автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Изучение особенностей процесса маслообразования при использовании стабилизаторов структуры с целью улучшения консистенции сливочного масла

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ХОЛОДИЛЬНОИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССА МАСЛООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТАБИЛИЗАТОРОВ СТРУКТУРЫ С ЦЕЛЬЮ УЛУЧШЕНИЯ КОНСИСТЕНЦИИ СЛИВОЧНОГО МАСЛА

На правах рукописи

УДК

Для служебного пользования

Зкз- №

АДИЛОВ КАМРАН АДИЛ оглы

05 18.04 —технология мясных, молочных и рыбных продуктов

АВТОРЕФ ЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург — 1991

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте маслодельной и сыродельной промышленности НПО «Углич».

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор Ф. А- Вышемирский

Официальные оппоненты — доктор технических наук, ^

профессор А- Д- Грищенко

— кандидат технических наук, доцент Г. Н. Крусь

Ведущее предприятие — Белорусский НИКТИ мясной и молочной промышленности

Защита диссертации состоится «ЗЭ » 19'Л г.

в . 1*г1 . часов на заседании специализированного Совета №2

в Ленинградском ордена Трудового Красного Знаменн технологическом институте холодильной промышленности (шифр К 003 02.02). '

Ваш отзыв (в 2-х экз.) просим направлять в адрес (Института: 191002, Санкт-Петербург, ул- Ломоносова. 9, ЛТИХП. Ученому секретарю специализированного Совета № 2С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института- :

Автореферат разослан «Д£""~* ■ . 1991 г-

Ученый секретарь специализированного Совета № 2, доктор технических наук

В- С- Колодязная

- з - '

ОБЩАЯ ХАРЖЕЕИЮТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Направленное регулирование качества ншвочного масла,. с учетом современных медико-биологических требований обусловливает необходимость изменения его состава. Реше-[и-з- вопроса возможно увеличением молочной плазмы при соответствующем .уменьшении тара, что однако сшгаает устойчивость процесса іаслообразования, скапывается на характере структуры сливочного :асла и является причиной-ухудления его консистенції:!. Один из пу-'ей решения вопроса - использование позерхностно-актлвкых веществ ПАВ) в качестве стабилизаторов структуры - улучдателей консистенцій. Й.ЇЄСТ9 с тем отсутствие сведений по механизму взаимодействия ІТИХ веществ с "Гомпонентамл МОЛОЧНС-ЭДфОЗОй дисперсии з процессе ;асдообразозания затрудняет етрокоз использование их для этой це-

XI.

3 этсм плане актуальним является изучение закономерности занмодёйствия поверхностно—активных зещестз с псировой и зодной ■азами молочных дисперсий (прямого и обратного типа) я их исполь-озание з маслодельной отрасли в качестве стабилизаторов струкгу-н о целью повышения усто.'гзивссти процесса маслообр2эоз£шия м ду’гагчия консистенции слязочногс масла, особенно с позыаэнчзм

ОДсрГІНИЄ?! МОГ.~,'~ГІ0У. ЯЛ?-?:.!-!.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является зучение особенностей формирования структуры сливочного масла с овышенным содержанием молочной плазмы при использовании ПАВ (зо-р- и жирорастворимых) для повышения устойчивости процесса масло-бразования и улучшения консистенции готового'продукта.

На основании поставленной цели сформулирована рабочая гипоте-

а, з основу которой положено предположение, что обеспечение ус-ойчипости процесса .маелообразования и получение хорошей консис-енции сливочного масла с повышенным содержанием молочной плазмы редставляется возможным за счет использования специальных пищевых сбавок - стабилизаторов структуры.

В соответствии с рабочей гипотезой определены основные зада-.

'л' . ‘

изучить особенности формирования структуры сливочного масла ■ ри использовании поверхностно-активных- веществ (эодо- И гетрораст-эримых) с цель®.повышения устойчивости процесса'маелообразования получения продукта хорошей консистенции; - . . ■

изучить особенности кристаллизации жирозой фазы в молочно-

адроЕьк дисперсиях прямого типа, в процессе маслообразозания к б готовом продукте. црк использовании suipo- и водорастворимых стабилизаторов структуры; .

изучить долговечность структуры дисперсных систем обратного типа цри различных температурных реетмах хранения;

разработать.технологию сливочного масла с использованием стабилизаторов структуры..

Научная новизна-работы. Научно обоснована роль еодо- и гифо-растворимьв: поверхностно-активных веществ в процессах ьгаслообра-зованик и формирования структуры сливочного масла с повышенным содержанием молочной плазмы.

Изучены вопросы влияния ПАВ на изменение физико-коллоидного состояния молочно—Кировых дисперсий (прямого типа) II обращение фаг? кинетические закономерности кристаллизации Кировой фазы; формирование первичной и вторичной структур сливочного і.:асла и ее долговечность при. хранении, что позволило выдвинуть представление о процессе маслообразовалля в молочно-Ифовыг дисперсиях повышенной устойчивости гоп использовании стабилизирующих веществ.

Выявлено интенсифицирующее действие Шш: моноглицеридов - МГД и кгабокскметилхргшіала - Кг.К в качестве стабилизаторов структуры на процессы обращения фаз в цолсчно-Ифозых дисперсиях, кристаллизацию молочного екра п формирование структуры сливочного масла в целом. ’ - "

Установлено ускоряющее действие МГД на полиморфный переход глицеридов МОЛОЧНОГО 7Лфа в устойчивую^' форму; выявлено, что ускорение полиморфного перехода обеспечивается за счет ориентирующего воздействия КГД на гдкцзриды гри строешяг последних в молекулярных рашегкех; сравнительно слабое взаимодействие ІІЇД с гяицери-дзіпї молочного нира.

Новизна работы подтверждена полокительши решением государственной научно-технической экспертизы и изобрёл °.нкй о выдаче авторских свидетельств по 4 заявкам на изобретение: ft -4703355/13,

Р 4727439/13, р 4782732/13, Я 4790333/13.

Пластическая- значимость. Разработано к в I9SI г. в установленном порядке утверждено изменение к Г/ 10.02.843-50 и Е "Масло сливочное бутербродное11 ♦ МРД к К.МК вклзчекн s. ЗУ 10-02-02-43-8'? "Масло сливочное с наполнителями" к "Сборник технологических инструкций по производству сливочного гласла " - в качестве стабилизаторов структура. '

■ ЫодориЕЗцрована. цогодкка далагсмаЁричеекого расчегь когачз-

- о - ■

стза тзердс-Д саг''* з чодсчнси агав а з смесях зга с “;гасрзстзср?еш-мн с т абяли з атсрвма,

Атззсбагая заботя. Результата работа сбсу-кдокк: ка Учс-нсч сс-зетз ВН1-Б1МО; на нау^чс-технических хон-рэрчициях: "Поныгенг'з эффективнее та исяользоэзния КЮНР на мясо-молочных газдяриятидх а козьи условиях хсзлДстзозанля1' з п.Каунас (1583 г.’; "Хлм^г.ч пищевих лсбазсх" г.Чернсзцн (1969 г.)? "Итоги и перспзхт:15ы нсгг-.-льзсвзння природ^сс и синтзтичэозк. зыссхсмолахулярных соегинекн'Л ; производстве пч-и'’ Суздаль 091 г.): я Ргзрасс а днэ:тр^ни-.: сесурсс— сс'еРзгз~~зГ1 т-зхнолзгнн, оберудозакия и ноэых зндоз пкпзэче: произ-зодстз з гзг'эзся :т ~г;зердбй':из£-о,!-эЛ отраслях /£К" з г.глоз С1591 т,;‘, на мзчресгт^блтпгзнсхсм семинаре ’Коллоидная .'-пг-гия и си-онхо-химич-зехля механика гзтгозых •? биоактивных дисгзре-г-гх систем" з г.Усскза С1990 г.).

Публикация ::^з.'-,~м”лтзз неелзцоззяпя. Сснэзкыэ полог.екпя диссертация опублихезанн з 15 пзчатхсс работке, зялзчпа - азтерсяах езидетэльотоа. ‘

Структура и обуам оаботн. ^ссартяпия состоит кз ззедения, четырех глаз, иызодоз, списка'исяодьзсзанкой литературы а приложений. Сскозксо содержааяз работы :;здо:*гно на '130 стр. маззгаопнсао-го текста, содержит 3 тзблис*, 44 иллюстрации и 4 приложения. Список пспользозанноЯ литератур?* зхлзчает 153 наименований, з тем 'тиелз 47 зарубзхных публиханиЯ. “

Позторнссть опнтоз трех- пятикратная. Иатематичесяо-з планирование эксперимента. и обработка по,?/чзн!-:кх дзнкнх проводилась лето-дси коррелдгглсш'ого " рзгрссспсжого. енаяизоз па управляющем вычислительном кемпзеясо С*. М. .

?Е2-?ЛЬТЯН ИСОДЩОЗАКПл-

Изучзкиэ с--Ъс#ктнзнссти использования ПАЗ з кечэстза стгбилизатсссв структуры при прснзвадстзз сливочного масла - ' . ’

- Обоснованна забора с т а б и л :т з а ? ор о п структур а. Ктзитэриями пригодности стабилизаторов структур* служили хснсистонция, зкус и запах сливочного масла. •

При отсм учитывали ях езойстза, стоимость, объем прочсодскного гтроизаодстза, сочетаемость по органолептическим показателе:.; со зляземным маслом л его. запросы. 3 качестве стабилизаторов структуры использовали более 20 различна* по^.'орхксстнс-ая'ГишЕ.ьс акщзстз тр1!ме;ута,.!ых а других отраслях яилезой промкяленнбетл. • Ка основе -олучоныж сразнитэльннх данных, длл дальйвйезго "спйльзозакин

- б -

«7

С

с с? н *=; 5 Р

В а ** З* >>

^ о >>£< с С, X сс гг ь о о сп а- гг Гг ^

Э ° *** ^ о к

§ I

с: £-о

СІ-5: О с» >С х

£°

/фИЭИКО-КОЛЛ&ИД-ныр свойства МОЛОЧНО—ЕИТЗОВЫХ

дисперсиЧ

© А ■

%

Кинетика процесса кристаллизации и плавления тигоо-вой и водной фаз

©©©ЕЕАЛ

>

Кингтика обращения фаз в молоч-но-киоовых дисперсиях повышенной устойчивости

ФА

Особенности формирования структуры и консистенций масла

V ©ОД ®

массовая доля! ПАВ в готовом! ппоцукте I

—г----ф—--------1

Термомехани-^ч ческие факто-1

Ш . . '

Оптимизация технологии сли-вочно^9д.масла с использова-

Хранимоспособкссть масла с использованием ПАВ

и

Методы исследования:

@ рентгеноструктурный анализ

ф ядерно-магнитный резонанс

гз дифференциально-термический анализ

© дифференциально-сканирующий калориметр Ш микрокалориметр Кальве

Д.. реогониометр Вайссенберга

А дилатометрия д микроскопия

щ конический пластомер '

ф реотест

РИС

I. Схема провецения исследования

выбрали: в качество гскрорастворпмого и водорастворимого стабилизаторов дистиллированные монсглицерида (МГД) и карбоксіметилкрах-мап (КИК) соответственно.

