Olej palmowy i tłuszcz palmowy – produkcja, właściwości i zastosowanie w przemyśle

Olej palmowy i tłuszcz palmowy to surowce, których obecność trudno przecenić – odpowiadają za blisko 35% globalnej produkcji olejów roślinnych i są obecne w niemal każdym segmencie przemysłu spożywczego. Zrozumienie, czym dokładnie są, jak powstają i czym się różnią poszczególne ich frakcje, jest dla technologa i kierownika zakupów warunkiem świadomego doboru receptur i dostawców.

W skrócie:

• Olej palmowy pochodzi z miąższu owocu palmy olejowej (Elaeis guineensis); olej z pestki tej samej palmy (palm kernel oil) ma inny skład i nie jest tożsamy z olejem palmowym.
• Z czego jest olej palmowy – z mezokarpu (miąższu) owocu, w procesie tłoczenia i ekstrakcji, zwykle uzupełnionym rafinacją.
• Tłuszcz palmowy skład to ok. 50% kwasów nasyconych, 40% jednonienasyconych i 10% wielonienasyconych – ten profil determinuje konsystencję półstałą w temperaturze pokojowej.
• Oleje palmowe dzielą się na frakcje: oleina palmowa (płynny), stearyna palmowa (stała)
• Olej palmowy może zostać poddany modyfikacji chemicznej, jak np. interestryfikacja lub uwodornienie.
• Olej palmowy zastosowanie obejmuje frytury, margaryny, tłuszcze cukiernicze, lody, wafle, tłuszcze do popcornu, polewy czekoladowe i wiele innych aplikacji przemysłowych.

Co to jest olej palmowy? Definicja i pochodzenie z palmy olejowej

Co to jest olej palmowy w sensie technologicznym? To olej roślinny pozyskiwany z miąższu (mezokarpu) owoców palmy olejowej. W formie surowej (CPO – crude palm oil) ma intensywnie czerwoną barwę dzięki karotenoidom, charakterystyczny zapach i półpłynną konsystencję. Po rafinacji uzyskuje barwę żółtawą i neutralny zapach – w tej formie trafia do większości zastosowań przemysłowych.

Dla porządku terminologicznego: w obrocie spotyka się dwa odrębne produkty z palmy olejowej, których nie należy mylić.

Polskie nazewnictwo bywa nieprecyzyjne – „tłuszcz roślinny palmowy” w deklaracji etykietowej zwykle odnosi się do oleju z miąższu, ale w niektórych produktach oznacza olej z pestek lub mieszankę obu. Obecne przepisy unijne nie regulują sposobu opisu na etykietach oleju pozyskanego z różnej części nasion.

Palma olejowa – z czego pozyskuje się olej palmowy

Palma olejowa (Elaeis guineensis) to roślina pochodząca z Afryki Zachodniej, dziś uprawiana głównie w Indonezji i Malezji (łącznie ok. 85% globalnej produkcji), a także w Tajlandii, Kolumbii, Nigerii i Gwatemali. Jedna palma owocuje przez ok. 25 lat, dając rocznie 10–15 ton owoców z hektara – jest to najwydajniejsza pod względem powierzchniowym roślina oleista, co ma znaczenie zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe.

Olej palmowy pozyskiwanie zaczyna się od ścinania kiści owoców (FFB – fresh fruit bunches), które muszą trafić do tłoczni w ciągu 24–48 godzin, by uniknąć rozwoju wolnych kwasów tłuszczowych. W nowoczesnych zakładach pierwszy etap to zwykle sterylizacja parowa (zatrzymanie fermentacji i ułatwienie oddzielenia owoców), a następnie mechaniczne odszypułkowanie kiści. Dopiero potem owoce trafiają do tłoczenia. Tłoczenie odbywa się głównie metodą mechaniczną – z owocu uzyskuje się surowy olej palmowy, a osobno z pestek olej palmowy z pestek (PKO).

Tłuszcz a olej palmowy – czy to to samo

Tłuszcz a olej palmowy to często to samo określenie używane zamiennie – ale precyzyjnie rzecz biorąc, „olej” odnosi się do produktu w stanie ciekłym (lub półpłynnym), a „tłuszcz” do produktu stałego lub półstałego. Olej palmowy w temperaturze 20°C jest na granicy tych stanów, więc obie nazwy są poprawne i używa się ich wymiennie. W oznakowaniu żywności w UE dopuszczalne jest zarówno „olej palmowy”, jak i „tłuszcz palmowy”.

Jak powstaje olej palmowy – produkcja i pozyskiwanie

Jak powstaje olej palmowy w warunkach przemysłowych? To wieloetapowy proces, który zaczyna się na plantacji, a kończy w rafinerii dostarczającej olej w jakości spożywczej.

Etapy produkcji oleju palmowego

Olej palmowy produkcja obejmuje następujące etapy:

1. Sterylizacja kiści – obróbka parą wodną pod ciśnieniem (130–140°C, ok. 60-90 minut), która unieczynnia enzymy lipolityczne i ułatwia oddzielenie owoców od kiści.
2. Oddzielanie owoców (treshing) od pustych kiści (EFB) w bębnowych separatorach.
3. Digestor – rozdrobnienie i mechaniczne uwolnienie oleju z komórek mezokarpu w temperaturze ok. 90-95°C.
4. Tłoczenie – w prasach śrubowych, gdzie rozdziela się olej, włókna i pestki.
5. Klarowanie – usunięcie wody i ciał stałych z surowego oleju przez sedymentację i wirowanie.
6. Suszenie próżniowe – do zawartości wody poniżej 0,15%.

Tak otrzymany CPO (crude palm oil) zawiera nadal ok. 3–5% wolnych kwasów tłuszczowych, fosfolipidy, karotenoidy i inne składniki, dlatego trafia do rafinacji.

Rafinacja i frakcjonowanie

Standardowa rafinacja fizyczna obejmuje degumowanie (usuwanie fosfolipidów), bielenie (na ziemi bielącej, redukcja barwników i zanieczyszczeń) oraz dezodoryzację (usuwanie wolnych kwasów tłuszczowych i lotnych związków zapachowych w wysokiej temperaturze i pod próżnią). Efektem jest rafinowany olej palmowy (RBD palm oil) – jasnożółty, neutralny zapachowo, gotowy do dalszego przetwarzania.

Jak się robi olej palmowy w wersjach frakcjonowanych? Najczęściej stosowaną metodą jest metoda sucha. Rafinowany olej palmowy poddaje się kontrolowanemu wychładzaniu, dzięki czemu krystalizuje się frakcja stała (palmstearyna) i pozostaje frakcja płynna (palmoleina). Obie frakcje zostają mechanicznie rozdzielone. Proces można powtarzać, uzyskując coraz bardziej wyspecjalizowane frakcje – np. supereolein czy hard stearin – stosowane w specjalistycznych aplikacjach cukierniczych.

Frakcjonowanie może odbywać się również z użyciem rozpuszczalnika i polega na kontrolowanym rozpuszczeniu oleju w rozpuszczalniku i selektywnej krystalizacji jego składników, a następnie ich rozdzieleniu. Po zakończeniu procesu konieczne jest odparowanie lub destylacja rozpuszczalnika.

• Dowiedz się jak powstają inne oleje roślinne

Skład oleju palmowego – co zawiera tłuszcz palmowy

Olej palmowy skład w sensie kwasów tłuszczowych jest bardzo dobrze zdefiniowany i niewiele zmienia się od partii do partii.

Co zawiera olej palmowy poza kwasami tłuszczowymi? W wersji surowej – frkację niezmydlającą się: znaczące ilości tokotrienoli i tokoferoli (witamina E), karotenoidy (beta-karoten i alfa-karoten, prekursory witaminy A), fitosterole (β-sitosterol, kampesterol) skwalen, koenzym Q10 (ubichinon) oraz wolne kwasy tłuszczowe (FFA). Większość z tych składników bioaktywnych jest tracona podczas rafinacji, dlatego rafinowany olej palmowy ma ich znacznie mniej.

Profil kwasów tłuszczowych

Wysoka zawartość kwasu palmitynowego daje olejowi palmowemu naturalną stabilność oksydacyjną i półstałą konsystencję. Z kolei znaczący udział kwasu oleinowego sprawia, że olej palmowy w temperaturze tropikalnej (33-39°C) jest płynny – co odróżnia go od oleju kokosowego o znacznie wyższym udziale kwasów nasyconych.

Składniki bioaktywne

Tokotrienole z oleju palmowego są przedmiotem aktywnych badań naukowych – wykazują działanie antyoksydacyjne silniejsze niż klasyczne tokoferole. Karotenoidy są stosowane jako dodatek funkcjonalny w niektórych produktach (np. margarynach z czerwonego oleju palmowego), ale w głównym strumieniu produkcji są usuwane, by uzyskać neutralny kolor.

Właściwości oleju palmowego (technologiczne)

Olej palmowy właściwości technologiczne to przede wszystkim:

• Temperatura topnienia w zakresie 33–39°C (frakcja standardowa), co daje produktowi naturalną plastyczność w temperaturze pokojowej.
• Wysoka stabilność oksydacyjna (Rancimat 100°C: 20–40 godzin), znacznie wyższa niż dla olejów wielonienasyconych.
• Punkt dymienia rafinowanego oleju palmowego: 230–235°C.
• Profil SFC (Solid Fat Content) zmieniający się płynnie w zakresie 10–40°C, co sprawia, że olej palmowy nadaje się do receptur wymagających kontrolowanej tekstury w szerokim oknie temperatur.
• Brak konieczności uwodornienia dla uzyskania konsystencji półstałej – co odróżnia go od olejów ciekłych (rzepakowy, słonecznikowy, sojowy).

Tłuszcz palmowy właściwości w wersji frakcjonowanej różnią się znacząco: palmolein (frakcja płynna) ma niższy punkt topnienia (ok. 20-24°C) i nadaje się do smażenia, podczas gdy palmstearyna (frakcja stała) topnieje w okolicach 48–55°C i znajduje zastosowanie w shorteningach, margarynach piekarniczych i polewach.

Olej palmowy nieutwardzony i utwardzony – rodzaje

Oleje palmowe dostępne w obrocie B2B obejmują kilka kategorii o różnym przeznaczeniu:

• Olej palmowy nieutwardzony (RBD palm oil) – standardowy surowiec po rafinacji, bez modyfikacji chemicznych.
• Palmoleina – frakcja płynna, podstawowy surowiec do produkcji frytur i mieszanek do smażenia.
• Palmstearyna – frakcja stała, składnik margaryn i shorteningów.
• Olej palmowy z pestek (PKO) – odrębny produkt, zbliżony profilem do oleju kokosowego.
• Frakcje PKO (palm kernel olein, palm kernel stearin) – stosowane głównie w polewach czekoladowych typu CBS i CBR.
• Tłuszcze interestryfikowane – modyfikowane enzymatycznie lub chemicznie mieszanki oleju palmowego z olejami płynnymi.
• Olej palmowy utwardzony (uwodorniony) – stosowany dziś niemal wyłącznie w wersji w pełni utwardzonej.
• Tłuszcz palmowy nieutwardzony (NH, non-hydro) bywa oznaczany jako „nieuwodorniony” lub „nie poddany hydrogenacji” – to deklaracja istotna dla producentów i klientów o specyficzych wymaganiach.

Zastosowanie oleju palmowego w przemyśle

Olej palmowy zastosowanie obejmuje praktycznie wszystkie segmenty przemysłu spożywczego – ze względu na połączenie naturalnej konsystencji, stabilności oksydacyjnej, neutralnego smaku i konkurencyjnej ceny.

W każdym z tych zastosowań właściwy dobór frakcji oleju palmowego decyduje o jakości produktu końcowego – inny SFC potrzebny jest do polewy lodowej, inny do cienkiej polewy dekoracyjnej, jeszcze inny do nadzienia trwałego.