Состав смеси антиоксидантов и способ стабилизации "кислотного числа" жирных растительных масел Российский патент 2024 года по МПК C11B5/00 

Изобретение относится к масложировой промышленности и касается стабилизации растительного масла при хранении. Одной из важных задач маслоперерабатывающей промышленности является повышение качества растительного масла и увеличение объемов производства.

На сегодняшний день имеется тенденция к частичной замене в рационе питания человека животных жиров растительными, а это значительно повышает требования к качеству продукта, поступающего потребителю. (Ипатова, Л.Г. Жировые продукты для здорового питания. Современный взгляд/Л.Г. Ипатова, А.А. Кочеткова, А.П. Нечаев, В.А. Тутельян. - М: ДеЛи принт, 2009. - 395 с. )

Качество нерафинированных жидких растительных масел характеризуется вкусом, запахом, цветом, прозрачностью, кислотным, йодным и перекисным числами и т.д.

Окислительные процессы, происходящие в жирах, вызывают их "порчу": меняют вкус и запах масла, а также химические и физические свойства. Большое влияние на скорость окисления оказывают искусственно вносимые антиоксиданты (ингибиторы), разрешенные на территории РФ (СанПин 2.3.2.560-96).

Среди них наибольшее значение имеют соединения фенольной природы: бутилокситолуол, бутилоксинизол, пропилгаллаты. Кроме того, следует отметить аскорбиновую, малеиновую, галловую кислоты и их эфиры. (Павлова, И.В. Перспективные направления развития производства специальных жиров для различных отраслей пищевой промышленнос-ти/И.В. Павлова, М.Б. Коблицкая, Н.Л. Черникова, Н.В. Долганова// Материалы шестой Международной конференции «Масложировой комплекс России: новые аспекты развития». - М.: Пищепромиздат, 2010. -С. 69-71.)

Замедляют процесс окисления также антиокислители натурального происхождения, важнейшими из которых являются токоферолы, лецитин (В.Н.Григорьева, А.Н.Лисицын, Т.Б. Алымова, Л.Т., Журавлева Л.Н., Прохорова, Т.П. Аюкова. Стабилизация фритюрных жиров антиоксидантами. //Вестник Всероссийского научно-исследовательского института жиров. -' 2007.-№1. - С. 14-17).

Проблема замедления и стабилизации процесса окисления масел чрезвычайно актуальна в связи с задачей создания жировых продуктов высокого качества, необходимостью длительного хранения без порчи.

Несмотря на многообразие антиоксидантов различной природы и свойств, на сегодняшний день среди них нельзя выделить универсального. Кроме того, отсутствие, оптимальной смеси антиоксидантов, снижающих кислотное число в высококонцентрированных масляных продуктах, богатых природными БАВ, определяет необходимость дальнейших исследований в этом перспективном направлении.

Для продления срока хранения жирных растительных масел, защиты их от порчи, вызванной окислением кислородом воздуха, а также повышения качества готового продукта и увеличения объемов производства, возможны разные способы физической и химической стабилизации.

Известен способ стабилизации растительных масел путем введения в их состав в количестве 3-8 масс. % антиоксидантной добавки, содержащей, масс. %: нерафинированное горчичное масло 65-70 и масло зародышей пшеницы 30-35. (Табакаева Оксана Вацлавовна патент Российской федерации №(RU)2390536⁽¹³⁾ С1). Изобретение повышает сохранность пищевых растительных масел, в том числе витаминсодержащих, от окисления при одновременном сохранении высоких органолептических свойств.

Кроме очевидных плюсов способ имеет и определенные недостатки, в его состав входят нерафинированные растительные масла (горчичное масло), которые могут изменять вкусовые качества основного готового продукта.

Известен способ стабилизации к окислению пихтового масла путем введения антиоксидантов [а.с. СССР 1707979, опубл. 1994.02.28], в котором в качестве антиоксидантов используют диэтилдитиофосфат калия или 2,4,6-трис-(диметиламино)-фенол, или их смеси с ионолом в количестве 0,1-0,5 мас. %. Известный способ обладает недостаточной эффективностью, в частности, при стабилизации масел, обогащенных легкоокисляющимися жирорастворимыми витаминами, приводит к снижению биологической ценности масла за счет использования синтетических антиоксидантов. Известен способ стабилизации к окислению растительных масел, содержащих токоферолы (оливковое и облепиховое). Для повышения эффективности стабилизации в качестве антиоксиданта используют жидкий азот, а обработку масел проводят в сосуде Дьюара в течение 3-5 мин.

Однако данный способ не обеспечивает продолжительного хранения растительного масла при сохранении его качества, что не позволяет получать значительный экономический эффект. Кроме того, к недостаткам можно отнести технологическую трудоемкость выполнения.

На рынке представлен ограниченный ассортимент антиоксидантов, применяемых в медицинской и пищевой промышленности.

Наиболее близким, к предлагаемому составу смеси антиоксидантов и достигаемому эффекту является способ стабилизации, описанный в патенте Великобритании N2179234, МКИ С11В 5/00, 1987 г. Этот способ предусматривает введение в стабилизируемые продукты синергической смеси, включающей фосфолипид (лецитин), лимонную кислоту и токоферол при определенном соотношении компонентов (данный препарат выбран как прототип).

Тем не менее, данный способ при практической реализации показал незначительные изменения показателя «кислотное число», а спустя 3 недели после введения, наблюдалось увеличение данного показателя и изменение вкуса масла.

Целью предлагаемого способа является упрощение состава, и способа введения смеси антиоксидантов, для повышения эффективности стабилизации. Для создания препарата использованы антиоксиданты, широко используемые в фармацевтической, пищевой, масложировой промышленности и косметологии: витамин Е, лецитин и бутилгидроксианизол.

Задачей изобретения является разработка состава смеси антиоксидантов и способа обеспечения их эффективного взаимодействия с растительным маслом, обеспечивающие снижение и стабилизацию кислотного числа.

Технический результат от использования изобретения достигается тем, что в качестве смеси антиоксидантов, смесь витамина Е и лецитина, с добавлением бутилгидроксианизола, при следующих пропорциях:

Витамин Е 8,0

Лецитин 2,0

Бутилгидроксианизол 0,01.

Которые используются в качестве реагентов в разработанной технологии обработки растительного масла.

Предложенный способ имеет следующие этапы: в емкость отвешивают 25,0 грамм масла и добавляют 0,4 грамма ранее приготовленной смеси АО (приготовление смеси антиоксидантов состоит в следующем отвешенные предварительно антиоксиданты витамин Е и лецитин тщательно перемешивают в ступке до образования однородной смеси, состав перемешивают, добавляют бутилгидроксианизол и еще раз тщательно перемешивают. Смесь вакуумируют (-80 кПа) в течение 24 часов при температуре 60-65°С. По истечении 24 часов отключают нагрев и дают остыть. После остывания снимают разряжение с системы, масло переливают в емкости для хранения (под горло) тщательно укупуривают и направляют для хранения и исследования.

Определены оптимальные концентрации смеси антиоксидантов, которые улучшают качество получаемого продукта по органолептическим и физико-химическим показателям. Установлено, что диапазон добавляемой смеси антиоксидантов находиться в пределах от 0,3 до 0,5 г на 25 грамм обрабатываемого масла. При добавлении смеси АО в количестве более 0,5 г на 25 грамм обрабатываемого масла - в обрабатываемых образцах образуется осадок в течение первого месяца хранения при комнатной температуре в темном месте. При снижении количества антиоксидантов, ниже предлагаемой нормы 0,3 грамма на 25 граммов обрабатываемого масла -наблюдается результат с более низкими показателями (таблица 2).

Кислотное число определяют потенциометрическим методом. Результат представлен в таблице 1.

Для проведения определения 2,0 приготовленного состава (масло с антиоксидантом) помещали в колбу коническую с боковой отводной трубкой вместимостью 250 мл и смешивали со смесью спиртоэфирной (34 мл эфира этилового +17 мл спирта этилового +1 мл раствора тимол фталеина) нейтрализованной раствором гидроксида натрия 0,1н.

Колбу с раствором помещали на магнитную мешалку.

Стандартный электрод рН-метра погружали в раствор на глубину неменее 16 мм. Измеряли рН без добавления титранта. Затем включали магнитную мешалку и начинали титрование. При добавлении новой порции титранта в раствор фиксировали показания на рН-метре. Титриметрический метод с потенциометрической индикацией используя рН-метр МАРК-901 в комплекте с электродом ЭКС-10603/7, заполненным спиртовым LiCl.

Скачок показаний рН более 0,20 единиц свидетельствовал о наступлении точки эквивалентности. Фиксировали полученный объем титранта в этой точке и рассчитывали кислотное число по формуле.

Для каждого образца смеси проводили 6 повторных определений и рассчитывали среднее значение кислотного числа (таблица 1). Кислотное число масла определяли по методике описанной в ОФС.1.2.3.0004.15 Кислотное число ГФ XIV издания, ГОСТ 31933-2012 Масла растительные. Методы определения кислотного числа.

Одним из основных отличий разработанной методики снижения и стабилизации кислотного числа растительных масел, является обязательное вакуумирование смеси масло-антиоксидант. В ходе было установлено следующее: нагревание масла, без вакуумирования приводит к нарастанию кислотного числа, в стехиометрической прогрессии; нагревание под вакуумом, сохраняет практически в неизменном состоянии, содержание каротиноидов в маслах.

Предлагаемый состав и способ снижения и стабилизации «кислотного числа» жирных растительных масел подтверждаются следующими примерами.

Пример. 1

Методика:

В емкость отвешивают 25,0 грамм масла облепихового с показателем кислотного числа КЧ=40 и добавляют 0,4 грамма смеси атиоксидантов витамин Е + лецитин и 0,01 грамм бутилгидроксианизола, состав перемешивают стеклянной палочкой. Смесь вакуумируют (-80 кПа) в течение 24 часов при температуре 60-65°С.По истечении 24 часов отключают нагрев. После остывания снимают разряжение с системы, масло переливают в емкости для хранения (под горло) тщательно укупуривают и направляют для хранения и исследования. Кислотное число определяют потенциометрическим методом.

Результат, полученный в ходе эксперимента для масла облепихового с начальным значением «кислотного числа» 40 составил 23,45. По истечении 3-х месяцев - 23,85.

Пример 2.

Методика:

В емкость отвешивают 25,0 грамм масла оливкового с показателем кислотного числа КЧ=1,4 и добавляют 0,4 грамм смеси атиоксидантов витамин Е + лецитин и 0,01 грамм бутилгидроксианизола, состав перемешивают стеклянной палочкой. Смесь вакуумируют (-80 кПа) в течение 24 часов при температуре 60-65°С. По истечении 24 часов отключают нагрев. После остывания снимают разряжение с системы, масло переливают в емкости для хранения (под горло) тщательно укупуривают и направляют для хранения и исследования. Кислотное число определяют потенциометрическим методом.

Результат, полученный в ходе эксперимента для масла оливкового с начальным значением «кислотного числа» 1,4 составил 0,8. По истечении 3-х месяцев - 0,8.

Пример 3.

Методика:

В емкость отвешивают 25,0 грамм масла льняного с показателем кислотного числа КЧ=2,8 и добавляют 0,4 грамм смеси атиоксидантов витамин Е + лецитин и 0,01 грамм бутилгидроксианизола, состав перемешивают стеклянной палочкой. Смесь вакуумируют (-80 кПа) в течение 24 часов при температуре 60-65°С. По истечении 24 часов отключают нагрев. После остывания снимают разряжение с системы, масло переливают в емкости для хранения (под горло) тщательно укупуривают и направляют для хранения и исследования. Кислотное число определяют потенциометрическим методом. Результат, полученный в ходе эксперимента для масла льняного с начальным значением «кислотного числа» 2,8 составил 1,4. По истечении 3-х месяцев - 1,4.

Таким образом, при использовании разработанной смеси антиоксидантов и способа введения данной смеси в растительные масла, наблюдается снижение кислотного числа и стабилизация окислительных процессов в продукте, что говорит об успешном выборе оптимального состава композиции, которая расширяет арсенал антиоксидантов, применяемых в медицине, а также в масложировой и пищевой промышленности.

Использование заявляемого способа в масложировой промышленности не требует дополнительных капитальных затрат, способ прост в осуществлении, удобен, позволяет сохранять вкусовые качества и товарный вид растительного масла.

Таблица 1.

№π/π Масло КЧв
оригинальном образец Сразу после вакуума По истечении 3-х месяцев £ср%
снижения КЧ 1. Облепиховое 40,0 23,45 23,85 40 2. Оливковое 1,4 0,7 0,8 47,15 Л
J. Льняное 2,8 1,4 1,4 50

Таблица 2.

№ Масло Количество АО Lcp % снижения КЧ 1. Облепиховое 0,3 26,86 Оливковое 0,3 35,36 Льняное 0,3 37,5 2. Облепиховое 0,5* 44,76* Оливковое 0,5* 58,94* Льняное 0,5* 62,5*

Изобретение относится к пищевой и фармацевтической промышленности. Состав смеси антиоксидантов, включающий смесь витамина Е и гранулы лецитина, с добавлением бутилгидроксианизола в пропорции: витамин Е 100% 8,0; лецитин 2,0; бутилгидроксианизол 0,01. Способ стабилизации к окислению растительных масел путем введения в них антиоксиданта, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта используют смесь антиоксидантов, содержащую витамин Е 100% и гранулы лецитина, с добавлением бутилгидроксианизола, при следующих пропорциях: витамин Е 100% 8,0; лецитин 2,0; бутилгидроксианизол 0,01. Полученную смесь антиоксидантов добавляют в количестве от 0,3-0,5 грамм на 25 грамм обрабатываемого масла, тщательно перемешивают, полученную смесь вакуумируют -80 кПа в течение 24 часов при температуре 60-65°С, далее отключают нагрев, а затем снижают разряжение, полученное масло укупоривают и направляют на хранение. Изобретение позволяет замедлить реакцию окисления в растительных жирах и снизить кислотное число на 30-50% от его начального значения. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

1. Состав смеси антиоксидантов, содержащий витамин Е 100% и гранулы лецитина, с добавлением бутилгидроксианизола, при следующих пропорциях:

витамин Е 100% 8,0;

лецитин 2,0;

бутилгидроксианизол 0,01.

2. Способ стабилизации к окислению растительных масел путем введения в них антиоксиданта, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта используют смесь антиоксидантов, содержащую витамин Е 100% и гранулы лецитина, с добавлением бутилгидроксианизола, при следующих пропорциях:

витамин Е 100% 8,0;

лецитин 2,0;

бутилгидроксианизол 0,01,

смесь антиоксидантов добавляют в количестве от 0,3-0,5 грамм на 25 грамм обрабатываемого масла, тщательно перемешивают, полученную смесь вакуумируют -80 кПа в течение 24 часов при температуре 60-65°С, далее отключают нагрев, а затем снижают разряжение, полученное масло укупоривают и направляют на хранение.