Определение термоустойчивости масла
Определение термоустойчивости сводится к контролю способности масла сохранять форму (не деформироваться под действием собственной массы) при температуре 28 – 30 о С.
Из образцов сливочного масла (массой около 100 г), подготовленных для исследования, с помощью пробоотборника вырезают цилиндрики установленного размера (диаметром и высотой 20 мм) и осторожно размещают их по стеклянной пластинке с номерами проб на расстоянии 2 – 3 см друг от друга. Затем пластинку пробами помещают в термостат с заранее отрегулированной температурой 30 0С, где выдерживают в течение 2 ч.
По окончании выдержки пробы осторожно (без толчков) извлекают из термостата, помещают на миллиметровую бумагу и измеряют диаметр основания каждого цилиндрика. Если основание пробы продукта имеет эллипсовидную форму, то измеряют максимальный и минимальный диаметр и вычисляют среднее значение.
Для характеристики термоустойчивости масла подсчитывают коэффициент термоустойчивости (Кт), равный отношению начального диаметра (До) основания цилиндрика, к его среднему диаметру после термостатирования (Д1):
Показатель термоустойчивости Кт близкий к единице характеризует высокую термоустойчивость, а сильно отклоняющийся от единицы – пониженную (рисунок 2).
Рис.2. – Шкала определения термоустойчивости сливочного масла:
1 – хорошая термоустойчивость (Кт = 0,93 ± 0,07);
2 – удовлетворительная термоустойчивость (Кт = 0,78 ± 0,07);
3 – неудовлетворительная термоустойчивость (Кт менее 0,7).
Источник
Масло, выработанное методом преобразования высокожирных сливок, в летнее время часто нетермоустойчиво. Укажите причину этого явления и меры повышения термоустойчивости масла
Термоустойчивость масла является одним из показателей правильности выбора режима термообработки. Основная причина нетермоустойчивости масла в летнее время -повышенное количество в молочном жире низкоплавких триглицеридов и полиненас. ж. к-т. Также причиной может являться излишнее механическое воздействие на вжс в зоне кристаллизации мол.жира, когда получается переработанное масло, низкой температуры масла на выходе из маслообразователя, увеличения частоты вращения вытеснительных барабанов.Кроме того причина в недостаточной степени отвердевания молочного жира во время физического созревания. Меры предотвращения: не допускать излишней механической обработки высокожирных сливок в зоне кристаллизации: снижать интенсивность механического воздействия на продукт, повышать температуру продукта на выходе из маслообразователя, увеличивать производительность. Необходимо выдерживать масло в холодильной камере при температуре 8-10 «С в течение 2-3 сут. с целью создания условии для отвердевания более стабильных модификаций жира, использовать многоступенчатые режимы созревания сливок.Летом при скармливании жив-ным больших кол-в подсолнечных, льняных жмыхов, силоса увелич-ся кол-во ненасыщ. ЖК и легкоплавких глицеридов.Причины: ↓ производит-ти маслообразователя при норм. т-ре охл-я; увелич-е частоты вращ-я вытеснительных барабанов; исп-е так называемого теплого хладагента; снижение т-ры охл-я. Все это приводит к увелич-ю мех. возд-я на продукт в зоне крист-ции мол. жира.
Меры предупреждения: ↑ производ-ть маслообр, снижать инт-ть мех. возд-я в маслообр., поысить т-ру масла на выходе из маслообр., рассол в рубашку маслообр-ля должен поступать при т-ре не ниже -5ºС. Получиь масло хорошей конс-ции можно при опр. термомех. обр-ке масла в зоне крис-ции мол. жира: она д.б. 140-160 с в летний пер. и 160-200 с в зимний пер. Кроме того, необх-мо следить за т-рой масла на выходе: она д. б. 16-17ºС в вес.-летн. период и 13-15ºС в ос.-зимн. пер.При произв-ве масла для завершения процесса структурообр-я осущ-ют термостатир-е, т.е. выдержку масла в термостатной камере при опр. т-ре опр. время. Термост-е спос-ет повышению термоуст-ти масла. Режимы тер-мост-я выбираются в завис-ти от прогнозируемой стр-ры и конс-ции масла. Для масла с недостаточно тв. конс-цией – 5 сут при 5ºС.
38. Масло, выработанное методом преобр-я ВЖС, при разрезании расслаивается. Назовите причину этого порока и меры по его предупреждению.Порок появляется при неравномерном распредел-и жидкой фракции мол. жира в монолите масла. Для получ-я масла хорошей конс-ции жидкая часть д.б. равномерно распределена по всей массе прод-та, связывая его в плотный монолит. Слоистость явл-ся показателем физич.
неоднородности (наруш-я гомогенности) масла.Порок усиливается, если т-ра ВЖС снижается еще до поступления в маслообр. В этом случае вязкость прод-та в маслообр-ле быстро повыш-ся, из-за чего пристенный слой ВЖС не смешивается с внутр. слоями. Как пр-ло, слоистость сопровождается крошливостью – пороком, обусловленным недостаточной степенью дестабилизации ж. ш-ков.При недост. термомех обр-ке ВЖС в маслообр-ле продукт успевает только сильно переохладиться, а пр-сы отвердевания в нем почти не происходят или ограничиваются обр-ем многочисл. центров крист-ции с минимальной степенью отверд-я. При вытекании из маслообр-ля такой жидкий продукт инт-но перемеш-ся, нарушается равновесие системы, в рез-те чего происходит быстрое, почти мгновенное отверд-е глицеридов жира. Вязкость масла резко ↑ еще в струе, а при выливании масла в ящик она увелич-ся настолько, что масло не растекается равномерно, а образует горку, с к-ой сползают застывшие слои. При нап-и ящика при отсутствии перемеш-я в таком масле обр-ся слоистая стр-ра.Расслоению монолита спос-ет захватывание воздуха на границе соприкосновения застывшей пов-ти и струи жидкого масла.Причины: 1) снижение т-ры сливок при поступлении в маслообр-ль; 2) недостаточная термомех. обр-ка; 3) завышенная произв-ть маслообр-ля; 4) отсутствие перемеш-я при при наполнении ящика маслом, выходящим из маслообр-ля.Меры: снизить произв-ть маслообр-ля, контр-ть т-ру и кол-во хладагента, подаваемого в рубашку маслообр-ля, не допускать преждевременного охл-я ВЖС (до поступления в маслообр.), ↑ частоту вращ-я барабанной мешалки
Источник
Определение термоустойчивости масла
Термоустойчивость – показатель качества сливочного масла, характеризующий способность сохранять форму под действием собственной массы при температуре 30 о С в течение 2 ч. Масло, выработанное на поточных линиях, нетермостойкое. При низких температурах оно недостаточно пластично и крошится при фасовке, при повышении температуры — плавится. Для определения термоустойчивости из монолита масла вырезают образец массой 100 г, охлаждают до минусовых температур и выдерживают в течение суток для завершения процесса кристаллизации жира. Если масло заморожено, его дополнительно не охлаждают. Затем масло отепляют при комнатной температуре до 10° С.
Приборы, посуда, реактивы: термостат, пробоотборник линейка, стеклянная пластинка, миллиметровая бумага.
Проведение анализа. Из подготовленного образца масла вырезают с помощью пробоотборника цилиндрики диаметром и высотой 20 мм и размещают на стеклянной пластинке с номерами проб на расстоянии 2—3 см один от другого. Пластинки c пробами помещают в термостат с температурой 30° С и выдерживают 2 ч. После этого пластинку с пробами помещают на миллиметровую бумагу и измеряют диаметр основания каждого цилиндра. Если форма основания эллипсоидальная, измеряют максимальный и минимальный диаметры и вычисляют среднее значение. Показатель термоустойчивости определяют по формуле:
где D0, D1 —диаметры основания цилиндра до и после термостатирования.
Термоустойчивость масла хорошая, если К=1,0÷0,86; удовлетворительная — 0,70÷0,85; неудовлетворительная —
Определение массовой доли жира
По содержанию молочного жира коровье масло должно соответствовать требованиям ГОСТа 37-91. Вологодское, несоленое сладко- и кислосливочное должно содержать не менее 82,5 % жира; соленое сладко- и кислосливочное — 81,5%; Любительское несоленое — 78,0%; Любительское солёное — 77,0%; Крестьянское сладко- и кислосливочное несолёное — 72,5%; Крестьянское сладкосливочное солёное — 71,5%; топлёное — 99,0%; шоколадное –62%.
Содержание жира в масле можно определять методом, аналогичным определению содержания жира в молоке, используя жиромеры, или с помощью газохроматографического анализа (см. ниже).
Расчет содержания жира в масле проводят по формулам:
для несоленого и любительского масла Х=100-(В+С);
для соленого масла Х=100-(В+С+СЛ);
где Х – массовая доля жира, %; В – содержание влаги, %; С – содержание сухого обезжиренного вещества, %; СЛ – содержание поваренной соли. Для вологодского, сладкосливочного и шоколадного масла С=1,5%; для любительского 2,0%; для крестьянского – 2,5%.
Определение числа Рейхерта-Мейссля
Число Рейхерта-Мейссля — показатель свежести жиров и масел, представляющий собой количество (в мл) 0,1 н раствора щелочи, необходимое для нейтрализации жирных кислот, извлеченных водяным паром из 5 г исследуемого продукта.
Молочный жир сливочного масла в отличие от других жиров содержит повышенное (около 8%) количество низкомолекулярных летучих жирных кислот (масляной, капроновой, каприловой, каприновой). Поэтому, если число Рейхерта-Мейссля в нем занижено, то это указывает на его фальсификацию. Прогорклые и окисленные жиры характеризуются повышенным значением этого числа. Для коровьего масла число Рейхерта-Мейссля составляет 20-36 мл 0,1 н щелочи; для растительного масла – 0,5-1 мл 0,1 н щелочи.
В основе определения числа Рейхерта-Мейссля лежит летучесть жирных кислот с водяным паром при 100 о С и различие в их растворимости в воде.
Посуда и оборудование: колба на 300 мл, термометр, капилляры, газовая горелка, установка для перегонки, бумажный фильтр, стакан.
Реактивы: нейтральный глицерин, 50% водный раствор гидроксида натрия, 5% раствор серной кислоты, 1% раствор фенолфталеина.
Проведение анализа. В колбу отвешивают 5,00±0,01 г жира, добавляют 16 мл нейтрального глицерина и 2 мл 50% раствора NaOH. Жир омыляют на голом огне (осторожно, без перегрева) при взбалтывании колбы до тех пор, пока смесь станет прозрачной. Омыленную массу охлаждают до 80 о С, приливают в нее 90 мл кипящей дистиллированной воды до тех пор, пока мыло полностью растворится. Для разложения мыла и выделения жирных кислот в колбу вливают 50 мл 5% раствора H2SO4, бросают капилляры, соединяют с прямым холодильником и ведут перегонку до тех пор, пока в мерной колбе наберется 110 мл жидкости. Затем прекращают нагревание, а колбу под холодильником заменяют стаканчиком. Колбу с дистиллятом охлаждают до 15 о С, жидкость тщательно взбалтывают для равномерного растворения в воде отогнанных жирных кислот, затем фильтруют через бумажный фильтр. На фильтре остаются нерастворимые в воде жирные кислоты.
Отбирают 100 мл прозрачного фильтрата, добавляют 3-4 капли фенолфталеина и титруют 0,1 н раствором щелочи до появления розовой окраски. Количество мл щелочи, израсходованное на титрование, умножают на 1,1 и получают число Рейхерта-Мейссля.
Результаты оценки качества сливочного масла по органолептическим и физико-химическим показателям заносят в таблицу 17 и делают вывод о сорте и качестве образца.
Таблица 17.Результаты экспертизы сливочного масла
| Показатель качества | Характеристика показателей |
| по стандарту | по данным лабораторного анализа |
| Оценка органолептических показателей, баллы | |
| Массовая доля влаги, % | |
| Массовая доля соли, % | |
| Кислотность плазмы масла, о К | |
| Содержание аминного азота, % | |
| Показатель термоустойчивости | |
| Массовая доля жира, % | |
| Число Рейхерта-Мейссля |
Контрольные вопросы
1. Назовите принципы, положенные в основу деления масла на торговые сорта. Укажите виды сливочного масла.
2. Назовите виды масел, отличающиеся высоким значением числа Рейхерта-Мейссля, и объясните причины этого.
3. Дайте характеристику процессам производства масла методами сбивания и преобразования высокожирных сливок.
4. Каков ассортимент коровьего масла, вырабатываемого в настоящее время?
5. Укажите особенности состава и свойств вологодского, любительского и крестьянского масла.
6. Объясните, в чем особенность состава и свойств производства кисло-сливочного и сладко-сливочного (соленого и несоленого) масла; как оно отражается на его свойствах и устойчивости при хранении?
7. Укажите требования к таре и упаковке масла.
8. Какими способами недобросовестные производители подделывают коровье масло? Укажите методы выявления фальсификации сливочного масла.
Исследование жирно-кислотного состава растительных масел и масложировой продукции
В настоящее время в продажу часто поступают фальсифицированные масложировые и жиросодержащие продукты, при производстве которых использовалось фальсифицированное или несоответствующее техническим требованиям сырье. Одним из наиболее эффективных методов выявления фальсификации масложировых продуктов является определение их жирно-кислотного состава с помощью газовой хроматографии и последующее сопоставление его с табличным, стандартным составом, приведенным в нормативной документации.
Газохроматографические методы определения жирно-кислотного состава растительных масел и животных жиров устанавливаются по ГОСТ 30418-96 «Масла растительные. Метод определения жирно-кислотного состава» и ГОСТ Р 51483-99 «Масла растительные и жиры животные. Определение методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров индивидуальных жирных кислот к их сумме».
Метод обнаружения фальсификации растительных масел и маргариновой продукции устанавливается ГОСТ 30623-98 «Масла растительные и маргариновая продукция. Метод обнаружения фальсификации».
Подготовка и проведение газохроматографического исследования
Принцип пробоподготовки основан на щелочном гидролизе триглицеридов до свободных жирных кислот с последующим получением реакцией этерификации метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК).
Для переэтерефикации отбирают 1 мл пищевого жира в жидком состоянии (твердый жир расплавляют при 55 о С) и переносят в микропробирку, добавляют 1 мл 1% раствора КОН в абсолютном метаноле. Плотно закрытую герметичную микропробирку (для предотвращения потери легколетучих МЭ масляной и других низкомолекулярных ЖК) нагревают на водяной бане. После охлаждения в смесь добавляют 0,2 мл гексана и 1 мл дистиллированной воды, встряхивают пробирку. После расслоения системы микрошприцом отбирают 1 мкл верхнего гексанового слоя и вводят в инжектор газового хроматографа
Для определения жирно-кислотного состава предпочтительнее использование капиллярных колонок. Деление МЭЖК, различающихся по количеству атомов углерода, можно провести на колонках любой полярности, применяя программируемый рост температуры термостата колонок. При разделении МЭЖК с одинаковыми углеродными числами первыми выходят эфиры наименее активных, то есть наиболее насыщенных жирных кислот. Используя фазы с большей полярностью и колонки большей длины, можно добиться разделения эфиров любых кислот и их изомеров. Ограничением в данном случае выступают увеличение цены колонки и продолжительность хроматографического анализа
Анализ хроматограмм
В анализе хроматограмм наиболее ответственным и сложным этапом является идентификация пиков. Местоположение пика обычно оценивается величиной RV (Response Volume) или RT (Response Time) – удерживаемым объемом или временем удерживания, соответствующим расстоянию на хроматограмме от точки ввода пробы до максимума пика определяемого соединения.
Задача идентификации пиков решена в ГОСТ Р 51483-99. В нем предполагается использование стандартных смесей МЭЖК или смеси МЭЖК жиров известного состава для построения градуировочного графика логарифма величины относительного объема удерживания МЭЖК в зависимости от числа атомов углерода в углеводородной цепи жирной кислоты (см., например, таблицу 18).
Таблица 18. Относительные объемы удерживания метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК).
| Условное обозначение ЖК | МЭ кислот | Vr отн |
| С4:0 | Масляная | 0.03 |
| С6:0 | Капроновая | 0.17 |
| С8:0 | Каприловая | 0.34 |
| С10:0 | Каприновая | 0.52 |
| С10:1 | Деценовая | 0.58 |
| С12:0 | Лауриновая | 0.69 |
| С14:0 | Миристиновая | 0.82 |
| С14:1 | Миристоолеиновая | 0.90 |
| С16:0 | Пальмитиновая | 1.00 |
| С16:1 | Пальмитоолеиновая | 1.03 |
| С18:0 | Стеариновая | 1.16 |
| С18:1 | Олеиновая | 1.19 |
| С18:2 | Линолевая | 1.26 |
| С18:3 | Линоленовая | 1.38 |
Опыт показывает, что для градуировки колонки достаточно использовать набор масел, включающий подсолнечное, льняное, горчичное и кокосовое или пальмоядровое масла (при отсутствии двух последних можно использовать сливочное масло).
В соответствие с ГОСТом Р 52253-2004, жировая фаза в масле должна содержать только молочный жир коровьего молока. Жирно-кислотный состав молочного жира и соотношения массовых долей метиловых эфиров жирных кислот МЭЖК (или их сумм) в молочном жире приведены в таблицах 19 и 20. В случае если содержание жирных кислот и соотношения МЭЖК выходят за установленные границы, это свидетельствует о фальсификации жировой фазы масла жирами немолочного происхождения.
Таблица 19. Жирно-кислотный состав молочного жира.
| Условное обозначение ЖК | Наименование ЖК по тривиальной номенклатуре | Массовая доля ЖК от суммы ЖК по ГОСТ Р 52253-2004, % | Условное обозначение ЖК | Наименование ЖК по тривиальной номенклатуре | Массовая доля ЖК от суммы ЖК по ГОСТ Р 52253-2004, % |
| С4:0 | масляная | 2.0-4.2 | С16:0 | пальмитиновая | 22.0-33.0 |
| С6:0 | капроновая | 1.5-3.0 | С16:1 | пальмитолеиновая | 1.5-2.0 |
| С8:0 | каприловая | 1.0-2.0 | С18:0 | стеариновая | 9.0-13.0 |
| С10:0 | каприновая | 2.0-3.5 | С18:1 | олеиновая | 22.0-32.0 |
| С10:1 | деценовая | 0.2-0.4 | С18:2 | линолевая | 3.0-5.5 |
| С12:0 | лауриновая | 2.0-4.0 | С18:3 | линоленовая | до 1.5 |
| С14:0 | миристиновая | 8.0-13.0 | С20:0 | арахиновая | до 0.3 |
| С14:1 | миристолеиновая | 0.6-1.5 | С22:0 | бегеновая | до 0.1 |
Таблица 20. Соотношения массовых долей метиловых эфиров жирных кислот МЭЖК (или их сумм) в молочном жире
| соотношения метиловых эфиров жирных кислот молочного жира | границы соотношения |
| Пальмитиновой (С16:0) к лауриновой (С12:0) | 5.8 – 14.5 |
| Стеариновой (С18:0) к лауриновой (С12:0) | 1.9 – 5.9 |
| Олеиновой (С18:1) к миристиновой (С14:0) | 1.6 – 3.6 |
| Линолевой (С18:2) к миристиновой (С14:0) | 0.2 – 0.5 |
| Суммы олеиновой и линолевой к сумме лауриновой, миристиновой, пальмитиновой и стеариновой | 0.4 – 0.7 |
Содержание молочного жира в продукте вычисляют по методике, приведенной в ГОСТ 51843:
1. В случае, если массовая доля МЭ масляной кислоты ³4.1%, а массовая доля капроновой кислоты ³2.2%, считают, что массовая доля молочного жира в продукте превыщает 85%, т.е. превышает верхний предел диапазона измерений по данной методике. В этом случае измерений по данной методике не проводят
2. Если массовая доля молочного жира в продукте предположительно находится в диапазоне 15-40%, массовую долю молочного жира в анализируемой пробе wвычисляют по формуле:
w=(w 6:0 /wср 6:0 )×100 ± 5%,
где w 6:0 — фактическое значение массовой доли МЭ капроновой кислоты, %; wср 6:0 — среднее значение массовой доли МЭ капроновой кислоты в молочном жире, равное 2.2%.
3. Если массовая доля молочного жира в продукте предположительно находится в диапазоне 41-85%, массовую долю молочного жира в анализируемой пробе wопределяют по формуле:
w=0.5 × (w 6:0 /wср 6:0 + w 14:0 /wср 14:0 )×100 ± 3%,
где w 6:0 — фактическое значение массовой доли МЭ капроновой кислоты, %; wср 6:0 — среднее значение массовой доли МЭ капроновой кислоты в молочном жире, равное 2.2%; — массовая доля МЭ миристиновой кислоты в анализируемой пробе, %; — среднее значение массовой долй миристиновой кислоты в молочном жире, %, равное 10.6..
Газохроматографический анализ жирно-кислотного
состава сливочного масла как метод определения его
подлинности
Наиболее часто подделываемым продуктом является сливочное масло. Излюбленными маслами для подделки натурального сливочного масла являются: подсолнечное, соевое, кукурузное, рапсовое, кокосовое, пальмовое. Обычно в смесях они находятся в свободной или гидрированной форме. Использование гидрированных масел должно быть ограниченно, из-за высокого содержания в них транс-изомеров жирных кислот, которые преимущественно образуются при гидрогенизации. Идентификация и количественное определение их в смесях со сливочным маслом трудная задача если их вводят не более 5% .
Рассмотрим пример.
На испытания поступил образец сливочного масла. Спектр жировой фазы образца приведен на рис. 1. Для идентификации пиков пользуются таблицей 18. Время удерживания переводят в единицы относительного объема удерживания Vr отн , используя в качества стандарта пальмитиновую кислоту (tуд. 16:0 =12:37,7=757,7 сек; Vr отн =1) и сравнивают экспериментальные величины с полученными из градуировочного графика. При идентификации обращают внимание также на общий вид хроматограммы и на интенсивность пиков. Так на хроматограмме молочного жира пик, соответствующий метиловому эфиру пальмитиновой кислоты, обычно самый большой. Выделяются также пики, соответствующие МЭ миристиновой и олеиновой кислот.
 |
| рис. 1. Хроматограмма образца сливочного масла, снятая в ИЦ «Качество» |
В таблице 21 сведены результаты расшифровки хроматограммы
tуд. 16:0 =12:37,7=757,7 сек
Таблица 21. Результаты расшифровки хроматограммы образца сливочного масла.
| время удерживания, мин:сек |  | Условное обозначение ЖК | массовая доля ЖК от суммы ЖК, % |
| 1:11.3 | 0.09 | С4:0 | 1.843 |
| 2:32.3 | 0.20 | С6:0 | 1.910 |
| 4:32.6 | 0.36 | С8:0 | 1.138 |
| 6:44.7 | 0.53 | С10:0 | 2.625 |
| 8:51.2 | 0.70 | С12:0 | 2.859 |
| 10:47.6 | 0.85 | С14:0 | 9.120 |
| 12:13.1 | 0.97 | С14:1 | 1.056 |
| 12:37.7 | С16:0 | 27.878 | |
| 14:10.2 | 1.12 | С16:1 | 1.54 |
| 15:03 | 1.19 | С18:0 | 7.958 |
| 15:33.7 | 1.23 | С18:1 | 22.178 |
| 16:35.5 | 1.31 | С18:2 | 5.246 |
| 18:37.7 | 1.47 | С18:3+C20:0 | 1.01 |
Вычислим содержание молочного жира в жировой фазе образца, поступившего на испытание:
ω = 0.5(1.91/2.2+9.12/10.6)·100% ± 3% = 86.4 ± 2.6%
Сравним жирно-кислотный состав и соотношения МЭЖК образца со стандартным составом.
| С16:0/С12:0= 9.75 | С18:0/С12:0= 2.78 | С18:1/С14:0= 2.43 | С18:2/С14:0= 0.57 |
| (С18:1+С18:2)/(С12:0+С14:0+С16:0+С18:0)= 27.42/47.82=0.57 |
Таким образом, анализ жирно-кислотного состава поступившего на испытания образца показал полное его соответствие требованиям стандарта и является настоящим сливочным маслом.
Практическое задание. На испытание поступили образцы сливочного масла, для каждого из которых был проведен газохроматографический анализ. Проведите анализ полученных хроматограмм, рассчитайте содержание молочного жира в жировой фазе, сравните жирно-кислотный состав и соотношения МЭЖК образцов с требованиями стандарта. Сделайте вывод о подлинности образца.
Источник
