Реферат: Производство сливочного масла
Сладкосливочное и кислосливочное масло в зависимости от массовой доли жира подразделяют на классическое и пониженной жирности.
Сладкосливочное и кислосливочное классическое и пониженной жирности масло подразделяют на несоленое и соленое.
Масляную пасту из коровьего молока в зависимости от особой технологии изготовления подразделяют на сладкосливочную и кислосливочную.
Сладкосливочную и кислосливочную масляную пасту подразделяют на несоленую и соленую.
В последние 20-30 лет во всем мире широкое распространение получили аналоги сливочного масла - спреды, которые вырабатываются с различной степенью замены молочного жира растительным. В соответствии с принятой в России классификацией (ГОСТ Р 52100-2003) спреды подразделяются на сливочно-растительные (более 50% молочного жира в жировой фазе), растительно-жировые (без молочного жира).
Для получения продукта со сбалансированным жирнокислотным составом наиболее оптимальным при замене молочного жира растительным является диапазон 40-50%.
Для производства спредов оптимальным является метод преобразования высокожирных сливок. Залог успеха в достижении поставленной цели - использование молочного и растительного сырья высокого качества, стабильная и согласованная работа технологического оборудования, тщательный постоянный контроль и анализ технологического процесса.
Важнейшим условием изготовления качественного продукта является получение стойкой высокожирной эмульсии с растительно-молочно-жировой основой. Для этого при смешивании компонентов требуется соблюдать следующие условия:
плавление растительных масел необходимо осуществлять при температуре 65±5˚С, не допуская местного перегрева;
температура компонентов при смешивании не должна различаться более чем на 5˚С;
параметры эмульгирования смеси должны учитывать степень замены молочного жира в продукте, а также особенности работы оборудования.
Этап эмульгирования имеет особое значение для получения качественного продукта. При использовании приведенной схемы требуется наличие эмульгатора, позволяющего достичь необходимой степени эмульгирования жира. При его отсутствии можно в отдельном резервуаре из обезжиренного молока и заменителя молочного жира получить растительно-молочную эмульсию с содержанием жира 30-35% ("растительные сливки"), смешать ее с молочными сливками такой же жирности и сепарировать до получения высокожирных сливок требуемого состава. При этом несколько уменьшается экономическая эффективность.
3. Физико-химические основы производства масла
Производство масла способами сбивания и преобразования высокожирных сливок сводится к изменению агрегатного состояния шариков жира сливок с последующим освобождением и концентрированием жировой фазы при одновременном образовании структуры масла. Основными физико-химическими процессами маслообразования считают отвердевание жира, кристаллизацию триглицеридов и формирование структуры масла.
Получение масла способом сбивания сливок. Главные физико-химические изменения жировой фазы, приводящие к маслообразованию, происходят во время физического созревания и сбивания сливок в маслоизготовителе. B процессе физического созревания сливок при низких температурах наблюдается отвердевание жира с кристаллизацией триглицеридов. Установлено, что жир кристаллизуется в шариках жира послойно - сначала образуется мономолекулярный кристаллический слой высокоплавких триглицеридов по периферии оболочки шариков, затем кристаллизуются внутренние слои жира. Слои отвердевшего жира (толщиной около 5 нм) накладываются один на другой, между ними заключается жидкий жир. Таким образом, в шарике жира до разрушения оболочки образуется структурный каркас из высоко - и среднеплавких триглицеридов.
Полного отвердевания молочного жира во время охлаждения сливок не происходит. Каждой температуре охлаждения соответствует определенная степень отвердевания жира. После отвердевания части жира устанавливается равновесие между твердым и жидким жиром. Ha степень отвердевания жира влияют температура и продолжительность охлаждения, жирно-кислотный состав триглицеридов и другие факторы. Перемешивание сливок в процессе их созревания значительно ускоряет отвердевание жира и кристаллизацию триглицеридов.
Степень отвердевания жира и характер кристаллизации триглицеридов являются определяющими факторами скорости маслообразования, а также формирования структуры и консистенции масла. Оптимальным считается содержание в сливках 30-35% отвердевшего жира (при соотношении в нем легко - и высокоплавких триглицеридов 2:
1). При избыточном отвердевании жира получается масло грубой, крошливой консистенции, а при недостаточном - мягкой, мажущейся консистенции. Для получения масла хорошей консистенции необходимо образование мелких термоустойчивых кристаллов триглицеридов в стабильной р*-модификации и преобладание в структуре коагуляционных элементов, обеспечивающих его пластичность и термоустойчивость.
Соотношение легко - и высокоплавких триглицеридов в жире исходных сливок зависит от времени года. Поэтому в целях получения масла оптимальной консистенции на молочных заводах используют дифференцированные температурные режимы охлаждения, созревания и сбивания сливок, учитывающие сезонные изменения химического состава молочного жира.
B результате механической обработки сливок при их сбивании в маслоизготовителе жировая эмульсия полностью разрушается. Шарики жира окончательно лишаются оболочек (готовое масло содержит незначительное количество жира в виде эмульсии, табл.46), агрегаты кристаллов жира (микрозерна) объединяются сначала в мелкие, а затем в более крупные комочки - масляные зерна, которые подвергают последующей механической обработке. Интенсивность механической обработки. Существует несколько теорий, объясняющих образование масла при сбивании сливок, - флотационная, гидродинамическая и другие (они подробно рассматриваются в курсе "Технология молока и молочных продуктов"). Одна из них связывает образование масла со способностью сливок давать стойкую пену - дисперсную систему, состоящую из пузырьков газа (воздуха), распределенных в жидкости. Пена образуется при вработке в сливки воздуха - он разбивается на мельчайшие пузырьки, которые удерживаются вместе с помощью прослоек из веществ плазмы сливок. Co временем пленки между пузырьками пены становятся тоньше, пузырьки лопаются и пепа разрушается. B процессы образования и разрушения пены вовлекаются шарики жира, при этом они теряют свои оболочки, укрупняются и образуют далее масляные зерна.
Получение масла способом преобразования высокожирных сливок. Исходное сырье при производстве масла данным способом - высокожирные сливки - представляет собой достаточно стабильную эмульсию, шарики жира которой разделены тонкими водно-белковыми прослойками дисперсионной среды. Изменение структуры высокожирных сливок происходит при маслообразовании, которое включает процессы отвердевания и кристаллизации жира, обращения фаз и структурообразования.
B маслообразователе горячие высокожирные сливки подвергаются одновременному воздействию низких положительных температур и интенсивному механическому перемешиванию. B результате происходит почти полное разрушение оболочек шариков жира и освобождение не успевшей отвердеть жидкой жировой фазы. Затем наступают отвердевание и кристаллизация триглицеридов из расплава (жидкого) жира.
При ступенчатом охлаждении продукта (сначала до 19 - 220 C, затем до 10-150 C) происходит процесс раздельно-групповой кристаллизации триглицеридов: в начале его преимущественно кристаллизуются высоко - и среднеплавкие, в конце - легкоплавкие триглицериды. Параллельно наблюдается переход менее стабильных полиморфных форм триглицеридов в более стабильные (явление полиморфных превращений). Отвердевание оптимального количества жира в маслообразователе не происходит--масло при выходе из него имеет около 12% отвердевшего жира. Процесс отвердевания продолжается в монолите масла при термостатировании и хранении.
Процесс отвердевания жира происходит неравномерно, так как молочный жир представляет собой смесь триглицеридов с различной температурой отвердевания. Агрегаты из нескольких молекул триглицеридов в твердом состоянии представляют собой кристаллические массы. B зависимости от условий отвердевания они способны образовать четыре полиморфные модификации (формы): нестабильную аморфную (стеклообразную) форму икристаллические а-, ß' - и ß-модификации. Полиморфная модификация - неустойчивая, более низкоплавкая, отличается неплотной упаковкой молекул триглицеридов, имеет в основном структуру тройной длины цепи, представляет собой отдельные игольчатые кристаллы. ß'-Модификация - средне-плавкая, сравнительно устойчивая (она в основном обусловливает хорошую консистенцию масла); ß-модификация - наиболее стабильная и высокоплавкая, ß' - и ß-модификации имеют наиболее плотную упаковку молекул триглицеридов в виде структур двойной и тройной длины цепи. При этом образуются кристаллические структуры в форме игольчатых или плотных сферолитов. Bo время охлаждения сливок менее устойчивые полиморфные модификации, как правило, необратимо переходят в более стабильные: v^-a^-
Часть оболочек шариков жира в маслообразоватоле не разрушается, также возможно вторичное эмульгирование жидкого жира.
Одновременно с отвердеванием жира в маслообразователе происходит процесс, называемый обращением (сменой) фаз - переход прямой эмульсии в обратную. При этом жидкая жировая фаза становится непрерывной; в ней распределяются кристаллический и отвердевший жир, капли плазмы, отдельные шарики жира с не разрушенными или частично разрушенными оболочками и пузырьки воздуха.
Явление обращения фаз характерно для концентрированных эмульсий. Оно может быть обусловлено различными причинами, в том числе и длительным механическим воздействием. B процессе обращения фаз капли дисперсной фазы (масла) прямой эмульсии сначала растягиваются и превращаются в пленки, затем пленки охватывают дисперсионную среду (воду), которая становится дисперсной фазой в обратной эмульсии.
B конце перемешивания, когда количество освободившегося жира достигает максимума, преобладает обратная эмульсия. O смене фаз судят по количеству деэмульгированного (свободного) жира или по содержанию в плазме масла эмульгированного жира. Обращение фаз сопровождается продолжающейся кристаллизацией жира и полиморфными превращениями триглицеридов. При этом образующиеся кристаллы жира взаимодействуют между собой и формируют пространственную структуру масла. От преобладания в структуре кристаллизационных или коагуляционных элементов зависит консистенция масла.
При получении масла методом сбивания сливок кристаллизация и фазовые превращения триглицеридов практически завершаются в процессе выработки масла. Структурные элементы масла представляют собой микрозерна жира, сформировавшиеся в пределах шарика жира. Это мельчайшие (размером до 1 мкм) кристаллы (палочковидные и сферолиты), равномерно распределенные по монолиту масла и придающие ему пластичность (Ф. A. Вышемирский).
Отвердевание жира и полиморфные превращения триглицеридов при выработке масла способом преобразования высокожирных сливок происходят как в расплаве жира в маслообразователе, так и в монолите масла при медленном охлаждении. Поэтому кристаллическая структура масла характеризуется наличием в основном крупных (размером более 1 мкм) кристаллоагрегатов (встречаются и мелкие кристаллы, неравномерно распределенные по монолиту). Это обусловливает образование структуры с преобладанием кристаллизационных элементов.