Тема. Методы производства масла

1. Классификация методов производства масла

2. Метод сбивания сливок в маслоизготовителях НД и ПД

3. Метод преобразования высокожирных сливок

4. Преимущества и недостатки методов производства масла

Классификация методов производства масла

В основу классификации положена способность молочного жира изменять свое агрегатное состояние в зависимости от температуры.

По этому признаку можно выделить два метода:

•Метод сбивания сливок жирностью 28-55% , при котором все операции (за исключением пастеризации) осуществляются при температуре 5-20°С , т.е. ни­же точки плавления глицеридов молочного жира;

•Метод преобразования высокожирных сливок (с массовой долей жира 61-83%), при котором все технологические операции осуществляются при темпе­ратуре 65-95°С, т.е. выше точки плавления молочного жира; и только на конеч­ной стадии процесса маслообразования масло охлаждается до 12-16°С, т.е. ни­же точки массовой кристаллизации глицеридов.

В первом случае основные аппараты

• маслоизготовители периодического действия вальцовые и безвальцовые различной формы ( цилиндрической, конической, кубической);

• маслоизготовители непрерывного действия ( отечественнные -А1-ОЛО, Симон Фрер (Франция), Альборн и Вестфалия (Германия), КМ (Чехословакия ) и др.); во втором -

• маслообразователи цилиндрические (ТОМ) и пластинчатые (РЗ-ОУА, со­временные Я5-ОМС).

Метод сбивания сливок в маслоизготовителях пд и нд

Последовательность технологических операций

в соответствии с ТИ

1. Оценка качества и приемка молока

2. Резервирование молока

3. Подогрев молока

4. Сепарирование молока, получение сливок

5. Тепловая обработка сливок

6. Охлаждение и физическое созревание сливок

7. Сбивание сливок, получение масляного зерна

8. Обработка масляного зерна и масла

9. Фасовка, упаковка и хранение масла

Метод преобразования высокожирных сливок. Последовательность технологических операций

в соответствии с ТИ:

1. Оценка качества и приемка молока

2. Резервирование молока,

3. Подогрев, сепарирование молока, получение сливок

4. Тепловая обработка сливок

5. Сепарирование сливок, получение высокожирных сливок

6. Обработка ВЖС и масла

7. Фасование и хранение масла

Преимущества и недостатки методов производства масла

Сбиванием сливок в маслоизготовителях			Преобразованием вы­сокожирных сливок
ПД	НД
ПРЕИМУЩЕСТВА
Хорошая пластичность масла			Отличное диспергиро-вание плазмы (1-3 мкм)
Хорошая термоустойчивость			Низкая бактериальная обсемененность ( весь процесс идет при высокой температуре, при втором сепарировании дополнительно извле­каются загрязнения , в т.ч. соматические клетки, м-мы
Легко регулировать однородность состава	Высокая механизация и автоматизация про-зводственных операций		Пониженное содержа­ние воздуха (0,3-0,8x10"5 объемных процента)
Возможность органи­зации производства различной мощности	Возможность фасова-ния брикетами в про­цессе выработки масла		Экономное использо­вание производствен­ных площадей
			Кратковременность производственного цикла ( 1-1,5 часа) Сравнительно меньший расход воды и холода Возможность выра­ботки практически всего существующего ассорти­мента масла ( наличие промежуточного продукта-ВЖС дает возможность составлять различные сме­си, применять различные наполнители, стабилизато­ры)
НЕДОСТАТКИ
Длительность производственного цикла (сутки)			Сравнительно частые пороки-нетермоустой-чивость масла и по­вышенное вытека­ние жидкого жира (6-12%)
Трудность выработки масла с повышенным со­держанием плазмы и невозможность выработки масла с вкусовыми наполнителями			Недостаточная меха­низация производства (ручная мойка сепара-торов для ВЖС)
Недостаточно хорошая дисперсность плазмы в монолите масла			Отсутствие возмож-ности фасовать масло брикетами сразу после выработки
Недостаточная меха-зация производства ( много ручного труда)		Сравнительно частый порок консистенции «рыхлость»		Отсутствие автомати­зации в определении и регулировании содер­жания влаги в масле
Повышенная обсеме-ненность масла микро­флорой		Высокое содержание воздуха (8-10x10-5 объ­емных процента)
		Сравнительно повы­шенный отход жира в пахту
		Неравномерность со­става и качества масла одной партии
		Повышенная энерго­емкость технологии

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод: оба метода должны развиваться не конкурируя, а дополняя один другой. Использование двух принципиально различных методов производства масла - особенность отечественного маслоделия и ее следует рассматривать как преимущество.

В последние годы наметилась тенденция установки на заводах и МНД и МПД и линий ПВЖС для того, чтобы можно было вырабатывать практически весь ассортимент сливочного масла и осуществлять фасование масла в потре­бительскую тару. Так , например, в зимний период времени, когда уменьшается поступление молока, целесообразно вырабатывать масло с наполнителями , ис­пользуя метод ВЖС. А в летний период при увеличении переработки молока на масло выгодно использовать МНД высокой производительности (1,5-3 т масла в час) с фасован нем в потребительскую тару.

Метод ПС и НС рекомендуется для выработки масла:

• традиционного состава - сладкосливочного и кислосливочного;

• подсырного ( ПС).

Метод ПВЖС рекомендуется для выработки масла:

• спредов (комбинированного;)

• вологодского;

• с наполнителями;

• аналогов сливочного масла (маслян и сливочных паст).

Физико-химические свойства молочного жира

Физико-химические свойства жиров определяются количественным соотношением жирных кислот, входящих в его состав.

Для их характеристики служат химические и физические числа жиров:

• число омыления (Кеттстофера) характеризует среднюю молекулярную массу смеси свободных жирных кислот, входящих в состав глицеридов жира. Число омыления молочного жира колеблется в диапазоне от 220 до 234;

• йодное число - условная величина,позволяет судить о степени ненасыщенности жирных кислот , входящих в состав жира. Для молочного жира в течение года колеблется от 25 до 45;

• число рефракций характеризует содержание в жире ненасыщенных жирных кислот. Для молочного жира колеблется в диапазоне от 40 до 45;

• число Рейхерта-Мейссля , условная величина. Характеризует содержание низкомолекулярных жирных кислот ( масляной и капроновой ) . Для молочного жира числа Рейхерта-Мейссля составляют 20-32. Жир молока в отличие от других жиров имеет высокое число Рейхерта-Мейссля, поэтому при подозрении на фальсификацию можно приблизительно судить о натуральности молочного жира. Для точного контроля натуральности молочного жира необходимо применять газожидкостную хроматорграфию;

Обзор жиров ( по Зиновьеву А.А. Химия жиров, 1952)

Жир	Йодное число	Число Рейхерта-Мейссля	Кислотное число
Растительные жиры:
масло какао	34-36	0,1-0,4	1-1,5
пальмовое масло( из мякоти плодов)*	52-58	0,4-0,6
пальмоядровое масло	12-17	4-7
кокосовое масло	8-10
оливковое	75-88
кукурузное	111-131	0,3-2,5
соевое	114-139
Животные жиры:
говяжий жир	32-47
свиной жир	46-66	0,3-0,9
Жиры морских млекопи- тающих и рыб**
китовый жир	102-144
жир тюленя	145-182		1-5,5

*легко подвергается самопроизвольному гидролизу, вследствие чего кислотость его очень быстро повышается , содержание СЖК может достигнуть десятки %.

**характерная особенность жиров этой группы- наличие глицеридов с 4,5 и 6 двойными связями)

• число Поленске характеризует количество низкомолекулярных летучих нерастворимых в воде жирных кислот (каприловой , каприновой ) в 5г жира . Для молочного жира 1,9 - 5,0.

• Температура плавления жира - температура, при которой он переходит в жидкое состояние( и становится совершенно прозрачным). Молочный жир не имеет резко выраженной температуры плавления (колеблется в диапазоне от 20 до 40 ⁰С), т.к. является смесью триглицеридов с различными температурами плавления.

• Температура отвердевания (застывания)- это температура, при которой жир приобретает твердую консистенцию ( колеблется в пределах от 34 до 15⁰С). Она не совпадает с температурой плавления ( несколько ниже).

Полиморфизм молочного жира - это явление, характеризующее способность молочного жира существовать в нескольких кристаллических модификациях.

Главные полиморфные формы:

• a - неустойчивая,

• b^¢ - промежуточная,

• b - устойчивая.

При быстром охлаждении молочного жира кристаллы находятся в a-форме, которая затем самопроизвольно переходит в b^¢ и затем в b- форму. a-форма придает маслу легкоплавкость, b- тугоплавкость.

Оболочка жирового шарика содержит два слоя липопротеиновых комплексов. Внутренний слой по структуре подобен клеточным мембранам и представляет собой комплексное соединение оболочечного белка с фосфолипидами, он плотно прилегает к ядру, имеет толщину 6-10 нм и прочно удерживается на поверхности жирового шарика. Внешний слой оболочки образован липопротеиновыми комплексами диаметром 3-30 нм.

Оболочечный белок отличается гидрофобными свойствами и образованием двойного электрического слоя на поверхности. Таким образом , оболочка обеспечивает стабильность жировой дисперсии.

Краткая характеристика основных соединений, содержащихся в липидной фракции оболочек жирового шарика:

• фосфолипиды - липиды, содержащие фосфатную группу:

-лецитин ( фосфатидилхолин),

-кефалин ( фосфатидилэтаноламин),

-сфингомиелин ( фосфосфингозин).

Молекулы фосфолипидов построены из двух частей:

• полярной - несущей электрические заряды (фосфатные группы)

• и неполярной - двух углеводородных цепей.

Полярная часть ориентируется к жиру, неполярная - к плазме, благодаря этому фосфолипиды обладают эмульгирующей способностью.

Фосфолипиды обладают свойствами антиокислителей.

• Холестерин- выполняет важные функции в организме:

•обезвреживает ядовитые вещества крови;

• участвует в образовании и превращениях жирных кислот, витамина Д3, половых гормонов, но при нарушении обмена веществ может стать причиной атеросклероза.

Холестерин молочного жира -это физиологически необходимое для организма человека вещество, которое является предшественником некоторых гормонов и участвует в процессе кроветворения. Другой разговор, что всюду нужна норма. Поэтому в последние годы наблюдается реабилитация сливочного масла, которое в 80-х годах объявили чуть ли не холестериновой бомбой.

• Каротины - обуславливают желтую окраску молочного жира, летом содержание их 0,3-0,6 мг/кг, зимой -0,05-0,2 мг/кг ( в 5 раз меньше).

• Жирорастворимые витамины (в основном А).

Белковые компоненты оболочки жирового шарика характеризуется необычной для белков нерастворимостью во многих буферных системах, отличается от белков молока аминокислотным составом ( содержит меньше лизина, валина, лейцина, глютаминовой и аспарагиновой кислот и больше аргинина ). Оболочечный белок содержат значительное количество гликопротеидов.

Таким образом, рассмотрев все структурные компоненты оболочки жировых шариков, можно объяснить стабильность жировой эмульсии молока:

Во-первых , на поверхности жировых шариков создается суммарный отрицательный заряд, т.к. оболочка жировых шариков содержит полярные группы, такие как фосфатные группы фосфолипидов, карбоксильные группы, аминогруппы белковых и углеводных компонентов . К отрицательно заряженным группам присоединяются катионы Са +2, М^г, и др. В результате образуется двойной электрический слой. Таким образом, между шариками жира действуют электростатические силы отталкивания. Дополнительное стабилизирующее действие оказывает гидратная оболочка, образующаяся вокруг полярных групп .

Во вторых, оболочки жировых шариков обладают повышенной структурной вязкостью, механической прочностью и упругостью, а следовательно, могут служить структурно-механическим барьером, препятствующим слиянию шариков.

Стабильность жировой эмульсии несколько снижается при перемешивании, охлаждении и тепловой обработке молока.

При производстве масла нами будет ставиться задача - разрушить стабильную жировую эмульсию.

Для каждого метода производства масла ТИ рекомендуется оптимальная жирность сливок

• для ПВЖС и ПС - 32-37%;

• для НС - 36-55% ( повышенная жирность сливок).