Стабилизация жировой эмульсии в молочном сырье

Молоко и сливки являются примерами эмульсий «жир (масло) в воде». Молочный жир существует в виде небольших шариков или капель, диспергированных в молочной плазме. Их диаметр составляет 0,1-20 мкм (1 мкм=0,001 мм). Средний их размер равен 3-4 мкм, и они присутствуют в количестве порядка 15 млрд. в 1 мл. Данные эмульсии стабилизированные наличием очень тонкой оболочки толщиной 5-10 нм (1 нм=10^-9м), окруженные шарики имеют сложный состав.

Стабильность жировой эмульсии молока и сливок (сопративляемость жировых шариков агрегации) имеет большое значение при производстве молочных продуктов. При производстве одних продуктов желательно как можно дольше сохранить жировую эмульсию стабильной (пастеризованное и стерилизованное молоко и сливки, кисломолочные продукты, а при производстве других, желательно наиболее полно разрушить жировую эмульсию, для агрегации жировых шариков (производство коровьего масла).

В спокойном состоянии в свежем молоке уже через 20-30 мин после выдаивания появляется слой отстоявшихся сливок, что обусловлено наличием разницы между плотностями молочного жира (994-1025 кг/м³) и молочной плазмы (1034-1040 кг/м³).

Скорость подъема жировых шариков подчиняется закону Стокса, но их маленькие размеры замедляют процесс выделения сливок.

где r – радиус жирового шарика;

g - ускорение свободного падения;

_п – плотность плазмы;

_ж – плотность жирового шарика;

m - динамическая вязкость.

На скорость всплывания жирового шарика влияет:

- разница между плотностями жира и плазмы молока;

- размер жировых шариков;

- вязкость молока и сливок;

- температура молока;

Стабильность эмульсии молочного жира определяют состав, свойства и число компонентов оболочки жирового шарика.

На стабильность эмульсии молочного жира влияют следующие факторы:

· быстрое охлаждение, длительное хранение и перемешивание молока при низких температурах;

· замораживание молока;

· стабильность оболочки жировых шариков, которая зависит от рН оболочечного белка (наибольшая стабильность при рН 6,0-7,0)

· механическая обработка (перемешивание, перекачивание по трубопроводам, центробежная очистка, сепарирование и др.)

· тепловой обработке (пастеризация, стерилизация, термовакуумная обработка).

Дестабилизация эмульсии молочного жира может привести к расслоению на две непрерывные фазы: жировую и водную и в конечном итоге к эмульсии обратного типа «вода в масле». Такое явление желательно при производстве коровьего масла и крайне нежелательно при производстве таких продуктов, как питьевое молоко и сливки, кисломолочные продукты, сгущенные и молочные продукты и т.д., так как дестабилизация молочного жира нежелательна во избежание появления «свободного» жира, ухудшения качества продукта и снижения его стойкости при хранении.

Натуральное гомогенизированное и негомогенизированное коровье молоко различается степенью дисперсности молочного жира.

Теоретически считается, что для исключения самопроизвольного отставания жира размер жировых шариков не должен превышать 1 мкм. Практически гомогенизацией достигается размер 1-2 мкм

Устойчивость эмульсии молочного жира обусловлена наличием липопротеиновых оболочек на поверхности жировых шариков, препятствующих их слиянию (коалисценции). Оболочка представляет собой гелеобразную пленку, плотно прилегающую к жировой глобуле.

Дата добавления: 2015-07-12