Солидол характеристики: что это такое? Классификация, преимущества, характеристики, применение.

Содержание

что это такое? Классификация, преимущества, характеристики, применение.

С момента своего появления до конца XX века густая смазка Солидол была необычайно популярной. Она применялась для большинства узлов промышленного оборудования, сельскохозяйственной и автомобильной техники.

Объем производства технического солидола в разные годы составлял от 30 до 70 % от общего количества всех выпускаемых пластичных смазок.

Неудивительно, что такое название стало именем нарицательным – солидолом называли (да и сейчас иногда называют) любую пластичную смазку.

В этой статье мы познакомимся с легендарной смазкой поближе и узнаем, из чего делают солидол, каких он бывает видов, его преимущества и недостатки, где и как он применяется.

Что такое Солидол?

Название «солидол» произошло от латинских слов solidus, т.е. твердый, плотный и oleum, т.

е. масло. Еще одно, устаревшее название солидола – «тавот».

Базовые индустриальные жидкости, входящие в состав солидола, представляют собой нефтяные масла, т.е. нефтяные фракции, отобранные после получения бензина. В эти масла добавляется загуститель на кальциевых или натриевых мылах.

В зависимости от используемого сырья она может иметь цвета от светло-желтого до темно-коричневого.

Таким образом, солидол это пластичная антифрикционная смазка общего назначения.

Главные функции технического солидола – снижение трения и предотвращение интенсивного износа трущихся деталей.

Виды Солидола

По происхождению и способу изготовления солидолы делят на:

  • Жировые – в качестве загустителей в них используются жирные кислоты масел растительного происхождения

  • Синтетические – при их производстве применяются синтетические жирные кислоты

Первые (Солидол-Ж) имеют чуть более высокие показатели и считаются более качественными. В то же время искусственный синтетический солидол (Солидол-С) имеет превосходство по некоторым показателям и значительно дешевле, поэтому также широко применяется для обслуживания промышленной техники.

По способу применения и консистенции солидолы делят на обычные и пресс-солидолы. Последние характеризуются более низкой вязкостью и применяются для закачивания в узлы через пресс-масленки или с помощью централизованных смазочных систем.

Известно, что солидол имеет не очень высокую несущую способность. Для получения более высоких свойств в смазку стали добавлять графит.

Одним из самых популярных таких материалов является солидол с графитом – смазка серебристого цвета УСсА. За счет добавления в ее состав 10 % графитного порошка грубого помола она имеет повышенные противозадирные свойства и обладает токопроводностью.

Было замечено, что солидол, изначально задуманный как антифрикционная смазка, оказывает лечебное воздействие на организм человека при некоторых заболеваниях. Его стали применять не только в технических, но и в медицинских целях. Так появилось деление на технические и медицинские солидолы, которые при изготовлении проходят процедуру дополнительной тщательной очистки.

Технические характеристики Солидола

В качестве основных технических характеристик солидола, как и для любой пластичной смазки обычно приводится интервал рабочих температур, стойкость к различным средам, а также ряд дополнительных параметров и свойств.

Верхний порог рабочих температур не превышает +65…+70 °С, а нижний составляет около -25 градусов. Однако полного замерзания эта температура не обеспечивает. В нагруженных узлах мощных механизмов этот материал может работать и при -50 °С.

Примечательно, что при плавлении и последующем застывании смазка теряет многие свои рабочие характеристики и к дальнейшему применению непригодна.

Одним из самых важных показателей для солидола является его высокая стойкость к воде и влаге.

Вода является одним из компонентов смазки и выполняет в ней роль стабилизатора. Солидол практически не растворяется в холодной воде, а при контакте с ней покрывается белесоватым налетом от взаимодействия с кальциевыми солями. Содержание воды в солидоле не превышает 3 %.

Солидолы имеют высокую коллоидную стабильность и практически не выделяют масло. Синтетические солидолы в этом отношении более стабильны, что позволяет их хранить в течение длительного времени (до 5 лет и более).

Преимущества технического Солидола

  • Основное преимущество технического солидола перед другими смазками заключается в прекрасном соотношении цена-качество

  • Он обладает характеристиками, достаточными для обслуживания большинства узлов, работающих как в нормальных условиях, так и под воздействием повышенных нагрузок, воды, влаги и пыли

  • Солидол не относится к токсичным веществам

  • Смазка может работать в условиях воздействия пыли, дождя, снега, на солнце, обладает высокими защитными антикоррозионными характеристиками. Это позволяет использовать солидол в качестве не только антифрикционных, но и консервационных составов

Чем отличается Солидол от Литола?

Солидол и литол – самые распространенные и известные пластичные смазки на территории России. Однако далеко не все знают, чем эти смазки отличаются друг от друга и в каком случае можно и нужно применять солидол, а в каком – не стоит.

Чтобы расставить точки над «i» в этом вопросе и понять, что литол не является заменителем (аналогом) солидола во всех случаях, рассмотрим основные отличия литола и солидола.

В качестве загустителя в литоле используются литиевые мыла, а в солидоле – кальциевые или натриевые. Загуститель, как известно определяет набор основных физических свойств смазок.

Верхняя граница рабочих температур литиевых смазок составляет около +130 °С, в то время как у кальциевого солидола она всего лишь около +70 °С.

Солидол более водостоек по сравнению с литолами, он не вымывается из узлов, поэтому может использоваться в условиях постоянного воздействия влаги.

Для некоторых конструкционных материалов литол в присутствии влаги является агрессивным, в то время как солидол более инертен и не повреждает детали, например, из алюминия и его сплавов.

По стоимости солидол выигрывает у литола – он в 2 и более раза дешевле.

Теперь, когда известны основные отличия, вы без труда сможете сделать выбор в пользу того или иного материала при различных применениях.

Область применения

Область применения солидола определяется теми свойствами, преимуществами и недостатками, которые мы рассмотрели выше. Солидолом не рекомендуется смазывать узлы и механизмы, которые подвергаются воздействию высоких температур. Однако он отлично работает в условиях влаги.

Автомобили


Солидол применяется при обслуживании автомобилей для смазывания ненагруженных и слабонагруженных узлов трения скольжения – петель и замков дверей, защелок, замков багажника и капота, механизмов фиксации, узлов стеклоподъемников, втулок педалей, салазок сидений, рычагов (например, ручного тормоза).

В отечественных автомобилях ранних модификаций, например, на ГАЗ-21, ГАЗ-24 необходимо было часто смазывать шарниры передней подвески. Обслуживание производилось путем шприцевания солидолом.

На современных автомобилях солидол практически не применяется, так как он несовместим с пластмассовыми и резиновыми материалам, которые широко применяются в узлах транспортных средств.

Механические и электроинструменты


Солидол эффективен в качестве смазки многих механических и электроинструментов. Следует только помнить о невысоком пороге верхних рабочих температур и не использовать состав в высокооборотистых механизмах, которые могут сильно нагреваться.

Так, не рекомендуется закладывать смазку в редуктор болгарки или дрели. В то же время для смазывания ручного механического инструмента и тихоходных приводов, например, лебедок, талей, тисков солидол вполне подойдет.


Промышленность

В промышленности солидол нашел широкое применение в различных узлах оборудования. Он используется на только как смазка, но и в качестве консервационного состава.

Смазка применяется для смазывания петель ворот, замков, различных механизмов, находящихся под открытым небом.

Ленточные транспортеры, конвейерные линии, подъемные механизмы, шарниры, штоки гидравлических систем, опорные поверхности поворотных устройств, шестерни и тихоходные подшипники больших диаметров, мощные цепные передачи, узлы, оборудованные пресс-масленками в большинстве своем до сих пор обслуживаются с помощью доступного, эффективного и дешевого солидола.

Этот состав обладает прекрасными консервирующими свойствами и надежно защищает от коррозии металлическое рабочие инструменты, станки и механизмы. Особенно востребован он для защиты при хранении деталей, изготовленных из быстрорежущих сталей.

Дачные применения


В дачных условиях солидол также оказывается чрезвычайно полезным. Его используют для смазки садовых механизмов, осей колес садовых тележек, насосов, рабочих инструментов.  

Обработанные этой смазкой детали и инструменты годами и десятилетиями хранятся в условиях воздействия влаги в широком диапазоне температур.

Еще одно необычное применение состава – в качестве садового вара. Им смазывают свежие срезы деревьев и кустарников, предотвращая их заболевания и повреждения.


Медицина


Многие слышали о применении солидола для лечения различных заболеваний людей. Однако следует учитывать, что для этих целей используется не тот состав, которым смазывают различные механизмы.

Медицинский солидол имеет почти такой же состав и готовится по похожим технологиям из натуральных жирных кислот, но, в отличие от обычной смазки, затем он подвергается тщательной очистке. Очищенный солидол и используется для заживления ран, язв, нарывов, лечения псориаза.


В настоящее время промышленность выпускает огромное количество пластичных смазок различного состава, назначения, областей применений. По эксплуатационным свойствам и характеристикам они намного превосходят Солидол. Однако благодаря минимальной стоимости и своей универсальности эта легендарная смазка до сих пор востребована и выпускается многочисленными производителями в огромных количествах.

Agrinol — первая буква Автомобиля. Смазки, Общего назначения, Солидол ЕР 2,3

Выпускается по: ТУУ 23.2-30802090-009:2005

Смазка Агринол Солидол ЕР 2,3 содержит специальные антифрикционные присадки, имеет повышенные трибологические характеристики и предназначена для смазывания разнообразных узлов трения: подшипников скольжения и качения, шарниров, винтовых и цепных передач, редукторов сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленного и строительного оборудования с повышенными требованиями к износоустойчивости и работоспособности при высоких нагрузках.

Характеристики:

Наименование показателяСолидол ЕР 2,3
Соответствие классификациям NLGI 2/3
Соответствие классификациям (DIN 51502) KР 2/3 C-25
Загуститель Ca
Пенетрация при 25°С, мм·10‾¹ 220–300
Температура каплепадения, °С, не ниже 90
Коллоидная стабильность, %, не более 10
Испаряемость, % выделенного масла не более 1,5
Предел прочности на сдвиг, Па, в пределах: при 20°С
Предел прочности на сдвиг при 50°С, Па, не менее 150
Предел прочности на сдвиг, Па, в пределах: при 80°С
Вязкость эффективная при 0°С, и среднем градиенте скорости деформации 10с-1, Па*с, не более 400
Трибологические характеристики на ЧШМ при (20±5) °С, Н, не менее: нагрузка сваривания 2450
Трибологические характеристики на ЧШМ при (20±5) °С, Н, не менее: критическая нагрузка 784
Трибологические характеристики на ЧШМ при (20±5) °С, Н, не менее: индекс задира 350

По международным классификациям смазка соответствует:

NLGI: 2/3

DIN 51502: KР 2/3 C-25

Область применения

Смазка Агринол Солидол ЕР 2,3 содержит специальные антифрикционные присадки, имеет повышенные трибологические характеристики и предназначена для смазывания разнообразных узлов трения: подшипников скольжения и качения, шарниров, винтовых и цепных передач, редукторов сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленного и строительного оборудования с повышенными требованиями к износоустойчивости и работоспособности при высоких нагрузках.  

Работоспособна при температуре (–30) °С…(+65)°С, в мощных механизмах (подшипники, шарниры и т.п.) — от (-50)°С. 

Заправка узлов трения осуществляется при помощи ручных солидолонагнетателей при температуре до (–20) °С.


Показатели качества являются информационными и могут отличаться от показателей ГОСТа.

Солидолы, Литолы, Смазки


Доставка до транспортных компаний БЕСПЛАТНО: Деловые линии, Энергия.  

Солидол


Солидол жировой (Солидол Ж) (ГОСТ 1033-79) — смазка общего назначения; смесь нефтяных масел средней вязкости, загущенная гидратированным кильциевым мылом жирных кислот, входящих в состав природных (растительных и животных) жиров. Основные эксплуатационные характеристики жирового солидола: по основным характеристикам близок к синтетическим солидолам. Обладает лучшими вязкостно-температурными свойствами, меньше уплотняется при хранении, а также тиксотропно не упрочняется при отдыхе после разрушения. Работоспособен при температуре -30…+65°С, в мощных механизмах (подшипники, шарниры, блоки и т. п.) — от -50°С. Область применения жирового солидола: грубые узлы трения в механизмах и машинах транспортных средств, сельскохозяйственной техники; ручной и другой инструмент, винтовые и цепные передачи, тихоходные шестеренчатые редукторы и т. п.

Солидол Жировой, Солидол Синтетический: цена договорная.

Смазка графитная:

КНБ 20 кг 580 руб
КНБ 23 кг 670 руб
КНБ 27 кг 790 руб

 

Литол-24

КНБ 18 кг 805 руб
КНБ 22 кг 985 руб
КНБ 25 кг 1130 руб
Бочка 180 кг 8100 руб

 

Смазка №158М

 

КНБ 18 кг 1836 руб
КНБ 22 кг 2250 руб
КНБ 25 кг 2550 руб

 

Смазка Канатная (Эпросол-70)

КНБ 23 кг 1000 руб
КНБ 27 кг 1300 руб


Циатим-201

КНБ 18 кг 1405 руб
КНБ 22 кг 1715 руб
КНБ 25 кг 1950 руб

 
Циатим-203

КНБ 18 кг 1405 руб
КНБ 22 кг 1715 руб
КНБ 25 кг 1950 руб


Циатим-208
Ведро 4 кг  250 руб

Шрус-4М

КНБ 18 кг 2000 руб
КНБ 22 кг 2250 руб
Бочка 180кг 18360 руб

 

Солидол жировой

Главная → Смазки → Солидол жировой

Солидол жировой является основной смазкой общего назначения, которая используется в технических целях. Представляет собой смесь нефтяных масел и производится с учетом специфики. Обладает средними показателями вязкости. При производстве используется процесс загущения массы гидратированным кальциевым мылом жирных кислот, который входят в состав растительных и животных жиров. Надо сказать, что по сравнению с синтетическим солидолом, данный продукт обладает значительно более хорошими вязкостными и температурными свойствами, что делает его применение более выгодным в отдельных случаях.

 

Этот солидол также меньше уплотняется при хранении и не упрочняется тиксотропно при отдыхе после разрушения. Жировой солидол является работоспособным при температурах среды от минус 30 градусов Цельсия до плюс 65 градусов. При использовании в механизмах с большими нагрузками (подшипники, шарниры, блоки) – при температуре от 50 градусов Цельсия. Внешний вид этого солидола – однородная мазь без комковых образований с переходом от светло-желтого до темно-коричневого цветов.

 

Область применения Жирового Солидола

Смазка Солидол Жировой применяется в грубых узлах трения механизмов и машин транспортных средств. Также широко применяется в сельскохозяйственной технике, в ручном и другом инструменте, винтовых и цепных передачах, тихоходных шестереночных редукторах. Область применения этого солидола достаточно широка. Он может применяться не только в промышленности, но и в быту.

 

Фасовка Солидола Ж

Солидол Жировой купить можно с помощью компании «Урал-КУБ», которая предлагает фасовку этой смазки, в зависимости от желания заказчика, в:

— барабаны 26 килограмм

— банки 2,2 килограмма

 

Цена Солидол Ж

Как купить Солидол Ж 

Технические характеристики Солидол Ж


Наименование показателя Норма по ГОСТ (ТУ)
Вязкость эффективная, Па-с (П), при 0°С, не более 250 (2500)
Массовая доля, %:
  механических примесей, нерастворимых в соляной кислоте отсутствие
  воды, не более 2,5
  свободной щелочи, в перерасчете на NаОН, не более 0,2
  свободных органических кислот отсутствие
  кальциевых мыл жирных кислот, входящих в состав естественных жиров, не менее 11,0
Температура, °С:
  каплепадения, не ниже 78
Предел прочности на сдвиг, Па (гс/кв. см), при 50°С, не менее 196  (2,0)
Пенетрация при 25°С с перемешиванием, 1/мм, в пределах 230-290

 

Смазчик — Солидол С

Область применения
Относительно грубые узлы трения механизмов и машин, транспортных средств, с/х техники; ручной и другой инструмент, шарниры, винтовые и цепные передачи, тихоходные шестерёнчатые редукторы и т.п.

Основные эксплуатационные характеристики
Хорошая водостойкость, коллоидная стабильность, защитные свойства, узкий диапазон рабочих температур и низкая механическая стабильность. Работоспособна при t° от -30 до 65°С, в мощных механизмах (подшипники, шарниры, блоки и т.п.) – от -50°С

Заменители: Солидол Ж, Литол-24

Физико-химические показатели

Наименование показателей

Норма

1. Внешний вид

Однородная мазь без комков от коричневого до темно-коричневого цвета

2. Вязкость эффективная при 0°С и среднем градиенте скорости деформации 10 с-1, Па·с, не более

190

3. Предел прочности на сдвиг при 50°С, Па

200-500

4. Испытание коррозионного действия

Выдерживает

5. Массовая доля свободных щелочей в пересчете на NaOH, %, не более

0,2

6. Массовая доля свободных органических киcлот

Отсутствие

7. Содержание механических примесей, нерастворимых в соляной кислоте

Отсутствие

8. Массовая доля воды, %, не более

3,0

9. Пенетрация при 25°С с перемешиванием (60 двойных тактов), ×10-1мм

260-310

Пенетрацию определяют для смазки, предназначенной для экспорта.

Солидол жировой (Солидол Ж) (ГОСТ 1033-79) оптом по Украине

Смазка общего назначения; смесь нефтяных масел средней вязкости, загущенная гидратированным кильциевым мылом жирных кислот, входящих в состав природных (растительных и животных) жиров. Основные эксплуатационные характеристики жирового солидола: по основным характеристикам близок к синтетическим солидолам. Обладает лучшими вязкостно-температурными свойствами, меньше уплотняется при хранении, а также тиксотропно не упрочняется при отдыхе после разрушения. Работоспособен при температуре -30…+65°С, в мощных механизмах (подшипники, шарниры, блоки и т. п.) — от -50°С.Грубые узлы трения в механизмах и машинах транспортных средств, сельскохозяйственной техники; ручной и другой инструмент, винтовые и цепные передачи, тихоходные шестеренчатые редукторы и т. д.

Наименование показателя

Норма по ГОСТ

Внешний вид

Однородная мазь без комков от светло-желтого до темно-коричневого цвета

Температура каплепадения, °С, не ниже

78

Пенетрация, при 25 С с перемешиванием (60 двойных тактов), мм·10-1

230-290

Вязкость эффективная при 0°С и среднем градиенте скорости деформации10 с-1, Па·с, не более

250

Предел прочности на сдвиг, Па, при 50°С, не менее

196

Массовая доля свободной щелочи в пересчете на NaOH, %, не более

0,2

Содержание свободных органических кислот

Отсутствие

Массовая доля воды, %, не более

2,5

Массовая доля кальциевых мыл жирных кислот, входящих в состав естественных жиров, %, не менее

11

Содержание механических примесей, нерастворимых в соляной кислоте

Отсутствие

Смазки общего назначения (гидратированные кальциевые — солидолы)


27.

06.2010
Смазки общего назначения (гидратированные кальциевые — солидолы)

Солидолы — наиболее старые массовые и дешевые антифрикционные пластичные смазки. В прошлом солидол выпускали под названиями мадия, тавот, масленочная мазь и др. Достоинством солидолов является водостойкость, высокие защитные от коррозии и противозадирные (противоизносные) свойства. Недостатки — низкая температура плавления и плохая механическая стабильность.

Солидолы используют в механизмах, работающих при температуре до 60—70 °С и не предъявляющих особых требований к качеству смазки. Повышение скоростей и удельных мощностей, широко внедряемых новых машин ужесточает условия работы смазки. В связи с этим неизбежно постепенное вытеснение солидолов более профессиональными, хотя и более дорогостоящими смазками, в первую очередь литолом-24. Однако и в настоящее время на долю синтетического солидола еще приходится 53%, а на долю жирового солидола — 7,5% выпуска отечественных смазок.
Помимо смазок, рассмотренных в этой статье, небольшие заводы выпускают низкокачественные солидолы и консталины под марками смазка колесная, мазь колесная (РСТ УССР 1016—71, РСТ БССР 486—73, ТУ 32 ЦТ 743—76). Их можно применять только в самых грубых и неприхотливых механизмах — в осях телег, ручных воротах и др. Производство этих смазок может осуществляться в реакторах малой мощности.
Солидолы синтетические (ГОСТ 4366—76) представляют собой гладкотекстурные мягкие маслянистые мази от темно- до светло- коричневого цвета. Их готовят загущением масел средней вязкости гидратированными кальциевыми мылами синтетических жирных кислот (СЖК), получаемых окислением парафина. По ГОСТ 4366—76 допускается изготовление солидолов на смеси масел селективной и кислотно-контактной очистки. Доля последних в смеси, однако, не должна превышать 30%. Солидолы приготовляют из остатков перегонки СЖК, называющихся фракцией С20 и выше, с кислотным числом 100—125 мг КОН/г продукта, содержащих не менее 85% жирных кислот. К омыляемому сырью добавляют фракции СЖК С7—С9 и С5—С6, иногда небольшое количество (до 1 процента) низкомолекулярных водорастворимых кислот С1—С4, содержащихся в так называемой «кислой воде». Эти кислоты увеличивают предел прочности смазок, но могут вызывать упрочнение солидолов при хранении и ухудшать их механическую стабильность.
Как было установлено, для получения синтетических солидолов оптимального качества целесообразно использовать фракцию СЖК С13—С22, не содержащую высокомолекулярных кислот и побочных продуктов окисления. Солидолы, загущенные мылами этих кислот, не только не уступают по качеству жировым, но в некоторых отношениях превосходят их. В такие солидолы вводить какие-либо облагораживающие присадки не требуется.
Максимальная температура использования синтетических солидолов 65—70° С. Превышение этой температуры в узле трения приводит к необратимому распаду смазки. Поэтому нельзя наносить солидолы на защищаемые от коррозии или трущиеся поверхности в расплавленном виде. Вода, содержащаяся в солидолах, является стабилизатором их структуры. При концентрации воды менее 0,5% солидолы распадаются. Повышение содержания воды в солидолах до 5%, хотя и не разрешено стандартом, но не влияет на их эксплуатационные характеристики.
По низкотемпературным характеристикам синтетические солидолы уступают морозостойким смазкам (ЦИАТИМ-201, северол-1 и др.). В большинстве случаев их можно употреблять при температурах не ниже — 20° С. В достаточно мощных механизмах синтетические солидолы применяют при более низких температурах (вплоть до —50°С). Заправлять солидол С солидолонагнетателями в узлы трения без подогрева можно примерно до — 20° С. Пресс-солидол С можно заправлять в узлы трения при температуре до — 30° С.
Предел прочности на сдвиг солидола С достаточно велик и позволяет применять его в подшипниках качения при скоростях вращения до 1—3 тыс. об/мин (D*n до 150 тыс. мм*об/мин) без сброса с движущихся деталей.
Синтетические солидолы отличаются хорошей коллоидной стабильностью: при длительном хранении масло из них практически не отделяется. В первый период после изготовления они могут несколько упрочниться. В свежеприготовленном солидоле не должно быть свободных органических кислот. В процессе хранения кислотность солидолов иногда повышается до 2—5 мг КОН/г смазки. Изменение кислотности синтетических солидолов практически не сказывается на их эксплуатационных свойствах. Даже при увеличении кислотности до 20—30 мг КОН/г смазки, что наблюдается при работе солидолов в течение длительного времени в узлах трения, коррозии соприкасающихся с ними металлических поверхностей не происходило.
Синтетические солидолы можно использовать и в качестве консервационных смазок. При нанесении на открытые металлические поверхности, подвергающиеся воздействию солнца, дождя и ветра, они надежно защищают от коррозии, не уступая в этом лучшим углеводородным консервационным смазкам. Несколько затруднено нанесение смазки при температурах выше 50° С, поскольку расплавление солидолов недопустимо. Рекомендуется применять солидолы для длительной консервации наружных поверхностей механизмов, клемм аккумуляторов, запасных частей, хранящихся на открытом воздухе и др. Солидолы прекрасно сопротивляются смыванию с открытых поверхностей дождем. При длительном пребывании в воде свойства и даже внешний вид солидолов практически не меняются. Так как в состав солидолов входят соли низкомолекулярных кислот, отличающиеся повышенной гигроскопичностью, при контакте с водой на их поверхности может появиться сизо-белый налет.
При приготовлении кальциевого мыла нередко используется низкокачественная известь; это является причиной попадания в солидолы недопустимого количества механических примесей. По ГОСТу допускается 0,3% механических примесей в солидоле С и 0,25% в пресс-солидоле С. Опасность примесей связана не только с их абразивным действием — они забивают фильтры солидолонагнетателей и другой заправочной аппаратуры. Солидолы целесообразно перед заправкой в узлы трения пропускать через мелкоячеистые сетки для очистки от механических примесей.
Упаковывают солидолы в металлическую и деревянную (бочки) тару, а также в картонно-навивные барабаны. Солидолы, поставляемые в районы южной климатической зоны, упаковывают только в металлическую тару.
Солидол С наиболее массовый сорт антифрикционной пластичной смазки. Не существует ни одной отрасли техники, где бы он не использовался. Солидол С применяют в качестве зимней и летней смазки почти во всех узлах трения транспортных машин (автомобилей, тракторов, гусеничных вездеходов), сельскохозяйственной техники, ручного инструмента, индустриальных механизмах и др. Лишь в таких механизмах, как, например, электродвигатели и авиационные узлы трения его не используют в связи с узким диапазоном рабочих температур. Солидол С применяют в подшипниках скольжения и качения, в шарнирах, цепных и винтовых передачах, тихоходных шестеренчатых редукторах и в других узлах трения.
Недостаток солидола С — низкая механическая стабильность. При его разрушении вначале сильно снижается предел прочности, что может привести к вытеканию смазки из узла трения; во время отдыха после деформирования солидол С тиксотропно упрочняется. Иногда при чрезмерном уплотнении его эксплуатационные свойства ухудшаются.
Пресс-солидол С в основном используют для смазывания узлов трения шасси автомобилей. Пресс-солидол С, приготовленный на менее вязких маслах и с пониженным содержанием загустителя, легче пропрессовывается в зимнее время при помощи шприцев и механических солидолонагнетателей, чем солидол С. Он обладает также меньшим пределом прочности на сдвиг при 50° С, чем солидол С; поэтому использование его при температурах выше 45—50° С нежелательно.
Особенностью некоторых образцов пресс-солидола С является низкий предел прочности при 20 °С. При нагреве до 50 °С он возрастает.
Солидолы жировые (ГОСТ 1033-79) — универсальная среднеплавкая УС отличаются от синтетических тем, что их загущают кальциевыми мылами жирных кислот, входящих в состав естественных жиров. Жировые солидолы должны быть приготовлены на индустриальных выщелоченных маслах типа И-12А и И-40А или на смеси масел селективной очистки И-20А и И-40А (1:1) вязкостью при 50°С 20—22 мм2/с (сСт). Практически на заводе АЗМОЛ и Пермском НПЗ выпускают солидол жировой УС-2 на масле веретенном АУ, а на РИКОСе — на его смеси с более вязким маслом И-45В. Содержание мыла в солидоле УС-2, изготовляемом на АЗМОЛе, достигает 18%, а изготовляемом на РИКОСе и Пермском НПЗ —15%.
По основным характеристикам и внешнему виду жировые солидолы близки к синтетическим, но они меньше уплотняются при хранении; кроме того, при их отдыхе после разрушения не наблюдается тиксотропного упрочнения. Несколько лучшие температурно-вязкостные характеристики делают иногда жировые солидолы предпочтительными. Однако для большинства узлов трения жировые и синтетические солидолы следует считать вполне взаимозаменяемыми смазками. При смешении жировых и синтетических солидолов в любом отношении их эксплуатационные характеристики не ухудшаются. По стандарту предусмотрен выпуск двух марок жировых солидолов: пресс-солидола УС-1 и солидола УС-2. Солидол, выпускаемый на заводе АЗМОЛ является лучшим. По свойствам и областям применения оба солидола соответствуют синтетическим пресс-солидолу С и солидолу С. В прошлом выпускали жировой солидол авиационный А, Б, для водяной помпы, а также марок Л, М, Т.

Физические свойства масел и жиров в питании

Анализ физических свойств масел и жиров позволяет нам понять поведение и характеристики этих элементов, а также их различия. Для этого будут проанализированы кристаллизация, температура плавления, вязкость, показатель преломления, плотность, растворимость, пластичность и эмульгирующая способность.
Здесь мы подробно расскажем о каждом из них.

Кристаллизация

Жиры отличаются от масел степенью затвердевания при комнатной температуре, так как в этих условиях масла находятся в жидком состоянии (не кристаллизованы), а жиры находятся в твердом (кристаллизованном) состоянии.

Доля кристаллов в жирах имеет большое значение для определения физических свойств продукта. Жиры считаются твердыми, если в них содержится не менее 10% кристаллизованных компонентов.

Кристаллы жира имеют размер от 0,1 до 0,5 мкм и иногда могут достигать 100 мкм. Кристаллы удерживаются силами Ван-дер-Ваальса, образуя трехмерную сеть, которая придает изделию жесткость.

Важной особенностью жира является его кристаллический полиморфизм, поскольку моно-ди и триглицериды кристаллизуются в различных кристаллических формах (α, β, β ’).

  • Форма α (стекловидное тело):
    • появляется при быстром затвердевании жира.
    • : кристаллы гексагонального типа расположены в пространстве беспорядочно.
  • Форма β:
    • это происходит, когда охлаждение происходит медленно или если отпуск проводится при температуре немного ниже точки плавления, причем эта форма является наиболее стабильной из всех.
    • в β-форме образуются трициклические кристаллы, ориентированные в одном направлении.
    • β-форма типична для пальмового масла, арахиса, кукурузы, кокоса, подсолнечника, оливок и сала.
  • Форма β ’:
    • он получен в результате отпуска выше температуры плавления α-формы.
    • в β-форме образуются ромбические кристаллы, ориентированные в противоположных направлениях.
    • β’-форма типична для частичного модифицированного хлопкового масла, жиров, жиров и модифицированного сала.

Как α, β, так и β’ форма имеют температуру плавления, рентгеновскую картину диффузии и показатель преломления.
Чем больше двойных связей, тем затрудняется кристаллизация, при которой они становятся жидкими.

Температура плавления

Температура плавления жира соответствует температуре плавления β-формы, которая является наиболее стабильной полиморфной формой и является температурой, при которой плавятся все твердые вещества.

Когда присутствуют короткоцепочечные или ненасыщенные кислоты, температура плавления снижается.

Температура плавления имеет большое значение при переработке животных жиров.

Точки плавления чистых жиров очень точны, но поскольку жиры или масла состоят из смеси липидов с разными температурами плавления, мы должны относиться к зоне плавления, которая определяется как точка плавления жирового компонента.жир, плавящийся при более высокой температуре.

Вязкость

Вязкость жира обусловлена ​​внутренним трением между составляющими его липидами. Как правило, он высокий из-за большого количества молекул, составляющих жир.

При увеличении степени ненасыщенности вязкость уменьшается, а при увеличении длины цепи компоненты жирных кислот также увеличивают вязкость.

Показатель преломления

Показатель преломления вещества определяется как отношение скорости света в воздухе и в анализируемом веществе (масле или жире).

Увеличение степени ненасыщенности увеличивает показатель преломления, а при увеличении длины цепочки показатель преломления также увеличивается, поэтому его используют для управления процессом гидрирования.

При повышении температуры показатель преломления уменьшается.

Показатель преломления характерен для каждого масла и жира, что помогает нам контролировать их качество.

Плотность

Это физическое свойство имеет большое значение при проектировании оборудования для обработки смазки.

Плотность уменьшается при расширении жиров при переходе от твердого к жидкому

Когда жиры тают, их объем увеличивается, а значит, и плотность уменьшается.

Для контроля процентного содержания твердого и жидкого в товарном жире используются дилатометрические кривые.

Растворимость

Растворимость имеет большое значение при переработке жиров.

Жиры — это полностью растворимые неполярные растворители (бензол, гексан…).

За исключением фосфолипидов, они полностью нерастворимы в полярных растворителях (вода, ацетонитрил).Частично растворимы в растворителях промежуточной полярности (спирт, ацетон)

Растворимость жиров в органических растворителях снижается с увеличением длины цепи и степени насыщения.

Фосфолипиды могут взаимодействовать с водой, поскольку фосфорная кислота и входящие в их состав спирты имеют гидрофильные группы.

Обычно поверхностное натяжение увеличивается с увеличением длины цепи и уменьшается с температурой. Поверхностное натяжение и межфазное натяжение легко уменьшаются с использованием поверхностно-активных веществ, таких как моноглицериды и фосфолипиды.


Пластичность

Это свойство тела сохранять свою форму, сопротивляясь определенному давлению.

Пластичность жира обусловлена ​​наличием трехмерной сети кристаллов, внутри которых иммобилизован жидкий жир.

Чтобы консистентная смазка была пластичной и растяжимой, должно быть соотношение между твердой и жидкой частью (20-40% твердого жира), сетки не должны быть плотными, а их кристаллы должны иметь форму α.

Пластиковые жиры действуют как твердые тела до тех пор, пока прикладываемые деформирующие силы не разрушают кристаллическую решетку, и смазка не переходит в состояние вязкой жидкости и поэтому может размазываться.

Эмульгирующая способность

Эмульгирующая способность — это способность на границе раздела вода / масло, позволяющая образовывать эмульсию.

