Стабилизаторы структуры для продуктов маслоделия

ПЕРЕРАБОТКА МОЛОКА И МЯСА

1ТЕМА НОМЕРА Л

Стабилизаторы структуры

для продуктов маслоделия

Е.В. Топникова

Всероссийский НИИ маслоделия и сыроделия, г. Углич

При изготовлении современного ассортимента пищевых продуктов для регулирования их свойств часто используют пищевые добавки. Их вносят для достижения определенных эффектов физического, химического и биологического характера и поддержания этого эффекта в течение заданного времени [1]. Выбор добавки предопределяется видом и составом изготовляемого продукта, а также функциональными свойствами самой добавки.

Согласно действующим нормативным документам и проекту Технического регламента «О безопасном применении пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств», применение пищевых добавок допускается в следующих случаях [2]: если существует необходимость совершенствования технологии, улучшения потребительских свойств готовых продуктов, увеличения сроков их годности; если применение не вводит потребителя в заблуждение; если это не вызывает ухудшения органолептических показателей пищевых продуктов, которые сохраняют свою пищевую ценность; если они вводятся при производстве пищевых продуктов в минимальном количестве, необходимом для достижения заданного эффекта, добиться которого иным способом невозможно или экономически неоправдано.

Рассматривая эти принципы применения добавок в отношении сливочного масла, следует отметить, что при производстве этого продукта массовой долей жира 70 % и более по традиционным схемам его изготовления нет необходимости в использовании широкого спектра пищевых добавок. Перечень их ограничен красителями на основе р-ка-ротина, применяемыми для регулирования цвета продукта в осенне-зимний период года; заквасками, используемыми для обеспечения оригинального вкусового букета кисло-сливочного масла; поваренной солью, обеспечивающей слегка соленый привкус масла. Все это регламентируется требованиями национального стандарта ГОСТ Р 52253 «Масло и паста масляная из коровьего молока. Общие технические условия», согласующегося с международными стандартами.

Вместе с тем некоторая трансформация требований к сливочному маслу и появление новых групп продуктов (масла с пониженным содержанием жира, спредов и масляных паст) обусловливает необходимость применения пищевых добавок. Связано это с тем, что изменение соотношения жир/плазма в продукте, а также жирнокислотного его состава приводит к ухудшению потребительских показателей готового продукта. Однако, несмотря на значительные изменения состава новых видов продуктов, требования к их вкусу и запаху, цвету и консистенции остаются неизменными: они должны максимально приближаться к маслу классической жирности, служащему эталоном для данной группы жировых продуктов, т. е. они должны иметь характерный сливочный вкус с выраженным привкусом пастеризации, желтый цвет, пластичную консистенцию, хорошую намазываемость и термоустойчивость, сохранять свои свойства при температуре холодильного хранения в установленные сроки годности.

При этом регулирование вкуса, запаха и цвета продукта - более простой процесс с точки зрения технологии и на практике осуществляется за счет более тщательного подбора исходных ингредиентов, использования высокотемпературных режимов их обработки, а также посредством введения ароматизаторов и красителей.

Вопрос регулирования консистенции -более сложный и наиболее значимый в ряду обеспечения требований к потребительским показателям, поскольку при прочих равных условиях (наличии выраженного вкуса и цвета) отсутствие пластичности и связанности продукта, выделение плазмы на его срезе приведет к тому, что новый продукт не будет востребован потребителем.

Регулировать консистенцию новых продуктов можно за счет применения стабилизаторов структуры. Для правильного выбора этих пищевых добавок необходимо четко оценивать сложности процесса маслообразования и формирования структуры, возникающие при производстве тех или иных продуктов маслоделия, и представлять возможный механизм их действия при внесении в продукт по ходу технологического процесса.

Так, при выработке масла пониженной жирности (менее 70 %) изменяются условия маслообразования, связанные с изменением состава используемых сливок и их физико-химических свойств. При снижении массовой доли жира в сливках от 70 до 50 % содержание СОМО в них увеличивается в ~1,5 раза. При этом на единицу жира приходится в 1,5 раза больше белков, способных участвовать в построении оболочек жировых шариков и тем самым увеличивать поверхностное натяжение на границе раздела фаз, повышать устойчивость дисперсии прямого типа (М/В) к преобразованию в дисперсию обратного типа (В/М). Вследствие этого на процесс преобразования таких сливок в масло в маслообразователе затрачивается более длительное время, а время на формирование его окончательной структуры и диспергирование плазмы в нем сокращается. В связи с чем в готовом продукте отмечаются недостаточная пластичность и рыхлость, а также выделение плазмы на его срезе, т.е. типичные пороки консистенции для масла пониженной жирности.

При выработке сливочного масла ре-комбинированного массовой долей жира менее 70 %, изготовляемого из молочного жира (либо сливочного масла) и молочной плазмы (натуральной либо восстановленной), технологический процесс базируется на получении промежуточной устойчивой к расслоению в течение определенного времени молочно-жировой дисперсии (МЖД) с последующим ее преобразованием в готовый продукт. Недостаточная однородность и стойкость МЖД могут вызвать дополнительные пороки рекомби-нированного масла - неоднородность состава и неравномерное распределение жидкого жира в продукте.

При производстве спредов, особенность технологии которых состоит в использовании композиции растительного и молочного жиров, различие в природе жиров часто приводит к изменению процесса их кристаллизации, что отражается на структурно-механических показателях готового продукта. Для сли-вочно-растительных спредов, вырабатываемых по прямой схеме (на основе сливок и растительных жиров), эти изменения менее заметны. При производстве растительно-сливочных спредов и спредов по рекомбинированной схеме (на основе расплавленных жиров и молочной плазмы) в готовом продукте могут наблюдаться снижение пластичности, ухудшение восстанавливаемости структуры, увеличение вытекания жидкого жира из монолита продукта, появление излишней твердости либо наоборот -излишней мягкости (в зависимости от

MILK AND MEAT PROCESSING

свойств используемых жиров). Все это приводит к ухудшению консистенции готового продукта. В случае выработки спредов пониженной жирности дополнительно возникают те же проблемы с устойчивостью процесса маслообразо-вания, что и при выработке масла пониженной жирности с соответствующим формированием пороков, связанных с повышенным содержанием плазмы в готовом продукте.

При изготовлении масляных паст (продуктов с массовой долей жира менее 50 %) процесс маслообразования проходит в еще более жестких условиях. В этом случае для получения обратного типа структуры продукта, аналогичного сливочному маслу, необходимо в меньшей части продукта (жировой фазе) равномерно распределить ее большую часть (водную фазу). При этом возможны нарушение устойчивости процесса маслообразования и формирование недостаточно пластичной и связанной структуры продукта с выделяющейся влагой на его срезе.

Таким образом, при изготовлении всех вышеуказанных продуктов объективно существует необходимость в регулировании свойств используемых для преобразования в масло дисперсий с целью стабилизации технологического процесса маслообразования и обеспечения повышения их качества.

Регулирование этих свойств возможно за счет стабилизаторов структуры, к которым относят добавки различных функциональных классов: загустители, гелеобразователи, стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, поверхностно-активные вещества, в том числе эмульгаторы [3]. Последние наиболее часто применяют при изготовлении вышеуказанных групп продуктов.

Действие эмульгаторов заключается в том, что, растворяясь в горячих высокожирных сливках (при выработке масла пониженной жирности) или в растительном жире (при выработке спредов), они могут участвовать в формировании «искусственных» жировых шариков на основе свободного жира и веществ плазмы, а также адсорбироваться на поверхности нативных жировых шариков, находящихся в сливках. Как доказано электронно-микроскопическими исследованиями, это значительно меняет характер структуры не только жировых шариков, но и плазмы сливок [4]. Являясь по химической природе поверхностно-активными веществами, имеющими дифиль-ное строение, эмульгаторы обусловливают снижение поверхностного натяжения на границе раздела жир/плазма. При быстром охлаждении таких сливок с добавлением эмульгатора в первую очередь выкристаллизовываются глице-

риды, входящие в состав оболочек жировых шариков, в том числе адсорбированные частицы эмульгатора. Это изменяет существующее равновесие молекулярных сил в адсорбционно-гидратной оболочке, уменьшает устойчивость против ее разрыва. Поэтому при механическом воздействии такие сливки более легко дестабилизируются, что способствует улучшению преобразования их в масло.

Кроме того, исследованиями ВНИИМС [5] доказано, что внесение эмульгаторов в сливки обусловливает ускорение кристаллизации жировой фазы в них за счет повышения температуры начала кристаллизации и увеличения количества отвердевшего жира. Тем самым обеспечивается завершенность процесса формирования структуры масла пониженной жирности в аппарате, т. е. эмульгатор при выработке масла служит своего рода затравкой для кристаллизации жира.

