Содержание к диссертации
Введение
1 Сливочное масло: ассортимент, особенности технологии, качество (обзор литературы)
1.1 Состав и ассортимент масла из коровьего молока: 10
1.2 Сливочное масло пониженной жирности: особенности структуры, качество,, пищевая ценность и сферы использования 11
1.3 Особенности технологии сливочного масла пониженной жирности 18
1.4 Использование стабилизаторов структуры и других пищевых добавок при производстве сливочного масла пониженной жирности 24
1.5 Заключение к литературному обзору, обоснование выбранного направления и задачи исследований 32
2 Организация работы и методы исследований 35
2.1 Организация работы 3 5
2.2 Методы исследований 42
3 Исследования по технологии сливочного масла пониженной жирности
3.1 Теоретические аспекты получения сливочного масла пониженной жирности 49
3.2 Изучение влияния стабилизаторов структуры на свойства сливок при изготовлении сливочного масла пониженной жирности 56
3.2.1 Исследования по выбору стабилизаторов структуры 57
3.2.2 Изучение влияния стабилизаторов структуры на свойства сливок 40-70 % жирности, как основы для производства сливочного масла пониженной жирности 72
3.2.3 Расчет требуемого количества стабилизаторов структуры относительно массовой доли жира в молочно-жировой дисперсии 80
3.3 Изучение влияния стабилизаторов структуры на процесс маелообразования и свойства сливочного масла пониженной жирности
4 Разработка технологии сливочного масла пониженной жирности с использованием стабилизаторов структуры
4.1 Обоснование состава сливочного масла пониженной жирности 109
4.2 Обоснование технологии и режимов выработки сливочного масла пониженной жирности с использованием стабилизаторов структуры и других пищевых добавок 100
4.3 Исследования по определению сроков годности сливочного масла пониженной жирности 121
4.4 Производственная проверка технологии сливочного масла пониженной жирности 132
4.5 Эффективность технологии сливочного масла пониженной жирности 136
Выводы 138
Список литературы 141
Приложения 155
- Сливочное масло пониженной жирности: особенности структуры, качество,, пищевая ценность и сферы использования
- Заключение к литературному обзору, обоснование выбранного направления и задачи исследований
- Изучение влияния стабилизаторов структуры на свойства сливок 40-70 % жирности, как основы для производства сливочного масла пониженной жирности
- Обоснование технологии и режимов выработки сливочного масла пониженной жирности с использованием стабилизаторов структуры и других пищевых добавок
Введение к работе
Сливочное масло единственный жировой продукт животного происхождения, предназначенный для непосредственного употребления. Его уникальность - в совокупности органолептических показателей (окраски, консистенции, вкуса и запаха), пищевой и биологической ценности, диетических свойств. Именно поэтому его следует использовать в натуральном виде (для приготовления бутербродов, заправки вторых блюд, гарниров и каш, изготовления кремов и т.д.), когда оно лучше воспринимается и приносит наибольшую пользу потребителю. В исключительных случаях допускается использовать сливочное масло для жаренья — при условии содержания в нем жира более 74-75 %. Однако, следует иметь в виду, что при этом оно теряет свою органолептическую привлекательность (кроме аромата), т.к. содержащиеся в масле биологически активные вещества (фосфолипиды, витамины, белки и др.), при расплавлении и нагревании его до высокой температуры (100 С и более) деструктурируются и практически полностью разрушаются; более того, они могут стать причиной пригорання пищи [5].
Состав и качество сливочного масла декларируется требованиями, изложенными в Codex Alimentarius [3], в соответствии с которыми оно должно вырабатываться исключительно из коровьего молока и содержать не менее 80 % жировой фазы. При его производстве допускается использование р-каротина для подкрашивания, поваренной соли до 1 % - при выработке соленого масла и бактериальной закваски - при выработке кисло-сливочного масла*.
Вместе с тем в последние 30-40 лет многое изменилось в жизни людей: значительно снизился уровень физических нагрузок, изменилась концепция здорового питания, другими стали запросы потребителей. С учетом этого некоторые из ранее декларированных показателей сливочного масла не соответствует запросу времени (например, высокая калорийность) и требуют уточнения и корректировки.
* В настоящее время сливочное масло, соответствующее этим требованиям рассматривается как эталон
С учетом этого нашей стране и за рубежом постоянно ведутся исследования, направленные на развитие ассортимента сливочного масла, повышение его соответствия запросам времени, в т.ч. по биологической ценности, диетическим свойствам и др. Один из возможных путей уменьшения калорийности сливочного масла (против эталона) - снижение в нем массовой доли жира. Однако это ведет к изменению соотношения в нем основных компонентов жир/плазма. С одной стороны это соответствует современным требованиям здорового питания* и интересам потребителей, с другой - позволит .комплексно и рационально использовать молоко-сырье.
Однако, увеличение молочной плазмы одновременно обуславливает снижение вязкости используемой молочно-жировой дисперсии и, соответственно, устойчивости процесса маслообразования и как следствие - ухудшение консистенции масла. С учетом перспективности развития ассортимента сливочного масла массовой долей жира менее 60 % актуальными являются исследования, направленные на изучение особенностей процесса маслообразования и разработку технологии сливочного масла пониженной жирности с использованием имеющихся комплексов оборудования методом преобразования высокожирных сливок.
Из работ отечественных и зарубежных авторов известно, что решение поставленной задачи возможно за счет использования стабилизаторов структуры. Однако, систематизированные данные об их влиянии на свойства мо-лочно-жировых дисперсий и устойчивость процесса маслообразования при выработке сливочного масла массовой долей жира менее 60 % практически отсутствуют.
Поэтому в настоящей работе исследована возможность и целесообразность использования стабилизаторов структуры для повышения устойчивости процесса маслообразования; изучено их влияние на состав и
* Термин из практики Института питания РАМН [138]
свойства молочно-жировых дисперсий различной жирности и качество выработанного из них сливочного масла.
Работа выполнялась в период с 2000 по 2004 г. во ВНИИМС. Тема и программа диссертационной работы утверждена Ученым Советом ВНИИМС (протокол № 4 от 26.04.01.).
На защиту выносятся следующие положения диссертации:
исследования особенностей процессов маслообразования и формирования структуры сливочного масла пониженной жирности из молочно-жировых дисперсий различной жирности;
исследования влияния стабилизаторов структуры на физико-химические свойства молочно-жировых дисперсий массовой долей жира 40-70 % и эффективность использования этого фактора для стабилизации процесса маслообразования при выработке сливочного масла пониженной жирности;
вывод уравнения расчета требуемого количества стабилизаторов структуры относительно жирности молочно-жировых дисперсий, обеспечивающих устойчивый процесс маслообразования и формирование структуры сливочного масла, адекватной эталонному маслу классического состава;
разработка технологии сливочного масла пониженной жирности предусматривающая использование стабилизаторов структуры.
Научная новизна работы заключается в установлении изменений свойств МЖД различной жирности в зависимости от вида используемых стабилизаторов структуры; выводе уравнения расчета необходимого количества стабилизаторов структуры относительно массовой доли жира в МЖД, обеспечивающее устойчивый процесс маслообразования; описании особенностей физической структуры сливочного масла пониженной жирности, выработанного с использованием стабилизаторов структуры и установлении сроков его годности при различных температурах хранения.
Практическая значимость. Разработана технология сладко-сливочного масла пониженной жирности м.д.ж. 54 % и техническая документация на производство масла сливочного «Чистое поле» (ТУ 9221-076-04610209-2001).
Новизна работы подтверждена решением Российского агентства по патентам и товарным знакам (Роспатент) о выдаче патента на изобретение по заявке № 2001135057/13 (037661) «Способ производства сливочного масла с пониженной массовой долей жира».
Основные положения диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в том числе на Международном форуме «Продовольственный рынок России: кооперация и сотрудничество» (Москва, 2000 г.), Международной НТК, посвященной 70-летию Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий (Санкт-Петербург, 2001 г.), V международном симпозиуме «Современная техника и новые молочные продукты» (Вологда, 2001 г.), НПК «Проблемы глубокой переработки с/х сырья экологической безопасности в производстве продуктов питания XXI века» (Углич, 2001 г.), Международной конференции «Производственная безопасность России» (Москва, 2002 г.), НПК «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения» (Углич, 2002 г.), НПК «Наукоемкие и конкурентно-способные технологии продуктов питания со специальными свойствами» (Углич, 2003 г.), НПК «Масло. Сыр. Состояние проблемы, перспективы развития» (Углич, 2003 г.).
Диссертационная работа оформлена в виде монографии на русском языке в 1 томе на 154 страницах машинописного текста, включает 20 таблиц, 24 рисунка, библиографию из 139 наименований и 9 приложений.
Сливочное масло пониженной жирности: особенности структуры, качество,, пищевая ценность и сферы использования
Сливочное масло - многокомпонентная, многофазная полидисперсная система переменного состава; показатели его качества во многом определяются устойчивостью, долговечностью структуры, показателями условной вязкости и пластичности, устойчивостью к тепловому воздействию, определенными реологическими характеристиками.
Под структурой сливочного масла подразумевают пространственное расположение и взаимосвязь между отдельными компонентами. Твердость масла, его упруго-вязкие показатели, включая консистенцию, другие механические характеристики, являются производными физической структуры и в сою очередь влияют на его вкус и запах, консистенцию, цвет, хранимоспо-собность.
Физическая структура сливочного масла предопределяется его составом, методом производства и режимами выработки. Сливочное масло классического состава является сложной структурированной системой, основу которой составляет молочный жир, находящийся в различном агрегатном состоянии (в жидком и в твердом кристаллическом). Кристаллические образования молочного жира, соприкасаясь между собой, образуют пространственную структуру - кристаллический каркас. Тип связи структурных элементов предопределяет тип структуры: коагуляционный или кристаллизационный [13, 14]. По данным академика П.А. Ребиндера, сливочное масло следует рассматривать как систему с выраженными признаками структуры кристаллизационно-коагуляционного или конденсационно-кристаллизационного типа [14].
Конденсационно-кристаллизационная структура образуется за счет прочных химических связей в состоянии покоя. Она представляет собой сетку-каркас из сросшихся и переплетенных между собой микрокристаллов. Обладает упруго- и эластично-хрупкими свойствами, значительной прочностью и резко выраженной способностью к необратимому разрушению при механическом воздействии.
С повышением температуры кристаллизационные фазовые контакты нарушаются и превалирующими становятся структуры коагуляционного типа. И, наоборот, при понижении температуры доля коагуляционных контактов уменьшается, а число истинных фазовых контактов в единице объема системы возрастает [15].
Кристаллизационно-конденсацгюнный тип структуры образуется за счет сил главных валентностей или за счет непосредственного срастания монокристаллов. Образованию конденсационно-кристаллизационной структуры предшествует ряд переходных состояний в структурах промежуточного типа - коагуляционно-кристаллизационные или коагуляционно-конденсационные.
Характерным признаком для сливочного масла, по данным П.А. Ребин-дера и др., является смешанный тип структуры - кристаллизационно-коагуляционный с преобладанием последней, обеспечивающей маслу (классического состава) достаточно хорошую консистенцию: не слишком твердую, пластичную при 10-15 С, не дающую ощущения песчанистое и мучнистости, и сохранение формы при температуре потребления 18-22 С [14].
На формирование структуры оказывает влияние распределение дисперсной фазы - плазмы, большая часть которой находится в виде мельчайших капелек, изолированных друг от друга; значительная часть их соединена тончайшими протоками и каналами, пронизывающими всю массу продукта. Часть плазмы существует в связанном состоянии и прочно удерживается на поверхности жировых агрегатов и жидком жире, и на сохранившихся оболочках жировых шариков [16].
Изменение соотношения жир/плазма в сторону увеличения последней (более 35 %), при создании новых разновидностей сливочного масла оказывает влияние на пространственное расположение компонентов и характер их связи. Тип структуры продукта при этом не изменяется, однако вследствие ухудшения дисперсности плазмы и ослабления прочностных связей между структурными элементами, образуемыми на основе жира, наблюдается изменение структурно-механических характеристик масла (твердости, восстанавливаемости структуры и др.) [17-20].
По данным Н. Glaeser Н. [21] для получения продукта с характером структуры в/м содержание жира в нем должно составлять не менее 34-43 %. Однако, на практике, в продуктах даже с большим содержанием жира не достигается сплошного замыкания капелек влаги в непрерывной жировой фазе.
В таких продуктах вода структурирована в силу ее связывания с белками. По этой причине микроструктура сливочного масла классического и пониженной жирности имеет определенные различия. Динамика развития микрофлоры в последнем, свидетельствует о том, что в нем нет сплошной или непрерывной водной фазы. В масле пониженной жирности водная фаза может находиться как в эмульгированном виде, так и частично в виде непрерывной водной фазы, т.е. такие продукты, являются дисперсиями смешанного типа [21]. Существенным недостатком проанализированных данных является отсутствие в них конкретных показателей по составу масла.
Важным элементом структуры сливочного масла пониженной жирности (масло столовое м.д.ж. 45 %), по данным С.С. Гуляева-Зайцева [22] является наличие большого числа непрерывных, тонких жидких прослоек, пронизывающих весь монолит продукта и включающих значительную долю его водной фазы. Стабилизация тонкослойной структуры этой фазы в жидком жире достигается, обладающими механической прочностью межфазными адсорбционными слоями, образуемыми белками молочной плазмы на обеих поверхностях каждой водной прослойки.
Подобным распределением некапсулированной водной фазы достигается прочное фиксирование ее в структуре продукта, в результате гидратации поверхностей межфазных слоев. Кроме того, совокупность большого числа межфазных адсорбционных слоев, обладающих механической прочностью и связанных с обеими фазами, можно рассматривать в качестве второй «скелетной» структуры продукта, которая наряду с кристаллической структурой, образуемой кристаллами триглицеридов в жировой фазе, представляет собой элемент, определяющий суммарную механическую прочность продукта. С учетом этого в масле пониженной жирности в меньшей мере выражена зависимость реологических характеристик от температуры по сравнению с маслом традиционного состава, что улучшает его структурные показатели [22].
К сливочному маслу, независимо от состава и особенностей структуры, предъявляется комплекс требований, которые можно охарактеризовать, как потребительные показатели качества.
Качество масла — это совокупность свойств и показателей, обуславливающих его пригодность к удовлетворению потребностей организма человека в соответствии с назначением. Показатели качества масла включают его состав, органолептическую оценку (внешний вид, цвет, консистенцию, вкус и запах), безвредность , пищевую ценность (калорийность, усвояемость) и биологическую значимость и др. [23]. Соответственно этому, предложена «Концепция развития отечественного ассортимента масла из коровьего молока на основе дифференцирования состава, потребительных показателей и функциональных свойств масла с учетом назначения», т.е. сфер использования [6].
Заключение к литературному обзору, обоснование выбранного направления и задачи исследований
Для улучшения выраженности вкуса сливочного масла предложены также ароматизаторы, имитирующие вкус и запах сладко- и кислосливочного масла. Такие ароматизаторы поставляются на отечественный рынок зарубежными и некоторыми российскими производителями, в виде жидких концентратов и сухих порошков.
Красители предназначены для придания сливочному маслу характерного для него желтого цвета. Эталоном служит летнее сливочное масло классической жирности. В маслоделии используют натуральные и идентичные натуральным красители.
Необходимость использования красителей обусловлена недостаточностью интенсивности природной окраски сливочного масла, вследствие снижения в нем количества нативных красящих веществ в осенне-зимний период, а так же при уменьшении м.д.ж. в масле [88].
Применяемые в нашей стране красители для масла изготавливаются на основе различных форм 3-каротина, поставляются заводам в виде жиро- водорастворимых растворов или кристаллическом виде. Наряду с улучшением цвета масла при этом обеспечивается обогащение его провитамином А, что обуславливает повышение его биологической ценности.
В качестве веществ способствующих сохраняемости качества сливочного масла используют консерванты и антиокислители [55, 96].
Консерванты - органические и неорганические вещества, обладающие ингибирующими свойствами в отношении микроорганизмов. Предназначены для предотвращения порчи плазмы сливочного масла под воздействием микроорганизмов. Особенно актуальны для сливочного масла пониженной жирности [94,96,97].
Целесообразность использования консервантов обусловлена увеличением количества плазмы в указанных видах масла, являющейся благоприятной средой для развития микрофлоры. В качестве консервантов используют сорбиновую и бензойную кислоты и их соли. Антиокислители . Сущность их действия состоит в том, что они, взаимодействуя со свободными радикалами, разрывают цепь реакции окисления и на некоторый период задерживают процесс порчи жира, окисляясь при этом до неактивных соединений с образованием промежуточных продуктов, блокирующих цепную реакцию окисления [98]. Природными антиокислителями являются: свободные сульфгидриль-ные соединения, токоферол, Р-каротин, аскорбиновая кислота, фосфолипиды и др. В международной практике для повышения хранимоспособности жировых продуктов используют лецитин, фосфатиды, бутилгидрокситолуол, аскорбиновую кислоту и др. пищевые добавки. Для улучшения пищевой и биологической ценности сливочного масла пониженной жирности в соответствии с современными требованиями к здоровому питанию целесообразно проводить витаминизацию, особенно витаминами А, Д и Е, Р-каротином в соответствии с действующими в стране нормами для витаминизированных продуктов [126]. Витамины - это низкомолекулярные органические соединения, участвующие в осуществлении процесса ферментативного катализа, нормального обмена веществ, поддержания гомеостаза, биологического обеспечения всех жизненных функций организма [99-102]. В организме человека витамины не синтезируются, их потребность обеспечивается исключительно продуктами питания. Уменьшение содержания жира в масле обуславливает снижение в нем количества жирорастворимых витаминов. Этим предопределяется необходимость дополнительного обогащения сливочного масла витаминами [99, 100], что особенно актуально в связи с неблагоприятной экологической обстановкой сложившейся во многих регионах нашей страны. Витаминизация сливочного масла пониженной жирности жирорастворимыми витаминами в сочетании с нативными водорастворимыми витаминами исходного молока и сливок, позволяет частично разрешить проблему витаминного обеспечения организма. На основании вышеизложенного можно сделать заключение, что направленное использование улучшителей качества, способствует улучшению выраженности вкуса и запаха масла, увеличению сроков его годности, повышению биологической, диетической и пищевой ценности готового продукта. Современная наука о питании рассматривает пищу не только как энергетический материал, но и как важный источник разного рода биологических веществ, которые участвуют в регулировании различных функций организма человека и должны быть включены в состав рациона питания.
Формула пищи третьего тысячелетия, по данным Института питания РАМН [138] предполагает наряду с традиционными продуктами использование продуктов с заданными свойствами, повышенной пищевой и биологической ценностью, так называемых функциональных продуктов, обогащенных эссенциальными жирными кислотами, микронутриентами, биологически-активными добавками и др.
Одним из основных направлений развития отечественного маслоделия является приведение сливочного масла в соответствие с современными требованиями состава и потребительных показателей. Возможное решение вопроса - уменьшение калорийности сливочного масла - снижением в нем массовой доли жира с 80-82,5 % до 50-55 % . Это обусловит изменение соотношения в нем отдельных компонентов, снижение соотношения жир:плазма и скажется на качестве масла и сферах его использования.
В работах выполненных во ВНИИМС, исследования велись по обоим направлениям. Однако, в качестве объектов исследования использовали мо-лочно-жировые дисперсии и сливочное масло м.д.ж. 60 % и более. Введение нового ГОСТ Р 52253 - 2004 «Масло и масляные пасты из коровьего молока» предполагает активизировать работы по развитию ассортимента сливочного масла пониженной жирности. Для изготовления такого масла требуется разработка технологии, предусматривающей уточнение параметров работы мас-лообразователей и их модернизацию, либо использование стабилизаторов структуры. В создавшихся условиях более целесообразна вторая схема.
Поэтому исследования по изучению эффективности и целесообразности использования стабилизаторов структуры при выработке сливочного масла пониженной жирности представляются обоснованными и актуальными.
Изучение влияния стабилизаторов структуры на свойства сливок 40-70 % жирности, как основы для производства сливочного масла пониженной жирности
Основой технологии получения сливочного масла является способность жировой фазы к изменению агрегатного состояния под влиянием температурного воздействия, разрушению устойчивой дисперсии жира в плазме масла (типа м/в) под влиянием механического воздействия и образованию дисперсии типа в/м [6].
При выработке разновидностей сливочного масла массовой долей жира 70 % и более указанный процесс маслообразования осуществляется устойчиво, обеспечивая получение продукта с гомогенной структурой и пластичной консистенцией. При снижении доли жировой фазы в сливочном масле до 61,5 % и менее, процесс маслообразования становиться неустойчивым. Это влияет и на формирование структуры и снижает возможность получения термоустойчивого продукта с пластичной консистенцией, требования к которым остаются неизменными независимо от состава масла.
Консистенция масла при (12±2) С должна быть плотной, однородной, поверхность на срезе сухая, глянцевая, допускается наличие одиночных капель влаги [4]. Масло должно хорошо сохранять форму при сравнительно повышенной температуре 20-30 С.
Одним из путей повышения устойчивости процесса маслообразования является использование стабилизаторов структуры. Введение стабилизаторов структуры в сливки повышенной жирности и высокожирные обуславливает изменение их физико-химических свойств и структурно-механических показателей, характер которых зависит от вида и количества используемых стабилизаторов структуры. Это соответственно оказывает влияние на характер процесса маслообразования.
С учетом актуальности вопроса при выполнении данной работы изучена эффективность использования стабилизаторов структуры, проведены сравнительные исследования их действия в МЖД различной жирности (от 40 до 70 %) с целью выбора, оптимизации их доз внесения, влияния на устойчивость процесса маслообразования, особенности структуры и качество масла пониженной жирности.
Выбор стабилизаторов структуры проводили на основании предлагаемых, на рынке пищевых добавок известными отечественными и зарубежными производителями: эмульгаторов, используемых при производстве масло-жировых продуктов и стабилизаторов консистенции - при производстве молочных продуктов.
Исследования по выбору эмульгаторов. Подбор эмульгаторов осуществлялся с учетом требований, сформулированных Ф. Шерманом [123] согласно которым последние должны: уменьшать поверхностное натяжение на границе раздела фаз, достаточно быстро адсорбироваться на каплях жира, создавая тонкий слой, не изменяющийся при их столкновении и препятствующий коагуляции и коалесценции; хорошо растворяться в дисперсной среде; придавать дисперсии определенный электрокинетический потенциал; увеличивая ее вязкость; обладать эмульгирующими способностями даже при малых количествах; быть безопасными для организма человека и нетоксичными.
Первые четыре требования предопределяют функциональные свойства эмульгаторов; последующие - их технологичность и безвредность. В процессе выполнения эксперимента были исследованы 11 различных эмульгаторов. Характеристика их состава и физико-химических показателей изложены в приложении 1.
Большинство исследуемых эмульгаторов содержат в своем составе мо-но- и диглицериды, а некоторые - комплекс моно-, диглицеридов и лецитина. Все исследованные Э разрешены для применения [97, 124]. В их составе содержатся липофильные и гидрофильные группы, благодаря которым в большей или меньшей степени проявляются их эмульгирующие свойства. В эмульгаторах зарубежного производства дополнительно содержатся антиокислители (токоферол, аскорбиновая кислотарли ее соли) - для увеличения сроков годности продуктов, при выработке которых они используются.
В зависимости от состава исследуемые Э различаются по внешнему виду, температуре плавления, показателям кислотного и йодного числа. Эмульгаторы, основу которых составляют моно- и диглицериды имеют, белый цвет, эмульгаторы с добавлением лецитина - светло-коричневый или светло-желтый. Повышенной температурой плавления характеризуется М-2 и МФТ, пониженной - M-95U. Лецитин - при комнатной температуре находится в жидком состоянии, остальные Э в твердом - в виде частиц различной величины и формы.
