Технология переработки / Технология Мяса

Для измельчения жира сырца используют волчки различной конструкции, которые применяют для измельчения мяса в мясоперерабатывающем производстве: К6-ФПВ-160, К6-ФГ1В-120 и другие.

Для измельчения жировой ткани применяют также различные машины (дезинтегратор, центробежную машину АВЖ, коллоидную мельницу).

Способы вытопки жира. Вытопка жира - процесс его извлечения из жи- ра-сырца и другого жиросодержащего сырья тепловым методом, осуществляется мокрым и сухим способами в оборудовании периодического и непрерывного действия.

Помимо традиционной вытопки жира разработаны процессы, предусматривающие обработку жира-сырца воздействием электромагнитной индукции в сочетании с кондуктивным нагреванием и вибрацией, а также обработку токами высокой частоты. Кроме того, предложены методы обработки некоторых видов жира-сырца, отличающихся содержанием большого количества плотной соединительной ткани (например, мездрового жира, межсосковой части свиной шкуры и т.п.) химическими реагентами и ферментами.

Извлечение жира из жира-сырца мокрым способом. Мокрый способ предусматривает непосредственный контакт жиросодержащего сырья с водой или острым паром в процессе вытопки. При этом образуется трехфазная система - жир, бульон (клеевая вода) и влажная шквара.

Для вытопки жира мокрым способом используют непрерывно действующие установки: линию с машиной Я8-ФИБ, поточно-механизированную линию РЗ-ФВ1-1 и зарубежные: установки «Centriflow» и «Centriflow-Minor»

фирмы Alfa Laval, фирмы Titan (Дания) и другие, применяют различное оборудование периодического действия (двустенные котлы и др.).

Непрерывно действующая линия с машиной Я8-ФИБ предназначена для получения пищевого жира из всех видов жира-сырца, включая мездровый. Принцип ее работы заключается в следующем: в машину из волчка подается измельченный жир-сырец; под действием центробежных сил его кусочки отбрасываются к малому перфорированному цилиндру, где срезаются подвижным ножом и направляются к большому перфорированному цилиндру, одновременно подвергаясь тепловой обработке; из него под действием лопаток ротора полученная жиромасса выводится из машины, а затем поступает в питательный бак и в центрифугу ОГШ-321К-01, где она разделяется на твердую и жидкую фазы.

Применение данной машины позволяет полнее использовать ресурсы сырья и перерабатывать его по малоотходной технологии. Степень извлечения жира составляет 99% от его исходного содержания. Эффективность вытопки жира в данной машине обусловлена последовательной двухстадийной тепловой обработкой, более тонким измельчением жира-сырца, интенсификацией тепломассообмена, благодаря подаче пара в двух направлениях - в барабан и навстречу потоку частиц сырья. Это создает условия, как для более полного механического вскрытия жировых клеток, так и улучшения передачи тепла от теплоносителя к сырью.

253

В табл. 41 представлены технологические процессы, операции и режимы вытопки жира па линии с машиной Я8-ФИБ.

Таблица 41 - Режимы вытопки жира на линии с машиной Я8-ФИБ

254

Продолжение таблицы 41

Поточно-механизированная линия РЗ-ФВТ-1 используется для вытопки пищевого жира из жира-сырца (кроме жира мездрового и шейных зарезов). Она включает в себя центробежную машину АВЖ-245, шнековую центрифугу ОГШ-321К-01, сепаратор РТОМ-4,6М, охладитель жира Д5-ФОП, отстойник жира и др.)

Машина АВЖ-245 предназначена для измельчения и вытопки жира из всех видов жирового сырья в парном, остывшем или охлажденном состоянии. Благодаря ее использованию, обеспечивающему выполнение нескольких технологических операций, продолжительность основных стадий процесса (измельчения, вытопки и отделения шквары) составляет 5% от общей продолжительности цикла переработки жира-сырца.

