Библиотека Курс лекций. Курс лекцій для студентів денної і заочної форми навчання спеціальності 091711 "Технологія харчування" Затверджено
 Скачать 4.82 Mb.
|
Тема лекции:ТЕХНОЛОГИЯ получения и переработки СЛИВОЧНОГО МАСЛА И РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ И ЖИРОВПлан лекции
 1. Методы производства сливочного (и комбинированного) масла1.1. Классификация методов производства Технологический процесс производства сливочного масла предусматривает концентрацию жировой фазы молока (находящейся внутри жировых шариков) до желаемого содержания ее в масле и формирование структуры продукта с заданными свойствами. Основой существующих технологий сливочного масла являются сложные физико-химические процессы, происходящие при термомеханической обработке сливок, а именно — изменение агрегатного состояния глицеридов молочного жира и разрушение прочных липопротеиновых оболочек жировых шариков. В зависимости от способа концентрации жира и формирования структуры продукта различают два метода производства масла: сбиванием сливок и преобразованием высокожирных сливок. 1.2. При выработке сливочного масла методом сбивания сливокдля концентрации жировой фазы сливки сразу после пастеризации охлаждают до температуры массовой кристаллизации глицеридов (от 5 до 20°С) и термостатируют (10 ч и более) с целью частичного отвердевания жира (не менее 30...35%). Частичное отвердевание жира и последующее интенсивное механическое воздействие на сливки способствуют выделению жировой фазы в виде рыхлых комочков различной величины и формы (масляного зерна), являющихся промежуточным продуктом при производстве масла методом сбивания сливок. Быстрое и глубокое охлаждение сливок, их продолжительная выдержка при низких температурах обеспечивают практически полную кристаллизацию необходимого количества глицеридов (30...35%). Последующие чередуемые плавление и отвердевание глицеридов при сбивании сливок, промывка масляного зерна и его механическая обработка обусловливают формирование хорошей пластичности масла при температуре домашнего холодильника (8... 10°С) и высокую термоустойчивость при комнатной температуре (18...22-С). Основными аппаратами для производства масла методом сбивания сливок являются маслоизготовители периодического или непрерывного действия. На выходе из маслоизготовителя продукт имеет температуру 12...17°С и твердообразную консистенцию, соответствующую товарным показателям. При выработке сливочного масла методом преобразования высокожирных сливокконцентрацию жировой фазы до уровня необходимого содержания ее в сливочном масле осуществляют сепарированием в горячем состоянии. Все технологические процессы до маслообразования осуществляются при температуре выше точки плавления жира (65...95°С). Только на конечной стадии процесса маслообразования высокожирные сливки быстро охлаждают (со скоростью 0,3...0,6°С/с) до 12...16°С при одновременном интенсивном механическом воздействии (перемешивании). Молочный жир при этом частично отвердевает, что вызывает нарушение устойчивости жировой дисперсии, приводящее к ее разрушению. Эмульсия типа «масло в воде», характерная для сливок, преобразуется в эмульсию обратного типа — «вода в масле», характерную для сливочного масла. Основными аппаратами для выработки масла методом преобразования высокожирных сливок являются маслообразователи различных конструкций. На выходе из маслообразователей продукт имеет температуру 12...17°С и представляет собой легкоподвижную текучую массу. Процессы отвердевания глицеридов и формирование структуры продукта завершаются в таре после фасования. Технологический процесс производства сливочного масла различными методами состоит : Приемка, сортировка и первичная обработка молока, получение сливок, их тепловая и вакуумная обработка осуществляются независимо от метода производства. При выработке масла методом сбивания сливоктехнологический процесс условно разделяют на три стадии:
механическая обработка масляного зерна с целью усреднения состава масла и пластификации продукта Весь технологический процесс осуществляется в непрерывном потомке. Продолжительность производственного цикла от приемки молока до получения масла составляет 1,0-1,5 ч, а процесс маслообразования непосредственно в аппарате — 3-4 мин. Деэмульгированию жировой эмульсии при этом предшествует кристаллизация глицеридов жира. Производство сливочного масла методом сбивания сливок Получение масла из сливок (массовая доля жира от 32 до 55%), представляющих стойкую жировую эмульсию, — сложный физико-химический процесс. Основой технологии (см. рис. 3.1) является выделение жировой фазы из сливок сбиванием и превращение образовавшегося масляного зерна (концентрированной дисперсии, состоящей из разрушенных и полуразрушенных жировых шариков и их агрегатов) в монолит масла со свойственной ему структурой и консистенцией.Схема (аппаратурное оформление) технологического процесса производства масла методом сбивания сливок представлена на рис.   Схема технологического процесса производства сливочного масла методом сбивания сливок: 1 — весы; 2 — приемная ванна; 3 — пластинчатый теплообменник; 4 — сепаратор-сливкоотделитель; 5 — пластинчатый пастеризатор-охладитель; 6 — вакуум-дезодоратор; 7 — емкость для созревания сливок; 8 — маслоизготовитель непрерывного действия; 9 — устройство для дозирования воды в масло; 10 — автомат для мелкой фасовки масла; 11 — автомат для укладки брикетов в короба; 12 — устройство для заклеивания коробов с маслом; 13 — маслоизготовитель периодического действия; 14 — гомогенизатор; 15 — машина для фасовки масла в короба массой по 20 кг; 16 — весы для взвешивания коробов с маслом; 17 — заквасочная. Низкотемпературная подготовка сливок к сбиванию Цель данной технологической операции — перевести часть молочного жира (не менее 30...35% жира) в твердое состояние. При появлении внутри жировых шариков кристаллов жира уменьшается прочность связи белковых оболочек и прилегающего к ним жира. Это вызывает десорбцию некоторой части веществ оболочки в плазму и снижение устойчивости жировой дисперсии сливок. С увеличением глубины охлаждения и выдержки сливок данное влияние усиливается. Описанное явление служит основой процесса выделения из сливок жировой фазы и получения масляного зерна. Выбор режимов подготовки сливок к сбиванию зависит от состава молочного жира, периода года, условий кормления животных и других факторов. В технологическом плане режимы физического созревания сливок подразделяют на традиционные (длительный и ускоренный), бесступенчатые, ступенчатые и комбинированные (летние и зимние). Длительный режим подготовки сливок к сбиванию. В промышленности применяют одно- и многоступенчатые режимы физического созревания сливок. При одноступенчатом режиме подготовка сливок включает два этапа:
При охлаждении сливок в жировых шариках образуются центры кристаллизации и происходит частичное отвердевание глицеридов (при неблагоприятных для развития посторонней микрофлоры условиях). В процессе длительной вьщержки сливок кристаллизация глицеридов в отдельных жировых шариках продолжается. При этом, наряду с уменьшением прочности оболочек жировых шариков, происходит образование новых структурных связей между образовавшимися твердыми частицами, частичное выделение из жировых шариков свободного жидкого жира и агрегация жировых шариков. При выработке сладкосливочного и кислосливочного масла с массовой долей влаги 16% основными параметрами одноступенчатого режима шшяются: температура охлаждения (4...6°С в весенне-летний и 5...7°С в осенне-зимний периоды года) и продолжительность выдержки (не менее 5 и 7 ч, соответственно). На практике продолжительность выдержки сливок составляет 15...20ч, а в отдельных случаях до 48 ч. Во избежание нарастания кислотности сливки в этом случае пастеризуют при температуре 105...115°С, а созревание осуществляют при 6...8°С. Одноступенчатые режимы созревания сливок по сравнению со многоступенчатыми более просты и менее трудоемки. Внутренняя поверхность коробов и ящиков перед их заполнением должна быть выстлана пергаментом или алюминиевой фольгой. Монолит масла в коробе или ящике должен быть плотным, без пустот, с ровной поверхностью. Упаковочный материал должен плотно прилегать ко всей поверхности монолита. При выработке масла в маслоизготовителях периодического действия фасовку осуществляют с помощью специальных машин или вручную. При ручной фасовке масло выгружают из маслоизготовителя или тележки порциями по 3...5 кг деревянной лопаткой в ящики или короба, установленные в специальные станки, и уплотняют деревянным пестиком. Куски масла кладут в центр короба и разравнивают их к краям. Такой прием предупреждает образование пустот и смещения пергамента. Деревянный инвентарь периодически смачивается холодной водой для предотвращения прилипания масла. После заполнения тары маслом, его поверхность выравнивается и закрывается упаковочным материалом. При использовании гомогенизаторов продукт имеет слегка текучую консистенцию. Для равномерного заполнения тары масло разравнивают деревянной лопаткой. Перед началом работы все детали фасовочного аппарата, соприкасающиеся с продуктом, обрабатывают антиприлипающими растворами. Для сливочного масла, вырабатываемого методом сбивания сливок (вне зависимости от типа маслоизготовителя), традиционно применяют фасование формированием брикетов. Масло, предназначенное для фасования в потребительскую тару, должно