Переработка месел

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАРИНА

Маргарин как аналог сливочного масла был разработан в J869 году французски»! химиком Меж-Мурье, Он предложил эмульгировать низкоплавкую часть топленого говяжьего жира с молоком в присутствии сычужной вытяжки коровьего желудка, обладающей ферментативной активностью и эмульгирующей спо­собностью. Эмульсию охлаждали в ледяной воде, а после кри­сталлизации освобождали от свободной влаги путем механиче­ского отжима. При охлаждении эмульсии в ледяной воде обра­зовавшиеся полутвердые агрегаты имели перламутровый блеск, что дало основание изобретателю назвать этот продукт маргари­ном (Marjaret), что означает жемчуг.

Таким образом был заложен «мокрый» метод производства маргарина, который более чем за сто лет существования промыш­ленного производства резко изменился во многих аспектах — рецептурном, технологическом и техническом. Практически до нашего времени сохранился лишь принцип получения жнроводной эмульсии.

Получение тонкодисперсной жироводной эмульсии, то есть двух несмешивающихся жидкостей, основывается па развитии по­верхностей контактируемых фаз путем их механического диспер­гирования (дробления). Однако даже тонкодиспергированные системы не обладают устойчивостью во времени н после приме­нения механического воздействия.

Для образования устойчивых эмульсий, сохраняющих свойства на протяжении всего пути ее прохождения по технологическим коммуникациям и аппаратам, необходимо вводить вещества, обла­дающие поверхностно-активными свойствами, способствующими снижению межфазного поверхностного натяжения. К таким веще­ствам, в первую очередь, относятся эмульгаторы. Эмульгаторы должны обеспечивать устойчивость эмульсии при воздействии на нее механической обработки, низких и высоких температур. Тон­кое диспергирование эмульсии обеспечивает получение маргари­нов более пластичной консистенции. Выбор эмульгатора опреде­ляется и дальнейшим применением маргариновой продукции и требованием получить эмульсию заданного типа (прямого или обратного).

В современной практике производства маргарина, как отече­ственной, так и зарубежной, преобладают эмульсии маргарина обратного типа (вода/жир). Это обусловлено тем, что внешняя дисперсная среда (жировая) придает маргарину бактериальную устойчивость, хотя при этом в меньшей степени проявляется аро­матический и вкусовой букет молочной фазы.

В маргаринах со смешанным типом эмульсий, получаемых по методу Н. И. Козина, бактериальная устойчивость снижается, а ароматический и вкусовой букет молочной фазы проявляется в большей степени.

Маргарины используются как для бутербродного питания, до­машней и общественной кулинарии, так н для переработки в смеж­ных областях пищевой промышленности. Назначение маргаринов определяет их товарную форму.

По формообразованию они могут быть условно-твердыми, мяг­кими (наливными) и жидкими, а, следовательно, обладать соот­ветствующими структурно-реологическими свойствами.

Так. например, условно-твердые маргарины должны обладать определенной пластичностью, то есть легко намазываться при температуре их потребления ( + 15—И8°С), не терять своей пла­стичности при хранении в условиях не резкого перепада темпе­ратуры. В производственных условиях должны легко формоваться. Мягкие (наливные) маргарины должны сохранять пластические свойства при низких положительных температурах, что позволяет их применение в бутербродном питании без предварительного дефростирования. Жидкие маргарины наиболее технологичны при использовании их при поточном хлебопечении, при производстве мучных кондитерских изделий и т. д.

Если ранее критерием структурно-реологических свойств услов­но-твердых маргаринов и мягких маргаринов являлась их «твер­дость», определяемая на приборе Каминского и визуальная, то в настоящее время они дополнены установлением пластических свойств с помощью пластомеров, вискозиметров, а также опреде­лением дилатометрической характеристики.

Критерием структурно-реологических свойств жидких маргари­нов является вязкость и прочность эмульсий.

Важным элементом при оценке структурно-реологических свойств условно-твердых и мягких маргаринов является также визуальное определение среза (поверхности) маргарина, который должен быть блестящим.

Заданные структурно-реологические характеристики маргари­нов обеспечиваются путем подбора жирового состава и технологи­ческих условий обработки на стадии охлаждения эмульсии и кри­сталлизации.

При подборе жирового состава маргаринов, т. е. оптимального соотношения твердых и жидких компонентов, учитываются такие характеристики, как твердость и температура плавления, так й

Содержание «твердых» с помощью дилатации и дифференциально - термического анализа.

При подборе жирового состава маргарина на базе переэтери - фицированных жиров, помимо вышеперечисленных данных, учи­тывается также содержание тринасыщенных глицеридов. Установ­лено, что в жировой основе маргарина должно быть не более 3% тринасыщенных глицеридов. Большее содержание тринасыщенных глицеридов в жировой основе маргарина может давать такой по­рок консистенции, как «крупка».

При определении рецептур жирового состава маргаринов сле­дует также учитывать особенность методов охлаждения и даль­нейшей механической обработки охлажденных эмульсий.

Так, например, при охлаждении эмульсии на холодильном ба­рабане с последующей обработкой на вакуум-комплекторе или охлаждении в переохладителях с последующим прохождением че­рез кристаллизатор имеется. принципиальное отличие, обусловлен­ное следующим.

При охлаждении эмульсии на холодильном барабане в тонком слое протекает глубокое замораживание как твердой жировой фазы и включенной в межкристаллическую структуру жидкой масляной фазы, так и водно-молочной. За время нахождения стружки мар гарина в бункере вакуум-комнлектора проходит темперирование ее, а точнее дефростация. В результате этого происходит «рас­плавление» твердых жировых кристаллов и кристаллов водно - молочной фазы, а также перераспределение жидкой (масляной) фазы.

В вакуум-комплекторе, в результате интенсивного механиче­ского перемешивания и экструзии, создается равномерное распре­деление жировой и водно-молочной фаз, благодаря чему резко снижается показатель твердости (в 3—4 раза) и маргарин при­обретает мягкую, пластичную структуру. Целесообразно меха­ническую обработку в вакуум-комплекторе проводить под ва­куумом, поскольку попадание воздуха в маргарин интенсифици­рует окислительные процессы.

По-иному протекают процессы кристаллизации при использо­вании переохладителей. Эмульсия переохлаждается на 2—3° ниже температуры застывания жировой фазы. При этом происходит образование большого количества центров кристаллизации, со­провождаемое выделением скрытой теплоты кристаллизации (при прохождении маргарина через кристаллизатор).

Маргарины, полученные по схеме холодильный барабан—ва- куум-комплектор и методом переохлаждения при одном и том же жировом составе, практически различны по твердости. Если, на­пример, маргарин, полученный по первой схеме, характеризуется твердостью по Каминскому 20—30 г/см при 15° С, то полученный по второй схеме достигает 40—60 г/см. Поэтому для снижения твердости маргаринов второй схемы должно увеличиваться со

Держание жидкоґо Масла в рецептуре маргарина при строгом соответствии с характером структурирующей, твердой фазы.

Для оптимизации консистенции маргарина целесообразно ис­пользовать жировую основу с широкой гаммой триглицеридов. Это достигается путем использования в жировом наборе смеси сало­масов различной степени насыщенности, например, саломаса с тем­пературой плавления 31—32° С и твердостью 160—240 г/см и са­ломаса с температурой плавления 35—37° С и твердостью 350—• 400 г/см, или путем использования переэтерифицированных жиров.

Как уже упоминалось выше, состав жировой основы и желае­мые товарные качества маргарина определяют технологические приемы его производства. В особенности это относится к мягким наливным маргаринам как с традиционным содержанием жира, но с повышенным вводом жидкого растительного масла (40— 60%), так н маргаринам с содержанием жира в количестве 40—60%.

Эти виды маргарина весьма легкоплавки, структура их весьма однородна и пластична в широком интервале температур. Такая структура обеспечивается путем ступенчатого охлаждения эмуль­сии, включая декристаллизацию.

Технология производства маргаринов с низким содержанием жира еще больше усложняется необходимостью удержания боль­шого количества водной фазы в тонкодиспергированном виде, обеспечивая при этом заданную и близкую к «твердому» марга­рину в охлажденном состоянии структуру.

Жидкие маргарииы, содержащие в своем составе порядка 85% жидкого растительного масла, 15% саломаса и поверхностно - активные вещества вырабатываются также путем ступенчатого охлаждения эмульсии и декристаллизации.

Применение указанной технологии обеспечивает необходимую вязкость и прочность маргаринов, позволяющие транспортировать их в автоцистернах, подвергать их перекачке насосами без нару­шения структуры.

Поскольку в производстве маргарина используются обезли­ченные по вкусу и запаху жиры, определяет вкусовые достоинства маргарина водно-молочная фаза (в случае выработки маргарина без ввода ароматизаторов).

В Руководстве описана технология подготовки воды и молока, входящих в состав маргаринов. Они должны быть бактериально чистыми, исключая наличие молочнокислых бактерий, не содер­жать посторонних вкусовых и ароматических примесей, металлов и солей, не свойственных им, иметь температуру, благоприятствую­щую эмульгированию.

Композиционный состав маргаринов включает ряд вкусовых, ароматических и красящих водо - или жирорастворимых веществ: соль, сахар, водо - и жирорастворимые ароматизаторы, жирорас­творимые красители, эмульгаторы, витамины, консерванты. Каж­дый из приведенных компонентов должен быть тщательно подгоТовлен (соответственно отвечать требованиям ГОСТов, ОСТов, ТУ и др.) для рационального и эффективного использования.

В Руководстве рассматривается их действие (влияние) лишь в ходе процесса эмульгирования, а точнее влияние на дисперс­ность и стойкость эмульсии, а также структурно-реологические свойства. Так, например, суммарный ввод сахара и соли (за ис­ключением маргарина «Любительского») составляет 8—9% к вод - ион фазе. В этих концентрациях соль-(-сахар могут оказывать отрицательное влияние на прочностные свойства эмульсий. При низких отрицательных температурах хранения маргарина этого количества сахара и соли достаточно для образования в водной фазе пересыщенных растворов, ведущих к образованию большого количества центров кристаллизации, а вслед за этим образования вокруг них твердых жировых веществ, что в конечном итоге при­водит к массовой кристаллизации твердой жировой фазы и может привести к образованию крошливой структуры маргарина.

Другие композиционные добавки практически не отражаются на прочностных характеристиках эмульсии, но могут негативно сказываться на других качественных показателях маргаринов.

Пигменты, входящие в состав красителя аннато (из семян ор­леана), каротины, а также витамин А, представляют собой поли- непасыщенные соединения, способные активно связываться с воз­духом на определенном временном этапе хранения маргарина, могут из ингибиторов окисления превращаться в инициаторов окислительных процессов. Устранению этого влияния может со-; действовать герметизация упаковки маргарина и исключение со­держания воздуха в продукте, либо сатурирование его инертным газом.

При подборе и использовании синтетических ароматизаторов следует учитывать их совместимость с ароматическими вещества­ми свежего или сквашенного молока, а также устойчивость основ­ных компонентов ароматизаторов в общем составе компонентов маргарина.

Поскольку вводимые добавки распределяются либо в жировой, либо в водной фазах, следует их предварительно вводить в соот­ветствующие компоненты до начала эмульгирования. При под­боре эмульгаторов (в качественном и количественном плане) сле­дует учитывать не только условия эмульгирования, соотношение водно-молочной и жировых фаз, но и характер вводимых вкусовых и других добавок.

Из изложенного следует, что основой технологии производства маргаринов являются:

— строгий подбор жировой композиции по оптимальному (для каждого вида маргарина) соотношению твердой и жидкой фаз. Для специальных видов маргарина, например диетических, жиро­вая композиция подбирается и в зависимости от заданного жирно - кислотного состава;

— подготовка эмульгатора, включающая предварительное его растворение или суспендировапие в жировой или водной среде при оптимальной температуре и интенсивном перемешивании;

— создание однородности (гомогенности) жировой композиции и входящих в нее жирорастворимых добавок за счет оптимальных условий их смешения;

— создание однородности (гомогенности) водно-молочной композиции с входящими в нее добавками и обеспечения опти­мальных условий их растворения;

— прямое или стадийное эмульгирование жировой и водно - молочной композиций, определяемое их соотношением для раз­личных видов маргарина, эффективностью действия эмульгатора, температуры и перемешивающих устройств (средств);

— охлаждение и механическая обработка эмульсии, кристал­лизация (при необходимости и декристаллнзация) с учетом усло­вий, обеспечивающих получение продукта, обладающего заданны­ми реологическими характеристиками;

— формообразование и упаковка маргаринов.