Sve od A do Ž o biljnim uljima
Što su biljna ulja?
Biljna ulja su lipidi koji se većinom sastoje od triglicerida MASNIH KISELINA. Kemijski su esteri glicerola i zasićenih ili nezasićenih masnih kiselina. Na sobnoj temperaturi obično se nalaze u tekućem stanju. Postaju sve popularnija u prehrambenoj i kozmetičkoj industriji, farmaciji i medicini.
Što su masne kiseline
To su lanac ugljika s metilnom skupinom na jednom kraju molekula (taj kraj molekula se naziva omega – ω) i karboksilnom skupinom na drugom kraju molekula. Broj ugljikovih atoma u masnim kiselinama može biti od 4 do 36.
Prema broju dvostrukih veza dijelimo masne kiseline na:
A.) ZASIĆENE (ne sadrže dvostruke veze u molekuli, na sobnoj temperaturi su u čvrstom stanju i vrlo su stabilne molekuli)
B.) NEZASIĆENE, koje dalje dijelimo na:
B1.) jednostruko nezasićene (omega-9)
B2.) višestruko nezasićene (omega-6 i omega-3)
(ovdje spadaju molekuli koji u svojoj strukturi sadrže dvostruke veze, a posljedica je da su te masne kiseline na sobnoj temperaturi u tekućem agregatnom stanju, a dvostruka veza znači da je molekula nestabilnija, brže podložna lipidnoj (per)oksidaciji).
Mnoge studije su pokazale da je za ljudski organizam važno da unosimo određenu količinu masti, a važno je i koje masne kiseline unosimo. Opća preporuka je da je dobro konzumirati više biljnih nego životinjskih masti, jer biljna ulja sadrže više polinezasićenih masnih kiselina koje pozitivno utječu na naše tijelo, a posebno je važno da unosimo dovoljno esencijalnih masnih kiselina koje naše tijelo ne može samo proizvesti; to su linolna (ω-6) i linolenska (ω-3) masna kiselina. Nije važan samo kvantitativno dovoljan unos masnih kiselina, važno je i omjer između ω-6 i ω-3 masnih kiselina. Preporučeni omjer je 4 : 1 ili manje. Omjer je važan zbog metabolita koji su međustepeni proizvodi njihovog metabolizma u tijelu. Veći unos ω-6 masnih kiselina povećava proizvodnju arahidonske masne kiseline, koju tijelo koristi za proizvodnju pro-upalnih metabolita, dok metaboliti ω-3 djeluju protuupalno. Visok omjer ω-6 : ω-3 potiče patogenezu mnogih bolesti, uključujući kardiovaskularne bolesti, rak, osteoporozu te upalne i
autoimune bolesti.
Preporučuje se stoga konzumirati ulja koja imaju omjer ω-6 : ω-3 = 4:1 ili manje (3:1 itd.)
Masne kiseline koje značajno utječu na ljudski organizam
- α-linolenska masna kiselina: u našem tijelu se pretvara u duže masne kiseline ω-3 (EPA, DHA, DPA), koje imaju više pozitivnih učinaka u tijelu (regulacija krvnog tlaka, funkcije trombocita, koagulacije krvi, koncentracije triglicerida u plazmi, upala, srčanog ritma itd.).
- Linolna masna kiselina: je sastavnica ceramida u koži i ima važnu ulogu u integritetu rožnatog sloja. U slučaju nedostatka linolne masne kiseline kod dojenčadi pojavljuju se ljuskaste kožne lezije, usporava se rast, mijenjaju se obrasci masnih kiselina u plazmi i javlja se trombocitopenija. Osim toga, linolna masna kiselina ima i važnu ulogu prekurzora u arahidonsku masnu kiselinu (u malim količinama se nalazi u životinjskim proizvodima, dok u biljkama nije prisutna). Arahidonska masna kiselina je esencijalna komponenta stanične membrane i doprinosi njenoj fluidnosti. Potrebna je za normalno funkcioniranje svih stanica, a posebno onih u živčanom sustavu, skeletnim mišićima i imunološkom sustavu. Tijelo je dobiva hranom, ali je može i samo proizvesti iz linolne masne kiseline. Slobodna arahidonska masna kiselina modulira djelovanje ionskih kanala, receptora i enzima, što objašnjava njenu temeljnu ulogu u optimalnom funkcioniranju moždanih i kognitivnih funkcija, skeletnih mišića i imunološkog sustava. Istovremeno, zbog svojih pro-upalnih metabolita štiti od razvoja i metastaziranja tumora.