Последующие технологические процессы, операции и режимы вытопки жира на линии РЗ-ФВТ-1 аналогичны, что и на линии с машиной Я8-ФИБ.

Допускается предварительное измельчение жира-сырца в волчке через решетку с отверстиями диаметром 7 мм с последующей вытопкой жира в ма-

шине АВЖ-245.

За рубежом производство пищевых животных жиров организовано, преимущественно, на специализированных заводах, куда доставляют сырье с предприятий, занятых убоем скота, разделкой туш и выработкой мясных про-

255

дуктов. Для вытопки жира применяют различное оборудование, некоторые его виды описаны ниже.

Установка «Centriflow» фирмы Alfa-Laval предназначена для вытопки жира из всех видов жира-сырца в парном, охлажденном, остывшем или замороженном виде. Особенность аппаратурного состава установки - наличие в ней следующих видов оборудования, отличных по конструкции от имеющихся в других установках: плавильного чана с мешалкой, щеточного дезинтегратора, противопенного насоса, подогревателя жира и деаэратора. Установка «Centriflow» размещается на площади 35 м2 , потребляет небольшое количество воды и обеспечивает выработку пищевого жира высокого качества.

Установка «Centriilov -Minor» фирмы Alfa-Laval предназначена для вы-

работки пищевого жира из говяжьего, свиного и бараньего жира-сырца, а также для окончательной очистки костного жира. Может быть укомплектована оборудованием для oxлаждения и установкой фасования жира. Особенность ее в сравнении с установкой «Centriflow» - отсутствие повторного измельчения жиромассы, поступающей из плавильного чана в горизонтальную центрифугу отстойного типа, а также однократное сепарирование жира.

Общие достоинства этих установок фирмы Alfa-Laval - высокий выход жира в результате минимальных потерь, возможность регулирования производительности с использованием вариатора скорости.

Фирма Titan (Дания) выпускает для низкотемпературной вытопки жира установки двух типов: производительностью 1500 и 4000 кг/ч по жирусырцу.

Они позволяют получать шквару с некоагулированным белком, что предопределяет ее направление на выработку различных видов фаршевой продукции, т.к. ее белки сохраняют влагосвязывающую способность, т.е. обладают функциональными свойствами, необходимыми для производства колбасных изделий. Для нагревания сырья острый пар подается в бакплавитель, снабженный мешалкой. Процесс вытопки осуществляется при температуре 450С.

Фирма выпускает также установки для вытопки жира при умеренных температурах производительностью 1000, 1500, 3000 и 4500 кг/ч по жирусырцу. Измельченный жир-сырец по промежуточному трубопроводу поступает в плавильный чан и в процессе транспортирования нагревается острым паром. Дальнейшее нагревание и вытопка жира осуществляются в плавильном чане при температуре 75…85 0С. Плавильный чан оснащен мешалкой, что обеспечивает равномерный прогрев всей массы сырья.

Жир, полученный при вытопке при умеренных температурах, имеет высокие качественные показатели. Степень его извлечения составляет 98,5…99,0%. Среди преимуществ установки можно отметить возможность переработки всех видов жира-сырца в парном и охлажденном состоянии. При этом перенастройка установки для обработки одного вида сырья на другой выполняется в течение нескольких минут. К другим преимуществам относятся кратковременность процесса, невысокая температура вытопки, отсутствие

256

необходимости добавления воды. На установке предусмотрено автоматическое регулирование режимов тепловых процессов, охлаждение жира, разгрузка сепаратора, контроль качества очистки жира при помощи фотоэлемента.

Для вытопки жира мокрым способом в аппаратах периодического действия применяют двустенные вертикальные автоклавы, открытые котлы и др.

Двустенный автоклав К7-ФА2-Ж (К7-ФАЗ-Ж) предназначен для вытопки свиного жира, а также для обработки кости. Он состоит из котла с откидной крышкой, корзины и конденсатора. Вертикальные автоклавы при переработке доброкачественного жира-сырца работают, как открытые котлы, в них процесс протекает при атмосферном давлении, что исключает ухудшение качественных показателей вырабатываемого продукта.

Для переработки второстепенных видов жира-сырца используют гидролизный метод вытопки. Его сущность заключается в том, что соединительнотканные белки, входящие в состав жировой ткани, под действием слабых растворов щелочей гидролизуются и переходят в раствор. Благодаря этому клеточная структура, содержащая жир, разрушается, тем самым создаются условия для его выделения из сырья.

Степень извлечения жира и его качество при гидролизном методе обработки зависят от степени измельчения жира-сырца, концентрации, количества и вида применяемого щелочного реагента, температуры и продолжительности обработки, глубины гидролиза белковой части жировой ткани, тщательности промывки выделенного жира от остатков мыла и щелочи.

В качестве щелочных реагентов можно использовать каустическую и кальцинированную соду, бикарбонат и силикат натрия, тринатрийфосфат.

Технологический процесс получения пищевых жиров гидролизным методом состоит из следующих операций: измельчение сырья, гидролиз щелочным раствором, отсолка, отстаивание и промывка, сепарирование, охлаждение и упаковывание жира.

Извлечение жира из жира-сырца сухим способом. Сухой способ вы-

топки основан на кондуктивном нагревании жира-сырца при контакте с греющей поверхностью. Влага, содержащаяся в жире-сырце, в процессе вытопки испаряется в окружающую среду или удаляется под разрежением. При этом белки жировой ткани дегидратируют, оболочки жировых клеток становятся хрупкими и разрушаются. Жир, содержащийся в клетках, расплавляется, выделяется из них и частично задерживается, благодаря адсорбции на поверхности сухих белковых частиц. После вытопки получается двухфазная система, состоящая из сухой жирной шквары и жира. Окончательно жир отделяется из шквары физическими методами, прессованием или центрифугированием. Преимущества этого способа - возможность безотходной переработки жира-сырца; недостатки - большие энергозатраты и возможность снижения органолептических показателей вытопленного жира.

Для вытопки жира сухим способом применяют следующие непрерывно действующие установки.

257

Непрерывно действующая установка «Sharpies» (Англия) представляет собой замкнутую систему технологических машин и аппаратов, соединенных трубопроводами. Она универсальна, так как обеспечивает переработку всех видов жира-сырца, включая мездровый жир, при низких и умеренных температурах в зависимости от необходимости получения шквары, направляемой на пищевые или кормовые цели. В первом случае температура процесса вытопки жира не превышает 450С, во втором - 65...700С. Установка включает в себя: приемник, насос, котел-плавитель, волчок, пластинчатый охладитель, сепаратор, дезинтегратор, теплообменник, центрифугу и другое оборудование.

Процесс переработки жира-сырца может осуществляться при низкотемпературном (не выше 45° С) и высокотемпературном режимах (65...70° С). Вначале жир-сырец измельчают в волчке, затем он поступает для вытопки в котел, снабженный паровой рубашкой и мешалкой, а затем направляют на вторичное тонкое измельчение и дезинтегратор, из которого жиромасса подается в накопительную емкость, из нее в отстойную центрифугу. Жир очищают в сепараторе с автоматической выгрузкой осадка фузы и после охлаждения упаковывают или фасуют.

Достоинства линии: большая производительность, возможность переработки любых видов жира-сырца, высокая степень извлечения жира, минимальные его потери с водой, т.к. процесс осуществляется сухим способом.

Вытопку жира сухим способом в аппаратах периодического действия осуществляют при атмосферном и избыточном давлении. Наиболее простой способ получения жира высокого качества - вытопка сухим способом при атмосферном давлении в открытых котлах. Этот способ, в основном, применяют при небольших объемах жира-сырца. Сырье нагревается кондуктивным способом, через стенку котла, снабженную снаружи паровой рубашкой. Процесс интенсифицируется при перемешивании сырья во время его нагревания.

Воткрытых котлах жир вытапливают в две фазы. В первой фазе измельченный жир-сырец нагревают до температуры 65° С. При этой температуре происходит деформация внутриклеточных и межклеточных белков, приводящая к нарушению структуры жировой ткани, что облегчает выделение из нее жира. Жир сравнительно легко удаляется из разрушенных клеток. Во второй фазе температуру жировой массы повышают до 80...90° С. В этот период происходят коагуляция белков альбумина и глобулина и денатурация коллагена, в результате чего они осаждаются в виде коагулированных частиц шквары.

Воткрытых котлах можно вытапливать все виды предварительно измельченного жира-сырца. Режим вытопки является решающим фактором, определяющим качество готового жира.

Для вытопки жира при избыточном давлении применяют двустенные вертикальные автоклавы и вакуумные котлы.

Вертикальные автоклавы при переработке доброкачественного жирасырца работают как открытые котлы и в них процесс протекает при атмосферном давлении.

258

Вакуумные котлы являются универсальным видом теплового оборудования, позволяющим перерабатывать различное, по консистенции и виду, сырье. Помимо этого, можно осуществлять процесс в широких диапазонах температур: низких, умеренных и высоких, а также совмещать несколько операций в одном аппарате: нагревание, перемешивание, разваривание, стерилизацию и обезвоживание. В зависимости от условий производства в этих котлах жир-сырец можно перерабатывать следующим образом: разваркой при избыточном давлении и сушкой при разрежении; разваркой при атмосферном давлении и сушкой при разрежении; разваркой и сушкой при атмосферном давлении; разваркой при избыточном и сушкой при атмосферном давлении.

Для переработки жира-сырца применяют вакуумные котлы различной конструкции, которые отличаются геометрическим объемом, поверхностью нагрева, частотой вращения мешалки, методом конденсации соковых паров и др.

Отечественное машиностроение выпускает вакуумные котлы КВМ- 4,6М и Ж4-ФПА. В этих котлах в основном перерабатывают жир-сырец второй группы.

Технология производства пищевого жира из кости. Пищевая кость, по-

лучаемая при промышленной переработке мяса, - существенный источник пищевого сырья; отличается высоким содержанием жира, белка и фосфорнокальциевых солей. Кости убойных животных, благодаря особенности строения и химического состава, широко применяются для производства продуктов пищевого, кормового, технического и специального назначения.

Кость направляют на выработку пищевого жира не позднее 4-5 ч после обвалки мяса, а костный остаток - не позднее 1 ч после получения. При задержке переработки кость и костный остаток помещают в охлаждаемые помещения. Срок хранения кости при температуре не выше 8 ° С - более 24ч. Для кратковременного хранения костный остаток охлаждают до температуры в центре блока толщиной от 4 до 5 см в пределах от 0 до 4 ° С. Срок хранения охлажденного костного остатка при температуре от 0 до 4 ° С - не более 12 ч с момента окончания процесса охлаждения.

Костный жир является ценным пищевым продуктом, так как содержит важные полиненасыщенные жирные кислоты, его консистенция мягче других животных жиров, он обладает приятными специфическими запахом и вкусом, отличается хорошей эгульгирующей способностью. Физико-химические его показатели зависят от вида кости, из которой он получен. Наибольшими твердостью и температурой плавления, застывания и наименьшим йодным числом обладает костный жир, вытопленный из смеси говяжьих позвонков и кулаков.

Отличительная характеристика костных жиров - высокое содержание в них лецитина по сравнению с костью других видов животных, полученных из жира-сырца. Это обуславливает хорошую эмульгирующую способность данного вида жиров и предопределяет их использование при изготовлении эмульсий.

259

Для вытопки пищевого жира используют кость первой группы, которую получают на мясоперерабатывающих предприятиях от обвалки парного, остывшего, охлажденного и размороженного мяса всех видов убойных животных, допущенную на эти цели ветеринарным надзором. Кроме того, используют костный остаток в охлажденном или замороженном виде, получаемый при механическом отделении мякотных тканей от кости после ручной обвалки мяса в установках непрерывного и периодического действия, допущенный для этих целей ветеринарной службой предприятия.

Технологическая схема производства пищевого жира из кости и костного остатка:

-подготовка кости и костного остатка к вытопке;

-вытопка жира по установленному режиму;

-отделение вытопленного жира от кости (костного остатка);

-очистка жира;

-охлаждение жира;

-слив в тару или передача в накопительные емкости.

Подготовка кости и костного остатка к вытопке жира - комплекс операций, способствующих максимальному получению топленого жира высокого качества. Она включает в себя следующие операции: промывку загрязнений кости, измельчение, отделение кулаков от трубчатой кости крупного рогатого скота при условии получения из нее поделочной кости.

При использовании непрерывно-поточных линий производства пищевого жира из кости и костного остатка подготовительные операции являются составными стадиями всего технологического процесса. При вытопке жира на оборудовании периодического действия подготовительные операции выполняются в отдельных машинах и аппаратах.

При загрязнении кости и костного остатка их промывают в моечном барабане водой с температурой 18...20° С. Для измельчения кости используют силовые измельчители различной конструкции, волчок-дробилку В2-ФДБ, а для отделения кулака трубчатой кости крупного рогатого скота - ленточные пилы или дисковые.

Способы вытопки жира из кости и костного остатка. Технология переработки пищевой кости предусматривает на первой стадии процесса извлечение жира. Необходимость и целесообразность проведения этого процесса, в большинстве случаев, обусловлены тем, что костный жир, с одной стороны, является ценным видом пищевой и кормовой продукции, а с другой - оставшийся жир затрудняет проведение последующих технологических операций и снижает качество выпускаемой продукции. Степень обезжиривания кости определяется технологическим режимом и методом извлечения жира.

Измельчение жира из кости и костного остатка требует выполнения технологических операций, предусматривающих создание условий для выделения жировых клеток костного мозга полностью из губчатого вещества костной ткани или их предварительное разрушение с последующим удалением из них жира. Исходя из этого, предложены различные методы извлечения жира из кости. Наиболее широкое распространение получили тепловые спо-

260

собы, базирующиеся на разрушении жировых клеток костного мозга и изменении агрегатного состояния содержащегося в них жира. При этом, как и при переработке жира-сырца, различают два способа тепловой обработки - мокрый и сухой.

Мокрый способ тепловой обработки костного сырья предусматривает постоянный его контакт с теплоносителем - водой или острым паром - в течение всего периода обработки.

При сухом способе отсутствует непосредственный контакт сырья и теплоносителя. Перенос тепла осуществляется через контактную поверхность. Таким образом, в этом случае имеет место нагревание кости (костного остатка) кондуктивным методом.

Извлечение жира из кости и костного остатка мокрым способом

Непрерывно действующие установки для извлечения жира Существуют различные методы непрерывного извлечения жира из кос-

ти мокрым способом. Однако, все они основываются на явлении диффузии расплавленного жира (жидкости) из твердого материала (кости). Для его вытопки применяют следующие линии и установки.

Поточно-механизированная линия Я8-ФОБ М предназначена для извлечения жира из кости и костного остатка путем контакта сырья с водой, в которую барботирует пар, а также воздействия вибрационных колебаний с одновременным перемешиванием. Использование вибрации направлено на интенсификацию мокрого способа тепловой обработки костного сырья с целью извлечения жира. Линия Я8-ФОБ М разработана Государственным на- учно-исследовательским и конструкторским предприятием «Вибротехника» по технологии, предложенной ВНИИМПом. Она стала модификацией линии В6-ФКА для переработки кости. Общим в этих линиях является принцип извлечения жира из кости - виброэкстракция. Для процесса обезжиривания в той и другой линиях используется ранее созданная линия обезжиривания кости Я8-ФОБ. Однако, в поточно-механизированной линии Я8-ФОБ М, в отличие от линий Я8-ФОБ и В6-ФКА использован виброэкстрактор горизонтального типа ЭВГ- 0,3. В нее также включен измельчитель Г7-ФИР, вместо ранее применявшегося силового измельчителя Ж9-ФИС и сушильные агрегаты, аналогичные использованным в линии Я8-ФЛК, а также дробильнопросеивающая установка ДПУ-750 с виброситом СВ-0,6, которые отсутствовали в линии Я8-ФОБ.

Для снижения расхода воды предусмотрена ее рециркуляция. Интенсивная обработка кости на линии, в сочетании с умеренным тем-

пературным режимом, обеспечивает получение пищевого жира высокого качества, соответствующего требованиям стандарта к высшему и первому сортам.

На линии можно перерабатывать костный остаток при тех же режимах обезжиривания.

За рубежом разработаны различные непрерывно действующие линии и установки для обезжиривания кости.

261

Линия «Berlin Consult» предназначена для комплексной переработки кости в непрерывном потоке с получением пищевого жира, кормовой муки и шрота. Кость после грубoго измельчения поступает в установку для обезжиривания, в которую подают воду и нагревают до температуры 85...90° С около 15 мин. Затем ее загружают в дробилку тонкого измельчения, а из нее в центрифугу для дополнительного обезжиривания. В процессе обработки в центрифугу подают горячую воду, и получают обезжиренную кость и жироводную суспензию. Далее кость поступает в сушилку, где она обезвоживается. Жиро-водная суспензия, выходящая из центрифуги, насосом перекачивается в сборник. Из него, через не перелив спускают жир, воду и отделившиеся частицы мякотных тканей, которые из установки для обезжиривания кости поступают в емкость, где ее подогревают до температуры 95° С и затем перекачивают в горизонтальную отстойную центрифугу. Здесь твердые вещества отделяются и подаются шнековым конвейером в сушилку. Жиро-водная суспензия, образующаяся в этой центрифуге, дополнительно подогревается в емкости, перекачивается в сепаратор и разделяется на жир, воду и твердый осадок, который подается в ту же сушилку. Очищенный жир поступает в приемник, его охлаждают и упаковывают в картонные ящики.

Всушилке костный шрот, твердые вещества из отстойной центрифуги

иосадок (фуза) из сепаратора обрабатывают при температуре ниже 90° С до достижения остаточной влажности 6...8 %. Далее высушенный продукт калибруют на фракции.

Использование данной линии позволяет осуществить комплексную переработку кости с получением трех видов продукции: пищевого жира, кормовой муки и шрота.

Линия переработки кости по методу «Wartex». В Бельгии фирмой «De Smet» разработана технология по методу «Wartex» для переработки кости крупного рогатого скота и свиней с получением пищевого жира, кормовой муки и шрота. Измельченное сырье загружают в реактор, в котором большая часть жира извлекается путем перемешивания с горячей водой, поступающей из второго реактора. Кость обезжиривается при температуре 70 ° С в течение 10 мин, при этом специальным устройством регулируют поступление сырья и выход кости, воды и жира, которые направляются на вибросито для разделения твердой и жидкой фракций. Далее кость поступает во второй реактор, где обрабатывается свежей горячей водой, а затем направляется в пресс, в сушилку дискового типа, на сортировку и дальнейшую обработку. Жидкую фракцию после вибросита подогревают до температуры 85° С, а затем направляют в центрифуги для отделения твердых частиц. Отделенные частицы кости и мякотных тканей обрабатывают в стерилизаторах, что гарантирует получение кормовой муки, благополучной в ветеринарно-санитарном отношении.

Использование умеренного температурного режима и достаточная скорость обработки гарантируют получение из обезжиренной кости шрота, пригодного для выработки желатина. Благодаря высокой производительности,

262