Объем производства животных пищевых жиров зависит от выработки мяса и упитанности перерабатываемого скота. При выборе метода вытопки жира основным критерием должно быть высокое качество продукта при возможно низкой себестоимости производства. На предприятиях мясной промышленности проводится работа по улучшению качества жиров. Жиры высокого качества могут быть получены при строгом соблюдении технологических режимов, внедрении высокоэффективных методов их производства. Для получения жира высокого качества, стойкого при длительном хранении, наряду со способом его вытопки и технологией обработки важнейшее значение имеет качество жира-сырца, которое зависит от ряда факторов.
Качество жира во многом зависит от тщательности сбора жира-сырца на конвейере нутровки и зачистки туш. При переработке жира-сырца, загрязненного содержимым желудка, получают жир низкого качества. Жир-сырец освобождают от прирезей посторонних тканей (мышечной, внутренних органов, лимфатических узлов, хрящей, остатков кишок) и рассортировывают. Прирези мышечной ткани являются причиной темной окраски топленого жира. Прирези желудочно-кишечного тракта сообщают жиру неприятный специфический запах и сероватый оттенок.
После извлечения из туши животного жировую ткань тщательно промывают в проточной воде температурой 10—15° С. При этом удаляют основную часть загрязнений и одновременно происходит частичное охлаждение жира. Промывка в воде обеспечивает удаление веществ, сообщающих жиру посторонний запах. Промывку заканчивают, если промывная вода теряет розовый цвет. Затем дают воде стечь и сырье быстро охлаждают. Сортировка жиросырья производится с учетом необходимости обеспечения высокого выхода жира высшего сорта. Охлаждение жира-сырца, вытапливаемого в открытых котлах, способствует устранению постороннего запаха и лучшему измельчению на волчке.
При переработке на установках непрерывного действия жир-сырец можно передавать на вытопку в парном, остывшем или охлажденном состоянии. Свиной жир, вытапливаемый из парного сырья на непрерывнодействующих линиях, отличается значительно более высоким качеством, чем полученный из охлажденного шпика.
Качество жира, получаемого при вытопке, зависит от продолжительности и условий хранения жиросырья перед вытопкой; при более высокой температуре ускоряется гидролитический распад и действие протеолитических ферментов. Повышенное содержание влаги в сырье ухудшает качество готового продукта. При поступлении в цех жирового сырья органолептически определяют его свежесть и чистоту. При необходимости поступившее в жировой цех сырье подвергают дополнительной оборке от нежировых прирезей.
Перед вытопкой все виды жира-сырца измельчают для более быстрого и полного выделения жира при вытопке. Степень измельчения влияет на продолжительность вытопки, качество и выход жира. Процесс производства жира включает в основном физические операции: разрушение гистологической структуры жировой ткани, разделение полученной массы на фракции жир — белок — вода. Основным фактором, разрушающим жировую ткань и извлекающим жир из клеток, является тепловая энергия. Под ее воздействием увеличивается скорость движения частиц и ослабевает связь между ними. Это приводит к снижению вязкости и поверхностного натяжения жира. В результате термогидролиза снижается прочность соединительнотканных пленок. Метод вытопки жира влияет на его состав и стойкость при хранении. Жиры в процессе производства претерпевают изменения, которые существенно влияют на качество и сроки хранения. При вытопке жира увеличивается его кислотность. Степень увеличения кислотности тем больше, чем выше температура и более продолжительна вытопка. На первом этапе переработки гидролиз обусловлен действием липаз. При вытопке липаза жировой ткани инактивируется при температуре 60° С.
При производстве жиров происходят окислительные изменения, типичные для начальной стадии окисления жиров. При современных способах производства трудно получить жир, не содержащий перекисей, обнаруживаемых аналитически.
Изменения жира при производстве связаны также с изменениями окраски и запаха вследствие гидролитического распада белковых веществ жировой ткани в процессе вытопки. Воздействие на жир высоких температур при вытопке обусловливает потемнение жира, увеличение количества свободных жирных кислот, неприятный запах.
В пищевых продуктах, подвергнутых воздействию высокой температуры, обнаружены канцерогенные вещества, в частности 3,4-бензпирен. Большое внимание уделено возможной канцерогенной активности перегретых жиров. При кормлении животных жиром, предварительно нагретым до 350° С, отмечали развитие множественных опухолей желудка. Ряд авторов приписывают образовавшимся при значительном нагреве жиров гидроперекисям и кетонам канцерогенные свойства, а перекисям, карбонильным соединениям и оксигруппам, гидроксильным и гидрофильным углеводным группам — коканцерогенную активность.
Получение жира высокого качества в процессе вытопки может быть обеспечено:
- вытопкой при низкой температуре в тонком слое в течение нескольких десятков секунд с инактивацией ферментов, вызывающих гидролиз жира;
- степенью измельчения сырья, при которой достигается максимальное вскрытие жировых клеток и разрыв прослоек соединительной ткани, а также высокая степень извлечения жира;
- переработкой жиросырья в антикоррозионной аппаратуре замкнутого типа, что уменьшает контакт жира с воздухом и металлом, обеспечивает высокую стойкость жира и сохранение биологически ценных компонентов.
При различных методах вытопки различают три стадии процесса:
- отделение вещества клеточных стенок, состоящего из белков, под влиянием нагрева;
- разделение жиромассы на жир и белковые вещества центрифугированием;
- выделение из жира остаточных белков и влаги центрифугированием.
Жиры, полученные методом сухой вытопки, отличаются большей стойкостью, чем полученные в результате мокрой вытопки, что обусловливается более высоким содержанием в них фосфатидов (синергетическое действие вместе с токоферолом, действующим как антиокислитель).
В процессе вытопки содержание токоферола изменяется незначительно: до вытопки — 277 мкг на 100 г, в полученном сухим методом жире — 230 мкг на 100 г и мокрым — 290 мкг на 100 г. Токоферол содержится в незначительном количестве, поэтому он не влияет существенно на стабильность жира.
Антиокислительным действием обладают также аминокислоты. Качественный анализ показал, что содержание азотистых веществ при сухой вытопке в 5 раз больше, чем при мокрой. Общий азот содержится соответственно в количестве 21,1 и 4,2 мг на 100 г; азот растворимый в воде — соответственно 5,4 и 0,4 мг на 100. г. Проведены исследования влияния аминокислот на стабильность жира. Содержание свободных аминокислот в жирах относительно небольшое. В свином жире, полученном мокрым методом, содержание свободных аминокислот значительно ниже, а треонин, лизин, аргинин, аспарагиновая кислота полностью отсутствуют. Отсутствие этих аминокислот и более низкое содержание других обусловлено потерями при промывке жира в сепараторе. Введением значительного количества отдельных аминокислот в жир мокрой вытопки с доведением до уровня, равноценного сухому способу, не подтверждено антиокислительное действие этих аминокислот. Однако при одновременном введении соответствующих количеств свободных аминокислот и лецитина в свиной жир, полученный мокрым способом, существенно увеличена стабильность жира при хранении. Следовательно, антиокислительное действие аминокислот увеличивается присутствием фосфорных соединений.
Тепловые методы вытопки жиров сухим и мокрым способом в периодически действующей аппаратуре (открытых котлах и автоклавах) ухудшают цвет, запах и вкус продукта, не обеспечивая высокой сортности жира и высоких выходов. Ввиду значительной продолжительности (до 4 ч) вытопка в открытых котлах отрицательно влияет на качество жира. При вытопке в открытых котлах недостаточное перемешивание сырья во время загрузки не обеспечивает равномерного нагрева и приводит к повышению кислотного числа жира. При медленном нагреве создаются благоприятные условия для действия липазы. При чрезмерно продолжительной вытопке и повышенной температуре жир темнеет и приобретает поджаристый запах вследствие длительного контакта со шкварой. Характерный вкус жира при вытопке в открытых котлах обусловлен происходящими при 100—120° С процессами распада белковых веществ. Таким образом получают жир пониженного качества. При вытопке жира сухим методом значительно увеличивается содержание железа в готовом жире по сравнению с вытопкой мокрым методом. В таблице приведено содержание железа, меди, фосфора, натрия, калия и кальция в жире, полученном различными методами.
|
Вещество |
Содержание, мкг на 100 г жира |
||
|
в жире в начале вытопки |
в жире сухого метода вытопки |
в жире мокрого метода вытопки |
|
|
Железо |
364 |
1129 |
834 |
|
Медь |
78 |
81 |
81 |
|
Фосфор |
83 |
157 |
70 |
|
Натрий |
233 |
713 |
186 |
|
Калий |
83 |
683 |
47 |
|
Кальций |
933 |
1033 |
1066 |
Повышение качества жира достигнуто в результате совершенствования процесса вытопки — введением механического тонкого измельчения сырья, скоростной непрерывной паровой вытопки в тонком слое при интенсивном перемешивании, тонкослойной очисткой жира на саморазгружающихся сепараторах, обработкой жиросырья щелочью, ферментами.
Применяемые установки для вытопки могут быть разделены на два типа. К первому относят непрерывнодействующие установки, основанные на принципе мокрой вытопки, — экспульсионные установки «Титан», «Хинко», центробежные — «Де Лаваль» и АВЖ. Процесс вытопки осуществляется при сравнительно высоких температурах, но в течение короткого времени. Образовавшиеся в этих установках мыла эмульгируют жир, чему способствует большое количество воды. Поэтому осветление жира и отделение белково-водной эмульсии производят на 2—3 сепараторах.
Сравнительная оценка линий вытопки жиров показала, что кратковременное нагревание жиросырья (в течение 1—2 с) при относительно невысокой температуре дает возможность получать жир высокого качества. В процессе вытопки и разделения жира на липни кислотные и перекисные числа практически не изменяются. При переработке парного жиросырья перекисные числа в жире были очень низкими или отсутствовали, что свидетельствует о сохранении в продукте индукционного периода и высокой стойкости при хранении. Установлено, что жир с линии АВЖ имел кислотное число 0,54, т. е. на 0,2 ниже, чем полученный в открытом котле. Это обусловлено уменьшением времени вытопки в центробежной машине до нескольких секунд и более быстрой инактивацией липазы. Степень извлечения жира при вытопке свиного жира составляет 98,0—98,8%. Стойкий при хранении жир получают на установках «Де Лаваль» и АВЖ, что объясняется кратковременным воздействием на него тепла при вытопке. Жир высокого качества и пищевую шквару получают на усовершенствованной установке «Титан», работающей при более низкой температуре, чем экспульсионная установка «Титан». На установке осуществлен контроль качества жира перед поступлением на охлаждение. Если качество жира ниже стандартного, то он автоматически возвращается в бак для повторной вытопки. В состав установки входит оборудование с фотоэлементом, монтируемым на разгрузочном трубопроводе центробежного насоса, для проверки качества готового продукта.
Ко второму типу относят непрерывнодействующие установки, основанные на применении сухого метода вытопки, — «Кинган», «Шарплес», отличающиеся тем, что в результате полного отсутствия введения воды применяют только 1—2 сепаратора. Эти установки обеспечивают при низкотемпературной вытопке получение высококачественного жира, а также пищевых белкового осадка и шквары. На установке «Шарплес» жиросырье нагревается только до температуры 40° С, т. е. ниже температуры коагуляции белка. Получаемая шквара может быть использована при производстве мясных продуктов низших сортов, в частности колбасных изделий.
Получаемая при вытопке хорошо отпрессованная шквара после сжатия в руке не должна оставлять на ней следов жира и воды. Шквара может использоваться для различных целей. Технологическая пригодность шквары тем выше, чем ниже температура и меньше время вытопки жира, т. с. чем меньше тепловые изменения белков.
Метод вытопки жира низкими температурами предлагает вместо тепловой вытопки преимущественно механическое растворение жировых клеток при умеренном нагревании, которое понижает вязкость жира на предельное значение центрифугирования.
Высокое качество жира получают при вытопке на установке «Супратон» (ФРГ). Вытопка производится острым паром, подача которого осуществляется быстро и равномерно. Качество сырья и непродолжительное время соприкосновения расплавленного жира с белковыми веществами имеют решающее значение для качества готового продукта. Процесс вытопки, начиная с поступления сырья и кончая подачей жира в танк, продолжается 4 мин. В машине «Супратон» измельченное на волчке сырье подвергается механической обработке при частоте вращения ротора 3000 мин-1. При этом жир извлекается из клеток. В результате постепенного сужения поперечного сечения потока и изменения давления оболочки жировых клеток лопаются. Температура в зоне вытопки достигает 100° С. В линии вытопки после второго сепаратора установлены фотоэлектрические устройства для контроля качества жира. После второго сепаратора жир охлаждают на пластинчатом охладителе. Установка обеспечивает высокую степень извлечения жира — 96—99%.
В установке фирмы «Вестфалия» для вытопки жира сухим способом процесс производится в аппарате с мешалкой, обогреваемом глухим паром. Процесс может производиться под вакуумом, что позволяет снизить температуру вытопки и получить жир высокого качества с лучшим цветом и вкусом. Качество жира после сепарирования контролируется автоматически фотоэлементом; при снижении мутности жира до определенного предела подается импульс к разгрузке барабана.
Капельный метод вытопки позволяет быстро отделить жир от шквары и получить жир высокого качества. Вытопка жира и отделение его от шквары проводятся под вакуумом в вертикальном аппарате, в котором имеются расположенные друг под другом и разделенные решеткой две части, снабженные мешалкой и отдельными паровыми рубашками. При использовании метода сокращается продолжительность контакта жира со шкварой и повышается его качество. Жир, более стойкий при хранении, получают на установках с минимальной продолжительностью нагревания (АВЖ, «Де Лаваль», «Шарплес»). При этом получают более светлые жиры, содержащие меньшее количество свободных жирных кислот. Однако все применяемые методы вытопки не лишены общего недостатка: протекают нежелательные процессы в связи с воздействием высокой температуры, наличием кислорода воздуха, высокой степенью дисперсности жира, разбрызгиванием горячей жировой эмульсии при выходе из машины.
Очистка жира
Примеси и свободные жирные кислоты, содержащиеся в жире после вытопки, снижают его качество. При вытопке в аппаратах периодического действия жир освобождают от воды и взвешенных частиц отстаиванием в течение не менее 5—6 ч при 60—65° С, тщательной отсолкой солью или сепарированием. Перед отстаиванием жира разрушают образовавшуюся эмульсию воды в жире введением NaCl в количестве 1—2% к массе жира. При недостаточном количестве соли или неравномерном ее распределении в жире эмульсия не разрушается полностью и жир содержит завышенное количество влаги. Поваренная соль, растворяясь в воде, увеличивает плотность водяной фазы, благодаря чему ускоряется ее оседание.
Важное значение имеет температура жира, подаваемого на сепаратор.
Колебания температуры в сторону снижения от оптимальной вызывают увеличение вязкости жира и снижение скорости оседания частиц. При повышении температуры возникают конвекционные токи, препятствующие оседанию частиц. Поэтому температура жира в отстойнике не должна быть выше температуры жира при сливе из котла. Более быстрая и полная очистка жира достигается сепарированием при 85—100° С с добавлением 10—15% воды температурой 70—80°С. Между отдельными сепараторами производятся подогрев массы до 95—98° С, что снижает вязкость жира и облегчает сепарирование; промывка острым паром, в конденсате которого растворяются посторонние примеси, неудаленные в предыдущем сепараторе.
Охлаждение топленых животных жиров
Для получения однородной структуры, пластификации, а также быстрого торможения окислительных процессов жиры охлаждают. Охлаждение рекомендуется проводить быстро для предотвращения образования твердой и жидкой фракций, которые могут расслаиваться. Основная трудность заключается в том, что глицериды насыщенных и ненасыщенных жирных кислот приобретают необходимую пластичность при различных температурах.
Костные жиры
Высокой пищевой ценностью обладают костные пищевые жиры. Они отличаются высокой усвояемостью, большим содержанием лецитина и эссенциальных жирных кислот. В костном говяжьем жире содержание диеновых, триеновых и тетраеновых конъюгированных кислот составляет 25—30% содержания эссенциальных кислот. Установлено высокое содержание в жире мононенасыщенных жирных кислот. Содержание токоферолов (в мг %) в говяжьем костном жире составило осенью 1,0±0,26, зимой 0,97±0,20, каротина осенью 0,34±0,058, зимой 0,26±0,044. В осеннем жире содержание каротина несколько выше.
Извлечение костного жира тепловой обработкой в водной и паровой среде продолжительно, происходит при высокой температуре, что приводит к гидролизу триглицеридов, приобретению жиром поджаристого вкуса и бульонного запаха. Предложен способ производства костного пищевого жира, по которому измельченную кость обрабатывают в термошнеке в течение 11 мин при температуре 80—85° С. Выделяющаяся при нагреве жиромасса непрерывно удаляется из аппарата, собирается в сборнике и направляется в жироотстойник, из которого после подогрева до 90—95° С подается на сепаратор. В термошнеке кость нагревается в результате контакта с греющими поверхностями аппарата. Обезжиренную кость повторно измельчают на частицы размером до 30 мм и обезжиривают на фильтрующей центрифуге 3—4 мин при температуре 80—85° С. Полученный фугат после подогрева направляют на сепаратор. Разработанная технология комплексной переработки кости, обеспечивающая применение умеренного температурного режима и кратковременность процесса, позволяет получать костный пищевой жир с высокими органолептическими и физико-химическими показателями, соответствующими высшему сорту (содержание влаги 0,1%, кислотное число 0,8—1,1 мг КОН). Этот жир может быть использован для выработки кулинарных пищевых жиров.
Источник: Ю.Ф. Заяс. Качество мяса и мясопродуктов. Легкая и пищевая промышленность. Москва. 1981