Производство маргарина

Сырье.В производстве маргарина используют основное и вспомогательное сырье.

К основному сырью относятся жировая основа (до 82%), которая во многом определяет качество готового продукта, а ее физико-химические показатели и реологические характеристики предопределяют эти свойства маргарина. Важнейшими показателями маргарина являются температура плавления, твердость, содержание твердой фазы.

Температура плавления маргарина зависит от состава жировой основы. Накопление однокислотных высокоплавких глицеридов придает повышенную твердость, а разноплавких – мягкость.

Для жировых основ маргарина важны легкоплавкость, пластичность, намазываемость.

Легкоплавкость характеризуется температурой полного расплавления, которая зависит от содержания и количественного соотношения твердой и жидкой фракций. Чем выше содержание твердой высокоплавкой фракции, тем ниже легкоплавкость.

Пластичность является свойством тела препятствовать деформации и зависит от соотношения твердых и жидких глицеридов. Установлено, что хорошей пластичностью и намазываемостыо обладают жиры, в которых твердых глицеридов содержится 15–30%, и это соотношение не меняется в интервале температур от 10 до 30 °С.

Если содержание твердых глицеридов более 30%, то жир плотный и непластичный. В излишне мягких жирах количество этих глицеридов – 10-12%. При температуре 20–35 °С маргарин по физическим свойствам должен быть близок к сливочному маслу, а при более низких температурах должен превосходить его по пластичности.

Структурно-реологические характеристики маргарина определяются областью его использования и способом фасовки.

В качестве жидкой жировой фазы маргарина используют различные рафинированные растительные масла, обезличенные по вкусу и запаху. В нашей стране основным сырьем для производства маргарина служит подсолнечное масло, в Западной Европе – рапсовое, в США – соевое.

Рецептурный состав твердой жировой основы для маргарина значительно колеблется в зависимости от источников жирового сырья и традиций страны. В рецептурах низкокалорийного маргарина широко используют твердые растительные масла – кокосовое, пальмовое, пальмоядровое. В настоящее время производство пальмового масла занимает второе место в мире после соевого. При введении в рецептуру этих масел получают более пластичную консистенцию маргарина.

В Германии в настоящее время в некоторые сорта маргарина вводят смальц (свиной жир) с температурой плавления 28-36 °С.

В брусковом твердом маргарине жировая основа содержит 80% саломаса и 20% жидкого жира, обычно растительного масла.

В наливном маргарине это соотношение иное: количество жидких жиров составляет 40-50% общего количества жировой основы.

Квспомогательному сырью относятся: сливочное масло, молоко, поваренная соль, сахар, ароматизаторы, эмульгаторы, витамины, консерванты, вода. Вспомогательное сырье (за исключением сливочного масла и эмульгаторов) образует водно-молочную фазу маргарина. Согласно действующих рецептур бутербродных и молочных маргаринов количество водно-молочной фазы составляет 17,75%, в шоколадном – до 37,8%. Низкокалорийный маргарин и пасты содержат 40-60% водно-молочной фазы, которая во многом определяет органолептические свойства готового продукта.

В настоящее время выпускают также безмолочный маргарин. Тем не менее в некоторые его виды вводят сквашенное молоко, сквашенные сливки или 1,0–1,5% сухого обезжиренного молока или казе-ината натрия. При использовании молочных белков в производстве низкокалорийного маргарина большое значение имеет применение консервантов. В нашей стране для этой цели разрешено использовать бензойную и сорбиновую кислоты в сочетании с лимонной. В Дании и Голландии используют сорбат калия и сорбиновую кислоту. В США и Великобритании разрешено использовать как бензойную и сорбиновую кислоту, так и их калийные и натриевые соли.

Для повышения микробиологической стойкости маргарина в водную фазу вводят лимонную и молочную кислоты в количестве, обеспечивающем рН продукта 4,5–6,0. Для повышения стойкости твердых жиров к окислению в маргарин вводят антиокислители – бутилокситолуол и бутилоксианизол – в количестве 0,02%. Для усиления действия антиокислители добавляют в смеси с лецитином, токоферолом и лимонной кислотой.

