Технология производства костного жира.

Костный жир получают из костей крупного рогатого скота и свиней. В качестве сырья используют кости трубчатые(бедренные, берцовые, плечевые, предплечные), цевки(пястные и плюсневые), паспортные(тазовые) и рядовые(все остальные).

В сырой кости в среднем содержится (%) : воды- 50, жира- 15(в мозговом веществе трубчатых костей – до 30), азотистых веществ-12, минеральных веществ-23-31.

В зависимости от вида перерабатываемой кости и дальнейшего ее назначения выделения жира из кости производят различными способами.

Вываривание трубчатых костей производят в открытых котлах при относительно низкой температуре 80-85°С, чтобы сохранить кости как поделочный материал . выход жира в среднем составляет 40%.

Вываривание рядовых костей производят в открытых котлах при более высокой температуре -100° С или в автоклавах при температуре выше 100°С, что повышает выход жира до 60-70 %. Всплывший на поверхность костный жир сливают, отстаивают , фильтруют и сепарируют для удаления воды.

Кроме аппаратов периодического действия для извлечения жира используют установки непрерывного действия. В отечественной промышленности применяют гидромеханический импульсный метод, позволяющий извлекать жир холодной водой за счет импульсов , создаваемых вращением молотковой дробилки. Образующаяся при этом суспензия жира, воды и костей подвергается сепарированию для отделения жира.

Преимущества непрерывного метода: малая продолжительность процесса-12 мин., высокий выход жира-до 90%, жир не приобретает запаха бульона и более стоек в хранении, чем жир, полученный в открытых котлах.

Отделение вытопленного жира от шквары.

Шквару (обезжиренную кость) отделяют от воды и пара во вращающемся сетчатом барабане(ротационном фильтре или горизонтальной отстойной центрифуге непрерывного действия). При вытопке жира в открытых котлах с паровой рубашкой шквару отделяют, сливая жир из жироводной смеси.

Жиромасса поступает на разделение при 70-90 или 48°С(низкотемпературный режим). После фильтрования жиромассы на ротационном фильтре влагу из шквары отжимают на прессе. Массовая доля влаги в шкваре после центрифугирования или прессования 65-70 %, жира 8-13%.

Обработка шквары

Для более полного извлечения жира проводят дополнительную сухую вытопку в горизонтальных вакуумных котлах с последующим отжимом шквары на прессах, либо шквару вываривают в воде в открытых одностенных котлах без мешалки.

Влажную шквару, полученную в открытых котлах, обезжиривают в воде при атмосферном или избыточном давлении. Выварку шквары в открытых котлах проводят при 100°С в течение 2,5ч, в автоклавах-2 ч при давлении 0,2-0,25 МПа. По окончании процесса в котел добавляют поваренную соль и проводят отстаивание. Вываренную шквару, содержащую до 5% жира, высушивают в условиях вакуума при остаточном давлении 0,08 МПа и температуре 75°С в течение 3,5-4ч до массовой доли влаги 6-8% и направляют на производство сухих животных кормов.

Сухую шквару, полученную в горизонтальных вакуумных котлах, после отцеживания жира при температуре 75-80°С в течение 4ч отжимают на шнековых прессах непрерывного действия или гидравлических прессах периодического действия. Массовая доля жира в шкваре после прессования не должна превышать 12%. Прессованную шквару охлаждают и направляют на производство кормовой муки.

При обезжиривании шквары с массовой долей влаги 15-40% в фильтрующх центрифугах ТВ и ТН-800 содержание влаги в ней снижается до 10-14%. Обезжиренную шквару досушивают в горизонтальных вакуумных котлах. Центрифугирование шквары для обезжиривания позволяет получить жир более высокого качества, чем прессование.

Очистка жира

Отстаивание.

Этот процесс протекает медленно, так как взвешенные частицы оседают только под действием силы тяжести . отстойники громоздки и занимают большие производственные площади.

При отстаивании жир отсаливают сухой поваренной солью. Соль разрушает водно-жировую эмульсию, в результате чего вода отделяется от жира. Отсолка способствует более интенсивному осаждению некоторых примесей. Процесс отстаивания считается законченным, когда жир становится прозрачным. Содержание влаги в отстоявшемся жире-0,2-0,3%.

Сепарирование

Это процесс удаления из жира взвешенных частиц и разделение водно-жировой эмульсии.

При сепарировании жир очищается от шквары и воды значительно быстрее и эффективнее по сравнению с отстаиванием.

Нейтрализация

Процесс удаления из жира свободных жирных кислот. В результате снижается кислотной число до норм, установленных стандартом. Процесс аналогичен процессу нейтрализации растительных масел. После нейтрализации жир промывают горячей водой для удаления следов мыла и сушат. Щелочную нейтрализацию проводят, когда жир имеет вкус, запах и цвет, соответствующие госту, а кислотное число его превышает нормы стандарта.

Охлаждение жиров

Охлаждение предотвращает развитие окислительных изменений триглицеридов.

Жиры перед упаковкой в транспортную тару охлаждают: говяжий и бараний до 37-40°, свиной до 26-35°, в потребительскую тару : свиной до 15-23°, говяжий до 25-35°.

Установки периодического действия для вытопки жира

Установки периодического действия для вытопки жира сухим или мокрым методом представляют собой открытые котлы, работающие при атмосферном давлении, или автоклавы, работающие под избыточным давлением либо разрежением. Открытые котлы бывают двухстенные и одностенные. Двухстенные обогреваются глухим паром, в одностенных острый пар подается непосредственно в сырье. Вытопку жира из мягкого жира-сырца чаще проводят сухим способом. В открытых котлах вытапливают все виды пищевых жиров на предварительно измельченного сырья. Вытопка жира при атмосферном давлении. В открытых котлах жир вытапливают сухим способом в две стадии. На первой стадии измельченный жир-сырец загружают в 3 или 4 приема небольшими порциями в котел, подогретый до 50 °С, и нагревают сырье до 65—70 °C при непрерывном перемешивании. На второй стадии жировую массу в течение 20 мин нагревают до 80—90 °С. Происходят гидротермический распад коллагена и денатурация глобулярных белков, в результате чего они осаждаются в виде шквары, а жир становится более прозрачным- Продолжительность вытопки 70—80 мин. Отсолку жира и предварительное отстаивание проводят в котле после прекращения подачи пара в рубашку и отключения мешалки. Расход соли составляет 2 % массы сырья, ее добавляют в 3 или 4 приема. После отстаивания, через 20—25 мин, вытопленный жир сливают по шарнирной трубе в отстойник, затем подают в сепаратор. Очищенный жир охлаждают и сливают в тару, а шквару дополнительно обезжиривают. Общая продолжительность процесса в зависимости от вместимости котла 150—215 мин. В открытых котлах невозможно полностью извлечь жир из жиросырья. В шкваре, остающейся после вытопки, содержится до 29 % жира, который приходится извлекать дополнительно, что требует материальных затрат и специального оборудования.

Кость поделочную и для производства желатина и клея обезжиривают в открытых котлах при атмосферном давлении мокрым способом. Для этого наиболее удобны котлы с выемными перфорированными кораинами, загрузка и выгрузка которых механизированы. Обогревать хотел лучше через паровую рубашку, так как при непосредственном контакте кости с острим паром образуется стойкая эмульсия и увеличиваются потери жира С бульоном. Вытапливание жира из кости происходит при 90—100 °C в воде (вода необходима для более быстрого и равномерного прогревания кости и разрушения жировых клеток). Продолжительность извлечения жира из поделочной кости 5—6 ч. При этом вытапливается до 90 % жира, содержащегося в сырой кости. Длительность выварки измельченной кости (куски около 5 см) для производства желатина и клея составляет 4—5 ч, выход жира — 40 %. Вытопка жира под избыточным давлением.

Избыточное давление создают в случае вытопки жира из неизмельченного мездрового, межсоскового сырья с невысоким содержанием жира, из шквары и кости. Для этого используют автоклавы различных конструкций и универсальные горизонтальные вакуумные котлы с мешалками. В автоклавах вытапливают жир в присутствии воды, которую добавляют перед выплавкой в количестве 20 % либо она образуется в результате конденсации пара при обогреве острым паром. Вода необходима для поддержания избыточного давления, повышения интенсивности теплообмена, вытеснения жира из сырья и устранения гидротермического распада белков. Из мягкого жира-сырца и шквары жир извлекают в вертикальном автоклаве с паровой рубашкой при 115—125 °С и давлении пара в рубашке аппарата 0,25—0,3 МПа, внутри автоклава — 0,2—0,225 МПа. Процесс длится 5 ч. Жир из кости вытапливают в двухстенных или одностенных автоклавах с выемными корзинами. Из них жир и бульон сливаются периодически или непрерывно. Жир из кости навлекают также в горизонтальных вакуумных котлах.

В автоклавах, работающих под избыточным давлением, обычно обезжиривают кость, из которой затем производят кормовую муку, а бульон направляют для выработки клея. При этом извлекается до 74 % жира. Кость обезжиривают без добавления воды острым паром под избыточным давлением 0,4—0,5 МПа; процесс (включая загрузку сырьем и выгрузку корзин) длится 1,5—2 ч. Концентрированный бульон и жир по мере их образования непрерывно отводятся в жироотделитель. После разделения жир направляют в отстойник и далее в сепаратор, а бульон — в приемник. Для обезжиривания в горизонтальных вакуумных котлах измельченную кость заливают водой (в соотношении по массе 1:1), обезжиривание проводят под избыточным давлением 0,15—0,2 МПа в течение 4—4,5 ч при температуре 120 °С. Вываренную кость высушивают в котле при разрежении 0,06—0,08 МПа и температуре 80—85 °С в течение 1 ч. Полученные жир и бульон сливают через отцеживатель в отстойник. При сухой вытопке жира в горизонтальных вакуумных котлах мягкое сырье можно предварительно измельчить. В зависимости от вида, сорта сырья и условий производства жировое сырье в горизонтальных вакуумных котлах перетапливают в одну (под вакуумом), в две (первая — под давлением, вторая — под вакуумом) или в три фазы (под вакуумом, потом под давлением и снова под вакуумом). При вытопке жира из измельченного сырья под вакуумом жир меньше окисляется, в нем лучше сохраняются витамины, каротиноиды и лецитин, а весь цикл тепловой обработки (вытопка жира и обезвоживание шквары) осуществляется в одном аппарате. В этом случае исключаются потери жира в эмульсиях и с бульоном, получается шквара высокого качества, пригодная для пищевых целей, так как белки не подвергаются глубокому гидролизу и деструкции. Однофазную вытопку жира производят при остаточном давлении 0,06—0,08 МПа, температуре в котле 70 °С и давлении пара в рубашке котла 0,18—0,2 МПа. Процесс (включая загрузку сырья и выгрузку шквары в отцеживатель) длится 195—255 мин.

Вытопку жира из измельченного сырья под давлением проводят в две или три фазы. Если массовая доля влаги в сырье более 30 %, то его сначала частично обезвоживают в условиях вакуума. Избыточная влага в сырье при перетопке жира под давлением (во второй фазе) усиливает гидролиз белков, соединительной ткани, и образуется клеевой бульон, который затрудняет процесс сушки шквары. Обезвоживание проводят при остаточном давлении в котле 3,3 кПа, температуре 85 °С и давлении пара в рубашке 0,3-0,4 МПа в течение 45 мин. На второй фазе разварка жиросырья происходит в условиях избыточного давления, создаваемого за счет испаряющейся влаги. В этот период давление пара в рубашке 0,3—0,4 МПа, внутри котла 0,17 МПа, температура 115 °С; продолжительность процесса 90—150 мин. Третья фаза — обезвоживание жира и шквары до содержания влаги соответственно 0,3-0,5 и 8—10 % под вакуумом (0,06—0,08 МПа). Температура при этом 65—85 °С, давление пара в рубашке 0,25—0.3 МПа; продолжительность вытопки 90 мни. По окончании третьей фазы включают обратный ход мешалки и выгружают шквару в отцеживатель с паровой рубашкой, где происходит отцеживание жира в течение 2—4 ч при 75—80 °С до массовой доли жира 35—50 % и влаги до 8 %. Для окончательного обезжиривания шквару прессуют. Если жировое сырье перед вытопкой не измельчают, то к нему добавляют 10 % дробленой кости, что улучшает структуру шквары и способствует лучшему отделению жира при отцеживании и прессовании. В горизонтальных вакуумных котлах сухим способом можно обезжиривать свежую кость от всех видов животных, измельченную до размера 40—50 мм. Обезжиривание проводят при 70 °С, разрежении 0,0338 МПа и непрерывно работающей мешалке в течение 3 ч. Обезжиренную кость выгружают в отцеживатель для стекания жира, после чего она поступает в фильтрующую центрифугу для дополнительного извлечения жира. Обезжиренную кость измельчают на дробилке и получают костную муку или направляют для производства клея и желатина. Жир подогревают до 95 °C и направляют в сепаратор.

Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение Пищевые животные топленые жиры упаковывают в деревянные заливные бочки вместимостью 25. 50. 100 и 120 дм3 по ГОСТ 8777—80; в фанерно-штампованные бочки по ТУ 10.10.739—88. № 1 и 2 типа 1 или в картонные навивные барабаны по ГОСТ 17065—94: в дощатые ящики по нормативно-техническому документу, фанерные ящики по ГОСТ 10131—93. ящики из гофрированного картона по ГОСТ 13513—86 и ящики из картона по ГОСТ 13515—91 вместимостью не более 25 кг.  Пищевые животные топленые жиры для экспорта упаковывают в деревянные заливные бочки по ГОСТ 8777—80 вместимостью 50, 100 и 120 дм' массой нетто'' в бочках вместимостью 50 дм3 -(40±0.5) кг, 100 дм5 - (80±0,5) кг. 120 дм3 - (98±0.5) кг. 

Перед заполнением жира в бочки, ящики, картонные навивные барабаны в них должны быть вложены мешки-вкладыши из полимерных пленочных материалов или они должны быть выложены с внутренней стороны пергаментом или полимерными материалами, разрешенными к применению Министерством здравоохранения СССР.  Пишевые животные топленые жиры, предназначенные для реализации в потребительской таре, упаковывают в пергамент, алюминиевую кашированную фольгу пачками массой нетто 200 и 250 г, в стаканчики из полнвннилхлоридной пленки с вкладышами из полимерной пленки, в металлические банки № 12 массой нетто 450 г, № 144* массой нетто 2500 г и № 15*4 массой нетто 7000 г, в стеклянные банки по ГОСТ 5717- 91 типа 1 —82 500 — массой нетто 400 и 450 г, а для Центросоюза — в банку типа 1—82—650 — массой нетто 600 г.  Допускаются отклонения массы нетто при фасовании (200±3), (250^3). (300±3), (350±3,5), (400±4), (450±4.5), (2500±5). (7000±5) г.  (Измененная редакция, Изм. № 1, 2). 

Пачки, стаканчики с жиром упаковывают в картонные яшнки по ГОСТ 13515—91, а стеклянные и металлические банки с жиром — в дощатые ящики по ГОСТ 13358—84 или ящики из гофрированного картона по ГОСТ 13516—86. .

Но торнах» ящики должны быть обтянуты стальной упаковочной лентой по ГОСТ 3560 73, шириной 10- 15 мм. Допускается оклеивание швов картонных ящиков, образованных продольными клапанами, клеевой лентой на бумажной основе по ГОСТ 18251—87, шириной 50- 100 мм. Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192 с указанием дополнительных данных: наименования предприятия-изготовителя, его подчиненности и товарного знака; вида и сорта жира; массы брутто и нетто; даты выработки;  номера партии и порядкового номера места (бочки, ящика); обозначения настоящего стандарта. На потребительской таре (пачке, стаканчике или стеклянной банке) должны быть указаны: наименование предприятия-изготовителя, его подчиненность и товарный знак; или подчиненность предприятия-изготовителя и его товарный знак или регистрационный номер;  вид и сорт жира; масса нетто: дата выработки;  обозначение настоящего стандарта. Маркировка металлических банок.

Хранение

Наименование жира	Срок хранения с момента выработки мес. При температуре °С
	Не выше 25	От 0 до 6	От -5 до -8	-12 и ниже
Говяжий, бараний, свиной в ящиках или бочках и картонных навивных барабанах	-	1	6	12
Костный, конский в ящиках или бочках и картонных навивных барабанах	-	1	6	6
Сборный в бочках и картонных навивных барабанах	-	-	4	-
Говяжий бараний свиной В металлических банках В стеклянных банках В другой потребительской таре(стаканчиках, пачках)	12 - -	18 - -	24 18 2	24 - 2
Пищевые животные топленые жиры с антиокислителями: В ящиках, бочках, картонных навивных барабанах В потребительской таре(стаканчиках, пачках)	12 -	12 -	24 3	24 6