Сельское хозяйство/4

Сельское хозяйство/4. Технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

Д.т.н. Рудик Ф.Я.

к.с.х.н. Моргунова Н.Л.

Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, Россия

Тулиева М.С.

Западно-казахстанский аграрно-технический университет им. Жангир хана, Казахстан

Химико-физические показатели, обусловливающие качество нерафинированных подсолнечных масел

Нерафинированные подсолнечные масла обладают высокой пищевой ценностью, однако, на регламентированный ГОСТом 52465-2005 физико-химический состав, зависящий от состава жирных кислот и их положения в молекуле триглицерида, воздействуют в разной степени климатические условия, тип почвы, условия вегетационного периода, биологическая зрелость семян и многие другие технологические особенности растениеводческого и уборочного процессов.

В соответствии с техническими условиям на производство подсолнечных масел [1], физико-химическое состояние характеризуется следующими показателями и нормами, представленными в таблице 1.

Физико-химические свойства подсолнечных масел зависят от состава жирных кислот и их положения в молекуле триглицерида, таблица 2.

При этом жирные кислоты, отличающиеся по таким параметрам, как: длина цепи, количество и положение двойных связей и положение в молекуле триглицерида имеют особые воздействия на физико-химические показатели продукта.

Таблица 1 - Физико-химические показатели подсолнечных масел

Наименование показателя	Норма для подсолнечного масла
	рафинированного дезодорированного					рафинированного недезодорированного	нерафинированного
	Премиум	Высший сорт		Первый сорт			Высший сорт	Первый сорт	Для промышленной переработки
		вымороженного	невымороженного	вымороженного	невымороженного
Цветное число, мг йода, не более	6			10		12	15	25	35
Кислотное число, мг.КОН/г, не более	0,3			0,4		0,4	1,5	4	6
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более	0,1						0,15	0,20	0,30
Перекисное число, моль активного кислорода/кг, не более	2	4		10		10	7	10	10
Анизидиновое число, не более	3			не нормируется

Таблица 2 - Жирно-кислотный состав подсолнечного масла

Наименование жирной кислоты	Массовая доля жирной кислоты (%, к сумме жирных кислот)
С_14.0Тетрадекановая (миристиновая)	до 0,2
С_16.0Гексадекановая (пальмитиновая)	5,0 – 7,6
С_16.1Гексадеценовая (пальмитолеиновая)	до 0,3
С_18.0Октадекановая (стеариновая)	2,7-6,5
С_18.1Октадеценовая (олеиновая)	14,0-39,4
С_18.2Октадекадиеновая (линолевая)	48,3-77,0
С_18.3Октадекатриеновая (линоленовая)	до 0,3
С_20.0Эйкозановая (арахиновая)	до 0,5
С_20.1Эйкозеновая (арахиновая)	до 0,5
С_22.0Докозановая (бегеновая)	0,3-1,5
С_24.0Тетракозановая (лигноцериновая)	до 0,5

Кислотный состав подсолнечных масел характеризуется рядом показателей, представленных в таблице 1. Цветное число характеризует качество переработки семян, связано с эффективностью фильтрации, окисления, как в процессе производства, так и при хранении, а также от наличия в перерабатываемом продукте каратиноидов и хлорофилла. Последний нежелателен в масле по той причине, что он является сенсибилизатором окисления. Кислотное число характеризует процесс расщепления молекулы триглицерида с образованием свободных жирных кислот, ухудшающих вкус, запах, цвет и прозрачность масла. При повышении кислотности и появлении масляной, капроновой и каприновой кислот появляется запах разложения и мыльный привкус у продукта. Таким образом, кислотное число и свободные жирные кислоты вызывают порчу масла, причем процесс порчи тем интенсивнее, чем, дольше хранится масло. Перекисное число характеризует процесс окисления липидов с образованием перекисей, образующихся при реакции кислорода с ненасыщенными жирными кислотами, представляющими собой первичные продукты реакции окисления [2].

