4. Розрахунки маси сировини та готової продукції

Таблиця 4.1.-Сировинні розрахунки

Вид м’яса		%,Від загальної виробітки м’яса	Маса м’яса виробленого в зміну	Нормативний вихід,%	Загальна жива маса худоби,т/зм		Жива маса 1 гол. худоби, кг	Число голів, перероблених в зміну, шт
Яловичина:
-від дорослої худоби
вищої вгодованості		11,1	6	49,0	12,24		420	30
середньої вгодованості		22,2	12	46,1	26,03		390	67
худої вгодованості		9,3	5	39,2	12,75		280	46
-від молодняка
вищої вгодованості		9,3	5	49,6	10,08		320	32
середньої вгодованості		14,8	8	46,3	17,27		280	62
худої вгодованості		3,7	2	39,2	5,10		170	30
Всього:		70,4	38					267
Свинина:
-в шкурі
I категорії		7,4	4	67,0	5,97		200	30
ІІ категорії		11,1	6	66,6	9,0		210	43
ІІІ категорії		7,4	4	72,3	5,53		260	22
ІV категорії		3,7	2	66,5	3		305	10
Всього:		29,6	16					105
Всього:	100		54						372

Таблиця 4.2- Норми виходу технічної сировини при переробці худоби.

№ п/п	Найменування продукції	Вихід,% до маси сировини
		Жировмісні				Нежировмісні				Шляма				Кості					Роги і копита
		Норма,%до маси м’яса		Маса,кг		Норма,% до маси м’яса		Маса, кг		Норма,% до маси м’яса		Маса , кг		Норма,% до маси м’яса		Маса ,кг		Норма,% до маси м’яса		Маса ,кг
1	2	3		4		5		6		7		8		9		10		11		12
Велика рогата худоба
1.З забійного відділення
1	Обрізки з рубця	-		-		0,19		70		-		-		-		-		-		-
2	Нехарчова обрізь	0,38		140		-		-		-		-		-		-		-		-
3	Конфіскат	0,57		220		-		-		-		-		-		-		-		-
4	Жовчний міхур	-		-		0,08		30		-		-		-		-		-		-
5	Летошка	1,92		730		-		-		-		-		-		-		-		-
6	Селезінка	-		-		0,32		120		-		-		-		-		-		-
7	Випоротки	-		-		0,57		210		-		-		-		-		-		-
-8	Статеві органи	-		-		0,21		70		-		-		-		-		-		-
9	Роги сирі	-		-		-		-		-		-		-		-		0,28		110
10	Роговий стрижень	-		-		-		-		-		-		-		-		0,17		60
11	Прирезі зі шкур	0,22		80		-		-		-		-		-		-		-		-
Всього:			3,09		1170		1,37		500		-		-		-		-		0,45		170
2.З субпродуктового відділення
1	Нехарчова обрізь з голів	0,32		120		-		-		-		-		-		-		-		-
2	Нехарчова обрізь з лівера	0,21		80		-		-		-		-		-		-		-		-
3	Відходи рубця	0,76		290		-		-		-		-		-		-		-		-
4	Відходи з книжки	1,32		500		-		-		-		-		-		-		-		-
5	Обрізь з ніг	0,38		140		-		-		-		-		-		-		-		-
6	Печінка нехарчова	-		-		0,6		220		-		-		-		-		-		-
7	Головні і черепні кістки	-		-		-		-		-		-		3,30		1250		-		-
1	2	3		4		5		6		7		8		9		10		11		12
8	Копита	-		-		-		-		-		-		-		-		0,28		110
Всього:			2,29		1130		0,6		220		-		-		3,30		1250		0,28		110
3.З кишкового відділення
1	Відходи кишок	0,17		60		-		-		-		-		-		-		-		-
2	Шлям	-		-		-		-		1,42		540		-		-		-		-
Всього:			-		-		-		-		1,42		540		-		-		-		-
4. З жирового відділення
1	Шквара	1,06		400		-		-		-		-		-		-		-		-
2	Кость-паренки	-		-		-		-		-		-		0,49		180		-		-
Всього:			1,06		400		-		-		-		-		0,49		180		-		-
5.З шкуроконсервного відділення
1	Обрізки шкур	-		-		0,19		70		-		-		-		-		-		-
Всього:			7,31		2760		2,16		790		1,42		540		3,79		1430		0,73		280
Свині
1.З забійного відділення
1	Нехарчова обрізь	0,97		150		-		-		-		-		-		-		-		-
2	Конфіскати	0,36		60		-		-		-		-		-		-		-		-
3	Жовчний міхур	-		-		0,01		1		-		-		-		-		-		-
4	Статеві органи і випороткі	0,81		130		-		-		-		-		-		-		-		-
5	Мездровий жир	0,48		80		-		-		-		-		-		-		-		-
Всього:			2,62		420		0,01		1		-		-		-		-		-		-
2.З субпродуктового відділення
1	Обрізки з голови і лівера	0,57		90		-		-		-		-		-		-		-		-
2	Копита	-		-		-		-		-		-		-		-		0,22		30
3	Стравохід	0,06		10		-		-		-		-		-		-		-		-
4	Печінка нехарчова,відходи	-		-		0,97		150		-		-		-		-		-		-
Всього:			0,63		100		0,97		150		-		-		-		-		0,22		30
3.З кишкового відділення
1	2	3		4		5		6		7		8		9		10		11		12
1	Нутрування	1,29		210		-		-		-		-		-		-		-		-
2	Відходи кишок	0,24		40		-		-		1,42		230		-		-		-		-
3	Шлям	-		-		-		-		-		-		-		-		-		-
Всього:			1,53		250		-		-		1,42		230		-		-		-		-
4. З жирового відділення
1	Шквара	1,40		220		-		-		-		-		-		-		-		-
2	Кость варена (черепа і челюсті)	-		-		-		-		-		-		1,56		250		-		-
Всього:			1,40		220		-		-		-		-		1,56		250		-		-
5.З шкуроконсервного відділення
1	Обрізки шкур	0,16		20		-		-		-		-		-		-		-		-
Всього:			0,16		20		-		-		-		-		-		-		-		-
Всього:			13,65		3770		3,14		941		2,84		770		5,35		1680		0,95		310

Таблиця 4.3-Масса готової продукції при переробці технічної сировини ( в % до маси сировини )

№ п/п	Найменування продукції	Склад суміші (шихти),%		Вихід, % до маси суміші
		М’ягка сировина	Кость	Маса суміші	Жир			Мука
					%	Маса	%		Маса
1	Жировмісні	70	30	5385,7	8	430,8	28		1507,9
2	Нежировмісні	90	10	643	-	-	20		128,6
3	Шлям сирої	98	5	757,2	-	-	18		334,2
Всього:				6785,9		430,8			1970,7

5. ОБГРУНТУВАННЯ ВИБОРУ, ХАРАКТЕРИСТИКА І ПІДБІР ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

Основним обладнанням для виробництва м’ясо-кісткове борошно є установка ГВК-2,8

Технічна сировина переробляється на підприємствах перероб­ної промисловості залежно від потужності й технічного оснащення мокрим або сухим способом.

Мокрий спосіб використовують на підприємствах невеликої продуктивності при виробництві вологих кормів. Цей спосіб засто­совують у відкритих котлах з вогневим або паровим обігріванням. У котел додають до 30 % води для забезпечення вищої тепловід­дачі від стінок котла (для вогневого) або покриття поверхні паро­вого барботера біля дна котла. Потім завантажують промиту і по­дрібнену сировину. Процес приготування кормів здійснюють за температури 100 °С.

Цей спосіб використовують в основному для переробки нехарчової сировини, отриманої від забою здорових тварин.

Недоліком мокрого способу є велика питома енергомістість, пе­рехід у бульйон значної кількості водорозчинних білків унаслідок гідролізу колагену та інших білків, часткове емульгування і окис- нення жиру.

Сухий спосіб теплового оброблення полягає в нагріванні си­ровини без контакту з гострою парою або гарячою водою. Його здійснюють переважно у горизонтальних вакуумних котлах або в еквікукерах. Горизонтальний вакуумний котел має ви­гляд горизонтальної посудини з геометричним об’ємом 4,6 м³ 2,8 м³ (ГВК-2,8). Будова і принцип дії котлів подібні. Зовні котел має парову оболонку для обігрівання.

Котел завантажують через вертикальну горловину, висота якої забезпечує відокремлення зони завантаження (верхнього поверху) від зони розвантаження обробленого продукту (нижнього повер­ху). В середині котла по його осі розміщено вал мішалки з похило встановленими лопатями. Завантажувальна горловина і розван­тажувальний люк оснащені герметичними кришками. Котел має патрубок для видалення жиру, запобіжні клапани та моновакуум- метри. Комплектують котли також вакуум-насосом.

Процес завантаження сировини у горизонтальні вакуумні котли починають із завантаження подрібненої кісткової сировини (~20 — 40 % до загальної маси сировини). Кістки як твердий елемент спри­яють очищенню внутрішньої поверхні котла від підгорілих шарів м’якушевих тканин, подрібненню шквари під час роботи котла і збільшенню поверхні відділення жиру в загальній масі шквари. Після завантаження кісток у котел подають попередньо проми­ту й подрібнену м’якушеву сировину до заповнення 0,45 — 0,6 його місткості.

Горизонтальні вакуумні котли є універсальними. У них здійс­нюють розварювання, стерилізацію, знежирення і сушіння сиро­вини. Оброблення сировини в котлах можна виконувати за таки­ми режимами:

♦ розварювання (стерилізація) під тиском, сушіння під вакуумом;

♦ розварювання і сушіння за атмосферного тиску;

♦ розварювання під тиском і сушіння за атмосферного тиску.

У процесі нагрівання в горизонтальних вакуумних котлах во­лога, що міститься в сировині, випаровується і частково видаля­ється із зони теплового оброблення. Білковмісні тканини зневод­нюються, структура їх стає крихкою і під час перемішування руй­нується лопатями мішалки. Жир, що міститься в тканинах, част­ково видаляється із жирових клітин. Наприкінці теплового оброб­лення отримують двофазну систему: суху або частково зневоднену шквару і розтоплений жир.

Перевагою горизонтальних вакуумних котлів є також можливість вести процес у середовищі, ізольованому від зовнішнього. Це сприяє поліпшенню якості жирів за рахунок зниження інтенсивності їх оки- снення і гідролізу, зменшенню втрат білків і жиру з бульйоном, дезо­дорації шквари і жирів, а також зниженню питомих енерговитрат порівняно з обробленням сировини у відкритих котлах.

Режим теплового оброблення сировини має забезпечити стери­лізацію, розварювання та сушіння з найменшими теплоенергетич­ними витратами і без істотного погіршення якості готової продук­ції. Залежно від особливостей сировини (ступеня бактеріального обсіменіння, вмісту жиру та вологи, свіжості тощо) оброблення ви­конують у дві або три фази: послідовно під тиском, а потім під роз­рядженням (у дві фази) і послідовно під розрядженням, тиском і знову під розрядженням (у три фази).

Першу фазу — часткове зневоднення — застосовують при обробленні сировини з підвищеним вмістом вологи. Видалення з сировини надлишкової вологи унеможливлює подальший гідроліз сполучнотканинних білків у другій фазі з утворенням клейового бульйону, який, у свою чергу, ускладнює процес сушіння шквари в третій фазі і сприяє емульгуванню жиру.

Другу фазу — розварювання (стерилізація) сировини — проводять за надлишкового тиску, що створюється парою води, яка випаровується із сировини. Певна частина води в сировині потрібна для підтримання сталого надлишкового тиску в котлі, підвищення інтенсивності теплообміну, руйнування клітинних і міжклітинних структур для видалення з них жиру та запобігання пірогенному розпаду білків, продукти якого погіршують колір жи­ру. Підтримання сталого надлишкового тиску необхідне також для підтримання температури в середині котла з метою знезара­ження сировини від патогенної та умовно-патогенної мікрофлори. З урахуванням якості борошна та інтенсифікації процесу найефек­тивнішим режимом теплової стерилізації є температура 120 °С протягом 30 хв. За цього режиму забезпечується надійне знезара­ження не тільки вегетативних мікробних клітин, а й спорових форм. Підвищення температури до 135 °С і збільшення тривалості оброблення до 90 хв забезпечує стерильність шквари, але призво­дить до зниження біологічної цінності кормового борошна.

Третю фазу — сушіння розвареної маси при розряджен­ні — проводять для зневоднення шквари до вмісту вологи 8 — 10 %. Випаровування вологи з жирової маси відбувається за порівняно низької температури (80 °С), що сприятливо впливає на якість жи­ру і шквари. Оскільки при цьому об’єм завантаженої маси значно зменшується відносно початкового, збільшується можливість підго­ряння продукту. Щоб запобігти цьому, залишковий тиск слід під­тримувати на вищому рівні (0,53 кПа). Чим більше розрідження на цьому етапі, тим інтенсивніше відбувається процес випаровування вологи (сушіння) і забезпечується краща структура шквари та більш повне відділення жиру при пресуванні. Проте видалення вологи нижче за 7 % під час контакту жиру з нагрітою до високої температури стінкою котла призводить до потемніння кольору жи­ру і виникнення різкого запаху підсмаженої шквари.

Горизонтальний вакуумний котел ГВК-2,8: 1 - котел; 2 - нагрівальна оболонка; 3 - станина; 4 - опори котла; 5 - штуцер для зливання жиру; 6 - лопаті; 7 - корпус підшипників; 8 - вакуумний насос; 9 - електродвигун; 10-редуктор; 11 - сполучна муфта; 12 - роликовий під шипник; 13 - штуцер для пари; 14 - кран; 15 - завантажувальний люк; 16 - патрубок для приєднання до вакуумного насоса; 17 - кришка з притискним при строєм; 18, 19 - запобіжні крани; 20 - мановакуумметр; 21 - манометр; 22 - робочий вал з лопатями; 23 - підшипник; 24 - термометр; 25 - кран для зли вання жиру; 26 - вивантажувальний люк

Вибране обладнання для переробки м'ясо-кісткового борошна зводимо в таблицю 5.1

Таблиця 5.1 – Перелік технологічного обладнання для м'ясо-кісткового борошна

№ п/п	Технологічна Операція	Найменування обладнання	Технічна характеристика обладнання
1	Приймання	Циліндрично вертикальна ємкість
1	Сортування	Накопичувальний бункер
2	Подрібнення	ФПН-1001У-04	Q=500 кг/год Маса 243 кг D=25 і 4 мм
3	Подрібнення, промивка, зневоднення забрудненої сировини	Різально-мийна машина
4	Дозування і передача в ГВК	Накопичувальний бункер
5	Термічна обробка		T=118-122 °С
6	Вивантаження шквари	Шнек
7	Відціжування жиру	Насос
8	Центрифугування	ФПН-1001У-04	Q=900-1000 кг/год N=40кВт Маса 3828 кг
№ п/п	Технологічна Операція	Найменування обладнання	Технічна характеристика обладнання
9	Сепарування	СЭМ-500	Г:1340x1340x1640 Маса:1500,кг N=7,0кВт
10	Упакування	В6-ФДМ	Непросочені паперові мішки
11	Зважування	ДСА-50-Н-2	Маса=50,кг
12	Маркування
13	Охолодження	К7-ФКЕ

6. ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА М’ЯСО-КІСТКОВОГО БОРОШНА

Ця схема переробки нехарчової сировини ґрунтується на вико­ристанні вакуумних котлів з проміжним відбиранням жиру у від­стійних центрифугах періодичної дії і наступним досушуванням знежиреної шквари у вакуумних котлах.

М’яку сировину без попереднього сортування збирають у м’ясо- жировому корпусі й завантажу­ють у передувні баки. Яловичу свинячу кучерявку попередньо подрібнюють на різальній машині і промивають у барабані. Тверді конфіскати та черепні кістки подрібнюють на дробарках на шматки роз­міром до 40 мм. Подрібнені тверді конфіскати та кістки передувають разом із книжками і водою, вміст яких становить до 30 %.

У сировинному відділенні цеху технічної продукції для при­ймання м’якої і твердої технічної сировини передбачають цилінд­ричні вертикальні ємкості місткістю 10 м³. Складаючи рецептуру для завантаження горизонтального вакуумного котла м’яку сиро­вину подають з накопичувальної ємкості розвантажувальним шнеком у дробарку (силовий подрібнювач), після чого по­хилим шнеком - у передувний бак-дозатор місткістю 3,2 м³. Твер­ду подрібнену сировину в потрібній пропорції добавляють до м’якої сировини в той самий бак-дозатор, звідки вона передувається в котли по трубопроводах, обладнаних стрілками, що переключа­ються, та засувками, які встановлюють перед входом у котли і гер­метизують їх після завантаження.

В апаратному відділенні встановлено дві групи котлів: у першій проводять стерилізацію, розварювання та часткове підсушування сировини і шквари, у другій - досушування шквари після оброб­лення в центрифузі. З першої групи котлів вологу шквару виван­тажують у горизонтальний шнек, а потім похилим шнеком подають до центрифуг. Після відділення жиру шквара системою шнеків по­дається для завантаження у другу групу котлів на досушування.

Оброблення шквари та борошна. Отриману шквару та бо­рошно обробляють, тобто охолоджують, подрібнюють, просіюють, видаляють металомагнітні домішки, стабілізують антиоксиданта­ми.

Охолодження шквари. Шквара, отримана після сепарування си­ровини, має температуру 75 - 85 °С, а знежирена шквара із горизон­тального вакуумного котла і шнекових сушарок - до 105 °С.

Гаряча шквара, особливо з підвищеним вмістом жиру, погано подрібнюється і просіюється на дробильних машинах і ситах. По­дрібнене в гарячому стані борошно не встигає охолонути до тем­ператури 30 - 35 °С перед пакуванням, унаслідок чого жир, що в ньому є, окиснюється і якість готового кормового борошна погір­шується під час зберігання та транспортування. Тому шквару пе­ред подрібненням або просіюванням охолоджують до температури 25 — 30 °С. Для охолодження продукту можна застосовувати охо­лодник, що входить до складу безперервної лінії, а також нагнітати вентилятором холодне повітря на конвеєр, який подає шквару в дробарку. Охолоджують шквару до температури 30 — 40 °С холодною водою, що подається в оболонку шнека охолодника.

Готову шквару шнековими конвеєрами передають у накопичу­вальні бункери, які передбачені для накопичуван­ня шквари, тобто підготовки однорідних партій готового м’ясо-кісткового борошна за вмістом вологи, жиру, білка і золи.

М’ясо-кісткове борошно з бункерів вивантажують на стрічковий конвеєр з електромагніт­ним барабаном для подавання на подрібнення. Дозування шквари з бункерів здійснюють почерговим вмиканням розвантажува­льних шнеків за часом, який задає апаратник на пульті керуван­ня за допомогою реле часу.

Подрібнення шквари. Висушену кормову шквару після охо­лодження до температури 30 °С подрібнюють і просіюють.  Шквару через бункер завантажують у кулачкову дробарку і після подріб­нення подають через спуск з магнітами на молоткову дробарку. Подрібнене борошно збирається в бункер, звідки його подають на пакування в мішки.

Просіювання шквари. Операцію проводять для видалення борошна як готового продукту, однорідного за максимальним розміром часточок. їхні розміри впливають на ефективність ви­користання поживних речовин організмом тварин і птиці. Тому крупність помелу борошна — один із основних показників його якості.

Видалення металомагнітних домішок. Сировина, що над­ходить на переробку, може вміщувати певну кількість металомаг­нітних домішок різного розміру (цвяхи, шматки металу, болти, пальці конвеєрів, бирки тощо), що призводить до пошкодження робочих органів машин, прискорюють їх спрацювання. Домішки також можуть потрапити в продукцію. Тому сировину, проміжні та кінцеві продукти переробки шквари слід обробляти для видален­ня металомагнітних домішок.

Великі домішки з сировини видаляють перед подрібненням, зі шквари — перед сепаруванням. Для видалення домішок, розміри яких збігаються з розмірами часточок шквари та борошна або мен­ші за них, проводять оброблення перед подрібненням шквари та просіюванням борошна на магнітних сепараторах.

Застосовують магнітні сепаратори двох типів: з постійними ма­гнітами та електромагнітами. Вони відрізняються магнітними властивостями компонентів матеріалу, що обробляється. В перших силове магнітне поле створюється постійними магнітами, які роз­міщують у колонці або встановлюють у вигляді блоків на просіювачах, у других — електромагнітами.

Обробка м'ясо-кісткового борошна антиокислювачами. Для уповільнення окислювальних процесів у жирі кормову борошно з м'ясо-кісткового сировини обробляють антиокислювачами, для чого дозволені до застосування синтетичні окислювачі сантохін, іонол і ніфлекс-Д. Борошно обробляють двома методами: додаванням в сировині чи у вологу Шквар перед висушуванням і в готове борошно. М'ясо-кісткове борошно обробляють сантохіном або іонолом з розрахунку 0,02%, а ніфлексом-Д - з розрахунку 0,012% від маси жиру, що міститься в сировині чи борошні.

Пакування, зберігання та транспортування кормового борошна. Залежно від умов виробництва та вимог споживача кормове борошно тваринного походження пакують.

Усі види борошна пакують у паперові три-чотиришарові мішки та в нові або вживані щільні, міцні, чисті та продезін­фіковані тканинні мішки. Маса одного мішка з кормовим борош­ном не повинна перевищувати 50 кг. Після заповнення мішки з борошном зашивають або закривають іншим способом і маркують.

Кормове борошно в упакованому вигляді транспортують усіма видами транспорту відповідно до чинних правил перевезень.

Тривалість зберігання борошна залежить від зміни якості жиру, що є в ньому, під впливом окисних процесів.