Эмульгаторы, содержащие лецитин (МФТ, П-3228, П-0147), по сравнению с другими Э, имеют более высокое кислотное число, что при повышенных дозах их использования может обусловить повышение кислотности жировой фазы масла. Содержание моноглицеридов в Э на основе лецитина составляет от 84,5 до 90 %; свободного глицерина - 0,44 - 1,0 %.
Различия Э по йодному числу указывают на разную степень ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав моно- и диглицеридов. С учетом этого принято считать, что моноглицериды с низким йодным числом (2-3 г Іг/ЮО г) целесообразнее использовать при выработке продуктов м.д.ж. 75-85 %, моноглицериды с йодным числом 50-90 г Іг/ЮО г - для продуктов с содержанием жира 50-60 % [97].
Можно полагать, что различия в составе и физико-химических показателях исследуемых Э в условиях эксперимента должны проявляться на их эмульгирующих свойствах.
Экспериментальные данные по объему эмульгированного жира (растительного) в восстановленной молочной плазме (с добавлением электролита) и данные расчетного показателя эмульгирующей способности исследуемых Э, определенных по методу, описанному в разделе 2.2, представлены в таблице 3.2.
Обоснование технологии и режимов выработки сливочного масла пониженной жирности с использованием стабилизаторов структуры и других пищевых добавок
В контрольных образцах сливок обращение фаз, как видно из рис. 3.13 и 3.14, наступило через 1,5 минуты после начала их обработки. При этом увеличение вязкости сливок до момента обращения фаз составило 50 10"3 Пас.
В опытных образцах 60 % жирности с добавлением смеси (Ст+Э) и 60 и 55 % жирности с добавлением Ст момент обращения фаз наступил через 2,5 - 3 минуты после начала механической обработки. При этом максимальные значения вязкости для смесей указанной жирности несколько ниже (на 15 - 45 10" Па-с) значений вязкости для контрольных сливок. В данном случае можно предположить, что обращение фаз для этих смесей в маслообразо-вателе будет проходить с меньшей нагрузкой.
В опытных образцах 50 % жирности момент обращения фаз наступил через 6 - 7,5 минут после начала механической обработки. При этом максимальная вязкость системы (сливки+Ст+Э) и (сливки+Ст) в 1,1 и 1,4 раза, соответственно, превышали максимальные значения вязкости образцов контрольных сливок. Т.е. в случае использования смеси (Ст+Э) нагрузка на мас-лообразователь возрастает в меньшей степени, нежели при использовании только одних стабилизаторов консистенции.
Сравнение полученных результатов с данными ранее проведенных исследований \50\ показывает, что совместное использование Ст и Э (в количествах 0,32 и 0,42 %, соответственно) для сливок 60 % жирности обеспечивает значительное ускорении обращения фаз. Полученные результаты при этом сопоставимы с результатами, полученными Адиловым К.А. для сливок 61,5 % жирности при внесении в них моноглицеридов дистиллированных либо карбоксиметилкрахмала в количестве 1 %. Т.е. данном случае экспериментально подтверждено совместное ускоряющее действие Ст и Э в сливках 60 % жирности. Дополнительным фактором при этом является то, что используемый в качестве Ст - желатин обладает более сильной влагосвязы-вающей способностью в сравнении с карбоксиметилкрахмалом.
Для сливок 55 % жирности с добавлением Ст (в количестве 1,14 %) результаты также сопоставимы с данными Адилова К.А., полученными для сливок 61,5 % жирности, указанными выше.
Для сливок 50 % жирности с добавлением Ст и Э (в количествах 1,41 и 0,50 %, соответственно) и только Ст (в количестве 1,62 %) результаты сопоставимы с результатами, полученными для сливок 61,5 % жирности без внесения в них стабилизаторов структуры. Следует отметить, что для сливок аналогичной жирности (50 %) без использования стабилизаторов по данным Те-решина Г.П. [127] момент обращения фаз наступал после механической обработки их в маслообразователе более 15 минут при частоте вращения барабана от 300 до 450 об/мин. Т.е., в этом случае даже при выполнении условия более значительной интенсивности механического воздействия момент обращения фаз затягивается более чем в 2 раза, нежели при использовании стабилизаторов структуры.
Таким образом, можно сделать заключение, что в сливках 60, 55 и 50 % жирности со стабилизаторами структуры процесс обращения фаз протекает аналогично таковому при выработке масла крестьянского и бутербродного, соответственно без использования стабилизаторов структуры. Поскольку момент обращения фаз для МЖД 50 % жирности запаздывает во времени в сравнении с МЖД 60 % жирности (на 3-4 минуты), выход на режим маслооб-разования для них целесообразно осуществлять на сливках более высокой ( 70 %) жирности.
Для МЖД 40 % жирности (сливки+Ст+Э) и 45 % жирности (слив-ки+Ст) момент обращения фаз значительно затягивается во времени (до 11-14 минут). При этом максимальное значение вязкости превышает максимальное значение вязкости контрольных образцов сливок в 1,6 раза, что приводит к значительному возрастанию нагрузки на маслообразователь. В этом случае также целесообразно выход на режим маслообразования осуществлять на высокожирных сливках мд.ж. 70 %. По продолжительности наступления момента обращения фаз, полученные результаты сопоставимы с данными Терешина Г.П. [20] для сливок 50-52 % жирности без стабилизаторов структуры обработанных при повышенной интенсивности механической обработки (более 54 Вт/кг).
Таким образом, установлено, что использование стабилизаторов структуры при переработке сливок м.д.ж 40-60 % в процессе изготовления сливочного масла пониженной жирности способствует ускорению процесса обращения фаз в системах (сливки+Ст+Э) и (сливки+Ст), &, следовательно, увеличению продолжительности обработки уже разрушенной системы в масло-образователе. Это будет в свою очередь способствовать стабилизации процессов маслообразования и формирования более однородной структуры, обусловит получение пластичной консистенции, вырабатываемого из них сливочного масла пониженной жирности.
Для проверки проведена дополнительная серия выработок масла пониженной жирности с оптимальными дозами стабилизаторов структуры на примере модельных смесей при совместном использовании Ст и Э. Для выполнения эксперимента использовали лабораторный маслообразователь цилиндрического типа производительностью до 25 кг/час.
В качестве объектов исследования были образцы сливочного масла, м.д.ж. 60, 50 и 40 % жирности с содержанием оптимальных доз Ст и Э (О), рассчитанных по установленным ранее зависимостям, описывающих связь между их количеством и м.д.ж. в исходных сливках. В качестве стабилизаторов структуры использовали моноглицериды дистиллированные (П-0291) и желатин. Контролем (К) служили образцы сладко-сливочного масла, м.д.ж. 82,5 %, 72,5 % и 61,5 % жирности, без использования стабилизаторов структуры.
Данными исследований установлено, что процесс маслообразования из сливок пониженной жирности (40 - 60 %) с использованием Ст протекает стабильно, обеспечивая преобразование дисперсии прямого типа в обратную и получение твердообразного продукта, близкого по потребительным показателям к контрольным образцам сливочного масла.
Результаты исследований физико-механических показателей опытных и контрольных образцов масла, представлены в табл.3.8.
Полученные данные (табл.3.8.) иллюстрируют, что опытные (со стабилизаторами структуры) и контрольные образцы масла характеризуются однотипностью физической структуры. Об этом свидетельствует содержание эмульгированного жира в них, и показатель инверсии фаз по глубине проникновения красителей (судана, метиленовой сини).
Содержание эмульгированного жира в опытных образцах сливочного масла м.д.ж. 50-60 % приближается к аналогичному показателю для масла крестьянского и бутербродного; в масле 40 % жирности этот показатель несколько выше. Однако, в целом все опытные образцы масла характеризуются высокой степенью деэмульгирования, составляющей от 97,7 до 98,4 %, что сопоставимо с этим показателем в контрольных образцах масла.
