Жиры широко распространены в природе. По своей химической природе жиры представляют собой смеси сложных эфиров глицерина (триглицериды); глицерин в них этерифицирован жирными кислотами.
Все разнообразие в свойствах жиров зависит от химического состава жирных кислот и их расположения в молекуле триглицеридов, входящих в состав жира. В общем виде триглицериды имеют формулу:
где R1,R2 и Rз — остатки жирных кислот.
В состав триглицеридов входят предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные) жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты входят в состав жидких растительных масел в большем количестве, чем в состав твердых жиров.
Жиры, добываемые из растительных и животных тканей, обычно не являются однородными и химически чистыми веществами. Они представляют собой смесь очень сложного состава, в которой жира находится преобладающее количество. В жире содержится большое количество примесей — воски, стеролы, липоиды, пигменты, смолы, слизистые и белковые вещества и пр.
По происхождению жиры разделяются на две основные группы: растительные и животные. Обе эти группы, в зависимости от содержания в них твердых глицеридов, в свою очередь подразделяются на жидкие и твердые. Жидкие и твердые жиры, в зависимости от их состава и свойств, также делятся на подгруппы. Классификацию жиров можно, представить в виде следующей схемы:
В кондитерской промышленности применяются самые разнообразные виды жиров. Одни из них являются составной частью применяемого сырья, другие в виде товарных сортов добавляются в рецептуру различных кондитерских изделий. Во втором случае применяются в основном твердые натуральные растительные жиры и искусственно отвержденные (гидрированные) растительные жиры. Из животных жиров применяется сливочное масло» Жидкие растительные масла используются в небольших количествах, главным образом как вспомогательные материалы (смазка, составная часть глянца для дражировки и пр.).
Для оценки качества жира определяют присущие ему физические к химические свойства, его константы. К наиболее характерным константам жира относятся: удельный вес и температура плавления и застывания, характеризующие соотношение в составе жира жидких и твердых кислот; йодное число, являющееся мерой количества ненасыщенных кислот, входящих в состав- триглицеридов жира; число омыления, характеризующее жирные кислоты, входящие в состав данного жира, по молекулярному весу; кислотное число, показывающее степень расщепления жира.
Жидкие растительные масла
Растительные масла добывают из масличных растений двумя способами: прессованием и экстрагированием. Известен и комбинированный способ, при котором вначале прессуют, а затем экстрагируют.
Независимо от способа получения масла семена подвергают очистке, сушке, отделению оболочки, помолу и жарению. После отделения оболочки ядро измельчают на вальцовках, пропаривают и подсушивают в жаровне. Выходящая из жаровни мезга при температуре 105—110° С поступает в пресс, где и происходит отжим масла. Получающийся жмых содержит в среднем 6—8% жира.
Несмотря на высокое давление, применяемое при прессовании, извлечь все масло из жмыха не удается даже при многократном прессовании. Экстракционный метод дает возможность извлекать из семян почти все масло. В качестве экстрагирующего вещества применяют в основном бензин — его фракции с определенной температурой кипения. В твердом остатке, получаемом после экстрагирования и называемом шротом, содержится 1 —1,5% жира. Масло, получаемое экстрагированием и предназначенное для пищевых целей, подвергают рафинированию для очистки от механических примесей, свободных жирных кислот и главным образом от растворителя.
В СССР больше всего вырабатывается подсолнечного и хлопкового масла. В табл. 12 приведены физико-химические показатели этих масел.
Таблица 12 Физико-химические показатели подсолнечного и хлопкового масла
Показатели |
Подсолнечное масло |
Хлопковое масло |
Удельный вес при 15°С | 0,921—0,931 | 0,925—0,932 |
Температура застывания в °С …. | От—16 | От 0 до 6 |
до—18,5 | ||
Число омыления | 185—194 | 191—199 |
Йодное число | 119—144 | 101—120 |
Твердые растительные масла
К твердым растительным маслам, перерабатываемым в кондитерской промышленности, относятся масло-какао — твердый жир, не содержащий глицеридов летучих жирных кислот, и кокосовое, имеющее в своем составе значительное количество летучих жирных кислот.
Масло-какао. Это масло получают на кондитерских фабриках из бобов какао, которые содержат его до 58%. Масло-какао является ценным сырьем в кондитерской промышленности. Его употребляют при производстве шоколада, шоколадной глазури, корпусов конфет, лучших сортов шоколадных начинок для карамели.
По химическому составу масло-какао представляет собой в основном смесь глицеридов жирных кислот — стеариновой, пальмитиновой и олеиновой. Оно имеет в свежем виде желтоватый цвет, приятный вкус и аромат. При комнатной температуре (20° С) масло-какао имеет твердую и хрупкую структуру, без признаков мажущейся консистенции.
Температура плавления масла-какао ниже температуры человеческого тела (32—36°С), поэтому кондитерские изделия, содержащие масло-какао, легко плавятся во рту, не оставляя салистого привкуса.
При охлаждении масла-какао до температуры ниже 20° С и длительном выдерживании при температуре ниже температуры застывания оно затвердевает, приобретая кристаллическую структуру и уменьшаясь в объеме. Это свойство масла ценно при производстве шоколада, так как сокращение объема масла, содержащегося в шоколаде, облегчает выколачивание шоколада из форм.
Масло-какао обладает свойством при кристаллизации образовывать различные кристаллические формы, имеющие разные физико-химические свойства. Такое свойство называется полиморфизмом.
В масле-какао имеется 4 полиморфных формы — ˠ,α,β’,β; три из них неустойчивы (метастабильны), а четвертая стабильна и сохраняет свое состояние долгое время (β-форма).
Превращение неустойчивых фаз в стабильную сопровождается нарушением однородности масла-какао. Полиморфизмом масла-какао объясняется наблюдающийся в шоколаде дефект — ого поседение.
Ценным свойством масла-какао является способность длительное время сохраняться без заметных признаков порчи и прогоркания.
Физико-химические показатели масла-какао
Удельный вес при 40°С | 0,9206 |
Температура плавления в °С | 32—36 |
Температура застывания в °С | 22—27 |
Число омыления | 192—200 |
Йодное число . | 34—36 |
Кислотное число | 1,0—1,5 |
Кокосовое масло. Кокосовое масло по консистенции при комнатной температуре сходно с топленым коровьим маслом. Его получают из плодов кокосовой пальмы. Мякоть извлекают из расколотого плода и высушивают. Высушенная мякоть называется копра. Из копры масло получают горячим прессованием. При переработке свежей копры масло получается хорошего вкуса.
В кондитерской промышленности кокосовое масло применяется при изготовлении многих сортов конфет, карамельных начинок (масляно-сахарных) и начинок для вафель.
Физико-химические показатели кокосового масла (рафинированного пищевого)
Удельный вес при 15°С | 0,925—0,938 |
Температура плавления в °С | 23—29 |
Число омыления | 254,0—266,0 |
Йодное число | 8,0—12,0 |
Кислотное число не более | 0,56 |
Рефракция при 40°С | 33,0—36,3 |
Кокосовое масло по стандарту подразделяют на рафинированное пищевое и нерафинированное техническое. По стандарту кокосовое масло при температуре 15—20° С должно быть белым, а при 40° С прозрачным. Пищевое рафинированное масло должно быть без горечи.
Сливочное масло
Это масло получают сбиванием молока или сливок. По составу оно не представляет собой однородного продукта. Оно состоит из тех же веществ, которые входят в состав молока.
Средний состав сливочного масла (в %): жира 83, белка 1,1, лактозы 0,5, минеральных веществ 0,2 воды 15,2.
В зависимости от рода сырья и способа производства сливочное масло подразделяют на следующие виды: сладкосливочное из сырых или пастеризованных сливок, вологодское, кислосливочное, подсырное. Самое лучшее масло получается из пастеризованных созревших сливок. Сливки для сладкосливочного масла пастеризуют при 85—87° С, а для вологодского при 93— 98° С (моментальная пастеризация). Высокая температура пастеризации сливок при производстве вологодского масла придает ему особый вкус (ореховый).
При производстве кислосливочного масла сливки пастеризуются при 85—90° С и затем сквашиваются чистой культурой молочнокислых бактерий.
Подсырное масло вырабатывают из сливок, выделяемых из сыворотки, которая получается при сыроварении. Подсырное масло содержит большое количество белков, поэтому легко подвержено порче.
Сливочное масло бывает сладкое и соленое. Соленое имеет более плотную структуру и лучше сохраняется, оно содержит 1—2% поваренной соли.
Каждый вид масла в зависимости от его качества выпускается нескольких сортов: экстра, высший, I и II.
