Г) Преестерифицирани мазнини

Селективно хидрогенираните масла съдържат основно глицериди на ненаситени и наситени мастни киселини с брой на въглеродните атоми 16-18. Маргарин произведен с такава суровина, отначало е със задоволителна консистенция, дължаща се на първоначално образуваната структура от фини кристали - ' форма. При съхраняване неговата маслена основа бързо преминава в едро кристалната форма и продуктът при понижени температури е много твърд, понякога даже трошлив. Съхраняван при обикновена температура той е мек и зърнест. Тези дефекти се проявяват поради преобладаването на мастни киселини с еднаква дължина на въглеводородната верига. Отстраняването на тези недостатъци в маслената основа на маргарина се постига чрез прибавянето на значително количество на кокосово масло или други масла от лауриновата група.

Опитите по използването на преестерифицирани мазнини при производството на маргарин показват, че при съдържание на не повече от 30% преестерифицирани мазнини и липса на кокосово масло се получава маргарин, който има пластичност, стабилност и фина кристална структура. Използваните преестерифицирани мазнини позволяват да се намали съдържанието на хидрогенираните масла, при което готовият продукт има намалено съдържание на изоолеинова киселина. Пълното заменяне на хидрогенираното масло с преестерифицирани маслени смеси позволява да се произвежда диетичен маргарин в наливно състояние, съдържащ 30-40% биологически ценната линолова киселина, 20-30% неизомезирана олеинова киселина и 30-35% наситени мастни киселини.

Подбирането на компонентите на маслената смес, отговаряща на всички изисквания за производство на маргарин, е свързано с големи трудности.

Преестерифицирането дава широки възможности за разширяване суровинната база от мазнини, както и производството на маргарин с намалено съдържание на изомерирани киселини, а даже и без тях.
1.2 Други необходими продукти
А) Мляко

Друг много важен компонент от състава на някои видове маргарин, придаващ вкус и аромат е кравето мляко.

При производството на маргарин се използва необезмаслено с типичен млечен вкус, без страничен привкус и мирис, с не по-малко от 0,8% сух остатък. Млякото трябва да бъде прясно добито, с киселинност не по-висока от 21°Т (градуса по Тьорнер) и не трябва да съдържа консервиращи средства и каквито и да са странични примеси. Може да се използва и обезмаслено натурално мляко, на което с изключение на маслеността, трябва да отговаря и на останалите изисквания на необезмасленото мляко, както и сухо пълномаслено мляко, получено чрез изсушаване посредством пулверизация. Към него се предявяват същите изисквания, както към натуралното мляко. Важен негов показател е общата му разтворимост във вода, която при 70 °С, трябва да бъде не по-малко от 91%. То трябва да съдържа не повече от 7% влага и не по-малко от 25% масло, като не се разрешават механически примеси, патогенни микроорганизми и микроби.


Б) Емулгатори

Маргариновата емулсия е от типа вода/масло. Водата и маслото са две неразтворими течности, и емулсията се образува чрез интензивното им разбъркване. Тази емулсия е нестабилна, за стабилизирането се прибавят вещества, наречени емулгатори. Техните молекули трябва да се ориентират, така че на граничната повърхност в колоидната система да възпрепятстват коалесценцията на капчиците.

Емулгаторите подобряват консистенцията на богатите на мазнини хранителни продукти чрез регулиране кристализацията на мазнините.

При производството на маргарин към емулгаторите се поставят следните изисквания:

* пълна безвредност за човешкия организъм

* висока емулгираща способност и образуване на стабилни емулсии

* специфичен "чист" вкус и отсъствие на страничен мирис

* здраво задържане на влагата

* предотвратяване на разпръскване на маргарина при пържене.

Като емулгатори при производството на маргарин се използват предимно естери на мастните киселини, поливалентните алкохоли и водоразтворимите органични киселини.

В маргариновата промишленост се прилагат емулгаторите Т-1, МД, Т-2, Т-Ф, фосфолипидни концентрати и сухо обезмаслено мляко.
Емулгатор Т-1 се състои предимно от моноглицериди, чието съдържание е не по-малко от 40%. Производството му е основано на преестерифицирането на глицерина със стеарин или дестилирани мастни киселини, получени чрез безреактивно разлагане на хидрогенирано масло.

Фиг. 1 а) Преестерифициране на глицерин
Хидрофилна част са свободните алкохолни групи на глицерина, а липофилна - радикалите на мастните киселини.

Процесът естерифициране се провежда при температура 200°С. Наред с моноглицеридите, като страничен продукт се образуват известни количества диглицериди, при което емулгаторът Т-1 е смес от моно и диглицериди, като преобладават моноглицеридите. Съставът на получената смес зависи от съотношението на естерифициращите се мастни киселини и глицерина и от условията на естерификация. Излишъкът от глицерин увеличава относителното съдържание на моноглицеридите в емулгатора. Емулгаторът Т-1 може да се получи и чрез преестерификация на триглицериди с глицерин при температура 200 -210 °С.

Емулгаторът Т-1 добре задържа влагата и задържа пластичните свойства на маргарина, но не е способен да задържа здраво влагата при повишена температура, т.е. не притежава добри противоразпръскващи свойства, ето защо се ползва заедно с други емулгатори, предимно с фосфолипиди.

Синтезът на Т-2 се провежда чрез предварителна кондензация на глицерина с образуване предимно, на триглицерин и следваща естерификация на глицерина с мастна киселина, така че да се получи дистеарт.

Практически наред с дистеариновите естери, могат да се образуват и моностеаринови естери, т.е. емулгаторът Т-2 представлява смес от моно- и диглицериди на стеариновата киселина с полиглицерина.

Схемата, по която протича реакцията, е следната:

Фиг. 2 Взаимодействието на моно – и диглицериди на стеариновата киселина с полиглицерина

Емулгатора Т-Ф се получава при смесване на загретите до 70-75°С фосфолипиден концентрат и емулгатор Т-1 в съотношение 1:3. В зависимост от качествата на фосфолипидите това съотношение може да се използва в тяхна полза.

Емулгаторът Т-Ф се произвежда във вид на плочки. Той трябва да има киселинност по-висока от 10, температура на топене 42-46 °С, специфичен вкус и мирис, проба за разпръскване не повече от 2%.
Фосфолипиден концентрат - преди употреба фосфолипидния концентрат трябва да бъде разтворен в добре рафинирано масло. Този разтвор съдържа до 15% фосфолипиди. В маргарина се прибавят 0,2 - 0,5% от него. Равновесието, което съществува в молекулата на фосфолипидите между липофилната и хидрофилната част придават високи качества на емулгатора, който осигурява получаването на фино-диспергирана и стабилна маргаринова емулсия. Освен това се отразява благоприятно върху усвояемостта на маргарина и на по-пълноценното му използване от организма.

Кадиков и сътрудници установяват, че съдържащи се в маслото фосфолипиди изменят характера на храносмилането и усвояването на маслата, способстват за понижаване общото съдържание на липиди и холестерин в кръвта, предпазват черния дроб от заболявания, подобряват усвояемостта на мазнините от организма. Те повишават съпротивляемостта на организма на недоокислени продукти в кръвта и подобряват усвояемостта на храната. Фосфолипидите са едни от основните компоненти на нервната тъкан и са необходими за нормалната и дейност.

На практика фосфолипидидите участват в рецептурите на маргарина винаги заедно с други емулгатори. Внасянето им в маргарина се ограничава и от недостатъчната им стерилност, съдържанието на белтъчни вещества в тях, и привкус, който се чувства при увеличаване на съдържанието им.

Фосфолипидния концентрат трябва да бъде жълта до жълто кафява вискозна (пастообразна) маса, да съдържа не по-малко от 55% фосфолипиди, влага не-повече от 1% и да има свойствен за пресния продукт вкус. Киселинността на отделеното от концентрата масло не трябва да бъде по-висока от 18 mg КОН. Цветното число на 1%-ов бензинов разтвор не трябва да бъде повече от 7.

Като емулгатр сухото мляко се прилага при производството на маргарин по метода на Козин и Варибрус.
Емулгаторите ПАЛСГААРД - датско производство, представляват моно- и диглицериди и техните естери с водоразтворими органични киселини (лимонена, млечна, винена и др.) в комбинация с лецитин.

- „Палсгаард” 3228, 3230, 3210 се използват за производство на трапезен, пълномаслен, промишлен и кулинарен маргарин;

- „Палсгаард” 0055 може да се използва за всички видове маргарин;

- „Палсгаард” 0093 за шортенинг;

- „Палсгаард” 01007 за производство на пластичен маргарин;

- „Палсгаард” 0138 и 0216 за производство на маргарин с намалено маслено съдържание;

- „Палсгаард” 0291 за производство на халварин;

- „Палсгаард” 6111 за производство на халварин и шортенинг;

Водата е съществена част от маргарина. Тя не трябва да съдържа бактериални замърсявания, странични примеси и да е нужно да отговаря на изискванията на питейната вода.

Съгласно инструкциите на ВНИИЖ, сурова вода може да се употребява в тези случаи, когато има добри вкусови качества и обща твърдост не по-висока от 2 mgекв/l. Суровата вода се подлага на пастьоризация, в случай че е с по-висока твърдост, както и когато в нея значително се чувства остатъчен хлор. При пастьоризация този мирис изчезва.

Ако твърдостта на суровата вода е по-висока от 4 mgeqv/1 и вкусът и е незадоволителен тя се подлага на обезсолване.

За подобряване вкуса на маргарина в него се прибавят някои добавки. Те повишават хранителната стойност и тяхната актуалност нараства паралелно с интереса на консуматорите към проблема с рационалното хранене. Хранителните добавки дават възможност изборът на хранителни продукти да стане още по-богат със създаването на нови нискокалорични, екзотични храни и голям брой хранителни заместители.

Сол се прибавя в маргарина по вкусови съображения, но тя притежава при висока концентрация и консервиращо действие. При соленето на маргарина не трябва да се употребява каменна сол. Солта трябва да бъде свободна от магнезий и желязо, защото желязото като оксидиращ катализатор намалява значително трайността на маргарина. Соленето е въпрос на вкусовия навик, който се ориентира по съдържанието на сол в кравето масло. В Германия маргарина съдържа средно 0,2% готварска сол, в Холандия 0,1% - 0,6%, а в шведски маргарин е установена 1,9% готварска сол. При силен кисел серум високото съдържание на сол вреди, защото хлорните йони катализират хидропероксидните образувания и с това допринасят за развалата на маргариновите мазнини.

В количество 0,2 - 0,7% подобрява вкуса, наред с това тя служи и като консервант. Установено е, че воден разтвор на сол с концентрация 8-10% повишава стабилността на продукта.
Б) Багрилни вещества

За да придобие маргаринът светло жълт цвят подобен на кравето масло в него се прибавят маслоразтворими хранителни багрила. Най-разпространеното багрилно вещество, което придава желания цвят на маргарина се получава от растението куркумин или семена от растението анато, които се отглеждат в южните страни. Масленият екстракт от тези суровини придава на маргарина желания светло жълт цвят. Добри резултати се постигат и при използването на маслен разтвор на каротин, който не отстъпва по качество на гореспоменатите суровини, а наред с него е и провитамин А. В 1кg маслен разтвор се съдържа 2 - 2,4g каротин.

Използва се оцветител, извлечен от плодовете на шипката, но задължително в комбинация с каротин - получен от моркови в съотношение 1:1 или 1:2. По-висок процент шипков оцветител води до нежелан оттенък в цвета на маргарина.

Купажирания оцветител е смес от екстракти от домати, каротин и семена от анато. В една рецепта на ВНИИЖ се посочва следния състав: пигменти от домати 30%, каротин 30%, анато 40%.

За повишаване биологичната стойност на маргарина към него се прибавят витамини денонощната потребност на човешкия организъм от масло разтворими витамини е сравнително ниска.

Vitamin D	Vitamin A Provitamin A	Vitamin E
2,5 µg на 100 g маргарин Дневна нужда (DGE): Възрастни: 2,5 µg Деца:            10 µg	900 µg на 100 g маргарин   900 µg 800 µg	до 50 mg на 100 g маргарин   12 mg 8 mg

Таблица 2 Необходимото количество витамини

Vit. А е необходим за изграждането на кожата и слизестите ципи. Той взема участие при образуването на зрителния пурпур, така че при липса на vit. А могат да настъпят смущения в зрителните органи, нощната слепота, дори и пълно ослепяване. Vit. А във формата на провитаминен каротин, съдържат много растения, но най-голям процент се съдържа в червеното палмово масло.

VitaminA

Фиг. 3 а) и фиг. 3 б) Витамините А₁ и А₂

Фиг. 3 г) Провитамин А

Предава жълто – оранжевия цвят на маргарина.

Vit. D съществува в три форми D₂, D₃ и D₄. Той е особено важен при растежа на тялото, защото регулира притока на калций и фосфор при образуването на детския скелет. Той се среща в множество хранителни продукти. В мазнините се съдържа, като свободен също и естерифициран с висши мастни киселини.

Фиг. 4 а) и фиг. 4 б) Витамините D3 и D2

За получаването на аромат на краве масло е необходимо ароматизиране на маргарина. За подобряване на вкуса и постигане на по-ясно изразен аромат в маргарина се прибавят натурални или специално приготвени ароматизатори. В състава на млечния маргарин, освен млякото се прибавя 10 - 25% натурално краве масло.

За тази цел се използва и топено краве масло с киселинно число 8-9. Смята се, че масло с такава киселинност съдържа повече ароматизиращи, нискомолекулни мастни киселини, и в същото време има ниско перокисно число.

В маргариновото производство е разрешена употребата на изкуствено приготвени ароматични вещества, които представляват смес (композиция) от ароматични вещества, получени по синтетичен път. В основата на такава композиция се включва диацетил - течност с жълто зелен цвят и остър мирис.

В състава на изкуствените ароматизатори се включват - ноналактон, ванилин, маслена киселина, етилбутират и други естери.

Общ недостатък на изкуствените ароматични вещества е тяхното краткотрайно действие.

Добър маслен резултат се получава, ако към маргарина се добави в съотношение 1:50000 нискомолекулни лактони като например изокаприллактон.

Самите лактони нямат мирис или вкус на масло, те придават на маргарина натурален вкус на масло.

Това са органични вещества, притежаващи способност да задържат развитието на плесени, дрожди и бактерии в маргарина. Те трябва да се прибавят само в пресния продукт, в случай на необходимост от продължително съхраняване. По химичния си състав консервантите най-често са киселини или техните соли. Тяхното действие се дължи на присъствието на свободни недисоциирани молекули и за това е тясно свързано с киселинността на средата.

Консервантите се добавят, за да поддържат устойчивостта към микробиално увреждане на продукта, след като опаковката се отвори.

Като консерванти могат да се използват:

Според изследванията на Бекер и Рьобер действието на сорбиновата киселина е по-силно от това на бензоената киселина. При добавка от 0,05% до 0,1% тя поддържа в маргарина приятен вкус на прясно. По данни на производителите прибавя се около 0,03 - 0,06% сорбинова киселина и 0,03% калиев соробат във водната фаза и в последствие 0,1 - 0,2% лимонена киселина.

Захарта се прибавя в някои специални видове маргарин в зависимост от количеството на съдържащите се рецептурни компоненти. Тя подобрява вкуса на маргарина и способства за получаване на жълта окраска на изпържения в него продукт. Тя трябва да бъде чиста, да съдържа захароза не по-малко от 99,75% и влага не повече от 0,14%.

Увеличените концентрации от сол и захар могат да окажат отрицателно въздействие върху стабилността на емулсията. При съхраняване на маргарин при отрицателна температура повишеното количество на солта и захарта са причина за образуването на преситени разтвори във водната фаза, водещи до образуване на голям брой кристализационни центрове, с образуване около тях твърди маслени образувания. Това в крайна сметка води до тотална кристализация на твърдата маслена фаза и може да причини нестандартна структура на маргарина.
Ж) Какао на прах

Влагания в маргарина какаов прах трябва да бъде със светлокафяв до тъмнокафяв цвят. Допуска се червеникав оттенък, влагата не трябва да бъде по-висока от 17%. При пресяване през сито с 1400 отвора на 1см² ситовия остатък не трябва да бъде повече от 1,5%.

Изпечено и смляно, натуралното кафе се използва за производство на специален асортимент маргарин с кафе. То трябва да съдържа не по-малко от 0,7% кофеин и влага не повече от 5%. В маргарина се прибавя във вид на екстракт.

Качеството на маргарина се определя от редица фактори: правилен подбор на компонентите влизащи в неговия състав, тяхното количество, спазване точно изпълнение на разходните норми и технологични режими на производство.

Добре проведеното обезмирисяване на маслата, правилното заквасване на млякото, когато е предвидено в рецептурната смес осигуряват добър вкус и мирис на маргарина. От вида и качеството на емулгатора и точното спазване на режима на емулгирането и охлаждането на емулсията зависят неговата структура и физически свойства.

За получаване на маргарин, който по консистенция и пластичност да бъде аналогичен с кравето масло е необходимо неговата маслена основа по структура и физиологически свойства (ако е възможно и по състав) да съответства на млечното масло.

При съставяне на рецептурата трябва да се вземат в пред вид двата физични показателя: температура на топена и твърдост, които в известна степен са отражение на структурата и състава на мазнината. Маслата с еднаква температура на топене могат да имат различни физични свойства, предимно различна твърдост, която е твърде важен показател при производството на маргарин.

Липсата на зависимост между температурата на топене и твърдостта на мазнините се вижда от следните данни:

Таблица 3 Зависимост между температурата на топене и твърдостта на мазнините

Концентрацията на масла и тяхната пластичност зависят от количественото съотношение на съдържащите се в тях твърда и течна фракция. За получаване на лесно топима и пластична маслена смес, подобна на кравето масло, е необходимо свойствата и съотношенията на съдържащите се в нея фракции да бъдат близки до свойствата и количественото им съотношение на кравето масло.

Лесната топимост се определя от степента на разтапяне в устната кухина, т.е. температурата на разтапяне трябва да бъде до 36°С.

Кравето масло има температура на разтапяне не по-висока от 35 ⁰С. Маслата, които не се разтапят при температура 35-36°С, предизвикват при вкуса на лой.

Температурата, при която протича разтапяне на цялата твърда фаза се характеризира с пълно избистряне на маслото. Температурата на топене, определена в отворен капиляр, чрез повдигане на неговото ниво или чрез стичане на капки, отразява само частичното разтопяване на мазнините. В тези случаи известна част от твърдата фракция остава неразтопена и в този момент мазнините остават мътни. Кравето масло запазва пластичността си в широк температурен интервал, което се дължи на особеностите на млечната мазнина, състояща се от разнокиселинни триглицериди с различни физични свойства. Твърдата фракция на млечната мазнина е нееднородна и при топене преминава в течно състояние в интервал от 10°С до 30°С.

Натрупването на еднокиселинни глицериди в твърдата фракция на мазнините им придава твърдост, дори трошливост, а разнокиселинните им придават мекота и вискозност. Върху твърдостта на маслата влияе и структурата на разнокиселинните глицериди и симетричността на разположението на мастните киселини в молекулата на глицерида.

Твърдата фракция на хидрогенираните масла се състои от високотопящи се и нискотопящи се части, свойствата и количествените, съотношения на които се определят от физичните свойства на хидрогенираните масла. Голяма част от тях съдържат от 18 до 32% високотопима твърда фракция, с температура на топене 50 - 51°С. Маргарин приготвен само от такива масла има привкус на лой.

В хидрогенирата китова мас твърдата фракция е 40 - 50%, но тя не съдържа такава фракция с температура на топене по-висока от 45°С. В следствие на това тя е подчертано пластична.

В кокосовото масло високо топимата твърда фракция се съдържа в незначителни количества - до 2%, поради което прибавянето му в маслената част на маргарина е твърде желателно.

Основа на маслената част на маргарина са хидрогенираните масла и мазнини. Те са 60 - 80% от общото количество на маслата. Поради това от пластичните им свойства и от качеството им зависят, структурата и свойствата на маслената смес, а следователно и на маргарина.

Температурата на топене и твърдостта на маслената основа на маргарина се регулира предимно чрез добавяне на течни растителни масла. При прибавянето на всеки 10% течно растително масло в смес с хидрогенираното се понижава температурата на топене на получената смес с 1 ⁰С. Това колебание на твърдостта се определя в зависимост от характера и вида на хидрогенираното масло.

Чрез прибавянето на различно количество на течното растително масло, зависещо от състава и свойствата на твърдите мазнини, които влизат в състава на маргарина, може да се получи маслена основа със зададена температура на топене и твърдост по физични свойства и структура близки до млечното масло. В същото време добавянето на течно, растително масло оказва слабо влияние върху температурата при пълно избистряне на маслото и определяне неговата точка на топене. Наличието на кокосово масло в масления състав понижава температурата на топене и пълното избистряне на маслената фаза.

Върху температурата на пълно избистряне на мазнините, което съответства на температурата на пълно разтапяне, оказва влияние количественото съотношение на съдържащите се в нея високотопими и нискотопими фракции. То трябва да е в съотношение 1:1. Съдържанието на високотопящи се фракции не трябва да бъде по-голямо от 18%.

За изучаване на индивидуалните свойства на употребяваните изходни масла, както и за подбора на маслените смеси и съставяне на рецептурите, широко приложение намира дилатрометричния метод. Той е основан на свойствата на маслата да увеличават обема си при разтапяне. При температура 20°С част от триглицеридите остават неразтопени, което се отразява върху изменението на обема при разтапяне. Върху тази основа по определена методика се изчислява процентът на разтопената и твърдата фаза. Доколкото пластичните свойства на маслените смеси се характеризират със съотношението на двете фази, при съставяне на рецептурите, мазнините се подбират по вид, количество и характеристика осигуряващи получаването на оптимални съотношения между твърдата и течната фаза при зададена температура. Маслената основа, осигуряваща производство на маргарин с висока пластичност трябва да съдържа твърди глицериди при 20°С в границите 16 - 21%. Хидрогенираното растително масло с температура на топене 31 - 34 °С и твърдост 16 - 28 кg/m отговарящо на техническите условия, трябва да съдържа твърди глицериди от 19 до 38%. Тези масла притежават следните дилатрометрични криви:

Фиг. 6 Крива в зависимост от съдържанието на твърди глицериди и температурата на топене

В заводската практика при определяне на съотношението на маслените компоненти в рецептурния набор на основните видове маргарин може да се прилага предложената от ВНИИЖ емпирична формула: