книги из ГПНТБ / Корочкина, Л. С. Технология и оборудование рыбообрабатывающих предприятий учеб. пособие
.pdfсоставными частями клеток. Таким образом, для свободного вы текания жира необходимо разрушение коллоидной системы, в состав которой входит жир, и разрушение клеток и межклеточ ной структуры.
Вытопка жира из сырья достигается частью путем механичес кого разрушения сырья перед вытопкой, частью под действием воды и нагрева во время вытопки. Механическое разрушение жи рового сырья доступными в настоящее время способами не обес печивает полного разрушения первоначальной структуры жиро вой ткани. Степень разрушения жировой ткани во время вытоп ки зависит от температуры нагрева и количества воды. Практи чески полное разрушение клеток жировой ткани происходит в процессе нагревания сырья при температуре более 100°С. Од нако такой нагрев отрицательно влияет па качество жира (ес ли он продолжителен). Даже при полном разрушении жировой ткани вытопкой часть жира остается в ней в результате адсорб ции и капиллярности, а также удерживается механически благо даря включению жира в поры.
При нагревании жирового сырья в присутствии воды колла ген при 60°С сваривается, в результате чего уменьшается проч ность коллагеновых волокон. При 60—65°С денатурируют аль бумины и глобулины, содержащиеся в жировой ткани. Количест
во воды должно быть таким, при котором |
не происходит образо |
||
вания устойчивых эмульсий жира в воде и воды в жире. |
прост |
||
Способ выделения жира из сырья |
путем |
вытопки |
|
и не требует применения сложных технических |
средств, |
однако |
|
при применении этого способа выход жира относительно |
невы |
сок (около 70% к жиру, содержащемуся в тресковой печени). Экономичным этот способ может быть при использовании непре рывно действующих установок, обеспечивающих высокую произ водительность труда, краткий производственный цикл и большой выход доброкачественного жира.
При гидромеханическом способе выделения жира разрыв кле ток достигается измельчением сырья на специальных измельчи телях— дезинтеграторах или на аппаратах механического им пульса — в присутствии воды. Этот способ более совершенен, чем способ вытопки, так как позволяет сократить продолжительность технологического процесса производства жира и получить высо кий выход жира хорошего качества.
Импульсный метод позволяет извлекать жир из сырья при температуре ниже точки его плавления, в результате чего рас ход пара незначителен, так как пар необходим только для после дующей очистки жира.
Разрушение жировой ткани при замораживании происходит под действием образующихся кристаллов льда. Применение спо соба замораживания позволяет не только получить жир высоко го качества, но и сохранить его природные свойства. В СССР
этот способ еще не внедрен в промышленность, хотя получены
211
опытно-промышленные партии жира. В ГДР работает установка по получению жира из печени трески способом замораживания.
Основным сырьем для получения медицинского жира служит печень тресковых рыб, акул, а также подкожное сало морских млекопитающих. Медицинский жир вырабатывают в два этапа: вначале получают жир-сырец (полуфабрикат) в море на судах в местах промысла, а затем проводят его дообработку для получе ния готового продукта на береговых заводах.
Способ выделения жира в каждом конкретном случае выби рают с таким расчетом, чтобы обеспечить наивысшую произво дительность труда, максимальный выход жира и высокое его ка чество при наименьших затратах труда. Наибольший эффект да ет применение непрерывно-поточных линий выделения жира. При небольшом объеме производства можно применять периоди чески действующие аппараты.
Получение жира-полуфабриката
отдельную цистерну и в дальнейшем используют для кормовых целей. Принципиальная схема жиротопенного котла показана на рис. 72. Производительность котла 30—40 кг сырой печени в час. Расход пара при использовании цилиндрического котла 10— 15 кг/ч, а прямоугольного — приблизительно в 3 раза больше.
Метод получения жира в котлах с обогревом острым паром получил широкое распространение. Котлы просты по устройству и надежны в работе. Однако данный метод имеет следующие не достатки:
10 |
11 |
12 |
Рис. 73. Схема получения рыбьего жира |
на |
сепараторной установке |
||||||
1 — дезинтегратор; 2 — сливная |
«Де Лаваль» |
|
|
3 — насос; |
4 — бак |
|||
воронка жировой |
массы; |
|||||||
для нагрева жировой |
массы; 5, |
6 — насосы; |
7 — приемная |
воронка |
для |
чистого |
||
жира; 8 — сепаратор; |
9 — сливная воронка |
для |
воды и отходов; |
10 — бак для |
||||
подогрева |
воды; 11 — подогреватель |
воды; 12 — термостат. |
|
выход жира при двукратном нагреве печени равен 70% от его содержания в печени;
при обработке сырья острым паром образуется стойкая жиро вая эмульсия, что обусловливает излишние потери жира;
получаемый жир после слива содержит примеси, содержание которых составляет около 10% к массе жира.
Кроме того, в прямоугольных котлах прогрев печени происхо дит неравномерно, так как в углах образуются мертвые прост ранства для доступа пара.
В ы р а б о т к а ж и р а на с е п а р а т о р н ы х у с т а н о в к а х т и п а «Де Л а в а л ь » (рис. 73). Производительность уста новки 250—300 кг сырой печени в час. Расход пара 90—100 кг/ч. Расход забортной воды около 300 л/ч. Выход жира 80—90% к его содержанию в сырье.
Переработка печени на установке заключается в следующем. Отсортированную, промытую печень загружают в приемную во ронку дезинтегратора, откуда она шнеком равномерно подается в дезинтегратор, который состоит из малого, среднего и большого
213
решетчатых цилиндров и шести вертикальных ножей. Поступаю щая внутрь малого, вращающегося со скоростью 150,8 рад/с ци линдра печень дробится двумя ножами и под действием центро бежной силы выбрасывается через терчатые отверстия во второй вращающийся цилиндр, где еще раз дробится следующей парой ножей и выбрасывается через отверстия в третий тоже вра щающийся цилиндр. В нем печень также дробится, а затем цент робежной силой выбрасывается через отверстия цилиндра в во ронку— сборник массы после дробления. В приемную воронку дезинтегратора для измельчения печени постоянно подается горя чая вода.
Дробленая печень в воронке-сборнике разбавляется горячей водой, в результате чего образуется жидкая печеночная масса, которая подается в бак-смеситель с помощью шестеренчатого насоса. В баке-смесителе, представляющем собой двустенный ци линдрический котел, в зарубашечном пространстве которого на гревается и циркулирует вода, масса подогревается в течение 15—20 мин до температуры 80—90° С и одновременно перемеши вается мешалкой.
За это время подготовляют и пускают в работу сепаратор, являющийся основным аппаратом установки и служащий для отделения жира от белковых веществ и воды. Через 3—4 мин с начала работы сепаратора в него подается вода температурой 90—95° С для создания водяного затвора и прогрева сепаратора. Когда вода начинает выходить из нижнего сборника наружу, коли чество ее уменьшают, проверяют число оборотов по счетчику и приступают к переработке печеночной массы. С момента попада ния массы на вращающийся барабан сепаратора начинается отде ление жира от воды и белковых частиц под действием центро бежной силы.
Недостатками этих установок являются сложность в эксплуа тации и частые поломки отдельных узлов; потери жира с промыв ными водами; выделение большого количества пара при работе установки, в результате чего в цехе становится сыро и электро
оборудование часто выходит из строя; |
большая |
потребность в |
||
электроэнергии (12 кВт). |
к о м б и н и р о в а н н ы х |
|||
П р о и з в о д с т в о |
ж и р а на |
|||
у с т а н о в к а х |
(рис. |
74). Вытопка жира из печени в сочетании |
||
с сепарацией |
граксы |
позволяет дополнительно |
извлечь до 10% |
жира. Производительность комбинированных установок лимити руется производительностью котлов. Сепаратор может перера ботать до 300 кг граксы в час.
П р о и з в о д с т в о ж и р а з а м о р а ж и в а н и е м п е ч е н и ( х о л о д н ы й с п о с о б ) . Свежую отсортированную промытую печень замораживают до температуры минус 25 — минус 30° С для понижения активности липазы. Замороженную печень выдер живают в камере при минус 25 — минус 30° С трое суток для бо лее глубокого нарушения структуры ткани. Затем мороженую
214
печень после грубого измельчения пропускают через волчок с обогревом и полученный фарш дефростируют быстро в тонком слое, так как при медленной дефростации заметно растет кислот ное число жира. Жидкую массу центрифугируют. Полученный жир имеет высокое качество и является по существу медицин ским. Выход жира составляет до 96% к его содержанию в сырье.
Получение жира-полуфабриката из сала тюленя. Жир-полу фабрикат из сала тюленя и других млекопитающих получают мокрым, сухим и холодным способами.
При вытопке мокрым способом сырье на протяжении всего
Рис. 74. Схема комбини рованной жиротопенной установки
/ — подогреватель воды; 2 — сепаратор «Де Лаваль»; 3 — шестеренчатый насос; 4 — жиротопенный котел.
процесса находится в непосредственном соприкосновении с водой или острым паром. Вытопка сухим методом характеризуется тем, что влага, содержащаяся в сырье, во время тепловой обработки испаряется в атмосферу или удаляется под вакуумом. При холод ном способе ткань разрушается механически. В зависимости от вида теплоносителя жиротопление может быть огневым и паро вым.
Для вытопки жира используют котлы открытого типа, авто клавы, непрерывнодействующие варильники и вакуумные дву стенные котлы. Котлы новых конструкций снабжены механиче скими мешалками.
Для вытопки жира из сала тюленя мокрым способом применя ется острый насыщенный пар, редуцируемый на давление в кот лах открытого тина до 147099,7—245155,2 Па и в автоклавах
382266 Па.
В ы т о п к а о с т р ы м п а р о м . Проводится в котлах при атмосферном давлении. Технологический процесс получения жи ра заключается в следующем. Свежее сало тюленя измельчают, загружают в котел, снабженный мешалкой, подают острый пар в течение 2—3,5 ч, постепенно увеличивая его поступление. Темпе ратуру массы постепенно поднимают до 65—75° С. Конец подогре ва определяется по интенсивному выделению пара над жировой массой. Затем сырье варят в течение 2—3,5 ч при температуре
215
80—95° С. К концу варки температуру массы доводят до 100° С. По окончании варки прекращают подачу пара в котел и масса отстаивается в течение 3 ч. Затем жир передают в сепараторное отделение. Выход жира составляет в среднем 82% к его содержа
нию в сырье.
Белковая масса (шквара) содержит 19—23%, 20—26% азо тистых веществ, около 60% влаги и может быть использована для кормовых целей. Шквару целесообразно частично обезжири вать дополнительной вываркой с добавлением воды.
В процессе вытопки под атмосферным давлением нагретый жир длительное время соприкасается с кислородом воздуха, вследствие этого значительно снижается стойкость жира в хра нении.
В ы т о п к а под в а к у у м о м . Имеет значительные преиму щества в сравнении с вытопкой под атмосферным давлением, в частности жир во время вытопки не соприкасается с атмосфер ным кислородом, цикл тепловой обработки — вытопка жира и обезвоживание шквары — может быть завершен в одном аппара те, что снижает затраты на транспортировку шквары для даль нейшей ее обработки. Однако при длительном соприкосновении жира с высушиваемой шкварой ухудшаются его цвет и запах. Кроме того, вытопку жира под вакуумом технически сложно осу ществлять при непрерывно-поточной организации процесса.
Вытопку жира под вакуумом проводят в закрытых горизон тальных котлах, которые называют универсальными, так как в них можно вытапливать жир под вакуумом, под атмосферным и избыточным давлением, а также использовать и в качестве суши лок (рис. 75). Котел снабжен горизонтальной мешалкой, лопасти
|
Рис. 75. |
Универсальный горизонтальный котел |
||
/ — корпус; |
2 — паровая |
рубашка; 3 — мешалка; |
4 — загрузочная |
горловина; 5 — |
крышка; 6 |
— патрубок; |
7 — электродвигатель; |
8 — редуктор; |
9 — разгрузочная |
|
|
дверца. |
|
|
216
которой устроены так, что при вращении в одну сторону пере мешивают содержимое котла, а при вращении в обратную — пе ремещают его к откидной разгрузочной дверце. Вытопку жира проводят под вакуумом 61985—79980 Па. Жир сливают до нача ла высушивания шквары. Цикл работы котла 3,5—4,5 ч.
Слив жира и выгрузку шквары проводят в отцеживатель, ус танавливаемый под разгрузочной дверцей. Продолжительность отцеживания 2—4 ч; температуру шквары необходимо поддержи вать на уровне 75—80° С. После стекания жира в шкваре остает ся 35—40% жира при влажности шквары 6—8%.
Для создания вакуума в котлах используют вакуум-насосы с конденсаторами смешения.
О т ж и м ш к в а р ы на в и н т о в о м п р е с с е . Перерабаты вать шквару можно различными методами. Для выделения из шквары жира, удерживаемого механически в капиллярах, доста точно при прессовании создать давление 17,6—34,3 МПа. Увели чение начальной влажности шквары до определенного предела улучшает условия прессования. Чем больше жирность шквары, тем больше должна быть ее влажность. Оптимальная влажность шквары должна быть около 7%, а температура прессования в пределах 85—90° С.
Прессуют шквару на шнековых или гидравлических прессах. Преимущества шнековых прессов перед гидравлическими заклю чаются в непрерывности действия и в обеспечении кондициониро вания шквары перед прессованием.
Шнековый пресс (рис. 76) представляет собой непрерывно действующий агрегат. Прессование осуществляется следующим образом.
Теплая шквара из отцеживателя подается через питатель в жаровню, где перемешивается и подогревается, а затем поступа ет в горизонтальный зеерный цилиндр для прессования. Прессо вание производится шнековым валом, внутри которого имеется полость с отверстиями для подвода пара или воды. Отжатый жир вытекает через щели зеерной камеры в поддон, а оттуда в прием ный бак.
Отжатая шквара, выходящая из диафрагмы пресса, должна иметь температуру 80° С. В пустотелый главный вал подается хо лодная вода для охлаждения, так как при работе вал перегрева ется. Отпрессованную шквару удаляют из пресса через диафраг му и направляют на выработку кормовой муки.
Производительность пресса по отжатой шкваре 200 кг/ч. Влажность шквары 7—8%, а содержание жира в ней составля ет 12—16%.
Х о л о д н ы й спос об . Холодный способ позволяет получать ■основную часть жира за счет механического разрушения жировой ткани путем резки ее на мелкую стружку и прессования. Жир-сы- роток подвергают лишь кратковременному нагреву перед сепари рованием.
217
218
1 — станина; |
2 — зеерная |
коробка; 3 — главный |
вал с |
прессующим шнеком; |
4 — поддон; |
5 — кулачки; |
||||||
6 — механизм |
диафрагмы; |
7 — редуктор; 8 — пустотелый |
вал; |
9 — упорный |
подшипник; |
10 стойка; |
||||||
— клиноременная |
передача; 12 — сальниковое |
устройство; 13 — храповой |
механизм; 14 — желоб пи |
|||||||||
тателя; 15 — шнек; |
16 — жаровня; |
17 — шнековый вал жаровни; 18 — лопасти; |
19 — патрубок; |
20 — |
||||||||
кулачковая |
муфта; |
21 — переходная |
камера; 22 — скользящий |
подшипник; |
23 — подающий шнек; |
24 — |
съемная крышка.
Технологический процесс обработки сырья заключается в следующем. Хоровины перед строжкой сортируют по видовым и возрастным признакам, размерам и качеству сала и шкуры, за тем передают к мездрильно-строгальным машинам.
Ответственной операцией при обработке хоровии является строжка сала, которая должна обеспечивать полное удаление жи ровой ткани со шкуры без повреждения дермы и волосяного по крова. Верхний загрязненный слой сала снимают и направляют на выработку технического жира.
Для строжки сала используют мездрильно-строгальные маши ны (рис. 77). Перед началом работы, включив фрикцион, опуска ют резиновый вал в нижнее положение. Шкуру (хоровину), под лежащую обработке, кладут на резиновый вал мездрой вверх. При нажатии ногой на педаль снова включается фрикцион и кри вошипная шестерня поворачивается на пол-оборота. Шатуны кривошипа при помощи рычагов подводят резиновый вал со шку рой к ножевому и рифленому; ножевой вал производит мездрение, а рифленый и резиновый валы, вращаясь, выводят шкуру из ма шины. Таким образом, проводится мездрение одной половины шкуры. Для мездрения второй ее половины необходимо нажать на педаль, снова включить фрикцион, при этом шатуны кривоши па снова отводят резиновый вал в нижнее положение, рабочий забрасывает вторую половину шкуры и цикл повторяется.
Производительность машины 200 шкур в час. Скорость враще ния ножевого вала 23,6 с-1. Мощность электродвигателя 10 кВт.
В результате строжки на мездрильно-строгальной машине подкожное сало тюленя превращается в жидкую массу с части цами плотного остатка. Отцеженный и пропущенный через супер декантатор типа ИГС жир-сыроток подогревают до 80—85° С и очищают на сепараторах.
Остаток плотной массы сала пропускают через непрерывно действующий шнековый пресс для отжатия жира. Шквара, выхо дящая из пресса, содержит около 6—8% жира.
Холодный способ обеспечивает выделение высококачествен ного жира в количестве 92—97% к его содержанию^ сырье.
Получение жира-полуфабриката из сала кита. Жир-полуфаб рикат из сала кита получают главным образом вытапливанием в котлах острым паром под давлением и вытапливанием в ваку ум-аппаратах.
Обработка жирсодержащего сырья в котлах под давлением заключается в следующем. Сало, разрубленное на куски, поме щают в специальные котлы и нагревают при температуре 150° С. Одновременно сырье в котле измельчается ротором.
После вытапливания жира вся масса по трубопроводам пос тупает в жироотделитель. Жир сливается по специальным тру бам в емкость.
Обработку покровного гладкого сала в котлах под вакуумом проводят так же, как и сала тюленя.
219
N)
К»
О
Рис. 77. Мездрильно-строгальная машина для мелких шкур
/ — п р и в о д ; 2 — р а м а м а ш и н ы ; 3 — ч у г у н н ы е ст о й ки ; 4 — с о е д и н и т е л ь н а я м у ф т а ; 5 — т о р м о з ;# — р и ф л е н ы й в а л ; 7 — н о ж е в о й в а л .
I