Исследования р'е о л о г и ч е с к и х характеристик и состоянияводной фазы молочно-Кировых дисперсий с использованием МГД и КИК осуществляли с помощью реогонквдетра Вайссенберга и Я'.-Р соответственно. Экспериментально спланированы методом математического моделирования. По получению дашшм построили уравнения регрессии: для

вязкости дисперсии У| (при 20 °С) и У2 {при. 65 °С); спин-решеточ-ной релаксации - Уд и спин-слиновой релаксации - У4.

Уг = 6,7і7+СІ,97Хі)+С0,7і6Х2)+(015Г7Х3)-(0,47Х4)-(0,232ХіХ2)--(0,2Х^3)-(01302ХіХ4)+(0, 92X2X4)-

-СО,ОВ2ХзХ4)-( І,ІІ9ХІХІ)-(0, КХ<£2)+(0,078КзХ3)

У2 = 5,08+(2,10Х1)+(0,717Х2)-(0,347Х4)-(0,]31Х1Хз)-

-(0,264ХІХ4)-(0,82ХІХІ)-(0,І50СгХ2}+(0»І49Хз^З)

(І)

(2)

У3 - 1,9374-(0,5549Х1)-(0Т3055Х2)+(0,0503Х1Х9)-(0,1574X3X3)+

+(0,374 5Х/)-(0,21731ТХ4)-(0,р777Х2Х4)+(о70465Х^Д4) "(3)

У4 = 0,1456-'(0,036бХ1М0,0137Х2)-(0,00йХ3)+(0,0133Х^)-‘ -(0,0063Х2>С3)+(0/Л07Х1Х1) * (4)

'де: У.2 - массовая деля тара в дисперсии - 45,„..72,.5 %•

Х5 - концентрация КШ 5 дкеперекк - 0.___I

Х3 - концентрация з лгспсрски - 0....2 £;

Хд - температура дяспорсян - 20___.55 °С.

/делкз получеик:с-: ургвяякий г грпзгчеспсй зависимости кссле-уе":.1х факторов позволил сделать вывод. что гначитэлькое влияние а изменение вягг.оста систз^, зре-иеии спш-ресегсчной (Тт) к пин—спиновой (Т9) релаксзжГ: оказывает Ш.5С. Добавлен:*® К:.Н з дке-зрсип в количестве 0,25 %, существенно повышает вязкость систем увеличивает степень связанности водкой фазы и ускоряет дестаби-изгцшэ ккровнх шариков при гермомеханичеспсм воздействии. В стли-ие от КМК более сильное воздействие МГД ка ипменекие сязяко-кол-эндногс состояния дисперсии оказывает при температурах, сествет-гвупзос началу кристаллизации высок оплавтаг'. групп триглицеридов элочного хира.

Изучение кинетики крист&ллпз алии т:ировсй фазы в молочнкх дисперсиях, содержанте ПАВ

I! и к ? о с т я у к т у р н к й а к а л к з. &сру.у и фчгкче-:ке свойства кристаллов. образушкхся з смесях молочного кгтра с пд (при концентрации последних ст 0,1 £ до 20 %) изучали в про-5ссе ох л едения от 65 °С до 0-2 °С при скорости. 0,2 °С/к;:н, либо :авленкя от температур: 0-2 “С до полного расплавления образе— изпвтхся кристаллов.

В результате установлено» что внесение ‘5а в молочный "ир :кге 0,2-0,3 %) обусловливает образование в системе в виде мелъ-ийше: сэетяшкся точек - кристаллов, размеры котеркх по мере по-зления концентрации стабилизатора увеличиваются. При отсу соот— тственно наблюдается повглпение температуры плавления образовав-хся кристаллов. Такое поведение А1ГД з молочном пира обсспечкза-

■ получение масла с высокой термсустойчлвостью.

Одновременно с -микроскопическими • исследованиями з ?: з у а л ь-

о наблюдали за крксталлизаца ей п плзглзкаеи молочного ра и его смеси с .'ЯД Сот 0,1 % до 20 %).

Расплав исслецуе:кх образцов посл-з 2х часовой вндер^я дрп мпературе (82,- Г2,5) °С оставляли (з воз^гном термостата) длл

§ зона твердого :: состояния образцов

зона гкдкого састояшія образцов

мшшшшшш

ІЕ 01 05 Ю 13 25 50 10 20

Концентрацій: -.Ид, 1

гона качала і: ОКСНЧЗНИЯ плавленні

:е коале медленного

возле быстрого охдггдскж

й:с. 2. ЕлїіЯ::;;є іТд не с с.стояние образцов молочного ніф£і- гтр;; плавлен;;;:

ссаоцрокгвальнсго едлаэденю: до ЗБ-20 °С. Входе исследования еияб-дена ззехсіїіссїь ивгд? концентрацией ?<2Щ в таре к накалам Еристгл-лизбоик. С певкзгнк&ь: кенцентргуг.: ЇЩц в системе, с оствегствгнно ускоряете.-. кдчглс. григсегхггзгзкл глкцгрилов молочного гефа. к крас-г&глхздцкг кдетуплг? дрн белее гїгсокоГ; темпзрагуззг.

Васплазл-гкиз гт;п; к; образцов вкявклс закономерности мопду к&зсогоГ; доле;. г молочке’.: вфз г: тг«пературс?. шгавлвшія. Уві-яіічаккє кэнцгнзргг»: !£$, обусловливает пэг^геипе теїшвраіургг сдавления молочного икра (р::с. 2).

С-ссбем-гсст.” псджерфг-лг-: кзменаш:?-. в ислочнс.у ~л:ре, его в е;.'е-еи с МГД к чистого ідд кгучаг.: метода', д к ф с, с р с- к ц к & л ь-н ого а к а л >: с а. Пзрзд исследование:.: расплав вісдергсізалп 2 ч при геипергтуре кг 20 цревілаш;2*і точки кг плавления. Затем быстро схлагдалл (со скерогты: 2-3 °С/се::) до температуры 20 °С і.

2 °С.

