ПРОИЗВОДСТВО ТЕХНИЧЕСКИХ ЖИРОВ И
КОРМОВОЙ ПРОДУКЦИИ
Классификация технического сырья
Сырьем для производства сухих животных кормов, кормового и технического топленых жиров являются ветеринарные конфискаты, непищевые отходы и малоценные в пищевом отношении продукты, получаемые при переработке скота, птицы, кроликов, лошадей и других животных, отходы от производства пищевой, технической и специальной продукции на мясокомбинатах, а также трупы скота и птицы, допущенные ветеринарно-санитарным надзором для переработки на кормовые и технические продукты.
К ветеринарным конфискатам относят туши, части туш и органы, мясо и субпродукты от вынужденного убоя скота и птицы, признанные ветеринарно-санитарным надзором непригодными для пищевых целей и допущенные для переработки на кормовые и технические цели.
К непищевым отходам относят отходы:
- от переработки скота всех видов, от переработки и потрошения птицы, кроликов – непищевую обрезь от зачистки туш, жира-сырца, субпродуктов и обрядки шкур; кишки, не используемые на выработку для колбасного производства - кудрявки свиные; отходы кишок, шлям (серозная, мышечная и слизистая оболочки кишок); эндокринное сырье, глазные яблоки; желчные пузыри; вымя мрс и свиней; сердечные сумки; шкуры хряков; куски свиных шкур; половые органы; эмбрионы; кровь техническая; рога и копыта, перо-подкрылок;
- технический брак куриных яиц, яичная скорлупа;
- жир-сырец непригодный для пищевых целей, остатки тонущего в воде жира-сырца; шквара от вытопки пищевых жиров;
- получаемые в колбасном, консервном цехах и на холодильнике - срезанные клейма; опилки кости; кость от обвалки голов и мясных туш, выйная связка и др.
К продуктам переработки скота низкой пищевой ценности относят: бараньи головы без языков и мозгов, пищеводы, сычуги, легкие, уши, ноги; бараньи и говяжьи книжки, селезенки, трахеи; аорты.
В зависимости от морфологического состава и назначения сырье делят на следующие группы:
- мякотное и мясокостное сырье, которое включает жировое (жир-сырец, свиные кудрявки, бараньи круга, птичьи кишки, непищевая обрезь от зачистки мяса, субпродуктов и обрядки шкур) и жиросодержащее (все остальные);
- кровь цельная, фибрин, форменные элементы крови;
- костное сырье от обвалки туш и голов - это кость сырая или вываренная, бараньи головы и ноги, костный остаток, костный полуфабрикат, яичная скорлупа;
- кератинсодержащее сырье – рога, копыта, перо-подкрылок, отходы перо-пухового сырья, щетина, волос.
К дополнительным видам сырья можно отнести содержимое преджелудков крупного рогатого скота и овец, жиромассу из отстойников очистных сооружений.
Сырье по мере сбора или не реже двух раз в смену направляют на переработку в цех технических фабрикатов (ЦТФ). Оно должно быть по возможности чистым, освобожденным от мусора и металлических предметов.
Передачу ветеринарных конфискатов осуществляют по накладным, заверенным ветеринарной службой, в которых удостоверяется количество забракованных мясопродуктов с указанием причин. Трупы животных, павших от заразных заболеваний (сибирской язвы, сапа, чумы крс и др.), подлежат уничтожению вместе со шкурой. Такое сырье перерабатывают только в котлах, вмещающих туши целиком, без расчленения, в противном случае сжигают или уничтожают в биотермических ямах.
Переработка технического сырья
Технология сухих животных кормов, кормового и технического жиров включает следующие основные операции:
подготовка сырья → тепловая обработка (стерилизация) → обезвоживание → отделение и очистка жира (для жиросодержащего сырья) → дробление и просеивание кормового продукта → удаление металломагнитных примесей → упаковка → хранение
Подготовка сырья включает:
- разделку конфискованных туш;
- сортировку (если сырье поступает нерассортированным);
- измельчение и промывку;
- предварительное обезвоживание сырья варкой, если это допускают свойства сырья (например, кровь, фибрин, шлям).
Подготовку сырья необходимо производить как можно быстрее, чтобы уменьшить гнилостный распад белковых веществ и гидролиз жира, снижающие качество кормовой муки и жира. Если нет возможности переработать сырье в течение смены, допускается его консервирование поваренной солью в количестве 20% к массе сырья или пиросульфатом натрия (калия) в количестве 1,5-2%.
Доставка сырья сопряжена со значительными трудностями, т.к. на переработку поступают части разных размеров (от отдельных органов до целых туш), неодинаковые по механическим свойствам (мягкие, твердые). Осложняет доставку так же опасность распространения инфекции. Используют напольные тележки или опрокидывающиеся подвесные ковши, а так же насосы (автоматические передувочные аппараты). Для твердого сырья можно использовать систему шнековых транспортеров.
Разделка туш павших животных. С туш животных, павших от заболеваний, которые не представляют опасности для рабочих, а также с туш абортированных животных, вначале снимают шкуру. При необходимости ее дезинфицируют и направляют на консервирование. От туш КРС отделяют голову. Туши вскрывают и извлекают внутренние органы, которые перерабатывают вместе с мягким сырьем. Далее туши КРС разрубают на четвертины, свиные – на половины и перерабатывают с твердым сырьем. Туши МРС и абортированные не разрубают.
Сортировку сырья для производства мясокостной муки, как правило, производят по месту сбора, то есть в убойном, субпродуктовом, жировом, кишечном, шкуроконсервировочном и цехах по переработки мяса. При поступлении смешанного сырья его сортируют на жировое и жиросодержащее, что позволяет применять дифференцированный для разных видов сырья режим тепловой обработки и получение качественной готовой продукции. При переработке сырья в вакуум-горизонтальных котлах с промежуточным обезжириванием на центрифуге и на поточно-механизированных линиях его не сортируют.
Измельчение и промывка мягкого сырья. Измельчать сырье необходимо для сокращения продолжительности тепловой обработки и уменьшения расхода пара. Измельчают только такие части туш и органы, размеры которых велики (книжки, ливер и пр.). Промывка необходима для удаления каныги, содержимого кишок, различных загрязнений, которые ухудшают запах кормовой муки и цвет жира. Сырье в мелких кусках не промывают, т.к. возможны его потери с промывной водой в через отверстия в промывном барабане.
Измельчение твердого сырья. Кость и части туши, содержащие кости, измельчают на дробилке или на барабанной дробилке с силовым измельчителем.
Тепловая обработка сырья необходима для уничтожения патогенных микроорганизмов, разрушения первоначальной структуры сырья и обезвоживания с целью получения сухого продукта.
Исходное сырье, особенно конфискованные внутренние органы животных, обсеменено сальмонеллами, условно-патогенными бактериями, термоустойчивыми микробами и спорообразующими бактериями. Для уничтожения патогенной микрофлоры и спор при переработке технического сырья применяют нагрев. Некоторые виды сырья (кость, кость-паренка, перопуховое сырье и др.) обладают достаточно высокими прочностными свойствами, поэтому для разрушения первоначальной структуры необходим жесткий и продолжительный нагрев. Обработанное таким образом сырье разрушается на дробилках и после просеивания представляет кормовую муку. Принято техническое сырье в зависимости от особенностей тепловой обработки подразделять на группы:
1 Сырье (кровь, фибрин, форменные элементы), благополучное в санитарном отношении. Для обеззараживания такого сырья нет необходимости в жестком и продолжительном нагреве. Такое сырье можно перерабатывать при температуре ниже 100 оС. В связи с тем, что при переработке крови добавляется кость (5-10%), температура обработки повышается до 118-122 оС.
2 Сырье, имеющее достаточно прочную структуру. К нему относятся кость, мясокостные отруба, рого-копытное и перопуховое сырье. Тепловая обработка производится с целью разрушения структуры путем использования высокотемпературного (120-127 оС и даже 143 оС) продолжительного нагрева, при котором происходит и его обезвреживание.
3 Сырье, относительно легко развариваемое (печень, селезенка и др.), но подозрительное по содержанию болезнетворных спор. Это сырье обезвреживают при температурах 118-122 оС. Сырье, пораженное спорогенными микробами остроинфекционных заболеваний, необходимо перерабатывать только в установках, позволяющих загружать целые туши без разделки, при температуре 145-150 оС.
Существуют сухой и мокрый способы тепловой обработки.
Сухим способом называют тепловую обработку сырья глухим паром (нет контакта сырья с греющей средой). Это позволяет объединить все тепловые процессы (разварку, стерилизацию и сушку) в одном аппарате – универсальном горизонтальном котле.
Разварка и стерилизация происходит при избыточном давлении, создаваемом парами воды, испаряющейся из сырья при нагреве. В это же время происходит обезвоживание сырья, в результате уменьшается возможность образования клеевого бульона, который затрудняет сушку шквары и способствует эмульгированию жира. На этапе сушки внутри котла создается разрежение, а температура снижается с 118-122 оС до 72-80 оС. Поддержание невысокой температуры процесса благоприятно влияет на сохранение качества жира и шквары.
Тепловую обработку сухим методом можно выполнять разными способами:
- переработка мякотного жиросодержащего сырья с костью без обезжиривания. По этой схеме сырье подбирают таким образом, чтобы окончательное содержание жира в муке соответствовало требованиям стандарта. Для этих целей к мякотному жиросодержащему сырью допускается добавление крови, форменных элементов и фибрина.
Режимы переработки следующие: разварка стерилизация в котле 45-60 минут при температуре 118-122 оС, давление пара в рубашке котла 0,3-0,4 или 0,18-0,25 МПа; сушка шквары и введение антиокислителя от 3 до 4,5 часов (в зависимости от давления пара в рубашке котла) при температуре 72-80 оС, давление в котле 53-66 кПа, в рубашке котла 0,3-0,4 или 0,18-0,25 МПа;
- переработка жиросодержащего и жирового сырья с отцеживанием в отцеживателе и обезжириванием на шнековых прессах.
Режимы переработки следующие: разварка стерилизация в котле 45-60 минут при температуре 118-122 оС, давление пара в рубашке котла 0,3-0,4 или 0,18-0,25 МПа → сушка шквары 30-40 минут при температуре 72-80 оС, давление в котле 53-66 кПа, в рубашке котла 0,3-0,4 или 0,18-0,25 МПа → отстой 25 минут → слив жира → сушка 2,5-3 часа → выгрузка шквары в отцеживатель → отцеживание жира → прессование шквары. Шквара, подаваемая на прессование, для лучшего отделения жира должна иметь влажность около 10% и температуру 70-80 оС. Если шквара пересушена - ее необходимо увлажнять. По такой схеме обязательна сортировка сырья и тщательное составление рецептуры.
- Переработка технического сырья на непрерывно-поточной линии К7-ФКЕ. Режимы переработки следующие: разварка стерилизация и частичное обезвоживание в обезвоживателе шнекового типа 20 минут при температуре 118-122 оС → измельчение до размеров не более 25 мм → сушка в сушильном агрегате 40 минут при температуре 100 оС, давлении 0,35-0,4 МПа → охлаждение шквары в шнековом аппарате 12 минут до 18-20 оС. По такой схеме составление рецептуры производится при загрузке постоянно;
Обработка крови в вакуумных котлах проходит в два этапа: 1 - разварка стерилизация необходима для специальной обработки добавляемой по рецептуре кости; 2 – сушка при температуре 72-80 оС в условиях вакуума (53-68 кПа).
Мокрым способом называют тепловую обработку сырья острым паром или водой. При таком способе обеззараживание сырья происходит более эффективно. После тепловой обработки получают жир, шквару и бульон. С бульоном теряется достаточное количество белковых веществ и часть жира, находящегося в эмульгированном состоянии.
Тепловую обработку мокрым методом можно выполнять разными способами:
- переработка жиросодержащего и жирового сырья с костью с обезжириванием водой или бульоном. Режимы переработки следующие: разварка стерилизация в котле → обезжиривание горячей водой с температурой 80-90 оС, слив жира и бульона → сушка шквары 3-4,5 часа. Данную схему применяют при отсутствии на предприятии оборудования для обезжиривания шквары. Целесообразно заливать вместо воды бульон, полученный от предыдущей варки. Жиросодержащее и жировое сырье рекомендуется обрабатывать отдельно;
- переработка жирового и жиросодержащего сырья, предварительно обезжиренного в автоклавах, диффузорах или использованием машины АВЖ. По данной схеме сортировку сырья по содержанию жира не производят. Операцию разварки, стерилизации и обезжиривания осуществляют в автоклавах, диффузорах или на машине АВЖ, далее сырье загружают в вакуумный горизонтальный котел, в течение 30 минут стерилизуют, а далее сушат как в предыдущем способе;
- переработка технического сырья в вакуумных котлах с промежуточным обезжириванием на центрифуге
Для обработки сырья в вакуумных горизонтальных котлах с промежуточным обезжириванием на центрифуге используют вакуумные котлы, которые делят на две группы.
В котлах 1 группы выполняется разварка и стерилизация и частичное обезвоживание шквары до остаточной влажности 30-40 %. Количество мякотного сырья согласно рецептуре составляет 75%, а кости 25%. Шквара после разварки и стерилизации, которая осуществляется острым паром, представляет собой полужидкую массу. Ее при помощи лопастной мешалки котла выгружают и шнеком подают в бункер-накопитель, расположенный над центрифугой ФПН-1001У-3.
Влажную шквару загружают в центрифугу при частоте вращения ротора 4,2 с-1. После загрузки шквары частоту вращения ротора увеличивают до рабочей 24,1 с-1. В процессе центрифугирования жир непрерывно отводится из ротора через фильтрующую ткань, закрепленную под бортовым кольцом. Полученный жир по лотку собирается в приемник, а из него насосом перекачивается в отстойник и на очистку в сепаратор.
По окончании центрифугирования шквары ротор останавливается и автоматически переключается на обратное вращение с частотой 1,7 с-1. Шквара из центрифуги выгружается через нижнее отверстие с помощью механизма среза ножевого типа, управляемого вручную. Обезжиренная шквара из центрифуги направляется в вакуумный котел 2-ой группы на сушку.
Преимуществом данной технологической схемы является получение высококачественного кормового жира, так как процесс обезжиривания осуществляется до окончательной сушки шквары, в результате чего исключается потемнение его цвета, вызываемое подгоранием. Наряду с этим обеспечивается достаточно высокая степень извлечения жира: остаточное его содержание в сухой шкваре составляет 8-12%.
Недостатком этой схемы является разделение процесса термической обработки на два этапа, в результате чего шквара охлаждается, и на ее нагрев при сушке необходимо затрачивать дополнительное количество теплоты. Кроме того, требуется строгое разделение сырьевого отделения ЦТФ для исключения контакта поступающего сырья и обезжиренной шквары, загружаемой котел для сушки. Так как тепловая обработка осуществляется не в одном котле необходимо использование дополнительного оборудования и затрат рабочей силы при передаче сырья. Помимо этого, обезжиривание влажной шквары приводит к некоторым потерям белковых веществ с фугатом.
Готовую шквару из котла шнековым транспортером подают в дозатор-нормализатор. Он предназначен для отстаивания шквары и составления однородных партий готовой мясокостной муки по содержанию влаги, белка, жира и золы. Из дозатора-нормализатора охлажденная шквара, проходя через электромагнитный сепаратор, очищается от металломагнитных примесей и подается на дробление и просеивание. Просеянная мука, проходит через магнитоуловители, а крупные частицы направляются для повторного измельчения.
Влажную обезжиренную на центрифуге ФПН-1001У-3 шквару можно сушить не только в вакуумных горизонтальных котлах, но и в сушильных агрегатах шнекового типа.