Жидкие жиры растительного происхождения гидрируют для получения твердого жира маргарина уравнение

Видео:Жиры. 1 часть. 11 класс.Скачать

Маргарин. Производство маргарина

Маргарин — это высококачественный жир на основе растительных масел и животных жиров в натуральном и переработанном виде с добавлением различных компонентов.

Маргарин представляет собой высокодисперсную эмульсию жира и воды, что наряду с высокой температурой плавления определяет его высокую усвояемость — 94%. Биологическая ценность обусловливается содержанием полиненасыщенных жирных кислот, фосфатидов, витаминов.

Сырье. В производстве маргарина используют основное и вспомогательное сырье.

К основному сырью относятся жировая основа (до 82%), которая во многом определяет качество готового продукта, а ее физико-химические показатели и реологические характеристики предопределяют эти свойства маргарина. Важнейшими показателями маргарина являются температура плавления, твердость, содержание твердой фазы.

Температура плавления маргарина зависит от состава жировой основы. Накопление однокислотных высокоплавких глицеридов придает повышенную твердость, а разноплавких — мягкость.

Для жировых основ маргарина важны легкоплавкость, пластичность, намазываемость.

Легкоплавкость характеризуется температурой полного расплавления, которая зависит от содержания и количественного соотношения твердой и жидкой фракций. Чем выше содержание твердой высокоплавкой фракции, тем ниже легкоплавкость.

Пластичность является свойством тела препятствовать деформации и зависит от соотношения твердых и жидких глицеридов. Установлено, что хорошей пластичностью и намазываемостью обладают жиры, в которых твердых глицеридов содержится 15—30%, и это соотношение не меняется в интервале температур от 10 до 30 «С.

Если содержание твердых глицеридов более 30%, то жир плотный и непластичный. В излишне мягких жирах количество этих глицеридов — 10—12%. При температуре 20—35 °С маргарин по физическим свойствам должен быть близок к сливочному маслу, а при более низких температурах должен превосходить его по пластичности.

Структурно-реологические характеристики маргарина определяются областью его использования и способом фасовки.

В качестве жидкой жировой фазы маргарина используют различные рафинированные растительные масла, обезличенные по вкусу и запаху. В нашей стране основным сырьем для производства маргарина служит подсолнечное масло, в Западной Европе — рапсовое, в США — соевое.

Рецептурный состав твердой жировой основы для маргарина значительно колеблется в зависимости от источников жирового сырья и традиций страны. В рецептурах низкокалорийного маргарина широко используют твердые растительные масла — кокосовое, пальмовое, пальмоядровое. В настоящее время производство пальмового масла занимает второе место в мире после соевого. При введении в рецептуру этих масел получают более пластичную консистенцию маргарина.

В Германии в настоящее время в некоторые сорта маргарина вводят смальц (свиной жир) с температурой Плавления 28—36 °С.

В брусковом твердом маргарине жировая основа содержит 80% саломаса и 20% жидкого жира, обычно растительного масла.

В наливном маргарине это соотношение иное: количество жидких жиров составляет 40—50% общего количества жировой основы.

К вспомогательному сырью относятся: сливочное масло, молоко, поваренная соль, сахар, ароматизаторы, эмульгаторы, витамины, консерванты, вода. Вспомогательное сырье (за исключением сливочного масла и эмульгаторов) образует водно-молочную фазу маргарина: Согласно действующих рецептур бутербродных и молочных маргаринов количество водно-молочной фазы составляет 17,75%, в шоколадном — до 37,8%. Низкокалорийный маргарин и пасты содержат 40—60% водно-молочной фазы, которая во многом Определяет органолептические свойства готового продукта. /

В настоящее время выпускают также безмолочный маргарин. Тем не менее в некоторые его виды вводят сквашенное молоко, сквашенные сливки или 1,0—1,5% сухого обезжиренного молока или казе-ината натрия. При использовании молочных белков в производстве низкокалорийного маргарина большое значение имеет применение консервантов. В нашей стране для этой цели разрешено использовать бензойную и сорбиновую кислоты в сочетании с лимонной. В Дании и Голландии используют сорбат калия и сорбиновую кислоту. В США и Великобритании разрешено использовать как бензойную и сорбиновую кислоту, так и их калийные и натриевые соли.

Для повышения микробиологической стойкости маргарина в водную фазу вводят лимонную и молочную кислоты в количестве, обеспечивающем рН продукта 4,5—6,0. Для повышения стойкости твердых жиров к окислению в маргарин вводят антиокислители — бутилокситолуол и бутилоксианизол — в количестве 0,02%. Для усиления действия антиокислители добавляют в смеси с лецитином, токоферолом и лимонной кислотой.

В водную фазу вводят также поваренную соль, количество которой колеблется в разных странах от 0,15 до 2,0%. Соль цридает маргарину солоноватый вкус, уменьшает разбрызгивание при использовании его для обжаривания пищи.

Поскольку маргарин является эмульсией, то для ее стабилизации используют эмульгаторы, которые распределяются на поверхности диспергированной жидкости в виде тонкой пленки и препятствуют слиянию двух подсистем эмульсии.

Эмульгаторы, используемые в маргариновом производстве, должны отвечать следующим требованиям: быть физически безвредными; стабилизировать высокодисперсную и устойчивую эмульсию; способствовать удержанию влаги в маргарине при механической обработке и в процессе производства; обладать антиразбрызгивающими свойствами; обеспечивать стойкость маргарина при хранении.

В нашей стране для производства маргарина используют эмульгаторы МГД (моноглицериды дистиллированные) и MFM (мойогли-цериды мягкие). Обычно эмульгаторы вносят в количестве 0,6%.

В Дании фирма «Grinsted» выпускает большой ассортимент эмульгаторов для маргарина различной жирности, которые широко используют во всем мире. Наиболее распространены эмульгаторы Димодан (дистиллированные моноглицериды), Эмульдан (смесь различных моноглицеридов), Амидан (эфиры моноглицеридов с молочной кислотой), Лецидан (смесь моноглицеридов и лецитина), Лактодан (эфиры моноглицеридов с молочной кислотой), Промодан (эфиры пропиленгликоля). Применение эфиров моноглицеридов с органическими кислотами обеспечивает минимальное разбрызгивание при использовании маргарина для обжаривания пищевых продуктов.

В США и Великобритании выпускают эмульгатор на основе жирных кислот растительного масла и животного жира. Во Франции в качестве эмульгатора применяют обезжиренный лецитин в смеси с фосфодитилхолином, фосфодитилэтаколамином, фосфодитили-нозитом.

В качестве стабилизаторов структуры низкокалорийного маргарина используют желатин, пектин, агар, альгинаты, пектиновые кислоты.

Для повышения биологической ценности маргарина в него вводят витамины A, D₂, D₃. В некоторые виды маргарина в водную фазу вносят витамин С, оказывающий синергическое действие на антиокислители и консерванты.

В состав всех видов маргарина вводят вкусовые и ароматические добавки. Одним из крупнейших поставщиков ароматизаторов является фирма «Naarden» (Нидерланды). В России в маргариновом производстве используют как ароматизаторы Naarden, так и отечественные ароматизаторы ВНИИЖ. Так, для бутербродного и наливного маргарина разработана композиция, состоящая из жирорастворимого ароматизатора ВННИЖ-17 и водорастворимого ВНИИЖ-43М, придающая маргарину вкус и аромат сливочного масла. Для придания маргарину пикантного вкуса используют вкусовые добавки, придающие продукту аромат лимона, земляники, персика, шоколада.

Наибольшим спросом пользуется маргарин бутербродный слабожелтого цвета, при производстве которого в качестве красителей были применены каротин и аннато. В настоящее время выпускают также маргарин розового, коричневого (шоколадного) и других цветов.

Производство маргарина. Существуют две технологические схемы: периодического и непрерывного действия. Независимо от технологической схемы производство маргарина состоит из следующих операций: приемки и подготовки сырья; составления рецептуры маргарина; темперирования и смешивания жировой основы, молока и добавок; эмульгирования; охлаждения и кристаллизации; пластической обработки, фасовки и упаковки.

Приемка сырья заключается в оценке его качества по установленным показателям.

Подготовка сырья включает обязательную рафинацию растительных масел и саломасов, пастеризацию и сквашивание молока, зачистку сливочного масла.

Составление рецептуры маргарина проводят в соответствии с его назначением и наименованием.

Темперирование — это доведение до определенной температуры всех компонентов рецептурной смеси: жировой основы — на 4—5 «С выше температуры плавления; молока — до 15—20 °С.

Эмульгирование — распределение одной жидкости в другой в виде капель в специальных смесителях (эмульгаторах) при энергичном перемешивании. Для производства низкокалорийного маргарина , необходимо более сильное эмульгирование, которое обычно достигается путем рециркуляции эмульсии.

При охлаждении маргариновой эмульсии происходит процесс кристаллизации и рекристаллизации с переходом менее устойчивых кристаллических (метастабильных) через промежуточные к устойчивым (стабильным) кристаллическим модификациям, что составляет суть явления полиморфизма.

При медленном охлаждении маргариновой эмульсии происходит последовательная кристаллизация глицеридов в соответствии с их температурой застывания. В результате образуются крупные кристаллы, характерные для наиболее высокоплавкой устойчивой кристаллической формы, которая обусловливает неоднородность структуры готового продукта, что придает маргарину грубость вкуса, мучнистость И мраморность консистенции. В процессе хранения такой маргарин становится хрупким. При быстром охлаждении образование кристаллов начинается при температуре ниже температуры застывания. При этом образуются более низкоплавкие, менее устойчивые кристаллические формы.

Таким образом, используя способность маргарина к переохлаждению, можно получить мелкокристаллическую структуру, обладающую высокой пластичностью, легкоплавкостью, необходимыми консистенцией и другими органолептическими свойствами.

Схема периодического действия основана на принципе: холодильный барабан — вакуум-комплектор. Смесь компонентов по рецептуре из смесителя направляют в эмульсатор, где получают высокодисперсную эмульсию. Затем эмульсию подают на холодильные барабаны, температура поверхности которых от —18 до —20 «С, для охлаждения и кристаллизации. Эмульсия подается на поверхность барабана в виде тонкой пленки и в таком виде застывает. Застывшую эмульсию снимают с поверхности барабана специальным ножом. При этом образуется стружка, которая попадает в бункер и направляется в вакуум-комплектор для пластической обработки.

Вакуум-комплектор — это шнекосмесительная машина, в которой маргарин уплотняется при перемешивании сначала верхними, а затем нижними шнеками. В процессе механической обработки из стружки под вакуумом при некотором тепловом воздействии удаляется избыток воздуха и влаги. Стружка гомогенизируется и приобретает консистенцию сливочного масла.

Из вакуум-комплектора маргарин выходит при температуре 12— 16 °С, его упаковывают и отправляют на хранение и выдержку.

Непрерывные схемы производства. Производство маргарина па линии фирмы «Джонсон». В состав этой линии входят емкости для жировой смеси и добавок, автоматические весы, насос-дозатор, три смесителя, насос-эмульсатор, двойной фильтр, уравнительный бак, переохладитель, структуратор и фасовочно-упаковочные автоматы.

Подготовленные жиры, раствор эмульгатора, жирорастворимые добавки подают в общую емкость автоматических весов и взвешивают. Затем компоненты жировой и водно-молочной фаз перекачивают насосами в смесители, где происходит эмульгирование мешалками с частотой вращения 46 об./мин и температурой 38—40 °С.

Эмульсию пропускают через насос-эмульсатор в течение 5 мин и направляют в третий смеситель, где она тщательно перемешивается и подается на двойной фильтр, а затем в уравнительный бак с паро-водной рубашкой и поплавковым клапаном. Затем эмульсия температурой 38-40 °С поступает в четырехцилиндровый переохладитель (вотатор). После охлаждения эмульсия имеет температуру 10—13 «С.

При упаковке в пачки маргариновую эмульсию через распределительное устройство и фильтры структураторы подают в кристаллизатор и фасовочно-упаковочные автоматы. При упаковке в монолит маргариновую эмульсию из вотатора подают на аппарат декристаллизатор и далее — в двухузловую жиронаполнительную машину типа «Роберте».

Производство мягкого наливного маргарина на линии «Шредер». В состав этой линии входят: две емкости, два смесителя, насос-эмульсатор, насос высокого давления, пастеризатор, комбинатор, кристаллизатор, фасовочно-упаковочные автоматы.

Дозирование компонентов рецептуры производится с помощью микропроцессорной техники в автоматическом режиме. Каждый компонент отвешивается в количествах согласно рецептуры и перекачивается в смеситель, где они перемешиваются с помощью мешалок с частотой вращения 30—35 об./мин при температуре 39—43 °С.

Из смесителя эмульсия насосом-эмульсатором перекачивается в расходный смеситель, откуда стойкая эмульсия поступает в трехцилиндровый насос высокого давления и под давлением 1-5 мПа подается в пастеризатор, где пастеризуется при температуре 80—85 °С и охлаждается до 39—43 °С.

Из пастеризатора маргариновая эмульсия по трубопроводу поступает в комбинатор, состоящий из трех охлаждающих цилиндров и одного цилиндра для дополнительной механической обработки. В комбинаторе эмульсия охлаждается до 10—13 «С за счет испарения жидкого аммиака. В цилиндре для дополнительной обработке происходит перекристаллизация маргарина с выделением скрытой теплоты кристаллизации с повышением температуры на 2—3 «С. Далее через кристаллизатор маргарин поступает на фасовочные автоматы, где фасуется в стаканчики из поливинилхлорида. Стаканчики транспортируют по наполнительному конвейеру и направляют на упаковочные автоматы.

Технология производства маргаринов

Производство брусковых и мягких маргаринов осуществляют непрерывным или периодическим способом, включающим в себя следующие основные стадии:

• подготовка жирового сырья. Хранение и темперирование рафинированных дезодорированных масел и жиров;

• подготовка эмульгаторов и других нежировых компонентов;

• получение маргарина, переохлаждение, кристаллизация маргариновой эмульсии. Механическая (пластическая) обработка маргарина;

• расфасовка, упаковка, штабелирование готовой продукции.

Процесс получения мягких маргаринов осуществляют на линиях фирмы «Джонсон», «Альфа-Лаваль», «Шредер» или «Корума».

Подготовка растительных масел, жиров и сливочного масла. Рафинированные дезодорированные жиры и масла хранят в баках жиро-хранилища раздельно по видам не более 24 ч. Температура хранения твердых жиров и масел должна быть на 5-10 °С выше их температуры плавления. Для предотвращения окисления рафинированных дезодорированных масел и жиров рекомендуется их хранить в атмосфере инертного газа — азота или диоксида углерода.

Сливочное масло освобождают от тары и загружают в камеру с плавильным конусом. Температура расплавленного сливочного масла должна быть в пределах 40-45 °С. Однородность консистенции расплавленного масла поддерживается с помощью мешалки или насоса путем рециркуляции.

Подготовка эмульгаторов. Для равномерного распределения и повышения эффективности действия эмульгаторов дистиллированные моноглицериды растворяют в рафинированном дезодорированном растительном масле в соотношении 1:10 при температуре 80-85 °С. В этот же раствор при температуре 55-60 °С добавляют мягкие моноглицериды, после чего при необходимости вводят фосфатидный концентрат в количестве, предусмотренном рецептурами. Комплексный эмульгатор, применяемый вместо композиции моноглицеридов, растворяют в рафинированном дезодорированном масле в соотношении 1:15 при температуре 65-75 °С. Если используют импортный эмульгатор, то его растворяют в рафинированном дезодорированном масле в соотношении 1 : 10 при температуре 48-55 о С.

Подготовка красителей, витаминов, ароматизаторов. Для придания мягким маргаринам цвета применяют масляные растворы натурального бета-каротина, выделенного из моркови, тыквы, пальмового масла, микробиологического бета-каротина, красителей куркумы и семян аннато. Красители и витамины разводят в дезодорированном растительном масле. Ароматизаторы вводят непосредственно в жировую или водно-молочную фазы маргарина.

Подготовка молока и вторичных молочных продуктов. Молоко коровье цельное пастеризуют, а затем охлаждают до температуры 23-25 °С.

Сквашивание молока осуществляют биологическим путем или кислотной коагуляцией.

При использовании сухого молока его разбавляют водой из расчета получения не менее 8,5% обезжиренных сухих веществ в готовом растворе.

При использовании вторичных молочных продуктов их растворяют при перемешивании в воде в соотношении 1:3 — для сухой молочной сыворотки; 1:6 — для сывороточных белковых концентратов (КСБ). Полученные растворы нагревают до температуры 85-90 °С и 60-65 °С соответственно, выдерживают в течение 30 мин, охлаждают и подают в расходные емкости на производство.

Подготовка лимонной кислоты и водорастворимых ароматизаторов. Лимонную кислоту используют в виде 1-10%-ного водного раствора, в который одновременно вводят водорастворимые ароматизаторы.

Подготовка соли, сахара, консервантов и крахмала. Соль используют в виде насыщенного раствора 24-26%-ной концентрации.

Сахар или подсластители используют при производстве десертных мягких маргаринов в виде водного раствора 30%-ной концентрации.

Консерванты (бензойную, сорбиновую кислоты, бензоат натрия) используют в низкожирных мягких маргаринах при вводе молока, особенно в летний период и при повышенных температурах хранения. Консерванты растворяют в воде в соотношении 1 : 2.

Крахмал сначала растворяют в холодной воде в соотношении 1 : 2, затем заваривают горячей водой до соотношения 1 : 20, выдерживают 30 мин, охлаждают и передают в расходную емкость.

Приготовление эмульсии. Компоненты маргарина в соответствии с рецептурой смешивают в вертикальном цилиндрическом смесителе, в котором происходит также предварительное эмульгирование. Внутри смесителя находится винтовая мешалка с частотой вращения 59,5 об./мин. К корпусу смесителя прикреплены отбойники, которые не позволяют смеси закручиваться по ходу вращения. Смеситель снабжен водяной рубашкой. Продукт поступает через штуцер и выходит через спускной патрубок. Грубая эмульсия из смесителя поступает затем в эмульгатор центробежного типа, рабочим органом которого являются два вращающихся и два неподвижных диска, в пространство между которыми поступает эмульсия. Диски вращаются со скоростью 1450 об./мин., обеспечивая интенсивное диспергирование эмульсии до размера частиц диаметром 6-15 мкм.

После эмульгатора маргариновая эмульсия, пройдя через уравнительный бак с насосом высокого давления, подается в переохладитель, который является одним из основных аппаратов для получения маргариновой продукции и обеспечивает эмульгирование, охлаждение и механическую обработку эмульсии. Переохладитель состоит из нескольких одинаковых цилиндров — теплообменников, работающих последовательно.

Блок цилиндров трехсекционного переохладителя установлен в верхней части аппарата, каждый из цилиндров представляет собой теплообменник типа «труба в трубе» с теплоизоляцией. Первая внутренняя труба является рабочей камерой, в которой расположен полый вал, куда подается горячая вода для предотвращения налипания маргариновой эмульсии. На валу закреплены двенадцать ножей, вал вращается с частотой 500 об./мин. Пространство между второй и первой трубой занимает испарительная камера для охлаждающего агента — аммиака, который подается системой трубопроводов. Маргариновая эмульсия, охлаждаясь, кристаллизуется на поверхности внутренней трубы и снимается ножами. Температура эмульсии на выходе из третьего цилиндра 12-13 °С.

Затем эмульсия поступает в кристаллизатор, где ей придаются необходимые кристаллическая структура, требуемая твердость, однородность и пластичность, необходимые при фасовке маргарина. Основными узлами кристаллизатора являются фильтр-гомогенизатор и три секции — коническая и две цилиндрические, в которых маргарин медленно движется к конической насадке и затем в фасовочный автомат. Компенсирующее устройство обеспечивает прерывистую подачу маргарина на фасование. Температура при этом повышается до 16-20 °С за счет теплоты кристаллизации.

При охлаждении маргариновой эмульсии происходит сложный процесс кристаллизации и рекристаллизации триглицеридов жировой основы маргаринов, определяющий важнейшие качественные показатели готовой продукции — консистенцию, пластичность и температуру плавления.

