej z jader plodů (50 % laurová kyselina – nasycená).
- obsahují 20 % oleje, linolová a olejová kyselina.
2.1.2
Surovinová základna pro živočišné zdroje
- kravské mléko (22–35 % nenasycených mastných kyselin (máselná, kapronová, kaprylová, kaprinová, laurová, myristová, palmitová, stearová), 2-4% trans nenasycené mastné kyseliny)
- depotní tuk některých zvířat [3]
- vepřové sádlo (28 % palmitová kyselina, 13 % stearová kyselina, 46 % olejová kyselina, zbytek polyenové mastné kyseliny)
- lůj (20 % stearová a palmitová kyselina, 42 % olejová kyselina, zbytek nasycené a nenasycené mastné kyseliny – do 8% polyenové kyseliny)
- rybí tuk patří mezi nejvýznamnější zdroje omega 3 mastných kyselin s prodlouženým řetězcem (eikosapentaenová (EPA) a dokosahexaenová (DHA).
2.1.3
Výroba a úprava tuků a olejů
Záleží na použité výchozí surovině a také na tom,zda jde o tuky rostlinné nebo živočišné.
2.1.3.1
Získávání rostlinných olejů
Nejběžnějším materiálem, který se pro získávání olejů používá, jsou semena či plody olejnin. Surový olej se izoluje lisováním, extrakcí, případně kombinací obou postupů.
- lisování – semena se rozdrtí, navlhčí a zahřejí, čímž se rozloží lipoproteiny. Vločky připravené ze semen se lisují v lisech, přitom se může zvýšit teplotaaž na 80°C. U olejů lisovaných tzv. za studena se nesmí zvýšit teplota nad 40 °C.
- extrakce - rozpouštění olejnatého materiálu vhodným rozpouštědlem, nejčastěji hexanem, a následné získání oleje oddestilováním rozpouštědla. Zbytky se odstraní destilací s vodní parou. Nejčastěji se takto získává sójový olej.
- kombinace obou způsobůbývá nejčastěji používaným způsobem zisku surového oleje.
Oleje, které jsou získány výše uvedenými způsoby, mají nepříznivé organoleptické vlastnosti a je potřeba je dále rafinovat (upravovat). Takto upravené oleje je možné ještě dále zpracovávat.
- rafinace - odstranění všech nežádoucích příměsí obsažených v surových tucích jako jsou mechanické nečistoty, minerální látky, drobné zbytky semen, bílkoviny, cukry a voda. Významná je také při odstraňování kontaminantů z životního prostředí. Fáze rafinace [3]:
- odslizení (hydratace) surový olej se nejprve zbaví mechanických nečistot filtrací nebo odstředěním, potom se přidá voda (vodní pára) a nastává hydratace bílkovin, slizových látek a fosfolipidů, které koagulují a ve formě vloček sedimentují. Tyto kaly obsahují asi 40 % vody a fosfolipidů a používají se k výrobě lecitinu (sójový lecitin).
- odkyselení (neutralizace)- jedná se o nejdůležitější operaci z ekonomického hlediska. Působení NaOH na volné mastné kyseliny vede ke vzniku sodných mýdel. Takto neutralizovaný olej obsahuje méně než 0,1 % volných mastných kyselin,což způsobuje lepší stabilitu oleje.
- bělení - surové tuky obsahují lipochromy – barviva (chlorofyl, karotenoidy), které způsobují charakteristické zabarvení. Změna barvy nastává už při odslizování a při neutralizaci. K dalšímu bělení se používají absorpční prostředky (aktivní bělící hlinky, aktivní uhlí). Bělením jsou odstraňovány i těžké kovy.
- deodorace - cílem je odstranit látky, které způsobují nežádoucí vůni a chuť. Používá se přehřátá pára, podtlak a zvýšená teplota, příp. destilace vodní parou.
- hydrogenace - proces, při kterém dochází k adici vodíku na dvojné vazby nenasycených mastných kyselin. Během procesu se hydrogenuje rozdílný počet dvojných vazeb a kromě nasycených mastných kyselin vznikají také transnenasycené mastné kyseliny. Tyto kyseliny jsou aterogenní.
- frakcionalizace - alternativní způsob získávání tuku s pevnou konzistencí. S výhodou se používá například u palmového oleje. Ten obsahuje 50 % nasycených a 50 % nenasycených mastných kyselin. Pokud se olej zahřeje nad teplotutání a následně ochladí, dochází ke krystalizaci pevných podílů.
- interesterifikace – metoda spočívá ve výrobě plně nasyceného tuku. Tento tuk se smísí s olejem a za přítomnosti speciálních katalyzátorů dojde k výměnám mastných kyselin uvnitř molekul triacylglycerolů i mezi jednotlivými molekulami triacylglycerolů. Výsledný tuk pak má žádoucí vlastnosti, a přitom neobsahuje trans-izomery mastných kyselin.
- výroba margarínů a pokrmových tuků
- výroba margarinů - spočívá v převedení rozehřáté tukové násady ve formě kapalné emulze do plastického stavu prudkým ochlazením a prohnětením emulze. Jako suroviny se využívají rafinované oleje a tuky, mléko, pitná voda, přirozená a syntetická barviva rozpustná v oleji, aromata, vitamíny, konzervanty. Margariny se nehodí na smažení pro vysoký obsah vody. Roztíratelné margariny by měly obsahovat nejvýše 1 % trans-kyselin
- výroba pokrmových tuků - rafinované rostlinné oleje a tuky nebo jejich směsi s tuky živočišného původu. Tyto tuky neobsahují vodu, jedná se o tzv. stoprocentní tuky. Alternativou mohou být šlehané pokrmové tuky, které obsahují 15 % vzduchu nebo dusíku ve formě drobných bublinek (Ceres soft).
2.1.3.2
Získávání živočišných tuků
- škvaření - patří k nejstarším způsobům získávání tuků, často se používá v domácnostech. Používá se přímý oheň a otevřené nádoby. Tuk získává typickou chuť způsobenou pyrolýzou bílkovin, které jsou v něm obsaženy. Je možno použít také uzavřené kotle vyhřívané párou nebo horkou vodou (lepší výtěžnost i jakost než dříve).
- vyplavení horkou vodou - materiál se smísí s horkou vodou a vyplaví se tuk a pak se oddělí od vodné fáze.
- mléčný tuk – odstřeďuje se tuková fáze (smetana) od vodné fáze, následuje zmáselňování smetany (tvorba máslových zrn), odstraní se podmáslí a vzduch, máslová zrna se perou ve vodě, přidává se zákys, případně sůl a vytváří se máslo.
- kostní tuk - zisk z očištěných a rozemletých kostí.
- oleje z mořských savců – zahřívá se jejich tuková tkáň, maso a kosti, bez přítomnosti vzduchu, neboť jsou velmi citlivé na oxidační změny.
- rybí tuk – získává se hlavně ze sleďovitých ryb. Rozemleté ryby se vytavují v autoklávech, následuje další úprava vzniklého tuku.