Современное состояние и тенденции развития производства жировой продукции

1.1. Ассортимент и основные характеристики сырья и продукции жировых производств

Основу производства жировой продукции составляют пищевые технологии получения продуктов в виде сливочного масла и маргаринов, растительных и животных масел, а также кулинарных, хлебопекарных и кондитерских жиров.

Термин «масло» получил широкое распространение; значение этого слова, как правило, зависит от используемого исходного сырья. В настоящее время его применяют при обозначении жировой продукции растительного, животного происхождения, а также веществ, не имеющих пищевого применения.

Говоря о термине «масло», необходимо отметить, что во многих иностранных языках существуют конкретные слова, обозначающие природу происхождения масла. Так, английский термин «butter» означает сливочное масло, а «oil» – растительное масло.

Термин «сливочное масло» вошел в употребление на рубеже V–VI вв. до нашей эры. Об этом продукте знал Аристотель, его использовал в лечебных целях Гиппократ. По свидетельствам античных авторов, сливочное масло употребляли в пищу в Древнем Риме, Индии, Персии, Египте.

Согласно современному представлению о сливочном масле, оно производится только из молока и сливок, т. е. для производства данного жирового продукта не должны использоваться жировые компоненты немолочного происхождения. Однако содержание молочного жира и молочной фазы может варьироваться.

По существующей классификации пищевых дисперсных систем, предложенной академиком П.А. Ребиндером, сливочное масло относится к эмульсионным видам дисперсных систем с содержанием как дисперсной фазы (в виде водно-молочного компонента), так и дисперсионной среды (в виде молочного жира).

Ассортимент сливочного масла, производимого молочной отраслью в России, составляет более 20 наименований, различающихся жирностью, назначением и содержанием жировых компонентов, а также особенностями применения в других пищевых отраслях.

Сливочное масло широко используется не только в качестве продукта питания, но и в качестве жирового компонента для производства других пищевых продуктов. К наиболее широко известным относятся жировые продукты типа сладко-сливочного и кисло-сли-вочного масла (массовая доля влаги 16, 20, 25, 35 %), масла вологодского, топленого, сливочного кулинарного, а также масла с различными наполнителями и жира молочного.

Жировые продукты на основе топленых говяжьего, свиного и других жиров животного происхождения составляют номенклатуру производства мясоперерабатывающих предприятий.

В XIX в. французским химиком Меж-Мурье по заказу императора Наполеона III была разработана композиция жирового продукта в качестве заменителя сливочного масла, который стал широко известен в мире под названием «маргарин». Свое наименование маргарин получил по жемчужному цвету консистенции (по греч. «маргаритес» – жемчужина, «маргарон» – перламутр).

В 1869 г. Меж-Мурье получил патент на аналог сливочного масла и организовал промышленное производство маргарина. Оно состояло в разделении говяжьего жира на жидкую (легкоплавкую) и твердую (тугоплавкую) фракции, которые смешивали с водой, молоком и солью в необходимой пропорции и получали эмульсионную систему – так называемый аналог сливочного масла.

Согласно единой товарной номенклатуре комитета внешнеэко-номической деятельности Содружества Независимых Государств (ТНВЭД СНГ), маргарин определяется как эмульсионная дисперсная система, включающая смесь растительных и животных жиров.

В настоящее время маргарин представляет собой физико-хими-ческую систему, состоящую из отвержденных видов растительных масел с возможным добавлением животных жиров, в том числе и молочного. Один из основных компонентов – вода, или водно-молочная фаза (дисперсная фаза), распределен в другом компоненте – масле (дисперсионной среде) в виде мельчайших капелек, образуя эмульсию типа «вода в масле». В состав маргарина входят: пищевые жиры, молоко, соль, сахар, эмульгаторы, красители, ароматизаторы, витамины и другие компоненты. Жировую основу маргарина составляют рафинированные, дезодорированные растительные масла, животные жиры, пищевые саломасы, а также переэтерифицированные жиры.

Для придания маргарину вкуса и аромата сливочного масла в него вводят молоко в натуральном или сквашенном виде. С этой целью используют также ароматизаторы, а для получения стойкой эмульсии «вода в масле» – эмульгаторы. Пищевые красители придают маргарину цвет сливочного масла, соль и сахар – полноту вкуса. Кроме того, присутствие соли повышает стойкость маргарина при хранении.

Жироперерабатывающая отрасль осуществляет выпуск широкой номенклатуры маргариновой продукции по жирности и назначению. Основной ассортимент составляют столовые, марочные, кулинарные, хлебопекарные и кондитерские маргарины, расфасованные различными способами: в виде брусков и блоков, в пластиковых баночках и коробочках, канистрах, бочках и прочих видах тары.

Сформированный в 80–90-х годах в промышленно развитых странах спрос на комбинированные виды столовых, бутербродных и кулинарных жировых продуктов с большим содержанием растительных масел и с сокращением или низким содержанием жира привел к появлению новых видов продукции, заменяющих не только сливочное масло, но и обычные брусковые или блочные маргарины.

В странах с наиболее совершенными, передовыми и гибкими технологиями производства жировой продукции уже в начале второй половины XX в. были внедрены новые технологии, которые позволили производить маргариновую продукцию в виде хорошо намазывающихся жировых паст, получивших название «спрэды». В Европе первые низкокалорийные спрэды появились на потребительском рынке в 1968 г. (в Англии). Этому способствовало также требование потребителей к удобству применения столовых сортов сливочного масла и маргарина, т. е. к легкости намазывания при использовании непосредственно из холодильника (+8…+10 ºС) и сохранению твердости при комнатной температуре (+20 ºС).

В настоящее время в Западной Европе производство брускового маргарина составляет только 10–15 % от общего производства маргариновой продукции.

Новым видам продукции были даны новые названия. Помимо общего наименования столовых намазывающихся продуктов – «спрэды», к которым иногда относят сливочное масло и маргарины, появилось название «минарин» («minarine») – низкожирный маргариновый спрэд, официально принятое во многих странах. В Швеции этот продукт называют «lattmargarine», в Германии – «halbfettmargarine» (полужирный маргарин), в Голландии – «halvarine».

Стремление обеспечить производство жировой продукции с уменьшенным или значительно сокращенным количеством жира привело к интенсивным разработкам номенклатуры жировых и жиросодержащих продуктов. В настоящее время на российском и международном рынке представлены товары со сложным жировым составом, обозначенные как «масло», «масло легкое», «масло сверхлегкое», «масло мягкое» и др.

Молочная (ASSILEC) и Маргариновая (IMACE) Федерации ЕС разработали стандарт Общего рынка по номенклатуре жировых продуктов. Этот стандарт (табл. 1.1) разделяет жировые продукты на три класса:

I. Продукты на основе молочного жира (А).

II. Продукты, не содержащие молочный жир; они не могут содержать более 3 % молочного жира от общего содержания жира (Б).

III. Жировые смеси животных и растительных жиров, которые могут содержать от 15 до 80 % молочного жира (В).

Рецептуры для производства жировой продукции в молочной, маргариновой и мясоперерабатывающей отраслях включают различные наименования жиров животного и растительного происхождения, растительных масел и других пищевых компонентов.

Из жидких растительных масел наиболее часто используются подсолнечное, хлопковое, соевое, кукурузное и рапсовое, а из твердых – кокосовое, пальмовое и пальмовый стеарин. Другую группу жирового сырья представляют гидрогенизированные (саломасы) и переэтерифицированные жиры, полученные, как правило, из растительных масел, а также жиры животного происхождения.

К основным характеристикам жирового сырья или готовой продукции относятся физико-химические и физико-механические. Сов-ременные физико-математические методы не располагают универсальными моделями, которые позволили бы рассчитывать физико-хими-ческие и физико-механические свойства жировых и жиросодержащих пищевых продуктов на каждой стадии производственного процесса; основным источником информации о них являются, как правило, лабораторные измерения их свойств.