жиров и масел | Реальная жизнь, хорошая еда

В чем разница между жирами и маслами?

Все жиры и масла представляют собой смесь трех разных видов жиров, а именно:

  • Ненасыщенные жиры — это полезные для сердца жиры.Они растительного или рыбного происхождения и обычно жидкие при комнатной температуре. Примеры включают миндаль, масло канолы, авокадо, лосось и оливковое масло.
  • Насыщенные жиры твердые при комнатной температуре. Животный жир, кокосовое масло, масло и сыр — вот некоторые примеры насыщенных жиров. Старайтесь есть очень небольшое количество насыщенных жиров.
  • Трансжиры (или трансжирные кислоты) создаются в промышленном процессе, который добавляет водород в жидкие растительные масла, чтобы сделать их более твердыми. Другое название трансжиров — «частично гидрогенизированные масла».Американская кардиологическая ассоциация рекомендует избегать промышленных трансжиров.

Масла — это жиры, находящиеся в жидком состоянии при комнатной температуре, как и растительные масла, используемые в кулинарии. Масла получают из разных растений и из рыбы. Масла содержат больше мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров.

Твердые жиры — это жиры, твердые при комнатной температуре, такие как говяжий жир, масло и масло. Твердые жиры в основном поступают из продуктов животного происхождения, а также могут быть получены из растительных масел с помощью процесса, называемого гидрогенизацией.Твердые жиры содержат больше насыщенных жиров и / или трансжиров, чем масла. Насыщенные жиры и трансжиры имеют тенденцию повышать уровень «плохого» (ЛПНП) холестерина в крови, что, в свою очередь, увеличивает риск сердечных заболеваний. Чтобы снизить риск сердечных заболеваний, сократите потребление продуктов, содержащих насыщенные жиры и трансжиры.

Зачем нужно есть жиры и масла?

Масла не относятся к группе пищевых продуктов, но они содержат необходимые питательные вещества и поэтому включены в рекомендации Министерства сельского хозяйства США в отношении того, что есть.Обратите внимание, что рекомендуется использовать только небольшое количество масел.

Большинство жиров, которые вы едите, должны быть ненасыщенными. Масла (не твердые жиры) — лучший источник этих более полезных жиров.

Хотя употребление масла необходимо для здоровья, масла все же содержат калории. Фактически, как масла, так и твердые жиры содержат около 120 калорий на столовую ложку. Поэтому постарайтесь ограничить количество потребляемого масла, чтобы снизить общее потребление калорий.

Solid Lubricant — обзор

Трибологическая характеристика новых покрытий требует специальных методов, которые позволяют ученым реалистично моделировать трибологические контакты. Правильный выбор трибологического моделирования должен основываться на тщательном анализе материалов и механических характеристиках, дополненном хорошим пониманием поверхностной реакционной способности материалов. На фундаментальном уровне понимание функциональных свойств микроструктурных составляющих требует передовых методов с чувствительным обнаружением силы, дополняемых инструментами анализа поверхности. В этом разделе обсуждаются современные трибологические методы определения характеристик трения и износа, а также основные проблемы, связанные с расширением масштабов использования наноструктурированных покрытий для промышленного применения.

12.4.1 Методы определения характеристик трения и износа

Механизм переноса и формирование смазочного слоя являются основными способами функционирования твердых смазочных материалов. Ключом к оценке характеристик покрытия является понимание формирования и динамики смазочных слоев. Существует два направления трибологических испытаний, а именно:

стандартизированные процедуры испытаний, такие как ASTM2625, AMS2488 и т. Д., Для оценки предела выносливости и срока службы покрытий — эти процедуры испытаний используются для проверки пригодности разработанного материалы по промышленным эталонам;

научное исследование, направленное на понимание механизмов трения и износа с использованием передовых методов анализа поверхности.В этом разделе мы ограничимся научными методами.

Благодаря ряду трибометров, которые стали доступны с 2000 года, теперь можно количественно оценивать трение и износ от наномасштаба до макромасштаба. Такие измерения в широком диапазоне необходимы для понимания происхождения и масштабной зависимости явлений трения и износа. Двунаправленные трибологические эксперименты на наноуровне проводятся с использованием атомно-силового микроскопа, и этот метод называется боковой микроскопией или микроскопией силы трения (LFM / FFM).Острый наконечник, обычно от 1 до 100 нм, который имитирует одиночную неровность, приводится в прямой контакт с поверхностью и сканируется растром по ней с фиксированным размером сканирования (рис. 12.16a). Отклонение или кручение кантилевера регистрируется с помощью лазерного отклонения, емкости, магнитной силы и т. Д.

12.16. (a) Наконечник из нитрида кремния диаметром 40 нм, используемый в качестве контртела при измерениях LFM. (b) Консольный пружинный элемент, используемый в микротрибометре. 81

Для любого испытания на возвратно-поступательное скольжение график зависимости силы трения от расстояния скольжения во время цикла известен как петля трения.Площадь этой петли трения дает количественную оценку потерь энергии за цикл. На основе колебаний петли трения может быть обнаружена информация о топографии или шероховатости поверхности, а также химические / фазовые изменения. Например, LFM чрезвычайно чувствителен к местной топографии и фазовым эффектам. Неоднородность фазы вызывает зеркальный элемент в контуре трения, в то время как топографические эффекты проявляются как параллельный элемент , как показано на рис. 12.17. Хороший пример фазовых контрастов на изображениях трения был описан Overney et al. 80 на поверхности кремния, частично покрытой пленкой Ленгмюра-Блоджетт.

12.17. Схема петель трения, показывающая топографию и фазовые эффекты.

В последние годы были представлены микротрибометры с рабочими параметрами, которые заполняют пробел между АСМ и обычными трибометрами. Принцип измерения таких микротрибометров аналогичен принципу измерения, на котором основано оборудование LFM, но с другой шкалой нормальных сил (рис. 12.16b).В отличие от LFM, размеры контактов больше и могут составлять от нескольких мкм 2 до сотен мкм 2 . Более подробную информацию о таких микротрибометрах можно найти в Achanta et al. 81

Используя микротрибометр, Achanta et al. 82 сообщили об аналогичных топографических и фазовых эффектах на трение в двухфазной стали, состоящей из крупных аустенитных зерен (обычно 40–60 мкм), диспергированных в ферритной матрице (рис. 12.18), аналогичной LFM (рис. 12.17). На рисунке 12.18 показана дорожка износа, пересекающая два аустенитных зерна на пути скольжения (в точках 1 и 2), а остальная часть скользит по ферритной матрице. Петли трения, зарегистрированные при увеличении циклов скольжения до 2000 циклов для соответствующего испытания, показаны на рис. 12.19. Петля трения, соответствующая 5-му циклу, демонстрирует некоторые колебания (рис. 12.19а). Один, записанный на 100-м цикле, показывает в двух местах на трассе и в направлении обратного хода изменения тангенциальной силы, которые имеют зеркальные особенности (см. Точки 1 и 2 на рис.12.19b). При сравнении расстояния, разделяющего места, соответствующие этим зеркальным колебаниям, они появляются на расстоянии 72 мкм, где расположены аустенитные зерна. Эффекты топографии-фазы, заметные на наномасштабе, также видны на микромасштабе. В цикле 2000 петли кажутся гладкими без каких-либо особенностей, что указывает на достижение однородности поверхности за счет механического перемешивания фаз (рис. 12.19c). Подобным образом смазочные фазы в материале также размазываются по следу износа, и использование таких микротрибологических методов помогает выявить механизмы трения и смазочные свойства покрытий.

12.18. Дорожка износа на протравленной двухфазной стали после испытания на возвратно-поступательное движение, проведенного при нормальной силе 20 мН и амплитуде смещения 500 мкм в течение 2000 циклов против корунда диаметром 2 мм в окружающем воздухе при 23 ° C и относительной влажности 50%. 82

12,19. Петли трения, зарегистрированные на травленой двухфазной стали при нормальной силе 20 мН и амплитуде смещения 500 мкм при увеличивающихся циклах скольжения. Скольжение производилось по корунду диаметром 2 мм в окружающем воздухе при 23 ° C и относительной влажности 50%. 82

Трибометрия in-situ

В последние годы трибометрия in-situ открыла новые двери для исследователей в наблюдении за эволюцией скользящих контактов. Подробное объяснение методов in-situ было недавно дано Сойером и Валь (2008). 83 Рамановские методы и электронная микроскопия используются для связи изменений в контакте в реальном времени с явлениями трения и износа. В другом исследовании измерение износа в атомном масштабе проводилось путем объединения испытания на скольжение и исследования ПЭМ, чтобы понять роль дефектов и химического состава в возникновении износа. 84

Измерения трибометрии на месте ценны для понимания конкуренции между различными компонентами многофункциональных наноструктурированных покрытий, предназначенных для работы в различных средах.Например, исследования in-situ и ex-situ Рамановские исследования межфазных смазывающих фаз для нанокомпозитов MoS 2 / C / Au / YSZ в сухой и влажной среде подтвердили, что первичная смазка, обеспечивающая низкое трение при комнатной температуре, была MoS 2 (Sawyer and Wahl, 2008). 83 Аналогичным образом, образование MoS 2 в самосопряженных композитных покрытиях Pb – Mo – S было подтверждено в ходе экспериментов со скольжением.

Комбинаторные методы и тестирование на нескольких станциях

Современные коммерческие трибометры, как правило, имеют модульную конструкцию, чтобы пользователь мог перестраивать их из одной конфигурации в другую.Это сделано для снижения стоимости нескольких устройств и ускорения процесса анализа. Недавно был представлен модульный трибометр этого типа, который имеет головку «штифт на диске», профилометр, возможность химического анализа и микроскопии, интегрированные в одну машину (тестер DS4, Tetra GmbH, Германия). В частности, эффективность анализа и скрининга значительно повышается с помощью таких модульных экспериментов.

При внедрении новых материалов требуется подробная статистическая информация. Это означает, что ряд образцов с покрытием необходимо подвергнуть испытаниям для получения данных о надежности. Новые трибометры имеют от 50 до 100 станций, на которых можно провести 100 различных трибологических испытаний за один раз (например, TE67, Pheonix tribology, UK). Это чрезвычайно экономичный и экономичный способ получения информации о надежности покрытия. Эти многопозиционные трибометры уже используются в области биоматериалов 85 , и аналогичные подходы определенно представляют интерес для проверки новых наноструктурных покрытий.

12.4.2 Зависимость трибологических свойств от масштаба

Трение и износ сильно зависят от масштаба, а зависимость трения от масштаба широко изучена.В настоящее время принято, что термин «коэффициент трения» не является постоянным, а изменяется в зависимости от механизма трения, действующего в определенной шкале измерения. Это означает, что сила трения изменяется нелинейным образом с приложенной нормальной нагрузкой в ​​противоположность классическому закону Амонтона. В случае испытаний на двунаправленное скольжение, проводимых в широком диапазоне нормальных сил, механизмы определения трения в случае однородных поверхностей показаны на рис. 12.20. Шероховатость поверхности сильно влияет на механизмы трения, особенно при низких нормальных силах и малых размерах контакта, в то время как при высоких нормальных силах и больших размерах контактов шероховатость поверхности быстро снижается за счет разрушения неровностей, которые приводят к образованию частиц износа.

12.20. Схематическое изображение различных механизмов трения, работающих в различных диапазонах нормальных сил в случае однородных поверхностей, таких как покрытия DLC и TiN.

Механизмы износа и коэффициенты износа также зависят от шкалы измерений. Как и коэффициент трения, коэффициент износа не является постоянным для данной пары материалов. Это связано с тем, что при уменьшении размера контакта, скажем, от макро до нанометрового масштаба, возникают механизмы деформации, включающие чрезмерную пластическую деформацию, распространение трещин, расслоение, усталость и т. Д.больше не применяются. На атомных масштабах износ происходит за счет переноса атомов с одной поверхности на другую, этот процесс называется адгезионным износом. 86 Абразивный износ в атомном масштабе определяется как перетаскивание атомов из одного положения в другое под действием высоких сил сдвига. Принимая во внимание масштабную зависимость механизмов износа, необходимо использовать различные методы определения характеристик для достижения значимой количественной оценки скорости износа.

Рассмотрим гетерогенный образец с двумя фазами, а именно с матрицей и твердой смазкой (как в наноструктурированных композитах с твердыми смазками).Представьте себе контакт с областью A , скользящей по неоднородному материалу, что приводит к возникновению силы трения F f . Если τ 1 — это прочность матрицы на сдвиг, а τ 2 — прочность на сдвиг твердой смазки, то записанная сила трения может быть выражена как

[12.7] Ff = τ1.α.A + τ2.1− α.A

где α — доля площади матрицы. Уравнение выполняется в предположении, что поверхности очень гладкие:

[12.8] μ.FN = τ1.α. A + τ21 − α.A

[12.9] μ = μ1.α + μ2.1 − α = μ2 + αμ1 − μ2

, где μ 1 и μ 2 — это коэффициенты трения гомогенной матрицы и твердой смазки, соответственно, зарегистрированные на участке , при аналогичных условиях. На основании уравнения. 12.9, общее трение зависит от размера контакта и объемной доли твердой смазочной фазы. Это показывает, что в неоднородных материалах данные о трении и износе могут варьироваться от места к месту.Следовательно, выбор подходящих параметров испытаний должен минимизировать масштабную зависимость трибологических явлений, вызванных микроструктурными эффектами.

12.4.3 Проблемы, связанные с расширением масштабов

Расширение масштабов использования наноструктурированных покрытий, полученных в лабораторных условиях, для использования в промышленности является сложной задачей. Наиболее важные факторы, которые необходимо учесть перед коммерциализацией покрытий, заключаются в следующем.

Возможность нанесения покрытия на образцы разного размера и сохранение наноструктуры

Требуемая толщина конкретного покрытия зависит от области применения. Иногда для защиты компонентов требуется тонкое покрытие в несколько мкм, тогда как в других случаях может потребоваться большая толщина. Помимо этого, технология нанесения покрытий должна обеспечивать покрытие сложных форм, таких как изогнутые поверхности и т. Д. Обычные покрытия PVD, CVD обычно ограничиваются десятками мкм, прежде чем внутренние напряжения повлияют на адгезию и механическую целостность покрытых систем. Методы термического напыления и холодного напыления позволяют получать большую толщину в диапазоне миллиметров. Технология нанесения покрытия должна быть тщательно оптимизирована для достижения однородной структуры во всей области напыления.

Сохранение наноразмеров на больших площадях — сложная задача. Параметры осаждения, используемые для нанесения наноструктурированных покрытий в лабораторных условиях, могут не работать, когда речь идет о больших промышленных поверхностях.

Проведите соответствующие лабораторные испытания, анализ надежности, чтобы убедить конечных пользователей, например, хорошее лабораторное моделирование трибологии, репрезентативное для полевого компонента

Не всегда очевидно, что покрытия, которые работают исключительно в лабораторных моделированиях, также работают. хорошо в полевых испытаниях.Имеются отчеты, в которых обнаружено, что сверхтвердые покрытия разрушаются при использовании на компонентах. 29 Это нежелательный сценарий, который показывает, как моделирование в лабораторных условиях может вводить в заблуждение, если условия моделирования не соответствуют условиям приложения. Многие отрасли промышленности довольно консервативны, и внедрение новых технологий может встретить ожесточенное сопротивление. «Боязнь неудачи» естественна, потому что здесь важны как репутация, так и экономические факторы. Это означает, что требуются большие усилия, чтобы убедить конечных пользователей с помощью надежных данных и моделирования в лабораторном масштабе.

Трибосистема обычно состоит из двух материалов, находящихся в контакте друг с другом и с относительным движением, вместе с окружающей средой, в которой они работают. Эта среда может быть такой же простой, как отдельная жидкость (смазка, вода), или может быть сложной и динамичной (изменяющейся в течение срока службы компонентов). Помимо физической среды, в трибологическом поведении играют роль и другие параметры окружающей среды, такие как температура, вибрации, акустические волны, загрязнение (посторонние частицы или жидкости) и т. Д.В трибосистеме материалы взаимодействуют друг с другом в соответствии с механически описанными параметрами, такими как скорость и контактная нагрузка, но также могут иметь химические и электрохимические взаимодействия. Произойдет электрохимическая реакция, которая повлияет на трение и износ, поскольку оба механизма связаны с поверхностью. В результате само описание трибосистемы может быть очень сложным. Поскольку трибологическая система сложна, создание хорошего лабораторного испытания, учитывающего все свойства системы, является сложной задачей.Часто это кропотливая работа и требует тщательной оценки, основанной на следующих факторах:

правильное механическое моделирование, основанное, например, на использовании номера TAN; 87

требуемые результаты с точки зрения трибометрии;

правильное контактное давление;

возможность проведения ускоренных испытаний;

скорее эволюция износа, чем абсолютный износ.

Помимо качественного лабораторного моделирования, необходимо провести анализ надежности и сопоставление механизмов износа систем покрытия по сравнению с промышленными эталонами. Благодаря таким обширным данным, пользователи могут получить доверие к маркетингу этих новых покрытий.

Баланс соотношения цена / качество, который будет способствовать интеграции технологии в производственную линию

Основным препятствием при внедрении наноструктурированных покрытий является фактор стоимости.Поскольку новые технологии обычно дороги с точки зрения затрат на разработку, разработанные покрытия должны давать адекватные характеристики по сравнению с современными материалами. Следовательно, изобретенные материалы должны иметь оптимальное соотношение цена / качество, чтобы их можно было внедрить на производственных линиях компаний. В некоторых случаях стоимость не является фактором по сравнению с надежностью или безопасностью компонента (например, в космических челноках, самолетах, производственных линиях и т. Д.). В последние годы в автомобильной промышленности были успешно внедрены покрытия, наносимые методом термического напыления, на гильзы двигателей. 88 Такие примеры обнадеживают, и такой же подход следует использовать для вывода на рынок новых покрытий.

17.2: Жиры и масла — Chemistry LibreTexts

Физические свойства жиров и масел

Вопреки тому, что можно было ожидать, чистых жиров и масел не имеют цвета, запаха и вкуса. Характерные цвета, запахи и вкусы, которые мы ассоциируем с некоторыми из них, передаются чужеродными веществами, растворимыми в липидах и поглощенными этими липидами.Например, желтый цвет масла обусловлен присутствием пигмента каротина; вкус сливочного масла происходит от двух соединений — диацетила и 3-гидрокси-2-бутанона — вырабатываемых бактериями в сливках для созревания, из которых сделано масло.

Жиры и масла легче воды, их плотность составляет около 0,8 г / см. 3 . Они плохо проводят тепло и электричество и поэтому служат отличными изоляторами для тела, замедляя потерю тепла через кожу.

Химические реакции жиров и масел

Жиры и масла могут участвовать в различных химических реакциях — например, поскольку триглицериды представляют собой сложные эфиры, они могут гидролизоваться в присутствии кислоты, основания или определенных ферментов, известных как липазы. Гидролиз жиров и масел в присутствии основы используется для производства мыла и называется омылением. Сегодня большинство мыла получают путем гидролиза триглицеридов (часто из твердого жира, кокосового масла или того и другого) с использованием воды под высоким давлением и температурой [700 фунтов / дюйм 2 (∼50 атм или 5000 кПа) и 200 ° C].Затем карбонат натрия или гидроксид натрия используется для преобразования жирных кислот в их натриевые соли (молекулы мыла):

Взгляд поближе: мыло

Обычное мыло представляет собой смесь натриевых солей различных жирных кислот, полученную одним из старейших методов органического синтеза, практикуемых людьми (уступает только ферментации сахаров для получения этилового спирта). И финикийцы (600 г. до н. Э.), И римляне изготавливали мыло из животного жира и древесной золы. Несмотря на это, массовое производство мыла началось только в 1700-х годах.Мыло традиционно изготавливали, обрабатывая расплавленное сало или жир с небольшим избытком щелочи в больших открытых чанах. Смесь нагревали и через нее барботировали пар. После завершения омыления мыло осаждали из смеси добавлением хлорида натрия (NaCl), удаляли фильтрованием и несколько раз промывали водой. Затем его растворяли в воде и повторно осаждали, добавляя еще NaCl. Глицерин, полученный в реакции, также выделяли из водных промывных растворов.

Пемза или песок добавляются для производства чистящего мыла, а такие ингредиенты, как духи или красители, добавляются для получения ароматного цветного мыла. При продувке расплавленного мыла воздухом образуется плавающее мыло. Мягкое мыло на основе солей калия более дорогое, но дает более тонкую пену и более растворимо. Они используются в жидком мыле, шампунях и кремах для бритья.

Грязь и сажа обычно прилипают к коже, одежде и другим поверхностям, смешиваясь с маслами для тела, кулинарными жирами, консистентными смазками и подобными веществами, которые действуют как клеи.Поскольку эти вещества не смешиваются с водой, промывка одной только водой малоэффективна для их удаления. Однако мыло удаляет их, потому что молекулы мыла имеют двойную природу. Один конец, называемый головкой , несет ионный заряд (карбоксилат-анион) и поэтому растворяется в воде; другой конец, хвост , имеет углеводородную структуру и растворяется в маслах. Углеводородные хвосты растворяются в почве; ионные головки остаются в водной фазе, а мыло разбивает масло на крошечные заключенные в мыле капельки, называемые мицеллами , которые рассеиваются по всему раствору.Капли отталкиваются друг от друга из-за их заряженных поверхностей и не сливаются. Когда масло больше не «склеивает» грязь с загрязненной поверхностью (кожа, ткань, посуда), грязь с мылом можно легко смыть.

Двойные связи в жирах и маслах могут подвергаться гидрированию, а также окислению. Гидрирование растительных масел для производства полутвердых жиров — важный процесс в пищевой промышленности. По химическому составу она практически идентична реакции каталитического гидрирования, описанной для алкенов.

В промышленных процессах количество гидрогенизируемых двойных связей тщательно контролируется для получения жиров желаемой консистенции (мягких и податливых). Таким образом, дешевые и распространенные растительные масла (рапсовое, кукурузное, соевое) превращаются в маргарин и кулинарные жиры. При приготовлении маргарина, например, частично гидрогенизированные масла смешивают с водой, солью и обезжиренным сухим молоком вместе с ароматизаторами, красителями и витаминами A и D, которые добавляют для придания внешнего вида, вкуса и питательности. масла.(Также добавляются консерванты и антиоксиданты.) В большинстве коммерческих арахисовых масел арахисовое масло частично гидрогенизировано, чтобы предотвратить его отделение. Потребители могут уменьшить количество насыщенных жиров в своем рационе, используя оригинальные необработанные масла в своих продуктах, но большинство людей предпочитают намазывать маргарин на тосты, чем поливать их маслом.

Многие люди перешли с масла на маргарин или растительное масло из-за опасений, что насыщенные животные жиры могут повысить уровень холестерина в крови и привести к закупорке артерий.Однако во время гидрирования растительных масел происходит реакция изомеризации, в результате которой образуются транс- жирных кислот, упомянутых во вводном эссе. Однако исследования показали, что транс- жирных кислот также повышают уровень холестерина и увеличивают частоту сердечных заболеваний. Транс жирные кислоты не имеют изгиба в своей структуре, который имеет место в цис жирных кислотах, и, таким образом, упаковываются вместе так же, как насыщенные жирные кислоты.В настоящее время потребителям рекомендуется использовать полиненасыщенные масла и мягкий или жидкий маргарин и снизить общее потребление жиров до менее 30% от общего количества потребляемых калорий каждый день.

Жиры и масла, находящиеся в контакте с влажным воздухом при комнатной температуре, в конечном итоге подвергаются реакциям окисления и гидролиза, в результате чего они становятся прогорклыми и приобретают характерный неприятный запах. Одной из причин запаха является выделение летучих жирных кислот путем гидролиза сложноэфирных связей. Сливочное масло, например, выделяет масляную, каприловую и каприновую кислоты с неприятным запахом.Микроорганизмы, присутствующие в воздухе, выделяют липазы, которые катализируют этот процесс. Гидролитическую прогорклость можно легко предотвратить, накрыв жир или масло и храня их в холодильнике.

Другой причиной образования летучих соединений с запахом является окисление компонентов ненасыщенных жирных кислот, особенно легко окисляемой структурной единицы

в полиненасыщенных жирных кислотах, таких как линолевая и линоленовая кислоты. Один особенно неприятный продукт, образованный окислительным расщеплением обеих двойных связей в этом звене, — это соединение, называемое малоновый альдегид .

Прогорклость — серьезная проблема пищевой промышленности, поэтому химики-пищевые химики всегда ищут новые и лучшие антиоксиданты, вещества, добавляемые в очень небольших количествах (0,001–0,01%) для предотвращения окисления и, таким образом, подавления прогорклости. Антиоксиданты — это соединения, сродство которых к кислороду больше, чем сродство липидов, содержащихся в пище; таким образом, они действуют, предпочтительно уменьшая запас кислорода, абсорбированного продуктом. Поскольку витамин Е обладает антиоксидантными свойствами, он помогает уменьшить повреждение липидов в организме, особенно ненасыщенных жирных кислот, содержащихся в липидах клеточных мембран.

Физико-химические, реологические и функциональные свойства жиров и масел в зависимости от качества печенья: обзор

Реферат

Исследователи прилагают искренние усилия, чтобы понять функциональность различных жиров и масел в отношении качества печенья. Качество файлов cookie в первую очередь зависит от функциональности жиров и масел в системе файлов cookie, которая в конечном итоге является совокупным результатом их физических, химических и реологических свойств. Было изучено влияние некоторых основных жиров и масел, таких как сливочное масло, хлеб для выпечки, гидрогенизированный жир, сало, маргарин, пальмовое масло, подсолнечное масло, кокосовое масло и соевое масло, на физические и сенсорные характеристики печенья.Предыдущие исследования показали, что жиры и масла радикально повлияли на качество печенья, и большинство авторов согласны с тем, что разные жиры и масла по-разному влияют на качество печенья. Кроме того, многие исследователи заметили, что с маслами тесто было мягче, а расплыв печенья был выше по сравнению с жиром. Важно понимать молекулярную основу различия технологических изменений свойств печенья с разными жирами и маслами. В этом обзоре основное внимание уделяется текущим знаниям о качестве, определяющем физические, химические, термические, микроструктурные и функциональные свойства жиров и масел в зависимости от реологии теста для печенья и качества печенья.

Ключевые слова: Качество печенья, Жиры и масла, Физико-химические свойства, Реологические свойства, Коэффициент распространения

Введение

Печенье — это популярная закуска, потребляемая огромным количеством людей во всем мире. Некоторые из причин универсальной привлекательности печенья заключаются в его привлекательных характеристиках, включая более широкую потребительскую базу, готовность к употреблению, умеренную стоимость, отличные питательные качества, доступность с различными приятными вкусами и длительный срок хранения. Термин «печенье», или печенье, которое привозят во многие части мира, относится к выпечке, содержащей три основных ингредиента, т. Е.е. мука из мягкой пшеницы, сахар и жир с другими второстепенными ингредиентами, такими как молоко, соль, ароматизатор и разрыхлители. В печенье / бисквитах довольно низкое содержание влаги (1–5%) (Chevallier et al. 2000). В отличие от других хлебобулочных изделий, печенье занимает первое место в производстве, а также в потреблении. Экспериментальные результаты, полученные Barak et al. (2013) рекомендовали, чтобы на качество печенья влияли многие переменные, например, белок, поврежденный крахмал и фракции белка глютена.На качество печенья влияет множество других факторов, таких как качество и количество используемых ингредиентов, условия обработки, выпечка и охлаждение печенья (Manohar and Rao 2002). В количественном отношении жиры и масла являются третьим по важности ингредиентом, используемым при приготовлении печенья. С точки зрения сенсорных качеств жир является одним из основных ингредиентов, влияющих на общую текстуру печенья. Как было обнаружено в ходе многочисленных более ранних исследований, уменьшение содержания жира или замена жира другими компонентами оказывает огромное влияние на характеристики текстуры печенья (Zoulias et al.2002; Родригес-Гарсия и др. 2012). Было обнаружено, что увеличение уровня жира увеличивает нежность печенья (Lai and Lin 2006). Кроме того, снижение уровня жира дает печенье с более высокой прочностью на разрыв (Pareyt et al. 2010). Он может иметь животное или растительное происхождение и обычно пластифицируется. Жиры и масла имеют большое коммерческое и техническое значение в пищевых системах и играют жизненно важную роль в обеспечении качества с точки зрения питания и функциональности. Печенье имеет сложную ячеистую структуру, механика разрушения которой в основном зависит от ее неоднородности, наличия пустот, а также от множества дефектов, которые могут возникнуть в результате растрескивания (Hedjazi et al. 2011). Во время еды печенье сжимается до тех пор, пока его неоднородная структура не начинает давать трещины и неизбежно ломается (Booth et al. 2003). Жир играет огромную роль в механических свойствах и характере разрушения печенья / печенья, поскольку он отвечает за уменьшение размера воздушных ячеек, что приводит к серьезному снижению напряжения разрушения исходных продуктов (Baltsavias et al. 1999). В процессе запекания жир быстро тает, что вместе с постепенным растворением сахарозы; повышает мобильность системы и скорость распространения теста для печенья (Pareyt et al.2009 г.). Эти макромолекулы являются важным сырьем и функциональным ингредиентом для печенья и других хлебобулочных изделий. Текстурные характеристики жиров и масел, обусловленные их молекулярным состоянием, имеют важное значение для выпечки. Жиры и масла влияют на консистенцию готового продукта за счет образования структур из кристаллических сеток и, кроме того, за счет нарушения структуры за счет их взаимодействия с нежирными компонентами. Кроме того, Ghotra et al. (2002) и Лай и Линь (2006) исследовали, что жиры и масла влияют на структурную целостность и срок хранения конечного продукта.Уэйнрайт (1999) пришел к выводу, что выбор жиров и масел должен соответствовать их точным характеристикам в конечном продукте в дополнение к профилям питания. В этом обзорном документе были предприняты усилия для объяснения физических, химических, реологических и функциональных свойств жиров и масел и их взаимосвязи с тестом для печенья и качеством печенья.

Физико-химические характеристики жиров и масел

Жиры и масла, вероятно, являются наиболее важными ингредиентами, используемыми при производстве печенья.Жиры и масла более разнообразны по составу, чем два других основных ингредиента (мука и сахар), используемые в печенье. Их получают из огромного ассортимента растительных и животных источников. Разница между жиром и маслом заключается просто в том, что первое при комнатной температуре является пластичным или полутвердым, а второе — жидким (Manley 2000b). Пищевые жиры и масла состоят из триацилглицеринов. Тип жирной кислоты в каждой позиции сильно влияет на физическое поведение жира и масла, а также сравнительные пропорции каждого триацилглицерина в жире и масле имеют решающее значение для их общей производительности и стабильности.

Важность жиров и масел определяется их функциональностью, которая обусловлена ​​их химическим составом и структурными особенностями (Belton 2000). Жиры и масла оказывают большое влияние на текстуру конечного продукта. Их физико-химические свойства довольно сложны, и их свойства, когда-то включенные в тесто, стали предметом многочисленных исследований. Жировую систему для печенья можно описать с точки зрения физических и химических характеристик, а также производительности. Каждый жир и масло имеют ряд физических, химических и композиционных параметров.Их важными физико-химическими свойствами являются температура плавления, полиморфизм, содержание твердого жира и состав жирных кислот. Эти свойства играют важную роль в принятии решения о качестве печенья и других хлебобулочных изделий.

Состав жирных кислот

Согласно deMan (1998) функциональные свойства коммерческих жиров сильно связаны с их составами жирных кислот и триацилглицерина. Жирные кислоты — это цепочки углеводородов, которые имеют метильный (–CH 3 ) и карбоксильный (–COOH) конец.Физические и химические свойства жиров и масел определяются их составом жирных кислот и их положением в молекуле триацилглицерина (ТАГ). Жиры и масла с высоким содержанием насыщенных жирных кислот в молекулах триацилглицерина (ТАГ) имеют высокую температуру плавления, в то время как более высокий уровень ненасыщенных жирных кислот отвечает за более низкие температуры плавления. Жирно-кислотный состав основных жиров и масел представлен в таблице. Уровень насыщенных жирных кислот в триацилглицерине определяет твердость и пластичность шортенинга и играет жизненно важную роль в свойствах конечного продукта (Qarooni 1996).

