Масложировая промышленность

Термостатирование сливочного масла

Свежевыработанное масло после выхода из маслообразователя, упакованное в тару, выдерживают (термостатируют) некоторое время при температуре масла, вытесняемого из аппарата с целью вторичного структурообразования.

Во время термостатирования завершается формирование структуры и консистенции масла, продолжаются раздельно-групповая кристаллизация глицеридов в расплаве молочного жира и полиморфные превращения, при этом упрочняется структура масла. В результате упрочнения структуры масло твердеет.

Во время термостатирования образуются кристаллизационные связи и восстанавливаются коагуляционные после разрушения (тиксотропное упрочнение). Образующиеся кристаллизационные связи не разрушаются во время термостатирования из-за отсутствия механического воздействия на продукт. Изменяется соотношение между кристаллизационной и коагуляционной структурами. При завершении структурообразования отношение между коагуляционной и кристаллизационной структурами должно быть 2:1.

На структурообразование при термостатировании масла оказывают влияние конечная температура охлажденного молочного жира и скорость его охлаждения.

При повышенной скорости охлаждения процесс вторичного структурообразования протекает более интенсивно вследствие увеличения содержания в продукте отвердевшего жира, не расплавляющегося при температуре ниже 20 0С.

По данным Л.С. Ивановской и В.М. Вергилесова, при охлаждении молочного жира со скоростью 0,06 /мин до 20 0С по сравнению со скоростью 3–4 /мин содержание твердого жира, не расплавляющегося при температуре ниже 20 С, увеличивается на 1,5–2,0 %.

При повышении конечной температуры охлажденного продукта содержание твердого жира уменьшается пропорционально повышению конечной температуры продукта.

Процесс вторичного структурообразования характеризуют с помощью кинетических кривых упрочнения структуры масла по изменению предельного напряжения сдвига во время выдержки свежевыработанного масла при 20 0С.

При 14 0С процесс упрочнения структуры масла завершается в основном за 3–4 часа. При этом кривые упрочнения структуры, полученные путем измерения предельного напряжения сдвига, имеют плавный характер. Плавное упрочнение структуры обеспечивается дополнительным отвердеванием низкоплавких глицеридов и характеризует высокую степень завершенности процесса вторичного структурообразования.

По данным С.С. Гуляева-Зайцева, при вторичном структурообразовании во время термостатирования при температуре 14 0С отвердевает около 28,5 % молочного жира.

При 17 0С происходит быстрое упрочнение структуры масла в первые 10–20 минут, затем скорость процесса замедляется, и упрочнение структуры масла завершается через 5–6 часов. Фазовые превращения заканчиваются в течение 2–3 часов, дальнейшее упрочнение структуры связано с восстановлением коагуляционной структуры после разрушения (тиксотропное упрочнение).

Чем длительнее механическая обработка продукта в аппарате, тем ниже скорость упрочнения структуры масла при последующем термостатировании и значение предельного напряжения сдвига к концу структурообразования.

При температуре 17 0С в масле содержится около 21 % отвердевшего молочного жира, который участвует в формировании прочностных свойств масла при вторичном структурообразовании во время термостатирования.

Характер структурообразования в масле во время термостатирования зависит от продолжительности механического воздействия на продукт в маслообразователе в зоне первичного структурообразования. С увеличением продолжительности механической обработки продукта в маслообразователе соотношение в масле структур кристаллизационного и коагуляционного типа последовательно изменяется в сторону преобладания последней.

Для оценки степени завершенности вторичного структурообразования в масле можно применить метод, используемый для оценки кристаллизационно-коагуляционной структуры масла: по степени разрушения структуры, которая определяется как отношение разности прочности не разрушенной и разрушенной структуры.

По данным С.С. Гуляева-Зайцева, степень разрушения структуры у пластичного масла с хорошей термоустойчивостью, выработанного методом преобразования высокожирных сливок, равна 70–75 % при температуре 12–18 С и 60–65 % при 20 0С. Предельное напряжение сдвига масла с хорошей консистенцией и термоустойчивостью составляет 1000–2000 Па в весенне-летний период года и возрастает до 2000–4000 Па в осенне-зимний период. Твердость масла колеблется от 1,6 до 2 Н/см зимой и от 0,65 до 0,95 Н/см летом.

Состояние структуры можно характеризовать по количеству выделившегося жидкого жира из масла. Из масла с хорошей консистенцией выделяется около 38–49 % жидкой фракции жира при температуре 250С.

Количество выделившейся жидкой фракции жира увеличивается, если в продукте при 25 0С содержится менее 15 % твердого жира.

Количество выделившейся жидкой фракции жира увеличивается при снижении содержания твердого жира вследствие уменьшения количества кристаллов глицеридов и поверхности смачивания.

Режим термостатирования свежевыработанного масла выбирают при температуре 17 0С в течение 3 часов, поскольку при этом еще не заканчивается процесс упрочнения структуры масла, но завершается процесс фазовых превращений в молочном жире.

В результате выделения скрытой теплоты при кристаллизации глицеридов в молочном жире и полиморфных превращениях во время термостатирования повышается температура масла.

По данным ВНИИМС, температура масла в процессе термостатирования в течение 2 часов при температуре 16–180С повышается на 3–40С.