Таблица 1.1

Классы и категории продуктов	Английский термин	Содержание жира, %	Содер- жание воды, %	Технология получения продукта
А. Продукты на основе молочного жира	Milk-fat products
А.1. Концентри-рованное сливоч-ное масло	Concentrated butter	90–95	–	Из молока, сли-вок или сливоч-ного масла пу-тем извлечения воды
А.2. Сливочное масло	Butter	80–90	Не более 16	–
А.3. Сывороточ-ное cливочное масло	Whey butter	80–90	Не более 16	Из подсырных сливок или сме-си подсырных сливок и молока или сливок из молочного жира
А.4. Молочный спрэд	Dairy spread	62–80 (сливочного масла)	–	Из молока, сли-вок, безводного молочного жира, низкоплавкой фракции молочного жира (butter, oil)
А.5. Сливочное масло с умень-шенным содержа-нием жира (сливочное масло с тремя четвертями жира)	Reduced fat butter (thueequarte-fat butter)	60–62	–	Из молока, сли-вок, безводного молочного жира, низкоплавкой фракции молочного жира или концентрированного сливочного масла

Продолжение табл. 1.1

Классы и категории продуктов	Английский термин	Содержание жира, %	Содер- жание воды, %	Технология получения продукта
А.6. Молочный спрэд с умень-шенным содер-жанием жира	Reduced fat dairy spread	41–60	–	Из молока, сли-вок, безводного молочного жира, низкоплавкой фракции молочного жира
А.7. Низкожир-ное сливочное масло (полужир-ное сливочное масло)	Low-fat butter (half-fat butter)	39–41	–	Из молока, сли-вок, безводного молочного жира, низкоплавкой фракции молочного жира или концентрированного сливочного масла
Б. Жировые продук-ты, не содержа-щие молочного жира	Nonmilk fats	90–95	–	–
Б.1. Концентриро-ванные маргарины	Concentrated margarine	80	–	–
Б.2. Маргарины Б.3. Жировые спрэды	Margarine Fat spread	62–80 60–62	–	–
Б.4. Маргарины с уменьшенным содержанием жира (маргарины с тремя четвертями жира)	Reduced fat margarine (three-quarter margarine)	41–60	–	–

Окончание табл. 1.1

Классы и категории продуктов	Английский термин	Содержание жира, %	Содер- жание воды, %	Технология получения продукта
Б.5. Спрэды с уменьшенным со-держанием жира	Reduced fat spread	39–40	–	–
Б.6. Низкожирные маргарины (полужирные марга-рины)	Low-fat margarine (half-fat margarine)	20–39	–	–
Б.7. Низкожирные спрэды	Low-fat spread	–	–	–
В. Жировые смеси из животных и растительных жиров	Plant and animal fat blends	90–95	–	–
В.1. Смешанный концентирован-ный жир	Blendet concentrated fat	80	–	–
В.2. Смесь	Blend	62–80	–	–
В.3. Смешанный спрэд	Blended spread	60–62	–	–
В.4. Смесь с уменьшенным со-держанием жира (спрэды с тремя четвертями жира)	Reduced fat blend (three-quarter spread)	41–60	–	–
В.5. Смешанный спрэд с умень-шенным содержа-нием жира	Reduced fat blended spread	39–41	–	–
В.6. Низкожирная смесь (полужир-ная смесь)	Low-fat blend (half-fat blend)	20–39	–	–
В.7. Низкожирный смешанный спрэд	Low-fat blended spread	–	–	–

Физико-химические свойства жиров и масел определяются качественным составом жирных кислот и их количественным соотношением. Для характеристик свойств жиров используются так называемые химические и физические константы, или числа. К важнейшим химическим числам относятся: число омыления, йодное число, число Рейхерта–Мейселя, число Поленске. К физическим характеристикам относятся: температуры плавления и отвердевания, коэффициент преломления (число рефракции).

Так, молочный жир может иметь следующие значения физико-химических чисел:

Число омыления ……………………………………..	220 – 235
йодное число ………………………………………...	24 – 45
число Рейхерта–Мейселя …………………………...	20 – 35
число Поленске ……………………………………...	1,3 – 5,0
температура плавления, К …………………………..	300 – 307
температура отвердевания, К ……………………….	291 – 296
число рефракции …………………………………….	42 – 45

Жиры и масла растительного и животного происхождения представляют собой органические продукты, состоящие в основном из глицеридов. На 95–99 % жиры и масла состоят из смесей трехзамещенных глицеридов, называемых триглицеридами.

В зависимости от температурных условий триглицериды способны испытывать структурные преобразования, сопровождающиеся стадиями переходов в различные агрегатные состояния (жидкое, твердое и промежуточное). На различных этапах термической обработки триглицериды способны образовывать кристаллические формы (полиморфные модификации), различающиеся характером построения элементарной кристаллической решетки, формой кристаллов, вызывая изменение физико-химических свойств жирового сырья (даже от партии к партии).

Для твердых жиров и масел основными технологическими характеристиками считаются температура плавления (Т_пл, ºС), твердость при 15 ºС (тв, г/см) и процентное содержание твердой фазы при температурах 10–40 ºС.

Основные стандартные технологические характеристики жирового сырья приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2

Жиры и масла	Стандарт		Образец*
	Температура плавления, ºС	Твердость, г/см	Температура плавления, ºС	Твердость, г/см
Гидрогенизирован-ные жиры: саломас, м. 1 саломас, м. 1 саломас, м. 1 саломас, м. 1 саломас, м. 1 саломас, м. 3 саломас, м. 3 Переэтерифициро- ванный жир, м. 1 То же Переэтерифициро- ванный жир, м. 2 То же Масло кокосовое Пальмовый стеарин Пальмовое масло Жир говяжий (топленый) Жир свиной (топленый) Жир молочный	31–34 – – 34–36 40–43 35–37 35–38 25–35 – 29–34 – 18–26 – 35–47 42–52 44–50 28–48	160–320 – – 350–450 300–500 550–700 200–400 30–130 – 30–70 – – – – 350–830 16–346 16–346	31 31 34 36 40 36 37 35 35 33 33 24 49 35 47 46 32	170 230 200 450 380 510 200 110 130 30 50 350 500 110 > 650 280 140



^* Для указанных образцов в приложении даны основные физико-механи-ческие характеристики, которые могут быть использованы в методиках расчета при решении прикладных задач.

Физико-механические свойства жировой продукции в основном определяются реологическими и теплофизическими характеристиками как сырья, так и готовой продукции. Информация об основных реологических и теплофизических характеристиках жирового сырья и продукции (вязкости, плотности, теплоемкости, теплопроводности, температуропроводности) изложена в справочной литературе.

В производствах пищевой продукции, связанных с контролем и измерением характеристик различных пищевых веществ, требуется учитывать основные положения метрологического обеспечения. Как показывает практика измерений свойств пищевых и других видов материалов, находящихся в различных агрегатных состояниях, удовлетворительной является погрешность измерений от 1 до 10 %.

Опыт проведения научно-практических и лабораторных работ по определению теплофизических и структурно-механических свойств жировых продуктов показывает, что для технических расчетов нецелесообразно проводить прецизионные (особо точные) измерения, при которых погрешность определения свойств сырья или вырабатываемой продукции была бы меньше погрешности при выполнении инженерных расчетов. Для определения свойств жиров и жиросодержащих пищевых продуктов, которые могли бы использоваться в методиках инженерных расчетов, требуются, как правило, измерительные средства с относительной погрешностью в пределах 1–5 %.

Анализ литературных источников по переработке жировых и жиросодержащих продуктов показывает, что на эффективность процессов производства жировой продукции заметное влияние оказывают физико-химические, структурно-механические и теплофизические характеристики жирового сырья и производимой продукции. Они имеют очень важное значение в совершенствовании процессов и оборудования для жироперерабатывающих производств.