Таблица 1

Состав жирных кислот некоторых основных жиров и масел

кислота)

(линолевая кислота4) 87,64
Жирные кислоты Масла
Пальмовое масло Кокосовое масло Арахисовое масло 64 Хлопковое масло Подсолнечное масло 904
8: 0 (каприловая кислота) 0,1 7,6
10: 0 (каприновая кислота) 0,1 6. 5
12: 0 (лауриновая кислота) 0,4 48,2
кислота 14: 0 ( 18,5 0,1 0,77
16: 0 (пальмитиновая кислота) 43,8 8,7 10,4 5,70 21,95 21,95 21,95 4. 4 2,7 3,0 4,79 2,27
20: 0 (арахидовая кислота) 0,3 0,1 1,2 0,30 0,26 0,26 0,1 2,3 1,16 0,36
24: 0 (лигноцериновая кислота) 0,1 1,4 0,31 4804 кислота) 0. 2 0,2 0,47
17: 1 (миристолеиновая кислота) 0,1 0,06 0,11 0,06 0,11 39,1 6,0 47,9 15,26 16,61
20: 1 (гадолеиновая кислота) 0,1 0,1 1,3 0,24 0,24 0. 1
24: 1 (Нервоновая кислота) 0,39 0,16
18: 2 30,3 71,17 56,35
18: 3 (линоленовая кислота) 0,3 0,1 0,4 0,45 0,33
(Eicos) 0. 09 0,10
SFA (Насыщенные жирные кислоты) 50,4 92,0 18,4 12,36 25,75
UFA (Ненасыщенные жирные кислоты 74,27

Профиль плавления

Это температуры, при которых липид переходит из твердого состояния в жидкое. Жиры и масла демонстрируют предпочтительный интервал плавления по сравнению с правильно определенной температурой плавления, поскольку они представляют собой смесь различных триацилглицеринов (ТАГ). Поскольку каждый триацилглицерин имеет свою собственную температуру плавления, в зависимости от природы кислот в его трех положениях (Manley 2000b), смеси, составляющие жиры и масла, демонстрируют диапазоны размягчения, которые являются более широкими или более узкими в зависимости от состава смеси (Wade 1988 г.). Некоторые жиры имеют широкий диапазон плавления (27–45 ° C для пальмового масла), в то время как другие имеют довольно узкий диапазон плавления (23–26 ° C для кокосового масла). Размер диапазона зависит от различных факторов, включая уровень гидрирования, состав жирных кислот и их распределение в триацилглицерине (Belitz et al.2004 г.). Жирные кислоты могут различаться по длине цепи и могут быть насыщенными или ненасыщенными (конформация цис или транс ). Короткая длина цепи жирных кислот, присутствие ненасыщенных жирных кислот и конфигурация цис- снижают температуру плавления (Manley 2000b). Порядок точки плавления жирных кислот: насыщенная жирная кислота> транс-жирная кислота> цис-жирная кислота. Наиболее известные жирные кислоты — пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая кислоты (Wade 1988; Manley 2000b).Профиль плавления жиров и масел в печенье влияет на то, насколько правильно они включают воздух, в дополнение к их реологии, вкусовым ощущениям, сроку хранения и другим параметрам качества. В пределах диапазона температур плавления снижение температуры приводит к повышению уровня твердого жира до жидкого.

Содержание твердого жира (SFC)

Содержание твердого жира (SFC) в жире и масле определяет его применение и использование. Это отношение твердого жира ко всему жиру (Ghotra et al. 2002). При изготовлении печенья принято считать, что при заданном уровне жира в рецептуре SFC является основным критерием при рассмотрении функциональности жира и масла.SFC оказывает сильное влияние на функциональные характеристики и текстурную природу жиров и жиросодержащих продуктов (Lai and Lin 2006). Это влияет на растекаемость жира. Согласно Ричарду (1968), характеристики взбивания связаны с составом твердых частей шортенинга. Печенье, изготовленное из жира и масла с более высоким содержанием твердого жира, имело более высокое разрывное усилие. Жидкая часть жиров и масел обеспечивает отличный смазывающий эффект, улучшающий процесс смешивания, а твердая часть жиров и масел включает воздух на протяжении всего процесса смешивания.При эффективном перемешивании может быть захвачен большой объем воздуха, что приводит к отличному объему продукта. SFC зависит от множества факторов, включая уровень гидрогенизации и вид жира. В то время как Baltsavias et al. (1997) сообщили об отсутствии связи между объемом захваченного воздуха и содержанием твердого жира в жире. SFC имеет значительную связь с реологией, сроком хранения и другими характеристиками выпеченного продукта (Lai and Lin 2006).

Шортенинги с более высоким содержанием SFC не имеют достаточного объема масла для удовлетворительной аэрации, а шортенинги с более низким содержанием SFC не способны удерживать воздух до завершения смешивания.SFC в диапазоне 15–20% при температуре использования обычно рекомендуется для приготовления печенья (Manley 2000a). Более того, Sciarini et al. (2013) обнаружили, что верхний предел (более высокий SFC) более критичен по сравнению с нижним пределом (нижний SFC). Сообщенные значения SFC для основных жиров и масел при 20 ° C составляют: пальмовое масло 22–25, сало 18–20 и масло 20–22%. Хотя твердость зависит не только от SFC (Наринэ и Марангони, 1999), она сильно влияет на механическую природу жиров и масел. Твердость жира — это жизненно важное свойство, которое влияет на текстуру конечного пищевого продукта (Brunello et al.2003 г.).

Полиморфизм

Еще одной важной характеристикой химии жиров и масел, которая имеет значение при производстве печенья, является полиморфизм. Полиморфизм — это способность соединения существовать более чем в одной кристаллической форме. Жиры и масла обладают тремя типичными полиморфными формами: α (альфа), β ‘(бета-примесь) и β (бета). Каждая форма различается по своей кристаллической структуре, свободной энергии и другим физическим и химическим свойствам, но их химический состав остается неизменным. Полиморфизм в первую очередь важен в хлебобулочных изделиях, поскольку консистенция, пластичность и другие физические свойства зависят от полиморфных форм, которые образуются во время обработки пищевого продукта. Каждая полиморфная форма одного и того же жира имеет свою характерную температуру плавления, точку повторного затвердевания, теплоту кристаллизации, удельный объем и расстояние между рентгеновскими лучами. Каждая форма имеет различную морфологию, и они могут быть плотными, непрозрачными кристаллами или прозрачными кристаллами. Каждая полиморфная форма влияет на твердость, текстуру, вкусовые ощущения и стабильность печенья.Несмотря на то, что β (бета) форма является наиболее стабильной, однако β ‘(бета-простая форма) обычно предпочтительнее из-за ее гладкости и непревзойденных кремообразующих свойств. Это похоже на маленькие игольчатые или стержневидные кристаллы размером менее 1 мкм, что приводит к мелкой кристаллической решетке, которая дает большую растекаемость, пластичность и отличные кремообразующие свойства (deMan 1998). На образование первичных бета-кристаллов влияет множество факторов, включая содержание пальмитиновой кислоты, распределение и положение пальмитиновой и стеариновой кислот, уровень гидрогенизации и рандомизацию жирных кислот.Изменение кристаллов β ‘на β может измельчить мелкую кристаллическую структуру и впоследствии ухудшить текстурную природу конечного продукта. Болдуин и др. (1971) провели исследование сливочного потенциала шортенингов, стабильных в кристаллических формах α, β и β ‘, и определили, что жизненно важно, чтобы жир и масло находились в кристаллической форме β’ для обеспечения идеального взбивания. Хорошо известно, что молочный жир, пальмовое масло и хлопковое масло имеют тенденцию к образованию β’-кристаллов, тогда как кокосовое масло, косточковое пальмовое масло и арахисовое масло имеют тенденцию к образованию β-кристаллов.

Размер кристаллов жира и масла во многом зависит от их функциональных характеристик во время выпечки. Поскольку более мелкие кристаллы имеют большую площадь поверхности по сравнению с более крупными, они более способны удерживать огромное количество жидкого масла внутри кристаллической сети. Предыдущие исследования показали, что кристаллическая форма жиров и масел имеет огромное влияние на их сливочный потенциал. Было обнаружено, что маленькие и прочно связанные кристаллы обладают превосходной вспенивающей способностью (Baldwin et al.1971; Пайлер 1988). Принято считать, что пластичность жиров определяется размером их кристаллов в совокупности с кристаллической структурой жиров (Ghotra et al. 2002). В процессе вспенивания липидные кристаллы действуют как носители для обмена дополнительным межфазным материалом на поверхность расширяющихся пузырьков во время выпечки, следовательно, препятствуют разрыву пузырьков (Brooker 1993). Предполагается, что при заданном содержании твердого жира в жирах и маслах более мелкие и большие кристаллы имеют предпочтительный сливочный потенциал, чем более крупные и меньшие кристаллы.Однако Zhong et al. (2014) заметили, что когда тесто для печенья составлено с шортенингом с более кристаллизованным материалом и более мелкими кристаллами, это приводит к меньшему разбросу.

Реологические свойства жиров и масел

Обширная текучесть, но значительный твердый характер является желательным свойством жиров и масел. Эти свойства жировых материалов напрямую связаны с их составом (Gutierrez and Scanlon 2012). Изучение деформации и течения вещества в ответ на приложенное напряжение называется реологией.Реологическое поведение жировых систем является сложным, поскольку двухфазная природа (жидкая и твердая) жировой системы в значительной степени определяет структуру продукта. Жиры не только не соблюдают принцип суперпозиции, но и постепенно меняют свои реологические характеристики во время хранения. Микроструктура кристаллов жира и масла вместе с SFC определяет их реологические свойства. Bell et al. (2007) пришли к выводу, что реология жиров изменилась от слабовязкоупругой твердой системы до слабовязкоупругой жидкости во время кристаллизации.В другом исследовании deMan and Beers (1987) говорится, что жиры ведут себя как твердые твердые тела до тех пор, пока деформирующее напряжение не превысит. Системам жидкого жира требуется только один параметр, вязкость, чтобы полностью определить их реологическое поведение (Coupland and McClements 1997). Однако масла, такие как масло канолы, слегка разжижаются при сдвиге, поэтому требуются дополнительные реологические параметры для адекватного определения их реологии (Mirzayi et al. 2011). С практической точки зрения, растекаемость является основным реологическим свойством (Prentice, 1972).Растекаемость зависит от состава и SFC жиров, а также от формы, размера и количества кристаллов жира (deMan and Beers 1987; Tang and Marangoni 2007).

Вязкость

Вязкость — фундаментальный фактор в реологических исследованиях жидких пищевых продуктов. Вязкость можно выразить как сопротивление одной части жидкости по отношению к другой. Вязкость масла имеет мгновенную корреляцию с химическими свойствами липидов, например, уровнем ненасыщенности и длиной цепи жирных кислот, составляющих триацилглицерины (Dutt and Prasad 1989).Вязкость практически не снижается при более высоком уровне ненасыщенности. Пищевые масла ведут себя как идеальные ньютоновские жидкости в широком диапазоне скоростей сдвига и поэтому могут характеризоваться одной вязкостью. Доказано, что температура сильно влияет на вязкость жидкостей. Вязкость обычно уменьшается с повышением температуры. Вблизи температуры плавления может происходить неньютоновское поведение из-за кристаллов жира и масла. Однако медленная кристаллизация приводит к жесткой и неприятной текстуре во время хранения (West and Rousseau, 2016).Было обнаружено, что вязкость увеличивается с увеличением молекулярной массы и уменьшается с увеличением ненасыщенности и температуры. Тиммс (1985) наблюдал снижение вязкости масла примерно на 30% на каждые 10 ° C повышения температуры. Датт и Прасад (1989) определили вязкость сливочного жира (34 сП), гидрогенизированного хлопкового масла (45 сП) и пальмового масла (37 сП) при 40 ° C.

Хотя реология жиров и масел играет жизненно важную роль в приготовлении печенья, насколько нам известно, было опубликовано мало работ о влиянии реологических характеристик жиров и масел на свойства теста для печенья и качество печенья.Кроме того, количественная информация о корреляциях между реологическими аспектами и химическими характеристиками жиров скудна из-за их сложного поведения текучести.

Функциональные характеристики жиров и масел

Пластичность

Пластичность жира — это способность сохранять свою форму, но при этом его можно формовать или придавать ей легким давлением. Он определяет намазываемость жиров. Это очень важная характеристика, которую следует учитывать при выборе жира для использования в рецептуре печенья и других выпеченных продуктов.Хотя при комнатной температуре максимальное количество жиров кажется твердым, на самом деле оно состоит из жидкого масла с сеткой твердых кристаллов жира. Эта комбинация твердого и жидкого компонентов позволяет придавать жиру различные формы. Температура влияет на пластичность, твердые жиры, например, масло получается мягким и легко намазывается при нагревании, даже если охлажденное масло очень мало или совсем не пластично. Обычно ненасыщенность жира увеличивает его пластичность. Было замечено, что механические манипуляции и добавление пищевого масла улучшают пластичность и укорачивают способность жиров (Harvey 1937).Большая часть аэрации теста происходит из-за захвата воздуха твердой фракцией жира. Как следствие, для надлежащей аэрации необходим широкий ассортимент пластика.

Укороченная способность

Жиры выполняют в тесте функцию укорачивания, придавая пищевым продуктам желаемые текстурные свойства. Сокращение получило свое название из-за того факта, что жир по своей природе покрывает молекулы белка в муке, затрудняя их соединение и образование эластичного материала, называемого глютеном.Нити глютена, которые действительно развиваются, «укорачиваются». В противном случае может образоваться больше глютена, что, в свою очередь, приведет к нежелательной твердой или жевательной текстуре печенья. Впоследствии для различных предпосылок текстуры будут выбраны различные сокращения.

Уровень шортенинга, развиваемого жиром или маслом в данном продукте, зависит от площади поверхности частиц муки, покрытых с помощью жира. Обычно считается, что ненасыщенные жирные кислоты обладают большей кроющей способностью по сравнению с насыщенными жирными кислотами.Таким образом, различия в укорачиваемости различных жиров, вероятно, объясняются их уровнем ненасыщенности.

Роль жиров и масел в реологии теста

Приготовление печенья начинается с подмешивания ингредиентов в тесто. Жир — это компонент, который в первую очередь связывает все ингредиенты теста. При производстве печенья реологические свойства теста очень важны, поскольку они влияют на обрабатываемость, а также на качество печенья (Piteira et al.2006 г.). Согласно Khatkar and Schofield (2002), крахмал и глютен являются основными фракциями пшеничной муки, контролирующими реологические свойства теста из пшеничной муки. Глиадин придает клейковине вязкость, в то время как глютенин придает прочность и эластичность, которые имеют решающее значение для удержания газов, образующихся во время выпечки (Khatkar et al. 1995). Расширяющееся тесто, которое обеспечивает печенье большего диаметра и меньшей высоты, считается подходящим для качества печенья. Характеристика реологии теста, которая связана со свойствами обработки теста, является фактором оценки качества пшеницы для изготовления печенья.Для изображения реологических аспектов теста для печенья используются различные методы, в том числе техника фаринографа и экстенсографа. Низкое содержание белка (8–10%), низкое водопоглощение (WA) и низкая устойчивость к деформации — вот атрибуты, которые используются для объяснения пригодности пшеницы для производства печенья. Барак и др. (2015) обнаружили, что для изготовления печенья лучше всего подходит мягкая пшеница с высокой растяжимостью. В то время как адекватная прочность и растяжимость теста имеют решающее значение для изготовления лапши (Гулия и др., 2014).

Считается, что реологические свойства теста имеют решающее значение для эффективного производства хлебобулочных изделий. Реологические свойства теста существенно влияют на конечное качество выпечки. Тесто из пшеничной муки вязкоупругое, с некоторым нелинейным разжижением при сдвиге и тиксотропным поведением. Тесто демонстрирует вискозное «жидкое» поведение при высоких деформациях (> 0,1) из-за большой деформации его структуры и нарушения взаимодействия между полимерными цепями (G ″> G ‘) (MacRitchie 1986).Однако при более низких деформациях его вязкость увеличивается, и тесто демонстрирует более вязкоупругое «твердое тело» (G ‘> G ″) (Weipert 1990). Модуль упругости (G ‘) показывает твердые или упругие характеристики теста и энергию, запасенную в восстановленном за цикл, тогда как модуль потерь (G ″) указывает жидкие или вязкие характеристики теста и является измерением потерь энергии на цикл. Связать текучесть и деформацию теста с его подлинной структурой и качеством выпечки сложно, поскольку тесто имеет сложный состав.Одна из конечных целей любого реологического теста — определить способность теста выпекать без проведения теста на выпечку (Khatkar and Schofield 2002). Каждый компонент теста в некоторой степени влияет на реологические свойства. Добавление шортенинга во время замеса повлияло на реологические характеристики теста и развитие его структуры.

Baltsavias et al. (1997) сообщили, что тип и уровень жиров в рецептуре печенья оказывает сильное влияние на вязкоупругие свойства теста.Уровень добавления жира в рецептуру теста для печенья сильно влияет как на обрабатываемость теста на протяжении всего процесса, так и на качество конечного продукта. Кроме того, Сахи (1994) исследовал, что его влияние также зависит от состава муки, а также от вида добавленных жиров и масел. Было обнаружено, что добавление 30% жиров подавляет ретроградацию крахмала и обеспечивает дополнительную пластичность глютеновой сети (Perego et al. 2007). Эти представления подтверждают открытие, наблюдаемое Манохаром и Рао (1999), они обнаружили, что добавление жира вызывает снижение выработки глютена, отныне менее эластичного теста, который желателен при приготовлении печенья.Fu et al. (1997) исследовали, что дополнительный жир действительно откладывает начало вязкого течения, в то же время уменьшая эластичные свойства глютена. Singh et al. (2002) обнаружили, что увеличение уровня жира снижает время образования теста и высоту пика. Этот эффект жиров может быть из-за их смазывающего действия в тесте для печенья. Миллер (1985) также исследовал, что более высокий уровень шортенинга оказывает смягчающее действие и снижает консистенцию теста. О подобных результатах ранее сообщали Олевник и Кулп (1984).Pareyt et al. (2010) определили, что более высокий процент жира значительно снижает эластичность теста для печенья из-за их физического препятствия выработке глютена. Большая часть работы, о которой сообщалось до сих пор, касается качества печенья, на которое влияют разные уровни или типы шортенинга или разных эмульгаторов. Однако информация о различных реологических характеристиках теста для печенья и качестве печенья из-за разницы в физико-химических и реологических свойствах жира и масла скудна.

Джейкоб и Лилавати (2007) исследовали влияние типов жиров (подсолнечное масло, хлебопекарный жир, гидрогенизированный жир и маргарин) на реологию теста для печенья (рис.). Различие в консистенции теста для печенья связано с различиями в содержании твердых жиров в жирах и маслах, используемых при приготовлении теста (Jacob and Leelavathi 2007; Manohar and Rao 1999). Обычный пластиковый шортенинг обычно содержит 20–30% твердой жировой фазы, тогда как остальные 70–80% представляют собой жидкую масляную фазу (Pyler 1988).Гивен (1994) сообщил, что соответствующее соотношение твердых веществ и жидкости при температуре замеса теста необходимо для эффективности жиров.

Влияние типа жира на фаринографические характеристики теста для печенья (Jacob and Leelavathi 2007)

Реологические характеристики теста имеют жизненно важное значение, поскольку они влияют на обработку и обработку теста в дополнение к качеству конечных продуктов. В какой-то момент, когда жир смешивается с мукой до ее гидратации, он предотвращает развитие глютеновой сети и дает плохое эластичное тесто.Однако чрезвычайно эластичное тесто не подходит для изготовления печенья / печенья, поскольку оно дает усадку после ламинирования (Faubion and Hoseney, 1990). Более того, если тесто не обладает эластичными свойствами, ему трудно придать конечному продукту требуемую форму (Khatkar et al. 2013). Уэйд (1988) заявил, что чрезвычайно крутое и чрезвычайно мягкое тесто не подойдет для обработки на тестоформовочном инструменте и не даст удовлетворительного продукта. Твердые жиры имеют более высокое содержание твердого жира (SFC), что приводит к более крутому тесту (Mamat and Hill 2014; O’Brien et al.2003 г.). Манохар и Рао (1999) также исследовали то же открытие и обнаружили, что гидрогенизированный жир дает самое твердое тесто по сравнению с жиром для выпечки и маслом. Baltsavias et al. (1997) пояснили, что при перемешивании твердый жир может быть фрагментирован до гигантских комков, тогда как обычный жир будет рассредоточен вокруг частиц муки. Масла менее эффективны по своим свойствам сокращения и аэрации, чем пластичные жиры (Pyler 1988). Жидкое масло диспергируется при перемешивании по всему тесту в виде крошечных шариков, таким образом получается мягкое тесто.

Роль жиров и масел в качестве печенья

Жир и масло — главные ингредиенты, отвечающие за нежность, вкус, смазывающую способность, аромат, спред, общий внешний вид продукта и срок годности. Кроме того, цвет и вкус печенья, очевидно, являются параметрами качества, а другими важными параметрами, определяющими качество, являются размер печенья (как диаметр, так и высота) и укус печенья. Растрескивание, которое развивается на верхней поверхности печенья, обозначенное как верхняя зернистость печенья, является еще одним признаком качества печенья (Barak et al.2014).

Распространение печенья — важнейшая характеристика качества. Больший диаметр печенья и больший разброс являются привлекательными качествами печенья (Ямамото и др., 1996). Предыдущее исследование Веттерна (1984) и Роджерса (2004) показало, что тип липидов не является важной переменной для распространения печенья. Однако Abboud et al. (1985) заметили, что тип жира не имеет значения, но количество жира влияет на пасту печенья. Gajera et al. (2010) сообщили, что твердость печенья повышается при замене ванаспати арахисовым маслом из-за снижения общего содержания жира в печенье.Джейкоб и Лилавати (2007) исследовали, что печенье с маслом имеет большее распространение по сравнению с печеньем, содержащим жиры. Сравнимо распространилось печенье, приготовленное с использованием маргарина и пекарского жира. С другой стороны, печенье, приготовленное с использованием неэмульгированного гидрогенизированного жира, имело значительно меньшее распространение. По сути, чем раньше липид растает в процессе выпечки, тем больше растекается печенье. Следовательно, печенье, содержащее жидкие масла, имеет тенденцию к более высокому распространению. Также было замечено, что печенье, приготовленное с использованием масла, имело самую жесткую консистенцию.Хотя прочность на разрыв печенья с тремя видами жиров (неэмульгированный гидрогенизированный жир, пекарский жир и маргарин) существенно не отличалась друг от друга. Несмотря на то, что жидкое масло часто захватывает огромный объем воздуха, его невозможно удержать, и это, возможно, объясняет жесткую текстуру печенья (Kamel 1994). Мерт и Демиркесен (2016) также сообщили, что в отличие от шортенинга, содержащего тесто, тесто, приготовленное из масла канолы, приводит к получению печенья сравнительно меньшей толщины, большего диаметра, следовательно, большего распространения и более жесткой текстуры.Укорачивающая способность жира больше у пластичного жира с гладкой текстурой (Greethead 1969). У печенья с более мягким жиром предел прочности на разрыв ниже.

Мамат и Хилл (2014) исследовали, что твердость теста влияет на текстуру печенья. Сообщалось, что твердость теста прямо коррелировала с пиковым усилием, необходимым для разрушения бисквита. Аналогичное воздействие наблюдали также O’Brien et al. (2003) и сообщили, что печенье с высоким содержанием твердого жира имеет большую прочность на разрыв.Однако сообщалось, что печенье, приготовленное с переэтерифицированным жиром, обеспечивает более высокий спред, чем не переэтерифицированное печенье (Dinc et al. 2014). Обычно не переэтерифицированный жир обладал более высоким SFC по сравнению с переэтерифицированным. В процессе перемешивания кристаллы жира отделяются от жидкой масляной фазы и заключаются в белковую мембрану. Эта мембрана позволяет огромному количеству кристаллов прилипать к пузырькам воздуха. В процессе выпечки кристаллы жира плавятся, и белковая мембрана сливается с поверхностью пузырьков, поскольку они увеличиваются, что впоследствии препятствует разрыву (Manley 2000b).Manley (2000b) пришел к выводу, что тесто, приготовленное с использованием полутвердого жира, обеспечивает лучшую структуру во время выпечки по сравнению с тестом, приготовленным с использованием жидкого жира. Более того, Манохар и Рао (1999) наблюдали, что печенье, приготовленное из гидрогенизированного жира и масла, было значительно толще, в то время как печенье, приготовленное с использованием кулинарного жира, имело улучшенные поверхностные свойства и лучшую хрусткость.

Zohng (2013) пришел к выводу, что во время выпечки на свойства продукта в значительной степени влияют температура плавления жиров и масел и энтальпия плавления.Мендживар и Фариди (1994) сообщили, что температура плавления и энтальпия плавления являются главными аспектами, влияющими на смазочную способность жиров и масел. Печенье, содержащее масло, маргарин и сало, имело сравнительно более высокие спреды; в то время как файлы cookie, содержащие универсальное сокращение, особенно плохо распространялись. Низкая температура плавления и низкая энтальпия плавления делают смазывающий эффект жиров и масел доступным раньше, что приводит к более высокому распространению печенья. Например, из масла и маргарина производят печенье с более высокой степенью распространения по сравнению с печеньем, приготовленным из жира и универсального жира.Сливочное масло и маргарин имеют низкую энтальпию плавления, а температура плавления позволяет им быстрее и быстрее плавиться в процессе выпечки. Несмотря на сравнимую температуру плавления, сало с более высокой энтальпией плавления позже проявляет смазывающий эффект, поскольку для полного плавления ему требуется дополнительная энергия. Точно так же универсальный шортенинг с высокой температурой плавления и низкой энтальпией начинает смазывать позже во время выпечки. Следовательно, печенье, приготовленное из жира и универсального жира, начинает распространяться позже, чем печенье, приготовленное с маслом и маргарином, что приводит к меньшему распространению.Исследования показали, что печенье, состоящее из масла, распространилось намного лучше, поскольку печенье, содержащее масло, начало распространяться раньше и продолжало распространяться в течение длительного времени. Однако печенье, содержащее масло, имело относительно более жесткую консистенцию и, возможно, из-за недостаточного улавливания воздуха во время взбивания.

Блок 21

Блок 21

Глава 6: Отдельные области применения жиров и масел в еда

Содержание Предыдущая Следующая

Кулинария масла
Маргарины
Шортенинги
Салат масла
Среднецепочечные триглицериды (MCT)
Заключение

Жиры являются основными составляющими маргарина, молочного жира, шортенинги и масла для салатов и кулинарии.В добавок к видимые жиры, содержащиеся в пище, жиры и масла содержатся в высоких количества во многих хлебобулочных изделиях, детских смесях и молочных продуктах продукты и немного сладостей. Масла, сливочное масло или маргарин иногда используется непосредственно в еде.

Кулинарные масла

Масло для жарки в основном используется при жарке, где оно функционирует. как теплоноситель и придает аромат и текстуру продукты. Одним из требований к кулинарному маслу является его стабильность. в очень жестких условиях жарки во фритюре, а именно, высокие температуры и влажность.Как правило, масло следует хранить в максимальная температура 180С во время жарки. Жарить еду в слишком низкая температура приводит к увеличению поглощения жира. Вода, поступающая из жареных в масле продуктов. усиливает расщепление жирных кислот, которое происходит во время обогрев. Гидролиз приводит к некачественному маслу, имеющему пониженная точка дыма, потемнение цвета и изменение вкуса. В течение при нагревании масла также полимеризуются, образуя вязкое масло, которое легко всасывается с пищей, что приводит к получению жирного продукта.В чем насыщеннее (тверже) масло, тем стабильнее оно окислительный и гидролитический распад, и тем меньше вероятность полимеризовать.

Масла, богатые линоленовой кислотой, такие как соевые бобы и масла канолы, особенно подвержены этим нежелательным изменениям. Когда соевое масло частично гидрогенизируется для снижения линоленовой кислоты от примерно 8 процентов до менее 3 процентов, это относительно стабильное масло для жарки и используется в обработанных жареных продуктах, сковороде и жарка на сковороде, и соусы.Стабильность повышается за счет использования хлопковое, кукурузное масло, пальмовое масло или пальмолеин или другое гидрирование соевого масла.

Жареные продукты, которые хранятся перед едой, например, закуски, требуют еще более стабильного масла. Более насыщенный масла улучшают стабильность, однако, если жарочный жир твердый на при комнатной температуре будет получена сухая матовая поверхность, нежелательно на некоторых жареных продуктах. Когда используются масла постоянно, как в ресторанах, жир для жарки, выдерживающий требуется очень интенсивное использование.В этих случаях более твердые укорочения используются для максимальной стабильности жира в течение многих часов жарка.

Масла для жарки из подсолнечника и сафлора имеют низкую стабильность благодаря высокому содержанию полиненасыщенных жирных кислот и низкое содержание g-токоферола; тем не мение, сафлоровое и подсолнечное масла с высоким содержанием олеиновой кислоты, генетически разработанные подходящие масла для жарки.

Для оптимального использования кулинарных масел необходимо различать разные условия жарки.Большинство важными параметрами, которые необходимо контролировать, являются продолжительность использования и характер жареных продуктов. Если при жарке попадают пищевые жиры масло, пищевые компоненты могут дестабилизировать масло и воду содержание материала может повлиять на процесс жарки. Независимо от того, является ли использование непрерывным или прерывистым, при непрерывном использовании создается защитный слой водяного пара, который защищает от окисления. Наконец, температура должна быть считается.

Промышленное использование жиров и масел обычно хорошо контролируется.В непрерывная работа (подразумевающая постоянное добавление свежих масло) и требования к качеству продукции, как правило, обеспечивают хороший контроль качества масла. В домах, где есть масла обычно используются в течение гораздо более коротких периодов времени и выбрасываются после использования один или два раза проблемы со стабильностью играют меньшую роль роль. Стабильность масел для жарки — более важный фактор предприятия общественного питания, где отопление работает с перебоями и масла могут использоваться в течение длительного времени.

Маргарины

Маргарины должны иметь кристаллическую структуру для сохранения полутвердая консистенция при комнатной температуре и холодильнике. Резкое растапливание при температуре тела нужно, чтобы маргарин быстро тает во рту, не оставляя ощущения воска.

Олеиновая кислота плавится при 16 ° C, а элаидиновая кислота плавится при 44C, так что присутствие некоторых транс-изомеров может значительно повысить температура плавления и стабильность продукта.Тип ручки маргарины содержат 1029% трансжирных кислот, а маргарины ванночки маргарины содержат 10-21% трансжирных кислот. В добавление к частичное гидрирование, правильная консистенция маргарина может быть полученным путем смешивания мягких и твердых жиров. Спреды с пониженным содержанием жира, например, 40 или 60 процентов жира, содержат меньше транс жирные кислоты.

Еще одна важная особенность масла для застывания маргарина: тип сформированного кристалла. Жиры полиморфны, то есть они способны образовывать несколько различных типов кристаллов.А кристаллы самые маленькие, образующие гладкий, но нестабильный кристалл. Кристаллы b ‘среднего размера, тем не менее, они, как правило, желательны в маргаринах, потому что они придают гладкую текстуру, достаточно устойчивы и обеспечивают пластичность продукта. Самые большие кристаллы — это b типа, которые являются стабильными и зернистыми и, как правило, нежелательны. Кроме того, форма, b легко превращается в твердую и хрупкую структуру. Такие продукты как для жидких шортенингов и жиров для покрытий иногда требуются кристаллы, b.

Длина жирных кислот и их положение в глицерине позвоночник определяет тип сформированного кристалла. В триацилглицерины в определенном жире или затвердевшем масле всегда образуют кристаллы того же типа, если не добавлены другие ингредиенты изменить формирование кристаллов. Для производства маргарина с повышенной стабильностью необходимо наличие разнообразие триацилглицеринов с различной цепью жирных кислот длины. Пальмовое и гидрогенизированное хлопковое масло содержат довольно количество C16: 0 и может быть добавлено к другим маслам для улучшения структуры b ‘.

Укорачивания

Шортенинги — это полутвердые жиры, придающие или нежное качество для выпечки, усилить аэрацию дрожжевые продукты и способствуют получению желаемого зерна и вкуса. Они покрывают глютеновые белки муки, предотвращая их твердость. Напротив, в дрожжевых продуктах желательна вязкость, чтобы придают жевательную консистенцию. Для продуктов с характеристиками между хлеба и пирожных, таких как пончики, сокращение изменяет глютен и придает продукту сочность.В выпечке, шортенинги используются специально для закваски, крема и смазки. Жиры в глазурях и начинках помогают образовывать крошечные пузырьки воздуха. которые создают легкую и пушистую структуру. Укорочение, используемое как стабильные жиры для жарки служат теплоносителем, а их кристаллические структуры не важны.

Требования к жирам со свойствами шортенинга: довольно специфичны, в зависимости от пищи, в которой они используются. Шортенинг для выпечки должен иметь такой же широкий ассортимент пластика, как возможно, то есть поведение плавления должно оставаться постоянным в указанном диапазоне температур, часто 24-42 ° C.Это качество позволяет легко манипулировать жиром, не таять в помещении температура и увеличивает его способность к перемешиванию. Широкий ассортимент пластика достигается путем смешивания частично гидрогенизированного сырья с полностью гидрогенизированное масло, такое как соевые бобы (, b кристалл) или хлопка и пальмы (b ‘ кристалл). Кристалл b ‘часто предпочтительнее, потому что это приводит к более кремовой текстуре.

Салатные масла

Масла для салатов используются в основном в жидких заправках для салатов.Традиционные заправки для салатов, некоторые из которых являются эмульгированными, состоят из двухфазной системы масла и воды с содержанием 55-65 процентов масло. Салатное масло покрывает ингредиенты салата, распределяя аромат заправки, улучшающий вкусовые качества салат. Другое важное применение масел для салатов — это майонез и густые заправки для салатов, содержащие 80 и 35-50 процентов масла, соответственно. Масло в майонезе отвечает за вязкость, в то время как масла в густых заправках для салатов помогают изменить ощущение пасты из крахмала, которая делает продукт более густым.

Салатное масло не должно содержать твердых кристаллов, которые при в холодильнике, придаст восковую сальную текстуру, сломается эмульсия, образовавшаяся между водой и маслом, или могла бы дать продукт имеет мутный вид. Масла можно зимовать, процесс который удаляет твердые кристаллы, образующиеся при температурах холодильника.

Обычно негидрогенизированная или частично гидрогенизированная соя, рапс, вымороженные семена хлопчатника, сафлор, подсолнечник и кукуруза используются масла.Оливковое масло имеет уникальный аромат, хотя и образует кристаллы при температуре холодильника, его часто подают в комнату температура как масло для салата.

Средняя цепь триглицериды (MCT)

Помимо обычных пищевых жиров, липидные фракции, такие как как триглицериды со средней длиной цепи (масло MCT) используются в специализированных лечебные препараты. Масло MCT — это фракция кокосового масла. содержащие в триацилглицеринах жирные кислоты с 8-10 атомами углерода.Масло MCT используется в смесях для энтерального питания и в диетах для пациенты с синдромами мальабсорбции.

Заключение

Для различных пищевых продуктов требуются различные жиры и масла. с характеристиками, адаптированными к этим потребностям. Усилия по изменение состава жиров и масел может быть ограничено этими различные технические требования.


Содержание Предыдущая Следующая

Источник, экстракция и составные части жиров и масел

Жиры представляют собой триглицериды, которые являются твердыми или полутвердыми при комнатной температуре, масло также представляет собой триглицериды, которые являются жидкими или прозрачными жидкими при комнатной температуре, однако их химический состав определяется степенью растворимости .Жиры и масло составляют три основных класса продуктов питания после углеводов и белков. Они являются хорошим источником питательных веществ и могут обеспечить около (9 ккал) энергии в метаболическом бассейне. Функциональной единицей жира и масла являются триглицериды, полученные из жирной кислоты (3 единицы) и глицерина (1 единица), однако жир и масло имеют другие полимерные структуры, такие как мономеры, димеры и триммеры, полученные из свободных жирных кислот, стерола, фосфолипидов, токоферол, пигменты и липопротеиновые фрагменты Поттера и Хотчкиса [1].Из-за их структурного расположения от группы жирных кислот они делятся на насыщенные, мононасыщенные или полиненасыщенные [2]. Растительные источники являются основными полиненасыщенными и насыщенными источниками, в основном животного происхождения. Основные жирные кислоты включают пальматическую, олеиновую, стеариновую, лауриновую, линолевую кислоты. Роли жира и масла в организме или пищевых системах через посредничество жирных кислот или реконфигурацию посредством обработки включают гормональные эффекты, регулирование систем организма, защиту нежных органов, перенос растворимых витаминов, сенсорную вкусовую привлекательность, механизмы насыщения и определение плотности холестерина, например ЛПНП и ЛПВП в клетках.Жир и масло усиливают аэрацию, удержание влаги, эффективное приготовление пищи при жарке и другие функциональные и физико-химические свойства пищевых продуктов и пищевых систем.

Жиры и масло могут быть растительного, животного и морского происхождения. Растительные жиры включают твердый жир какао-тесто и масла, такие как кукурузное масло, масло подсолнечника, соевое масло, хлопковая почва, арахисовое масло, оливковое масло, масло канолы, масло семян тыквы, сафлоровое масло, масло виноградных косточек, кунжутное масло, масло отрубей. , аргановое масло, пальмовое масло, льняное масло, кокосовое масло.

Обычно распространенные растительные масла, включая соевые. Подсолнечник, сафлор, горчица, оливки, рисовые отруби, кунжут содержат мало насыщенных жиров. В то время как пальмовое масло, косточковое пальмовое масло, кокосовое масло, жир и сливочный жир содержат большое количество насыщенных жиров [3].

Животные жиры включают жир сала и молочный жир, а рыбий жир — жир печени трески, китовый жир и жир лосося.

Жиры животные

Молочный жир: Обычно получают из коровьего молока.Это смесь молочного жира, воды и соли. Список масел является важным источником витамина А и, в меньшей степени, витамина D. Он состоит из 29-32% мононенасыщенных, 2-4% полиненасыщенных и (12-32%) насыщенных жирных кислот [4]. Его особый вкус и желтый цвет — важные факторы его популярности. Он используется в качестве столовой пасты, уменьшилось при увеличении использования маргарина из-за более низкой цены, улучшения и однородности факторов качества и здоровья. Масляный жир входит в состав многих других молочных продуктов, таких как молоко, сыр, мороженое, кофейные сливки и взбитые сливки.

Сало : Сало — это жир, полученный из жировой ткани свиньи. Сало состоит из 46,2% насыщенных жирных кислот. 45,2% мононенасыщенных жирных кислот. 11,0% полиненасыщенных жирных кислот.

Сало : Пищевой жир получают в основном от мясного скота. При комнатной температуре он тверже и тверже, чем сало. Жирный жир состоит из 54,9% насыщенных полных кислот. 40,9% ненасыщенных жирных кислот. 4,2% полиненасыщенных жирных кислот.

Рыбий жир

Рыбий жир можно получить из тела или печени некоторых рыб, включая треску.Кит, лосось. и т. д. Состав жирных кислот варьируется не только от вида к виду, но часто даже в большей степени от одной рыбы к другой одного и того же вида.

Масло печени трески: Его получают из печени трески. Как и большинство рыбьего жира, в нем много омега-3 жирных кислот. Эйкозапентаеновая кислота (EPA) и докозагексаеновая кислота (DHA). Жир печени трески также содержит витамин А и витамин D.

Масла растительные

Соевое масло: Его получают из семян соевых бобов.Это масло, которое производится в наибольшем количестве. Это основное пищевое масло в США. Он состоит из 61% полиненасыщенных жирных кислот, 25% мононенасыщенных жирных кислот и 15% насыщенных льняных кислот [5]. Незаменимые жирные кислоты линоленовая и α-линоленовая кислоты составляют 89 и 11% от общего количества незаменимых жирных кислот из этого источника. Около 48% соевого масла используется в маргарине, шортенинге, кулинарном и салатном масле, майонезе. Оба они имеют диетическое значение, но также являются причиной окислительной нестабильности этого масла.

Составляющие и применение закисшего жира и масла из растений и животных в пищевых системах

Пальмовое масло: Производится из плодов пальм. Это самый эффективный маслобойный завод. Сейчас оно занимает второе место в списке масел, производимых в мире. Пальмовое масло имеет сбалансированный состав жирных кислот, в котором уровень насыщенных жирных кислот почти равен уровню ненасыщенных жирных кислот. Пальмитиновая кислота (44–45%) и олеиновая кислота (39–40%) являются основными составляющими кислотами наряду с линолевой кислотой (МЕ-1,1%) и лишь следовыми количествами линолковой кислоты [6].

Низкий уровень линоловой кислоты и фактическое отсутствие линоленовой кислоты делают масло относительно устойчивым к окислительному разрушению. В зависимости от сорта масличной пальмы некоторые пальмовые масла могут быть более ненасыщенными. Пальмовое масло темно-красно-оранжевого цвета с высоким содержанием каротиноидов и антоцианов. Он также богат витамином Е, представленным в виде токоферолов и токотриенолов. Почти 90% пальмового масла во многих употребляется в пищевые продукты.

Применение: Применения, такие как масла для жарки / жарки, маргарин.шортенинги, специальные банки и продукты, высушенные распылением.

Масло канолы: Это пищевое масло, полученное из относительно нового сорта семян рапса. Занимает третье место по производству масел и жиров. Масло канолы имеет низкий уровень насыщенных жирных кислот (около 6%). Это делает его вторым по важности источником растительного масла. Стабильность этого масла ограничена в основном присутствием линоленовой кислоты, хлорофилла и продуктов его разложения в корке других второстепенных компонентов с высокой химической активностью.В нем много токоферола.

Применение: л используется в основном при приготовлении жира, варке с маргарином и опрокидывании жарки.

Масло подсолнечника : четвертое по популярности растительное масло в некоторых странах; предпочтительнее сои. семена хлопка и пальмовое масло. Но его выращивают в ограниченных географических местах. Он имеет общее содержание насыщенных жиров менее 10%. 55-75% олиевой кислоты и 15-35% линолевой кислоты.

Применение: л отлично подходит для приготовления пищи, заправки салатов, маргарина, но не для жарки из-за его плохой устойчивости к окислению.Lt имеет хорошую вкусовую стабильность.

Кокосовое масло : Его получают из копры, которая представляет собой сушеную кокосовую стружку из кокосовой пальмы, известную как Cocos nucifera . Он классифицируется как жир, потому что он тверд при комнатной температуре, но становится жидким маслом при температуре выше 25,6 0 ° C. Он характеризуется высоким процентным содержанием жидкой кислоты. Оно содержит 50% лауриновой кислоты, в то время как никакое другое масло не содержит более 1%, кроме косточкового пальмового масла. Благодаря высокому уровню насыщенных жирных кислот (80%).Кокосовое масло довольно устойчиво к окислительным изменениям при нормальных условиях хранения. Он имеет тенденцию вызывать проблемы пенообразования из-за его очень низкой молекулярной массы; поэтому не смешивается с другими маслами.

Примечание: Смешивание жиров и масел со значительной разницей в молекулярной массе увеличивает вероятность вспенивания.

Применения : В качестве масел для жарки при производстве маргарина в качестве заменителя молочного жира в наполненном молоке (сгущенном молоке), в качестве немолочных сливок при производстве детского и спортивного питания благодаря триглицеридам со средней длиной цепи (легко усваиваются и усваиваются). ).

Пальмоядровое масло : это также лауриновое масло, уступающее кокосовому маслу на международном рынке. Его получают из ядра масличной пальмы, Elaeis guineensis . Состав жирных кислот и свойства пальмоядрового масла очень похожи на кокосовое масло, но оно имеет немного более низкие жирные кислоты с более короткой цепью и более высокую степень инстаурации. Основные жирные кислоты в косточковом пальмовом масле — это 48% лауриновая кислота. 16% миристиновая кислота и 15% олеиновая кислота.Никакая другая жирная кислота не присутствует в количестве более 10%.

Заявка Применяется в производстве маргарина, масла для жарки (для мелкой жарки), кремов для начинки (для печенья, воды), в производстве немолочного мороженого, немолочных кремов для взбивания.

Масло семян хлопка : Это масло получают из семян хлопчатника. Масло является побочным продуктом и зависит от использования хлопка в текстильных изделиях, поэтому торговля маслом осуществляется лишь в незначительной степени.Неочищенное масло семян хлопка имеет сильный вкус и запах и темно-красновато-коричневый цвет. Однако масло из семян хлопка не может быть переработано для обеспечения такой высокой устойчивости к окислению и вкуса.

Заявка . Используется при приготовлении шортенинга, маргарина, в качестве масла для салатов и для жарки некоторых закусок во фритюре.

Арахисовое масло (арахисовое) : Арахисовое масло получают из семян Arachis hypogaea , широко известных в США арахис, земляной орех и арахис.Масло арахиса имеет высокое содержание легкоусвояемого белка и ненасыщенное, с жареным ореховым вкусом. Неочищенное масло имеет бледно-желтый цвет и в основном используется для жарки во фритюре и на растительном масле.

Применение: При приготовлении шортенингов, маргаринов и майонеза. Арахисовое масло очень ненасыщено и поэтому склонно к прогорклости. Он содержит высокую долю олеиновой кислоты. линолевая и пальмитиновая кислоты.

Оливковое масло: Оливковое масло первого отжима получают из плодов оливкового дерева.Это смесь триацилглицерина с некоторыми жирными кислотами от вшей, в основном пальмитиновой, пальмитолеиновой, олеиновой и линолевой кислотами. Оно содержит около 71% олеиновой кислоты, ненасыщенное масло, оливковое масло первого отжима — это масло, которое не было модифицировано для удаления натуральных ароматических элементов оливкового масла, которые, по мнению потребителей, являются желательными.

Кукурузное масло: В отличие от большинства других растительных масел кукурузное масло (кукурузное масло) получают из зерен кукурузы. В нем всего 3-5% масла. Зародыши кукурузы богаты маслом (более 30%) и являются источником всего товарного кукурузного масла.Кукурузное масло имеет приятный вкус, относительно низкий уровень (менее 15%) насыщенных жирных кислот. Очень низкий уровень a-линоленовой кислоты и высокий уровень полиненасыщенных жирных кислот. Большая часть производимого кукурузного масла является побочным продуктом производства кукурузного крахмала.

Применение: Основное применение этого масла — кукурузный маргарин, кулинарное / салатное масло.

Кунжутное масло : Его получают из кунжутных семян с высоким содержанием масла (42-56%).Он очень устойчив к окислению и проявляет несколько лечебных эффектов. Кунжутное масло является классическим полиненасыщенным маслом, содержащим около 82% ненасыщенных жирных кислот и примерно равное количество олеиновой и линолевой кислот в масле. По сравнению с другими растительными маслами, кунжутное масло обладает высокой устойчивостью к окислительной порче.

Применение: Используется как кулинарное масло.

Масло рисовых мозгов : Рисовое масло является побочным продуктом измельчения риса и веками использовалось во многих странах Юго-Восточной Азии.Масло из рисовых отрубей содержит около 20% насыщенных жирных кислот и равномерный баланс мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот. Было обнаружено, что его окислительная стабильность эквивалентна арахисовому маслу.

Применение: л используется для приготовления и жарки. как салатное масло и майонез. Также для производства маргарина и жира, придающего приятный вкус.

Льняное (льняное) масло : получают из льняного растения. Льняное масло богато линоленовой ненасыщенной жирной кислотой (50%).Высокий уровень линоленовой кислоты заставляет масло быстро окисляться, оно за очень короткое время придает пищевым продуктам вкус краски, поэтому пищевое льняное масло хранится в холодных, бескислородных и легких условиях и защищено добавлением антиоксиданта. . Он продается во многих магазинах здорового питания.

Сафлоровое масло : производится из сафлорового растения. Из сафлора производят два типа масла, но наиболее распространенным является ненасыщенное масло с высоким содержанием линолевой кислоты (75-80%).Содержание полиненасыщенных жирных кислот очень высокое, но очень мало мононенасыщенных жирных кислот, что делает их более прогорклыми. Используется для жарки во фритюре, шляпа становится токсичной при воздействии высокой температуры.

Горчичное масло : Его получают из семян горчичного растения ( Brassica Campestri L ). Оно имеет характерный острый вкус и аромат. Он содержит большое количество селена и магния. Он содержит около 70% мононенасыщенных жирных кислот, из которых 42% составляет эруковая кислота.Это ненасыщенное масло с высоким содержанием антиоксидантов. Горчичное масло считается одним из самых полезных пищевых масел из-за низкого содержания насыщенных жирных кислот (8%). Используется для приготовления и жарки.

Продукты из пищевого масла: К ним относятся маргарины, шортенинги, эмульгированные жиры, майонез и салатные масла.

Нетрадиционные масла : Нетрадиционные масла, такие как масла из косточек манго. Cleome viscoss , Mesta, Terminalia bellirica , ним, рисовые отруби, капок и махуа были исследованы на предмет безопасности и питательности.

Масло семян томата : производится из семян томата. Семена содержат 25% масла коричневого или красноватого цвета. Он богат олеиновой и линулеиновой кислотами. В масле используется салатное масло и цветной маргарин.

Масло семян чили : Его получают из семян чили. Семена содержат 20-24% масла, богатого линолевой кислотой. Масло имеет острый вкус и может использоваться вместо специй при приготовлении пищи. Рафинированное масло можно использовать вместе с пищевым маслом.

Масло из семян арбуза: Его получают из семян арбуза. Семена дают 28% масла, богатого линолевой кислотой. Можно использовать растительное масло.

Жир из ядер манго : Его получают из ядер манго. Он состоит из 6-12% твердого съедобного фуража. Это твердое вещество кремового цвета при комнатной температуре, но плавится при 3-1,5ºC и богато олеиновой и стеариновой кислотами. Это заменитель какао-масла в кондитерской промышленности (Таблица 1).

Нефть

Средняя мировая добыча нефти 2000/2001

Основные страны-производители (в миллионах тонн)

Пальмоядровое масло

44,6%

Малайзия (1,5), Индонезия (0,77), Нигерия (0,19)

Соевое масло

18.3%

США (8,24), Бразилия (4,28), Аргентина (3,28), Китай (3,26).

Рапсовое масло (Canola)

38,6%

Китай (4,53), ЕС (3,68), Индия (1,60), Канада (1,30).

Масло подсолнечное

40,9%

Бывший СССР (2,40), ЕС (2,04), Аргентина (0,32), Центральная Европа (0,70)

Масло арахисового

40.3%

Китай (2,38), Индия (1,06), Нигерия (0,32), Судан (0,16)

Масло семян хлопчатника

15,1%

Китай (1,12), Индия (0,45), США (0,40)

Кокосовое масло

62,4%

Филиппины (1,47), Индонезия (0,80), Индия (0,44)

Кунжутное масло

42.4%

Китай (0,23), Индия (0,15), Мьянма (0,09)

Масло льняное

33,5%

ЕС (0,20), Китай (0,16), США (0,13)

Пальмовое масло

50%

Малайзия (11,98), Индонезия (7,33), Нигерия (0,75)

Оливковое масло

30%

Испания (1.01), Греция (0,44), Италия (0,35), Турция (0,21)

Кукурузное масло

5%

США (1,16), ЕС (0,21), Япония (0,11)

Таблица 1: Основные нефтедобывающие страны и средние мировые объемы добычи нефти.

Источник: Шрилакшми [7].

Процесс экстракции позволяет удалять компоненты пищевых масел, которые могут отрицательно влиять на вкус, стабильность, внешний вид или пищевую ценность, а также сохранять токоферолы и предотвращать химические изменения триацилглицерина.

Сельское или традиционное масло добыча

Хранение : В большинстве случаев сушка на солнце снижает содержание влаги в масличных семенах до уровня ниже 10 процентов. Соответствующая вентиляция или аэрация семян или орехов во время хранения обеспечивает низкий уровень влажности и предотвращает развитие микробов. Это важно при хранении арахиса, который очень чувствителен к загрязнению афлатоксином из-за роста Aspergillus flavus .Поскольку афлатоксины и пестициды не удаляются сельскими методами добычи, следует избегать микробного заражения и применения инсектицидов.

Предварительная обработка

Стерилизация и нагрев: Эта обработка паром или кипячением инактивирует липолитические ферменты, которые могут вызвать быстрое разложение масла, и облегчает измельчение мезокарпа для экстракции масла. Например, «стерилизованные» плоды пальмы измельчают в деревянном пестике и ступке или в механизированном варочном котле.

Декортикация или шелушение отделяют маслосодержащую часть сырья и удаляют части, которые имеют небольшую пищевую ценность или не имеют ее. Для ядер и орехов доступны мелкие механические продавцы, хотя ручное растрескивание все еще широко распространено.

Большинство масличных семян и орехов подвергаются термической обработке путем обжарки для разжижения масла в клетках растений и облегчения его выделения во время экстракции. Этой обработке подвергаются все масличные семена и орехи, за исключением плодов пальмы, для которых «стерилизация» заменяет эту операцию.

Для увеличения площади поверхности и максимального выхода масла масличная часть арахиса, подсолнечника, кунжута, кокоса, ядра пальмы и орехов ши уменьшена в размерах. Механические дисковые истирающие мельницы обычно используются в сельской местности.

Отбор горячей воды

При экстракции масла измельченные семена смешивают с горячей водой и кипятят, чтобы масло всплыло и с него сняли пыль. Измельченные масличные семена смешивают с горячей водой, чтобы сделать пасту для замешивания вручную или машиной, пока масло не разделится в виде эмульсии.При экстракции арахисовым маслом обычно добавляют соль, чтобы коагулировать белок и улучшить отделение масла.

Механические экстракторы экспеллера

Большой вращающийся пест в фиксированной системе ступки может приводиться в движение двигателем, людьми или животными, чтобы прикладывать трение и давление к масличным семенам, чтобы высвободить масло из основания ступки. Другие традиционные системы, используемые при добыче нефти в сельской местности, включают использование тяжелых камней, клиньев, рычагов и витых тросов. Для прессования пластину или поршень вручную вдавливают в перфорированный цилиндр, содержащий измельченную или измельченную масляную массу, с помощью червяка.Масло собирается под перфорированной камерой. Было разработано множество механических экспеллеров. Предварительно нагретое сырье червячным валом подается в горизонтальный цилиндр. Посредством регулируемого дросселя внутреннее давление, которое создается в цилиндре, разрывает масляные ячейки, чтобы высвободить масло.

Обезвоживание

При кипячении в неглубокой посуде следы воды из сырой нефти удаляются после отстаивания. Это обычное дело для всех сельских методов, которые признают каталитическую роль воды в развитии прогорклости и плохих органолептических качеств.

Торты прессованные

Побочный продукт переработки, прессованный жмых, может быть полезен в зависимости от применяемой технологии экстракции масла. Жмыхи из водного масла обычно обеднены питательными веществами. Другие традиционные методы, например, используемые для арахиса и копры, гарантируют, что побочные продукты при осторожном обращении будут пригодны для употребления в пищу человеком.

Промышленное или коммерческое производство

Обработка: Масличные семена обычно очищаются от посторонних предметов перед шелушением.Ядра измельчаются для уменьшения размера и готовятся на пару, а масло извлекается на шнековом или гидравлическом прессе. Прессованный жмых измельчают для последующей экстракции остаточного жира растворителями, такими как «пищевой» гексан. Масло можно напрямую экстрагировать растворителем из продуктов с низким содержанием масла, то есть из соевых бобов, рисовых отрубей и зародышей кукурузы.

После стерилизации масличные плоды измельчают (переваривают) перед механическим прессованием, часто на шнековом прессе. Ядра пальмы удаляются из прессованных лепешек и дополнительно обрабатываются для получения масла.Ткани животных уменьшаются в размере перед обработкой влажным или сухим способом. После автоклавирования ткани рыб отжимают и водно-масляную суспензию пропускают через центрифуги для отделения жира.

Методы экстракции растворителем: Применяются более новые методы экстракции нефти, такие как многоступенчатая экстракция в противотоке, такая как аккумуляторная экстракция, и многоступенчатая экстракция с перекрестным потоком, подобная методам Сокслета. Другое включает.

Методы экстракции растворителем под высоким давлением: Здесь высокое давление используется для поддержания растворителя в жидком состоянии при высокой температуре.Биомасса упаковывается в ячейку и хранится в печи, а затем растворитель перекачивается из резервуара в ячейку, которая затем нагревается и прессуется в определенное время и по программе. Ячейку продувают газообразным азотом и отфильтрованный экстракт собирают в колбу.

Методы экстракции с помощью микроволн: Применение микроволокон для нагрева растворителя и тканей растений в процессе экстракции называется (MAE). Здесь кинетическая энергия увеличивается для процесса экстракции с помощью полярных добавок, поскольку гексан или тулен являются неполярным растворителем.Механизм связан с миграцией ионов, создающих вращающиеся диполи, которые изменяют молекулярную структуру при условии, что температура во время экстракции не слишком высока

Метод извлечения сверхкритической жидкости: Использование сверхкритической жидкости, характеризующейся критической точкой, определяемой с точки зрения критической температуры и критического давления. Это похоже на гидродистилляцию. Принцип позволяет осуществлять сверхкритическую экстракцию диоксида углерода и одностадийное подкритическое разделение.Он не позволяет селективной экстракции из-за одновременной экстракции многих нежелательных соединений

Нефтепереработка

Refining производит пищевое масло с такими желаемыми потребителями характеристиками, как мягкий вкус и запах, прозрачный внешний вид, светлый цвет, устойчивость к окислению и пригодность для жарки. Двумя основными способами очистки являются щелочная очистка и физическая очистка (отпарка водяным паром, дистилляционная нейтрализация), которые используются для удаления свободных жирных кислот.

Метод щелочной очистки

Метод рандомизации или переэтерификации насыщенных полиненасыщенной жирной кислотой или триглицеридной перегруппировки — масла, другие включают метод растворителя.

Возможные побочные реакции при переработке нефти

Цис-транс-изомеризация : Одним из наиболее чувствительных параметров, используемых для обнаружения химических изменений в результате тяжелых условий обработки, является цис-транс-изомеризация, особенно линоленовой кислоты.Наиболее полное исследование в этой области было выполнено, когда исследовалось образование геометрических изомеров в различных маслах в лабораторных, опытно-промышленных и производственных масштабах.

Образование транс-жирных кислот: Об образовании позиционных изомеров (то есть двойных связей, сдвинутых вдоль цепи жирной кислоты) линоленовой и линолевой кислоты в условиях дезодорации / физического рафинирования не сообщалось.

Физические потери : Во время дезодорации или физической очистки летучие компоненты удаляются из масла за счет сочетания высокой температуры, низкого давления и десорбционного действия инертного газа (пара).

Триглицериды

Триглицерид состоит из трех жирных кислот, связанных с одной молекулой глицерина. Если все три жирные кислоты идентичны, это простой триглицерид. Химические соединения, обнаруженные в жире до его расщепления, известны химикам как триглицериды. Поскольку в натуральных жирах содержится ряд различных жирных кислот, в природе встречается очень много различных триглицеридов. Они названы в соответствии с жирной кислотой или кислотами, которые они содержат.Таким образом, триолеин представляет собой триглицерид олеиновой кислоты, трипальмитин — триглицерид пальмитиновой кислоты, тристеарин — стеариновую кислоту, а монопальмитин-дистеарин содержит, как следует из названия, одну молекулу пальмитиновой и две молекулы стеариновой кислоты. Хотя в натуральных жирах и маслах содержится большое количество разнообразных жирных кислот, лишь некоторые из них имеют выдающееся коммерческое значение. Это миристиновая кислота, лауриновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, олеиновая кислота, линолевая кислота и линоленовая кислота. Хотя количество триглицеридов, встречающихся в природе, велико, триглицериды этих семи кислот (см. Таблицу формул ниже) составляют большую часть натуральных жиров и масел.Жиры и масла практически всегда представляют собой смеси триглицеридов в различных пропорциях. В одних жирах преобладает один триглицерид, в других — другой, а в третьих — несколько из них присутствуют в материальных количествах. Очевидно, ни один натуральный жир или масло не состоит исключительно из одного триглицерида. Свойства различных жиров и масел зависят от характеристик триглицерида, смесью которого они являются, и от соотношения этих триглицеридов друг к другу. (См. Таблицу жирных кислот ниже.

Диаграммы структуры триглицеридов

О’Брайен [8], жирные кислоты в триглицериде определяют свойства и характеристики молекулы.

Моно- и диглицериды

Моно- и диглицериды — это моно- и диэфиры жирных кислот и глицерина. Их получают коммерчески путем реакции глицерина и триглицеридов или путем этерификации глицерина и жирных кислот. Моно- и диглицериды образуются в кишечном тракте в результате нормального переваривания триглицеридов. В природе они содержатся в очень незначительных количествах как в животных жирах, так и в растительных маслах. Масло, состоящее в основном из диглицеридов, также использовалось в качестве замены масла, состоящего из триглицеридов.Ниже представлены иллюстрации молекулярных структур моно- и триглицеридов.

Диаграммы моно- и диглицеридов

О’Брайен [8], свободные жирные кислоты Как следует из названия, свободные жирные кислоты — это непривязанные жирные кислоты, присутствующие в жире. Некоторые нерафинированные масла могут содержать до нескольких процентов свободных жирных кислот. Уровень свободных жирных кислот снижается в процессе рафинирования. Полностью рафинированные жиры и масла обычно имеют содержание свободных жирных кислот менее 0.1%.

Насыщенные жиры

Когда молекула жирной кислоты содержит максимально возможное количество водорода, кислота считается насыщенной жирной кислотой. Он насыщен по водороду. К таким насыщенным кислотам относятся миристиновая, лауриновая, пальмитиновая и стеариновая кислоты. Они являются твердыми телами при обычных температурах [9-11].

Некоторые жирные кислоты уже «насыщены естественным путем», поскольку их невозможно сделать «жестче», чем в природе. Как отмечалось ранее, уровни насыщенных веществ обычно выше в тех жирах, которые являются твердыми при температуре окружающей среды.Насыщенные жирные кислоты чрезвычайно стабильны, то есть они не становятся прогорклыми, что означает, что они обладают хорошими сохраняющимися свойствами (сроком хранения). Однако в рекомендациях правительства потребителям рекомендуется ограничить потребление насыщенных жиров, поскольку они могут повысить уровень холестерина в крови, что является одним из основных факторов сердечных заболеваний. Большинство животных жиров, таких как мясо, масло, сыр и сливки, содержат относительно высокий уровень насыщенных жиров, поэтому их следует употреблять в умеренных количествах. Многие хлебобулочные изделия, такие как торты, печенье и пирожные, также могут содержать много насыщенных жиров.

Ненасыщенные жирные кислоты

Однако, когда молекула жирной кислоты не содержит максимально возможное количество водорода, кислота считается ненасыщенной жирной кислотой. Он ненасыщен по отношению к водороду. К таким ненасыщенным кислотам относятся олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Это жидкости при обычной температуре.

Существует три типа ненасыщенных жирных кислот

Мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК) жирные кислоты этой категории имеют так называемую одну двойную связь в своем химическом составе.Они относительно устойчивы к окислению и развитию прогорклости и в настоящее время считаются с точки зрения питания лучшим типом жира для употребления в пищу. Самый распространенный источник мононенасыщенных оливкового масла и рапсового масла.

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) Полиненасыщенные жирные кислоты содержат две или более двойных связей в своем химическом составе. Они являются наименее устойчивыми к окислению жирными кислотами, поэтому их лучше всего использовать в холодных условиях. Самый распространенный источник полиненасыщенных веществ — подсолнечное масло.

Трансжирные кислоты (TFA) Трансжирные кислоты обычно получают из двух источников: гидрогенизированные растительные масла и животные жиры. Недавние научные исследования показывают, что трансжиры, хотя и потребляются в относительно небольших количествах, следует избегать из-за их негативного влияния на уровень холестерина в крови.

Фосфатиды: Фосфатиды, также известные как фосфолипиды, состоят из спирта (обычно глицерина) в сочетании с жирными кислотами и сложного фосфатного эфира.Большинство фосфатидов удаляется из масла во время операций по рафинированию и рафинированию. Фосфатиды — важный источник природных эмульгаторов, продаваемых как лецитин.

Стерины: Стерины содержатся как в животных жирах, так и в растительных маслах, но между ними имеются существенные биологические различия. Холестерин является основным стерином животного жира и содержится в растительных маслах только в следовых количествах. Стерины растительного масла и растительные стерины вместе называются «фитостеринами».«Стигмастерин и ситостерин являются наиболее известными стеринами растительных масел. Было показано, что ситостерин снижает уровень холестерина как в сыворотке, так и ЛПНП при включении в маргарины, маргариновые спреды, заправки для салатов и различные другие пищевые продукты, чтобы обеспечить удобный способ доставки для потребителей, которые выбирают использовать фитостерины в качестве компонента своего личного плана по контролю уровня холестерина в сыворотке. Тип и количество стеролов растительного масла зависят от источника масла.

Токоферолы и токотриенолы: Токоферолы и токотриенолы являются важными второстепенными составляющими большинства растительных жиров.Они служат в качестве антиоксидантов, замедляющих прогоркание, и в качестве источников необходимого питательного вещества витамина Е. Распространенными типами токоферолов и токотриенолов являются альфа (α), бета (β), гамма (γ) и дельта (δ). Они различаются по антиоксидантной активности и активности витамина Е. Среди токоферолов альфа-токоферол имеет самую высокую активность витамина Е и самую низкую антиоксидантную активность. Дельта-токоферол обладает наивысшей антиоксидантной активностью. Токоферолы, которые естественным образом присутствуют в большинстве растительных масел, частично удаляются во время обработки.Кукурузное и соевое масла содержат самые высокие уровни. Токоферолы не присутствуют в животных жирах в заметных количествах. Токотриенолы в основном присутствуют в пальмовом масле, но их также можно найти в маслах из рисовых отрубей и зародышей пшеницы.

Пигменты: Каротиноиды — это вещества цвета от желтого до темно-красного, которые естественным образом встречаются в жирах и маслах. Они состоят в основном из каротинов, таких как ликопин, и ксантофиллов, таких как лютеин. В пальмовом масле самая высокая концентрация каротина.Хлорофилл — это зеленое красящее вещество растений, которое играет важную роль в фотосинтезе. Масло канолы содержит самый высокий уровень хлорофилла среди обычных растительных масел. Иногда естественный уровень хлорофилла в маслах может вызывать у масел зеленый оттенок. Госсипол — это пигмент, который содержится только в хлопковом масле. Уровни большинства этих цветных тел уменьшаются во время нормальной обработки масел, чтобы придать им приемлемый цвет, вкус и стабильность.

Жирные спирты . Длинноцепочечные спирты не имеют большого значения в большинстве пищевых жиров. Небольшое количество этерифицированных жирными кислотами восков содержится в некоторых растительных маслах. Более высокие количества содержатся в некоторых морских маслах (Таблица 2).

Жир или масло

Фосфатиды (%)

Стерины (частей на миллион)

Холестерин (частей на миллион)

Токоферолы (частей на миллион)

Токотриенолы (частей на миллион)

Соя

2.2 ± 1,0

2965 ± 1125

26 ± 7

1293 ± 300

86 ± 86

Кукуруза

1,25 ± 0,25

15 050 ± 7100

57 ± 38

1477 ± 183

355 ± 355

Семена хлопчатника

0.8 ± 0,1

4560 ± 1870

68 ± 40

865 ± 35

30 ± 30

Арахис

0,35 ± 0,05

1878 ± 978

54 ± 54

482 ± 345

256 ± 216

оливковое

<0.1

100

<0,5

110 ± 40

89 ± 89

Пальма

0,075 ± 0,025

2250 ± 250

16 ± 3

240 ± 60

560 ± 140

Кокос

<0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *