Влияние способа производства на распределение плазмы в масле

(по данным Ф.А, Вышемирского)

Способ производства масла	Средний размер капель плазмы, мкм	Объем плазмы в каплях размером 1-5 мкм, %	Количество капель плазмы размером 1-5 мкм, %
Сбивание сливок: - в маслоизготовителях периодического действия - в маслоизготовителях непрерывного действия	3,36   3,20	38,5   40,6	88-93   90-94
Преобразование высокожирных сливок	2,88	61,5	93-97

Дисперсность плазмы влияет на хранимоспособность продукта, так как она обусловливает протекание микробиологических и химических процессов в масле.

Плазма является хорошей питательной средой для роста микроорганизмов, однако развитие бактерий возможно лишь в каплях размером более 10 мкм. В каплях меньших размеров бактерии практически не развиваются, что обусловлено их размерами: длина бактериальной клетки колеблется от 1 до 5 мкм, а ширина 0,5–1,0 мкм.

При повышении дисперсности плазмы увеличивается суммарная поверхность контакта плазма–жир, и создаются условия для более интенсивного протекания химических процессов. Однако, плазма хорошего качества при отсутствии в ней солей тяжелых металлов (катализаторов окислительных процессов) обладает антиокислительными свойствами за счет растворенных в ней соединений, содержащих сульфгидрильные группы –SH, фосфолипидов, β–каротина и др. При высокой дисперсности такая плазма способствует повышению сохраняемости качества продукта. Содержание фосфолипидов выше в масле, выработанном способом ПВЖС, чем способом сбивания сливок.

Таким образом, в масле, выработанном способом ПВЖС, вследствие более тонкого распределения плазмы и большей поверхности соприкосновения плазма-жир, химические процессы окисления могут протекать интенсивнее. Однако, высокое качество плазмы снижает интенсивность химической порчи. Микробиологические процессы при этом заторможены вследствие высокой дисперсности плазмы.

В масле, выработанном способом сбивания сливок в маслоизготовителях периодического действия из-за более грубого распределения плазмы микробиологические процессы протекают интенсивнее, а химические – медленнее, чем в масле, выработанном способом ПВЖС. Поэтому порча его происходит в основном за счет микробиологических процессов.

В масле, выработанном способом сбивания сливок в маслоизготовителях непрерывного действия могут одновременно развиваться микробиологические и химические процессы.

Состав плазмы зависит от способа производства и является показателем степени дестабилизации эмульсии жира сливок при выработке масла (табл. ).

Состав плазмы в зависимости от способа производства масла
(по данным Ф.А. Вышемирского)

Способ производства масла	Массовая доля в плазме, %	Степень деэмульгирования жира, %
жира	неповрежденных жировых шариков
Сбивание сливок в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия	1,7-2,1	0,15-0,40	99,9
Преобразование высокожирных сливок	до 12,3	до 2,15	97,5-98,8

В плазме масла, выработанного способом сбивания и характеризующегося высокой степенью деэмульгирования жира 99,9 %, жировых шариков значительно меньше, чем в масле, выработанном способом ПВЖС (степень деэмульгирования жира 97,5–98,8 %) и составляет соответственно 1,7-2,1 % и 0,15–0,40 %, в то время как для способа ПВЖС эти показатели достигают 12,3 % и 2,15 % соответственно.

Газовая фаза присутствует в масле в виде пузырьков воздуха диаметром от 1 до 200 мкм. В основном газовая фаза находится в виде мелких пузырьков, меньшая часть ее растворена в жидком жире и плазме.

Газовая фаза, содержащая до 20–21 % кислорода, оказывает влияние на качество масла, и прежде всего, на его консистенцию.

В масле нормальной консистенции газовая фаза служит буфером (амортизатором) между отдельными структурными элементами. Кроме того, пузырьки воздуха, адсорбируя на своей поверхности жидкий жир, препятствуют его вытеканию из масла и тем самым способствуют стабилизации структуры продукта.

Масло с повышенным содержанием воздуха имеет пониженную твердость, более рыхлую и хрупкую консистенцию, бледный цвет вследствие рассеяния света пузырьками воздуха. Чрезмерное увеличение в масле газовой фазы приводит к разрыхлению монолита, способствуя появлению порока «рыхлая консистенция», повышению окисляемости масла и стимулирует развитие аэробной микрофлоры.

При недостатке газовой фазы повышается твердость и хрупкость масла, что может привести к появлению трещин в монолите масла – следствие порока «колющаяся консистенция» и «крошливость». Кроме того, чрезмерное снижение в масле газовой фазы, например при вакуумировании, может стать причиной появления порока «выделение капель жидкого жира». Объясняется это тем, что в нормально обработанном масле определенная часть жидкого жира адсорбируется на поверхности пузырьков воздуха, а при недостатке последних часть жидкого жира остается свободной и может выделяться в виде капель.

Содержание газовой фазы в масле непостоянно, колеблется от 0,5 до 12 см³ на 100г продукта, и зависит от способа производства масла.

Способ производства масла	Объемная доля воздуха, см3 на 100 г масла
Сбивание сливок: в маслоизготовителях периодического действия в маслоизготовителях непрерывного действия	2 – 3 4 – 12
Преобразование высокожирных сливок	0,5 – 1,0

Наибольшим содержанием газовой фазы отличается масло, выработанное способом сбивания в маслоизготовителях непрерывного действия (4–12 см³/100 г). При этом способе производства содержание воздуха в масле регулируют изменением параметров сбивания сливок и обработки масляного зерна, а также вакуумированием масла во время его обработки. Обработка масла под вакуумом способствует снижению в нем воздуха и уменьшению неоднородности цвета. При этом масло приобретает плотную структуру. Чрезмерная обработка масла под вакуумом может привести к выделению жидкого жира.

Меньше всего содержится газовой фазы в масле, выработанном способом преобразования высокожирных сливок (0,5–1,0 см³/100 г). Такое масло имеет повышенную плотность, а порок «рыхлая консистенция» практически не встречается.

Промежуточное положение по содержанию газовой фазы занимает масло, выработанное способом сбивания в маслоизготовителях периодического действия (2–3 см³/100 г). При этом следует учитывать, что неравномерная вработка воздуха приводит к получению масла неоднородной структуры и цвета. В местах скопления газовой фазы такое масло имеет более бледную окраску в связи с рассеиванием света пузырьками воздуха.

Газовая фаза влияет на сохраняемость качества сливочного масла. Нормальное содержание воздуха в продукте составляет 2–3 см³/100 г.

Структурно-механические характеристики сливочного масла различных способов производства. К ним относятся твердость, модуль упругости, вязкость, термоустойчивость, вытекание жидкого жира и др.

Твердость сливочного масла характеризует способность его структуры оказывать сопротивление внедрению в его толщу инденторов различной формы (конуса, цилиндра, шара и др.) или резанию проволокой, пластиной. Наиболее распространенным является определение твердости масла по его сопротивлению резанию проволокой.

Модуль упругости (Е) при испытаниях на сжатие цилиндрических образцов масла рассчитывают по формуле:

где d_y – напряжение, соответствующее пределу упругости , н/м²; e – относительная деформация образца.

Вытекание жидкого жира характеризует способность структуры сливочного масла удерживать жидкий жир. Пробу масла в форме кубика (длина ребра 3,5 см) помещают на 5 слоев фильтровальной бумаги, уложенной в чашку Петри. Подготовленные пробы масла помещают в термостат при 25ºС, выдерживают 30 мин и осторожно удаляют с бумаги остатки масла.

Массу вытекшего жира определяют по формуле:

где a, b, c – масса чашки Петри с фильтровальной бумагой, с фильтровальной бумагой и кубиком масла, с фильтровальной бумагой, пропитанной вытекшим жиром, соответственно.

Термоустойчивость сливочного масла характеризует его способность сохранять форму при температуре выше комнатной и определяется термостатированием образца масла заданной формы (цилиндра диаметром и высотой 20 мм) при температуре 30±1ºС в течение 2 ч. Мерой термоустойчивости служит отношение начального диаметра исследуемого образца масла к среднему диаметру основания образца после термостатирования.

Шкала, характеризующая термоустойчивость сливочного масла, приведена ниже.

Термоустойчивость	Показатель (коэффициент) термоустойчивости
Хорошая	1,0–0,86
Удовлетворительная	0,85–0,70
Неудовлетворительная	менее 0,7

Сотрудниками ВНИИМС проведены исследования структуры сливочного масла с различной массовой долей жира, выработанного способом преобразования высокожирных сливок (ПВЖС) и способом сбивания сливок (СС). Масло вырабатывалось по массовой доле жира с шагом 10 % и исследовались по следующим показателям структуры: массовая доля жира в плазме, количество эмульгированного жира, вытекание жидкого жира, термоустойчивость, твердость, вязкость практически ненарушенной структуры, модуль упругости при сжатии (табл. ).

Содержание жира в плазме и количество эмульгированного жира характеризуют законченность обращения фаз при выработке масла. Снижение массовой доли жира в масле в пределах 10 % приводит к увеличению содержания эмульгированного жира, причет для масла, выработанного способом ПВЖС, эта тенденция выражена значительнее, чем для масла, выработанная способом СС. Это объясняется меньшей завершенностью процесса формирования структуры масла способа ПВЖС в маслообразователе. Содержание жира в плазме масла уменьшается при снижении массовой доли жира в продукте. Численные значения содержания жира в плазме масла способом ПВЖС выше, чем способа СС (в среднем в 4-5 раз), что объясняется уменьшением степени дестабилизации жировой эмульсии масла, полученного способом ПВЖС.

Вытекание свободного жира характеризует состояние жира и его связь с другими компонентами и имеет тенденцию к снижению при уменьшении массовой доли жира в продукте на 10 %. Для масла, выработанного способом ПВЖС этот показатель снижается на 1-2,5 %, а для способа СС – в среднем на 33 %. Неодинаковая способность масла удерживать свободный жир объясняется различиями в характере кристаллической структуры отвердевшего жира, образующего непрерывную фазу и степенью прерывистости капиллярной сетки жидкого жира. Масло, выработанное способом ПВЖС, отличается лучшей дисперсностью плазмы, что свидетельствует о более развитой капиллярной сетке, заполненной жидким жиром. В масле, выработанном способом СС, большее количество капилляров жира, изолированных друг от друга и не выходящих к поверхности монолита, что затрудняет его вытекание.

Термоустойчивость характеризует способность масла сохранять форму при повышенных температурах (более 30 ^оС). Вне зависимости от способа производства термоустойчивость повышается при снижении массовой доли жира в продукте. Это объясняется ростом массовой доли СОМО и соответственно увеличением значимости его в формировании структуры. Термоустойчивость масла, выработанного способом ПВЖС ниже (в среднем на 5-10 %), чем термоустойчивость, полученного способом СС. Это является следствием различия характера их структуры.

Твердость масла, выработанного способом ПВЖС, значительно выше, чем полученного способом СС. Снижение твердости при уменьшении массовой доли жира в масле независимо от способа производства обусловлено разрыхлением его структуры вследствие повышенного содержания воздуха и ухудшения дисперсности компонентов.

Вязкость практически неразрушенной структуры снижается при уменьшении массовой доли жира в масле независимо от способа производства, что обусловлено ослаблением взаимосвязи компонентов продукта (жир/влага/ /СОМО). Вязкость практически неразрушенной структуры масла, выработанного способом ПВЖС, значительно выше (в 1,5-2 раза), чем полученного способом СС, что свидетельствует о различии в структурой сетке масла разных способов производства.

Модуль упругости при снижении массовой доли жира в масле уменьшается вне зависимости от способа производства. Однако, численные значения модуля упругости масла способом ПВЖС в 2,1-2,8 раза выше, чем способа СС. Это объясняется преимущественно кристаллизационной структурой масла, выработанного способом ПВЖС, и преобладанием коагуляционной структуры в масле, полученном способом сбивания сливок.