Файл: Гуляев-Зайцев, С. С. Физико-химические основы производства масла из высокожирных сливок.pdf

16° С-М2° С; 20° С-М6° С и 24° С-^20° С.

Чтобы снизить концентрацию твердой фазы в жире при температурах 0—16° С, следует использовать ступенчатые ре­ жимы охлаждения. Чем ниже температура конечного охлажде­ ния жира, тем ниже должна быть и температура его предвари­ тельного термостатирования. При 0—4; 8 и 12—16° С жир пред­ варительно охлаждают соответственно до 12; 16 и 24° С.

В процессе предварительного ох­ лаждения жира проходит кристал­ лизация .высокоплаеких триглицери­ дов, поэтому кривые последующего отвердевания жира при 12° С имеют плавный характер (см. рис. 11). Кривая одноступенчатого охлажде­ ния жира при 12° С характеризует групповое отвердевание.

Одинаковую степень отвердевания глицеридов можно полу­ чить, применяя различные варианты охлаждения. При 0° С сте­ пень отвердевания, равную 66%, можно получить при режимах

4° С->0° С и 20°С-^0° С.

Используя способность триглицеридов образовывать смешан­ ные кристаллы и в зависимости от условий охлаждения отвер­ девать в составе той или иной группы или оставаться в жидком состоянии, можно управлять процессом кристаллизации. Созда­ вая условия для сокристаллизации триглицеридов с различны­ ми точками плавления или дифференцируя твердую фазу на различные группы смешанных кристаллов, удается в определен­ ных пределах варьировать не только количеством твердого жира, но и физико-химическими свойствами этой твердой фазы.

52

ПЛАВЛЕНИЕ И ОТВЕРДЕВАНИЕ МОЛОЧНОГО ЖИРА С РАЗЛИЧНЫМ ТРИГЛИЦЕРИДНЫМ СОСТАВОМ

Содержание твердой фазы, состав формирующихся смешан­ ных кристаллов и зоны их интенсивного плавления и отверде­ вания, скорость этих процессов и температура окончательного расплавления зависят от триглицеридного состава, что под­ тверждено данными табл. 11. В первой высокоплавкой фракции содержание насыщенных жирных кислот составляет 82,3%. Это обусловливает максимальные температуры плавления и отвер­ девания— 51,6 и 48,7° С. В следующих фракциях концентрация насыщенных кислот постепенно уменьшается. В связи с этим снижаются точки плавления и отвердевания. Пятая фракция при комнатной температуре остается жидкой, отвердевая лишь при 5° С.

Состав фракций определяет степень отвердевания их при различных температурах. При 30° С все триглицериды первой фракции находятся в твердом состоянии; во второй и третьей фракциях содержание твердой фазы составляет соответственно 84 и 38%; в четвертой и пятой — при этой температуре тригли­ цериды находятся в жидком состоянии.

Автором изучены закономерности отвердевания и плавления жира, йодные числа которого колебались от 29,2 до 48,1. В пе­ ресчете на содержание ненасыщенных жирных кислот эти коле­ бания приблизительно составляют 20%•

Кривые отвердевания молочного жира при 0° С показаны на рис. 12. Максимальной степени отвердевания достигает жир, в котором содержится меньшее количество ненасыщенных жир­ ных кислот (йодное число 29,2). Более низкой скоростью кри­ сталлизации и меньшим значением . .^рдого жира характери­ зуется проба с йодным числом 41,7, а минимальным содержа­ нием твердой фазы и скоростью ее выделения — жир с йодным числом 48,1. Последние два образца отвердевают неравномерно, на кривых имеются участки с большой и малой скоростью про­ цесса. Отвердевание жира с йодным числом 29,2 проходит с большой скоростью и более равномерно. Вследствие малого со­ держания непредельных жирных кислот в этом жире на кривой его отвердевания отсутствует участок с малой скоростью про­ цесса, разделяющий две зоны массовой кристаллизации.

Химический состав жира определяет содержание твердой фазы во всем диапазоне температур: с увеличением концент­ рации непредельных жирных кислот снижается количество твердого жира. Содержание твердого жира в исследованных образцах при 10° С (температура, при которой проводится орга­ нолептическая оценка консистенции масла) находится в преде­ лах 40—74%, а при 20° С — 15—40%.

Такие колебания в степени отвердевания молочного жира необходимо учитывать при разработке технологии производства масла и оегулировать консистенцию путем применения диффе­

53

ренцированных режимов охлаждения и механической обработки продукта.

Высокое содержание в жире триглицеридов ненасыщенных жирных кислот вызывает формирование смешанных кристаллов с пониженными температурами плавления [3, 16]. Это под­ тверждается термограммами нагревания [16] (рис. 13). Жир

с йодным числом 39 плавится в двух температурных зонах с

цериды низкомолекулярных жирных кислот включаются в со­ став обеих групп смешанных кристаллов. Данные дилатометри­ ческих измерений (см. рис. 8) показывают, что в твердой фазе жиров с низкими йодными числами количественно преобладает

в жирах обоих составов содержание твердой фазы зависит от* температуры предварительного охлаждения — чем она ниже*.

54

тем больше твердого жира содержится при повышенной темпе­ ратуре. Разница в содержании твердой фазы этих образцов при одинаковых способах охлаждения составляет 9—13%. Исполь­ зуя различные режимы охлаждения, можно значительно снизить количество твердых'глицеридов в жире с низким йодным числом и повысить — в жире с высоким йодным числом. В ряде случаев, варьируя режимами охлаждения, можно достичь близкой степе­ ни отвердевания в жирах различного состава.

В табл. 13 обобщены данные по йодным числам, степени отвердевания и температурам плавления образцов молочного

55

Рис. 14. Зависимость степени отвердевания молочного жира при 0° С от содержания жирных кислот:

жира, полученных из республик Прибалтики, РСФСР и Украин­ ской ССР. Содержание твердой фазы определяли после охлаж­ дения жира до 0° С и последующего нагревания до 12 и 20° С с выдержкой при каждой температуре до равновесного состояния.

Важной физической константой молочного жира является температура плавления, которая зависит от содержания наибо­ лее высокоплавких триглицеридов. С увеличением йодных чисел существует тенденция к снижению точек плавления, хотя корре­ ляция между йодными числами жира и его температурами плавления недостаточно высокая. Общий диапазон температур плавления жира при колебаниях йодных чисел 43—32 состав­ ляет 27,7—32,6° С.

Исследование физико-химических свойств различных образ­ цов молочного жира, проведенное в УкрНИИММПе, показало, что более строгая зависимость существует между степенью отвердевания жира при 0°С и содержанием в нем отдельных кислот или групп кислот (рис. 14).

Одной из основных высокомолекулярных кислот молочного жира является пальмитиновая, имеющая температуру плавления 61,1° С. Увеличение концентрации ее значительно повышает сте­ пень отвердевания жира.

Низкомолекулярные насыщенные кислоты и ненасыщенные кислоты имеют низкие точки плавления и при комнатных темпе­ ратурах находятся в жидком состоянии. Повышенная концен­ трация их в жире снижает содержание твердой фазы.

Используя эти зависимости, по кислотному составу можно, оценить одну из важнейших физических характеристик молочно­ го жира— содержание твердых глицеридов.

Фазовые превращения молочного жира, находящегося в со-, стоянии эмульсии, протекают по тем же закономерностям, что- и из непрерывной жировой фазы. Однако началькая стадия