Производство пищевых жиров

  Гидромеханический (импульсный) метод. Извлечение жира гидромеханическим методом основано на использовании высокоскоростных механических импульсов и кавитационных явлений, возникающих при быстром движении рабочего органа машины и обрабатываемого сырья в водной среде.

  Импульсы, возникающие вследствие кавитации  и под влиянием кинетической энергии рабочего органа машины, оказываются достаточными для разрушения связей, удерживающих жировые клетки в составе ткани и для разрушения самих клеток, т. е. для извлечения жира в водную среду. Импульсный метод наиболее целесообразен для получения жира из губчатой кости при дальнейшем ее использовании на выработку желатина или клея.

  Импульсный  метод оказался пригодным для  извлечения жира и из мягкого жиросырья. Но для мягкого сырья необходим импульсный аппарат с меньшей величиной массы молотков и меньшей окружной скоростью их вращения.

  Экстракция. Экстракцией называется извлечение жира из сырья летучими растворителями. Этот метод позволяет практически полностью обезжирить сырье. Однако его применение сопряжено с необходимостью тщательно очищать извлеченный жир и обезжиренное сырье от остатков растворителя, а также с регенерацией растворителя. Это требует специальной и сложной аппаратуры, в связи с чем экстракция экономически выгодна лишь при очень больших масштабах производства. В мясной промышленности ее применяют лишь в тех случаях, когда основной целью является не получение жира, а хорошо обезжиренной кости (на специализированных клееваренных и желатиновых предприятиях). 

4. Направления улучшения качества жиров.

   Животные  жиры (говяжий, бараний), имеющие высокую  температуру плавления, трудно усваиваются организмом и лишь в ограниченных пределах используются на пищевые цели; по международной классификации жиров они отнесены к техническим. Для повышения пищевой ценности говяжьего и бараньего жиров их целесообразно подвергнуть вторичной переработке с целью выделения насыщенных глицеридов. Глицериды, входящие в состав жиров и отличающиеся по температуре плавления и степени насыщенности, могут быть разделены на высокоплавкую и низкоплавкую фракции; последняя обладает высокой пищевой ценностью и применяется в маргариновом и кондитерском производствах. При разделении говяжьего жира (олеостока) высшего сорта получают два ценных продукта: олеомаргарин (олео-ойль) и олестеарин. Олео-ойль с температурой плавления 28—32° С может быть применен при производстве маргарина. Фракции с высокой температурой плавления могут быть использованы при производстве мучных изделий.

      Рациональным направлением использования  высокоплавких животных жиров является фракционирование. Учёными предложен ряд способов выделения из жиров фракций наиболее ценных в пищевом отношении (фракции с низкой температурой плавления. Наиболее важным из них является способ кристаллизации жира при температуре, обеспечивающей выделение высокоплавкой фракции и отделении ее от низкоплавкой фракции. Процесс кристаллизации  может быть ускорен снижением температуры, внесением затравки, а также встряхиванием, перемешиванием и другими факторами.

     Наряду с кристаллизацией фракционирование  тугоплавких жиров может быть  осуществлено разделением жиров  посредством эмульгирования с  последующим разделением эмульсии на центрифугах. Использование эмульгирования для фракционирования жиров основано на том, что при диспергировании жира при определенной температуре часть смеси находится  в кристаллической, а часть – в жидкой форме. Жидкая часть образует более устойчивую эмульсию, и поэтому система легко разделяется при сепарировании на две фазы, одна из которых состоит из жидких компонентов, другая – из водной среды с находящимися в ней твердыми компонентами.

   Другим  способом улучшения качества жиров  является переэтерификация.

    Переэтерификация жиров. Под переэтерификацией понимают процесс перераспределения радикалов жирных кислот между отдельными глицеридами или внутри одной молекулы одного и того же глицерида. Переэтерификацией можно изменить физические свойства жира, а также повысить его качество, увеличив долю тугоплавких глицеридов с последующим их отделением.

  Без катализаторов переэтерификация протекает  с заметной скоростью лишь при  температурах порядка 250° С и выше, обычно сопровождаясь большим или  меньшим термическим распадом эфиров. Катализаторы дают возможность осуществить процесс при более низких температурах. Катализаторами могут служить серная кислота, сульфокислоты, щелочи, сплавы щелочных металлов (калия и натрия в количестве 0,2—0,5%), метилаты щелочных металлов (0,2—0,3%), некоторые металлы (цинк, олово), их мыла и др. В присутствии катализатора переэтерификацию проводят при температуре 100— 120° С под вакуумом или в инертном газе. Жир не должен содержать воды и свободных жирных кислот во избежание их взаимодействия с катализатором. После переэтерификациижир очищают от примесей.

   Переэтерификация  может быть направленной и ненаправленной. Ненаправленную переэтерификацию проводят в жидкой фазе. При этом происходит среднестатистическое перераспределение кислотных радикалов между молекулами глицеридов и внутри них. Радикалы жирных кислот распределяются между молекулами глицеридов равномерно, а число одинаковых радикалов в каждой молекуле определяется долей жирной кислоты в составе жира. При такой переэтерификации образование молекул полностью насыщенных глицеридов возможно лишь в том случае, если доля насыщенных кислот превышает 2/3.При ненаправленной переэтерификации одного и того же жира независимо от типа катализатора в конце переэтерификации, когда достигается равновесное состояние, всегда будет одно и то же среднестатистическое распределение кислотных радикалов.

  Ненаправленную  переэтерификацию применяют для  улучшения структуры свиных жиров. Природный свиной жир содержит до 50% радикалов насыщенных кислот, но мало (до 10%) насыщенных глицеридов. При его затвердевании образуются крупные лучистые кристаллы. По своей пластичности этот жир мало пригоден для кондитерских и пекарских изделий с большим содержанием сахара. Его консистенция слишком мягкая при повышенной температуре и слишком твердая при пониженной, он недостаточно тормозит диффузию газов из теста и поэтому изделия получаются менее объемными («пышными»). Переэтерификация свиного жира сопровождается перераспределением кислотных радикалов: уменьшением динасыщенных и увеличением полностью насыщенных глицеридов, а также перемещением насыщенных радикалов из b-положения в a-положение. Это делает молекулярные структурные элементы кристаллической решетки более однородными, а кристаллическую структуру более тонкой. Ненаправленная переэтерификация улучшает пластичность жира, однако недостаточно. Для получения жира с желательными свойствами к нему добавляют около 10% гидрированного хлопкового масла.

  Ненаправленная  переэтерификация может быть использована также для получения новых жировых продуктов из различных комбинаций животных и растительных жиров. При этом разновидности исходных жиров и их количественное соотношение могут быть подобраны, исходя из желательного среднестатистического распределения радикалов жирных кислот в этерифицированном жире.

  Направленную  переэтерификацию проводят при температурах немного ниже точки плавления исходного жира. Образующиеся в процессе переэтерификации полностью насыщенные триглицериды выходят из жидкой фазы, т. е. из сферы реакции, в осадок. Это направляет ход реакции переэтерификации в сторону образования насыщенных глицеридов. В результате этого в жире возрастает содержание тринасыщенных и триненасыщенных глицеридов, а количество смешанных уменьшается. Переэтерифицированный жир получается вполне пригодным для использования в кондитерском и пекарском производстве без добавок.

   Направленную  переэтерификацию жира можно применить  для улучшения состава жира. Накапливающиеся  насыщенные глицериды отделяют тем  или иным способом. Например, переэтерификацию можно вести в смеси жира с нейтральным растворителем (пентан, гексан, бензол), в котором тугоплавкие глицериды растворяются лучше, чем в жидких глицеридах.