Прогнозирование и оценка консистенции сливочного масла

17-04-2014, 19:29

Консистенция — один из основных показателей качества сливочного масла, определяющих удобство его реализации и потребления. Влияет на хранимоспособность, стимулирует восприятие вкусового букета. Оценивается субъективно экспертами-дегустаторами и по комплексу объективных показателей, характеризующих особенности его физической структуры, включая твердость, термоустойчивость, степень дисперсности плазмы в монолите и др.
Унификация методов оценки консистенции сливочного масля в нашей стране несколько усложнена вследствие использовании двух методов производства. Обусловлено это разным физическим состоянием свежевыработанного масла в момент его получения, то есть непосредственно на выходе из аппарата:
• плотное, твердообразное — при выработке методом сбивания сливок;
• жидкое, сметанообразное — при получении масла методом преобразования высокожирных сливок.
Определенные различия в сливочном масле остаются и после стабилизации его физической структуры при температуре -2...-5 °С в течение 24 ч. Однако в соответствии с действующим в России ГОСТ P 52253-2004 «Масло и паста масляная из коровьего молока» показатели качества готового продукта, включая консистенцию, в зависимости от метода его производства не дифференцируются. Масло готовый продукт; по составу и качеству вне зависимости от метода его производства оно должно соответствовать обобщенным унифицированным требованиям.
Для устойчивого обеспечения сливочному маслу хорошей консистенции в нашей стране проработана возможность двойного контроля прогнозирование в процессе выработки по его состоянию на выходе из аппарата и после стабилизации его структуры, когда оно примет в обоих случаях твердообразное состояние. С учетом сложившейся необходимости вопросы оценки консистенции сливочного масла в нашей стране проработаны сравнительно полнее, нежели за рубежом. Это касается контроля этого показателя как в процессе изготовления, так. И после стабилизации структуры масла, включающих оценку консистенции «пробой на срез» и на «щуп», намазываемость, твердость, термоустойчивость и др.
Важным моментом системы отечественного контроля консистенции сливочного масла является этап прогнозирования в процессе его производства по состоянию свежевыработанного продукта (масла) непосредственно на выходе из аппарата, что позволяет направленно регулировать параметры работы маслоизготовителей (маслообразователей).
Влияние на консистенцию масла методов его производства. При изготовлении масла методом сбивания сливок, при котором большинство технологических операций (исключая пастеризацию сливок) осуществляются при температуре ниже точки отвердевания основной массы триглицеридов (от 5 до 20 °С). структурные элементы масла формируются на основе жировых шариков в процессе физического созревания сливок, то есть в состоянии покоя Степень отвердевания жира при этом достигает 32...35 % и более. При последующем сбивании сливок в кристаллизацию вовлекается дополнительное количество триглицеридов, находящихся в переохлажденном состоянии к концу процесса созревания. Степень отвердевания глицеридов молочного жира в свежевыработанном масле с учетом этого на выходе его из маслоизготовители составляет до 45...48 %. Масло при этом представляет твердообразное состояние с характерной для него «зернистой структурой». Определяющими показателями масла являются: состояние плазмы, плотность или рыхлость монолита, характеризующие степень завершенности его обработки и пластификации.
Готовность консистенции сливочного масла при этом определяют посредством использования так называемых «индикаторных Бумажек» — метода, основанного на способности капелек плазмы (влаги), содержащихся в монолите масла, при соприкосновении с поверхностью индикаторной бумажки, пропитанной раствором бромфенола синего, образовывать на ней сине-фиолетовые отпечатки в натуральную величину.
Сравнивая полученные отпечатки с эталоном, оценивают требуемую степень дисперсности плазмы в монолите и соответственно устанавливают рабочие параметры пластификации пласта масла посредством регулирования интенсивности механической обработки пласта.
При выработке масла методом преобразования высокожирных сливок все технологические операции осуществляются при температуре 65...95 °С, превышающей точку отвердевания глицеридов. И только на конечной стадии процесса маслообразования их охлаждают до температуры 10...12 °C, то есть ниже точки массовой кристаллизации глицеридов. В связи с высокой скоростью охлаждения степень отвердевания жира при этом, поданным отдельных исследователей, составляет всего 15...21 %; остальные триглицериды, способные кристаллизоваться в этой температурной зоне, находятся в переохлажденном состоянии. Они выкристаллизовываются и отвердевают уже после выхода продукта из маслообразователя, то есть в таре, что сопровождается некоторым повышением температуры масла — следствие выделения скрытой теплоты кристаллизации жира. Скорость отвердевания продукта в таре и величина повышения его температуры при этом характеризуют интенсивность процессов кристаллизации глицеридов и тип формирующейся структуры. Первыми это заметили А. П. Белоусов и П. В. Никуличев. Последний предложил использовать данное явление для прогнозирования консистенции масла и разработал соответствующие методики для практического применения. Автор в этой работе принимал участие в качестве ответственного исполнителя
Таким образом, к моменту получения сливочного масла (температура 12...17 °С) при выработке его методом сбивания сливок кристаллизация глицеридов, способных кристаллизоваться в этой температурной зоне, завершается практически полностью, а при изготовлении метолом преобразования высокожирных сливок — только частично. Следствием этого является то, что в первом случае масло на выходе из маслоизготовителя находится в твердообразном состоянии, а во втором — представляет собой легкоподвижную текучую массу.
Различия процессов маслообразования предопределяют особенности формирования и тип структуры продукта, его реологические характеристики. механические показатели и, соответственно, консистенцию. С учетом различий состава масла, методов его производства и других факторов допустимы определенные колебания его упруго-пластичных свойств. Вместе с тем консистенция всегда должна быть однородной, характерной для традиционного сливочного масла.
Консистенция сливочного масла — комплексный показатель. Дополнительно к субъективности сценки она определяется комплексом объективных показателей, характеризующих особенности его физической структуры. Это — твердость, восстанавливаемость структуры после разрушения (тиксотропность), вытекание из монолита свободного жидкого жира, термоустойчивость, степень дисперсности плазмы и др.
Схема и методы контроля консистенции сливочного масла приведены на рис. 20.

Консистенцию масла при этом с учетом предложенной схемы контролируют дважды в процессе выработки (прогноз) и после стабилизации структуры.
Прогнозирование консистенции сливочного масла в процессе производства. Оно основано на использовании особенностей физического состояния свежевыработанного масла, плотного, твердообразного — при производстве методом CC и жидкообразного, текучего — при получении масла методом ПВЖС. Это требует разных подходов и методов оценки.
Значительный вклад в решение данного вопроса внес П. В. Никуличев, который разработал (с участием автора) метод прогнозирования консистенции масла по «скорости отвердевания» и сформулировал решение задачи в целом. Для этого при производстве масла, изготовляемого преобразованием высокожирных сливок, рекомендовано контролировать скорость затвердевания масла и прирост температуры в монолите масла (в ящике) в течение 10 мин после выхода из маслообразователя, а при производстве методом CC — дисперсность плазмы в монолите масла.
Скорость затвердевания сливочного масла характеризует процессы кристаллизации глицеридов молочного жира и тиксотропные уплотнения элементов его структуры, в результате которых формируется структура масла. Эти процессы существенно различаются во времени, первый осуществляется скоротечно, второй — длительно. При выраженной интенсивно быстрой кристаллизации формируется прочная, нехрупкая структура масла, консистенция которого может быть от недостаточно пластичной до выраженной крошливой. При формировании структуры за счет тиксотропных уплотнений следует оживать пластичной консистенции масла и удовлетворительной термоустойчивости.
Прирост температуры в свежевыработанном масле (в ящике) характеризует процесс формирования структуры аналогично показателю затвердевания. Значительный прирост температуры указывает на интенсивность кристаллизационных процессов и наоборот, незначительный — ни преимущественное формирование структуры за счет тиксотропных уплотнений.
Организационно использование этих методов осуществляется следующим образом; на деревянную лопатку в первом случае наливают тонкий слой масла, вытекающего из штуцера маслообразователя, с последующим отрезанием от него металлическим шпателем узких полос продукта, контролируя по секундомеру время затвердевания (схватывания). Во втором случае в ящик с маслом вставляется термометр и замеряется температура продукта в течение 10 мин.
Данные о зависимости ожидаемой консистенции масла от скорости отвердевании и прироста температуры (применительно к существующим моделям маслообразователей) приведены в табл. 6.

Экспериментально установлено, что при скорости отвердевания масла более 100 с и прироста температуры менее 1,5 °С можно ожидать мягкой, нетермоустойчивой консистенции. Причина — излишняя термомеханическая обработка продукта в аппарате и, как следствие, формирование выраженной коагуляционной структуры масла.
В случае быстрого затвердевания масла (менее 30 с) и значительного прироста температуры (3...5 °С и более) следует ожидать крошливой консистенции масла, так как формирование структуры преимущественно осуществляется за счет процессов кристаллизации глицеридов. Причина — недостаточная термомеханическая обработка продукта в аппарате.
Прогнозирование консистенции масла, вырабатываемого сбиванием сливок, осуществляется определением дисперсности плазмы в монолите и равномерности ее распределения. Для этого используют специальные индикаторные бумажки. Высокая дисперсия и равномерное распределение капель плазмы свидетельствуют о достаточно хорошей обработке продукта, а наличие крупных капель, неравномерно распределенных в монолите, указывает на недостаточность обработки. улучшить консистенцию готового масла представляется возможным интенсификацией механического воздействия на обрабатываемый продукт, в том числе увеличением продолжительности обработки.
После стабилизации структуры показатели готового масла не дифференцируются в зависимости от метода производства. Поэтому оценка консистенции масла, выработанного разными методами, должка соответствовать общим требованиям действующего ГОСТа. Контроль готового продукта (при отправке с завода) сводится к определению дисперсности плазмы (с применением индикаторных бумажек), консистенции (методом среза при температуре 10...12 °С) и термоустойчивости, иногда предрасположенности к плесневению как показателю санитарии и хранимоспособности масла.
Для устойчивого получения хорошей консистенции масла необходим двойной контроль — в процессе выработки его и после стабилизации структуры.
Методы оценки консистенции сливочного масла. В соответствии с действующим в стране ГОСТом, консистенция масла при температуре (12 ± 2) °С должна быть плотной, однородной, поверхность — на разрезе сухая, глянцевая, допускается наличие мельчайших одиночных капелек влаги Ее оценивают по 5-балльной шкале. Возможные пороки консистенции сливочного масла; крошливость, рыхлость, заселенность, слоистость, мучнистость, крупные капли влаги, нетермоустойчивость и др.
Консистенция сливочного масла. Консистенцию сливочного масла (готового) оценивают пробами на «срез» и «изгиб». Заключается метод в следующем. От бруска масла массой 200...300 г или цилиндрика, отобранного щупом, при температуре (12 ± 2) °С ножом либо заостренным шпателем отрезают пластинку продукта толщиной 1...2 мм и в средней части ее изгибают под углом 180°. В зависимости от состояния сгибаемого образца масла оценивают его консистенцию с учетом нижеследующей шкалы (рис. 21):
• отличная консистенция — срезаемая пластинка масла имеет плотную ровную поверхность и края, а при механическом надавливании не ломается;
• хорошая — срезаемая пластинка имеет плотную ровную поверхность и края, выдерживает небольшой изгиб, но затем ломается;
• удовлетворительная — срезаемая пластинка имеет неровные края, при легком надавливании (изгибе) ломается;
• крошливая — при отрезании пластинки она распадается на мелкие кусочки;
• слоистая — при отрезании пластинка разделяется на слои с ровными краями вдоль среза;
• излишне мягкая — срезаемая пластинка масла при надавливании шпателем легко деформируется, поверхность на вид засаленная, возможны случаи, что пластинка при срезании сминается.

Определение термоустойчивости масла. Определяют параллельно с оценкой консистенции (предложение А. П. Белоусова и П. В. Никуличева). Необходимость этого вызвана тем, что при определении консистенции масла при температуре (12 ± 2)°С недостаточно четко прогнозируется его состояние при комнатной температуре 18—20 °С (то есть при температype потребления). Возможны случаи, когда масло с удовлетворительной консистенцией (при 10—12 °С) при температуре потребления превращается в сметанообразную массу, особенно это характерно для масла, выработанного методом ПВЖС. Контроль термоустойчивости масла позволяет избежать подобных случаев.
Термоустойчивость сливочного масла (Tp) является проявлением особенностей физической структуры и характеризует его способность сохранять форму при сравнительно повышенной температуре (по отношению к комнатой) определяется термостатированием образца масла заданной формы и размера (цилиндра диаметром и высотой по 20 мм) при температуре (30 ± 1) °С в течение 2 ч. Мерой температуроустойчивости служит отношение начального диаметра (Д0) исследуемого образца масла к среднему диаметру основания образца (Да) после термостатирования:

Тр = Д0/Да.

Шкала, характеризующая термоустойчивость сливочного масла, приведена на рис. 22.

Индикаторный метод определения дисперсности плазмы. Основан на способности капелек влаги, содержащихся в монолите сливочного масла, при соприкосновении с поверхностью индикаторной бумаги, пропитанной раствором бромфенола синего, образовывать на ней сине-фиолетовые отпечатки в натуральную величину (рис. 23).
На практике определение дисперсности влаги в монолите сливочного масла осуществляют следующим образом. Острым ножом делают срез монолита масла и прикладывают к нему индикаторную «бумажку». приглаживают ее рукой (через сухой лист бумаги) до проявления капель. Метод используется для сливочного масла, выработанного как методом CC, так и ПВЖС. В первом случае для определения дисперсности плазмы — в процессе обработки для выяснения степени готовности и в готовом масле — после стабилизации его структуры. При выработке масла методом ПВЖС — только после стабилизации структуры.