В водную фазу вводят также поваренную соль, количество которой колеблется в разных странах от 0,15 до 2,0%. Соль придает маргарину солоноватый вкус, уменьшает разбрызгивание при использовании его для обжаривания пищи.

Поскольку маргарин является эмульсией, то для ее стабилизации используют эмульгаторы, которые распределяются на поверхности диспергированной жидкости в виде тонкой пленки и препятствуют слиянию двух подсистем эмульсии.

Эмульгаторы, используемые в маргариновом производстве, должны отвечать следующим требованиям: быть физически безвредными; стабилизировать высокодисперсную и устойчивую эмульсию; способствовать удержанию влаги в маргарине при механической обработке и в процессе производства; обладать антиразбрызгивающими свойствами; обеспечивать стойкость маргарина при хранении.

В нашей стране для производства маргарина используют эмульгаторы МГД (моноглицериды дистиллированные) и МГМ (моноглицериды мягкие). Обычно эмульгаторы вносят в количестве 0,6%.

В Дании фирма «Grinsted» выпускает большой ассортимент эмульгаторов для маргарина различной жирности, которые широко используют во всем мире. Наиболее распространены эмульгаторы Димодан (дистиллированные моноглицериды), Эмульдан (смесь различных моноглицеридов), Амидан (эфиры моноглицеридов с молочной кислотой), Лецидан (смесь моноглицеридов и лецитина), Лактодан (эфиры моноглицеридов с молочной кислотой), Промодан (эфиры пропиленгликоля). Применение эфиров моноглицеридов с органическими кислотами обеспечивает минимальное разбрызгивание при использовании маргарина для обжаривания пищевых продуктов.

В США и Великобритании выпускают эмульгатор на основе жирных кислот растительного масла и животного жира. Во Франции в качестве эмульгатора применяют обезжиренный лецитин в смеси с фосфодитилхолином, фосфодитилэтаколамином, фосфодитилинозитом.

В качестве стабилизаторов структуры низкокалорийного маргарина используют желатин, пектин, агар, альгинаты, пектиновые кислоты.

Для повышения биологической ценности маргарина в него вводят витамины A, D₂, D₃. В некоторые виды маргарина в водную фазу вносят витамин С, оказывающий синергическое действие на антиокислители и консерванты.

В состав всех видов маргарина вводят вкусовые и ароматические добавки. Одним из крупнейших поставщиков ароматизаторов является фирма «Naarden» (Нидерланды). В России в маргариновом производстве используют как ароматизаторы Naarden, так и отечественные ароматизаторы ВНИИЖ. Так, для бутербродного и наливного маргарина разработана композиция, состоящая из жирорастворимого ароматизатора ВННИЖ-17 и водорастворимого ВНИИЖ-43М, придающая маргарину вкус и аромат сливочного масла. Для придания маргарину пикантного вкуса используют вкусовые добавки, придающие продукту аромат лимона, земляники, персика, шоколада.

Наибольшим спросом пользуется маргарин бутербродный слабожелтого цвета, при производстве которого в качестве красителей были применены каротин и аннато. В настоящее время выпускают также маргарин розового, коричневого (шоколадного) и других цветов.

Производство маргарина.Существуют две технологические схемы: периодического и непрерывного действия. Независимо от технологической схемы производство маргарина состоит из следующих операций: приемки и подготовки сырья; составления рецептуры маргарина; темперирования и смешивания жировой основы, молока и добавок; эмульгирования; охлаждения и кристаллизации; пластической обработки, фасовки и упаковки.

Приемка сырья заключается в оценке его качества по установленным показателям.

Подготовка сырья включает обязательную рафинацию растительных масел и саломасов, пастеризацию и сквашивание молока, зачистку сливочного масла.

Составление рецептуры маргарина проводят в соответствии с его назначением и наименованием.

Темперирование – это доведение до определенной температуры всех компонентов рецептурной смеси: жировой основы – на 4–5 °С выше температуры плавления; молока – до 15-20°С.

Эмульгирование – распределение одной жидкости в другой в виде капель в специальных смесителях (эмульгаторах) при энергичном перемешивании. Для производства низкокалорийного маргарина необходимо более сильное эмульгирование, которое обычно достигается путем рециркуляции эмульсии.

При охлаждении маргариновой эмульсии происходит процесс кристаллизации и рекристаллизации с переходом менее устойчивых кристаллических (метастабильных) через промежуточные к устойчивым (стабильным) кристаллическим модификациям, что составляет суть явления полиморфизма.

При медленном охлаждении маргариновой эмульсии происходит последовательная кристаллизация глицеридов в соответствии с их температурой застывания. В результате образуются крупные кристаллы, характерные для наиболее высокоплавкой устойчивой кристаллической формы, которая обусловливает неоднородность структуры готового продукта, что придает маргарину грубость вкуса, мучнистость и мраморность консистенции. В процессе хранения такой маргарин становится хрупким. При быстром охлаждении образование кристаллов начинается при температуре ниже температуры застывания. При этом образуются более низкоплавкие, менее устойчивые кристаллические формы.

Таким образом, используя способность маргарина к переохлаждению, можно получить мелкокристаллическую структуру, обладающую высокой пластичностью, легкоплавкостью, необходимыми консистенцией и другими органолептическими свойствами.

Схема периодического действия основана на принципе: холодильный барабан – вакуум-комплектор. Смесь компонентов по рецептуре из смесителя направляют в эмульсатор, где получают высокодисперсную эмульсию. Затем эмульсию подают на холодильные барабаны, температура поверхности которых от -18 до –20 °С, для охлаждения и кристаллизации. Эмульсия подается на поверхность барабана в виде тонкой пленки и в таком виде застывает. Застывшую эмульсию снимают с поверхности барабана специальным ножом. При этом образуется стружка, которая попадает в бункер и направляется в вакуум-комплектор для пластической обработки.

Вакуум-комплектор – это шнекосмесительная машина, в которой маргарин уплотняется при перемешивании сначала верхними, а затем нижними шнеками. В процессе механической обработки из стружки под вакуумом при некотором тепловом воздействии удаляется избыток воздуха и влаги. Стружка гомогенизируется и приобретает консистенцию сливочного масла.

Из вакуум-комплектора маргарин выходит при температуре 12-16 °С, его упаковывают и отправляют на хранение и выдержку.

Непрерывные схемы производства. Производство маргарина на линии фирмы «Джонсон». В состав этой линии входят емкости для жировой смеси и добавок, автоматические весы, насос-дозатор, три смесителя, насос-эмульсатор, двойной фильтр, уравнительный бак, переохладитель, структуратор и фасовочно-упаковочные автоматы.

Подготовленные жиры, раствор эмульгатора, жирорастворимые добавки подают в общую емкость автоматических весов и взвешивают. Затем компоненты жировой и водно-молочном фаз перекачивают насосами в смесители, где происходит эмульгирование мешалками с частотой вращения 46 об./мин и температурой 38–40 °С.

Эмульсию пропускают через насос-эмульсатор в течение 5 мин и направляют в третий смеситель, где она тщательно перемешивается и подается на двойной фильтр, а затем в уравнительный бак с паро-водной рубашкой и поплавковым клапаном. Затем эмульсия температурой 38–40 °С поступает в четырехцилиндровый переохладитель (вотатор). После охлаждения эмульсия имеет температуру 10–13 °С.

При упаковке в пачки маргариновую эмульсию через распределительное устройство и фильтры структураторы подают в кристаллизатор и фасовочно-упаковочные автоматы. При упаковке в монолит маргариновую эмульсию из вотатора подают на аппарат декристаллизатор и далее – в двухузловую жиронаполнительную машину типа «Робертс».

Производство мягкого наливного маргарина на линии «Шредер». В состав этой линии входят: две емкости, два смесителя, насос-эмульсатор, насос высокого давления, пастеризатор, комбинатор, кристаллизатор, фасовочно-упаковочные автоматы.

Дозирование компонентов рецептуры производится с помощью микропроцессорной техники в автоматическом режиме. Каждый компонент отвешивается в количествах согласно рецептуры и перекачивается в смеситель, где они перемешиваются с помощью мешалок с частотой вращения 30–35 об./мин при температуре 39–43 ºС.

Из смесителя эмульсия насосом-эмульсатором перекачивается в расходный смеситель, откуда стойкая эмульсия поступает в трехцилиндровый насос высокого давления и под давлением 1-5 мПа подается в пастеризатор, где пастеризуется при температуре 80–85 °С и охлаждается до 39-43 °С.

Из пастеризатора маргариновая эмульсия по трубопроводу поступает в комбинатор, состоящий из трех охлаждающих цилиндров и одного цилиндра для дополнительной механической обработки. В комбинаторе эмульсия охлаждается до 10-13 °С за счет испарения жидкого аммиака. В цилиндре для дополнительной обработке происходит перекристаллизация маргарина с выделением скрытой теплоты кристаллизации с повышением температуры на 2–3 ºС. Далее через кристаллизатор маргарин поступает на фасовочные автоматы, где фасуется в стаканчики из поливинилхлорида. Стаканчики транспортируют по наполнительному конвейеру и направляют на упаковочные автоматы.

Упаковка. Маркировка. Хранение маргарина.Маргарин изготовляют фасованным и нефасованным. Бутербродный маргарин для розничной торговли – фасованным.

Маргарин фасуют: в виде брусков, завернутых в пергамент, фольгу кашированную, массой нетто от 200 до 500 г; в стаканчики и коробки из полимерных материалов, массой нетто от 100 до 500 г.

Фасованный маргарин упаковывают в ящики дощатые, фанерные, картонные, из гофрированного картона.

Нефасованный маргарин упаковывают в ящики из гофрированного картона, картонные для сливочного масла, дощатые и фанерные, деревянные бочки, бочки фанерно-штампованные, барабаны фанерные. Масса нетто маргарина во всех упаковочных единицах должна быть одинаковой: не более 22 кг – в дощатых, фанерных и картонных ящиках; не более 50 кг – в барабанах и бочках.

Допускаемые отклонения массы нетто упаковочной единицы маргарина составляют (в %), не более: от 100 до 250 г включительно - ± 1,5; свыше 250 до 10000 г включительно – ± 1,0; свыше 10 000 до 100 000 г включительно – ± 0,5.

Ящики, барабаны и бочки, в которые упаковывают нефасованный маргарин, должны быть выстланы пергаментом, подпергаментом или полимерной пленкой (поливинилхлоридной, полиэтилен-целлофановой, полиэтиленовой).

Маркировка маргарина производится в соответствии с ГОСР Р 51074-97 (с, 377). Дополнительно указываются сорт, дата изготовления и условия хранения маргарина.

Маргарин должен храниться в складских охлаждаемых помещениях или холодильниках при температуре воздуха от –20 до 15°С при постоянной циркуляции воздуха. Не допускается хранение маргарина с продуктами, имеющими резкий специфический запах. Гарантийный срок хранения нефасованного маргарина при температуре от -20 до -10 ºС составляет 90 сут, от –9 до 0 °С – 75 сут, от 0 до 4 °С – 60 сут, от 5 до 10 ºС – 45 сут; фасованного в пергамент – 60, 45, 35, 20 сут соответственно; фасованного в кашированную фольгу – 75, 60, 45, 30 сут соответственно. Маргарин Домашний, Сливочный, Новый, Росинка хранят при температуре от -20 до 10 ºС не более 90 сут. Наливной мягкий маргарин в стаканчиках или коробочках из ПВХ при температуре от 0 до 10 °С можно хранить не более 75 сут. Гарантийный срок хранения маргарина с консервантами увеличивается при температуре хранения от 5 до 15°С на 10 дней.