Технологія олії та жирів.

1.  Технологія рослинних жирів.

2.  Технологія жирів тваринного походження.

3.  Технологія виробництва маргарину та майонезу.

Мета: Ознайомити студентів Із Технологією виробництва вище зазначеного продукту, навчити самостійно викреслювати апаратурно-технологічні схеми, робити висновки та пропозиції, щодо покращення якості виробленої продукції згідно нормативне — технологічної документації (ГОСТи, ТУ), з тим, що гідно конкурувати та ринку споживача XXI століття.

Основна олійна культура в Україні — Соняшник. Його частка становить понад 75 % загального обсягу виробництва рослинної олії.

Бавовник — друга за значенням олійна культура в світі, що належить до родини мальвових.

Льон — належить до родини льонових. Його суцвіття — типу китиці, плід — коробочка, що містить від однієї до десяти –насінин.

Соя — належить до родини бобових, квітки зібрані в суц­віття типу китиць, плоди-боби, містять від двох до п’яти насінин.

Рицина — належить до родини молочайних, квітки її зібрані в суцвіття типу китиці, плід — коробочка.

Олію виробляють також із насіння гарбузів, свіріпи, томатів, кісточок маслин, абрикосів, персиків, яблук, вишень, винограду, слив, із всіх видів горіхів, зародків кукурудзи, пшениці та інших зернових культур.

Рослинні олії повинні відповідати вимогам стандартів. Так, соняшникова олія повинна відповідати вимогам ДСТУ, відповід­но до яких олія залежно від способу оброблення поділяється на види: рафінована, дезодорована та недезодорована; гідратована вищого, першого та другого сортів; нерафінована — вищого, пер­шого та другого сортів. У торгову мережу та на підприємства хар­чування постачається рафінована дезодорована соняшникова олія.

Рафіновані олії, дезодоровані та недезодоровані, а також гідратовані вищого та першого сортів, повинні бути прозорими і без осаду. Для гідратованої олії другого сорту та нерафінованої допускається слабке помутніння або «сітка», спричинена присутністю в олії, воску та воско подібних речовин.

В рафінованій рослинній олії не повинно бути відстою, фосфоровмісних речовин та мила. В оліях переважають ненасичені жирні кислоти (олеїно­ва, лінолінова, лінолева — 70… 80 % та в меншій кількості — насичені (пальмітинова, стеаринова – близько 15…30%.

Виробництво олії складається з багатьох операцій, під час яких в олійній сировині відбуваються складні фізико-хімічні процеси.

Подрібнення насіння. Для вилучення олії із насіння чи з ядер_’ потрібно зруйнувати їх клітинну структуру. Кінцевим результатом операції подрібнення є переведення олії, що міститься в клітинах асіння, в стан, необхідний для проведення наступних технологічних операцій. Необхідний ступінь подрібнення сировини досягається механізмами, які подрібнюють, розчавлюють та розтирають насіння або ядра. Подрібнення здійснюють на вальцьових верстатах.

Вилучення олії з м’ятки здійснюється пресуванням або екстракцією, або найчастіше поєднанням цих двох способів.

Пресування. Олія, адсорбована у вигляді плівок на поверхні частинок подрібнених ядер, затримується значними поверхневими силами. Для ефективного відокремлення необхідно цей зв’язок послабити. Для цього використовують гідротермічне (вологотеплове) оброблення м’ятки, приготування мезги або прожарювання. Під час зволожування та наступного теплового оброблення м’ятки послаб­люється зв’язок ліпідів з неліпідною частинкою насіння, білками та вуглеводами і жир переходить у відносно вільний стан, його в’язкість помітно знижується. Потім м’ятку нагрівають до більш високої температури, її вологість при цьому зменшується і одночас­но відбувається часткова денатурація білків, яка змінює пластичні властивості м’ятки. Так, під дією вологи та теплоти м’ятка змінює свої фізико-хімічні властивості і перетворюється на мезгу.

Пресування як спосіб вилучення олії з насіння та плодів передує остаточному знежиренню матеріалу дією органічного розчинника — екстрагента. Тільки у порівняно невеликих кількостях ще здійснюється чисто, пресове вилучення олії.

Спосіб екстрагування. Пресовим способом неможливо досягти повного знежирення мезги. Єдиний спосіб, який дає можливість забезпечити повне вилучення олії, є екстракційний. Форпресову макуху перед надходженням на екстрагування піддають обробленню з метою надання її структурі крупки, гранул або пелюстків, які забезпечують максимальне вилучення олії розчинниками.

У сирих оліях завжди містяться різноманітні домішки, які Утруднюють їх перероблення і знижують якість одержаної продукції. Частина цих домішок вилучається з клітин насіння під Дією теплоти, тиску та органічного розчинника разом з олією.

Очищення олії від супутніх речовин називається рафіну­ваннямезгм. Під час проведення рафінування необхідно не тільки вилучити небажані, але й зберемезггти всі цінні речовини, що містяться в жирі, не допустити їх втрат та розпаду.

Сучасні способи рафінування жирів та олії поділяють на фізичні (відстоювання, центрифугування, фільтрування), хімічні (гідратування, лужне рафінування) та фізико-хімічні (адсорбційне рафінування, дезодорування). Вибір способу рафінування залежить від складу та кількості домішок, їх властивостей та призначення олії.

Гідратування. Одним з найважливіших способів хімічно­го очищення жирів є гідратування (вилучення домішок за допомогою води), що дає можливість виділити з олії речовини з гідрофільними властивостями, в першу чергу фосфоліпіди.

Гідратована соняшникова олія повинна бути також звільнена від воску та воскоподібних речовин. Для цього олію виморожують, тобто охолоджують спочатку до 20, а потім до 10…12 °С і направляють до експозитора — циліндричного апарата, оснащеного рамною мішалкою з уповільненим обертанням, де протягом 4 год відбувається кристалізація воску, розчиненого в олії.

Дезодорування. Цей спосіб застосовується для вилучення речовин, що надають олії специфічного смаку та запаху: ненасичених вуглеводнів, низькомолекулярних кислот, кетонів, природних ефірних масел тощо.

Гідрогенізацією називають приєднання водню до ненасичених сполук, які містяться в залишках неорганічних кислот, що входять до складу ацилгліцеринів. Гідрування поліненасичених жирних кислот проходить за формулою:

+Н2 +Н2 +Н2

СnН2n-602 -> СnН2n-402 -> СnН2n-202 -> СnН2n02.

Гідрування жирів супроводжується процесом переетерифікації (обмін радикалів), а також веде до зниження вмісту в саломасі (затверділі жири) вітамінів А і Д, але практично не впливає на вміст вітаміну Е.

Для виробництва харчового саломасу використовують cвіжий водень (з газгольдерів), а для виробництва технічного — уміш свіжого та очищеного відпрацьованого (циркуляційного) водню. Температура олії під час гідрування для виробництва харчового саломасу —210…230, технічного – 240…250°С.

Приблизно один раз на годину з автоклавів беруть проби саломасу для визначення його температури плавлення, яка за нормального перебігу процесу повинна дорівнювати, °С: при гідруванні соняш­никової олії в першому автоклаві 22…24, у другому — 26…29, в третьому — 31…33 (для виробництва харчового саломасу). У про­цесі виробництва технічного саломасу температура його плавлен­ня в автоклавах вища і становить від 22…36 до 45…43 °С.

Маргарин являє собою фізико-хімічну систему, один з основних компонентів якої — вода (дисперсна фаза) — розподіляється в іншому — маслі (дисперсійне середовище) у вигляді найдрібніших часточок утворюючи емульсію типу "вода в маслі ".

За складом, властивостями та поживності маргарин — висо­коякісний харчовий продукт, рівноцінний вершковому маслу. До його складу входять гідровані рослинні олії та гідрований китовий жир, молоко, сіль, цукор, фосфоліпіди та емульгатори. Стійкість маргарину в процесі оброблення, зберігання та споживання зумов­лена наявністю емульгаторів — речовин з поверхнево-активними властивостями, які стабілізують емульсію «вода в маслі».

Маргарин вживають у хлібопекарській та кондитерській промисловостях, кулінарії, у виробництві харчоконцентратів, а також для безпосереднього вживання в їжу.

Сировину для виробництва маргарину поділяють на жиро­ву та нежирову. Жири і олії, які використовують для виробництва маргарину, не повинні мати запаху та смаку, повинні мати світле забарвлення та низьку кислотність. У виробництві марга­рину широко використовують соняшникову та бавовняну олію, а також соєву, кокосову, арахісову та деякі інші олії. Тваринні жири (воловий, баранячий, кісткове сало) входять до складу кулінарних жирів.

Нежирова сировина призначена для поліпшення смаку та запаху маргарину і його біологічної цінності. Основним компо­нентом нежирової частини маргарину є коров’яче молоко, яке надає маргарину смаку та запаху.

Для підвищення біологічної цінності маргарину збагачують жиророзчинними вітамінами А і Д.

Технологічний процес одержання маргарину методом переохолодження складається із таких операцій: зберігання та темперування дезодорованих жирів; підготовка молока; підго­товка води, солі, цукру, емульгатора, і барвника та вітамінів.

Маргарин, кондитерські та кулінарні жири зберігають у холодильних камерах при температурі 0…2 °С та за відносної вологості повітря не більше 80%. Транспортувати ці продукти при температурі зовнішнього повітря вище 12 °С дозволяється тільки в рефрижераторах. Якість маргарину повинна відповідати вимогам діючих стандартів.

Контрольні запитання.

1.  Які вимоги пред’являють до сировини рослинних олій та жирів?

2.  Що собою являє рафінування олії?

3.  В чому полягає сутність гідрогенізації жирів?

4.  Які емульгатори застосовують при виробництві маргарину?

5.  Які нормативні посилання (ДСТУ –ГОСТу, ТУ) застосовують при визначенні якості олії та жирів?

Термінологічний словник

Технологічна операція — Сукупність дій на сировину (проміжний або кінцевий продукт), які відбуваються на певному місці і за певний час та приводять до передбачуваної зміни її характеристик або властивостей (наприклад, мийка, стерилізація, пакування тощо).

Технологічна стадія — сукупність декількох операцій, які забезпечують отримання проміжного продукту. У більшості харчових технологій виокремлюють три стадії: підготовчу, основну та завершальну. В консервному виробництві, наприклад, до підготовчої стадії відносяться операції приймання, зберігання, вивантаження сировини, мийка, сортування, інспекція. До основної — бланшування, фасування, із катування банок, стерилізація і охолодження. На завершальній (фінішній) стадії виконуються сортування, етикетування, пакування та зберігання готової продукції.

Технологічний процес — Сукупність всіх операцій, які закінчують виготовлення з вихідної сировини кінцевої продукції заданої якості і призначення. У випадках коли процес розглядається як система взаємопов’язаних та взаємовпливаючих на них операцій (елементів системи) з їх внутрішніми та зовнішніми зв’язками, його позначають терміном "технологічний потік".

Технологічна машина (технологічний апарат) — технічний пристрій, призначений для виконання певної тех­нічної операції.

Технологічний агрегат — сукупність машин (апаратів) для послідовного виконання однієї або кількох суміжних технологічних операцій.

Технологічна лінія — сукупність машин і агрегатів, призначених для здійснення технологічного процесу виготовлен­ня певної продукції.

Продуктивність машини — Кількість сировини, проміжного продукту або кінцевої продукції, яка оброб­ляється в машині за одиницю часу.

Потужність лінії — Кількість готової продукції, яка виробляється на лінії за певний час. Позначається в облікових одиницях — абсолютних або умовних (наприклад в тоннах або в тубах за годину, зміну чи рік).

Інтенсивність процесу — кількість продукту, виробленого за одиницю часу, віднесена до робочої довжини, площі або обсягу робочого органу машини. Замість інтенсивності процесу іноді визначають питому продуктивність, або швидкість перетворення продукту при технологічній обробці.

Технологічний режим — сукупність чисельних значень основних параметрів робочої зони, в якій виконується конкретна операція. Для більшості харчових технологій до таких параметрів відносяться температура, тиск, концентрації речо­вин, співвідношення продукту і робочих агентів та інші.

Матеріальний баланс — рівність маси сировини, матеріалів, які надходять на переробку, з масою проміжного або кінцевого продукту, сумарними відходами та втратами у виробництві. У харчових виробництвах матеріальний баланс називають Продуктовим розрахунком. Він може складатися як для окремої операції, стадії, так і для процесу в цілому. Продуктові розрахунки широко використовують як при проектуванні, так і при обліку витрат сировини, матеріалів, відходів і робочих агентів, а також виходу готової продукції.

Вихід продукту — це відношення кількості фактично отриманого продукту до його вмісту в вихідній сировині. Частіше визначається в відносних одиницях (відсотках або частках).

Відходи — Зменшення маси сировини і проміжних про­дуктів за рахунок видалення з них під час переробки неїстівних або малоцінних частин (кісточки, насіння плодів і овочів, плодоніжки, луска, нутрощі риби, сухожилля та кістки і на). Якщо ці відходи в подальшому переробляються, їх називають Вторинними ресурсами.

Втрати — Це природне зменшення маси сировини і проміжних продуктів за рахунок випаровування вологи, витікання, розпилювання, прилипання та інших причин.

Якість продукту — Ступінь відповідності продукції встановленим до неї вимогам у відповідності з призначенням. Вона характеризує досконалість технології.

Рекомендована література

1.  Технология переработки жиров. Под ред. Н. С.Арутюняна. М. Агропромиздат, 1985. – 368 с.

2.  Технология производства растительных масел. Под ред. В.М. Копейковского. М. Легкая и пищевая промышленность. 1986.- 416 с.

3.  Назаров Н. И., Гинстбург А. С., Гребенек С. М., и др. Общая технология пищевых производств М. Технології.

4.  Плахотін В. Я., Тюрікова І. С., Хомич Г. П. Теоретичні основи технологій харчових виробництв. – Київ:Центр навчальної літератури, 2006. – 640 с.

5.  Общая технология пищевых производств /Под ред. Ковалевской Л. П. — М.: Колос, 1993. -384с.

6.  Стабников В. Н., Остапчук Н. В. Общая технология пищевых продуктов. – Киев, Вища школа. 1980. – 303 с.

7.  Общая технология пищевых производств /Под ред. Назарова Н. И. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 360 с.