Повышение кислотности при длительном хранении подсолнечного масла обусловливается воздействием внешних факторов света и тепла. При этом световые воздействия образуют гидроокиси и гидроперекиси [3, 4]

;

, (1)

которые в свою очередь, являясь высокоактивными и неустойчивыми соединениями при распаде, превращаются в свободные радикалы в процессах инициирования, разветвления и обрыве цепей. При инициировании образуется свободный радикал липида R^* из-за разрыва или отрыва связи водорода RH. Разветвление цепи характеризуется присоединением молекулярного кислорода О_к свободному радикалу R^* и отрывом водорода от связи RH перекисным радикалом ROO^*.

Реакция разрыва цепи протекает

, (2)

протекает при стабилизированном состоянии R. Она обратна реакции присоединения кислорода к свободному радикалу и является реакцией развития свободно-радикального процесса.

Свободно-радикальная реакция процесса окисления сопровождается образованием вторичных продуктов окисления, состоящих из карбональных соединений, свободных жирных кислот с короткой цепью, полимерных продуктов, гептаналей, этилгексилкетонов, омегаальдегида нонановой кислоты, создающих неприятный вкус и аромат продукта.

Количество, входящих в липиды, глицеридов полинасыщенных жирных кислот и степень их ненасыщенности обусловливают такие показатели, как глубина и скорость окисления масла, которая также зависит и от соприкосновения продукта с окружающей средой.

Исследованиями [5 – 10] установлен характер окислительной порчи масла, наблюдаемый от момента его производства и в период его хранения в течение 5 месяцев. Сразу после переработки семян кислотное число уже находится в верхнем пределе масла высшего сорта, а после четырехмесячного хранения повышается до 5,4 мг.КОН/г, т.е. на 73% и оно уже пригодно только для промышленной переработки в краску.

Перекисное число соответствует маслу 1 сорта, но уже после четырехмесячного срока достигало 13 моль активного кислорода, что превышает на 10% нормируемый показатель и выводит его из состояния пищевого продукта. Анизидиновое число нормируется только для рафинированных масел, но также в период хранения повышается с 2,3 до 2,5 у.е. Цветное число также растет и достигает 15 мгI.

Все перечисленное выше характеризует показатель устойчивости масел к окислению. Исследованиями [11] установлено, что вкус высоконасыщенных масел на ранних стадиях хранения развивается слабо, но затем, по мере интенсификации свободной радикальной реакции, порча масла происходит очень активно и стремительно. Ненасыщенные масла имеют ту же тенденцию, только появление неприятных привкусов и запахов более активно.

Жирнокислотный состав масла обусловливает количество поглощаемого кислорода, зависящего от положения ненасыщенной жирной кислоты в триглицериде и прочих, в том числе и температурно-световых, воздействий.

Исходя из этого, для определения естественной устойчивости к окислению, используют относительные скорости окисления жирных кислот [12]. Для подсолнечных масел естественная устойчивость к окислению находится в пределах 8,5 единиц, что также говорит о достаточно интенсивном процессе окисления и необходимости создания условий для его повышения, как на стадии производства, так и при его хранении.

Сырые растительные масла, к которым относится и необработанное нерафинированное подсолнечное масло, содержат различные количества минорных компонентов и они составляют порядка 2% нежировых веществ. Они, являясь неомыляемой составляющей, состоят из фосфолипидов, стеролов, восков, углеводородов, пестицидов, белков, следовых количеств металлов, пигментов. Некоторые из них нежелательны и их количества регламентируются СанПиНом 2.3.2.1078-01 «Гигиенические нормативы безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» [13, 14], в котором установлены гигиенические нормативы безопасности и пищевой ценности продуктов для человека и их соблюдение при изготовлении, ввозе и обороте пищевых продуктов. В таблице 3 представлены допустимые уровни в масличном сырье.

Таблица 3 - Допустимые уровни нежировых примесей

Индекс, группа продуктов	Показатели	Допустимые уровни, мг/кг, не более	Примечание
1.7.1 Семена масличных культур (подсолнечник, соя, хлопок, кукуруза, лен и др.)	Токсичные элементы: свинец мышьяк кадмий ртуть	1,0 0,3 0,1 0,05	СанПиН 2.3.2.1078-01
	Микротоксины Афлатоксин В1	0,005	СанПиН 2.3.2.1078-01
	Пестициды: Гексахлорциклогексан (α-, β-, γ- изомеры)	0,5	СанПиН 2.3.2.1078-01
	ДДТ и его метаболиты	0,15	СанПиН 2.3.2.1078-01
	Радионуклиды, Бк/кг: цезий – 137 стронций - 90	70 90	СанПиН 2.3.2.1078-01
Масло подсолнечное нерафинированное	Массовая доля нежировых примесей, %, не более	ВС 0,05 1С 0,10	ГОСТ 52465-05
	Мыло (качественная роба)	отсутствие	ГОСТ 52465-05
	Массовая доля фосфорсодержащих веществ, %, не более: в пересчете на стеароолецитин в пересчете на Р₂О₅	ВС 0,20 1С 0,60 ВС 0,018 1С 0,053	ГОСТ 52465-05

Исходя из приведенного анализа, следует, что изначально на качественные показатели подсолнечного масла оказывает сортность маслосемян. Уже на ранней стадии семена подсолнечника при их подготовке и при извлечении из них масла насыщены первичными продуктами окисления и неомыляемыми веществами. Очистка масла от кислотных и нежировых составляющих представляет собой достаточно сложную научно-производственную задачу, так как технологии и технические средства, наряду с высоким качеством очистки, должны обладать низкими затратными показателями и не повышать себестоимость конечного продукта.

Литература:

1. ГОСТ 52465-2005 Масло подсолнечное. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2007. – 16с.

2. Хомутов Б.И., Ловачев Л.Н. Хранение пищевых жиров. – М.: Экономика, 1972. – 160с.

3. Use of Vitamins Additives in Processed Foods/Foods Technology. – 1987. – Vol.41. № 9. p. 163-168/

4. Zamora R., Hidalgo F.G., Alias M. Alteraciones bioguimical de las lipidos or les alimentos vegetales. I. Formacion de hidroperoxides lipidos// Grasas y aseites (Esp.) 1991. T.42, № 2. s.155-162.

5. Рудик Ф.Я., Симакова И.В., Крелина И.Н., Погосян А.М. Разработка технологии очистки растительного подсолнечного масла на стадии его хранения// Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2009. - № 3, с. 17-19

6. Рудик Ф.Я., Симакова И.В. Инновационные методы очистки растительных жиров / Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию проф. Кобы В.Г. - Саратов: Госагроуниверситет, 2011. - с. 170-173

7. Рудик Ф.Я., Симакова И.В., Скрябина Л.Ю., Тулиева М.С. Исследование процесса порчи нерафинированного подсолнечного масла при хранении/ Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию проф. Кобы В.Г. - Саратов: Госагроуниверситет, 2011. - с. 173-176

8. Тулиева М.С. Усиление процесса очистки растительных масел от первичных продуктов окисления в ультразвуковом поле / Наука и образование (Fылым жэне бiлim). Уральск, - 2011. - №3. - с.17-20

9. Тулиева М.С. Контролируемые параметры пищевой ценности растительных масел// Пищевая технология и сервис. – Алматы, 2011. - №6 - с.20-22

10. Рудик Ф.Я., Симакова И.В., Скрябина Л.Ю., Тулиева М.С. Исследование процесса порчи нерафинированного масла при хранении/ Вестник Саратовского госагроуниверситета, 2012. - № 8 – с.53-55

11. Ericson D.R., List G.R. Fat degradation reactions// Bailey^,s Industrial oil and Fat Products/ Applewhite, T.H./Ld- 4thed/ - Vol/3 – New York: johnwiley f.Sows. 1985.- p. 275-277

12. Fritsch C.W/ liptoil oxidation: the other dimensions// INFORM, 1991. – s.429 - 436

13. СанПин 2.3.2.1078-01 «Гигиенические нормативы безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов»

14. СанПин 2.3.2.1842-04 Дополнения и изменения №3 к СанПин 2.3.2.-1078-01 «Гигиенические нормативы безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов»