Využití odpadu při lisování oleje

Při výrobě olejů vzniká odpad, který lze efektivně využít. V dnešní době se oleje vyrábějí z různých druhů rostlin, nejen ze slunečnice, řepky či oliv. Mohou být získávány i z konopí, ořechů, rakytníku a mnoha dalších netradičních plodin. To je možné díky moderním metodám extrakce, které ovlivňují chuť, vůni, trvanlivost i odolnost vůči přirozené degradaci či vysokým teplotám.

Extrakce oleje

Dva základní druhy extrakce oleje jsou tradiční lisování za studena a extrakce pomocí rozpouštědla.

Lisování za studena

Tradičním způsobem výroby oleje je lisování za studena. To je založeno na jednoduché fyzice. Při běžných teplotách, obvykle od 35 do 50 °C, se části rostlin lisují. V důsledku vysokého tlaku dochází k oddělení přirozeně obsaženého oleje od tkání. Tímto způsobem se získává například dobře známý olivový olej.

Extrakce pomocí rozpouštědla

Standardním lisováním za studena lze zpracovávat jen semena a části rostlin obsahující alespoň 25 až 30 % oleje. Pokud je procentuální zastoupení nižší, musí se využít speciální extrakce pomocí rozpouštědla, nejčastěji hexanu. V praxi se často kombinují obě technologické operace - získávání rozpouštěním a lisování.

Nevýhodou extrakce pomocí rozpouštědla je skutečnost, že získaný olej musí být následně destilačně čištěn. Při tomto procesu se využívá vyšší teplota, která způsobuje ničení některých vitamínů a jiných pro zdraví prospěšných látek.

Čtěte také: Hospodářství s odpady v Holešově

Rafinace oleje

Po získání oleje lisováním nebo chemickou extrakcí existují dvě možnosti. Olej se buď hned balí a distribuuje, nebo ještě prochází procesem rafinace. Ta se provádí při teplotách nad 160 °C. Olej se během ní nejprve zbavuje fosfolipidů a následně se pomocí alkalické rafinace odstraňují volné mastné kyseliny. Poté následuje čiření, během něhož se odstraňují zbytky kalu a vzniká průzračná tekutina s charakteristickou jemně žlutou barvou.

Posledním krokem rafinace je zbavení oleje aromatických látek, které mu dodávají charakteristickou chuť a vůni.

Za studena lisovaný olej a jeho vlastnosti

Hlavním benefitem za studena lisovaného oleje je vysoký obsah pro zdraví prospěšných látek. Standardně v něm najdete esenciální mastné kyseliny, hlavně linolové a linolenové, které jsou důležité pro správné fungování lidského těla. Součástí rostlinných, za studena lisovaných, olejů jsou také vitamíny - především E, různé antioxidanty či omega 3 a omega 6 mastné kyseliny.

Výhodou za studena lisovaných rostlinných olejů je také vysoký obsah nenasycených mastných kyselin a zároveň nízké zastoupení nasycených mastných kyselin. A protože v nich nenajdete cholesterol, nezvyšují riziko vzniku různých vážných onemocnění.

Za studena lisované oleje mají přirozeně vysoký obsah aromatických látek, které jim dodávají jedinečnou jemnou chuť a vůni. Slouží tak jako vynikající přírodní dochucovadlo do různých jídel.

Čtěte také: Dětské papírové pleny: složení a likvidace

Možná jste si všimli, že za studena lisované oleje se obvykle balí do speciálních tmavých skleněných nádob. Důvodem je, že jsou náchylné k degradaci vlivem slunečního záření. Měly by být skladovány v tmavém prostředí, přičemž maximální doba jejich trvanlivosti je nižší než u rafinovaných typů, a proto je třeba je rychleji spotřebovat.

Další nevýhodou je nižší bod kouření. Ten říká, kdy se začnou jednotlivé látky z oleje při působení vysokých teplot rozkládat a přepalovat. Za studena lisované oleje proto nejsou moc vhodné na smažení či fritování. Avšak, existují i výjimky. Tou je například za studena lisovaný olivový olej, který odolá teplotám více než 200 °C.

Protože za studena lisované oleje se nezpracovávají při vysokých teplotách, mohou v nich být i stopy určitých nežádoucích látek - například pesticidů, herbicidů nebo zbytků chemických hnojiv. Proto je důležité kupovat kvalitní oleje od ověřených dodavatelů. Ideální volbou jsou produkty označené jako „BIO“. Ty se vyrábějí z plodin, při jejichž pěstování nejsou používány chemické prostředky.

Vlastnosti rafinovaných olejů

Rafinované oleje se v porovnání s těmi za studena lisovanými mohou pyšnit výrazně nižší cenou. Proto jsou v kuchyni používány častěji. Jejich další velkou výhodou je vynikající odolnost vůči vysokým teplotám. Při rafinaci se totiž oleje zbavují mastných kyselin, vitamínů, aromatických látek a dalších chemických řetězců, které mají nižší teplotu přepálení. Jsou tak mimořádně stabilní a dokážou dlouho odolávat teplotám nad 200 °C. Díky tomu jsou ideální na smažení či fritování.

Rafinovaný olej chutná téměř jako voda a nemá žádnou charakteristickou vůni. Tento jev je způsoben tím, že neobsahuje aromatické látky.

Čtěte také: Zdravotnický odpad a jeho definice

Jednoznačným benefitem rafinovaných olejů je jejich odolnost vůči slunečnímu záření nebo jiným vnějším vlivům. Mají dobrou trvanlivost, přičemž mohou být skladovány i v běžných průhledných nádobách.

Naopak, jednou z největších nevýhod rafinovaného oleje je absence některých pro zdraví prospěšných vitamínů, mastných kyselin, antioxidantů a dalších biologicky aktivních složek. Přináší tak méně příznivých účinků na lidský organismus než za studena lisované typy. Výhodou je však skutečnost, že při rafinaci se z oleje odstraní jakékoli zbytky pesticidů nebo jiných chemikálií.

U méně kvalitních rafinovaných olejů se může stát, že budou obsahovat škodlivé složky, které vznikají právě procesy rafinace. Nesnažte se proto při nákupu olejů za každou cenu šetřit.

Historie a současnost výroby olejů a tuků

Historické zvyklosti a klima přispěly k vytvoření určitých vzorců v používání olejů a tuků. Naši předci získávali ve střední, východní a severní Evropě převážně pevné tuky z domácích zvířat. Oproti tomu obyvatelé Orientu, Středomoří, jižní Evropy, severní Afriky a Středního východu, kde jsou podmínky pro chov dobytka méně příznivé, dávali přednost pěstění různých olejnatých rostlin, z nichž mnohé rostou dodnes divoce, a vyráběli oleje právě z nich.

Živočišné tuky jsou v naprosté většině vedlejším produktem porážek chovaných zvířat (skotu, prasat a ovcí), případně mořských ryb. Rostlinné oleje jsou získávány buď jako primární produkt z olejnatých rostlin (olivovníky, palmy…), nebo jako sekundární produkt zemědělství (dýně, řepka, kukuřice, bavlna, slunečnice a další).

Při výrobě olejů a tuků se setkáváme se třemi hlavními způsoby. Prvním z nich je tzv. rendering neboli oddělování (uvolňování), druhým způsobem je mechanické lisování, a třetím způsobem je extrakce různými těkavými rozpouštědly. Jeden z nejméně vhodných způsobů získávání oleje z rostlinných zdrojů je jednoduché ponechání plodiny na slunci, kdy se po určité době olej sám začne z plodiny uvolňovat. Tento způsob „výroby“ oleje se stále praktikuje především v méně rozvinutých zemích. Lze to provést pouze u plodů palmy nebo olivovníku, které jsou velmi bohaté na mastné olejnaté látky.

Pokud se jedná o rendering tuku živočichů, jakým je lůj, sádlo, kostní tuk či rybí olej, je zapotřebí tukovou tkáň rozporcovat a následně tepelně zpracovat v otevřených kádích s vodným roztokem. Tuk je posléze zachytáván a dále zpracován. Někdy se používají také odstředivé procesy, při kterých se oddělují bílkoviny a tuky. Tyto procesy jsou výnosnější.

U mnoha olejnatých plodů, semen a ořechů je nutné uvolnit olej z buněčných struktur broušením, odlupováním, válcováním nebo lisováním za vysokých tlaků. Oleje, které nejsou v průběhu výroby zahřívány, jsou většinou ihned použitelné ke konzumaci a bývají zpravidla nejkvalitnější. Takové oleje známe pod pojmy: „vyráběné mechanickými postupy za studena“, „lisované za studena“, popřípadě „panenské oleje“.

Proces mechanického lisování olejů je pro naše zdraví nejvhodnější. Již staří Egypťané, Římané, nebo Číňané používali k výrobě olejů velmi sofistikované lisovací mechanismy. Holanďané zkonstruovali v 17. století tzv. razítkový lis používaný především k lisování olejnatých semen, který překonal až hydraulický lis v 19. století. Výtěžek olejů z hydraulického lisu byl podstatně vyšší než výtěžek z dřívějších způsobů a metod zpracování, a to díky mnohem vyšším tlakům.

Vzniklá drť v procesu lisování olejů často obsahuje olejová rezidua (zbytky) okolo 5 až 15 %. Pokud se proces ekonomicky vyplatí, nastupuje proces extrakce olejů pomocí rozpouštědel. Moderní komerční metody extrakce olejů rozpouštědlem používají těkavé čištěné uhlovodíky, zejména různé stupně ropného plynu (běžně známé jako petrolethether, komerční hexan nebo heptan).

Rostlinné oleje po extrakci obsahují do jisté míry mnohé další nežádoucí látky, jakými jsou zbytky extrakčních látek, drobné zbytky semen a rostlin, minerální látky, volné mastné kyseliny, vosky, barviva, slizy, fosfolipidy, karotenoidy a mnohé další. Tyto látky je nutné z oleje odfiltrovat. Rafinace olejů má význam také při odstranění těžkých kovů, pesticidů či herbicidů atd.

Zpracování a výroba tuků a olejů závisí na zdrojích, kvalitě a konečném použití. Mnoho tuků se používá pouze pro jedlé účely po jediném kroku zpracování, tj. usazením nebo filtrováním. Většina za studena lisovaných olejů (například olivové oleje lisované za studena, arašídy a některé kokosové a slunečnicové oleje) může být použita v potravinářských výrobcích bez dalšího zpracování.

Využití odpadu při lisování olivového oleje

Při výrobě olivového oleje vzniká mnoho kapalných a pevných odpadů, které obsahují polyfenoly. Tyto aromatické sloučeniny, ačkoliv jsou přírodního původu, jsou při vysokých koncentracích stále toxické. Zejména kapalné odpady nemohou být volně vypouštěny do řek a jezer, a proto tvoří v pěstitelských oblastech - Itálii, Řecku a Španělsku - velký ekologický problém.

Evropskou unií byl financovaný nový výzkumný projekt De-X-Olive, který měl řešit ekologickou likvidaci kapalných a pevných zbytků vznikajících při lisování olivového oleje. Hlavním cílem bylo extrahovat použitelné látky - polyfenoly - aby se mohly použít jako přírodní antioxidanty v kosmetice a v potravinářském průmyslu. Zbývající biomasa bude využívána v energetice.

Vědci z Fraunhoferova institutu IGB ve Stuttgartu zkoušejí, jak odpad z oliv využít. První laboratorní zkoušky prokázaly, že kapalné a pevné odpady mohou poskytovat cennou energii. Podle nově vyvinutého postupu nechali odborníci zbytky fermentovat.

Využití matolin z hroznů

V podmínkách moderních vinařských provozů je věnována stále větší pozornost problematice využití matolin, zbytkových produktů, které vznikají při zpracování hroznů. Svým charakterem jsou matoliny řazeny mezi biodegradabilní odpady, které není možné ukládat na skládky komunálních odpadů.

Jedním z příkladů využití matolin, je olej z hroznových zrníček - výrobek, jehož výroba může vinařskému provozu přinášet řadu ekonomických i ekologických výhod. Ze zbylých pokrutin hroznových jadérek se semletím získává hroznová mouka - inovativní výrobek Ústavu technologie potravin Agronomické fakulty.

Druhy semen a výtěžnost oleje

Rostlinné oleje se získávají z olejnin. Tyto rostliny obsahují ve svých semenech, plodech, bobech nebo jiných částech tuk. Množství tuku, které se běžně označuje za ekonomicky výhodné pro průmyslové zpracování je kolem 25-30 %.

Mezi semena s vyšším obsahem olejů se řadí vlašský ořech, jedlý kaštan, pekanový ořech, piniový ořech, para ořech, kešu ořech, kokosový ořech, arašídy, pistácie, mandle, líska, avokádo, réva vinná, meruňka a broskvoň. Mezi semena obsahující menší množství olejů (pod 25 %) se řadí jabloň, maliník, rakytník, rybíz, růže atd.

Rostlinné oleje získávané z dužiny plodů jako například olej z rakytníku, je nutné zpracovat ihned po sběru, aby plody nepodléhali rozkladnému procesu. Mezi oleje vyrobené z dužiny plodů patří také olivový a avokádový. Většinu olejů na trhu představují oleje vyrobené ze semen a bobů. Semena upravené sušením je možné dlouhodobě skladovat a jednoduše přepravovat.

Z ekonomického hlediska jsou vhodnými druhy ty běžně pěstované pro průmyslové zpracování, kterých semena tvoří většinou pro prvovýrobu odpad, např. peckoviny, drobné ovoce. Nebo druhy, ze kterých je možné lisováním využít vícero složek, např. olej a pokrutiny z ořechů. Celkově se jedná zhruba o 60 ovocných druhů, mimo jiné i méně známe ovocné druhy např.

Faktory ovlivňující kvalitu oleje

Kvalita oleje a jeho parametry v značné míře závisí od dopěstování (odrůda, poloha, klimatické podmínky, technologie sběru), dále od zpracování a skladování (úprava semen, sušení, skladování, šetrnost manipulace), zejména od použité technologie lisování a dále také od způsobu skladování oleje a době jeho spotřeby.

Všeobecně platí podmínka, že olejnina musí být před lisováním nejdříve očistěná a zbavená nečistot, vysušená a případné musí mít narušené tvrdé oplodí. Nežádoucí příměsi jsou dužina, osemení, skořápky, jiné semena, nečistoty, prach, nebo dužnaté části rostlin. Všeobecně platí, že potřeba úpravy závisí na konkrétním druhu semena a na použité technologii získávání oleje.

Loupání semen je mechanická operace, která se vykonává při semenech s oplodím, jako jsou ořechy. Operace umožňuje oddělení semen na frakci bohatou na olej - hmota vlastních zrn a frakci s nízkým obsahem oleje - osemení. Na loupání může navazovat separace, která oddělí semena od nečistot na základě frakce, nebo hmotnosti. Následovat může drcení, které má za účel rozrušit strukturu semen, z důvodu uvolnění oleje, nebo sjednotit frakci pro zabezpečení plynulosti lisování.

Některé semena uvolňují olej při vyšších, nebo naopak nízkých teplotách, proto se využívá schlazování, nebo zahřívání semen před lisováním. Při dlouhodobém uskladnění semen je potřebné snížit jejich vlhkost sušením, nejčastěji na 5 - 8%.

Technologie lisování olejů

Olej ze semen lze získat dvěma cestami, které se mohou i kombinovat. Běžné je semena lisovat pomocí hydraulických nebo šnekových lisů. Hydraulické lisy jsou typické diskontinuálním lisováním, vhodným pro malé šarže. Šnekové lisy jsou nejrozšířenějšími lisy a nejpoužívanějším způsobem lisování olejů. Jedná se o kontinuálně pracující stroje, u kterých je možné regulovat otáčky lisovací hlavy a tím regulovat hlavní parametry lisovacího procesu.

Lisy se vyrábí v různých technických provedeních, přizpůsobených konkrétní skupině semen (dle tvrdosti semen, olejnatosti, velikosti atd.). Existují ve variantách předlisů, které pracují při tlaku 5 - 16 MPa a dolisů, které pracují při tlaku až 40 MPa. Předlisování se používá u surovin bohatých na olej a při výrobě oleje nejvyšší kvality. Běžně se při tomto způsobu lisování dosahují nižší teploty, a tak bývají oleje označovány jako oleje produkované za studena. Dolisováním se snižuje obsah zbytkového oleje ve výliscích pod 5 %, dosahuje se vyšší teploty lisovaného oleje, která může být i cíleně zvyšována zahříváním lisovací hlavy za účelem vyššího výnosu.

Druhou cestou je extrakce pomocí rozpouštědel, nejčastěji se používá jako rozpouštědlo hexan, nebo superkritického CO2. Extrakcí se dosahuje nejvyššího výnosu oleje a extrakci je možné použít i na výlisky z předchozího lisování. Olej je ale nízké kvality a je potřebné dokonalé odstranění rozpouštědla jeho odpařením.

Oleje produkované za studena jsou nejčastěji distribuovány bez následné úpravy. Důležitá je ale jejich brzká spotřeba ideálně do 6 měsíců. Naopak oleje z dolisů a extrahované oleje je nutné dále upravovat, čistit a stabilizovat, z důvodu jejich nežádoucích organoleptických vlastností. Využívá se technologický proces rafinace, který je zaměřen na eliminaci nežádoucích látek v oleji, mezi které patří např. bílkoviny, volné mastné kyseliny, barviva a slizovité látky.

Výtěžnost a efektivita lisování

Nejdůležitějším parametrem při lisování olejů je obsah oleje ve vstupních semenech, který významně ovlivňuje výtěžnost oleje. V olejnatých semenech k příkladu v ořeších se pohybuje v průměru mezi 45 až 75 %, a výtěžnost je na úrovni 40 až 60 %. Na druhé straně jsou například semena růže, nebo rakytníku, které obsahují v průměru mezi 5 až 25 % oleje a výtěžnost je na úrovni 3 až 15 %.

Z pohledu producentů je důležitým ukazatelem ekonomické efektivnosti hodinový výkon lisu. Ten se zvyšuje se zvyšující se rychlostí rotace šneku, ale ne přímo úměrně. Při vyšších rychlostech je účinnost lisu nižší kvůli většímu množství sedimentu produkovaného v oleji a nedokonalé extrakci oleje z materiálu, čím se zvyšuje i obsah oleje v pokrutinách. Ve výliscích se zbylý podíl oleje pohybuje mezi 5 - 30% a hodnota sedimentu v lisovaném oleji se pohybuje od 5 do 20%. Z tohoto důvodu se často následně přistupuje k dolisování olejů, nižší kvality, nebo extrakci oleje z výlisků a sedimentaci vylisovaného oleje.

Výkon lisů se běžně pohybuje od 10 kg.hod-1 u nejmenších variant až po 25 000 kg.hod-1 zpracovávaného materiálu u největších lisů. Volbu výkonu lisu je samozřejmé nutné volit dle dostupnosti vstupní suroviny, sezonnosti produkce, možností uskladnění před lisováním, cíleného objemu produkce ale i možností zpracování necílových surovin a výrobu sekundárních produktů za účelem využití produkční kapacity.

V rámci EU a ČR byla provedena řada měření za účelem stanovení reálné výlisnosti při použití šnekového lisu u různých semen ovocných druhů. Lze tak uvést přibližně dosahované hodnoty:

• Vlašský ořech - 45 - 65 %
• Lískový ořech - 35 - 60 %
• Meruňka obecná - 20 - 45 %
• Mandloň obecná - 25 - 45 %
• Slivoň švestka - 25 - 45 %
• Broskvoň obecná - 15 - 35 %
• Růže šípková - 2 - 10 %
• Rybíz sp. - 2 - 10 %
• Rakytník řešetlákový (semena) - 7 - 15 %

Ekonomická výhodnost produkce

Ekonomickou výhodnost produkce lze všeobecně jen těžko vyhodnotit, vždy musí vycházet z podmínek producenta, objemu produkce, zpracovávaného druhu, dostupnosti semen, jejich ceny atd. Na základě publikovaných přepočtů lze uvést náklady na zpracování 1 tuny vinných jader ve výši 25 tis. Kč a návratnost investice při produkci 70 litrů oleje, co odpovídá přibližně 900 kg vinných jader.

Složení a kvalita ovocných olejů

Obsah cenných látek a kvalita olejů závisí na mnoha faktorech, které byly popsány víše jako systém sběru, druh a odrůda, pěstební lokalita. Některé obsahové látky a jejich množství se mění i časem a to jak v semenech, tak v olejích. Rostlinné tuky a oleje jsou směsí lipidů. Z 95 - 98 % jsou tvořeny glyceridy (acylglyceroly), co jsou estery glycerolu s mastnými kyselinami.

Ovocné oleje se vyznačují zdraví prospěšným poměrem SFA (nasycené mastné kyseliny) a PUFA (polynenasycené mastné kyseliny) dále vysokým obsahem omega kyselin, fenolových sloučenin, karotenoidů, sacharidů, terpenoidů, tříslovin, vitaminů A, B, D a E. Méně jsou významné minerální látky, které jsou v olejích zastoupeny v nižším obsahu, důležité jsou ale stopové prvky (mikroelementy). Z minerálních látek olej obsahuje bór, bróm, vápník, kobalt, chróm, měď, železo, draslík, hořčík, mangan, molybden, sodík, fosfor a zinek.

tags: #odpad #při #lisování #oleje #využití

Oblíbené příspěvky:

• Využití slunce
• MSD a kvalita ovzduší
• Recenze českých ekologických pracích prášků
• Poradenství v oblasti ochrany přírody
• Který motor vybrat?