Masti i ulja se u celom svetu koriste kako u ishrani, tako i za industrijske potrebe. Globalna proizvodnja biljnih ulja i masti neprekidno raste od početka 20. veka, a u toku poslednje decenije porasla je za više od 45%. U oblasti proizvodnje i prerade masti i ulja sprovodi se značajan broj istraživanja, i to ne samo u pravcu razvoja novih proizvoda, već i na unapređenju postojećih.

Masti i ulja su široko rasprostranjena jedinjenja u biljnom i životinjskom svetu, a njihova uloga u Ijudskom organizmu je esencijalna, jer predstavljaju značajan izvor energije i nosioce vitalnih nutrijenata. U prehrambenoj industriji masti su višestruko zastupljene, budući da doprinose formiranju karakterističnih fizičkih i senzorskih svojstava proizvoda.

Biljne masti i ulja, koje se koriste u konditorskoj i pekarskoj industriji, svojim hemijskim i fizičkim svojstvima, kao i fiziološkom ulogom, značajno utiču na ponašanje tokom prerade, kao i na kvalitet gotovih proizvoda.

Udžbenik Namenske masti za konditorsku i pekarsku industriju nije namenjen samo studentima Tehnološkog fakulteta Novi Sad i studentima Tehnološkog fakulteta Zvornik, već svima koji se bave proizvodnjom, kontrolom kvaliteta ili razvojem novih konditorskih i pekarskih proizvoda, bilo u velikim sistemima ili manjim proizvođačkim jedinicama.

dr Biljana Pajin, dr Aleksandra Torbica

Sadržaj

UVOD

I Značaj masti u ishrani

II Proizvodnja i potrošnja masti u svetu

1. OPŠTE KARAKTERISTIKE MASTI

1.1. Hemijska svojstva masti
1.2. Fizička svojstva masti
1.3. Kristalizacione osobine masti
1.4. Polimorfizam masti
1.5. Proizvodnja namenskih masti
1.6. Nutritivni efekat masti

2. NAMENSKE MASTI ZA KONDITORSKU INDUSTRIJU

2.1. Kakao maslac
2.1.1. Osobine i sastav kakao maslaca
2.1.2. Kristalizaciona svojstva kakao maslaca
2.1.3. Kvalitet kakao maslaca
2.1.4. Primena kakao maslaca
2.2. Masti analogne kakao maslacu (CBA)
2.2.1. Karakteristike i podela masti analognih kakao maslacu
2.2.2 Toplotne i fizičke (reološke) karakteristike masti analognih kakao maslacu
2.2.3. Ekvivalenti (EKM) i poboljšivači (PKM) kakao maslaca
2.2.3.1. Definicija i sirovine za proizvodnju EKM i PKM
2.2.3.2. Fizičke i toplotne osobine EKM i PKM
2.2.3.3. Proizvodnja EKM i PKM
2.2.3.4. Osobine komercijalnih ekvivalenata kakao maslaca
2.2.4. Zamenske masti za kakao maslac
2.2.4.1. Zamene za kakao maslac (ZKM)
2.2.4.1.1. Proizvodnja i karakteristike ZKM
2.2.4.1.2. Primena ZKM
2.2.4.2. Supstituti kakao maslaca (SKM)
2.2.4.2.1. Proizvodnja i karakteristike SKM
2.2.4.2.2. PrimenaSKM
2.3. Masti za masna punjenja
2.4. Palmino ulje/mast
2.5. Mlečna mast

3. NAMENSKE MASTI ZA PEKARSKU INDUSTRIJU

3.1. Istorijat i proizvodnja margarina/šorteninga
3.2. Karakteristike i primena šorteninga
3.2.1. Funkcionalne osobine šorteninga
3.2.2. Podela šorteninga
3.2.2.1. Višenamenski šorteninzi
3.2.2.2. Tečni šorteninzi
3.2.2.3. Šorteninzi za kolače
3.2.2.4. Šorteninzi za krem glazure
3.2.2.5. Šorteninzi za filove
3.2.2.6. Šorteninzi za proizvodnju hleba
3.2.2.7. Šorteninzi za prženje
3.2.2.8. Šortening za kore za pite
3.2.2.9. Šortening za lisnato pecivo
3.2.2.10. Suvi šorteninzi

4. EMULGATORI

4.1. Monogliceridi i digliceridi
4.2. Fosfolipidi
4.3. Poliglicerol estri (PGPR)
4.4. Sorbitan estri
4.5. Polisorbati

5. FIZIČKE METODE DEFINISANJA NAMENSKOG KVALITETA MASTI I GOTOVIH PROIZVODA

5.1. Termoreografska merenja
5.2. Teksturometrija
5.3. Pulsna nuklearna-magnetnorezonantna spektroskopija (NMR)
5.4. DSC metoda − termalne karakteristike
5.5. Senzorska analiza
5.6. Kolorimetrija
5.7. Test sivljenja (Ciklo-termo test 32/20 °C)
5.8. Laserska difraktometrija − raspodela veličine čestica
5.9. Reologija
5.10. Ramanska spektroskopija

LITERATURA

Uvod

I Značaj masti u ishrani

Masti su pored proteina i ugljenih hidrata glavni sastojci hrane koji joj obezbeđuju najveću energetsku vrednost.

Unos namirnica sa značajnim udelom masti često se osporava sa aspekta zdravstveno bezbedne ishrane, međutim i pored negativnih efekata, neophodno je istaći značaj i ulogu masti u organizmu:

• Masti su osnovni izvor energije − 1 g masti oslobađa 37,7 kJ (9,3 kcal) energije, odnosno više nego duplo u odnosu na proteine i ugljene hidrate (16,7 kcal ili 4,1 kcal).
• Deponuju se u organizmu (predstavljaju rezervni izvor energije), što je naročito značajno pri smanjenom unosu ili povećanim energetskim potrebama u specifičnim stanjima organizma, tokom rasta ili intenzivne fizičke aktivnosti.
• Nosioci su liposolubilnih vitamina A, D, E, i K i omogućavaju njihovu apsorpciju, a takođe obezbeđuju organizmu esencijalne masne kiseline − linolnu (co-6) kao i a-linolensku (co-3). Učestvuju u izgradnji ćelija, njihovoj funkciji i regulatornim mehanizmima.

Preporučen, odnosno prihvatljiv dnevni unos masti je od minimalno 15%, odnosno 20% za žene i pothranjene osobe, pa sve do maksimalno 30-35% od ukupno potrebne energije.

Preporučeni dnevni unos za zasićene masne kiseline je maksimalno 10% od ukupno potrebne energije, dok je za polinezasićene masne kiseline od 6 do 11%. Od toga, preporučeni dnevni unos za esencijalne masne kiseline je minimum 3% od ukupno potrebne energije (2,5% za linolnu i 0,5% za a-linolensku kiselinu). Unos zasićenih masnih kiselina je povezan sa povećanim rizikom od hiperholesterolemije (povećana koncentracija holesterola u krvi). Unos mononezasićenih masnih kiselina treba da bude jednak razlici između energije koja se obezbeđuje iz ukupno unete masti i zbira zasićenih i polinezasićenih masnih kiselina. Preporuka za unos trans masnih kiselina je manje od 1% od ukupno potrebne energije, a za holesterol manje od 300 mg na dan.

II Proizvodnja i potrošnja masti u svetu

Masti i ulja se u celom svetu koriste kako u ishrani, tako i za industrijske potrebe. Globalna proizvodnja biljnih ulja neprekidno raste od početka 20. veka, a u 2015/2016. godini dostigla je vrednost od 179,56 miliona metričkih tona.

Na globalnom nivou, u proizvodnji masti i ulja prednjači Azija. Indonezija je najveći svetski proizvođač ulja i masti, njena ukupna proizvodnja čini 18%, a proizvodnja palminog ulja čini 56% svetske proizvodnje. Kina se nalazi na drugom mestu u svetu sa 14% ukupne svetske proizvodnje, i jedan je od većih proizvođača ulja soje i uljane repice.

Malezija po ukupnoj proizvodnji ulja i masti zauzima treće mesto, a po proizvodnji palminog ulja drugo mesto na svetu.

Indija takođe proizvodi značajne količine ulja palmine repice i kakao maslaca. Ukupno posmatrano, u Aziji je u 2015. godini proizvedeno 54% ulja i masti od ukupne svetske proizvodnje.

U toku poslednje decenije ukupna proizvodnja ulja i masti porasla je za više od 45%. Proizvodnja najvažnijih ulja, poreklom od palme, soje, uljane repice i suncokreta, je porasla za više od 64% i čini oko 92% povećanja svetske proizvodnje svih ulja i masti.

U ovom periodu, stope rasta proizvodnje 17 najznačajnijih ulja i masti su značajno varirale. Proizvodnja palminog ulja i ulja palmine koštice porasla je za 82%, odnosno 70%, sojinog ulja za 43%, ulja od uljane repice za 70% i suncokretovog ulja za 64%. Proizvodnja životinjskih masti je pokazala značajno niži rast od 12%. Udeo koji čine zajedno palmino ulje i ulje palminih koštica u svetskoj proizvodnji je povećan sa 25% u 2005. godini na više od 33% u 2015. godini.

Proizvodnja ulja i masti u 2015. godini iznosila je 202 miliona tona, od toga su količine palminog i sojinog ulja iznosile 61, odnosno 47 miliona tona, što zajedno čini 50% od ukupno proizvedene količine. Proizvodnja palminog ulja rasla je brže od bilo koje druge vrste ulja ili masti, i na taj način prevazišla sojino ulje koje je po proizvedenoj količini dominiralo u 2005. godini.

Palmino ulje, ulje uljane repice i suncokretovo ulje su poreklom iz uljarica koje se uzgajaju prvenstveno zbog visokog sadržaja ulja, i njihova proizvodnja je direktan odgovor na promene u svetskoj potražnji ulja i masti. Drugo po važnosti − biljno ulje poreklom iz soje je nusproizvod u proizvodnji sojine sačme, proizvoda koji je namenjen svetskom tržištu proteina.

Palmino ulje je vodeće u kategoriji biljnih ulja u pogledu obima proizvodnje i potrošnje. U 2015/2016. godini, svetska proizvodnja palminog ulja iznosila je 61,68 miliona tona. Prema Statistics Division of Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAOSTAT), Azija je proizvela oko 89% globalne proizvodnje palminog ulja u 2013. godini. Indonezija i Malezija bile su vrhunski proizvođači ulja te godine, a sledili su ih Tajland, Nigerija i Kolumbija.

Na drugom mestu po proizvodnji i potrošnji u svetu je sojino ulje.

Proizvodnja jestivih biljnih (namenskih) ulja i masti na svetskom nivou u 2015. godini

Na slici 4 predstavljena je svetska potrošnja masti i ulja posmatrano po državama.

Na globalnom nivou u potrošnji biljnih masti i ulja prednjači Azija, u iznosu od 48% ukupne svetske potrošnje. Od toga, Kina i Indija zajedno ostvaruju 30% ukupne svetske potrošnje. Kina je potrošač prvenstveno sojinog, repičinog i palminog ulja. Indija je veliki potrošač ulja od repice, palminog ulja i kakao maslaca. U obema državama se očekuje nastavak snažnog rasta potrošnje masti i ulja. Indonezija i Malezija takođe doprinose ukupnoj svetskoj potrošnji, posebno u slučaju palminog ulja.

Na slici 5 prikazana je potrošnja i izvoz ulja i masti u 2015. godini na svetskom nivou prema vrsti uljarica.

Na slici 6 prikazana je potrošnja biljnih ulja na globalnom nivou u periodu od 1995/1996. do 2015/2016. godine, posmatrano po vrsti ulja, a izraženo u metričkim tonama. U 2015/2016. proizvodnoj godini, proizvodnja biljnih ulja globalno je iznosila preko 179 miliona tona.

U oblasti proizvodnje i prerade masti i ulja radi se značajan broj istraživanja, i to ne samo u pravcu razvoja novih proizvoda, već i na unapređenju postojećih uljarica putem genetskog inženjeringa. Primeri ovih istraživanja uključuju razvoj visoko-uljnog kukuruza, izmenu profila masnih kiselina ulja poreklom iz soje, uljane repice i suncokreta, kao i upotrebu genetskog inženjeringa za poboljšanje otpornosti određenih uljanih kultura na štetočine i herbicide, kao i u smeru povećanja prinosa.

O autorima

Prof. dr Biljana Pajin

Biljana Pajin rođ. Korica je rođena u Sremskoj Mitrovici 1971. godine. Osnovnu i srednju školu je završila u Novom Sadu. Diplomirala je na Tehnološkom fakultetu, Univerziteta u Novom Sadu 1995. godine na studijskom programu Inženjerstvo ugljenohidratne hrane sa ukupnom prosečnom ocenom 9.03. Tokom studija je više puta nagrađivana kaojedan od najboljih studenata, a školske 1994/1995. godine je dobila i Univerzitetsku nagradu za postignut uspeh tokom studiranja. Magistarski rad je odbranila 2000. godine a doktorsku tezu 2005. godine. U zvanje redovnog profesora je izabrana 2015. godine za užu naučnu oblast prehrambenog inženjerstva. Izradila je nastavni program za predmete Tehnologija čokolade i kakao proizvoda, Tehnologija keksa i srodnih proizvoda i Tehnologija bombonskih proizvoda, Kontrola kvaliteta u tehnologijama šećera i konditorskim proizvodima i Namenske masti za pekarsku i konditorsku industriji. Izvodi nastavu na osnovnim, master i doktorskim studijama, učestvuje u naučnoistraživačkom radu i naučno stručnoj saradnji sa industrijom konditorskih proizvoda kao i uljarskom industrijom Srbije. Pod njenim mentorstvom je odbranjeno šest doktorskih disertacija kao i veliki broj diplomskih i master radova. Dugogodišnji je član i predsednik komisije za ocenu kvaliteta konditorskih proizvoda na Novosadskom sajmu. Predsednik je komisije za dodelu priznanja „Najbolje iz Vojvodine“. Udata je i majka dvoje dece.

Dr Aleksandra M. Torbica

Aleksandra M. Torbica je rođena 1968. godine u Novom Sadu. Diplomirala je i magistrirala na predmetima Tehnologija konditorskih proizvoda i Tehnologija ulja i masti na Tehnološkom fakultetu u Novom Sadu. Provela je deset godina u privredi gde je radila kao glavni tehnolog u tri kompanije i direktor fabrike za proizvodnju konditorskih krem proizvoda. Od 2002. godine radi u Zavodu za tehnologiju žita i brašna na Tehnološkom fakultetu u Novom Sadu, a od 2007. godine u Naučnom institutu za prehrambene tehnologije u Novom Sadu. Doktorsku tezu odbranila je 2007. godine u oblasti primenjenih i inženjerskih hemija. Rukovodila je nacionalnim projektom u periodu 2011-2019, jednim projektom od posebnog interesa za održivi razvoj u APV, kao i jednim projektom bilateralne saradnje. Od 2011. godine je rukovodilac Istraživačke jedinice za hranu i tehnologiju hrane u okviru Istraživačkog Centra za tehnologiju biljnih prehrambenih proizvoda. Preskakanjem zvanja višeg naučnog saradnika, 2013. godine je izabrana u zvanje naučnog savetnika. Od jula 2019. godine vrši funkciju pomoćnika direktora za nauku Naučnog instituta za prehrambene tehnologije u Novom Sadu. Predaje na Tehnološkom fakultetu u Zvorniku, Univerziteta u istočnom Sarajevu, Bosna i Hercegovina od školske 2009/10 godine, a 2015. godine je izabrana u zvanje vanrednog profesora na predmetima Tehnologija konditorskih proizvoda i Nove tehnologije konditorskih proizvoda na osnovnim, master i doktorskim studijama. Na Harbin University of Commerce, u Harbinu, Kina, je tokom boravka po pozivu 2017. godine dobila zvanje počasnog profesora ovog univerziteta. Autor je dva registrovana i više prijavljenih patenata, više od 250 naučnih radova i saopštenja. Mentor je jedne doktorske teze i član brojnih komisija za odbranu doktorskih, magistarskih, master i diplomskih radova.