Вплив технологічних факторів на фазові перетворення в молочному жирі та вершках

На фазові перетворення молочного жиру впливають такі фактори: хімічний склад молочного жиру, глибина та швидкість охолодження, термостатування, перемішування.

Вплив хімічного складу молочного жиру У молочному жирі виявлено 164 жирні кислоти. Основними є 25…28 жирних кислот, довжина їх вуглецевих ланцюгів знаходиться у межах С4 …С20. В осінньо-зимовий період у молочному жирі зростає кількість насичених жирних кислот, а у весняно-літній – ненасичених жирних кислот. Молочний жир складається із 3000 тригліцеридів, що різняться між собою за хімічним складом та плавкістю. ВПГ в основному складаються із насичених жирних кислот стеаринової, пальмітинової та міристинової, а ЛПГ – із ненасичених та низькомолекулярних жирних кислот. В осінньо-зимовий період у молочному жирі вищий вміст ВПГ, а у весняно-літній – ЛПГ. Відповідно, в осінньо-зимовий період року ступінь твердіння молочного жиру більша ніж у весняно-літній період. При охолодженні жиру ВПГ утворюють численні центри кристалізації. Твердіння гліцеридів проходить роздільно і послідовно: спочатку твердіють ВПГ, потім СПГ та ЛПГ.

Вплив швидкості та глибини охолодження. При швидкому та глибокому охолодженні (0…2 ºС) досягається найбільша ступінь переохолодження та висока в’язкість, що створює умови для швидкого утворення численних центрів кристалізації. Тверда фаза жиру складається із дрібних змішаних кристалів. Із збільшенням глибини та швидкості охолодження збільшується кількість твердої фази жиру за рахунок твердіння ЛПГ, вміст ВПГ в твердій фазі зменшується, що призводить до зменшення діапазону плавлення твердої фази та температури повного її розплавляння. Дрібні змішані кристали мають розвинену адсорбційну поверхню і велику змочуваність рідким жиром. Це сприяє формуванню пластичної консистенції масла.

При повільному охолоджені виникає незначне переохолодження, тому утворюється мало центрів кристалізації, відповідно формуються великі кристали жиру, що майже повністю займають об’єм жирової кульки.

Чим повільніше протікає процес охолодження, тим кращі умови для фракційної (групової) кристалізації. Збільшується кількість груп гліцеридів, звужується діапазон їх плавлення (відмічають 6 – 7 груп змішаних кристалів). Одночасно збільшується температурний діапазон плавлення твердої фази жиру, відповідно підвищується температура її повного розплавлення. Це пояснюється підвищеним вмістом ВПГ в твердій фазі жиру, що також призводить до збільшення термостійкості масла.

Термостатування затверділого молочного жиру. В процесі термостатування відбувається часткова диференціація основних груп змішаних кристалів в залежності від їх плавкості, структурної та хімічної спорідненості, як ВПГ, так і СПГ та ЛПГ. При цьому зростає температура повного розплавлення ВПГ. Відбувається перерозподіл гліцеридів між твердою та рідкою фазами жиру, а також між групами гліцеридів твердої фази жиру. Використання різних режимів фізичного дозрівання вершків, виробництва масла і його зберігання дозволяє направлено регулювати кількісні характеристики ЛПГ, СПГ та ВПГ у твердій фазі жиру. Встановлено, що при хорошій консистенції масла співвідношення ЛПГ та ВПГ у твердому жирі повинно становити 2:1. При підвищеному вмісті ЛПГ масло стає м’яким та низькоплавким, при невеликому вмісті – занадто твердим. Якісні та кількісні характеристики ВПГ більше залежать від хімічного складу жиру, ніж від режимів обробки.

Диференціація гліцеридів проходить також при термостатуванні масла в процесі його зберігання. Це призводить до утворення вторинної структури масла. Тому необхідно створювати такі умови зберігання масла, які виключають проходження фазових перетворень, а саме: зберігати при дуже низьких температурах, коли розпад твердих розчинів, диференціація гліцеридів проходить надзвичайно повільно.

Вплив перемішування. При перемішуванні молочного жиру та вершків фазові перетворення в жировій фазі проходять інтенсивніше. Особливо ефективне перемішування в період утворення зародків кристалів. В середньому швидкість твердіння збільшується вдвічі.

Вплив жирності вершків. Із збільшенням жирності вершків значно зменшується швидкість та ступінь твердіння жиру. Це пов’язано з високою в’язкістю вершків, меншою тепло- та термопровідністю високожирних вершків порівняно з низькожирними. У вершках з вищим вмістом жиру зменшується число центрів кристалізації, збільшується фракційність твердіння жиру.