Гідрогенізація та переетерифікація жирів

Гідрогенізація та переетерифікація жирів.

Технологію отримання багатьох жирів побудовано таким чином, щоб мати їхні задані функціонально-технологічні властивості. Цю необхідність зумовлено чіткою спеціалізацією харчових виробництв та необхідністю стандартизації якості кінцевої продукції. Оскільки жири в технології приготування харчових виробів відіграють ключову роль, їхні властивості повинні чітко відповідати технологічним завданням, які формуються виробником.

Дійсно, функціонально-технологічні властивості природних жирів на сучасному етапі не влаштовують виробників. Тому підприємства-виробники жирів будують свої технологічні схеми таким чином, щоб задовольнити попит споживачів. Накреслено чіткі тенденції в технології жирів, пов’язані з врегулюванням складу, харчової цінності, стійкості до технологічних процесів та зберігання, консистенції.

Ліпіди мають певні фізико-хімічні та функціональні властивості, які великою мірою визначають технологічні властивості харчових продуктів, до складу яких вони входять:

— їх нерозчинність у воді дозволяє отримати продукти з емульсійною структурою – соуси, креми, фаршеві суміші, тісто і т. н.;

— їх відносно низька температура топлення у більшості випадків визначає розм’якшення або перехід у рідкий стан продуктів після помірного нагрівання;

— пластичність багатьох ліпідів за нормальної температури пояснює більшість функціональних та технологічних властивостей, які вони можуть надати продуктам та напівфабрикатам;

— їх здатність застигати під час охолодження надає можливість формувати консистенцію деяких продуктів та виробів – кремів кондитерських, глазурей шоколадних, ковбасних виробів та виробів із січеної маси із жирного м’яса, паштетів та ін.

У технології продукції громадського харчування жири виконують роль теплопередавального та технологічного середовища.

На цих двох функціональних властивостях жирів базується жарення – головний спосіб технологічного впливу на харчові продукти – та його різновиди.

Жири виконують роль екстрагувальної речовини, завдяки якій значна кількість жиророзчинних речовин переходить із продуктів у розчинений стан, що полегшує їхнє засвоєння.

Жири в технологічних процесах можуть відігравати роль ізолювального та зв’язувального матеріалу. Тому в технологічних процесах дуже часто використовується зберігання деяких харчових продуктів у жирах. Що забезпечує збереження їхньої якості.

Як зв’язувальний матеріал у сумішах жири дуже часто використовуються в кондитерських кремах, пастах та інших виробах.

Жири здатні суттєво впливати на текстуру виробів і в технології кондитерських виробів виконувати роль розпушувачів. Ця функціональна властивість жирів використовується в технології бісквітного, шарованого, пісочного тіста.

Жири виконують також роль наповнювача технологічних сумішей.

Слід підкреслити, що в кожному конкретному технологічному випадку ці функціональні можливості можуть перетворюватися на технологічний параметр, але обґрунтування цього залежить інженера-технолога.

Можливість переходу з пластичної маси в рідкий стан за температури топлення має певну фізіологічну роль, оскільки це забезпечує засвоєння жирів організмом.

Точка топлення тригліцеридів залежить від декількох параметрів: присутності жирних кислот з короткими вуглеводними ланцюгами або ненасичених жирних кислот, як правило, понижує точку топлення молекули; у зв’язку з цим жири стають рідкими або м’якими за звичайних температур (вершкове масло). Це також пояснює те, що олії (рідкі жири) містять меншу кількість насичених тригліцеридів, ніж тверді жири. З іншого боку, наявність ізомерів жирів відносно до позиції жирних кислот у тригліцериді, їх геометрії у просторі – цис-, транс ізомери жирних кислот (відносно подвійних зв’язків) – суттєво впливають на точку топлення тригліцеридів, тож і на технологічні властивості харчових продуктів.

За складом усі відомі природні жири є сумішшю різних тригліцеридів, тому не мають чіткої точки топлення, а характеризуються інтервалом топлення. Тригліцериди із відносно високою температурою топлення знаходяться, переважно за кімнатної температури. У вигляді рідних твердих кристалів, які, у той же час, дисперговані в середовищі рідких тригліцеридів. Наявність твердих кристалів у рідкій фазі зумовлює характерну пластичність твердих жирів. Ліпід, який би складався лише з одного тригліцериду, при певній фіксованій температурі був би або твердим, або рідким.