При изготовлении спредов эмульгаторы могут выполнять и дополнительные функции, способствуя лучшему распределению красителей в готовом продукте и удерживанию жидкого жира в нем, повышению их термоустойчивости, снижению разбрызгиваемости спреда при применении его для жарения.

Действие стабилизаторов, рекомендуемых для использования при выработке масла пониженной жирности, заключается в том, что при внесении в сливки (обычно в виде раствора в пахте или обезжиренном молоке) они проявляют свои выраженные гидрофильные свойства, образуя глобулы либо структурную сетку, образованную из набухших молекул стабилизатора. При этом многократно возрастает вязкость системы. В этих условиях жировые шарики оказываются фиксированными или более плотно упакованными в свободной (не связанной стабилизаторами) части плазмы сливок. Последующее интенсивное термомеханическое воздействие на такую систему обусловливает более быстрое разрушение уплотненных жировых шариков в процессе маслообразования. При этом время на обработку вновь образованной промежуточной структуры в виде масляного зерна и формирования на ее основе дисперсии обратного типа (В/М), распределение в ней плазмы в маслообразователе увеличивается, что способствует получению более однородного продукта с хорошо удерживаемой влагой в его монолите.

Выбор стабилизаторов структуры при изготовлении продуктов маслоделия должен учитывать условия конкретного производства (состав вырабатываемого продукта, используемое сырье, оборудование и другие факторы), не противореча при этом общим принципам под-

бора пищевых добавок, заключающихся в следующем: обязательное разрешение для использования на территории РФ; безопасность выбранной дозы добавки для организма человека и ее достаточность для гарантии улучшения потребительских показателей продукта; выраженность и стабильность функциональных свойств добавки в соответствии с ее назначением; минимальное усложнение технологического процесса производства.

Кроме того, необходимо учитывать специальные требования к этой группе добавок исходя из их функциональной направленности.

Поскольку эффективность действия эмульгаторов предопределяется их способностью снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз, растворимостью в дисперсионной среде и эмульгирующей способностью, при их выборе сначала оценивают заявленные изготовителем состав и свойства. При этом обращают внимание на то, что они должны способствовать образованию и стабилизации дисперсии В/М; хорошо растворяться в жировой фазе продукта; проявлять свои выраженные эмульгирующие свойства даже в присутствии молочных белков, являющихся природными эмульгаторами при производстве масла; изменять вязкость системы; оказывать положительное влияние на орга-нолептические показатели продукта, не придавая посторонних привкусов, не характерных для масла.

При оценке способности образовывать обратный тип дисперсии учитывают значение гидрофильно-липофильно-го баланса (ГЛБ) эмульгатора. Чем меньше значение ГЛБ, тем выше его способность к образованию и стабилизации именно обратного типа дисперсии [3,6]. К эмульгаторам с низким ГЛБ (от 3 до 6) относят лецитины, моно- и диглицери-ды жирных кислот, эфиры глицерина и жирных кислот (уксусной, молочной, лимонной).

При выборе моно- и диглицеридов, которые применяются наиболее часто, учитывают их насыщенность. Моногли-цериды с йодным числом 2-3 J2/100 г чаще применяют при выработке высокожирных продуктов, а с йодным числом 50-90 г J2/100 г- для низкожирных [7].

Оценку растворимости проводят при температурном режиме, рекомендуемом изготовителем. При растворении в жире эмульгаторы должны давать прозрачные растворы, а при растворении в высокожирных сливках - однородные смеси без видимых вкраплений частиц эмульгатора.

При оценке эмульгирующей способности важно, чтобы эмульгатор обеспечил существование промежуточной дисперсии прямого типа, хорошо преобразую-

ПЕРЕРАБОТКА МОЛОКА И МЯСА

1ТЕМА НОМЕРА I

щейся в дисперсию обратного типа. Излишняя устойчивость прямой дисперсии приведет к ухудшению условий масло-образования.

Внесение эмульгатора в систему должно способствовать некоторому повышению ее вязкости. Излишняя вязкость обусловит возрастание нагрузки на используемое для преобразования системы оборудование.

Положительное влияние на органо-лептические показатели должно состоять не только в улучшении консистенции вырабатываемого продукта, но и на ощущении, возникающем при его употреблении. Продукт не должен быть излишне вязким и обволакивающим, он должен легко таять, оставляя ощущения полноты вкуса продукта.

Эффективность действия стабилизаторов предопределяется структурными особенностями их молекул (длиной цепи, степенью разветвления, природой функциональных групп и их расположением и др.), составом изготовляемого продукта, способом его получения и условиями хранения [3,6].

При выборе стабилизаторов для продуктов маслоделия необходимо, чтобы они имели хорошую способность к растворению в водной фазе масла (цельном и обезжиренном молоке, пахте); проявляли стабильные функциональные свойства при реакции среды, близкой к нейтральной, характерной для большинства продуктов маслоделия; обладали высокой влагосвязывающей

способностью; были устойчивы к механическому и температурному воздействию; не привносили в продукт посторонних привкусов.

Последние требования особенно важны, поскольку более высокая вла-госвязывающая способность стабилизатора предопределяет меньшую дозу внесения его в готовый продукт и, следовательно, меньшее влияние на вкус и запах. Свойство стабилизатора удерживать влагу должно сохраняться при механической обработке на готовый продукт, имеющей место в процессе его фасования, а также при в условиях замораживания - оттаивания, поскольку на предприятиях-изготовителях продукт хранится при минусовых температурах, а потребитель его использует при температуре бытового холодильника либо комнатной.

По данным исследований ВНИИМС, хорошей способностью связывать влагу, влиять на вязкость молочно-жировой дисперсии и процесс преобразования ее в масло обладает ряд однокомпонент-ных стабилизаторов - желатин, альгинат натрия, карбоксиметил-целлюлоза, натриевая соль, камеди, каррагинаны, а также комплексные стабилизационные системы на их основе.

Учитывая вышеизложенные критерии подбора стабилизаторов структуры, у изготовителей маслодельной продукции есть возможность квалифицированно оценивать предложения, поступающие от изготовителей пищевых добавок, и

принимать решение об их использовании применительно к конкретным условиям производства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зобкова З.С., Фурсова Т.П. Пищевые добавки - улучшители консистенции молочных продуктов//Молочная промышленность. 1998. № 7-8.

2. Проект технического регламента «О безопасном применении пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств».

3. Пищевая химия/Под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2001.

4. Смыков И.Т., Топникова Е.В., Оборина М.В. Электронно-микроскопические исследования сливочного масла пониженной жирности//Сыроделие и маслоделие. 2005. № 2.

5. Вышемирский Ф.А., Вергелесов В.М., Адилов К.А. Особенности кристаллизации смесей молочного жира с дистиллированными моноглицеридами их влияние на характер структуры сливочного масла/Сб. научн. трудов ВНИИМС «Совершенствование производства сливочного масла». - Углич, 1990.

6. Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок. Технологические рекомендации. - СПб.: ГИОРД, 2001.

7. Остроумов Л.А., Терещук Л.В., Жуков С.З. Стабилизирующие системы в технологии низкожирных комбинированных масел из молочно-растительного сырья/ Сб. науч. работ. - Кемерово, 2000.

Акселератор йЕЬУОТЕьТ -

инновационное решение компании ЭБМ

Компания ОБМ выпустила инновационный прибор -Акселератор Оelvo-test.

ипНтИес!.

Эта уникальная, полностью автоматизированная система позволяет молочным предприятиям и станциям контроля качества молока провести быстрый анализ показателей широкого спектра. Акселератор Delvotest работает с использованием ампул и пластин Delvotest. При проведении анализа молока на содержание антибиотиков существенно сокращаются время и расходы при тестировании в производ-ственых масштабах, полученные показатели неизменно точны.

Акселератор Delvotest автоматически инкубирует и сканирует пластины и ампулы с тестируемым молоком и пе-

редает показатели в базу данных, осуществляя простой, быстрый и удобный анализ. Благодаря новой технологии полностью автоматизированная система Акселератора Delvotest позволяет произвести быстрый и точный анализ, снижает вероятность выбраковывания партий в результате ошибочных действий персонала. По сравнению с традиционными водяными банями сокращается количество операций в процессе тестирования молока, уменьшаются расходы, производительность и прибыль увеличиваются.

Акселератор Delvotest - первый своего рода прибор, предлагающий

молочной промышленности передовой способ тестирования молока. Он обладает набором ключевых преимуществ для станций контроля качества молока. Новый прибор гарантирует определение остаточного содержания антибиотиков, прост в применении, тестирование занимает всего 100 мин. В ходе эксплуатационных испытаний прибора получены положительные результаты.

Delvotest признан во всем мире как золотой стандарт по тестированию остаточного содержания антибиотиков в молоке.