Способ фракционирования свиного жира

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(50 С 11 В 7 ррахз СПИ ИЯ ЕЛЬСТВУ технологичеси н и технологииотных жировнформация.сть".ЦНИИТЭИ,ство СССР 1980.баОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫ АВТОРСКОМУ СВ(56) 1, Новое в техникепроизводства пищевых живэа рубежом. - Обзорная иСер. "Мясная промышленно1978, с.10-15.2. Авторское свидетелУ 822021, кл,С 01 И 33/О 8 О ЫВ 2723 А(54)(57) СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ СВИНОГО ЖИРА путем кристаллизации расплава охлаждением при встряхивании и отделения высокоплавкой Фракции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности разделенияинтенсиФикации процесса, охлаждеия расплава жира осуществляют до тем пературы на 1-2 С выше заданной температуры кристаллизации в течение 20-25 мин с последующей выдержкой его при заданной температуре кристаллизации в течение 10-15 мин, при этом встряхивание проводят непрерывно на протяжении всего процесса с частотой 125-135 цикл/мин и амплитудой коле ний 5-6 мм.Изобретение относится к пищевойв частности молочной и масложировой,промышленности и может быть использовано в производстве молочных продуктов для питания детей раннеговозраста, маргариновой продукции икондитерских изделий.Известен способ фракционированияпищевых жиров, предусматривающий фрак-.ционирование жира в присутствии пищевых поверхностно-активных веществ,заключающийся в том, что частичнуюкристаллизацию свиного жира осуществляют однократным.Фракционированиемпутем охлаждения при перемешиваниив течение 8 ч при определенной темпе-,ратуре (25-35 С) или двукратным фрак"5ционированием при 25 С на первой ста-одии и при 16 С на второй стадии, затем жир смешивают с поверхностно-активным веществами и .подвергают рафинации 13. 20Недостатки данного способа - боль-.шая продолжительность процесса кристаллизации и дополнительные очистка .и рафинация получаемых фракций.Наиболее близок к предлагаемому 25по технической сущности способ фракционирования свиного жира путем кристаллизации расплава охлаждением привстряхивании и отделения высокоплавкой фракции.Встряхивание ведут счастотой колебаний 100-105 цикл/мин,.причем вначале выделяют высокоплавкую Фракцию кристаллизацией при 2527 С в течение 1,5-2 ч, .затем из оставшейся после вакуум-.фильтрации жидкой фракции выделяют среднеплавкуюфракцию повторной кристаллизацией при15-19 С в течение 2,5-3 ч (23,1Известньй способ не обеспечиваетточного разделения свиного жира в 40связи с образованием маэеобраэноймассы, неподдающейся фильтрованию,чтоне позволяет выделить жидкую фракцию.Цель изобретения - повышение точности разделения и интенсификаций 45процесса кристаллизации свиного жира.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу фракционирования свиного жира путем кристаллизации расплава охлаждением привстряхивании и отделения высокоплавкой фракции, охлаждение расплава жиралоосуществляют до температуры на 1-2 Свыше заданной температуры кристаллизации в течение 20-25 мин с последующей выдержкой его при заданной температуре кристаллизации в течение10-15 мин, при этом .встряхиваниепроводят непрерывно на протяжениивсего процесса с частотой 125- 60135 цикл/мин и амплитудой колебаний5-6 мм.Предлагаемый способ фракционирования свиного жира осуществляетсяследующим образом. 65 Безводный свиной жир расплавляют при 55-60 ОС и встряхивании с частотой.125-.13.5 цикл/мин и амплитудой колебаний 5-6 мм, а затем охлаждают до температуры на 1-2 ОС выше заданной температуры кристаллизации (от 29 т 1 до 34 т 1 С). Температура охлаждающей воды должна, быть равнозначной заданной температуре кристаллизации. Количество подаваемой воды регулируют так, чтобы охлаждение, жира происходило при равномерно понижающейся ско; рости в течение 20-25 мин. Затем осуществляют выдержку при непрерывном встряхивании расплава с обработкой его охлаждением при заданной температуре кристаллизации в течение 10- 15 мин,Закристаллизовавшийся жир отделяют фильтрованием под вакуумом при температуре кристаллизации,Различают две стадии кристаллизации; зарождение кристаллов и их рост. Кристаллизация начинается при наличии мельчайших частичек кристаллизующего вещества.Застывание жира происходит посте" пенно, в первую очередь, затвердевают высокоплавкие глицериды и их смесь начинает мутнеть.Вначале процесса отвердевшие жира происходит путем мгновенного обраэования центров кристаллизации с последующим их линейным ростом, Выделение твердой фазы триглециридов, проходящее при охлаждении жира и его механической обработке, и связанное с этим изменение структурно-механических свойств жира можно разделить на две стадии. Переход от 1 ко П стадии (условная граница раздела) происходит при критической концентрации твердой Фазы.,На стадии 1 в области выше критической температуры структурообразования в переохлажденном жире появляются центры кристаллизации.Используя способность триглицеридов образовывать смешанные кристаллы и в зависимости от условий охлаждения отвердевать в составе той или иной группы или оставаться в жидком состоянии, можно управлять процессом кристаллизации.По предлагаемому способу можно получиь с вероятностью 0,95 высокоплавкие и особенно низкоплавкие Фракции требуемой чистоты с минимальными затратами времени и средств.Охлаждение расплава осуществляется двухстадийным способом.В результате быстрого охлаждения на первой стадии (снижение температуры на 26-21 С) образуются центры кристаллизации из-эа наиболее высокоплавких триглицеридов, а медленное охлаждение на второй стадии(сниожение температуры на 1-2 С)обеспечивает в основном линейный рост кристаллов эа счет менее высокоплавких1082798 триглицеридов. Эта стадия соответствует зоне массовой кристаллизации свиного жира (в пределах 27-35 С),Параметры охлаждения подобранытак, чтобы при используемом механическом воздействии (встряхивании) 5на первой стадии образовалось достаточное количество центров кристаллизации, а на стадии П обеспечивалосьполучение достаточно крупнозакристаллиэованной массы. , 10Сокращение продолжительности охлаждения на стадии 1 (до. 19 мин и более ), а также увеличение ее,(до.2 б мин и более) приводит к образованию на .стадии И кристаллов, трудноотделяемых от жидкой.фазы, В первомслучае образуется большое количествоцентров:кристаллизации, что .в итогеприводит к образованию в основном,мелких кристаллов, а во втором случаезародыши кристаллов, при этом наблю-дается рост кристаллов, что в итогетакже затрудняет процесс разделенияФракций.Сокращение продолжительности охлаждения на стадии и (до 9 мин и более)повышает температуру плавления низкоплавкой Фракции, что связано с йеполнь 1 м выкристаллиэовыванием высокОплавких триглицеридов,увеличение продолжительности охлаждения (до 1 б мин 30и более) увеличивает вероятность излишнего загустевания расплава,Сокращение интервала между температурой охлаждения и заданной температурой кристаллизации на стадии 1 35(менее 1 ОС) сокращает выход жидкойФракции в основном иэ-за неполногоотделения ее от твердого жира в связи с образованием мелкозакристаллиэованной твердой фракции, а охлаждение 40непосредственно до температуры кристалщзацИи привоДит к образованию массы, неподцающейся фильтрбванию, чтов основном отмечается при температурах кристаллизации 28-32 С. При быстром линейном охлаждении до температуры кристаллизации образуются излишне мелкие кристаллы при большом количестве центров кристаллизации. Чтобыполучить положительные результатыпри этих условиях, необходимо замедлить скорость охлаждения расплава настадии 1, т,е. увеличить продолжительность процесса. повышение температуры охлаждения; 55 свыше 2 С от заданной температурыОкристаллизации сдвигает процесс зародышеобразования на стадию П, так как эта температура находится в области выше критической для образова ния центров кристаллизации частью высокомолекулярных триглицеридов, В результате на стадии и повышается вероятность загустевания массы, непод,дающейся фильтрованию, . 65 При снижении частоты встряхивания, в частности, до 100-120 цикл/мин фракционнрование возможно осуществлять при изменении других параметров. Только при сравнительно большей общей продолжительности процесса (охлаждение расплава на стадии 1 в течение 15-20 мин, на стадии И в течение 20-25 мин.) получают показатели Фракционирования отвечающие требованиям и близкие по значению к показателям, полученным по предлагаемому способу, т.е. температура плавления низкоплавкай фракции при температуре кристаллизации 30 фС составляет соответственно 30;3-31,4 и 31,0-31,2 ОС,выход фракции в среднем 52,8 и 53.скорость фильтрации б,1-10 и 7,510 кг/мин/м.При частоте колебаний свыше135 цикл/мин происходит ускоренное эакристаллиэовывание жира, что практически не позволяет произвести разделение твердого и жидкого жиров Фильтрованием.При снижении амплитуды колебаний ниже 5 мм повышается вероятность загустевания кристаллизуемого жира на стадии и. Если уменьшить механическое воздействие, то кристаллизация высокоплавких триглицеридов на стадии 1 завершается неполностью.и дополнительное образование ими центров кристаллизации на стадии 11 приводит к получению мелкокристаллической труднораэделяемой массы. Использование амплитуды колебаний ниже 5 мм обусловливает увеличение продолжительности стадии 1 без сокращения продолжительности стадии 11, так как последнее влечет эа собой повышение температуры плавления низкоплавкой фракции в связи с неполной кристаллизацией отделяемых триглицеридов.При увеличении амплитуды колебаний свыше 7 мм получается масса, трудноподдающаяся фильтрованию, что связано, возможно, с образованием большого количества центров кристаллизации настадии 1 и мелких кристаллов на стадии И. Предлагаемым способом Фракционирование свиного жира можно осуществлять при любой температуре кристаллизации от 29+1 до 34+1 С. При этомтемпература кристаллизации конкретнозадается в зависимости от требуемой чистоты низкоплавкой Фракции (от требуемой степени выделения из жира высокоплавкой фракции) по назначениюиспользования. Например, при внесении низкоплавкой фракции свиного жира в молочные продукты для детей раннего возраста желательно выделить изсвиного жира по Йозможности большетугоплавких насыщенных триглицеридов,чтобы получить низкоплавкую фракцию снизкой температурой кристаллизации, 1082798С этой целью фракционирование пред-лагаемым способом проводится при минимально допустимых температурах 29-30 или 31 С. При использовании Фракций в производстве кондитерских изделий и некоторых видов маргарина их получают при более высокой температуре кристаллизации.П р и м е р 1. Безводный свиной жир расплавляют н кристаллиэаторе, установленном на столе встряхивателя,1 О при 58 С и встряхивании с частотой 130 цикл/мин и амплитудой колебания б мм, охлаждают до 31,5 С путем подачи в рубашку кристаллизатора воды с температурой, равной температуре кристаллизации (30 С), Подачу воды регулируют так, чтобы охлаждение расплава произошло при равномерно понижающейся скорости н течение 23 мин. Затем осуществляют выдержку при не О прерывном встряхивании с одновременным охлаждением при заданной температуре кристаллизации 30 С н течение 12 мин для завершения кристаллизации наиболее тугоплавких триглицеридов. После этого обработку расплава прекращают. Твердую фракцию отделяют вакуум-фильтрацией через стеклянные Фильтры Р 1 при температуре кристаллизации.ЗОТвердая и жидкая фракции, полученные из свиного жира с т.пл.42,50 С, имеют температуру плавления соответственно 51,2 и 31,0 С. Скорость фильтрации составляет 8,4 кг/мин/м. Продолжительность процесса кристаллиэа ции 35 мин.П р и м е р 2, Безводный свиной жир расплавляют при 60 С и встряхивании с частотой 125 цикл/мин и амплитудой колебаний б мм, охлаждают 4 О до 310 С в течение 20 мин при равномерно понижающейся скорости охлаждения, Затем осуществляют выдержку при непрерывном встряхивании с охлаждением при заданной температуре кристал 45 лиэации 30 С в течение 15 мин.Твердая и жидкая Фракции, полученные из свиного жира с т.пл.42,5 С,о имеют температуру планления соответственно 50,8 и 31,6 С. Скорость фильтрации под вакуумом через фильтры Р 1 равна 7,5 кг/мин/м. Продолжительность процесса кристаллизации составляет 35 мин.П р и м е р 3. Безводный свиной жир расплавляют при 55 С и встряхиованин с частотой 135 цикл/мин амплитудой колебаний б мм, охлаждают до 32 С водой с температурой 30 С, равной заданной температуре кристаллизации Охлаждают в течение 20 мин. ПоСле этого частично закристаллиэованный жир выдерживают при непрерывном встряхивании с охлаждением прио температуре кристаллизации 30 С, в течение 10 мин.Твердая Фракция, выделенная из свиного жира с т.пл.42,5 С, имеето т,пл.51,70 С, жидкая фракция - 30,6 С. Скорость фильтрации под вакуумом через Фильтры Р 1 равна 9 кг/мин/и2 Продолжительность процесса кристаллизации 30 .мин.П р и м е р 4, Расплав свиного жира с температурой 58 С охлаждают при встряхивании с частотой 132 цикл/ мин амплитудой колебаний б мм до 35 С в течение 23 мин при линейной скорости охлажцения. Охлаждают водой с температурой, равной заданной температуре кристаллизации (34 С). Затем расплав выдерживают, не прекращая нстряхивание и охлаждение при температуре кристаллизациив течение 12 мин.Твердая и жидкая фракции, выделенные из свиного жира с т.пл,42,5 С, имеют температуру плавления соответственно 46,0 и 35,8 С. Скорость фильтрации под вакуумом через фильтры Р 1 равна 11 кг/мин/м, Продолжительность процесса кристаллизации 35 мин.П р и м е р 5. Расплан свиного жиа с температурой 59 С охлаждают при встряхивании с частотой 132 цикл/ мин и амплитудой колебаний 5 мм до 35 С в течение 23 мин при линейной скорости охлаждения. Охлаждают водой с температурой, равной температуре кристаллизации (34 С). После этого выдерживают, не прекращая встряхивания и охлаждения при температуре кристаллизации, в течение 12 мин,Твердая.и жидкая фракции, полученные из свиного жира с т,пл.42,5 С имеют температуру плавления соответственно 46,1 и 35,8 С. Скорость фильтрации под вакуумом через Фильтры Р 1 равна 11,0 кг/мин/м. Продолжительность процесса кристаллизации 35 мин. При амплитуде колебаний свыше 7 мм получается частично.закристаллиэованная масСа, трудно поддающаяся фильтрованию.ьФизико-химические показатели жидких фракций;Выделенных предлагаемым способом при"температурах кристаллизации 28-35 С, приведены н табл.1.1082798 Таблица 1 Выход, В Коэффициент Йодное чипреломления,сло50 С Объект исследования Температураплавления,С Скоростьфильтрациикг/мин/м 1,4561 Свиной жир 58,5 45,4 Жидкая Фракцияпри температуре кристаллизации,С 28-29 1,4566 14565 1,4563 61 9 29,8 6,3 30-31 6112 31,5 7,5-10.Таблица 2 Исходный жир фракции Высокоплавкая Низкоплавкая Опыт Показатели Коэффициент преломления, 50 фС 1,4561 1,4552+0,0002 1,4565+0,0001 1,4568+0,0001 14564 1 ю 4550+Ог 0003 1,4559 1,4555+0,0002 1,4564+0,0003 Температураплавления,оС 45,4 50,8+0,6 31,00,5 31,0 + О,б31,20,5 51 к 210 ф 5 48,7+0,3 42,5 44,9 При повышении температуры кристаллизации понижаются коэфФициент преломления и йодное число, повышается температура плавления и увеличивается вь 1 ход жидкой фракции. Данные, приведенные в табл.2;показывают, что фракционирование свиногожира предлагаеьым способом дает возможность получить высокоплавкую и низкоплавкую фракции, значительно различающиеся по физико-химическим показателям. При этом температура плавления жидкой фракции практически 60 не зависит от температуры плавления исходного сырья. Температура плавления твердой .Фракции находится в зависимости от температуры плавления ис- хОднОРО сырья и степени Очистки Отде 5 физико-химические показатели фракций, выделенных из различных образцов свиного жира предлагаемым способом при температуре кристаллизации 30 С, приведены в табл.2.о ления ее от жидкой фракции. С повышением температуры плавления свиногожира повышается температура плавлениявыделяемой из.него твердой фракции.Недостаточное отделение жидкой Фракции от твердой понижает температуруплавления последней. Использование предлагаемого спосо-. ба Фракционирования свиного жира,обеспечивает-получение высокоплавкой и низкоплавкой фракций при одновременном сокращении процесса кристаллиза1082798ции в 3 раза по сравнению с прототи- фракций свиного жира в качестве допом. бавок в диетические и детские молочные продукты с улучшенным жирнокисПредлагаемый способ может быть ис- лотным составом, а также при вырапользован ) в лабораторных и проиэвод- ботке кулинарных изделий и различных сфвеаных условиях при применении 5 видов маргарина.Составитель С.БелаяРедактор Л.Пчелинская Техред С.Мигунова Корректор М.ДемчикЗаказ 1675/23 Тираж 404 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4