В кондитерской промышленности сливочное масло применяется для производства различных кремов, некоторых сортов конфет, ириса, сдобного печенья и пирожных.
Гидрогенизированные жиры (саломасы)
Гидрогенизированными жирами называются искусственно отвержденные жидкие жиры растительного или животного происхождения.
Различие в химическом составе твердых и жидких жиров заключается в том, что в твердых жирах преобладают насыщенные кислоты, а в жидких — ненасыщенные. Процесс отверждения заключается в том, что ненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в жидком жире, насыщаются водородом. Это насыщение водородом (гидрогенизацию) производят в присутствии катализатора при повышенной температуре. Оно протекает по схеме:
СnН2n—1СООН + Н2 ^ СnН2n+1СООН.
В качестве катализатора на заводах СССР применяют свежевосстановленный никелевый катализатор в мелкораздробленном состоянии.
Меняя условия гидрогенизации (температуру, продолжительность и пр.), достигают различной степени насыщения содержащихся в жире непредельных кислот и тем самым регулируют свойства получаемого гидрогенизированного жира. Жир можно получить различной консистенции, с различной температурой плавления и т. д.
Пищевые гидрированные жиры применяются в большом количестве в производстве маргарина. В кондитерской промышленности их используют в качестве небольших добавок при производстве корпусов конфет, начинок и мучных кондитерских изделий.
Маргарин
Маргарин представляет собой искусственно приготовленный жировой пищевой продукт, по внешнему виду и структуре похожий на сливочное масло.
Основным сырьем для производства маргарина являются натуральные и гидрированные жиры животного и растительного происхождения. Из натуральных животных жиров применяются жиры наземных животных (олеосток, олео-ойль, свиное сало). Жиры морских животных применяются только в гидрированном виде. Основные виды растительных масел, используемых в производстве маргарина в СССР, — подсолнечное и хлопковое. Хорошим продуктом для производства маргарина является также рафинированное соевое масло. Животные жиры в натуральном виде и гидрированные придают готовому маргарину необходимую пластичность, поэтому их наличие в маргарине очень желательно.
Для приближения органолептических свойств маргарина к натуральному сливочному маслу при изготовлении маргарина в рецептурную смесь добавляют снятое молоко.
Маргарин представляет собой эмульсию. Для приведения составных частей маргарина (жира и молока) в состояние эмульсии применяют эмульгаторы. В качестве эмульгаторов используют препараты лецитина и фосфатиды.
По пищевой ценности маргарин мало отличается от сливочного масла, но он не содержит витаминов. В настоящее время вырабатываются витаминизированные сорта маргарина.
В зависимости от вида применяемого сырья маргарин делится на следующие сорта: маргарин столовый молочный, маргарин сливочный, маргарин безмолочный, маргарин кондитерский — сливочный и молочный. Кроме того, вырабатывается маргарин с добавлением порошка какао и экстракта кофе.
Состав маргаринов характеризуется данными, приведенными в табл. 13.
Таблица 13 Физико-химические показатели маргарина
Маргарин | |||||
Показатели | кондитерский | ||||
столовый молочный |
безмо лочный |
сли вочный |
сливоч ный |
молоч ный |
|
Жир в %, не менее | 82,0 | 82,5 | 82,0 | 82,0 | 82,0 |
Влага в %, не более | 16,5 | 16,5 | 17,0 | 17,0 | 17,0 |
Соль в %, не более | 0,2—0,7 |
0,2-0,7 |
— | — | — |
Температура плавления жира, выделенного из маргарина в °С, не выше | 27—33 | 27—33 | 27—32 | 31 | 32—34 |
Бензойная кислота в %, не более . | 0,07 | 0,07 | 0,07 | — | 0,07 |
Маргарин упаковывают в деревянные или фанерные ящики, в картонные коробки или бочки.
Компаунд-жиры
Компаунд-жир, или кухонный жир, представляет собой смесь, состоящую из жиров животного и растительного происхождения. Из животных жиров применяются бараний, говяжий, свиной, костный и гидрожиры; из растительных жидких масел — подсолнечное, хлопковое, соевое и пр. Компаунд-жиры выпускаются под различными названиями в зависимости от применяемого сырья и назначения жира. В кондитерской промышленности компаунд-жиры из-за недостаточно хорошего вкуса имеют ограниченное применение. Их используют в небольшом количестве при производстве бисквита.
Кондитерский жир
Кондитерский жир готовится специально для применения его при изготовлении некоторых сортов кондитерских изделий. Он представляет собой рафинированные и дезодорированные гидрогенизированные пищевые растительные жиры с добавлением к ним или без добавления животных жиров, растительных масел и других компонентов. Кондитерский жир имеет повышенную по сравнению с обычным гидрожиром твердость и температуру плавления до 37° С. Его применяют в виде небольших добавок в шоколад, конфеты, на его основе готовят жировую глазурь для конфет. Рекомендуется добавлять его в бисквит. По последним данным печенье лучшего качества получается при применении цельногидрированного хлопкового масла, имеющего температуру плавления 36—37° С, или безводной трехкомпонентной смеси, состоящей из 30% свиного и говяжьего жира в равных количествах и 70% гидрированного китового жира или хлопкового масла. Температура плавления такой смеси должна быть 37° С.
Кондитерский жир подразделяется на две группы: жир для шоколадных изделий и конфет и жир для вафельных и прохладительных начинок.
Кондитерский жир для шоколадных изделий представляет собой рафинированный, дезодорированный пищевой саломас из арахисового или хлопкового масла. По РТУ он должен иметь температуру плавления 32—36,5° С, температуру застывания 29° С, содержать жира не менее 99,7%, иметь влажность не более 0,3% и кислотность не более 0,4%.
Кондитерский жир для вафельных и прохладительных начинок представляет собой смесь рафинированного, дезодорированного пищевого растительного саломаса и кокосового масла. По РТУ кокосового масла в смеси должно быть не менее 40%. Температура плавления этого жира по РТУ должна быть 30— 32° С; температура застывания не менее 21° С; кислотность не более 0,5°. Содержание жира и влажность те же, что и у жира для шоколадных изделий.
Новые виды жиров для кондитерской промышленности
В качестве заменителя масла-какао намечают вырабатывать новый жир, близкий по составу и свойствам к маслу-какао. Сырьем для производства такого жира служит говяжий жир.
Говяжий жир гидрируют до температуры плавления 52— 53° С, растворяют в бензине и из раствора выделяют низкоплавкую фракцию.
Получаемый таким образом жир имеет следующие показатели: температура плавления 35—36° С; температура застывания; 28—29° С; йодное число 37—39; число омыления 190—195.
Новый жир может быть применен полностью или частично» как заменитель масла-какао при производстве шоколадной глазури, плиточного шоколада, корпусов конфет, начинок для карамели.
До настоящего времени вопрос о выработке заменителя масла-какао в СССР окончательно не разрешен. Получаемый жир не вполне удовлетворяет промышленность по качеству.
В последние годы в качестве заменителя кокосового масла на кондитерские фабрики стал поступать хлопковый пальмитин.
Сырьем для производства хлопкового пальмитина служит хлопковое масло, подвергнутое демаргаринизации. Выделенную твердую фракцию гидрируют. Хлопковый пальмитин может применяться в производстве конфет, карамельных начинок типа прохладительных, начинок для вафель.
Порча жиров и условия их хранения
Под влиянием света, воздуха и влаги в жирах происходят химические реакции, которые отражаются на их органолептических свойствах. Жиры прогоркают, осаливаются, а при наличии влаги частично расщепляются и кислотность их повышается. Прогорклые жиры становятся непригодными для употребления в пищу из-за неприятного жгучего вкуса и резкого запаха. Осалившиеся жиры придают неприятный привкус изделиям, поэтому также не могут применяться при производстве кондитерских изделий.
Наиболее подвержены порче жиры, содержащие непредельные жирные кислоты. Ускорению порчи жиров способствуют примеси в маслах белковых, слизистых веществ и следов воды. Хорошо очищенное масло, сохраняемое в темноте при отсутствии воздуха и влаги, почти не изменяется.
Для сохранения жиров и масел без изменения их первоначальных качеств необходимо, чтобы они были совершенно чистыми, т. е. свободными от остатков тканей, белковых и слизистых веществ и воды.
Жиры должны сохраняться в прохладных и чистых помещениях, без доступа воздуха и света.
При кратковременном хранении маргарина в складском помещении необходимо поддерживать температуру от 0 до +2°С и относительную влажность воздуха 75%; при длительном хранении— от —6 до —7° С и относительную влажность 75—80%.