иметь однородную консистенцию, термоустойчивость не ниже 0,7. Допускается фасовать масло, имеющее слегка крошливую, слегка слоистую, колющуюся, мучнистую консистенцию. Масло с мягкой консистенцией фасовать в потребительскую тару не рекомендуется. Во избежание выпрессования влаги масло с массовой долей влаги 16 и 20% перед фасованием желательно (а содержащее 25% влаги обязательно) гомогенизировать сразу после выработки. Масло на выходе из маслоизготовителя представляет собой твердообразный продукт, который легко формуется крупными монолитами (массой по 20 кг) и мелкими брикетами различной формы и массы от 10 до 500 г. Производство сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок Сущность метода заключается в концентрировании жировой фазы молока (сливок) сепарированием до стандартного содержания ее в готовом мисле с последующим преобразованием полученных высокожирных сливок в масло за счет термомеханической обработки. Технологический процесс производства масла методом преобразования высокожирных сливок состоит из операций: Сепарирование сливок и получение высокожирных сливок. Высоко-жирные сливки — высококонцентрированная жировая эмульсия с массовой долей жира более 62%; жировые шарики в них практически соприкасаются друг с другом, а при массовой доле жира более 73 ± 1% находятся в сформированном состоянии; толщина прослоек плазмы, состоящих из гидратированных оболочек жировых шариков, составляет 30 нм. При массовой доле жира 91.-95% прослойки плазмы достигают критической толщины, эмульсия при этом разрушается. Высокожирные сливки можно получить из молока путем одно- и двукратного сепарирования. В заводской практике обычно применяют двукратное сепарирование: сначала из молока получают сливки с массовой долей жира 32...37%, которые затем пастеризуют и горячими (при температуре 70...90°С) сепарируют в потоке, получая высокожирные сливки. При этом процесс получения высокожирных сливок принято рассматривать как двухстадийный:
Стадии сепарирования различаются между собой по затратам механической энергии и скорости процесса концентрации. На первой стадии концентрирование жира осуществляется быстрее, а энергия расходуется на преодоление сопротивления среды движению жирового шарика. Замедление процесса концентрации на второй стадии (энергия при этом тратится ни деформацию и спрессовывание жировых шариков и вытеснение плазмы из капилляров) приводит к снижению производительности сепараторов. На второй стадии концентрирования жировой фазы в результате взаимного трения в барабане сепаратора вместе с плазмой вытесняются вещества оболочек жировых шариков (в том числе фосфолипиды). Поэтому в высокожирных сливках содержится меньше оболочечного вещества, чем в обычных сливках, что приводит к изменению электрического заряда жировых шариков и подвижности их в электрическом поле, а также понижению устойчивости оболочек жировых шариков и эмульсии в целом. В повседневной практике для получения высокожирных сливок используют исключительно сепараторы периодического действия. Для обеспечения непрерывности получения высокожирных сливок обычно используют три сепаратора, которые работают поочередно. Эффективность процесса сепарирования сливок зависит : Массовой доли жира в сепарируемых сливках. Кислотности плазмы сепарируемых сливок. Температуры сепарирования сливок. (наиболее предпочтительна температура 65...70°С). При снижении температуры сепарирования наблюдается тенденция уменьшения массовой доли жира в пахте. Повышение температуры, наоборот, увеличивает массовую долю воздуха в получаемых высокожирных сливках и снижает жирность пахты. Степень дестабилизации растет при повышении кислотности сливок, снижении устойчивости белковой фазы и увеличении их жирности, а также при повышении температуры сепарирования сливок и массовой доли жира в получаемых высокожирных сливках. Повышение степени дестабилизации сепарируемых сливок увеличивает массовую долю жира в получаемых высокожирных сливках и снижает их вязкость. При росте степени дестабилизации жировой дисперсии в сливках увеличивается количество крупных жировых шариков, что ускоряет уплотнение сливочного слоя. Эффективность сепарирования (разделения жир—плазма) при этом повышается. Нормализация высокожирных сливок. Эта операция необходима для получения масла стандартного состава. Требуемое содержание влаги, жира и СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток) в высокожирных сливках легко получить в процессе сепарирования сливок. Например, при изменении влаги в высокожирных сливках в диапазоне от 16 до 45% массовая доля СОМО в них будет меняться от 1,6 до 4,5%; остальное составляет жир. На практике часто получают высокожирные сливки с содержанием компоне нтов, отличающимся от требуемого. В большинстве случаев в них умышленно, завышена массовая доля жира, но возможны и случаи несоответствия (СОМО и влаги). Поэтому возникает необходимость нормализации высокожирных сливок по влаге, СОМО и жиру. Используют для этой цели пахту, пастеризованное цельное молоко или сливки, молочный жир (топленое масло) и др. Не рекомендуется использовать воду и обезжиренное молоко, которые могут стать причиной ухудшения вкуса и запаха масла, а в случае нормализации водой получают снижение массовой доли СОМО. Монолиты крестьянского и бутербродного масла во избежание выпрессовывания плазмы в процессе фасования (брикетами) не следует охлаждать ниже —5°С. «Отепляют» монолиты масла перед фасованием при температуре не выше 16°С. Бутербродное масло перед фасованием выдерживают в течение 1...2 ч при температуре не выше 20°С. Если в день выработки масло не фасуют, его хранят в камере при температуре 5...8°С не более 16...20 ч. Перед фасованием в этом случае масло «отепляют» в помещении при 1О...12°С и фасуют с использованием гомогенизатора. Температура фасования составляет 11... 12°С для весенне-летнего периода года и 12...14°С — для осенне-зимнего. В бункере фасовочного автомата образовавшаяся первичная структура практически полностью разрушается. Именно этим определяется продолжительность формирования вторичной структуры (в брикетах) и ее характер, то есть консистенция масла и его термоустойчивость. Увеличение продолжительности выдержки перед фасовкой ухудшает качество и хранимоспособность мелкофасованного масла. Таким образом, фасование масла, полученного методом преобразования высокожирных сливок, в потребительскую тару существенно меняет характер его структуры. Масло, выработанное методом преобразования высокожирных сливок, предпочтительно фасовать на заводе непосредственно в процессе производства наливом в жесткую тару. Подкрашивание и витаминизация сливочного масла Подкрашивание сливочного масла, выработанного как одним, так и другим методом, разрешено действующим ГОСТ 37-91, но практически не применяется. Для подкрашивания и витаминизации можно использовать: — витамин А и его масляные растворы: ретинол-ацетата и ретинол-пальмитата разной концентрации. Технология сладкосливочного масла (традиционного состава, облегченного и легкого) Сладкосливочное масло — продукт, вырабатываемый из свежих (сладких) пастеризованных сливок методами преобразования высокожирных сливок и сбивания сливок в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия. Сладкосливочное масло вырабатывают несоленое и соленое: с массовой долей влаги (м.д.в.) не более 16%, любительское с м.д.в. не более 20%, крестьянское с м.д.в. не более 25%, российское несоленое с м.д.в. не более 30%; бутербродное несоленое с м.д.в. не более 35%. Все разновидности сладкосливочного масла обладают общими структ|урно-механическими, биохимическими, микробиологическими и органолептическими показателями. Вкус и запах сладкосливочного масла — чистый, без посторонних привкусов и запахов, характерный для сливочного масла, с привкусом пастеризованных сливок или без него; умеренно соленый — для соленого масла. Консистенция (и внешний вид) — однородная, пластичная, плотная, поверхность масла на разрезе слабо блестящая, сухая или с наличием одиночных мельчайших капелек влаги. Кислотность плазмы не более 23°Т (рН не менее 6,25). Производство сладкосливочного масла методом преобразования высокожирных сливок При производстве сладкосливочного масла методом преобразования высокожирных сливок используются для переработки только свежие сливки с кислотностью плазмы не выше 25...27Т. Пастеризация и дезодорация сливок. Температуру пастеризации сливок устанавливают с учетом их качества (кислотности, наличия посторонних привкусов и запахов). При выработке сладкосливочного масла сливки I сорта в летний период пастеризуют при температуре 85...90°С. В зимний период, когда вкус сливок становится менее выраженным, а также при переработке сливок II сорта, температуру пастеризации повышают до 92...95°С. Повышение температуры пастеризации способствует аэрации сливок и образованию сульфгидрильных соединений, которые совместно с другими веществами придают маслу привкус пастеризации и повышают его стойкость. В случае переработки сливок повышенной кислотности температуру пастеризации следует снизить во избежание отложения белков и солей на греющей поверхности аппарата. Помимо ухудшения теплопередачи и снижения производительности аппарата, это может вызвать появление пригоревшего привкуса масла. Технология концентратов молочного жира Топленое масло — продукт, вырабатываемый из нестандартного или сливочного масла с различной массовой долей влаги, подсырного масла, масла-сырца, зачисток масла, сборного топленого масла и пластических сливок. Топленое масло вырабатывают методами отстоя, а также отстоя и сепарирования. При выработке топленого столового масла предусмотрена частичная замена молочного жира немолочным (50%). Принятое от сдатчиков и рассортированное масло-сырье, если оно сразу поступает в производство, подвергают промежуточной обработке: медленному нагреванию до 28...32°С при постоянном перемешивании. После достижения продуктом однородной консистенции, его сливают в тару и хранят до перетопки при температуре не выше 6°С не более 15 сут. В каждой партии сырья, направляемого на переработку, определяют массовую долю жира (Жс) расчетным путем по формуле Жс=100-(Вс + Сом + Мс), где Жс — массовая доля жира в сырье, %; Вс — массовая доля влаги в сырье, %; Ссом — массовая доля СОМО в сырье, %; Мс — массовая доля соли, %. Существуют три технологические схемы выработки топленого масла: отстоем в резервуарах-отстойниках; сепарированием расплавленного сырья в потоке; комбинированным методом, при котором расплав сначала выдерживают в резервуарах-отстойниках, а затем сепарируют выделившуюся плазму. Наиболее распространенным в промышленности является комбинированный метод.  Масложировая промышленность - наиболее сложная по структуре и является одной из важнейших отраслей пищевой промышленности,. В ее состав входят:
В общей массе масел и жиров, используемых в народном хозяйстве, ведущее место по объему производства занимают растительные масла, на долю которых приходится более 80 % всех производимых жиров. 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИРОВ Жиры - это сложная смесь органических соединений, содержащимися в тканях растений и животных. Общими признаками для всех жиров являются:
Жиры являются основой всех групп липидов. Липиды широко распространены в природе и вместе с белками и углеводами составляют основную массу органических веществ всех живых организмов, являются обязательным компонентом каждой клетки, что делает их обязательным компонентом пищи. В структурных единицах растений липиды накапливаются главным образом в семенах и плодах, содержание липидов зависит от вида растений, но и от сорта, места и условий произрастания. У животных и рыб жиры концентрируются в подкожных тканях и тканях, окружающих многие важные органы (сердце, почки), а также в мозговой и нервной тканях. Содержание жиров в тушке рыб (например, осетровых) может достигать 20...25 %, сельди - 10 %, у крупного рогатого скота оно сильно колеблется: от 33 % у свиней и 9,8 % у коров до 3 % у поросят. В молоке животных содержится липидов: у козы - 5 %, коровы - 3,5...4 %. По своему составу липиды делятся на две группы:
Жиры - наиболее важные и распространенные представители простых липидов и составляют основную массу липидов (иногда до 95...97 %). По химической природе они являются сложными эфирами (ацилглицеринами) трехатомного спирта глицерина с остатками жирных кислот (насыщенных и ненасыщенных).  В природе известна и другая группа простых липидов — воски, однако содержание их в липидах невелико. В растениях воски покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Содержание их в масличных семенах, зерне, плодах невелико. Сложные липиды содержат в своем составе кроме углерода, кислорода и водорода атомы фосфора и азота. Наиболее важными их компонентами являются фосфолипиды, молекула которых построена из остатков спиртов (главным образом глицерина), высокомолекулярных жирных кислот, ортофосфорной кислоты (НзРО4), азотистых оснований (чаще всего холина - [НО-СН2-СН2- N+(СН3)3]ОН- и этаноламина - (НО-СН2 -СН2 -NН2)), аминокислот и некоторых других соединений. Вместе с белками и углеводами фосфолипиды участвуют в построении внутриклеточных мембран и субклеточных структур (органелл), регулируя поступление в клетку разнообразных веществ и другие биохимические процессы клетки. Количество и состав фосфолипидов влияют на технологию переработки масел и качество получаемых продуктов. Выделенные в качестве самостоятельных продуктов из растительных масел фосфолипиды широко используются в качестве эмульгаторов в хлебопекарной и кондитерской промышленности, при производстве маргариновой продукции, а также лечебных препаратов. ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА ЖИРОВ Липиды по функциям в живых организмах делят на:
Запасные липиды являются:
Структурные липиды, в первую очередь фосфолипиды, образуют сложные комплексы с белками (липопротеины), с углеводами и в составе клеточных структур участвуют в разнообразных биохимических процессах, протекающих в клетках. Для триацилглицеринов характерны следующие основные химические превращения:
|
) группировок.