Жет быть необратимо разрушена и превратится в коагуляцион- ную.

Кристаллизационная структура образуется в молочном жи­ре при кристаллизации глицеридов из расплава: при образова­нии кристаллитов внутри жировых шариков, при подготовке сливок к сбиванию, а больше всего при охлаждении и хранении масла. Особенно этот процесс ярко выражен при прохождении в больших объемах фазовых изменений глицеридов жира в по­кое в масле, полученном методом преобразования высокожир­ных сливок.

Масло хорошей консистенции представляет собой смешан­ную коагуляционно-кристаллизационную структуру с преобла­данием свойств коагуляционной. Такая структура характерна для масла, выработанного методом сбивания.

Плазма, представляющая собой коллоидный раствор белко­вой фазы молока и сливок и водный раствор лактозы, мине­ральных и органических солей, молочной кислоты и др., нахо­дится в масле преимущественно в свободном состоянии и в ви­де капелек различной степени дисперсности. Основная масса находится в виде фазы из изолированных капелек в дисперси­онной среде — жидком жире. Некоторая часть капелек влаги соединяется тончайшими протоками и канальцами, пронизыва­ющими часть или всю массу монолита, и в этом случае плазма выступает как дисперсионная среда. Часть плазмы пребывает в связанном состоянии и прочно удерживается на поверхности жировых агрегатов. В нормальных условиях при хранении масла она не замерзает.

- В масле содержится также газовая фаза, состав и количест во которой зависят главным образом от метода получения мас­ла, от степени механической обработки и режима хранения. Она присутствует в виде мельчайших пузырьков газа от 1 до 200 мкм (часть ее растворена в плазме). Пузырьки воздуха, адсорбиру­ющие на своей поверхности жидкий жир, препятствуют его вы­делению из масла.

Газовая фаза придает маслу пористость и существенно вли­яет на его физико-химические свойства. В масле нормальной консистенции она служит как бы буфером при сжатии и рас­ширении жира. При недостатке ее возникают высокие напряже­ния, приводящие к появлению в монолите масла трещин, избы­точной твердости и хрупкости.

Степень дисперсности плазмы и воздуха существенно влияет на гомогенность структуры и механические свойства масла, В высокодисперсном состоянии плазма и газовая фаза настоль­ко уплотнены силами поверхностного натяжения, что по степе­ни влияния на консистенцию их можно приравнять к твердым частичкам по влиянию на механические свойства.

Консистенция масла выражает комплекс его физико-механи­ческих свойств: твердость, вязкость, пластичность, упругость, связность, гомогенность, термоустойчивость и др. Твердость и механическая прочность обусловлены количеством отвердевше­го жира, создающего как бы «скелет» масла.

Пластические свойства масла зависят от типа структуры, величийы и формы кристаллов и кристаллитов глицеридов мо­лочного жира, равномерности их распределения, от количества жидкого жира. Увеличение среднего размера кристаллов делает масло менее мягким, а уменьшение более твердым, одновремен­но повышая его пластичность и придавая ему гомогенность. Это связано с тем, что мелкие кристаллы с более развитой поверхно­стью обладают большими адсорбционными свойствами и смачи­ваемостью жидким жиром. Поры и щели в мелкокристалличес­кой структуре так малы, что жидкий жир образует очень тонкие прослойки между кристаллами, обусловливая их малую под­вижность относительно друг друга при механическом воздейст­вии, а следовательно, и пластичность консистенции. Поэтому при повышенных температурах масло с мелкокристаллической структурой выделяет жидкий жир в меньшей степени, чем про­дукт с крупнокристаллической структурой.

Форма кристаллов и их величина влияют на образование коагуляционной и кристаллизационной структуры, от соотноше­ния которых зависят вязкость, пластичность, хрупкость и твер­дость масла. Соотношение легкоплавких и высокоплавких групп глицеридов в отвердевшем жире, преобладание легкоплавких метастабильных либо высокоплавких и более стабильных поли­морфных модификаций кристаллического жира оказывают оп­ределяющее влияние на термоустойчивость и реологические ха­рактеристики масла.

При использовании маслоизготовителей непрерывного дейст­вия при сбивании происходит значительное разрушение жиро­вой дисперсии, при этом выделяется большое количество тепло­ты и при слабом его отводе приводит к расплавлению части ранее закристаллизованного жира и, следовательно, к увеличе­нию объема жидкого жира. Последующая экструзионно-шнеко- вая обработка приведет к еще большему расплавлению отвер­девшего жира. В результате в выработанном масле будет срав­нительно большой объем жидкого жира, отвердевание которого будет происходить после выработки масла в покое из распла­ва с образованием крупных фракционных кристаллов, т. е. пойдет образование в значительном объеме необратимых кристаллизационных связей между структурными элемен­тами.

Масло, выработанное в маслоизготовителях непрерывного действия, будет иметь больший объем кристаллизационной структуры, менее термоустойчиво, чем масло, выработанное в маслоизготовителях периодического действия.

Обработкой завершается окончательное формирование структуры и консистенции масла. При механическом воздейст­вии и перемешивании разрушаются кристаллизационные кон­гломераты и окончательно завершаются фазовые изменения мо­лочного жира, масло приобретает выраженные свойства коагу- ляционной структуры. Чем интенсивнее и длительнее обработка, тем в большей степени проходит необратимый процесс разруше­ния участков кристаллизационной структуры и тем больше опасность получения масла излишне мягкой, мажущейся кон­систенции.

С увеличением степени механической обработки и повыше­нием температуры возрастает количество жидкой фракции, до­стигается более равномерное ее распределение, понижается твердость масла, повышается степень диспергирования плазмы и газовой фазы, увеличивается содержание воздуха, уменьша­ется количество протоков влаги, а вместе с тем повышаются связность, гомогенность, пластичность консистенции.

Дифференциально-термический анализ показывает наличие в твердой фазе жира двух основных групп смешанных кристал­лов с максимальной температурой плавления при 17—21 °С (из легко- и среднеплавких глицеридов) и 29—33 °С (из высоко­плавких глицеридов) при соотношении их друг к другу 2: 1.

На структуру и консистенцию масла влияет дисперсность водной фазы. В деревянном маслоизготовителе периодического действия вода присутствует в виде капель размером 15—60 мкм, в стальном цилиндрическом маслоизготовителе 10—25 мкм, в маслоизготовителе непрерывного действия в виде капель 3— 15 мкм. Мелкие кристаллики из высокоплавких глицеридов вследствие своей гидрофобной природы стабилизируют эмуль­сию воды в жире. В процессе хранения капельки плазмы могут укрупняться и дисперсность плазмы может снизиться, особенно при положительных температурах хранения. Коалесценция ка­пель влаги наблюдается при недостаточно интенсивном механи­ческом воздействии при фасовании и низких ее температурах.

Состав и дисперсность газовой фазы зависят главным обра­зом от степени механической обработки и режима хранения. В масле, полученном в маслоизготовителях периодического дей­ствия, объем ее составляет от 1,5 до 3%, а непрерывного дейст­вия от 5,7 до 10%. При повышении температуры сбивания объ­ем газовой фазы увеличивается, а при фасовании масла снижа­ется почти в 2 раза. В масле, выработанном в маслоизготовите­ле периодического действия, дисперсность пузырьков меньше, они имеют разные размеры, а в масле непрерывного сбивания — дисперсность выше и пузырьки одинакового размера.

При фасовании масла среднее содержание воздуха уменьша­ется с 3,84 до 1,95%. С понижением содержания воздуха плот­ность масла повышается. Но чрезмерное снижение содержания воздуха в масле может обусловить выделение капель жидкого жира. Это связано с тем, что жидкий жир адсорбируется на поверхности пузырьков газа. При снижении их числа жидкий жир освобождается и выделяется в виде капель. При этом сни­жается пластичность масла. Эти явления наблюдаются при вы­работке масла под вакуумом.

Масло с повышенным содержанием воздуха имеет более рыхлую и хрупкую консистенцию, бледный оттенок в связи с рассеиванием света пузырьками воздуха.

Газовая фаза в масле выполняет функцию амортизатора, бу­фера между отдельными структурными элементами.

При хранении масла происходит некоторое повышение меха­нической прочности (твердости), не изменяющей в целом кон­систенции свежевыработанного масла. Особенно интенсивно этот процесс наблюдается в первые дни хранения, а затем за­медляется и завершается примерно через 15 дней. В это время из расплава жидкого жира легкоплавкие глицериды дополни­тельно выкристаллизовываются в виде очень мелких кристал­лов при отрицательных температурах хранения. Кроме того, хоть' и медленно, но продолжаются процессы перекристаллиза­ции: расплавление более мелких кристаллов за счет роста более крупных. Все это приводит к увеличению контактов кристалли­ческих частиц друг с другом, а следовательно, и к повышению твердости масла.

Более выраженно этот процесс протекает в масле, вырабо­танном из сливок, недостаточно глубоко охлажденных перед сбиванием. Близкие величины твердости масла до и после хра­нения при минусовых температурах являются показателем вы­сокой степени обратимости процессов структурообразования при дополнительной кристаллизации легкоплавких глицеридов, ко­торые могут расплавляться при повышенных температурах (комнатных).

Глава 19

Поиск по сайту: