ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЖИРОВ

Рафинация. Природное масло и жиры представляют собой многокомпонентную систему, в которую помимо триглицеридов входят различные сопутствующие вещества, растворимые в триглицеридах: фосфолипиды, свободные жирные кислоты, пигменты, воскоподобные вещества. Количество сопутствующих веществ невелико, но они определяют товарное качество масел и жиров, а также влияют на их технологические свойства. Для повышения пищевого достоинства и технологических свойств масла и жиры подвергают очистке – рафинации.

Рафинация представляет собой ряд последовательно осуществляемых операций: гидратация, нейтрализация, адсорбционная рафинация (отбеливание), дезодорация и вымораживание (винтеризация).

Назначение гидратации – максимально извлечь из масел фосфолипиды и другие гидрофильные вещества. Процесс гидратации растительных масел предусматривает введение в них гидратирующего агента, чаще всего воды, при температуре 45–60 °С, разбавленных водных растворов солей, кислот, щелочей и др.

Назначение нейтрализации, или щелочной рафинации, – максимально извлечь свободные жирные кислоты. После осуществления процесса нейтрализации получают рафинированное масло и отходы – мыльные растворы (соапстоки).

Назначение адсорбционной рафинации – отбеливания является извлечение из масел окрашивающих веществ – пигментов, а также остатков мыла после щелочной рафинации. Для освобождения от остатков мыла масло промывают горячей водой, либо обрабатывают раствором лимонной или фосфорной кислот. Так как рафинированное масло и саломасы, приготовленные на их основе, должны быть светлыми, то возникает необходимость очистки их от пигментов, например каратиноидов. С этой целью пигменты сорбируют на поверхности твердых адсорбентов, в качестве последних используют специальные активные отбеливающие глины, полученные из алюмосиликатов, реже активные угли и др.

Назначение дезодорации – удаление из масел и жиров веществ, определяющих вкус и запах. Дезодорацию осуществляют методом перегонки с водяным паром (дистилляцией). Получают рафинированное, дезодорированное масло (жир) и отходы — продукты отгонки (погоны).

Назначение вымораживания (винтеризации) — удаление из рафинированных, дезодорированных масел воскоподобных веществ. Получают рафинированное, дезодорированное масло и отходы – восковые вещества (осадки).

Для получения заменителей жира, в частности аналога молочного жира, рафинированные растительные жиры модифицируют.

Модификация жиров – это изменение их первоначальных свойств путем изменения жирнокислотного и глицеридного состава, что достигается гидрогенизацией и переэтерификацией жиров.

Гидрогенизация. Гидрогенизацию масел и жиров молекулярным водородом проводят при температуре 180–240 °С в присутствии никелевых и медно-никелевых катализаторов как правило, при давлении, близком к атмосферному. Задача гидрогенизации масел и жиров – целенаправленное изменение жирнокислотного состава триглицеридов исходного жира в результате частичного или полного присоединения водорода к остаткам ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав триглицеридов растительного жира.

Основная реакция, протекающая при гидрогенизации – присоединение водорода к двойным связям непредельных жирных кислот. Подбирая соответствующие условия реакции, удается осуществить этот процесс избирательно, гидрируя сначала в основном остатки линоленовой кислоты до линолевой, затем линолевой до олеиновой, а уже потом остатки олеиновой до стеариновой кислоты, получить продукт с заранее заданными свойствами, называемый саломасом.

+H₂ +H₂ +H₂

С _{18 : 3} С _{18 : 2} С _{18 : 1} С _{18 : 0}

Линоленовая Линолевая Олеиновая Стеариновая

кислота кислота кислота кислота

Параллельно с присоединением водорода к двойным связям (гидрирование) происходит структурная (смещение С=С связи) и геометрическая (изменение пространственного расположения –H и –CH₂ групп С=С связи) изомеризация, что приводит к накоплению в саломасе триглицеридов, содержащих трансизомеры жирных кислот. Гидрогенизированные жиры содержат до 30 % и более трансизомеров жирных кислот, в то время как в сливочном коровьем масле массовая доля их ин превышает 8 %.

Как показали результаты фундаментальных исследований, увеличение содержания трансизомеров жирных кислот в пище способствует развитию онкологической патологии, сахарного диабета, ожирения, атеросклероза, нарушению репродуктивной функции и некоторых других не менее серьезных болезней.

К сожалению, в настоящее время гидрогенизированные жиры нашли широкое применение вследствие своей относительной дешевизны.

Переэтерификация. Переэтерификацией называют перераспределение остатков жирных кислот в триглицеридах жира. При внутримолекулярной переэтерификации изменяется взаимное положение жирных кислот в триглицериде. При межмолекулярной переэтерификации происходит обмен жирных кислот между триглицеридами. В результате внутри - и межмолекулярной переэтерификации расплавленного (жидкого) жира и смеси жиров достигается статистическое распределение жирных кислот в смеси триглицеридов. Переэтерификацию проводят при температуре 80–90 °С в присутствии катализаторов, из них наиболее распространенными являются метилат натрия, этилат натрия и гидроксид натрия в смеси с глицерином.

Переэтерификация не вызывает структурного трансформирования жирных кислот и образования трансизомеров.

Переэтерификации подвергают главным образом смеси высокоплавких жиров (пальмовое, кокосовое масла) с жидкими растительными маслами. Путем переэтерификации можно получить пластичные смеси с заданными свойствами. Так, при получении аналогов молочного жира температура плавления переэтерифицированных жиров должна соответствовать температуре плавления молочного жира.

Единственным аналогом молочного жира этой группы, представленным сейчас на российском рынке, является “Акобленд Супер”, производства шведской компании “Карлсхамнс”.

Некоторые виды растительных жиров и аналогов молочного жира предназначенных для частичной или полной замены молочного жира в таких молочных продуктах, как масло, сыр, плавленый сыр, сгущенное молоко, мороженое, глазури для творожных сырков и мороженого, приведены ниже.

Аналоги молочного жира создаются на основе растительных жиров и по органолептическим, физико-химическим и структурно-механическим свойствам приближены к молочному жиру.

Температура плавления аналогов молочного жира приближена к температуре плавления молочного жира. В состав жировых смесей входит бета-каротин, ароматизатор сливочного вкуса, лецитин (эмульгатор), а также натуральный молочный жир. Так, в состав “Союз – 5/2”, рекомендованного для производства комбинированного масла, входит смесь фракционированных растительных масел и жиров, эмульгатор (лецитин), бета-каротин и ароматизатор сливочного вкуса (или без ароматизатора).

В настоящее время аналог молочного жира “Союз – 5/2” усовершенствован и поставляется с маркировкой “Люкс” (“Союз – 5/2 Л”). Он обладает улучшенными органолептическими показателями, не содержит трансизомеров жирных кислот, кривая плавления максимально приближена к кривой плавления молочного жира. “Союз – 5/2Л” содержит в своем составе мягкий ароматизатор и новый эмульгатор, позволяющий достичь однородной консистенции продукта.

В состав глазури для творожных сырков входят какао-порошок, сахар, растительный жир, лецитин, ароматизатор (ванильная эссенция).

В состав жировой смеси для сметаны включены стабилизаторы (эмульгаторы) растительного происхождения, являющиеся полимерными соединениями полисахаридов.

Специалисты научно-исследовательского центра Нижегородского масложирового комбината разработали рецептуру растительного жира-аналога молочного жира, выпускаемого под маркой “МАРГО”. Продукт “МАРГО” по основным показателям максимально приближен к молочному жирую В состав “МАРГО” входят пищевые гидрогенизированные или переэтефицированные жиры, растительные жиры и масла, эмульгаторы, ароматизаторы, красители и другие пищевые добавки. Продукт может выпускаться без ароматизаторов и (или) красителей. Массовая доля жира в “МАРГО” не менее 99,7 %, содержание твердых жиров при температуре 10 °С составляет 49–52 %, при 15 °С – (35–37) %, при 20 °С – (19–21) %, при 30 °С – (1–3) %.

“МАРГО” применяют при производстве комбинированного масла, сметаны, плавленых сыров и сгущенного молока. При производстве масла с применением “МАРГО” не обязательно использование гомогенизатора и дезодоратора.

При выработке комбинированного масла с использованием аналогов молочного жира необходимо дифференцировать их свойства с учетом степени отвердевания глицеридов в жирах в зависимости от температуры охлаждения, которая должна быть максимально приближена к сезонным изменениям молочного жира. Степень отвердевания глицеридов в отвержденных растительных жирах в сравнении с молочным жиром приведена в табл.

Степень отвердевания глицеридов в различных жирах в зависимости от температуры.

Примечание: температура плавления (максимальная) указана согласно сертификату

Подбор триглицеридного состава для аналогов молочного жира в весенне-летний период необходимо осуществлять на основе триглицеридов средней и повышенной плавкости для планомерного повышения температуры плавления и снижения температуры застывания смеси молочного и немолочного жиров, в осенне-зимний период — на основе глицеридов средней и пониженной плавкости для планомерного снижения температуры плавления и повышения температуры застывания смеси молочного и немолочного жиров.

Для упрощения подбора немолочных жиров при выработке комбинированного масла ВНИИМС рекомендует пользоваться такими показателями жиров, как температура плавления и застывания.

Температуры массового плавления и застывания основных групп триглицеридов молочного жира по сезонам года и немолочных жиров приведены ниже в табл. .

Температуры массового плавления и отвердевания основных групп триглицеридов молочного жира и рекомендуемых для комбинированного масла немолочных жиров

Кроме того, для весенне-летнего периода года необходимо увеличить зону кристаллизации глицеридов с целью увеличения содержания твердого жира. Также необходимо увеличить содержание твердого жира и его соотношение с жидким жиром, что обусловливает снижение скорости кристаллизации глицеридов и будет способствовать формированию кристаллизационной структуры. Для осенне-зимнего периода года необходимо уменьшить зону кристаллизации с целью снижения содержания твердого жира; увеличить содержание жидкого жира и его соотношение с твердым для формирования коагуляционной структуры продукта.

Все это необходимо учитывать разработчикам и производителям аналогов молочного жира для производства комбинированного масла.

Длительное время за рубежом широко применялись насыщенные растительные масла – пальмовое и кокосовое – для приготовления картофельных чипсов, печенья, сдобы и других продуктов. Несколько лет тому назад в США пальмовое и кокосовое масла были исключены из рациона, так как учеными был показан их вред для сердечно-сосудистой системы. Пальмовое и кокосовое масла были заменены гидрогениизированными растительными жирами. Однако последние научные данные зарубежных ученых свидетельствуют о том, что гидрогенизированные растительные жиры также вредны для сердечно-сосудистой системы, как и пальмовое и кокосовое масла.

Наиболее перспективным и целесообразным направлением в использовании растительных жиров для молочных продуктов является разработка и производство российской масложировой промышленностью отечественных аналогов молочного жира, не содержащих гидрогенизированных жиров.