Н.В, Иванова, к.т.н., Е.В. Топникова, д. т. н., Е.Н. Пирогова, ВНИИМС — филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, г. Углич

В статье приведены данные по результатам исследований жировой фазы спредов в процессе хранения, обоснованы наиболее значащие критерии окисленности для оценки их качества и их сравнительная оценка с показателями окисленности жировой фазы сливочного масла.

- Реклама -
Агропродмаш

В ассортименте современных молокоперерабатывающих предприятий присутствуют различные жировые продукты, большую часть из которых представляет сливочное масло и спреды разного состава. В последнее десятилетие средний объем производства спредов в России составляет 50−65% к объемам выпускаемого сливочного масла. В 2018 г. произведено 143,4 тыс. т, за первое полугодие 2019 г. — 68,0 тыс. т. В течение 2019 г. наблюдается небольшой прирост производства спредов по сравнению с соответствующим периодом прошлого года, причем за счет производства спредов растительно-сливочной и растительно-жировых групп. Несмотря на положительную динамику в производстве этой группы продуктов актуальными остаются вопросы их качества, которые часто связаны с изменениями в жировой фазе продукта при их производстве и хранении. В связи с этим во ВНИИМС проводятся работы по объективизации оценки окислительной порчи этих жировых продуктов.

Спреды, как и масло из коровьего молока, содержат в своем составе высокую долю жиров животного и растительного происхождения, которые подвергаются различным химическим превращениям в зависимости от технологических режимов производства и хранения.

Современные технологии производства спредов должны обеспечивать безопасность и стабильность их качества в течение всего периода хранения от изготовителя до потребителя. Следует отметить, что применяемые на производстве технологии изготовления спредов достигли такого уровня, что по органолептическим характеристикам данный продукт часто приближается к сливочному маслу. Однако качество любого жирового продукта не может быть стабильно в течение длительного периода, оно изменяется в зависимости от его состава и условий хранения. Спреды наиболее подвержены изменениям, связанным с окислением их жировой фазы. Основные механизмы порчи и снижения качества спредов заключаются в окислении и прогоркании, которые обусловлены протеканием химических и микробиологических процессов, ведущих к образованию различных метаболитов, вызывающих изменение вкуса, запаха, внешнего вида и других показателей.

Основными причинами ухудшения качества жировых продуктов являются окисление и гидролиз. Для оценки процессов окисления в сливочном масле принято использовать показатель кислотности жировой фазы продукта, в спреде — кислотность жировой фазы и перекисное число. Нормируемые показатели, характеризующие окислительную порчу жиров, регламентируемые международным законодательством [1−5] и техническими регламентами ЕврАзЭС — ТР ТС 033/2013, ТР ТС 024/2011 и ТР ТС 021/2011, ограничиваются контролем кислотности жировой фазы и перекисных чисел жировой фазы продуктов.

Физико-химические показатели — кислотность жировой фазы, кислотное, перекисное, йодное числа и др., по которым чаще всего оценивают только качество жировой фазы спредов и масла, недостаточно полно характеризуют происходящие в них процессы, поскольку наряду с первичными продуктами окисления (перекиси и гидроперекиси), образуются и вторичные соединения (карбонильные, кетоны, альдегиды и др.).

В практике маслодельной и масложировой отрасли для дополнительной оценки окислительной порчи используют также такие показатели, как, окисленность жира (по пробе с 2-тиобарбитуровой кислотой, оценивающей образование вторичных продуктов окисления по образованию малонового альдегида при окислении, в основном, линолевой и линоленовой кислот), кислотное число, анизидиновое число, число тотокс (являющееся обобщенным показателем суммы перекисных соединений и вторичных продуктов окисления), содержание свободных летучих жирных кислот, устойчивость жира к окислению, индукционный период.

Окислительные процессов и скорость окисления жиров находятся в прямой зависимости от количества входящих в жиры глицеридов полиненасыщенных жирных кислот и степени их ненасыщенности [6].

При этом важно установить, какие показатели и их максимальные значения, определяемые химическими и инструментальными методами, могут объективно отражать степень изменения жировой фазы продукта. Эти показатели, взаимосвязанные с органолептическими показателями и наличием количества веществ, характеризующих порчу продукта, целесообразно использовать для достоверной оценки качества продуктов маслоделия.

Устойчивость спредов к окислению в процессе изготовления и холодильного хранения будет зависеть от соотношения молочный/немолочный жир, продолжительности хранения жирового молочного и растительного сырья (сливочного масла, жировых композиций) до его переработки в готовый продукт, соотношения жир/плазма, условий хранения.

Для оценки влияния различных жировых композиций на качество спредов с разным соотношением молочного и немолочных жиров проведены исследования образцов спредов массовой долей общего жира 70%. Спреды изготовлены из нормализованной смеси, в состав которой по рецептуре входило сливочное масло «Крестьянское», ЗМЖ (заменитель молочного жира) и молочная плазма (цельное молоко).

Изменение показателей качества спредов с соотношением ЗМЖ/молочный жир 85/15; 70:30 и 50:50, изготовленных с ЗМЖ представлены на рис. 1.

Результаты исследований показателей качества спредов с соотношением молочный/растительный жир 85/15; 70:30 и 50:50, выработанных с ЗМЖ, свидетельствуют о том, что при хранении спредов в условиях бытового холодильника в их жировой фазе происходят изменения, отражающиеся на отдельных физико-химических показателях продукта. Кислотность жировой фазы спредов разного состава изменилась в меньшей степени: прирост кислотности в условиях исследуемой температуры хранения составил 0,1−0,2 оК. Более значимые изменения произошли в показателях перекисного числа, окисленности жировой фазы по пробе с 2-ТБК и анизидинового числа. Значения этих показателей увеличились в 1,2−1,7 раза; 4,2−4,7 раза и 1,2−1,4 раза соответственно для продуктов разного состава. Несмотря на наличие указанных изменений, все установленные значения физико-химических показателей находились в диапазонах нормируемых для пищевых жиров значений. К концу хранения в спредах разного состава появился окисленный и слабый олеистый привкусы. К концу установленных для спредов сроков годности при температуре (3±2) оС — 35 сут, в них появился легкий посторонний, «лежалый привкус», которые в последствие к моменту забраковки переросли в выраженные указанные пороки.

Скорость процесса окисления спредов и динамика изменения органолептических показателей зависит от разных факторов, в том числе от качества, используемого для его производства сырья. Пороки в спредах могут усиливаться, если при их производстве в качестве жирового сырья используют сливочное масло и ЗМЖ, подвергавшиеся длительному хранению до переработки их в спред, или составляются композиции ЗМЖ разных видов и сроков годности.

Для изучения динамики накопления продуктов окислительной порчи в спредах при их хранении в зависимости от уровня качества сырья, используемого для их изготовления (ЗМЖ, сливочного масла, высокожирных сливок), характеризуемого его сроком годности исследовали образцы спредов массовой долей жира 70,0%, с соотношением молочный жир/растительный -50/50, выработанные методом преобразования высокожирных сливок.

С целью выявления наиболее явно выраженных пороков в спредах в процессе хранения и установления максимальных значений показателей окислительной порчи для оценки критериев их окислительной порчи исследовали спреды, изготовленные из сырья с разным уровнем качества, в условиях ускоренной порчи при температуре 30 °C.

Изменения показателей окислительной порчи спредов, изготовленных из сырья разного качества, в процессе хранения представлены рис. 2.

В процессе хранения в спредах определяли изменение показателей окислительной порчи и изменение количества содержания индивидуальных жирных кислот (включая изомеры). Периодичность контроля показателей окислительной порчи — каждые 5 сут до появления выраженных признаков порчи, изменение количества содержания индивидуальных жирных кислот — в начале и конце хранения.

Показатели кислотности жировой фазы спредов имели тенденцию к повышению в обоих образцах. В образцах, полученных из хранившегося сырья («Спред 2»), значение кислотности в начальной точке было незначительно, на 0,2 °К выше, а к концу хранения, при забраковке спреда по вкусу и запаху ее значение увеличилось в два раза по сравнению с образцами, выработанными из свежего сырья («Спред 1»), кислотность жировой фазы которого увеличилась в 1,3 раза.

Несмотря на то, что сырье для изготовления образцов «Спред 2» использовалось после хранения, все показатели окисленности и органолептические показатели сливочного масла и ЗМЖ имели значения, характерные для стандартного качественного продукта. Однако процесс обработки и последующее хранение продукта ускорило процессы окисления жировой фазы спредов, что сказалось на всех показателях, характеризующих их окислительную порчу.

Значения показателей окисленности имели тенденцию повышения к концу хранения в обоих вариантах спредов. Данный показатель для всех образцов изначально был почти на одном уровне и до 10 сут хранения повышался незначительно. После хранения спредов в течение 15 сут в образцах «Спред 2» значение окисленности значительно повысилось и такая тенденция сохранилась до конца хранения. Исходя из полученных данных, можно сделать заключение, что даже при низких начальных значениях показателя окисленности образование вторичных продуктов окисления происходит более интенсивно в продуктах, изготовленных из сырья после хранения, чем в продуктах, изготовленных из свежего сырья.

Для сопоставления изменений жировой фазы спредов, изготовленных из свежего сырья и сырья с граневым сроком годности, при котором допускается его перерабатывать на спреды, были проведены исследования жирнокислотного состава спредов в начале хранения и при окончании хранения.

Рассчитанное по хроматограммам удельное содержание индивидуальных метиловых эфиров жирных кислот свидетельствует о том, что в процессе хранения происходит перераспределения соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот и изменение количества индивидуальных жирных кислот [6, 8].

Анализ данных показывает, что в обоих вариантах исследуемых образцов спредов низкое содержание низкомолекулярных жирных кислот, таких как масляная, капроновая, каприловая и каприновая кислоты по сравнению с молочным жиром. Как известно, именно эти жирные кислоты могут обусловить прогорклый привкус в жировых продуктах при высвобождении их из триглицеридов в результате гидролиза жира. Поэтому относительно низкое содержание этих кислот в жировой фазе спреда даже при высокой температуре хранения способствовало длительному периоду их хранения без появления прогорклого вкуса в жировой фазе.

В процессе хранения обоих вариантов спредов, в первую очередь уменьшалось количество ненасыщенных жирных кислот олеиновой, линолевой, линоленовой. Это предполагает их окисление с образованием различных продуктов распада, ухудшающих органолептические и реологические характеристики спредов, что подтверждается появлением в продукте салистого, картонного, мыльного привкусов. Одновременно изменяется консистенция, которая становится мажущейся, засаленной, тянущейся за ножом, что характеризует полимеризацию жирных кислот в продукте под воздействием повышенной температуры хранения (30 °С).

Нужно отметить, что в образцах «Спред 2», снижение количества ненасыщенных жирных кислот к концу хранения было большим, чем в образцах «Спред 1», что указывает на более интенсивные процессы окисления в жировой фазе «Спреда 2», выработанного из сырья после хранения, чем в «Спреде 1», выработанном из свежего сырья. В «Спреде 2» при закладке на хранение начальные значения показателей окисленности (перекисное число, окисленность жировой фазы и анизидиновое число) имели более высокие значения, чем в «Спреде 1», можно утверждать, что жиры, в которых окислительные процессы начались при их хранении перед переработкой, имеют пониженную стойкость при дальнейшей обработке и хранении.

В процессе хранения спредов отмечено незначительное накопление таких насыщенных кислот, как миристиновая и пальмитиновая, что можно объяснить перераспределением ненасыщенных и насыщенных жирных кислот в процессе их окисления.

При оценке качества спредов в хранении использованы инструментальные методы контроля и органолептическая оценка. Органолептические свойства продукта не имеют прямолинейной зависимости от изменения значений химических показателей, что обусловлено сочетанием множества изменяющихся факторов и влиянием компонентов продукта друг на друга с получением разнородных показателей.

Высокомолекулярные жирные кислоты не имеют вкуса и запаха, и поэтому при увеличении их количества в продукте ощутимого изменения органолептических показателей не наблюдается, но свободная лауриновая кислота имеет низкий вкусовой порог, и даже ее следов достаточно для появления «мыльного» привкуса в продукте. Первичные продукты окисления — перекиси и гидроперекиси — не имеют вкуса, запаха и их токсичность относительно меньше (возможно из-за их плохого всасывания в кишечнике), чем конечные продукты окисления — альдегиды, кетоны, которые благодаря наличию в своем составе карбонильной группы (С=О), легко всасываются в кишечнике. Именно эти соединение обуславливают неприятный прогорклый запах и вкус окисленных жиров. Порог чувствительности к некоторым из них составляет всего несколько миллиграмм на тонну.

В результате проведенных исследований получены научные данные, характеризующие различную степень выраженности окислительной порчи спредов при хранении в зависимости от влияния различных факторов. Процессу окисления подвергается как входящий в состав спреда молочный жир, так и ЗМЖ. Установлено, что динамика накопления продуктов окисления в спредах отличается от таковой для сливочного масла, что обусловлено различиями состава жировой фазы этих продуктов. У растительных масел, используемых для изготовления различных композиций ЗМЖ, в зависимости от вида масла, чаще всего стойкость к окислению ниже, чем у молочного жира, но процессы их модификации, изменяющие их структуру и свойства, способствуют повышению их устойчивости к окислению.

В таблице приведены максимальные показатели окислительной порчи спредов и ЗМЖ в сравнении со сливочным маслом и молочным жиром, определенных в соответствии с органолептической оценкой вкуса и запаха, в течение срока годности.

Значения показателей окислительной порчи спредов и ЗМЖ в сравнении со сливочным маслом и молочным жиром, определенных в соответствии с органолептической оценкой вкуса и запаха в процессе хранения.

Сравнивая показатели окисленности жировой фазы сливочного масла и спредов следует отметить, что несмотря на низкие значения показателей кислотности жировой фазы спредов, которые достигаются в результате обработки жиров при изготовлении ЗМЖ удалением свободных жирных кислот, наблюдаются более высокие показатели, характеризующие образование перекисей и вторичных продуктов окисления (анизидиновое число и окисленность жировой фазы по пробе с 2-тиобарбитуровой кислотой). В сливочном же масле количество свободных жирных кислот более высокое, что характеризуется показателем кислотности жировой фазы. Вместе с тем в процессе хранения накопление перекисных соединений и вторичных продуктов окисления идет медленнее, чем в спредах.

Полученные научные данные о взаимосвязи показателей окислительной порчи спредов с органолептической оценкой при воздействии на них различных факторов, позволили установить взаимосвязь между показателями, характеризующими окислительные процессы, и органолептической оценкой, а также установить наиболее значимые критерии оценки качества спредов и их максимальные значения, определяющие уровень их окислительной порчи. Проведена оценка показателей, нормируемых техническими регламентами в сравнении с показателями, полученными в результате исследований качества спредов в зависимости от состава, соотношения молочный жир/ЗМЖ, качества используемого сырья в сравнении с показателями сливочного масла и молочного жира.

Литература:

  1. Стандарт на молочно-жировую продукцию. CXS 280−1973 ранее Codex Stan А-2−1973. Принят в 1973 г. Пересмотрен в 1999 г. С изменениями 2006, 2010 и 2018 г. — [Электронный ресурс]. — http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/ (дата обращения — июль 2019).
  2. Стандарт на масло сливочное. CXS 279−1971 ранее Codex Stan A-1−1971. Принят в 1971 г. Пересмотрен в 1999 г. С изменениями 2003, 2006, 2010 и 2018 г. г. — [Электронный ресурс]. -- http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/ (дата обращения — июль 2019).
  3. Стандарт кодекса для жировых и смешанных спредов. Codex Stan 256−2007. Принят в 1999 г. Редакции: 2007, 2009 гг. Изменения: 2017 г. — [Электронный ресурс]. — http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/ (дата обращения — июль 2019).
  4. Стандарт на молочные жировые спреды. CXS 253−200. Принят в 2006 г. С изменениями 2008, 2010 и 2018 г. г. — [Электронный ресурс]. — http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/ (дата обращения — июль 2019).
  5. Стандарт кодекса на понаименованные растительные масла. Codex Stan 210−1999. Принят в 1999 г. Редакции: 2001, 2003, 2009 гг. Изменения: 2005, 2011, 2013, 2015 гг. — [Электронный ресурс]. -- http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/ (дата обращения — июль 2019).
  6. О’Брайен Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение. — СПб.: Профессия, 2007. — 752 с.
  7. Топникова Е.В., Иванова Н.В., Пирогова Е.Н., Данилова Е.С. Влияние продуктов окисления жировой фазы спредов на их качество в процессе хранения// Маслоделие и сыроделие. — 2017. — № 1. — С. 32−34.
  8. Срок годности пищевых продуктов. Расчет и испытание. Под ред. Р. Стеле, пер. С англ. В. Широкова под общ. Ред. Базарновой Ю.Г. — С-Петербург: Профессия. — 2006. — 480 с.
comments powered by HyperComments