При достаточно высоких температурах содержание твердой фазы в жировых основах мягких маргаринов невелико, и они представляют собой суспензию твердых триглицеридов в жидких. По мере снижения температуры наименее растворимые высокоплавкие триглицериды начинают выделяться из расплава в виде кристаллов и содержание твердой фазы увеличивается. При охлаждении маргариновой эмульсии протекает сложный процесс кристаллизации, в основе которого лежат явления полиморфизма, связанные с переходом менее устойчивых (метастабильных) низкоплавких кристаллических а-форм через промежуточные ромбические Р -формы к устойчивым (стабильным) высокоплавким кристаллическим модификациям. В мягких маргаринах кристаллы жира обычно присутствуют в Р -форме. Переход в Р-форму отрицательно влияет на структурно-реологические свойства мягких маргаринов из-за образования крупных кристаллов с более плотной упаковкой молекул, с высокими температурой плавления и плотностью. Для обеспечения однородной пластичной структуры мягких маргаринов эмульсию после глубокого охлаждения подвергают интенсивному перемешиванию и длительной механической обработке. Кристаллизация маргариновой эмульсии в сочетании с механической обработкой приводит к возникновению мелкодиспергированных кристаллов твердой фазы, которые образуют в жидкой фазе коагуляционные структуры. При этом твердая и жидкая фракции жировой основы мягких маргаринов распределяются равномерно, и готовый продукт не теряет текучести при наливе в коробочки из полимерных материалов, приобретает пластичную консистенцию, сохраняющуюся длительное время при температурах 5-7 °С. Нарушение режимов кристаллизации и охлаждения приводит к порокам маргаринов, которые невозможно устранить механической обработкой.

Полученный таким образом маргарин подается в балансовую емкость разливочно-упаковочного агрегата, который дозирует (150-500 г) и расфасовывает маргарин в стаканчики из полимерных материалов (полистирол, полипропилен), запаивает металлизированными крышечками.

Для производства низкожирных маргаринов необходимо более сильное эмульгирование, которое достигается путем рециркуляции эмульсии. Во время рециркуляции следует по возможности избегать попадания воздуха в эмульсию. При производстве молочных низкожирных маргаринов следует особое внимание уделить интенсивности перемешивания. В случае чрезмерного эмульгирования может произойти реверсия фазы и эмульсия будет разрушена. Кроме этого, особое внимание уделяется правильности подбора состава жировой и водно-молочной фаз, количеству и типу эмульгатора, строгому соблюдению технологического режима. Технология производства перед стадией фасовки предусматривает стадию декристаллизации, необходимую для того, чтобы низкожирный продукт на стадии фасовки при розливе имел полужидкую пастообразную консистенцию. Для этого применяют декристаллизаторы, разрушающие кристаллическую структуру продукта с целью образования мелкокристаллической структуры и блестящей поверхности продукта.

Одним из распространенных за рубежом способов производства низкожирных маргаринов является следующий: часть жира эмульгируют с водной фазой, оставшуюся часть перекристаллизовывают при механической обработке, охлаждают и смешивают с эмульсией, маргарин упаковывают. Соотношение эмульгированного и неэмульгированного жира 65 : 35 или 35 : 65. Эмульсия содержит 50-65% жира. При температуре 17-23 °С эмульсию с величиной рН 4,4 смешивают с жиром, предварительно 5-20% неэмульгированного жира выкристаллизовывают. Для этого жир охлаждают до 7-18 °С в тонком слое на переохладителе. Перед упаковкой продукт гомогенизируют.

В соответствии с требованиями физиологов суточное потребление жиров должно составлять 95—100 г. При этом должно быть следующее соотношение жирных кислот: полиненасыщенные — 20—30%, мононенасыщенные — 40—50%, насыщенные — 20—30%. Следует отметить, что ни один из природных жиров не соответствует указанным нормам. Так, это соотношение следующее (в %): в подсолнечном масле — 65 : 25 : 10; в сливочном масле — 5 : 40 : 55;. в свином жире — 10 : 50 : 40; в рыбьем жире — 30 : 50 : 20. Кроме того, в сливочном масле и животных жирах содержится холестерин, в растительных маслах отсутствуют витамины А и D, жиры рыб легко окисляются и нестойки при хранении.

Маргарин является продуктом с заданными свойствами. Технология производства маргарина позволяет изменить рецептуру в соответствии с требованиями физиологов. Для разных возрастных групп, профилактического и диетического питания могут быть подобраны различные составы маргарина с содержанием 40—60% линолевой кислоты, с введением биологически активных веществ и др.

Маргарин — это жировой продукт, который получают из высококачественных пищевых жиров, молока, сахара, соли, эмульгаторов и прочих компонентов.

Маргарин по запаху, вкусу, консистенции, цвету близок к сливочному маслу. Маргарин высококалорийный и легкоусвояемый продукт. Калорийность 100 г маргарина — 752 ккал (3123 кДж). Усвояемость маргарина — 97,5%.

В качестве жировой основы маргарина применяется саломас.

Саломас образуется в процессе гидрогенизации (жидкие жиры насыщаются водородом и переходят в твердое состояние). Саломас может быть растительным и китовым в зависимости от исходного сырья.

В производстве маргарина используются натуральные рафинированные масла, животные жиры высшего сорта.

В состав маргарина добавляют вкусовые, ароматические вещества, красители, эмульгаторы, консерванты. Для повышения биологической ценности добавляют витамины; молоко для облагораживания вкуса.

Подготовленная по рецептуре жировая смесь смешивается, подвергается эмульгированию. Эмульсия охлаждается, кристаллизируется, обрабатывается для придания однородной консистенции.

По содержанию жировой основы маргарины подразделяют я высокожирные (80—95% жира), с пониженной жирностью (65—72%), низкокалорийные (40—60%).

По назначению маргарины подразделяются на марки:

— мягкие (ММ) — для употребления в пищу, в домашней кулинарии, для общественного питания и в пищевой промышленности;

— жидкие (МЖК) — для выпечки и жарения, в домашней кулинарии и общественном питании;

(МЖП) — для хлебопекарного производства для выпечки булочных и кондитерских изделий;

— твердые (МТ) — в кондитерском, кулинарном и хлебом карном производстве;

(МТС) — для слоеного теста;

(МТК) — для изготовления кремов, суфле, начинок, конфет Птичье молоко и других кондитерских изделий.

Маргарины также подразделяют на бутербродные, столовые и для промышленной переработки.

Ассортимент: Домашний, Радуга, Чудесница, Хозяюшка, Пышка, Шоколадный, Сливочный, Столичный, Россиянка, Молочный и др.

Требования к качеству

Маргарин должен быть без посторонних запахов, консистенция однородная, пластичная, поверхность среза блестящая; вкус выраженный молочный или молочнокислый со сливочным оттенком.

Содержание жира в мягких 39—82%, в жидких — 60—95%, в твердых — 39—84%. Содержание влаги в жидких — не более 40%, в твердых и мягких — не более 60%.

Температура плавления жира для жидких — 17—38°С, мягких — 25—36°С; твердых — 27—38°С.

Дефекты маргарина: салистый, прогорклый привкус, резко выраженный вкус растительного масла, выступание капель воды (плохое эмульгирование), крошливая и мягкая консистенция (нарушение технологии производства), мучнистая или творожистая консистенция, плесневение.

Не допускается в маргарине содержание бактерий группы кишечной палочки и других патогенных микроорганизмов.

Упаковка. Маргарин упаковывают в картонные, фанерные ящики, в барабаны и бочки. Для розничной торговли маргарин расфасовывают брусками, заворачивают в пергамент, кашированную фольгу массой нетто от 200 до 500 г, в стаканчики и коробки полимерные массой нетто от 100 до 500 г.

Маркировка. На этикетке указывают товарный знак, наименование предприятия-изготовителя, его адрес, массу нетто, состав основных компонентов, пищевую ценность, дату выработки, срок хранения, номер стандарта.

Хранение. Маргарин хранится в холодильных камерах при температуре 0—4°С — 45 дней, при температуре от -10 до -20°С — 60 дней. Срок хранения зависит от вида упаковки и от температурного режима хранения. Импортный маргарин хранится более длительный срок (до 6 мес.), в его состав вводят консерванты и антиокислители.

Видео:ЖирыСкачать

Жидкие жиры растительного происхождения гидрируют для получения твердого жира маргарина уравнение

Химические свойства жиров обусловлены наличием:

• сложных эфирных связей;
• двойных связей в углеводородных радикалах жирных кислот;
• наличием глицерина в составе жира.

Гидролиз, или омыление

В зависимости от условий гидролиз бывает:

• кислотный (в присутствии кислоты в качестве катализатора);
• щелочной (под действием щелочей);
• водный (без катализатора, при высоких t 0 и P);
• ферментативный (происходит в живых организмах).

1. Кислотный гидролиз

Жирам как сложным эфирам свойственна обратимая реакция гидролиза, катализируемая минеральными кислотами:

2. Щелочной гидролиз (реакция Шевреля)

При участии щелочей гидролиз жиров происходит необратимо — щелочи превращают образующиеся кислоты в соли и тем самым устраняют возможность взаимодействия кислот с глицерином. Продуктами в этом случае являются мыла — соли высших карбоновых кислот и щелочных металлов:

Натриевые соли — твердые мыла, калиевые — жидкие. Реакция щелочного гидролиза жиров, и вообще всех сложных эфиров, называется также омылением.

3. Водный гидролиз

Промышленный метод гидролиза жиров заключается в обработке их водяным паром при температуре 200 0 С под давлением.

4. Ферментативный гидролиз

В организмах человека и животных жиры, поступающие в составе пищи, подвергаются гидролитическому расщеплению с участием специальных ферментов – липаз.

Гидрогенизация (гидрирование) жидких жиров

Жидкие жиры превращают в твердые путем реакции гидрогенизации (каталитического гидрирования). При этом водород присоединяется по двойной связи, содержащейся в углеводородном радикале молекул масел:

Продукт гидрогенизации масел — твердый жир (искусственное сало, саломас – сало из масла). Маргарин — пищевой жир, состоит из смеси гидрогенизированных масел (подсолнечного, кукурузного, хлопкого и др.), животных жиров, молока и вкусовых добавок (соли, сахара, витаминов и др.).

В условиях процесса гидрогенизации масел (высокая температура, металлический катализатор) происходит изомеризация части кислотных остатков, содержащих цис-связи С=С, в более устойчивые транс-изомеры. Повышенное содержание в маргарине (особенно, в дешевых сортах) остатков транс-ненасыщенных кислот увеличивает опасность атеросклероза, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Присоединение галогенов жидкими жирами

Растительные масла обесцвечивают бромною воду:

Реакции окисления и полимеризации (для жидких ненасыщенных жиров)

Жиры, содержащие остатки ненасыщенных кислот (высыхающие масла), под действием кислорода воздуха окисляются и полимеризуются.

При длительном хранении жиры портятся (прогоркают). Под действием воздуха, света и микроорганизмов происходит частичный гидролиз жиров с образованием свободных жирных кислот и продуктов их превращения, обычно имеющих неприятный запах и вкус. Срок годности жиров увеличивается при низкой температуре и в присутствии консервантов (чаще всего поваренной соли).

Видео:Жиры | Химия 10 класс #35 | ИнфоурокСкачать

Биологически важные вещества

Жиры образуются при взаимодействии глицерина и высших карбоновых кислот:

Видео:Что такое растительные жиры?Скачать

Номенклатура жиров

Общее название жиров – триацилглицерины (триглицериды).

Существует несколько способов назвать молекулу жира.

Например, жир, образованный тремя остатками стеариновой кислоты, будет иметь следующие названия:

Видео:Сложные эфиры. Жиры. Тема 31. ЖирыСкачать

Физические свойства жиров

Жиры растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. С водой жиры не смешиваются.

Видео:Жиры. Химия. Преподаватель Крамская Т.П.Скачать

Химические свойства жиров

1. Гидролиз (омыление) жиров

Жиры подвергаются гидролизу в кислой или щелочной среде или под действием ферментов.

1.1. Кислотный гидролиз

Под действием кислот жиры гидролизуются до глицерина и карбоновых кислот, которых входили в молекулу жира.

1.2. Щелочной гидролиз — омыление жиров

При щелочном гидролизе жиров образуется глицерин и соли карбоновых кислот, входивших в состав жира.

Видео:10 класс - Химия - Сложные эфиры и жиры. Состав, строение, свойства. Получение, применениеСкачать

2. Гидрирование (гидрогенизация) ненасыщенных жиров

Гидрогенизация жиров — это процесс присоединения водорода к остаткам непредельных кислот, входящих в состав жира.

При этом остатки непредельных кислот переходят в остатки предельных, жидкие растительные жиры превращаются в твёрдые (маргарин).

Видео:Видеоурок. Простые и сложные эфиры. ЖирыСкачать

3. Мыло и синтетические моющие средства

При щелочном гидролизе жиров образуются мыла – соли высших жирных кислот.

Стеарат натрия – твёрдое мыло.

Стеарат калия – жидкое мыло.

Моющая способность мыла зависит от жесткости воды. Оно хорошо мылится и стирает в мягкой воде, плохо стирает в жёсткой воде и совсем не стирает в морской воде, так как содержащие в ней ионы Ca 2+ и Mg 2+ дают с высшими кислотами нерастворимые в воде соли.

Поэтому наряду с мылом используют синтетические моющие средства.

Их производят из других веществ, например из алкилсульфатов — солей сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты.

Спирт реагирует с серной кислотой с образованием алкилсульфата .

Далее алкилсульфат гидролизуется щелочью:

Эти соли содержат в молекуле от 12 до 14 углеродных атомов и обладают очень хорошими моющими свойствами. Кальциевые и магниевые соли этих веществ растворимы в воде, а потому такие мыла моют и в жесткой воде. Алкилсульфаты содержатся во многих стиральных порошках.

Видео:Infocake - Растительные ЖирыСкачать

Белки

Белки (полипептиды) – биополимеры, построенные из остатков α-аминокислот, соединенных пептидными (амидными) связями.

Образование белковой макромолекулы можно представить как реакцию поликонденсации α-аминокислот:

Макромолекулы белков имеют стереорегулярное строение, исключительно важное для проявления ими определенных биологических свойств.

Видео:Химия 10 класс (Урок№9 - Жиры. Моющие средства.)Скачать

Структуры белков

Первичная структура — последовательность α-аминокислотных звеньев в полипептидной цепи	Вторичная структура – спиральная структура полипептидной цепи, закрепленная водородными связями между группами N-H и С=О

Третичная структура – определенная форма спирали в пространстве, образованная с помощью дисульфидных мостиков -S-S-, водородных связей и других взаимодействий	Четвертичная структура — объединение нескольких белковых макромолекул в так называемые глобулы (бывает не у всех белков)

Видео:48. Сложные эфиры. Жиры. Мыла (часть 2)Скачать

Химические свойства белков

Видео:Жиры: строение и свойства | Химия ЕГЭ 10 класс | УмскулСкачать

Качественные реакции на белки

• Биуретовая реакция – фиолетовое окрашивание при действии на белки свежеосажденного гидроксида меди (II).

• Ксантопротеиновая реакция – желтое окрашивание при действии на белки концентрированной азотной кислоты.

Видео:Жиры - насыщенные, ненасыщенные, омега-3/6/9, суточная потребностьСкачать

Денатурация белка

Это разрушение структуры белка при нагревании, изменении кислотности среды, действии излучения, спирта, тяжелых металлов, радиации.

Пример денатурации — свертывание яичных белков при варке яиц.

Денатурация бывает обратимой и необратимой.

• При обратимой денатурации первичная структура белка не разрушается.

• Необратимая денатурация может быть вызвана образованием нерастворимых веществ при действии на белки солей тяжелых металлов — свинца или ртути.

• При необратимой денатурации происходит также гидролиз белка — необратимое разрушение первичной структуры в кислом или щелочномрастворе с образованием аминокислот или более коротких пептидных фрагментов.

Анализируя продукты гидролиза, можно установить количественный состав белков.

Видео:Галилео 🧈 Чем маргарин отличается от масла?Скачать

Углеводы

Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С₅Н₁₀O₄ (на один атом кислорода меньше, чем рибоза).

Видео:Химия. 11 класс. Жиры /12.02.2021/Скачать

Классификация углеводов

Видео:Жиры и углеводы. Видеоурок по химии 9 классСкачать

По числу структурных звеньев

• Моносахариды — содержат одно структурное звено.
• Олигосахариды — содержат от 2 до 10 структурных звеньев (дисахариды, трисахариды и др.).
• Полисахариды — содержат n структурных звеньев.

Некоторые важнейшие углеводы:

Видео:Сложные эфиры, жиры, мылаСкачать

По числу атомов углерода в молекуле

• Пентозы — содержат 5 атомов углерода.
• Гексозы — содержат 6 атомов углерода.
• И т.д.

Видео:ЛЕКЦИЯ 3. ЛИПИДЫСкачать

По размеру кольца в циклической форме молекулы

• Пиранозы — образуют шестичленное кольцо.
• Фуранозы — содержат пятичленное кольцо.

Видео:Сложные эфиры ЖирыСкачать

Химические свойства, общие для всех углеводов

Видео:Жиры | ХИМИЯ ЕГЭ 2020 | Лия МенделееваСкачать

1. Горение

Все углеводы горят до углекислого газа и воды.

2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой

Концентрированная серная кислота отнимает воду от углеводов, при этом образуется углерод С («обугливание») и вода.

Моносахариды

Моносахариды являются структурными звеньями олигосахаридов и полисахаридов.

Важнейшие моносахариды

Название и формула	Глюкоза C6H12O6	Фруктоза C6H12O6	Рибоза C5H10O5
Структурная формула
Классификация	гексоза альдоза в циклической форме – пираноза	гексоза кетоза в циклической форме — фураноза	пентоза альдоза в циклической форме – фураноза

Глюкоза

Глюкоза – это альдегидоспирт (альдоза).

Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.

Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):

α-глюкоза	β-глюкоза

Химические свойства глюкозы

Водный раствор глюкозы

В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя циклическими формами — α и β и линейной формой:

Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)

При взаимодействии свежеосажденного гидроксида меди (II) с глюкозой (и другими моносахаридами происходит растворение гидроксида с образованием комплекса синего цвета.

Реакции на карбонильную группу — CH=O

Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.

• Реакция «серебряного зеркала»

• Реакция с гидроксидом меди (II) при нагревании. При взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди (II) выпадает красно-кирпичный осадок оксида меди (I):

• Окисление бромной водой. При окислении глюкозы бромной водой образуется глюконовая кислота:

• Также глюкозу можно окислить хлором, бертолетовой солью, азотной кислотой.

• Каталитическое гидрирование. При взаимодействии глюкозы с водородом происходит восстановление карбонильной группы до спиртового гидроксила, образуется шестиатомный спирт – сорбит:

• Брожение глюкозы. Брожение — это биохимический процесс, основанный на окислительно-восстановительных превращениях органических соединений в анаэробных условиях.

Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

Молочнокислое брожение. При молочнокислом брожении глюкозы образуется молочная кислота:

Маслянокислое брожение. При маслянокислом брожении глюкозы образуется масляная кислота (внезапно):

• Образование эфиров глюкозы (характерно для циклической формы глюкозы).

Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры.

Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила.

Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом.

При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):

В более жестких условиях (например, с CH₃-I) возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам.

Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.

Получение глюкозы

Гидролиз крахмала

В присутствии кислот крахмал гидролизуется:

Синтез из формальдегида

Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:

Фотосинтез

В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO₂ и Н₂О:

Фруктоза

Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.

Фруктоза	α-D-фруктоза	β-D-фруктоза

Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.

В свободном виде содержится в мёде и фруктах.

Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.

При гидрировании фруктозы также получается сорбит.

Дисахариды

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁

Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:

В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.

Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза:

Мальтоза С₁₂Н₂₂О₁₁

Это дисахарид, состоящий из двух остатков α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.

Полисахариды

Основные представители — крахмал и целлюлоза — построены из остатков одного моносахарида — глюкозы.

Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу: (C₆H₁₀O₅)_n, но совершенно различные свойства.

Это объясняется особенностями их пространственного строения.

Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы:

Крахмал

Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.

В его состав входят:

• амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
• амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.

Амилопектин имеет разветвленное строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.

Свойства крахмала

• Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:

Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:

• Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).

• Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.

Целлюлоза

Целлюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный растительный полисахарид. Цепи целлюлозы построены из остатков β-глюкозы и имеют линейное строение.

Свойства целлюлозы

• Образование сложных эфиров с азотной и уксусной кислотами.

Нитрование целлюлозы.

Так как в звене целлюлозы содержится 3 гидроксильные группы, то при нитровании целлюлозы избытком азотной кислоты возможно образование тринитрата целлюлозы, взрывчатого вещества пироксилина:

Ацилирование целлюлозы.

При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (упрощённо-уксусной кислоты) происходит реакция этерификации, при этом возможно участие в реакции 1, 2 и 3 групп ОН.

Получается ацетат целлюлозы – ацетатное волокно.

• Гидролиз целлюлозы.

Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде может гидролизоваться, в результате тоже получается глюкоза. Но процесс идёт гораздо труднее.