CC BY
72
TEXHO^OriHHE 3AEE3nEHEHHfl BHPOEHH^BA, nEPEPOEKA nPO^YKTIB TBAPHННHЦTBA TA ÏX 3EEPirAHHfl
TECHNOLOGICAL ENSURING OF PRODUCTION, PROCESSING OF PRODUCTS OF ANIMAL ORIGIN AND THEIR PRESERVATION
УДК 6.013.876
Бшонога Ю.Л., д.т.н., професор, Варивода Ю.Ю., к.т.н., доцент, Турчин 1.М., к.т.н., ст. викладач, Коршснко О.Я., аспiрант ® Льв1вський нацюнальний утверситет ветеринарног медицины та бютехнологт Iм.С.З.Гжицького
1НТЕНСИФ1КАЦ1Я ТА ОПТИМ1ЗАЦ1Я ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕННЯ ВЕРШКОВОГО МАСЛА МЕТОДОМ ЗБИВАННЯ
Розглянут1 питання удосконалення процесу збивання вершюв тд час виготовлення вершкового масла 1з використанням поверхнево-активних речовин (ПАР),показано вплив ПАР на процес руйнування оболонок жирових кульок.
Ключовi слова: поверхнево-активш речовини, приповерхневий ламтарний шар, ¡нтенсифжащя, коалесценц1я, коагуляц1я, агрегац1я жирових частинок.
Вступ Молочний жир у молощ знаходиться у виглядi жирових кульок. Жировi кульки огорнут адсорбцшними оболонками, яю володшть пластичшстю та мехашчною мщшстю, бо утвореш специфiчними бшками, вiдмiнними вщ iнших бiлкiв молока (порiвняно з малим вмiстом азоту, близько 12-13%, малим вмютом фосфору, своeрiдним амшокислотним складом) [1, с. 16; 3 с. 86-88].
Бшково-лецетинова оболонка е промiжним шаром мiж двома фазами дисперси, пiдвищуе термодинамiчну стiйкiсть, мае полiмолекулярну структуру. Товщина нативно! оболонки жирово! кульки становить не менше 70 нм займае 2% вщ маси вЫе! жирово! кульки. Оболонка здшснюе структурно-механiчний бар'ер, який запоб^ае наближенню глiцеридних ядер та !х агрегаци. Жирова дисперсiя молока кiнетично нестабiльна, але агрегатно стiйка.. Оболонка е модифжованою клiтинною мембраною [1, с. 16,130].
Кшг подав модель структури оболонки жирово! кульки:
® Бшонога Ю.Л., Варивода Ю.Ю., Турчин 1.М., Kophîehko О.Я., 2010
3
-зовшшнш шар, який складаеться iз фофатно-бшкових компонент, що дотикаються до води (з високою гiдратацiею) та робить оболонку гщрофшьною.
-внутрiшнiй шар - бiлковий, який мае матричну структуру - у жирову фазу напрямленш аполярнi вуглеводневi ланцюги лшопротешових комплексiв,а також присутш ферменти (ксантiн-альдегiддегiдрогеназа, лужна фасфатаза i альдолаза), слiди мiдi i з^за. Вiдношення товщини оболонки до дiаметру ширини складае приблизно 1:600 [5].
Пщ впливом рiзних факторiв може вщбутися часткова або повна дестабшзащя натурально! емульси молочного жиру в плазма При цьому можливе розшарування на двi безперервнi фази - жирову i водну, i утворення емульси зворотного типу "вода в оли".
При виробництвi масла сировиною виступають вершки. Вершки -емульЫя, яка складаеться iз жиру та знежирено! частини - плазми. Вмкт жиру у вершках мае вщповщати вимогам способу виробництва масла та виду продукту, який виготовляеться.
У технологи виробництва масла присутне фiзичне визрiвання вершюв, яке сприяе зменшенню мiцностi оболонки, зниженню стабiльностi суспензи жиру у вершках. Часткове затвердiвання забезпечуе добру консистенцш i нормалiзуе вiдхiд жиру у маслянку. Також вщбуваеться часткове отвердiвання молочного жиру всерединi жирово! кульки [1, с. 29]. У результат затвердiвання жировi кульки вершюв з емульси переходять у суспензш.
Збивання вершюв у масло - це складний колоlдно-хiмiчний та фiзико-механiчний процес, який нерозривно пов'язаний з поверхневими явищами i вщбуваеться при низюй темературi за умови часткового затвердшня жиру.
1снуе багато теорш маслоутворення, але найбiльш повно процес утворення масляного зерна викладено у сучаснш флотацiйнiй теори, яку висунув А. П. Бшоусов (1948 р). Вш доповнив тодi юнуючу теорiю Ранна i довiв, що оболонка жирових кульок зi своши характеристиками вiдiграе велику роль при збиванш вершкiв. Суть теори полягае в тому, що при збиванш вершюв настае флотащя гiдрофобних жирових кульок на поверхш роздiлу вершки -пов^ря, де i проходить 1х первинна агрегацiя, що е першою стадiею утворення масляного зерна [1, с. 125-130; 4, с. 190]. Флотащя вщбуваеться через те, що лшопротешова оболонка жирових кульок та бшкова плазма мае рiзну поверхневу актившсть, тобто вщбуваеться захоплення жирових кульок пухирцями пов^ря.
За словами Машюна багато факторiв впливають на швидкiсть руйнування пухирцiв пщ час збивання - швидкiсть перемшування вершкiв, температура, розмiр самих пухирщв, ступiнь затвердiвання жиру, фiзичнi властивост вершкiв: (в'язкiсть, мiцнiсть структури поверхневих шарiв) [4, с. 189-190].
Подальша механiчна дiя призводить до руйнування стабшзуючих властивостей лшопротешових оболонок жирових кульок, i в результатi 70% И компонент переходить у маслянку. Внаслщок цього вiдбуваеться утворення скупчень частинок - коагулящя та витжання молочного жиру, тобто злипання -
4
коалесценщя, а в подальшому i агрегащя жирових частинок з утворенням масляного зерна. На ерозш жирово! кульки впливають не тшьки механiчнi, але i теплов^ хiмiчнi (змiна рН середовища) взаемоди, збiльшення концентраци жирово! дисперсi!, а також змши агрегатного складу (затвердiвання) глiцеридного ядра жирово! кульки [1, с. 130].
За Машюним для утворення масляного зерна необхщш таю умови: видшення вiльного жиру, близьке розмщення жирових кульок усерединi оболонки пов^ряних пухирцiв, енергiя, що зближуе жировi кульки повинна бути бшьшою за опiр оболонок [4, с. 192].
Як вщомо, на процес збивання впливають розмiри жирових кульок вершюв. Вони мають бути з усередненим дiаметром. Чим бiльший розмiр жирових кульок, тим швидше буде проходити процес утворення масляного зерна.
Збивання вершкiв проходить у явно вираженш турбулентностi. Вершки перемiшуються, насичуються повiтрям, пiднiмаються. На жирову кульку, яка знаходиться у дисперсному середовищ^ дiе сила поверхневого натягу рщини, яка «гальмуе» процес руйнування оболонки [6, с. 36-37]. Це призводить до добре додаткових витрат енерги при робой масловиготовлювача.
Для штенсифжаци кристалiзацi! масляного зерна доцiльно використовувати рiзнi речовини, а особливо поверхнево-активш ПАР [1,с. 175]. Це речовини, молекули або йони, яю концентруються тд дiею молекулярних сил (адсорбуються) бiля поверхнi роздiлу фаз, зменшують коефщенти поверхневого натягу розчину та впливають на динамiчну в'язкiсть, що прискорюе руйнування оболонки жирових кульок, скорочуе процес збивання вершюв. У якост поверхнево-активних речовин можуть виступати природш оли рослинного походження, яю додають маслу ще i антиоксидантних властивостей.
Використання поверхнево-активних речовин рослинного походження при виробництвi вершкового масла способом збивання е актуальним та потребуе подальшого детальнiшого вивчення.
Висновки. Запропонований мехашзм прискорення руйнування оболонок жирових кульок, а також штенсифжаци кристалiзацi! масляного зерна шляхом зменшенням середньо! товщини приповерхневого ламшарного шару iз застосуванням поверхнево-активних речовин.
Л1тература
1. Белоусов А.П. Физико-химические процесы в производстве масла сбиванием сливок / А.П. Бшоусов - М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984. - 264 с.
2. Горбатова К.К. Химия и фiзика молока: Ученик для вузов / Горбатова К.К. - Спб.: ГИОРД, 2003. - 190 с.
3. Грищенко А.Д. Сливочное масло / А.Д. Грищенко - М: Лег. и пищ.пром-сть, 1983. - 294 с.
4. Машюн М.1., Технолопя молока та молочних продукив : навчальне видання / МХМашюн, Н.М.Париш - К : Вища освгга, 2006. - 351 с.
5
5. Кинг Н. Оболочки жировых шариков молока / Н. Кинг.-Пищепромиздат, 1956.
6. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя: пер. с нем / Г.Шлихтинг. - М.: Наука, 1974. - 711 с.
Summary
Y.L.Bilonoha, Y.Y.Varuvoda, I.M.Tyrcun, O.IA, Kornienko INTENSIFICATION AND OPTIMIZATION OF PROCESS OF MAKING OF DESI BY METHOD OF FLUFFY
The process of improvement of fluffy of creams during making of desi with the use superficially of active matters and their influence is considered on the sizes of fatty marbles, and on the process of destruction of shell offatty marble.
Cmammx Hadiumna do peda^ii 10.03.2010
6