В процессе сїЕєрдззЕкия молочного пира ка теркограаках засосана два экзотермические эффекта, состветстзуадие интекс££Щ2.; периодам фазовых изменений глицеридов ірис, 3).

Во всех случаях (при схлахдекпи до 20 *"’€ и 2 с0) первый тепловой оффепт чистого -і.5д к сиеск нэдочаого єкрг с 0,3 % І2д проходил быстрее, чем ь молочком скрз (без !£Гд). Параллельно кееледуеьиз образцы подвергал;: ілпгроспепическиь-: кабладеьддд:. Добавление 0,3 % МЩ в к:олочкьДї гкр обусловило получение к&лкопркаталлической структура.

Полученные данные позволяет зеалпчкть., что добавление в ислоч-

! - -.-їолсчг'ігЛ х,!р. -і - с”есь с молс'-^ньгі ~трс:, 2 - .‘.Та

гг.с. 3. Лзу-мн::^ злллнлл резплсз охлаздзнкя /^о £0 °С (а)

:і і ‘*0 і5>/ сброзцоз «голочіого чкра п эго смеся с -ІП_ с гхггсгьЬ дТА

тгр -Г_ ппл згагі.-гзз.гср сбразсзания етло'ггяли^гских

згроп-п-зЗ :і усіссряз? прсхсхланг-гз первого экзотермического таплозо— го ссс-з:-:та нриетадлизгцга, сглайлйя при згсн "неснольго зараженность ~свтор:-юго тзплсзсгз ^лэегса.

Ускорение препессз. ггрїагглзетзігпі гліщеридаз молочного -гфа з :лу"-злх испольссз^сіл ссуаговлпгаг? сбразсзанп-з мелгокряссаг-"гїослй сгруггурз ^гпроззЗ фггз» «сто ссггсЗггзуе-г улучгениз плас-

РазггзпоаїртзїїрззЗ а з а л я з язля-згггл зскозоползггп^гд гал лзіртакпт есс&нпгсгеЛ псстесеназ струггургзЗ г.г,гстал~'.”ес:£с.Я р=лгт;:л ггг^гстзз, з .«лутаг* ':злс*л:зго —

'і'ІПЬ, и :к с.”ес=:'г.

Пслученназ отгзп-зржанталЕ^ллг "~~7.У2 :г:гз~і-з г^гзт о •срфнс,? перехода Ж — з'-г з МЦ,. З ~э гэ гткгля Лд, егаэггсг’Т’ у;”г-:ягзще-з действие на полтасріжс! переход а -лолс^нсті тпгсз.

Характер г«-Лст2ия .'Яд з ”слетаем нагрг псзгслз:зт уггерлть ~г~з— «іфоваігле структурт масла. Благодаря з течу г^з-дгтазггвтгя зсзїїєз-■псі. процесс маслоосразозш-зш з основной 2е.зер™съ з'аппарата 9 ’їто збуслонливаг? аКИгЄЕІЄ пзмекеклй струк'турз її КСНГ^ІСТЕТЛрТП з

гаре. •

дала?ои.е?рячесї;іе лсс.тедозалля юззо"ядя определять влияния езетаза и ретаїсз екпгзцекяя на етз-тень отвердевания зироесЯ базы з исследуете іу^г-тг-г :і благелзпя этому изучить злияяке МІ& на структуросбразоззнпз з маелз.

Для .проведеній зяспэргаента сбразцн. їюгвяезго тира л ато сизе* с -СЬ. о? 0,1 % до 2,5 % охлаледалз £ег» езрряжэ 0.2 °£/Ьш}

:іліі расплавляли после нндеріесл пря (5*13 °С з тзгегкге 25 сутез_" Рассмотрение расчетных кр:’.ззх {рпг. 4) отаеркзззяпя 'іплс^ного

У

0 13 о Ги f*

ЛС> г--. і3

Л' ■О ТУ

п £': V / <# W О

• ', J '1? ъг и* О

,45 г с» Г *' Г.Ї П.; С * (^

^ Л; ц> Чз » v }J GJ -»v; Сі

£> 1 'с* ь {*1 £ ; W . г.« ,* tJ

4> «-4 Гі' Л)

’ - 5 <-V ( • -• • £‘

4'!. V" ся У-ч >ч ДІ

f'>' Сі/ 1,«' О CJ

V J /-* „ р « <;

I to гЧ О. о «*к

ІІ р! г.; о >v О О

,o Ч*

Ц ЇЗ 1 Гя и К *1 о с\ Я tv у, ґо м': О 45

►2 гт о о * ^

С? о it Л" CJ ^ с

о о а- Ь • ЇІ' в \:

См V

fj О »-2 ? л* CJ

(Н о ^ й Oj? ^3

^іГ5, ►2 <•" о

й; V.) я {X/

a Р O.'w О

Г4< »--♦ к SJ

С» a ь? *-«

‘>■-1 со

» о о ►*’ а р Рч

С.2 о і-j о W І'О ^ U?

►<•; • & ;х >3

О -> с: к О с.’)

О <* г’’ о Чз С) UJ

H'V й; сгч

•’сі о '\'; »».

о -s- Л *д: О Р ► Ї с.) В

О я о 4.J о ^t

и ftj - і ^ UJ 0>

о в о •о ї? CJ g 4.J <3 s К

'о 1 о . о 5ч ^ ЇІІ и7; ,ц

о *<

ih КЗ ? 9 /ч гВ б

. о Z2 м

о »,Л сз Е CV

ы :Ъ

.й с> с; о о о а id т> Л

Г? г: X

>.]* 'ГІ Ъ rj

>Г5 О

•О о о о pi

»•? t? ♦5 ‘Хі

Lt fj Т- ф о

й’ і-з ГА.

CJ о л* іі) *< о

О ЇІ ? г-«

lv‘ С* и о

Й* с; О to

£'» 1,і

о О р*

Р TJ ►*' ■ в

>•; \v

І1 ►j О 1:

С-» Р ЛІ >1

С) ч> 4j

сч ЧІ V4 И. ^

■п о V і

е р 11' ІІ »• -* О

о <3 /г- *~2 41

fcj о й t! г,>

Г.) !*,

и h «-j

а* V р О

tJ о »-« 43

о *< о »Ч

* а & j-j 4J

о о о

Л' • сч С.’ w f'J

V г*> и

о £•' * S р

С-1 а о

о о ►А В

о. U L‘‘ о

Чі t~ x; S

о ?• о р

о к* н tr О ►і 1 Ч •VI

CJ ‘ ? с ы

ч-«

1.. І'/ ‘~Л ГЙ

S О і‘1 {. ‘ •■ч t;

"л\ чЗ о

О X, о

(Ті гч

Сі о

р [}

о Ь i'j tri Ь

V f:> о

'U Jrj W

м и П

го г* t*

а *г* p is Я

пЗ h W

<:3

•*4 п: о

CD с :< СО в

о о rJ н

с* I *<! t « о

£3

U

О

ft

'O

Р»

t:

32 о

** *35

V ГЗ lr'

* ~i

'U

СЛ

'd -ti с

о

>з

R.g

Й

tJ

ІЗ

І1| :z 'a

Sa

O v&

£»

я

а

О

О

f;J

О

Kj

гЗ

О V-1

*; о

t* ^ 5: tj

Ci P

): «s! f: '«

ь .

w ё

в г

O CD

(D

СГї

?4 >г* га £і

р а; % « ^ о

о *-Э сл л»

Г.\

о

*У

и

-я..

о о

£2 ІД (0 р О tv? О . 4 со с;

(0

*-3

со

є

i-J

(D

Л? *--i

о

•л а: о

X s

(D W 2 £ О СО

о

~k!> *в О

К

О

к я )-1

о

о

со X

5Д р w &

й ^ Й <5

а» >-3

'Ч % і І » о *2 W

* о

Ov

»-ч - 2

о с

ц% * g

>-3

•Э .£

й Й ;.•: с > “ £ l\j

.СО .< « О і

а чг.> Гч

W

Ov 1-1

с| п 4J г~4

u

p DJ ЇЇ

*-3 о

о 'р О

Ч-j ч«

p *-} Лз о

4J СХ

4 Ь рз

CJ *-э to

r'l о ;д

О »* (ї

Гм

<< 24

03 (Г.

Cl< Л -Л

У-}

я а

. •ч'< & У--

5 ЙЇ

о й

a ш -§

о хс. *;

л с їй

о C.J

'О txi IV>

В- I'C

*3 м

is

Пі <0 СО

»4 V»

0^

Количество твердого нира, %

О ГО ^ <т>

SML

Количество твердого жира,

дисперсий зо времени с использованием іСД и КМ£С при разных их ::сн~ центзаяиях 0,2-Г,0 % можга наделить 2 зоны, соотаетстзуЕ^из дгум стадиям масло'обоазов-зяия. Перзая - интенсивнее нарастание зягхоста до

макс'.т'лрльнсго значения, вторая - резкое снижение зязкозгн, обусловлен.-; оЯ обрал:е!П!зм фаз.

Енэсеггле ‘!Г;„ :і Ю5і з диспзрсиэ существенно изменяет ход нарастания эязкссти спгтрмн л обращения фаз. Во всех исследуемых образцах БЫСоко:хпрнах слизох со стабилизаторами обргззлю фа.? прохоллт бнетрее, чем з контрольном (без стабилизатора). С увеличением пен-центрэцня стгбплизиторса з системе соотзетстззнно ускоряется про-::зсс обращения фаз з дисперсии.

На ескозе пеяупекшх экспериментальна:: дагашх предлагав гея

I, 2, 3, 4, 5 - 0; 0,2; 0;4; 0,6; 0,3 5 "скцзктрацли МГа или КН соогзэтссззкпз

?,!С. 5. Влияние концентрации .МЦ. (А) а К*іК (БІ на процесс обрапения баз а. молочно-ттгзозтлс лисперзид::

слэпуо'ииз объяснение механизма. .зозлд-Лстзня ’Ть. ■’ на г-рспесо:-. сбза~оння -хаз •>; мадлообразозання в мо.г.енно-гчзегу.г лиспезспях с понілпенгїк;.! содержанием ислочноГі пласті.

Псл внесении з висококирные слизкч 'іГд (■-* р-^тзорг з молочной хире) зслёдстзяе наличия сзобог^сл пдяама :юси.'.х ц-зес эму ль гир о ваиия , т.с. обрдг-опгнп.з х:рсз-: с ігри:-;:::; о казе.ч-г---

не:! из веществ плагмн белковой сбсл^гп'!. із: кзе.тг *ь:го пгзз-

ь."--ет размеры "естественных" "л:рог-.:;: гази:::'з- С ^v;! .;--'зяч.-структуры и спойстз МЩ можно тдг.-:ь. чзз "•< суду.: so

центрироваться на поверхности р^-.з-лл •.>■>:» гзсз-с;\-г*.?а. 'гл-азуя пс-эерхностно-ахтизный слой. П^рсгз’їл;.;-;:} *г.з\::» i:a3£V/:i Лд ггра оте.: направлены :с плазма (рис, 6— Л). ■

Поверхность иапєл&г шр-г-эго «сзхусствониого нз смєсі:

молочного і«*ра покрывается дазсрсногггз-азтигнгг-ш земствами плазмы а мегвазаа гдрогкам горака^и исі'есггснг^а). сто приводи? •'. некоторому осдаблакиа котлоядно-діісперсноа ус^оЛчизостя дисперсии в ЦЗДОИ, ЧТО ОблеГЧСДУ Обращение фдз 8УСОлО*КЗф£ШХ сливой. При охлая-декил дисперсии, с учзтом спзических свсйстэ сначала пря температуре значительно провндас^ай точку отаердеванля молочного гг.таа начинает кристаллизоваться £2Х в “искусстг-знных" ггїрогнх париках.