Kako ih dobivaju?
Biljna ulja dobivamo prešanjem i/ili ekstrakcijom. Poznate su sljedeće metode:
1. HLADNO PREŠANJE: mehanički postupak; temperatura ulja pri prešanju ne smije prelaziti 38 st. C, odnosno prema zakonskim propisima ne smije prelaziti 50 st. C, a kod ekstra djevičanskog i djevičanskog maslinovog ulja temperatura ulja mora biti ispod 27 st. C.
2. EKSTRAKCIJA U HLADNO: mehanički postupak, cijeđenje ili centrifugiranje ostataka plodova, temperatura ulja tijekom postupka mora biti ispod 27 st. C.
3. PREŠANJE: mehanički postupci i visoka temperatura od 100 do 125 st. C.
4. EKSTRAKCIJA S OTAPALIMA: sjemenke ili plodovi se zagrijavaju na temperaturu 50-60 st. C, otapalo na 30-40 st. C. Pri ekstrakciji s otapalima dobivamo u prosjeku 5-15% više ulja, ali je ulje manje kvalitetno u usporedbi s hladno prešanim. Otapala koja se koriste za ekstrakciju s otapalima su: benzen, ugljikov tetraklorid, ugljikov disulfid.
Ispravno skladištenje biljnih ulja
Biljna ulja je najbolje skladištiti u kvalitetnoj tamnoj staklenoj ambalaži ili u limenkama namijenjenim za kontakt s hranom i to dobro zatvorena na tamnom mjestu pri temperaturi 18 do 20 st. C. Izuzetak je laneno ulje, koje je preporučljivo skladištiti u hladnjaku, jer ima nisku točku smrzavanja. Najveći "neprijatelji" jestivog ulja su: kisik, svjetlost i toplina.
Stabilnost i kvarenje biljnih ulja
Iako se pažljivo skladište, nakon određenog vremena biljna ulja se mogu pokvariti, a to se događa kada počnu prolaziti nepoželjne promjene koje uzrokuju stvaranje proizvoda razgradnje, koji daju neugodan miris i okus te stvaranje toksičnih proizvoda koji su štetni.
AUTOOXIDACIJA je djelovanje kisika na nezasićene masne kiseline (viša temperatura, svjetlost, tragovi
metala). Faktori koji utječu na auto-oksidaciju: temperatura, masti s niskim peroksidnim brojem, uklanjanje boja i svjetlost (kvalitetna tamna ambalaža). Određivanje stupnja oksidacije je senzorno i/ili kemijski (peroksidni broj).
Oksidaciju ulja pospješuju visoka temperatura, kisik i svjetlost i povećavaju peroksidni broj u ulju.
Stabilnost ulja u industriji zato povećavaju postupkom RAFINE (primjer su rafinirana jestiva ulja žute boje u bocama - ulje za prženje) i HIDROGENIRANJA (margarina), što za zdravlje nikako nije korisno nego štetno. Istraživanja u posljednje vrijeme su pokazala da je to čak ekstremno štetno.
Što su rafinirana ulja i kako ih dobivaju?
Korištenje hladno prešanih ulja u svijetu znači samo 2 do 3 % onoga što istisnu i prodaju velike industrijske uljare. Uljarstvu se stoga ne isplati proizvoditi hladno prešana ulja, pa su se usmjerili prvenstveno na opsežnu proizvodnju standardiziranih jestivih ulja za široku potrošnju.
Svi ste imali ili još uvijek imate neku bocicu žutog ulja za prženje. To je rafinirano biljno ulje, bilo kukuruzno, suncokretovo, repičino ili čak mješavina nekih ili svih navedenih. Pri rafiniranju ulja cilj je dobiti ulje koje se sastoji isključivo od triglicerida, dok se sve ostale komponente uklanjaju pomoću različitih postupaka. Pogledajmo zajedno kako se odvija postupak rafiniranja jestivog ulja:
1. UKLANJANJE MEHANIČKIH NEČISTOĆA
Ulju koje dobivaju prešanjem na visokim temperaturama i/ili ekstrakcijom s otapalima prvo uklanjaju mehaničke nečistoće, i to kroz sita, preše, centrifuge i separatore.
2. DEGUMIRANJE ILI RAZSLUZIVANJE
Postupci zagrijavanja, dodavanje jakih kiselina ili elektrolita, hidratacija (vezivanje vode). Za razsluzivanje se najviše koristi hidratacija, koja se odvija tako da ulju dodaju veliku količinu vode, u kojoj su otopili octenu kiselinu. Ova smjesa se zatim zagrijava, nakon određenog vremena molekuli se povećavaju i mogu se ukloniti centrifugiranjem. Takvo ulje se još ispire i suši.
3. NEVTRALIZACIJA
To je postupak uklanjanja slobodnih masnih kiselina iz sirovog ulja. Načini uklanjanja su: s lužinom, esterifikacija slobodnih masnih kiselina, destilacija slobodnih masnih kiselina, povezivanje u kompleksne soli, ekstrakcija s selektivnim otapalima. Najviše se koristi neutralizacija s lužinom (NaOH, KOH …). Postupak može biti serijski (suhi ili mokri) ili kontinuirani.
Serijski suhi postupak: kotao se zagrijava, u njemu je miješalica; lužina se miješa s uljem, nakon neutralizacije se taloži sapun, zatim ulje filtriramo.
Serijski mokri postupak: ulju se dodaje veća količina otopine lužine, pri čemu nastaje tekuća sapunica; postupak se odvija u zatvorenom kotlu iz kojeg se neutralizirano ulje prebacuje, a zatim se još ispire vodom.
Kontinuirani postupak: sirovo ulje se crpi iz rezervoara; u miješalicu se doziraju i mjerene količine lužine, emulzija se zagrijava na 100 st. C, prolazi kroz niskotlačni parni grijač, gdje se faze odvajaju; ulje se čisti još u centrifugama.
4. DEKOLORACIJA ili BELJENJE
To je uklanjanje prirodnih boja u ulju kao što su klorofil, karotenoidi i drugi. Adsorpcija je postupak u kojem koriste bijelu zemlju ili glinu, koju mogu aktivirati dodatkom H2SO4 ili HCl. Pri tome dolazi do kemijskih i fizičkih promjena koje povećavaju moć adsorpcije. Osim bijele zemlje, koristi se i ugljik. Ovaj uklanja prvenstveno crvena bojila, ali i tragove sapuna koji ostaju nakon neutralizacije.
5. DEODORIZACIJA
To je postupak uklanjanja hlapljivih tvari koje daju neugodan miris. To su prvenstveno masne kiseline i proizvodi koji nastaju razgradnjom istih; aldehidi, peroksidi i niže masne kiseline. Postupak je destilacija s vodenom parom u visokom vakuumu. Smanjeni tlak sprječava oksidaciju i hidrolizu ulja te smanjuje količinu potrebne pare.
6. VINTERIZACIJA
To je postupak u kojem uklanjaju čvrste masti i voskove. Postupak je frakcionirana kristalizacija; ulje se hladi i filtracijom odvajaju čvrste masti, koje se izlučuju pri određenoj temperaturi.
7. BISTRENJE
To je postupak u kojem ulju dodaju 0,001 - 0,005 % otopine vinske ili octene kiseline. Na kiselinu se vežu ostaci nekih metala (minerali), nastaju soli koje se odvajaju filtracijom.
Hidrogeniranje masti
Pri hidrogeniranju stabilnost ulja povećavaju zasićenjem veza u esterima nezasićenih masnih kiselina. Hidrogeniranje je reakcija pri kojoj se vodik veže na dvostruke veze nezasićenih masnih kiselina. Stupanj nezasićenosti se pri tome smanjuje, a agregatno stanje se može promijeniti. Reakcija se odvija pri temperaturi 160 - 200 st. C, pri višem pritisku i u prisutnosti katalizatora (nikal, platina). Koristi se za stvrdnjavanje masti, najčešće u proizvodnji margarina.