Консистенція жирів дуже часто є найважливішою технологічною характеристикою, що визначає можливість використання жиру.

Дуже чітко необхідно розуміти, що під поняттям «констистенція» для жиру розуміється необхідна консистенція за даної температури. Проблема консистенції жирів дуже важлива в сучасних технологіях харчових продуктів, тому можливості регулювання цього показника на сучасному етапі надається дуже великої уваги.

Для того щоб об’єктивно оцінювати поняття «консистенція», визначено кілька основних методів вимірювання, найбільше поширених серед виробників.

Консистенція жирів оцінюється за допомогою багатьох методів, серед яких домінують пенетрація, а також екструзій ні (капілярні, віскозиметричні) методи оцінки.

Зміна жирів в процесі зберігання та під впливом технологічних факторів

Сучасні підходи до організації технологічного процесу у підприємствах харчування та рекомендації фахівців у галузі харчування щодо кількісних та якісних характеристик передбачають використання значного асортименту жирів та жировмісної сировини.

Велика кількість різноманітних впливів на жири призводить до трансформації їхніх властивостей, що змінює характеристики і, як правило, погіршує харчову цінність, а також товарознавчо-технологічні властивості жирів.

Окислення жирів

Підприємства харчування належать до значних споживачів харчових жирів та жировмісної сировини. Організація забезпечення і технологічний процес передбачають деякий термін зберігання сировини, що призводить до об’єктивних змін її властивостей.

До складу ліпідів входить велика група ненасичених хімічних сполук, що роблять їх дуже реакційноспроможними. З усіх складових частин їжі жири виявляються найбільше вразливими щодо дії різних факторів, які викликають великі зміни їхніх властивостей та зумовлюють зміну якості продуктів. Найчастіше саме жири є тим лімітувальним фактором, який зумовлює параметри технологічного процесу та термін зберігання.

Значні зміни відбуваються з жирами за їхнього окислення. Зазначений процес за більшості випадків лежить у основі харчового псування жирів, при цьому смак та запах стають специфічними і неприємними. Вони констатуються в цілому як гіркнення. У деяких випадках процес окислення переводить жири в категорію непридатних до споживання.

Важливо також підкреслити, що з деякими складовими – ненасиченими компонентами жирів пов’язано роль останніх як незамінних факторів харчування. Велика здатність цих складових до окислення є причиною того, що жири швидко втрачають свою біологічну цінність, ще до того, як продукт стане непридатним до вживання.

Отримання жирів у технологічних цілях є поширеним процесом. Отримані чисті жири характеризуються як практично однорідна маса і зміни, що тривають під час їхнього зберігання, характерні лице для жирів. Інша річ, коли зміни стосуються дотканинних ліпідів, які знаходяться у зв’язку з іншими компонентами. Такі жири менш стійкі до зберігання. Їхня зміна знаходиться у взаємовідносинах зі змінами інших продуктів. Природа зміни також відмінна. У основі змін виділених чистих жирів лежать, як правило, фізико-хімічні механізми, тоді як ліпіди тканин, особливо на початку терміну зберігання, відлягають біохімічним змінам.

З цього видно, що жири не лише відіграють певну роль у зумовленні якісних показників харчових продуктів, але й беруть участь у формуванні харчової цінності цих продуктів.

В основі окислення жирів лежить взаємодія їх із киснем повітря. Субстратами цієї реакції в загальному вигляді є ненасичені жирні кислоти. Темпи окислення жирів індивідуальні та залежать від багатьох факторів.

Гліцериди ненасичених жирних кислот окислюються швидше, ніж насичених. Вільні жирні кислоти окислюються швидше, ніж у складі гліцеридів. Здатність до окислювання збільшується в міру не насиченості і знижується в міру збільшення кількості атомів вуглецю в молекулах жирної кислоти.