В результате ка позэрхкосгл ’’исгсусстБЭШых" зафозік сар^ксз образуется мсисслоа из твердых ЛІЩ, который гтод зозцзйстэааы гер^змг-ханичэской обработки разрушается. Хзердые частички (крясталянгс.*) УГд способствует ускоренна начала кристаллизация сгобсщгз.! фала жидкого кира, образовазаегося в результате разрусениа осаастззкнах зоїроьнх шариков к формирования первично;! структуры в масла»

В результате з продукте образуется мелкокристаллическая структура жировой фагу с выраженными коагуляционными свойствами.

іізканизм действия КМК на процесс обращения фаз з дисперсии мокно объяснить следухкрш образом. При набухании частиц КАЯ, знесеннях з зысококкрнкэ сливки (рис. б-Б), образуются многочисленные структурне глобули КМК* которые захватывают значительную часть объема плазмін дисперсия. Жировыэ парики, з результате образования такой структурированной системи, оказываются фиксированными и более плотно упакованными между водными глобулами КЖ. При механическом ГіОЗДОЙСТВЛИ на дисперсию, ІйіЄЮ!ДУ» повышенную вязкость, при температуре преБыгшэдей качало кристаллизации молочного жира, происходит частичное разрупсняз вировій шариков - плотно упакованных между структурными глобулаае: КЖ. При этом гидрофобная часть К.'Ж • находится з'Кировой фазе, ото способствует более бистрому диспергированию плазг.гы в непрерывно жировой фазе, а такно ускоряет кристаллизация молочного кира. •

Процесс обращения фаз в контрольных Сбез стабилизатора) и образцах с ЫГд (етрнсстьо 61,5 %) проходил получением промежуточной . продукта-типа масляного зерна.

. Изучение этого процесса показало, что размеры полученных "зерен” при добавлении МГД намного меньше, чем в контрольном, что является следствием ускоряющего действия МГд на процесс обращения фаз и іфисталлизации молочного кира. Увеличение■удельной поверхности ззрен, способствуя мелкодисперсному распределения плазмы при эе вработкз в масло обеспечивает улучпение консистенции и хранимо— отассбностк. готового продукта.

а) глобула раствора жира, с МГД и В.:С

б) разруленная глобула раствора ^.ира с №ГД

в) масляное зерно

г) готовое масло

Рис. б. Мяслообр»30*№)!№- П МОЛОЧМО-;:,!|Г: ЬЛ!К (л, *, о)

л) частицы КМ{ с ВлС о) КШ после набуханил п 13.лС к) разрушение отперлешпх уиропых шариков з) готовое масло >иой дисперсии с МГД (а, б, п, г1

• - 14 -

Сообразовавшийся промежуточный продукт- цри использовании КьК по

внесшему виду зачетно отличался от контрольного к с применением КГд. Цри этом плазма была в связанном состоянии. Такой характер промежуточного продукта облегчает формирование структуры и способствует более мелкодисперсному распределению плазмы в масле» что подтверждено методами ЯМ?, ДСК к микроетруктурного анализа.

Разработка технологии сливочного масла ПоедусматривадщеВ использование ПАВ в качестве стабилизаторов структуры

Технологическая схема производства сливочного масла с использованием МГЩ и КМК осковача на получении высоко-гшрккх сливок (Е£С), приготовлении раствора стабилизатора, енєсєниі его е ЕКС. нормализации смеси по влаге к преобразование е масло.

При определении дозь? используемых стабилизаторов структури (МЦЦ и КЩ) з слкбочном масле "бутербродное" использовали метод математического моделирований. На основе полученных данных построены уравнения регрессии для консистенции (Уу), вкуса и запаха (У2)

от исследуемых факторов: концентрации Шсх (Х7 - 0_____0,5 %)% ДІГ„

(ХР - 0....0,5 %)\ лх смеси.

~ Ут = Й4,94-С0,££Хо)-(0,К>:тХ^)-С0,17Х7Хт)-(0,42ХпХо)

1 -А- 1 С і. І.

У2 = 40.5&-(0!13}:^)-(0,042(р)-(01275Х4:2)-(05102X2X9)

для кктерпэетсцйп полученных уравнен»»?. построены сечек-:;: поверхностей отклика для каткого из выходных параметров, на основании которых определены области приемлгмьк значений показателей ; консистенции% вкуса и запаха (рис, ?). . .

На сскоге полученных дачных определен діапазон оптимальных-доз сгабилкоатороз: МГд - 0-23—0,2с; %; .КМК - 0,29-0,38 %; их смеси 0.12 % ЭДК -г 0,29 % ?кГд. При указанию: интервалах продукт подучил какекмаяькне сценкк по конскс іенциі;, вкусу к запаху.

Температуру В~С со стабилизаторами на входе з маелообпааова-тельустанавливает нэ менее 70 °С. Б случае применения пониженных температзфкых режимов вязкость обрабатываемого продукта е масло-образователе сильно повышается (за счет стабилизаторов структуры), что осложняет работу оборудования. Кроме того, при температуре . нике 70 °С возрастает микробиологическая обсемененностъ продукта

б случае применения раствора КМК б воде.

При изучении особенностей термомехаяического воздействия на стоуктушо-з/еханические• показатели и консистенцию бутербродного гасла с использованием ПАВ применили метод математического модели-

- 15 -

^ 0,500

І °’375

I 0,250 &

5 0,125 %

О

0 0125 0250 0375 0500 О- 0125 0250 0375 0500

Концентрация М Г Д, % ■

Е&ЕКЯ область оптимальных значений консистенции, вкуса и запаха

ІС. 7. Зависимость изменения консистенции (А), вкуса и запаха (Б) от концентрации КШ и МГД

ования. * ' ' ■ .

На основе полученных экспериментальных данныхвыведена урав-ения регрессии для консистенции (У2^» термоустойчивоста (У2)» вердости- (У3), восстанавливаемости структуры (У^) и-вытекания ицкого якра (У^) от исследуемых факторов.

У: = 25,15+(0,39Х1)-(0,77Х2)+(0,44Х3)+(0,36Х1Х2)-(0,Ж1Хз)+ +(0,36Х2Х3)-(0,9К^(2)-«),38ХзХз);

У2 = 0,9ІІ4-(0,0І46ХІ)-(0,075Х2)+(0,03ІЗХ3)~{0,0534X^0)-‘ -(0,0243Х1Х1)-(0,019Х^Сз); "

У3 = 68,і-(4,2Хг)-(і2,4Х2)+(і,6Хз)+(5,3)С1Х2)-(2,9ХіХз}+ +(і,6Х2Х3)+(5,КіХі)+(6,7Х2Х3)-(ІО,2ХзХз);

У4 = 50,756+(і,577Х][)+(7,ВЗХз)-(7,957ХіХ2)+(2,59Хз)+ +(3,35ХІХІ)-(2,258Х3Хз);

У5 = 5,2б+(І,28ХІ)+(2,32Х2)+(І40оХт/:2)+(0,6£ЧтХз)+

+^0,3«2Хз)-С2101Х^2)+(0,43х43) *

■де; Хх - Ш 0,3 %, Щ - 0,3 % к их смгс:: 0,2 % Ш + 0,2 Й.ЯШ; Х2 - температура продукта на выходе- из нк^лообразоз^г.-:* (12-19 °С);

Хл - интенсивность механической сбработ;пг.(35-Г60 Ег/гг).

О" ■

Анализ полученных уравнений и і\?с£изесгстс г*л2йсг.чс-;«й по^зс-или установить оптимальнеє рзякк* тйаг.смсхэнипеской соуабоет* йу~ ?србродного мясла с испол>зовйкгіС\* КМ?[, У/Д.к ~гх 'сн$г?л

а) температура васонскйрн'.гх сдикс:; на •чме? в часаооСрлзйз.» ~ '«ль, ;гз н!5?’3 70 °С;

•3)

&

о

25 я З

£=: сл о сз ІІ о

з

'Л5 С*

слз

>>о

с*« О сл 0*0 •£ сгі С ~

'5 со

В,0

15,5

:

15, СІ ІЗ,4 12,0

Зо 64,6

121 150

-.' ^ Т~ ,-, п !0,и

- *"

гі О 'о

?'Й§ 13,5

с: из =?

,сг о ■ і: аі сЗ

12,0

36 64,5 93 121 ]

Иіітонсизность махаяи«есяс-Л сбработхи, Бт/кг

Рис. 8. Зазпс/мость консистекп’їл масла от тьрмшехакичзскоЯ

обработ&и ігри аспользізздмии КМК (а)ІІГд (б) я кх смеси

б) точп-зрагура масла ца восоде из мгсаообразсзатедя при ис-аользоаакил: КЛІК І2-Ї4 °С; іМГь, 14-15 °С, гос смеси 15-16 °С;

а) їитєнсизность-• мзхаяичосхого заздейстзия на продукт б мас лообразезателе с лспользозачием: К.«К 115—130 Ег/кг; МГд 93-140 Ег/:;г; ;гх смссн 93-125 Бт/кг. ’ .

Иоутокие стоЗ.чости сг.изочного масла в ггаотессе танення. В результате бнохимилоских, микробяологнчзских и Ьргаколзптичпскях нссдадззаний усїШ09Леіі0,.чтЬ использозанке КМК и МГД (оптимальні дозах) з качестоо стабилизатороа структури, не оказьгаазт отрицательного блзшьія к& лраннмсспособность слизочного масла (бутзрб-

РО-ІЦЧО^ )* ■

Б Н В О Д Н

Г.. ОодучсмнЮїИ зкеперюгантзизд&чх данкьми и их тзеретичеекк зналлзсм подгзвреджа сепасаобразкость и офіектиакссть применени Дйстдллйрозатшх «снаглиизрлдов (МГД)' « карбоксгліетллхрахмала • (д’іЮ а’йачестзо стафшгатороз структура Чри в«работ:се слизочи-о ііагла а вдздзгнизд содерххчьзи иодсчноЗ пласїін, с сель» поаисенл.

гойчивосеи процесса маалосбразовелсш п улучшения консйсззнхсп ?обого продукте.

2. На основании теоретических к гксперт^ануальгаж псслвдоза-

1 выдвинуто представление о процесса иаедЬсбоаз'ования в иолотао-ювых дисперсиях» содергнда: водо- я• жкрорастаорикие сеабилпзс— кг структура.

3. Изучено влияние ІШК н МГд на процессы:

обращения фаз в ыолочко-ифопых дисперсиях пошгегаой усио*-іости?

кристаллизация я плавлення глровой фази, изменения фзопчвс-■о состояния плаз;щ в дисперсиях яркого сліпа п сбраглого*.

формирования первичного и вторичного структуросбразаванля з ле и долговечности образуемых дисперсных структур.

4. Енведены уравнения регрессии, описывавдие зависимость финского состояния иолочно-жирозых дисперсий (гретого типа) от совой доли МГД, КМК (их смеси) к температурных факторов, что волило оптимизировать термомеханическуэ обработку вксокояирнкх вок в маслообразователе.

5. Научно обосновано (с помощью микрокодориметра Кальэе, ЯМР, тгеноструктурного к термониЕроскопкчесхого анализа) отсутствие ристаллизуемости глицеридов молочного игра и <МГД в их смесях, едствие слабого взаимодействия молекул.

Установлено ускоряющее действие МГД на кристаллизацию и полпенни переход глицеридов молочного гира в устойчлвуэ "одпсЬ-іга; ускорение полиморфного перехода в молочное аире обеспз~:па-я за счет ориентирующего воздействия молекул МГД на высокоплаэ-группу глицеридов.

6. Научно обосновано к экспериментально доказано ускоряющее

етапе МГД и ШК на процессы обращения фаз. пгрзкчногэ н вгорпч-о структурообразования в молочно-ппропях дисперсиях соагвэшюй эйчивссти, что обеспечивает: -

возмоішость достинекия требуемого технологического режима рал маслообразователя - непосредстзегао на бутербродном масле шзчал существующую практику - начала работа на крестьянском не);

повышение устойчивости процесса иаслообр&зоваиия;

получение масла с пластичной кснскстекцпей|

увеличение производительности маслсобразова?елл на 30 % по знегапэ с паспортной. .

7. Модернизирована методика дилата-гетрическсго расчета коле-

част-за твердой фазы б полочном гщрз, чпо позволило вывести кинетические закономерности отвердевания смешанных групп глицеридов полочного'кира в смесях'с МГД в процессах кристаллизации и плавленая» . '

8. Установлены огскмзльнае ■ технологические парше три выработки слизочного масла бутербродное методом преобразования высокоаир-них сливок с использованием іЩі і; ІШК;

; массовая- доля УЩ, КМХ ила их смеси в качества стабилизаторов структуры - 0,2—0,4 % от массы готового продукта; • .

■ температура васокояирных'. славо:: на входе в маслообразователь -ка цензе 70 сС} температура мзела ка выходе из ыааяообразоэателя с использование;;! МГд - 14-15 °С, КіК - 12-14 °С, их смеси 15-16 °С;

интенсивность механического воздействия: для пасла с М£Ц 93-140 Вт/кг, КК 115-120 Бг/кг и их смеси 93-125 Вт/кг.

9, ійссперимакталько доказана возможасть хранения бутерброд-

ного.-наела'при низких мияусовкх температурах (до ганус Б °С) без заметного измздзняя егз сргааолептичзских 'показателей, структурно-мехеиических характеристик *л консистенции. '

10» Прэздзэ&стае&Ь?. проверке»", з услозиях Угличского пзеиз-водстввнно-с-ііслариузнтзльнсго завела и Грлзовецкогг. завода СС-..І подтварзденіі гфЦ-.-ггч-ЭлСсто г?: мелзшш ЯГ*, и КЖ таи варзгіо-тз сливочного масла бутерброда и с вкусовжи наполнителями - десертного назначения в плаяэ освшекия устойчивости процесса маслообразо-Еания и улучшения консистенции. '

II. Разработана и утверждена изменение № I к ЗУ Ю.02.848-90 а Тії "Масло сливочное бутербродное".

МЦ» и КМК вкдвчзшг з Ті’ 10-02-02-43-87 и Сборник технологических инструкций по производству сливочного и топленого ыаела в качества стабилизаторов структуры.

Экономический еффахт от выработай I т масла с использованием ' МЭД и КМК составляет 65 руб за счет пошеения производительности и сняяания количества нестандартного масла.

‘ 1 По материалам диссертации: опубликованы следующие работы:

Г. Вишемирский -5.А., Адйлоз-К.А. Улучшение консистенции бутербродного цаела. - В ен: Паазгжшна эффективности использования НИОКР аа мясо-молочных преддрпягкях в невкх условиях хозяйствования: Ма-'таряаяа'У13 научіїо-техи.хоїй. Кауііас, ■ 1988,-13 с.. , • . '

2. ^іземкрекий 5.А., Адалоз К.А. Пути улучшения консистенции слшзсчнога масла: Обзорная информация (броікнра) - М.:' АгроНШТоИМШ. 1950,-35 с. " ' '

3. Вышемирский Ф. А., Адилов К. А-, Верг^лесов В- М- Ди-стилированные моноглицериды для улучшения консистенцни бутербродного масла. — В кн-: Химия пищевых добавок: материалы Всессюзн. конф. Черновцы, 1989, — 205 с-

4- Вышемирский Ф. А-, Бронникова В. В.. Абросимова С. В-, Адилов К- А. Балластные вещества в качестве стабилизаторов структуры сливочного масла. В кн.: Химия пищевых добавок: материалы Всесоюз- конф- Черновцы, 1989. — 204 с-

5. Вышемирский Ф А., Адилов К. А- Улучшение консистенции бутербродного масла. — Сб. науч. тр- ВНИИМС «Качество и эффективность производства сливочного масла». Углич, 1990, с 35 43.

6. Вышемирский Ф. А-, Вергелесов В- М , Адилов К- А. Особенности кристаллизации смесей молочного жира с дистиллированными моиоглицерндами (МГД) и их влияние на формирование структуры сливочного масла- Сб- науч. тр- ВНИИМС «Совершенствование производства сливочного масла». Углич, 1991, с- 67-737- Кущонко В- В, Вышемирский Ф. А-, Адилов К. А-. Жи-

жнн В. И- Исследование термодинамических параметров фазовых перехэдов в системах молочный жир-вода-стабилизатор- —

— Сб. науч. тр. ВНИИМС «Совершенствование производства сливочного масла». Углич. 1991, с- 57-66- ,

/

«ил I»

4Г 15Г^-2 7£<3

'Г

Подписано в печать 11.10.91. 60x90/16. Объем 1 уел. печ, л. Тир. 100 Зак. 1165

Угличская типография Издательства «Новости» Углич, Ярославской обл., Красноармейский бульвар, 19