- •Передмова
- •1.1. Породи великої рогатої худоби
- •1.2. Породи свиней
- •1.3. Породи овець
- •1.4. Породи коней
- •1.5. Породи і кроси птиці
- •1.5.1. Породи курей
- •1.5.2. Породи качок
- •1.5.3. Породи гусей
- •1.5.4. Породи індиків
- •1.6. Породи кролів
- •1.7. Основні вимоги щодо сировини м’ясної промисловості
- •Контрольні запитання і завдання
- •2.1. Перевезення тварин автотранспортом
- •2.2. Транспортування тварин залізничним транспортом
- •2.3. Перевезення тварин водним шляхом
- •2.4. Транспортування гоном
- •2.5. Центровивіз
- •2.6. Приймання та утримання тварин і птиці на м’ясопереробних підприємствах
- •2.6.1. Приймання і ветеринарний огляд тварин
- •2.6.2. Приймання тварин за живою масою і вгодованістю
- •2.6.4. Надходження худоби на скотобазу
- •2.6.5. Передзабійне утримання худоби на скотобазах
- •Контрольні запитання і завдання
- •3.1. Оглушення тварин
- •3.1.1. Оглушення великої рогатої худоби електричним струмом
- •3.1.2. Механічне оглушення тварин
- •3.1.3. Оглушення свиней електричним струмом
- •3.1.4. Оглушення свиней газовою сумішшю
- •3.2. Забій і знекровлення тварин
- •3.3. Знімання шкури
- •3.3.1. Піддування стисненим повітрям
- •3.3.2. Механічне знімання шкури
- •3.4. Оброблення свинячих туш у шкурі
- •3.5. Оброблення свинячих туш методом крупонування
- •3.6. Видалення внутрішніх органів
- •3.7. Розпилювання, зачищення і оцінювання якості туш
- •3.8. Гнучка автоматизована система переробки худоби
- •3.9. Переробка птиці
- •3.9.1. Оглушення птиці
- •3.9.2. Забій птиці
- •3.9.3. Обшпарювання тушок і видалення оперення
- •3.9.4. Патрання і напівпатрання тушок птиці
- •3.10. Організація технологічного процесу переробки птиці
- •3.11. Оброблення перо-пухової сировини
- •3.12. Переробка кролів
- •Контрольні запитання і завдання
- •4.1. М’язова тканина
- •4.2. Сполучна тканина
- •4.3. Жирова тканина
- •4.4. Кісткова і хрящова тканини
- •4.5. Водозв’язувальна здатність м’яса
- •4.6. Фізичні властивості м’яса
- •4.7. Електрофізичні властивості м’яса
- •4.8. Зміни властивостей м’яса під час автолізу
- •4.9. Поживна цінність м’яса
- •4.10. Склад і поживна цінність субпродуктів
- •4.11. Характеристика, хімічний склад і біологічна цінність харчових субпродуктів
- •4.12. Кров
- •4.12.1. Хімічний склад, властивості і фізичні константи крові
- •4.12.2. Хімічний склад і властивості плазми крові
- •4.12.3. Хімічний склад і властивості формених елементів крові
- •Контрольні запитання і завдання
- •5.1. Оброблення м’ясо-кісткових субпродуктів
- •5.2. Оброблення свинячих голів
- •5.3. Оброблення м’якушевих субпродуктів
- •5.4. Оброблення слизових субпродуктів
- •5.5. Оброблення шерстних субпродуктів
- •Контрольні запитання і завдання
- •6.1. Технологія оброблення кишок
- •6.2. Оброблення кишок на потоково-механізованих лініях
- •6.3. Вади кишкової сировини і фабрикату
- •Контрольні запитання і завдання
- •7.1. Склад і властивості жирів
- •7.2. Характеристика жиросировини
- •7.3. Технологія харчових тваринних жирів
- •7.4. Витоплювання жиру
- •7.5. Витоплювання жиру із м’якої сировини в установках періодичної дії
- •7.6. Витоплювання жиру із м’якої сировини під надмірним тиском
- •7.7. Витоплювання жиру із м’якої сировини в установках безперервної дії
- •7.8. Витоплювання жиру із твердої сировини в установках періодичної дії
- •7.9. Виробництво жиробілкової емульсії
- •7.10. Витоплювання кісткового жиру в установках безперервної дії
- •Контрольні запитання і завдання
- •8.1. Основні види продукції з крові та вимоги до якості сировини
- •8.2. Консервування крові
- •8.3. Стабілізація крові
- •8.4. Дефібринування крові
- •8.5. Сепарування крові
- •8.6. Технологія отримання просвітленої крові
- •8.7. Сушіння крові і плазми (сироватки)
- •8.8. Способи розпилення крові
- •8.9. Вибір режиму сушіння
- •8.10. Сушарки для крові і плазми (сироватки)
- •8.11. Виробництво кров’яного борошна
- •Контрольні запитання і завдання
- •9.1. Загальна характеристика сировини для виробництва органопрепаратів
- •Контрольні запитання і завдання
- •10.1. Причини псування м’яса та м’ясних продуктів
- •10.2. Вплив температури на якість м’яса та м’ясних продуктів при зберіганні
- •10.3. Технологія консервування м’яса та м’ясних продуктів
- •10.4. Заморожування та зберігання замороженого м’яса та м’ясних продуктів
- •Контрольні запитання і завдання
- •11.1. Технологія підготовки шкур до консервування
- •11.2.1. Сухосольовий спосіб консервування
- •11.2.2. Консервування шкур тузлукуванням
- •11.3. Сортування, маркування і пакування шкур
- •11.4. Технологія оброблення щетини-шпарки
- •11.5. Технологія оброблення волосу худоби
- •Контрольні запитання і завдання
- •12.1. Асортимент ковбасних виробів
- •12.2. Вимоги до готової продукції
- •12.3. Вимоги до сировини і допоміжних матеріалів
- •12.3.1. Основна сировина
- •12.3.2. Допоміжна сировина і матеріали
- •12.4. Технологічний процес
- •12.4.1. Приймання сировини
- •12.4.3. Розбирання сировини
- •12.5. Виробництво варених ковбасних виробів
- •12.5.1. Вторинне подрібнення і приготування фаршу
- •12.5.2. Наповнення оболонок фаршем і формування ковбасних виробів
- •12.5.3. Термічне оброблення варених ковбасних виробів
- •12.6. Фаршировані ковбаси
- •12.7. Виробництво напівкопчених ковбас
- •12.7.1. Перший спосіб виробництва напівкопчених ковбас
- •12.7.2. Другий спосіб виробництва напівкопчених ковбас
- •12.8. Виробництво ковбасних виробів із м’яса птиці
- •12.9. Виробництво варено-копчених ковбас
- •12.9.1. Перший спосіб виробництва варено-копчених ковбас
- •12.9.2. Другий спосіб виробництва варено-копчених ковбас
- •12.10. Виробництво сирокопчених ковбас
- •12.10.1. Перший спосіб виробництва сирокопчених ковбас
- •12.10.2. Другий спосіб виробництва сирокопчених ковбас
- •12.10.3. Особливості виробництва напівсухих сирокопчених ковбас
- •12.11. Виробництво сиров’ялених ковбас
- •12.12. Особливості виробництва деяких видів ковбасних виробів
- •12.12.2. Виробництво ліверних ковбасних виробів
- •12.12.4. Виробництво холодців
- •12.12.5. Виробництво сальтисонів
- •12.13. Виробництво продуктів із свинини, яловичини і баранини
- •12.13.1. Асортимент виробів
- •12.13.2. Технологія виробів із свинини, яловичини і баранини
- •12.13.3. Продукти зі свинячого шпику
- •12.14. Контроль якості ковбасних виробів
- •Контрольні запитання і завдання
- •13.1. Асортимент м’ясних консервів
- •13.2. Вимоги до готової продукції
- •13.3. Характеристика сировини м’ясних консервів
- •13.3.1. Основна сировина
- •13.3.2. Харчові добавки і прянощі
- •13.4. Консервна тара і вимоги до неї
- •13.5. Виготовлення тари
- •13.6. Маркування консервів
- •13.7. Основні технологічні процеси виробництва м’ясних консервів
- •13.8. Підготовка сировини для виготовлення консервів
- •13.9. Подрібнення м’ясної сировини
- •13.10. Перемішування сировини
- •13.11. Підготовка допоміжних компонентів
- •13.12. Підготовка і санітарне оброблення консервної тари
- •13.13. Фасування сировини в банки
- •13.14. Герметизація банок
- •13.15. Перевірка герметичності закупорених банок
- •13.16. Стерилізація консервів
- •13.17. Теоретичні основи теплового оброблення консервів
- •13.18. Визначення формули стерилізації
- •13.19. Способи розрахунку змін поживної цінності продуктів при стерилізації
- •13.20. Техніка стерилізації консервів
- •13.21. Особливості виготовлення пастеризованих консервів
- •13.23. Сортування, пакування і зберігання консервів
- •13.23.1. Сортування консервів
- •13.23.2. Пакування консервів
- •13.23.3. Зберігання консервів
- •13.24. Реалізація консервів
- •Контрольні запитання і завдання
- •14.1. Виробництво напівфабрикатів
- •14.1.1. Натуральні напівфабрикати
- •14.1.2. Паніровані напівфабрикати
- •14.1.3. Мариновані напівфабрикати
- •14.1.4. Січені напівфабрикати
- •14.2. Продукти швидкого приготування
- •Контрольні запитання і завдання
- •15.1. Теоретичні основи створення комбінованих м’ясних продуктів
- •15.2. Фізіологічна роль білків
- •15.3. Фізіологічна роль жирів і вуглеводів
- •15.4. Фізіологічна роль харчових волокон
- •15.6. Сучасна система асиміляції їжі
- •15.7. Шляхи поліпшення використання вторинної сировини тваринного походження
- •15.8. Поживна цінність і технологічні властивості сировини рослинного походження
- •15.9. Класифікація сировини і харчових добавок для виробництва комбінованих м’ясних продуктів
- •15.10. Технологічні процеси виробництва комбінованих м’ясних продуктів
- •15.10.2. Виробництво комбінованих ковбасних виробів
- •15.11. Підходи до аналізу вхідних характеристик сировини і технологічних процесів виробництва комбінованих м’ясних продуктів
- •15.12. Рангове оцінювання якості комбінованих м’ясних продуктів
- •Контрольні запитання і завдання
- •16.1. Будова і фізичні властивості яєць
- •16.2. Фізико-хімічні властивості яєчного білка
- •16.3. Фізико-хімічні властивості яєчного жовтка
- •16.4. Хімічний склад шкаралупи яєць
- •16.5. Первинне оброблення і зберігання яєць
- •16.6. Дефекти і мікробне псування яєць
- •16.7. Виробництво яйцепродуктів
- •16.7.1. Виробництво яєчного меланжу
- •16.7.2. Виробництво сухих яєчних продуктів
- •16.8. ПАКУВАННЯ І ЗБЕРІГАННЯ СУХИХ ЯЄЧНИХ ПРОДУКТІВ
- •Контрольні запитання і завдання
- •17.1. Характеристика і призначення клею
- •17.2. Характеристика і призначення желатину
- •17.3. Сировина для виробництва клею і желатину
- •17.4. Технологічний процес виробництва клею і желатину
- •17.5. Технологічна підготовка м’якушевої сировини
- •17.6. Технологічна підготовка твердої сировини
- •17.7. Лужне та кислотне оброблення сировини
- •17.8. Видалення желеутворювальних речовин
- •17.9. Оброблення бульйону
- •Контрольні запитання і завдання
- •18.1. Асортимент тваринних кормів
- •18.2. Кормовий і технічний жири
- •18.3. Сировина для виробництва сухих тваринних кормів та жирів для кормових і технічних потреб
- •18.4. Технологічні схеми переробки нехарчової сировини
- •18.4.1. Приймання та підготовка нехарчової сировини до переробки
- •18.4.2. Сортування, промивання і подрібнення нехарчової сировини
- •18.4.3. Теплове оброблення нехарчової сировини
- •18.4.4. Оброблення шквари
- •18.4.5. Коагуляція крові, формених елементів і шляму
- •18.5.1. Переробка технічної сировини в горизонтальних вакуумних котлах з відбиранням жиру на пресах
- •18.5.2. Переробка технічної сировини у вакуумних котлах з проміжним відбиранням жиру на центрифузі
- •18.5.3. Виробництво сухих тваринних кормів на лінії К7-ФКЕ
- •18.5.6. Переробка технічної сировини у горизонтальних вакуумних котлах з проміжним відбиранням жиру, суміщеним із сушінням і тонким подрібненням
- •18.6. Вимоги до якості сухих тваринних кормів
- •18.7. Оброблення жирів для кормових і технічних потреб
- •18.8. Пакування, зберігання та транспортування технічного і кормового жирів
- •Контрольні запитання і завдання
- •Список рекомендованої літератури
Частина IV. Виробництво êормової та технічної продóêції з тваринницьêої сировини
явність чуми, віспи, інфлюенци, рожі, бруцельозу; від овець — пар- ші овчин, лістеріозу. Сировина з наявністю збудників таких хво- роб підлягає утилізації.
17.4.ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС ВИРОБНИЦТВА КЛЕЮ І ЖЕЛАТИНУ
Важливими факторами, які беруть до уваги при розміщенні желатинових заводів, є наявність достатньої кількості води і елек- троенергії, сировинних ресурсів, кваліфікованих робітників, роз- галуженої транспортної мережі.
Технологічну схему виробництва желатину і клею в загально- му вигляді зображено на рис. 17.1.
Мінімальний обсяг
Накопичення сировини та її технологічна підготовка |
виробництва |
желати- |
|
|
ну для |
забезпечення |
|
Видалення із сировини желеутворювальних речовин |
|||
|
ефективної |
роботи |
|
|
|||
|
підприємства має ста- |
||
Очищення і видалення желатину і клею |
|||
|
новити не менше ніж |
||
|
|||
Концентрування і відбілювання сухих речовин |
1 тис. т готового про- |
||
|
дукту за рік. Для цьо- |
||
Підготовка до кінцевого сушіння |
|||
|
го в рік потрібно бли- |
||
|
|||
|
зько 2,5 млн кДж еле- |
||
Сушіння продукту |
|||
|
ктроенергії, |
1 млн м3 |
|
Подрібнення |
води; 7 тис. т сульфат- |
||
|
|||
|
ної кислоти (36 %). |
||
Пакування |
|||
|
При |
переробці си- |
|
|
|||
Рис. 17.1. Принципова технологічна схема ви- |
рої кістки для вироб- |
||
робництва желатину і клею |
ництва 1 тис. т за рік |
||
|
потреба |
в |
сировині |
має бути близько 20 тис. т свіжої кістки або 10 тис. т очищеної знежиреної кістки. У першому випадку підприємство повинно розміщуватися поблизу сировинної бази (м’ясокомбінату, холодо- бойні, м’ясопереробного заводу), що пов’язано з потребою перероб- ки сирої кістки протягом 48 год.
При використанні очищеної кістки желатиновий завод може розташовуватися на значній відстані від сировинної бази.
Для виробництва желатину з м’якушевої сировини продуктив- ність прибуткового підприємства має становити не менш як 500 т за рік, що передбачає використання 2 млн кДж електроенергії,
0,7 млн м3 води і близько 4 тис. т свіжої обрізі свинячих шкур або 0,8 тис. т сухої обрізі.
Характер підготовчих операцій залежить від виду і стану сиро- вини та напрямку подальших технологічних операцій при отри- манні якісної продукції і визначається типом знежирення сировини (леткі розчинники, виварювання у воді, з використанням пари).
Технологічна підготовка твердої сировини охоплює два етапи:
572
Розділ 17. Виробництво êлею і желатинó
перший етап — сортування на групи за типом надходження, видом сировини і тварин, умовами подальшої переробки. Після закінчення сортування подальший процес підготовчих операцій виробництва желатину передбачає первинне подрібнення, знежи- рення, полірування твердої сировини, калібрування і вторинне подрібнення;
другий етап складається з обводнення твердої сировини, ма- церації, зоління сировини, промивання, кислотування, кінцевого промивання перед видаленням клею і желатину та доведення фа- брикату до технічних вимог щодо нього.
Процеси знежирення, мацерації, зоління сировини, а також видалення з неї клею та желатину пов’язані з дифузійним обмі- ном між матеріалом, що обробляється, і технологічними агентами (гаряча вода, пара, хімічні реагенти).
Дифузійний обмін між твердим матеріалом і зовнішнім середо- вищем (рідиною) складається з трьох фаз: обмінної дифузії між поверхнею матеріалу і рідиною, дифузійних процесів і процесів осмосу по об’єму матеріалу і вирівнювання концентрації дифун- дуючих речовин у зовнішньому середовищі.
Тривалість дифузійних процесів у середині матеріалу зале- жить від властивостей матеріалу і його товщини. Інтенсивність обмінної дифузії між зовнішнім середовищем (рідиною) і матеріа- лом залежить від поверхні розділення фаз і безпосередньо від розміру часточок матеріалу.
17.5. ТЕХНОЛОГІЧНА ПІДГОТОВКА М’ЯКУШЕВОЇ СИРОВИНИ
Технологічна підготовка м’якушевої сировини передбачає ви- далення можливих металевих домішок магнітним уловлювачем, подрібнення на шматки розміром 50 – 80 мм, розморожування, вимочування в накопичувальних резервуарах, промивання в про- мивних барабанах упродовж кількох годин для видалення кон- сервувальних речовин, забруднень, частини розчинних білків за температури 18 – 20 °С.
У процесі оброблення сировина набухає (обводнюється). Консе- рвована сировина обробляється близько 3 – 6 год, суха — розмочу- ється протягом 12 – 24 год.
Після ретельного промивання обрізь свинячих шкур частково знежирюють за температури 40 – 41 °С упродовж 5 – 6 год і роз- пушують (кислотують) протягом 10 год при t = 18…20 °С 0,5%-м розчином хлоридної кислоти чи розчинами сульфатної або орто- фосфатної кислоти з рН 1,5 – 2,5 з подальшим промиванням во- дою до отримання рН фабрикату 4,0 – 5,0.
Для отримання желатину вищих сортів на стадії розпушення свинячу шкуру обробляють ретельніше: 2 год промивають 10%-м сольовим розчином сульфату натрію за температури 18 – 20 °С з рідинним коефіцієнтом 2; зневоднюють у лужно-сольовому розчи-
573
Частина IV. Виробництво êормової та технічної продóêції з тваринницьêої сировини
ні NaOH/Na2SO4 (у 20%-му розчині лугу міститься 100 г/л сульфа-
ту натрію) протягом 2 год з рідинним коефіцієнтом 3 за темпера- тури 18 – 20 °С; нейтралізують протягом 5 год 15%-м розчином ор- тофосфатної кислоти, яка містить 100 г/л сульфату натрію з рідин- ним коефіцієнтом 3; обробляють 8 – 10 год 1,5%-м розчином орто- фосфатної кислоти при 18 – 20 °С з рідинним коефіцієнтом 3; про- мивають 5 – 6 год проточною водою до рН 5,0 – 5,5.
Відходи шкур і спилкову обрізь телят і великої рогатої худоби після ретельного промивання розпушують (солять) 6%-ю суспен- зією вапна впродовж 6 – 10 тижнів при рідинному коефіцієнті 2 і за температури 15 – 18 °С.
При цьому вапняне молоко поновлюють через 1 – 6 діб. Після закінчення зоління фабрикат промивають 22 – 24 год за темпера- тури 18 – 20 °С водою, нейтралізують залишок лугів 5 – 7%-м роз- чином хлоридної кислоти протягом 4 – 6 діб при рідинному коефі- цієнті 5 і промивають холодною водою до рН 5,5 – 5,7. Вміст хло- ридів у віджимній рідині не повинен перевищувати 104 – 107 мг/л (у перерахунку на хлор).
Кислотне оброблення м’якушевої сировини перед лужним дає змогу скоротити тривалість самого процесу оброблення, скоротити проміжні операції, пов’язані зі знезоленням, і зменшити ступінь хімічних змін колагену під час оброблення. Кислотний спосіб ви- користовують для оброблення м’якушевої сировини — суглобів, лобашів, ріпиці і передніх ділянок свинячої шкури, що дає мож- ливість отримати кращі показники харчового желатину, ніж при лужному обробленні.
Загальна тривалість циклу виробництва желатину за цим спо- собом не перевищує 30 – 35 год. Желатин отримують високої якос- ті: в’язкість стандартного розчину до 1,2 – 1,6 Па с, температура плавлення драглів при 10%-й концентрації 32 – 35 °С, низький вміст золи (0,4 – 0,5 %). Вихід товарного желатину становить 18 – 22 %, для желатину зі свинячої шкури — 14 – 17 %. Якість жела- тину залежить від способу консервування сировини. У порівнян- них дослідах середня в’язкість двох перших бульйонів зі свіжої сировини становила 19,3 Па с, мороженої — 1,7, соленої — 1,19 Па с. У процесі оброблення більша частина кислоти зв’язу- ється з колагеном, що призводить до десятикратного зменшення її концентрації і збільшення рН до 2,5. Це є оптимальним значен- ням рН для обводнення колагену і дає змогу втримувати до 400 % вологи за сухим колагеном (у разі консервування сіллю обводнен- ня досягає лише 65 % від максимального обводнення). При зна- ченні рН < 2,5 розвиток мікроорганізмів припиняється.
Зіставлення втрат азотистих речовин кислотного і лужного спо- собів показали перевагу першого. Так, втрати азоту за лужного способу 8,1 % до загальної кількості азоту, за кислотного — 3,0 %. Ізоелектрична точка желатину, отриманого кислотним способом, має значення рН близько 8,0. Для цього способу оброблення вико- ристовують неорганічні кислоти.
574
Розділ 17. Виробництво êлею і желатинó
17.6. ТЕХНОЛОГІЧНА ПІДГОТОВКА ТВЕРДОЇ СИРОВИНИ
Первинне подрібнення. Щоб запобігти втратам, спричине- ним сильним диспергуванням часточок матеріалу, що ускладнює відокремлення твердої фази від рідкої, а також злежуванню (ущі- льненню) диспергату, кістки, що надходять на виробництво, по- дрібнюють на дробарках до часточок розміром 25 – 50 мм, а рого- вий стрижень розпилюють на шматки до 100 мм.
У табл. 17.5 наведено дані з розподілення дробленої кістки за розмірами для двовальцьової і молоткової дробарок (рис. 17.2).
Таблиця 17.5. Розподілення дробленої кістки за розмірами
Розмір часточок, мм |
Розподілення за розмірами, % |
|||
Двовальцьова дробарка |
Молоткова дробарка |
|||
|
||||
Понад 30 |
55 |
– 60 |
70 |
|
15 – 30 |
36 |
– 37 |
20 |
|
Менш як 15 |
4 |
– 5 |
10 |
Знежирення кісток. Наявність жиру в гідрофобній сировині заважає проведенню дифузійних процесів у водному середовищі. Жир зменшує клейку здатність клею і здатність желатину до засти- гання. Тому чим менше жиру залишається у сировині, тим краще.
Першим етапом підготовки кісткової сировини є знежирення кі- сток (рис. 17.3). Кістки знежирюють здебільшого екстрагуванням жиру леткими органічними розчинниками або знежиренням у воді.
Знежирення кісток у воді проводять трьома способами: в кип- лячій воді, імпульсним і напірним.
Рис. 17.2. Молоткова дробарка:
1 — шків; 2 — ротор; 3 — била; 4 — підставка; 5 — завантажувальний отвір; 6 — корпус; 7 — колосникова решітка
575
Частина IV. Виробництво êормової та технічної продóêції з тваринницьêої сировини
Кістка паренка від виробництва харчового жиру надходить безпосередньо на полірування та вторинне подрібнення і подаль- ше технологічне оброблення.
Знежирення методом екстрагування. Перший етап підго-
товчих операцій екстракційного методу виробництва показано на рис. 17.3.
|
Екстракційний метод |
|
Знежирення у воді |
Первинне |
Вакуумне сушіння: |
Просіювання |
Первинне |
подрібнення |
t = 85 °С, |
на ситах |
подрібнення кісток |
25 – 70 мм |
τ = 1,0…1,5 год |
|
|
Декантування — |
Екстрагування |
Додаткове |
Знежирення у воді: |
термічне |
бензином |
дроблення |
t = 95…100 °С, |
розділення жиру |
|
25 – 70 мм |
τ = 5…6 год |
і екстрагента |
|
|
|
Сепарування жиру |
Видалення |
Полірування у |
|
п = 3000 хв–1 |
залишку бензину |
відцентровому |
|
|
Вакуумне сушіння |
барабані |
|
|
п = 20 хв–1 |
|
|
Очищення жиру |
Класифікація, |
Подрібнення кісток |
|
відстоюванням |
сортування шроту |
до 25 – 50 мм |
|
Зберігання жиру |
Зберігання |
|
|
|
кісткового шроту |
|
|
Рис. 17.3. Технологічна схема першого етапу підготовки кісткової сировини
На першому етапі підготовки кісткового фабрикату при вико- ристанні екстракційного методу знежирення передбачену для пе- реробки кістку завантажують на сортувальний стрічковий конве- єр, звільняють від сторонніх домішок перед попереднім подріб- ненням на дробарці. Попередньо подрібнена сира кістка прохо- дить через автоматичні ваги і після накопичення в бункері шне- ком подається у вакуумну сушарку періодичної дії. Випарена во- лога конденсується в поверхневих конденсаторах, охолоджується і відводиться в збірник мокрої пари.
Висушена і попередньо подрібнена кістка транспортується на додаткове подрібнення для отримання кісток оптимального розмі- ру для екстрагування (рис. 17.4), попередньо проходячи через ма- гнітний металовловлювач і вібросито.
Екстрагування жиру з кісткового шроту відбувається за проти- потоковим способом із застосуванням бензину. Після екстрагування кістковий шрот у кип’ятильному апараті звільняється від залишко- вого вмісту бензину, а паралельно у перегінному кубі відігнаний жир відокремлюється від бензину. Випарений у кип’ятильному і перегінному кубі бензин рециркулюється в систему екстракційної установки. Отриманий жир надходить на подальше очищення і
576
Розділ 17. Виробництво êлею і желатинó
Рис. 17.4. Екстрактор:
1 — завантажувальний люк; 2 — змійовик глухої пари; 3 — водо- мірне скло; 4 — штуцер для тер- мометра; 5 — запобіжний клапан, 6 — завантажувальний люк;
7 — верхній штуцер для подаван- ня бензину; 8 — штуцер для відве- дення пари бензину; 9 — боковий люк; 10 — нижня кромка перфоро- ваного днища; 11 — нижній шту- цер для подавання розчинника; 12 — верхня кромка перфоровано-
го днища; 13 — змійовик
освітлення, а екстрагований шрот — на полірування згід- но зі схемою першого етапу підготовки кісткового фабри- кату.
Знежирення у кипля-
чій воді. Знежирення здій- снюють у відкритих або за- критих котлах протягом 5 – 6 год. Вода має на 10 см по- кривати кістки. Температу- ра проведення процесу ста-
новить 95 – 100 °С.
Імпульсний спосіб знежирення. Цей спосіб передбачає використання гідромеханічних імпульсів, які утворюються при швид- кому обертанні сталевих бил, закріплених на роторі апа- рата. Сутність утворення ім-
пульсів зумовлена тим, що під час руху твердого тіла в рідині поза- ду бил утворюється зона зниженого тиску, в якій швидко рухається струмінь рідини, що відривається від країв тіла. Миттєвий тиск на зразок гідравлічного удару передається на поверхню матеріалу, що обробляється, і спричинює руйнування його найменш стійких стру- ктурних елементів. Утворені імпульси зумовлюють розривання клі- тинних мембран жирових клітин і самих клітин, а жирові крапли- ни переходять у водне середовище за температур, нижчих за тем- пературу плавлення жиру.
У гідромеханічних машинах (рис. 17.5) для видалення жиру ім- пульсним методом переробляється переважно тверда жировмісна сировина. Значення імпульсів визначається кутовою швидкістю і масою бил, що обертаються, а кількість імпульсів — кількістю бил і обертів за одиницю часу. Для знежирення кісток потрібно близько
577
Частина IV. Виробництво êормової та технічної продóêції з тваринницьêої сировини
Рис. 17.5. Гідромеха- нічна машина:
1 — рама машини; 2 — електродвигун; 3 — спо- лучна муфта; 4 — робо- чий вал; 5 — завантажу- вальний патрубок; 6 — корпус; 7 — розвантажу- вальний патрубок; 8 — підшипник; 9 — патру- бок для спускання води; 10 — била; 11 — турбу-
лізатор
2000 імпульсів за секунду, чого досягають в апаратах з кількістю бил понад 50 при кількості обертів до 3000 за хвилину. Середня швидкість досягає 60 – 70 м/с. Тривалість впливу гідромеханічних імпульсів на матеріал залежить від розміру часточок і розмірів отворів решітки, через яку жир з водою виводиться з апарата.
Кількість води, що подається до апарата, має бути в 3 – 4 рази більшою за кількість сировини, бо інакше виникають ускладнення з розвантаженням робочої зони апарата.
Перевагами імпульсного методу видалення жиру є можливість забезпечення безперервно-потокової організації виробництва і ви- далення жиру за низьких температур, що позитивно впливає на якість жиру, який виробляють з кісток, як сировини для виробни- цтва клею. Ступінь знежирення кісток становить 83 – 93 % (з ура- хуванням промивання кісток від жиру).
До недоліків методу належать складність відокремлення жиру від водно-жирової маси і значне забруднення її білками і залиш- ками кісток. Невеликі шматки знежиреної кістки збільшують втрати при виварюванні з неї желатину і клею на стадії мацерації та лужної і кислотної нейтралізації.
Метод динамічного напору. Цей метод ґрунтується на вико- ристанні відривної сили при динамічному впливі води, що руха- ється відносно сировини з визначеною швидкістю, та інерційних сил, які виникають у результаті зміни швидкості руху сировини. Оптимальні розміри кісток для знежирення 25 мм. Значення від-
578
Розділ 17. Виробництво êлею і желатинó
ривного зусилля дорівнює геометричній сумі сил динамічного на- пору та інерцій.
Інтенсивність знежирення кісток зростатиме зі збільшенням швидкості руху води відносно сировини і частоти припинення ру- ху сировини (кісток). Швидкості знежирення сприяє підвищення температури води до 65 – 80 °С завдяки послабленню зв’язку жир — кістка. Метод можна реалізувати, використовуючи проти- хід струменів води чи емульсії на сировину із залишковим вмістом жиру (виварену кістку). Це дає змогу підвищити концентрацію жирової емульсії у воді і збільшує відсоток знежирення кісток. Подальше видалення жиру з емульсії проводять з використанням сепарування. Порівнянну характеристику методів знежирення наведено в табл. 17.6.
Таблиця 17.6. Порівнянні технічні показники методів знежирення
твердої сировини
Показник |
|
Метод знежирення |
|
|
екстрак- |
виварю- |
імпульс- |
динаміч- |
|
|
ційний |
вання |
ний |
ного на- |
|
пору |
|||
|
|
|
|
|
Тривалість, хв |
900 |
360 |
0,5 |
8 |
Залишок жиру, % до |
1,5 |
8–10 |
3–6 |
3–6 |
сухих речовин |
||||
Витрата на 1 т сиро- |
|
|
|
|
вини: |
1200–1500 |
500 |
250–300 |
300–350 |
пари, кг |
||||
води, м3 |
12–16 |
2,5 |
30 |
5 |
електроенергії, кДж |
20 |
3,0 |
30 |
|
екстрагента (бензи- |
10–15 |
— |
— |
— |
ну), кг |
||||
Вихід дрібної кістки |
3–5 |
3–5 |
35–40 |
3–5 |
(до 5 мм), % |
Полірування кісток. Полірування — це видалення залишків м’якушевих тканин з поверхні знежирених шматочків кісток уна- слідок їх взаємного тертя та по поверхні барабана для полірування.
Кістки полірують у відцентрових барабанах безперервної і пері- одичної дії. Тривалість полірування в таких барабанах близько 2 – 3 год. Коефіцієнт завантаження 0,6 – 0,7 від об’єму барабана безпе- рервної дії. Продуктивність і втрата електроенергії у барабанах безперервної дії менша, ніж у періодичної, хоча якість полірування гірша. Коефіцієнт завантаження барабанів періодичної дії 0,8 – 0,9.
Частота обертання барабанів для полірування становить 30 – 35 хв–1 за мокрого способу полірування з подаванням гарячої води протиходово і 10 – 15 хв–1 при поліруванні сухим способом сухої кістки, отриманої після висушування знежиреної кістки методом гідродинамічного напору. В процесі полірування дрібна кістка проходить крізь отвори у решітчастій стінці барабана, утворюючи відходи, що містять азотисті речовини, які використовують як мі- неральні добрива.
579
Частина IV. Виробництво êормової та технічної продóêції з тваринницьêої сировини
Сухе полірування спричинює запилення приміщень, в яких розміщені полірувальні барабани, і потребує встановлення пило- вловлювачів для запобігання вибуху і забезпечення належних умов праці обслуговуючого персоналу.
Калібрування і повторне подрібнення кісток. Для досяг-
нення однорідності сировини при виварюванні клею і желатину, яке забезпечує однорідні параметри виходу концентрованого бу- льйону і регламентує час подальшого упарювання, наприкінці першого етапу проводять калібрування і повторне подрібнення кісток. На другому етапі підготовки твердої сировини використо- вують обводнення.
Обводнення кісток. У процесі виварювання желатину і клею відбувається гідротермічний розпад колагену і вихід продуктів розпаду в бульйон. Швидкість розпаду колагену залежить від міц- ності зв’язків, що утримують поліпептидні ланцюги в структурі колагену. Міцність зв’язків найбільша в зневодненому колагені, а в повністю обводненому ці зв’язки найменш міцні. Тому в деяких випадках сировину обводнюють, що забезпечує збільшення виходу та якості желатину і клею.
При зволоженні зневодненого колагену до 15 – 20 % сухих ре- човин відбуваються гідратація полярних груп і при зміщенні рН від ізоелектричної точки — іонізація і подальша гідратація струк- тури колагену. Подальше зволоження до 65 – 75 % призводить до насичення матеріалу адсорбованою вологою.
Залежно від рН середовища колаген може поглинати 200 – 250 % вологи до своєї маси. За цих умов послаблюються пептидні зв’язки і збільшується здатність колагену до гідролізу при розва- рюванні. Зміщення рН середовища в кислий або лужний бік від ізоелектричної точки посилює ефект іонізації бокових ланцюгів і, отже, здатність колагену до гідратації. Тверду сировину обводню- ють у слабкокислому або слабколужному середовищі.
Обводнення у воді має переваги, оскільки не потребує нейтра- лізації хімічних реагентів і дає змогу проводити процес у тому са- мому обладнанні, в якому виварюються клей і желатин. Показник рН водопровідної води дещо вищий від ізоелектричної точки кола- гену, хоча й не дає можливості набути максимального обводнення. Тривалість обводнення кісток після калібрування становить 12 – 24 год і залежить від температури середовища. Проте підвищення температури обводнення в нейтральному середовищі може при- звести до загнивання. Тому процес ведуть за низьких температур, використовуючи проточну воду водопровідної мережі.
Обводнення в кислому середовищі проводять при використанні слабких кислот або слабких лугів і солей сильних кислот за тем- ператури не вище ніж 15 °С. Для обводнення використовують вод- ний розчин сульфат-ангідриду з концентрацією 0,25 – 0,5 %. Слаб- ка сульфатна кислота за таких концентрацій не зумовлює деміне- ралізацію кісток і має антисептичні й відбілювальні властивості.
580
Розділ 17. Виробництво êлею і желатинó
Проте частина сульфат-ангідриду взаємодіє з фосфатом каль- цію і виводить кальцій у розчин.
За температури понад 15 °С інгредієнти взаємодіють з утво- ренням нерозчинних фосфатів і сульфітів кальцію, які осаджу- ються на поверхні матеріалу і заважають процесу обводнення.
Процес проводять у чанах з використанням 2 – 3 рази нової пор- ції, насиченої сірчанокислим газом води. Процес насичення відбу- вається протягом 6 – 10 год, після чого розчин зливається. Загальна тривалість процесу становить 24 – 48 год. Останнім часом для обро- блення використовують 8 – 10%-й розчин сульфатної кислоти з до- даванням цинкового пилу або гідросульфату цинку, який має від- білювальний ефект. Процес триває 24 год. Після закінчення проце- су обводнення кістку промивають до зникнення залишків сульфат- ної кислоти, індикатором на яку є проба з розчином перманганату калію, який за наявності кислоти знебарвлюється. Кістку промива- ють проточною водою або в мийних барабанах, що дає змогу додат- ково очистити її від залишків м’якушевих тканин.
Обводнення в лужному середовищі проводять з використанням 1%-ї суспензії оксиду магнію або розчину дисульфату натрію. Три- валість обводнення становить 24 год при 2 – 3 змінах рідини, сту- пінь обводнення вищий, ніж з використанням водопровідної води.
Мацерація кісток. Мацерацією називають оброблення кісток сильними кислотами з метою їх демінералізації. Кістку для вироб- ництва желатину мацерують слабким розчином хлоридної кисло- ти, під впливом якої відбувається повна демінералізація кісток унаслідок розчинення фосфорнокислих і вуглекислих солей каль- цію, які є мінеральною основою кісток.
У процесі мацерації відбувається додаткове кислотне набухан- ня колагену без порушення його структури. Процес відбувається за типом реакції
Ca3(PO4)2 + 4HCl = 2CaCl2 + Ca(H2PO4)2
зутворенням розчинних солей, що виводяться з розчином.
Уразі недостатнього або нерівномірного подавання кислоти може пройти і побічна реакція
Ca(H2PO4)2 + Ca3(PO4)2 = 4CaHPO4.
Утворений дикальцію фосфат погано розчиняється у воді й за- лишається у кістках. Тому під час мацерації потрібно постійно відводити мацераційну рідину (мацераційний луг), яка містить монокальцію фосфат, і безперервно подавати хлоридну кислоту.
Оптимальними умовами проведення процесу є постійний вміст 5%-ї хлоридної кислоти температурою від 15 до 25 °С. Збільшення або зменшення концентраційного відсотка хлоридної кислоти при- зводить до збільшення втрат желатину. Тривалість процесу маце- рації залежить від сортності та калібру кісток, температури й процесу використання барботування.
581
Частина IV. Виробництво êормової та технічної продóêції з тваринницьêої сировини
Мацерація кісток молодих тварин, а також губчастої частини кісток проходить швидше. Процес мацерації кістки розміром 1 мм відбувається в 5 разів швидше, ніж кісток розміром 8 мм.
Мацерація вважається закінченою, якщо кістки просвічуються, легко ріжуться ножем, пружні при згинанні. Вихід мацерованої кістки (осеїну) в середньому становить 50 – 70 % до маси кісток. Осеїн містить: вологи 70 – 75 %, колагену 20,0 – 26,5, мінеральних речовин 1 – 2, жиру 1 – 4, сторонніх домішок 2 – 3 %.
Технологічну схему другого етапу підготовки кісткової сирови- ни подано на рис. 17.6.
|
Кістка |
|
Мацераційний луг |
|
Технологічна |
ріди- |
|||
|
|
|
|
на (мацераційний луг) |
|||||
Мацерація: |
|
Осадження дигідро- |
|
||||||
t = 15…25 °С, |
|
фосфату кальцію |
|
містить 4 % фосфат- |
|||||
τ |
= 5…15 діб |
|
негашеним вапном |
|
ангідриду, її |
відвозять |
|||
|
|
|
|
|
у цех |
фосфатидного |
|||
τ |
Зоління: |
|
Фільтрування |
|
|||||
= 5…15 діб, |
|
у вакуум-ротаційному |
|
концентрату. |
|
|
|||
t = 15…25 °С, |
|
фільтрі |
|
|
|
||||
рН = 11…12 |
|
|
|
Із |
|
мацераційного |
|||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
лугу |
коагулюють ди- |
|||
|
|
|
Сушіння: |
|
|||||
Промивання |
|
t = 40…70 °С, |
|
гідрофосфат |
кальцію |
||||
пом’якшеною водою |
|
τ = 2…3 год, |
|
||||||
|
|
|
до рН Р2О5 близько 15 % |
|
вапняним |
молоком. |
|||
|
|
|
|||||||
Кислотування: |
|
|
|
Дигідрофосфат |
каль- |
||||
τ = 4…6 год, ρ = 1,14 г/см3 |
|
Зберігання |
|
||||||
|
|
|
|
|
цію |
за |
кілька |
етапів |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
промивають водою. Пі- |
|||||
Кінцеве промивання |
|
|
|||||||
до рН = 5,8…6,2 |
|
|
|
сля закінчення проми- |
|||||
|
|
|
|
||||||
Рис. 17.6. Технологічна схема другого етапу |
|
вання |
дигідрофосфат |
||||||
|
підготовки кісткової сировини |
|
кальцію насосом пере- |
||||||
|
|
|
|
|
качують |
на |
вакуум- |
ротаційний фільтр (рис. 17.7) і після зневоднення стрічковим кон- веєром на подрібнювач та в ємкість для тарування в мішки. У го- товому фабрикаті міститься до 30 % Р2О5, що є цінним компонен-
том для виробництва мінеральних добрив.
Для мацерації використовують мацераційні батареї, які скла- даються з кількох чанів. Батарея працює за принципом протихо- ду. Кислота подається з напірного бака до чана, в якому міститься найбільш демінералізована кістка. Під гідростатичним тиском розчин перетікає в наступний чан з меншим ступенем демінералі- зації і так далі.
Циркуляція розчину в чанах зумовлює збільшення концентра- ції мацераційного лугу за вмістом в ньому кальцію.
Якщо надходить недостатня кількість кислоти, то в останньому чи передостанньому чанах може утворюватися фосфат дикальцію, що потребує збільшення потоку кислоти.
Відпрацьований розчин циркулює у водонапірний чан, в який вводиться нова порція хлоридної кислоти і води.
Середня густина розчину на вході у перший чан близько 1,03, в останньому чані — 1,1.
Цикл мацерації в батареях становить від 5 до 10 діб. У батаре- ях розміщується від 4 до 8 чанів.
582