Насичені жирні кислоти окислюються тільки за температури > 60°C, тоді як полі ненасичені жирні кислоти окислюються і під час зберігання продуктів, навіть у замороженому стані.

Узагалі проблема окислення ліпідів полягає в утворенні летких сполук, які можуть лімітувати час зберігання численних харчових продуктів, хоча вони і містять ліпідів менше, ніж 1% від загальної кількості речовин. Коли це стосується реальної технологічної практики, то головним субстратом часто є ненасичені фосфоліпіди, такі, як лецитин, що міститься в мембранах клітин.

Також можливі аналогічні реакції в інших ненасичених субстратах, які можуть бути присутні у маслах – вуглеводнях сквалені, вітаміні А і каротиноїдах, вітаміні Е. Слід підкреслити, що вітамін Е, який присутній у оліях та молоці, виконує роль натурального антиокислювача і затримує окислення ліпідів на формування летких сполук.

Окислення вітамінів А, Е, каротиноїдів також може відбуватися пів впливом пероксидів, які утворюються в результаті трансформації ненасичених жирних кислот і звуться ще вторинними продуктами окислення. Це також може впливати на вітамінну активність і колір жирів, у той же час, окислення жирних кислот у цілому знижує харчову цінність.

З іншого боку, деякі сполуки, які утворюються в результаті реакції окислення ліпідів, можуть бути причиною й інших процесів, таких, як взаємодія з білками, наслідком чого є не ензиматичне побуріння; трансформації вторинних продуктів у ароматичні речовини.

Узагалі гіркнення – це те, що відразу відчувається і що робить продукт непридатним до споживання набагато раніше, ніж нагромадження в жирах інших продуктів, котрі також відіграють дуже важливу роль у визначенні показників якості.

Зміна технологічний властивостей жиру у процесі нагрівання.

Під зміною технологічний властивостей у процесі нагрівання слід розуміти зміну кольору, смаку, запаху, структурно-механічних властивостей, фазового складу, температур застигання, топлення та димоутворення, помутніння, опалесценцію та ін.

Зміна кольору характеризується декількома напрямками, які залежать, насамперед, від виду та складу жиру. З’ясовано, що рафіновані та дезодоровані жири, частка тригліцеридів у яких за рахунок цього найвища, більш стабільні та змінюють колір незначно. Але не рафіновані жири та олії піл впливом температури можуть світлішати за рахунок втрати кольору каротиноїдами, госиполом, астаксантином, астацином, тощо, тобто за рахунок втрати природних речовин, які забарвлюють нативні жири. Ці речовини належать до жиророзчинних природних хромофорів, які за рахунок не насиченості нестійкі до дії температури у присутності окислювачів.

Можлива деструкція жиру, результатом якої є нагромадження темнозабарвлених фракцій – від коричневого до чорного кольорів. Причин потемніння декілька. Перш за все, і швидкість, і ступінь потемніння залежать від складу жиру, тобто часток у жирі різних фракцій, у тому числі не жирових. Так, молочний жир містить у собі залишки води, білкових речовин, лактози, солей і т. ін. Під час витоплювання жиру в результаті теплових процесів проходить розшарування системи з виникненням окремої не жирової фази, яка поступово змінює свій колір від світлого до темно-коричневого залежно від терміну обробки. Цей колір пірогенетичної деструкції не жирової фази може передаватися і жирові. Ця властивість зміни кольору залежно від складу жиру притаманна не лише молочному, а й іншим жирам, оскільки всі реальні жири не представлені на 100% складними ефірами гліцерину та жирних кислот.

Друга причина потемніння жирів – це реакції меланоїдиноутворення та карамелізації. Реакція меланоїдиноутворення може проходити як у продуктах, які обсмажуються, так і за участю фосфатидів нерафінованих жирів – лецитину, кефаліну та ін., які можуть буди джерелом амінних груп. Тому рафіновані жири і є більше стійкими до зміни кольору, ніж нерафіновані.

Причиною потемніння жирів може бути перебіг під час теплової обробки реакцій полімеризації та поліконденсації, оскільки деякі продукти полімеризації, особливо ті, що містять дикарбональні сполуки, характеризуються зміною кольору.

Проблема зміни смаку та запаху жирів, особливо тих, що використовувані для фритюрного жарення, дуже гостра, бо жири за рахунок їх вбирання продуктами здатні значно впливати на якість готової продукції. Причини трансформації смаку жирами дуже різноманітні. Як уже говорилося вище, під час термообробки виникає понад 200 нових сполук, які нехарактерні для нативних жирів. Частина з них леткі, бо мають меншу за складові частини жиру молекулярну масу. Температури, за яких вони сублімуються, різні, тому кількісний та якісний склад жирів за даної температури обробки прогнозувати дуже складно. Натуральні аромат і склад не грітого жиру під час термообробки поступово зникають. На зміну природному аромату через деякий термін обробки приходить характерний різкий запах фритюрного жиру.

Жири — добрі екстрагенти цілої групи жиророзчинних речовин, які входять до складу харчових продуктів, тому вони здатні акумулювати смаки та аромати обжарюваних продуктів.

З одного боку, це широко використовується в різних технологіях консервованих продуктів (рибні консерви), для отримання ароматизованого масла (наприклад, цибулею, часником, копченостями, томатопродуктами), чи у виготовленні ракового масла, чи за отримання масел та жирів, ароматизованих синтетичними ароматизаторами та натуральними ефірними маслами. З іншого боку це призводить до необхідності враховувати це явище, вибираючи послідовність обжарювання, оскільки фритюр після жарення жирної риби, копченостей неможливо використовувати для жарення, наприклад, яблук у тісті.

У трансформації смаку та запаху беруть учать також амінокислоти продуктів, особливо метіонін, а також меланоїдини. Значно впливають на смак акролеїн, що утворюється, та компоненти попереднього окислення.

Гіркого та їдкого смаку додають продукти пірогенетичного розпаду компонентів харчових продуктів, які завжди потрапляють у жири під час жарення та поступово згорають у них, утворюючи важкорозподілювану суспензію. Тому фритюрні жири, які тривалий час експлуатувалися, не прозорі, характерно опалесціюють, постійно протягом зберігання виділяють осад, що сідає на дно посуду та жарильних апаратів. Цей осад, якщо його не відділити від основної маси жиру, за повторного нагрівання може призвести до пригоряння та швидкого органолептичного псування жиру.

Змінюються також структурно-механічні властивості. Як правило, через деякий час експлуатації жиру, за рахунок виникнення полімерів, в’язкість його зростає, що може призвести до спінення під час повторного нагрівання, і, як результат, до виплеску його з фритюрниці. Підвищена в’язкість може бути також причиною погіршення жиру як теплопередавального середовища. За рахунок погіршеної конвекції більш в’язкий жир може місцево перегріватися, створювати місцеві поля з великою температурою і нерівномірно обжарювати продукти.

Як правило, експлуатація фритюрних жирів для обжарювання білкових продуктів (м’яса, риби, птиці) призводить до значного потемніння жирів, тоді як однакове за терміном обжарювання крохмалевмісних продуктів залишає жири світлішого кольору. При цьому не має чіткої залежності між фізико-хімічними показниками жиру та його органолептичними показниками.

Незважаючи на підвищення в’язкості та виникнення важколетких полімерів, протягом термообробки в жирах нагромаджуються легколеткі речовини, які значно знижують загальну температуру димоутворення, що спричинює, з технологічного погляду, неможливість експлуатації жирів під час жарення.

Література:

1. П. П. Пивоваров, Д. Ю. Прасол. Теоретичні основи технології харчових виробництв. Х.: Харківський державний університет харчування та торгівлі, 2000. – 118 с.

2. Общая технология пищевых производств /Под ред. Ковалевской Л. П. -М.: Колос, 1993. -384с.

3. Общая технология пищевых производств /Под ред. Назарова Н. И. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 360 с.

4. Технология пищевых производств /Поду ред. Ковалевской Л. П. — М.: Колос, 1997.-707 с.

Реферати

Реферати :

Вам буде цікаво:

Tagged with: , , ,
Posted in Теоретичні основи технології харчових виробництв
Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet