Алтернативи на палмовото масло - от отпадъчен продукт до екологичен ресурс?

Екологичната раница на палмовото масло вече е почти повсеместна. Непрекъснато търсим сертифицирани храни или напълно избягваме храни, съдържащи палмово масло. Най-известният пример в медиите е даден от жалбата на френския министър на околната среда срещу производителя на Nutella Ferrero (GÖBEL 2015). Дори сертифицираното палмово масло се разглежда критично от много експерти (VOGE & HÜTZ-ADAMS 2014). Как биха могли да изглеждат екологично чисти алтернативи, които не изискват големи съкращения?

Семена от манго в сърцевина на манго, CC BY от Moritz Stüber

Невидим и въпреки това толкова важен

Палмовото масло играе основна роля в ежедневната ни консумация. Голяма част от произведените над 40 милиона тона палмово масло се използва в храната. В ежедневието можете да го намерите в множество козметични и хигиенни артикули, в печени изделия, както и в спредове и замразени стоки.

Но защо палмовото масло е в толкова много храни? Отговорът е много прост: това е перфектната мазнина поради нейните сензорни и физически свойства. Характеризира се с висока точка на топене и висока стабилност срещу нагряване и разваляне на мазнини. Високата точка на топене се постига, наред с други неща, чрез фракциониране. Различните мастни компоненти се разделят на високо топяща се и ниско топяща се фракция. Освен това палмовото масло е изключително евтино и безвкусно (PETERSEN 2015; CHOW 2008; CORLEY et al. 2007).

Екологични недостатъци

Използването му в хранителната индустрия обаче е подложено на нарастваща обществена критика през последните години. Мащабното разчистване на първичните девствени гори и торфените блата за придобиване на нови площи за обработка в Индонезия и Малайзия увеличава емисиите на CO2 (DAVID 2012). Алтернативите за потребителите са малко и далеч. Потребителите могат да избягват изцяло храни с палмово масло или да купуват храни, направени с палмово масло, от сертифицирани и устойчиви източници.

Сертифицираните продукти обикновено са по-добри от несертифицираните продукти. Независимо от това, критиките към устойчивостта на сертифицирането се увеличиха в миналото (VOGE & HÜTZ-ADAMS 2014). Например на сертификата на RSPO (Кръгла маса за устойчиво палмово масло), който беше оживен от WWF заедно с големи корпорации. Сертификатът забранява почистването на горски площи, които са обект на „висока защитна стойност“. Други горски площи обаче все още могат да бъдат изчистени и превърнати в плантации с палмово масло (RSPO 2007).

За да се облекчат потребителите, производителите и околната среда, възможна алтернатива може да бъде и заместването на палмовото масло с друга, по-малко вредна за околната среда суровина.

Какво предлагат алтернативите?

Алтернативите на палмовото масло трябва да са подобни на фракционирания палмов стеарин по своите химични и физични свойства. С точка на топене около 36 ° C (нефракционирано), палмовото масло е едно от малкото твърди растителни масла при стайна температура. Фракционираното палмово масло дори има точка на топене над 40 ° C (CORLEY et al. 2007). Това се дължи главно на високото съдържание на основния компонент, наситената мастна киселина палмитинова киселина (39–47,5%). В допълнение към палмитиновата киселина, олеиновата киселина образува втория основен компонент с дял от 36-40% (TALBOT 2015).

В резултат на това алтернативите на палмовото масло трябва да имат също толкова висока точка на топене и да бъдат сензорно неутрални. Трудно е да се използват масла с вкусови и обонятелни ефекти като хранителна добавка, тъй като мазнините не трябва да променят сензорните свойства на действителния продукт. Освен това продуктът трябва да бъде достъпен в значителни количества. Продукт, който първо трябва да се отглежда в голям мащаб като заместител на палмово масло, вероятно би довел до подобен екологичен дебат. Маслените палми също имат много по-висок добив от хектар, отколкото другите обичайни растителни масла. Това се дължи от една страна на големия обем на производство, но от друга страна на високото съдържание на масло (50–70%) (LIEBEREI et al. 2012) в плодовете. Животинските мазнини могат да доведат до етичен и религиозен дискурс и не формират основата за вегетариански ястия.

Страничните продукти като алтернатива

В търсенето на заместители на палмово масло фокусът на тази изследователска работа (вж. Карето) беше върху страничните продукти от промишлената преработка на плодове и зеленчуци. Достатъчно количество суровина е по-вероятно да бъде на разположение, ако продуктът вече се отглежда в по-голям мащаб. Плодовете от умерения климат са широко проучени и техните странични продукти обикновено вече се използват ефективно. Следователно ориентацията е предимно върху страничните продукти от преработката на тропически плодове.

Основната идея всъщност е проста и изобщо не е нова: Защо да губим ценни суровини само защото все още не сме разпознали техния потенциал? Може да звучи утопично да се компенсира утвърдена индустрия с отпадъчен продукт. Но поне откриването на алтернатива би било възможно облекчение за природата в развиващите се страни.

Възможна алтернатива би било мангото (Mangifera indica L.). Производството в световен мащаб възлиза на над 40 милиона тона (FAO 2013). По-специално ядрото от манго има специален състав на мастни киселини. Независимо от неизползвания източник на мазнини, отпадъците (обелки и зърна) от производството на манго представляват значително въздействие върху околната среда. Само част от мазнините от семената се използват в козметичната индустрия. В нашето проучване делът на теглото на манговото ядро в общия плод е 7,1% с и 3,3% без шушулка (снимка). Известни са обаче и тегловни пропорции от 15-24% (CHOW 2008).

Предистория на изследването
Бакалавърската дисертация е написана през 2016 г. на стола на проф. Д-р. Карле в Института по хранителни науки и биотехнологии към университета в Хохенхайм. Магистър Вероника Либ. Като част от тази работа бяха изследвани ядрата на мангото и тамариндата. Под ръководството на Dr. Кристоф Бьорн Щайнгас и Вероника Либ ще продължат изследванията по темата.

Сравнение на състава на мазнините и мастните киселини

Тъй като фракционираната палмова мазнина често се използва в храните, ние се опитахме да получим сравнима мазнина. Разработихме метод за фракциониране, който разделя мазнината на висока и ниска фракция на топене. Фракционирането според MARIKKAR et al. (2010) извършено. Бяха направени само незначителни корекции в охлаждането и отделянето от разтворителя. Фракционирането е оптимизирано с използване на масло от палма и манго. Суровият нефт от палма може да бъде разделен на 21% високо и 79% ниско топящи се фракции. В случая на суров петрол от манго, от друга страна, фракционирането води до разделяне на 47% с висока топене и 53% с ниска топима фаза (вж. Таблицата).

Резултати от фракционирането на маслото от палма и манго Ниска проба-
топене
Фаза [%] висока-
фаза на топене [%] обогатяване на SFA в
високотопително масло [%] промяна в съотношението SFA/UFA

Палмово сурово масло	78,97	21.03	11.5	0,83 → 1,31
Манго сурово масло	53.10	46,90	5.8	0,75 → 0,95

Палмово масло като основа

Палмитиновата (38,7%) и олеиновата киселини (39,2%) бяха основните мастни киселини в палмовото сурово масло. Отклоненията от литературните данни се дължат на ниско съдържание на палмитинова киселина и високо съдържание на линолова киселина (14,7%). Според TALBOT 2015, нивата на палмитинова киселина от над 40% и само ниво на линолова киселина от около 10% могат да бъдат определени в маслената палма. Отклоненията често се дължат на използването на други видове.

Чрез фракциониране на палмовото сурово масло делът на наситените мастни киселини, по-специално палмитиновата киселина, във фракционираното палмово масло може да се увеличи с 11,5%. Съотношението на наситени към ненаситени мастни киселини (SFA/UFA) може да бъде увеличено от 0.83 на 1.31.

Ядро от манго

Преди всичко високите пропорции на стеаринова киселина и олеинова киселина предполагат висока степен на топене на мазнини. В зависимост от литературата стойностите варират между 24-57% (стеаринова киселина) и 34-56% (олеинова киселина). И двете мастни киселини обикновено са около 40% (ALI et al. 1985; DHINGRA & KAPOOR 1985; LAKSHMINARAYANA et al. 1983; BALIGA & SHITOLE 1981). Успяхме да извлечем масленост от 8,0% от семената. Суровият нефт от манго съдържа високи нива на стеаринова (32%) и олеинова киселини (48,5%). В допълнение, палмитиновата, линолевата и арахидовата киселини са важни мастни киселини в липидния профил на маслото от мангови ядки. Измерванията приблизително се съгласуват със стойностите на BALIGA & SHITOLE (1981). Съставът на основните компоненти стеаринова (42,2%) и олеинова киселина (42,4%) обаче има тенденция да благоприятства наситените мастни киселини в литературата. Различните сортове манго също могат да бъдат причина за различни резултати.

Наситените мастни киселини, особено стеариновата киселина, могат да бъдат увеличени с 5,8% във фракционираното масло от семена на манго. Докато фракционирането едва влияе върху съдържанието на палмитинова и олеинова киселина, линоловата киселина във фракционираното масло от мангови ядки е намалена. По този начин съотношението SFA/UFA се увеличи от 0.75 на 0.95. Това означава, че маслото се състои от почти идентични количества наситени и ненаситени мастни киселини.