Влияние способа производства на распределение плазмы в масле

(по данным Ф.А, Вышемирского)

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)

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.

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.

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.