Обоснование температурных режимов хранения сливочного масла


Под хранимоспособностью сливочного масла, с одной стороны, подразумевают сохранность его физического состояния (структуры, консистенции и др.), характеризующую его потребительские показатели на уровне соответствия требованиям действующих нормативных документов, с другой — безусловную сохранность присущих ему вкусового букета, цвета и внешнего вида При установлении срока годности сливочного масла, как и любого другого пищевого продукта, оперируют показателями температуры и относительной влажности. Непременным условием при решении этого вопроса является индивидуальный подход в зависимости от состава масла с учетом физических свойств каждой составляющей к их соотношения в продукте При этом следует учитывать, что отдельные компоненты для сохранности качества можно (следует) охлаждать и даже замораживать, а для других эта операция (замораживание) неприемлема вследствие необратимых изменений физической структуры, потери внешней привлекательности и качества в целом.
Сливочное масло — продукт многокомпонентный. Его основу составляет молочный жир. Нежировая составляющая масла — плазма — представляет собой водный раствор молочного белка и углеводов, других микрокомпонентов. Различия физико-химических свойств жировой фазы и плазмы и заметные колебания их соотношений в сливочном масле предопределяют неоднозначность его теплофизических характеристик и температурную зависимость в процессе различных тепловых воздействий (охлаждение—нагревание) Поэтому быстро охлаждать после изготовления следует все разновидности сливочного масла и его низкожирные заменители, а замораживать до глубокой минусовой температуры (-12 °С и ниже) — только содержащие более 72...74 % жировой фазы.
Влияние температурного воздействия на агрегатное состояние жировой основы сливочного масла и его плазму. При температуре ~ 40 °С и жировая фаза масла и его плазма натопятся в жидком состоянии. Последняя при этом подвержена активной биологической порче вследствие атакуемости микрофлорой при сравнительно низкой скорости процессов окисления жира. Повышение температуры вплоть до 100°С (температуры кипения воды) обусловливает последовательное снижение интенсивности микробиологических процессов при возможной частичной коагуляции белков (при температуре 80...100°С) и активизации химической порчи жировой фазы с образованием оксикислоти перекисей. При этом возможно выплавление жировой основы масла и полное разделение фаз, что в конечном итоге способствует этим процессам
Охлаждение сливочного масла в диапазоне температур от 40 до 0 °С приводит к затуханию гидролитических процессов порчи плазмы и окисляемости жира (последнее является результатом снижения активности химического взаимодействия компонентов), немаловажным фактором при этом является частичная (групповая) кристаллизация глицеридов и соответственно вывод их из зоны активного химического окисления.
Следовательно, температурный фактор в плане сохранности качества сливочного масла является определяющим, в равной степени влияющим как на интенсивность окислительной порчи жира, так и на активность гидролитических процессов порчи молочной плазмы.
Плазма сливочного масла при охлаждении его до температуры ниже 0°С замерзает, а процессы, обусловливающие ее порчу, прекращаются вследствие инактивации содержащейся в ней микрофлоры и вымирания последней. Это подтверждено экспериментально работами сотрудников ВНИИМСа и других исследователей Установлено, что при снижении температуры масла в диапазоне ниже -7...-8 °С и увеличении продолжительности его хранения вымирание микрофлоры интенсифицируется.
Вместе с тем, по данным Г. Б. Чижова, при определенных условиях замораживания плазмы имеет место ее переохлаждение и соответствующее смещение температуры замерзания в сторону снижения. Это характерно для плазмы, закапсулированной в очень мелких капиллярах и капельках. Глубина переохлаждения плазмы, поданным Ю. А. Оленева, зависит от степени изоляции капель плазмы (дисперсности), их размера, скорости охлаждения (замораживания) и составляет от 3 до 6°С. Следовательно, можно полагать, что при определенных условиях плазма в капельно-жидком состоянии может оставаться при температуре -6..-8 °С.
Важное влияние на сохранность качества сливочного масла оказывает также агрегатное состояние жировой фазы. При снижении температуры охлаждения масла в минусовом диапазоне до -25...-26 °С, поданным многих исследователей, продолжается кристаллизация глицеридов и их отвердевание. По А. П. Белоусову же, полное отвердение глицеридов достигается при температуре -40 °С.
В практике с учетом этого применяют два метода холодильной обработки:
• в охлажденном состоянии при температуре выше точки замерзания «тканевой жидкости» — в нашем случае выше точки замерзания плазмы;
• в замороженном состоянии при температуре ниже точки замерзания плазмы.
Для сливочного масла предпочтительным является второй метод хранения — ниже -3...-6 °С, то есть когда молочная плазма находится в замороженном состоянии.
Залогом хорошей сохранности качества сливочного масла при равнозначных условиях является быстрое охлаждение его после изготовления и хранение при возможно низкой температуре — желательно ниже -7...-8°С. Это является результатом подавления жизнедеятельности микрофлоры и снижения активности биохимических процессов, происходящих в продукте под действием собственных ферментов, кислорода воздуха, тепла и света. Относительно высокая стоимость холодильной обработки при этом полностью окупается повышением сохранности качества продукта.
Вместе с тем в пути от завода-изготовителя до потребителя и хранения у последнего сливочное масло неизменно попадает в различные температурные условия: от 4...6 °С в камере бытового холодильника до -5...-7°С в заводских маслокамерах, -15...-18°С в камерах длительного хранения заводов и холодильниках и -26°C и ниже — в камерах холодильников Госрезерва. В указанном диапазоне температур агрегатное состояние сливочного масла изменяется от частично закристаллизованной жировой фазы и жидкой молочной плазмы до практически полностью отвердевшего жира и замерзшей молочной плазмы. Это существенным образом влияет на интенсивность протекания в масле процессов порчи и соответственно на сохраняемость его качества.
Физическое состояние жировой фазы и молочной плазмы в сливочном масле в широком диапазоне температур иллюстрируется данными, приведенными на рис. 25.
Обоснование температурных режимов хранения сливочного масла

Характер кривых, характеризующих изменение агрегатного состояния молочного жира и плазмы при охлаждении сливочного масла в анализируемом диапазоне температур, как видно из рисунка, свидетельствует о различной физической сущности этих процессов (твердения) и, соответственно, природе участвующих в них веществ Молочный жир при охлаждении в указанном диапазоне температур, подвергаясь групповой кристаллизации глицеридов, плавно переходит в твердое состояние. В тo время как процесс отвердевания плазмы происходит спонтанно при охлаждении масла до температуры ниже 0 °С. При температуре -2...-3 °С степень отвердевания плазмы составляет 95 % и более, а при -7...-8 °С она замерзает полностью. Соответственно агрегатному состоянию жировой фазы и плазмы в сливочном масле меняется активность пиролитических и окислительных процессов.
Гидролитические процессы, протекающие в плазме масла под действием микрофлоры, обладающей психротрофными и липолитическими свойствами, при ее замораживании (-7..-8 °С) практически прекращаются. Степень отвердевания молочного жира при этой температуре составляет ~70 %, что. однако, не гарантирует полного прекращения его окислительной порчи.
Процесс окисления при атом осуществляется под воздействием молекулярного кислорода. B начале образуются перекиси, не оказывающие заметного влияния на вкус и запах масла. Однако по мере их накопления активизируются процессы образования вторичных продуктов окисления. В первую очередь в реакцию при этом вовлекаются ненасыщенные жирные кислоты (свободные и связанные). Скорость окислительных реакций, в результате которых имеет место порча качества масла, значительно возрастает, если одновременно действует ряд факторов, особенно кислород, свет, соли тяжелых металлов и др. Глубина изменений зависит от режимов хранения масла и направленности окислительной порчи Для практического использования научных сведений анализируемый диапазон теплового воздействия сгруппирован в шести температурных зонах (табл. 7).
За основу при группировании температурных зон приняты типовые условия, при которых масло вырабатывают, хранит (кратковременно или длительно) на заводах, в холодильниках, Госрезерве, домашних условиях или транспортируют.
В первой температурной зоне (35...40 °С) компоненты сливочного масла (жировая фаза и плазма) находятся в жидком состоянии. Это характерно для начальной стадии производства.
Обоснование температурных режимов хранения сливочного масла

Вторая температурная зона (4...6 °С) увязывает интересы потребителя, yпpyгo-пластичные показатели сливочного масла (консистенция) и относительную заторможенность гидролитических процессов порчи плазмы и окислительных — молочного жира, вследствие его частичного отвердевания (60...62 %). Этo температурный режим общей камеры бытового (домашнего) холодильника и заводской камеры предварительного охлаждения свежевыработанного масла.
Третья температурная зона (от 0 до -6 °С) характеризует физическое состояние нежировой составляющей сливочного масла - плазмы, которая при охлаждении до температуры -2...-3 °С на 95...98 % превращается в лед, а при -7...-8 °С полностью замерзает. Это обусловливает значительное снижение или полное прекращение гидролитических процессов ее порчи и масла в целом, вследствие угнетения жизнедеятельности микрофлоры. Примерно такая же температура поддерживается в приемной заводской маслокамере, в которую поступает свежевыработанное масло. Однако, поскольку подобные условия (температурные) не обеспечивают полного прекращения процессов порчи, масло в случае продолжительного хранений (до реализации) следует перемешать и хранить в помещениях с более низкой минусовой температурой, которая поддерживается постоянно.
Четвертая температурная зона (-7...-8 °С) соответствует режиму, при котором хранится сливочное масло на большинстве современных заводов. Характерная особенность этой зоны — полное замораживание (замерзание) плазмы и отвердевание 73...76 % жировой фазы масла. При таких условиях на заводах осуществляют стабилизацию физической структуры сливочного масла и формирование его консистенции Важными факторами при этом являются скорость охлаждения масла до этой температуры и продолжительность термостатирования его в этих условиях.
Пятая температурная зона (-15...-18 °С) адекватна режиму длительного хранения масла на заводах и холодильниках. Неотвержденным в масле при этой температуре, остается лишь ~ 10...12 % жира. Вместе с тем это, по мнению отдельных исследователей, не гарантирует полного прекращения окислительной порчи жира, поэтому при длительном резервировании сливочное масло охлаждают до температуры — 25 °С и ниже.
Этот режим обработки сливочного масла выделен в шестую температурную зону. В ней жировая фаза, и плазма масла находятся полностью в замороженном состоянии. Это режим хранения сливочного масла в условиях Госрезерва.
Подвергать температурной обработке по режимам 5-й и 6-й зоны допустимо только сливочное масло с массовой долей жира более 70 % и оценкой консистенции не ниже 4 баллов — во избежание дестуктурирования его монолита.
Обоснование режимов в хранения сливочного масла. Физическое состояние сливочного масла и его основных компонентов—жировой основы и плазмы в анализируемом диапазоне температур (от 40...35 до -30 °C) изменяется от жидкого до полностью затвердевшего. Соответственно этому изменяется интенсивность гидролитических и окислительных процессов порчи масла. В разных температурных зонах она различается. Вместе с тем, поскольку использование шести режимов хранения масла на практике представляет определенные сложности, произвели их группирование по показателю агрегатного состояния жировой фазы и плазмы.
В плане изложенного, с учетом действия температурного фактора и эффективности его практического использования, выделены диапазоны температур, в которых:
• молочный жир и плазма находятся в активном жидком состоянии;
• молочный жир на 2/3 находится в отвердевшем состоянии, а плазма — полностью заморожена;
• молочный жир практически (на 95 %) в затвердевшем состоянии при замороженной молочной плазме.
Агрегатное состояние молочного жира и плазмы масла при этом принято за основной показатель их реакционной способности (активности) и участия в гидролитических и окислительных процессах порчи. На основе предложенного группирования выделены три базовых температурных режима хранения сливочного масла, при которых рекомендовано устанавливать его сроки годности вне зависимости от метода производства и места пребывания с учетом содержания жировой фазы и плазмы, включая заводские маслокамеры, транспортировку в пути, хранение в домашних холодильниках потребителя, на холодильниках Госрезерва и др.;
Режим I — для потребителей — температура (3 ± 2) °С, при которой гарантируются сроки годности масла при хранении его в условиях холодильной камеры бытового холодильника,
Режим II — для промышленного хранения — температура (-8 ± 2) °С;
Режим III — для резервирования — температура (-16 ± 2) °С и на холодильниках Госрезерва — температура -25 °С и ниже. Использование единых температурных режимов хранения сливочного масла и соответственно сроков его годности упрощает существовавшую ранее «режимно-температурную» неразбериху, способствует лучшему пониманию вопроса и его практическому решению.
Новые режимы хранения сливочного масла использованы при определении сроков годности его в ГОСТ P 52253-2004 «Масло и паста масляная из коровьего молока».