Alternatívy k palmovému oleju - od odpadu po ekologickú zmenu zdrojovej platformy
Ekologický batoh palmového oleja je dnes takmer všadeprítomný. Neustále hľadáme certifikované potraviny alebo vôbec nepoužívame potraviny obsahujúce palmový olej. Najznámejší mediálny príklad predstavuje odvolanie francúzskeho ministra životného prostredia proti výrobcovi Nutelly Ferrero (GÖBEL 2015). Aj certifikovaný palmový olej je mnohými odborníkmi kriticky hodnotený (VOGE & HÜTZ-ADAMS 2014). To, ako by mohli vyzerať alternatívy šetrné k životnému prostrediu, si nevyžaduje zásadné škrty?
Semená manga v jadre manga, CC BY od Moritza Stübera
Neviditeľný a napriek tomu taký dôležitý
Palmový olej hrá hlavnú úlohu v našej každodennej konzumácii. Veľká časť z viac ako 40 miliónov ton vyrobeného palmového oleja sa používa v potravinách. V každodennom živote ho nájdete v mnohých kozmetických a hygienických výrobkoch, v pečive, ako aj v nátierkach a mrazených výrobkoch.
Prečo je však palmový olej v toľkých potravinách? Odpoveď je veľmi jednoduchá: je to perfektný tuk vďaka svojim senzorickým a fyzikálnym vlastnostiam. Vyznačuje sa vysokou teplotou topenia a vysokou stabilitou proti znehodnoteniu teplom a tukmi. Vysoká teplota topenia sa dosahuje okrem iného frakcionáciou. Rôzne tukové zložky sa delia na frakcie s vysokou teplotou topenia a s nízkou teplotou topenia. Palmový olej je navyše mimoriadne lacný a bez chuti (PETERSEN 2015; CHOW 2008; CORLEY et al. 2007).
Ekologické nevýhody
Jeho použitie v potravinárskom priemysle sa však v posledných rokoch dostalo pod rastúcu kritiku verejnosti. Veľké vyklčovanie primárneho pralesa a rašeliniska s cieľom získať nové pestovateľské oblasti v Indonézii a Malajzii zvyšuje emisie CO2 (DAVID 2012). Alternatív pre spotrebiteľov je málo. Spotrebitelia sa môžu úplne vyhnúť potravinám z palmového oleja alebo si môžu kúpiť potraviny vyrobené z palmového oleja z certifikovaných a udržateľných zdrojov.
Certifikované výrobky sú zvyčajne lepšie ako výrobky, ktoré nie sú certifikované. Kritika udržateľnosti certifikácie sa v minulosti napriek tomu zvýšila (VOGE & HÜTZ-ADAMS 2014). Napríklad na osvedčení RSPO (Round Table on Sustainable Palm Oil), ktoré spustila WWF spolu s veľkými korporáciami. Osvedčenie zakazuje čistenie lesných plôch, ktoré podliehajú „vysokej ochrannej hodnote“. Ostatné lesné oblasti sa však stále dajú vyčistiť a premeniť na plantáže palmového oleja (RSPO 2007).
S cieľom uľaviť spotrebiteľom, výrobcom a životnému prostrediu by možnou alternatívou mohlo byť aj nahradenie palmového oleja inou, menej ekologicky škodlivou surovinou.
Čo môžu ponúknuť alternatívy?
Alternatívy k palmovému oleju musia byť svojimi chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami podobné frakcionovanému palmovému stearínu. S teplotou topenia okolo 36 ° C (nefrakcionovaný) je palmový olej jedným z mála tuhých rastlinných olejov pri izbovej teplote. Frakcionovaný palmový olej má dokonca teplotu topenia vyššiu ako 40 ° C (CORLEY et al. 2007). Je to hlavne kvôli vysokému obsahu hlavnej zložky, nasýtených mastných kyselín, kyseliny palmitovej (39 - 47,5%). Okrem kyseliny palmitovej tvorí druhú hlavnú zložku kyselina olejová s podielom 36 - 40% (TALBOT 2015).
Vo výsledku musia mať alternatívy palmového oleja podobne vysokú teplotu topenia a musia byť senzoricky neutrálne. Je ťažké používať oleje s chuťovými a čuchovými účinkami ako prídavné látky v potravinách, pretože tuky by nemali meniť senzorické vlastnosti skutočného produktu. Ďalej musí byť produkt prístupný vo významných množstvách. Produkt, ktorý sa najskôr musí vo veľkom pestovať ako náhrada palmového oleja, by pravdepodobne viedol k podobnej ekologickej diskusii. Olejové palmy majú tiež oveľa vyššiu hektárovú úrodu ako iné bežné rastlinné oleje. Je to spôsobené na jednej strane veľkým objemom produkcie, ale na druhej strane vysokým obsahom oleja (50–70%) (LIEBEREI et al. 2012) v ovocí. Živočíšne tuky môžu viesť k etickému a náboženskému diskurzu a netvoria základ vegetariánskych jedál.
Vedľajšie produkty ako alternatíva
Pri hľadaní náhradných látok palmového oleja sa táto výskumná práca (pozri rámček) zamerala na vedľajšie produkty priemyselného spracovania ovocia a zeleniny. Dostatočné množstvo suroviny je ľahšie dostupné, ak sa produkt už pestuje vo väčšom rozsahu. Ovocie mierneho podnebia bolo rozsiahlo prebádané a ich vedľajšie produkty sa zvyčajne už používajú efektívne. Orientácia je teda zameraná predovšetkým na vedľajšie produkty zo spracovania tropického ovocia.
Základná myšlienka je v skutočnosti jednoduchá a vôbec nie nová: Prečo plytvať cennými surovinami len preto, že sme ešte neuznali ich potenciál? Môže to znieť ako utopické, kompenzovať zabehnuté odvetvie odpadovým produktom. Prinajmenšom by nájdenie alternatívy bolo možnou úľavou pre prírodu v rozvíjajúcich sa krajinách.
Možnou alternatívou by bolo mango (Mangifera indica L.). Celosvetová výroba predstavuje viac ako 40 miliónov ton (FAO 2013). Najmä jadro manga má špeciálne zloženie mastných kyselín. Bez ohľadu na nevyužitý zdroj tuku predstavuje odpad (šupky a jadrá) z výroby manga značnú záťaž pre životné prostredie. Iba časť tuku zo semien sa používa v kozmetickom priemysle. V našej štúdii bol hmotnostný podiel jadra manga na celkových plodoch 7,1% s tobolkou a 3,3% bez tobolky (obrázok). Známe sú však aj hmotnostné podiely 15 - 24% (CHOW 2008).
Pozadie výskumu
Bakalárska práca bola napísaná v roku 2016 na katedre prof. Dr. Carle na Inštitúte pre potravinárske vedy a biotechnológie na univerzite v Hohenheime. Mgr. Veronika Lieb. V rámci tejto práce boli preskúmané jadrá manga a tamarindu. Pod vedením Dr. Christof Björn Steingaß a Veronika Lieb budú pokračovať vo výskume tejto témy.
Porovnanie zloženia mastných kyselín a mastných kyselín
Pretože sa frakcionovaný palmový tuk často používa v potravinách, pokúsili sme sa získať porovnateľný tuk. Vyvinuli sme frakcionačnú metódu, ktorá rozdeľuje tuk na frakciu s vysokou a nízkou teplotou topenia. Frakcionácia podľa MARIKKAR et al. (2010) uskutočnili. Pri chladení a separácii od rozpúšťadla sa vykonali iba malé úpravy. Frakcionácia bola optimalizovaná pomocou palmového a mangového oleja. Palmová ropa sa dala rozdeliť na 21% frakcie s vysokou a 79% nízkotaviteľnou frakciou. V prípade mangovej ropy naopak frakcionácia viedla k rozdeleniu na 47% fázy s vysokou teplotou topenia a 53% s nízkou teplotou topenia (pozri tabuľku).
| Palmová ropa | 78,97 | 21.03 | 11.5 | 0,83 → 1,31 |
| Mangový surový olej | 53.10 | 46,90 | 5.8 | 0,75 → 0,95 |
Palmový olej ako základ
Hlavné palmové oleje boli palmitová (38,7%) a olejová kyselina (39,2%). Odchýlky od údajov z literatúry vychádzajú z nízkeho obsahu kyseliny palmitovej a vysokého obsahu kyseliny linolovej (14,7%). Podľa TALBOT 2015 možno v olejovej palme stanoviť hladinu kyseliny palmitovej nad 40% a hladinu kyseliny linolovej okolo 10%. Odchýlky sú často dôsledkom použitia iných typov.
Frakcionovaním palmovej ropy sa mohol podiel nasýtených mastných kyselín, najmä kyseliny palmitovej, vo frakcionovanom palmovom oleji zvýšiť o 11,5%. Pomer nasýtených a nenasýtených mastných kyselín (SFA/UFA) sa mohol zvýšiť z 0,83 na 1,31.
Jadro manga
Vysoký podiel kyseliny stearovej a kyseliny olejovej naznačuje predovšetkým vysoký obsah tuku. V závislosti od literatúry hodnoty kolíšu medzi 24–57% (kyselina stearová) a 34–56% (kyselina olejová). Obidve mastné kyseliny sú zvyčajne okolo 40% (ALI a kol. 1985; DHINGRA & KAPOOR 1985; LAKSHMINARAYANA a kol. 1983; BALIGA & SHITOLE 1981). Zo semien sa nám podarilo extrahovať 8,0% tuku. Surový mangový olej obsahoval vysoké množstvo kyseliny stearovej (32%) a kyseliny olejovej (48,5%). Kyseliny palmitová, linolová a arachidová boli navyše dôležitými mastnými kyselinami v lipidovom profile oleja z mangového jadra. Merania zhruba zodpovedajú hodnotám BALIGA & SHITOLE (1981). Zloženie hlavných zložiek stearovej (42,2%) a kyseliny olejovej (42,4%) má však v literatúre sklon uprednostňovať nasýtené mastné kyseliny. Rôzne odrody manga môžu byť tiež dôvodom rôznych výsledkov.
Nasýtené mastné kyseliny, najmä kyselina stearová, sa vo frakcionovanom oleji zo semien manga mohli zvýšiť o 5,8%. Zatiaľ čo frakcionácia sotva ovplyvnila obsah kyseliny palmitovej a olejovej, kyselina linolová vo frakcionovanom oleji z mangových jadier sa znížila. Pomer SFA/UFA sa teda zvýšil z 0,75 na 0,95. To znamená, že olej pozostával z takmer identického množstva nasýtených a nenasýtených mastných kyselín.