4 Физико-химические основы производства масла методом сбивания.

Сущность процесса сбивания явл-ся в агрегации (объединении) ж.ш. Процесс сопровождается уменьшением кол-ва ж.ш. отдельно взятых вследствии объединения их в агрегаты.

Под ф/х основами подр-ся фазовые изменения(превращения) мол.жира, происходящие во время физ.созревания сливок , а также обращение фаз-превращение дисперсии прямого типа масло в воде(жир в плазме)в дисперсию обратного типа вода в масле, происх-щая во время сбивания сливок и заканчи-ая при мех-кой обработке м.з.

При производстве масла СС происходят следующие фазовые изменения: отвердевание, плавление, кристаллизация, рекрастализация, полиморфные превращения.

По тугоплавкости триглицериды можно разделит на 3 вида: высоко- средне- низко- плавкие.

Расплав мол.жира(ж.ш.) состоит из множества различающихся по хим.составу и стр-ресмешанных триглицеридов. Физ.св-ва каждого зависят от входящих в него остатков ЖК и их места нахождения.

Процесс отвердевания в ж.ш.начинается с внешнего слоя оболочки(липопротеиновые комплексы), появ-ся группы кристаллов, образованные среднеплавкими и высокоплавкими триглицеридами, жидкий жир оттесняетсяк центру шарика, оболочка начинает деформироваться и может приводить к трещинам в оболочке. Ж.ш.принимает угловатую форму. В силу этих изменений наруш-ся(пониж-ся) структурно-мех-кий барьер ж.ш.и понижается эл-кий заряд ж.ш. – начинается дестабилизация сливочной эмульсии.

Полиморфизм – изменение формы кристалла. Существенную роль играет скорость охл-ния. Чем быстрее, тем меньше по размеру обр-ся кристаллы.

В процессе взбивания можно выделить 3 периода:

-массовая кристаллизации ВП триглицеридов(19-25С)- 30 мин, за это время выкристаллизовываются около 50% триглицеридов, способных к отвердеванию.

-застой – т.к. повышается вязкость сливок, плохая теплопроводность жира.

-массовая кристаллизация НП триглицеридов(0-8С)- устанавлив-ся окончательное равновесии м/д тв.жиром и жидким.

Все теории маслообразования сводятся к тому, что масляное зерно можно получить нарушением стабилизации эмульсии.

1 теория обращения фаз. Устойчивость жировой фазы в сливках нарушается в том случае, когда жировая фаза по каким-то причинам начинает преобладать над дисперсной средой( плазмой). Сис-ма сиремиться принять противоположное строение с меньшей пов-тью раздела фаз. В рез-те среда становится фазой, а фаза-средой.

2 кавитационная(Сурков)Хороша для МНД (маслоизготови-тель). В сбивательный цилиндр поступают сливки, где они двигаются, в результате происходит быстрое сжатие и расширение, происходит разрыв, образуются пустоты, создаются новые поверхности сливки - воздух. происходит дальнейшее обру-шение потока сливок, происходит разрыв оболочек жировых шариков и затем агрегация.

3 коллоидно-химическая (Казанский). При физ-ком созревании сливок происходит отвердевание части мол.жира, что приводит к понижению отр-ного заряда оболочки ж.ш., вследствии чего шарики начинают объединяться. Форма шарика меняется из сферической в угловатую, шарики становятся мутными и нарушается стабильность оболочки. В плазму уходит часть оболочечного в-ва и при мех-ком воздействии может произойти разрыв оболочки. Через трещины выделяется жидкий жир, который способствует комкованию ж.ш. и получению масляного зерна. Ж.ш., оболочки кот.сохранились в обр-нии масла не участвуют, они могут находится либо в жировой фазе, лтбоуходить с пахтой.

4 флотационная (Белоусов). Уделяется большое внимание пене. при образовании пены оболочки жировых шариков ослаблены, поэтому они выходят на пограничную поверхность сливки-воздух. Т.к. большинство ПАВ теряется в плазме, то жировой шарик вовлекается в пену. Лишенные защитного слоя жировые шарики притягиваются поверхностью воздушного пузырька. Жидкая фракция жира на поверхности воздушного пузырька обеспечивает слияние жировых шариков и образование мелких агломиратов. При перемешивании сливок значительно увеличивается поверхность раздела воздух-плазма. Жидкий жир становится связующим звеном между шариками, в которых еще есть оболочка. Жидкий жир способствует объединению жировых шариков в комочки. Другая часть жира образует на поверхности воздушного пузырька слой толщиной в несколько молекул, усеянный островками микроскопически видимого жира. Такой слой жира на поверхности пузырьков действует как пеногаситель, вызывая разрушение пены.

Часть жира с поверхности пузырька уходит в пахту, а часть в масленое зерно. При обработке масленого зерна оболочечное вещество частично включается в масло

Роль пены в получении масляного зерна при выработке масла методом сбивания.

Процесс сбивания сливок включает 3 стадии :

1)Образование пены. 2)Разрушение пены. 3)Образование масляного зерна.

На первой стадии протекают 2 параллельных процесса: образ-ние и разрушение возд-х пузырьков. В начале сбив-я возд-х пузырьков образ-ся больше чем разрушается. Т.о. в рез-те увелич-я числа возд-х пузырьков увелич-ся объем общих сливок и увелич-ся поверхность раздела воздух-сливки. При сбивани сливки можно рассматривать как воздушно-жировую дисперсию или как подвижную пену, которая явл-ся гетерогенной полидисперсной системой. Она состоит из плазмы, воздуха и жира. Воздушные пузырьки во времени движения сливок вытягиваются и диспергируют на более мелкие или соедин-ся при столкновении. При сбивании сливок пузырьки воздуха появл-ся на пов-ти и вновь уходят во внутрь объема сливок до тех пор, пока не разрушатся. Скорость разрушения пузырьков зависит от: скорости перемешивания, темп-ры, диаметра, степени отвердевания жира, вязкости сливок и т.д. Увелич-е скорости перемешивания сливок увелич-т кинетич-ую энергию возд-х пузырьков. Они достигают пов-ти сливок, увелич-ся скорость растяжения и сжатия оболочек жир-х шариков. Возд-е пузырьки разрушаются, уменьшается пенообразующая способность сливок. При темп-ре 60С происходит минимальное вспенивание сливок. Более крупные пузырьки воздуха больше деформируются, что дает возможность быстрее разрушаться.

Вторая стадия хар-ся разрушением пены, уменьшением кол-ва возд-х пузырьков и кол-ва сливок. Общий объем вспененных сливок уменьшается, т.е. т.о. 2-ая стадия заканчив-ся разрушением пены и образ-я мелких комочков жира образ-ся так называемые маковые зерна.

На 3-ей стадии происходит образ-е масляного зерна, маковые зерна в рез-те множества соприкосновений слипаются в более крупные комочки, т.е. масляное зерно.