Животные топленые жиры (говяжий, свиной, бараний, костный, сборный) по своим свойствам в отношении процессов самоокисления и причин, оказывающих влияние на ускорение или торможение окисления, довольно сходны со сливочным маслом. Однако есть специфические особенности для этих жиров в условиях обработки, хранения и процессов, происходящих при этом в животных топленых жирах.
Влияние качества сырья и способов его переработки на устойчивость топленых жиров в хранении
Жирнокислотный состав топленых животных жиров таков, что все они являются потенциально устойчивыми в хранении. Топленые животные жиры всех видов содержат очень мало влаги - 0,2-0,5%, незначительное количество белковых веществ, не содержат углеводов. Поэтому по сравнению с другими пищевыми жирами они более устойчивы не только к процессам окисления, но и к микробиологической порче. Некоторые колебания жирнокислотного состава в зависимости от вида и состава кормов, упитанности скота, анатомического происхождения почти не отражаются на общих свойствах животных топленых жиров в отношении устойчивости к окислению. В топленых животных жирах находятся в крайне незначительных количествах природные антиокислители (за исключением каротина в говяжьем и костном жирах). К тому же процесс окисления жиров этой группы начинается немедленно после убоя животных вследствие действия биологических катализаторов окисления - гемоглобина, миоглобина и их производных по причине наличия в их простетической группе (геме) железа в «активной» форме. Условия и методы предварительной технологической обработки животного сырья, используемого для вытопки и получения пищевого жира, не благоприятны в отношении сохранения природных антиокислительных свойств.
Для выработки пищевых топленых жиров, более устойчивых в хранении, пригодно только высококачественное свежее сырье. Из мороженого сырья, хранившегося длительное время, невозможно выработать жиры высшего качества, устойчивые к процессам окисления. Хранение жирового сырья при положительных температурах (близких к нулю) не должно превышать 2-3 суток. Консервирование солью жирового сырья в случае необходимости допускается, но соль предохраняет его только от микробиологической порчи, несколько снижая устойчивость жира к химическим процессам - окислению и гидролизу.
Жировое сырье не должно быть загрязнено сгустками крови, лимфатическими узлами, частицами кровеносных сосудов, прирезями мышечной ткани кишок и желез, а также содержимым желудка и кишечника. Подобное загрязнение сырья ускоряет самоокисление жира и его гидролитическое расщепление.
Повышенный температурный режим в помещении при сборе жирового сырья, при транспортировании и подготовке к вытопке снижает устойчивость жира к окислению и гидролизу. Поэтому очень важно в первых же операциях процесса переработки жирового сырья максимально исключить или уменьшить причины, ускоряющие окисление и гидролиз жира: применять низкую температуру на всех подготовительных стадиях обработки, возможно быстрее отделить жировую ткань от других видов ткани, соблюдать необходимый санитарно-гигиенический режим.
На устойчивость топленых жиров в хранении могут оказывать влияние вид и свойства металлорежущих поверхностей при предварительном измельчении и измельчении на волчках жирового сырья, а также при опиловке и дроблении костей.
Ответственной стадией технологической переработки является вытопка жира из сырья. Различные применяемые способы вытопки, виды оборудования могут оказать сильное влияние на устойчивость жира к окислению в дальнейшем его хранении. Роль кислорода воздуха и воды при вытопке жира в сочетании с высокой температурой, а также воздействие веществ, катализирующих окислительные процессы, определяют скорость порчи жира при дальнейшем хранении. Исследователи установили с помощью ускоренного кинетического метода изменения, происходящие в жире в процессе вытопки, которые впоследствии могут оказаться решающими в хранении жира.
Большое влияние оказывают при этом металлы аппаратуры с переменной валентностью, которые могут контактировать с вытапливаемым жиром.
В настоящее время получают распространение непрерывно-поточные линии вытапливания жира, которые имеют большое преимущество в получении жира с удовлетворительными устойчивыми свойствами против окисления при хранении. При выработке костных жиров наиболее эффективно извлечение жира из кости в автоклавах с непрерывным отводом жира и бульона. К тому же на такой установке продолжительность всего цикла 1,5-2 ч, что является большим преимуществом перед обработкой костей другими способами.
В сравнении с вытопкой наиболее значительные окислительные изменения претерпевают вытопленные жиры при их выдержке в отстойниках с целью тщательной очистки от остатков шквары или кости. Чем более длительное время продолжается отстаивание, тем менее стойким впоследствии оказывается жир. Процесс отстаивания обычно очень продолжительный, так как разность плотностей частиц примесей и самого жира невелика. При отстаивании нагретый жир длительное время соприкасается с воздухом и подвергается окисляющему действию кислорода. Процесс отстаивания ведут при температуре жировой массы 60-65° С (для снижения вязкости жира), что способствует окислению жира. Для разрушения образующейся коллоидной системы жировую массу обрабатывают сухой поваренной солью, т. е. проводят отсолку. Использование недостаточно чистой соли влечет загрязнение жира примесями, катализирующими процесс окисления липидов.
Перспективным является полная замена отстаивания процессом сепарирования. При сепарировании жира от примесей удается быстро очистить жир. Хотя при этом применяется более высокая температура (85-90°С), чем при отстаивании, жир получается более стойким в хранении.
Согласно данным исследователей в этой области, животные жиры в процессе их производства подвергаются обычно незначительным изменениям, но даже небольшие изменения оказывают впоследствии существенное влияние на снижение устойчивости жира при хранении.
Охлаждение вытопленных и очищенных жиров необходимо вести так, чтобы при охлаждении жир не перемешивался интенсивно, имея непосредственный контакт с воздухом. В противном случае воздух может быть «вработан» в жир, что повлечет его ускоренное окисление во время хранения.
Влияние условий хранения и упаковки топленых жиров на их устойчивость в хранении
Животные жиры в меньшей степени, чем сливочное масло, исследованы в отношении загрязнения металлами - катализаторами окисления. Найдено, что содержание 2-3 мг/кг железа в свином топленом жире, которое в несколько раз превышает обычное количество железа в нем, не оказывало большого влияния на изменение перекисных чисел при нагревании жиров в течение 50 ч при 100° С.
Определенное значение для устойчивости некоторых животных жиров к окислению имеет содержание в них природных антиокислителей, которое зависит от характера откорма животного и сохранности этих веществ в топленых жирах. Топленые жиры (говяжий и костный) имеют обычно окраску от светло-желтого до желтого цвета, обусловленную наличием в них непредельного углеводорода b-каротина, который избирательно накапливается в жировых тканях и костном мозге крупного рогатого скота. От количества его в топленых жирах - говяжьем и костном - зависит в некоторой степени устойчивость жира в хранении. Но каротин очень нестоек к окислению кислородом воздуха. При его окислении образуется ряд промежуточных продуктов, которые тоже могут окисляться со скоростью, зависящей от температуры хранения жира. Некоторые из этих промежуточных продуктов имеют зеленоватый цвет и обусловливают позеленение (зеленоватый оттенок) говяжьего и костного топленых жиров в процессе их хранения при отрицательных температурах, близких к -8°С.
При такой температуре скорость образования промежуточных продуктов окисления каротина превышает в определенный период скорость их распада. Это происходит до того времени, пока полностью не окислится b-каротин. Позеленевший жир быстро обесцвечивается (полностью исчезает первичная светло-желтая окраска) при дальнейшем хранении даже в условиях минусовых температур и портится. При -8°С через 1-2 месяца он становится непригодным в пищу.
Хранение говяжьего и костного жиров при низких плюсовых температурах, а также более низких чем -6 -8° С не сопровождается обычно появлением зеленоватого оттенка жира, так как скорость распада промежуточных продуктов в этих условиях превышает скорость окисления каротина. Обычно при хранении говяжьего жира при -18°С не изменяется окраска в течение года.
Исследования показали, что наименьшие потери каротина наблюдались в образцах говяжьего жира, хранившихся при -15 и -18°С (аналогично изменению перекисных чисел жира).
Появление в жирах светло-зеленых оттенков, хотя и не отражается заметно на снижении пищевой ценности топленых жиров в этот период, но свидетельствует о снижении устойчивости в хранении. Обесцвечивание жира (вслед за зеленоватым оттенком или минуя его) является признаком его порчи и приобретения выраженного вкуса и запаха осаливания.
Интенсивность изменения окраски жира (а следовательно, и устойчивость в хранении) различного происхождения неодинакова: жир, вытопленный из кишечного или смешанного сырья, зеленеет быстрее, чем вытопленный из сальника или околопочечного жиросырья.
К быстрой потере устойчивости в отношении окисления и порче топленого жира может привести смешивание со свежим высококачественным жиром небольшого количества прогорклого жирового сырья. Поэтому очень важно вырабатывать топленый жир только из свежего, хорошо очищенного сырья и отсортированного от других партий или остатков старого сырья.
Применение низких минусовых температур хранения -18 -20° С влияет очень благоприятно на сохранение качества топленых жиров и в течение длительного (до 15 месяцев) времени содействует сохранению их высоких пищевых достоинств. Можно хранить топленые жиры при -8° С, но не более 6 месяцев.
В складских условиях торговых организации допускается хранение жира при температуре не выше 5°С в течение не более месяца. В холодильных шкафах и камерах магазинов хранят жиры при температуре не выше 8°С на протяжении не более 10-15 дней. При отсутствии средств охлаждения допускается хранение топленых жиров в магазине не более 5-7 дней.
Для защиты животных топленых жиров от окисления рекомендуются различные синтетические антиокислители, в том числе разрешенные в нашей стране для этих жиров - бутилоксианизол, бутилокситолуол, а также их комбинации с натуральными ингибиторами и синергистами. Известны данные по использованию масляного концентрата токоферола в качестве добавки к говяжьему жиру. Таким способом удалось увеличить стойкость хранения жира при температуре -15° С, причем значительно задержался распад каротина в говяжьем жире и затормозился рост перекисных чисел.
Изучается влияние токоферола и бутилокситолуола, добавляемых в корм свиней, на интенсивность окислительных процессов в свином жире. Установлена возможность торможения окисления свиного жира путем введения этих веществ в рацион животных в течение месяца до убоя.
Производятся весьма обнадеживающие опыты по применению ферментов глюкозооксидазы и каталазы для стабилизации и улучшения качества топленых животных жиров. Принцип действия этой ферментной системы заключается в катализировании реакции связывания кислорода. Достоинство этого способа, помимо эффективности, состоит в безвредности для организма человека. Применение глюкозооксидазы с каталазой в соотношении 1:1 не требует хранения продуктов в условиях низких температур.
Охлажденные топленые жиры в зависимости от их вида и дальнейшего использования упаковывают в крупную тару емкостью до 30 кг (деревянные бочки, фанерно-штампованные бочки, дощатые или картонные ящики) или мелкую тару емкостью 500 г (стеклянные банки, жестяную консервную тару, бумажные стаканы). С целью защиты от действия кислорода воздуха и уменьшения потерь от впитывания жира в тару внутреннюю поверхность деревянных бочек покрывают жидким стеклом (эмалируют), а картонные и деревянные ящики выкладывают пергаментом или подпертаментом. Для предохранения поверхности жира от развития окислительных процессов имеет значение качество материалов, контактирующих с жиром.
В герметически упакованной таре (консервных банках) окислительные изменения жиров протекают значительно медленнее.