Технология производства желатина

Линия комплексной  переработки кости объединения  «Спомаш» (Польша) предусматривает наряду с получением пищевого жира выработку мясной массы, пищевoro концентрированного бульона и кормовой муки. Линия предназначена для переработки всех видов кости крупного рогатого скота и свиней. Кость может быть получена от охлажденного, размороженного мяса или направляться на переработку в замороженном виде. Срок ранения кости до использования не должен превышать 48 ч. при температуре не выше 6 ⁰С.

Процесс обработки  кости на линии осуществляется следующим образом.     Кости свыше 50 см перед переработкой предварительно разрезают пополам на дисковой пиле. Затем шнековым питателем загружают их в барабан для тепловой обработки, которая заключается в варке в воде при непрерывном транспортировании и перемешивании. Продолжительность обработки составляет 2 ч. при температуре воды 96-100 ⁰С.

Бульон, образующийся при варке кости, постоянно рециркулирует, причем часть его направляют на сепарирование, а в оставшийся бульон добавляют воду. Вываренную кость, содержащую 30-42 % влаги, 10-20 % жира, 20-28 % белка и 18-22 % золы, направляют на измельчение до частиц размером 15 мм, а затем - в шнековый пресс для отделения прирезей мякотных тканей. Выход мясной массы составляет 210 кг/ч, костного остатка - 390 кг/ч. Мясную массу используют в производстве вареных и ливерных колбас, паштетов и консервов.

Костный остаток, содержащий 30-40 % влаги, 2-5 % жира и 28-32 % белка, сушат в барабанной сушилке при температуре воздуха 380 ⁰С на входе и 100 ⁰С на выходе в течение 30 мин. Высушенный костный остаток, содержащий 10 % влаги и 10 % жира, используют для выработки костной муки.

Костный остаток после  сушки транспортируется в циклон, откуда он самотеком поступает в молотковую дробилку для измельчения в муку. Мука норией подается на горизонтальный шнек, охлаждаемый холодной водой, благодаря чему ее температура снижается до 25 ⁰С, что препятствует ее слеживанию в бункере. Из бункера мука попадает на систему упаковки ее в мешки.

Бульон сепарируют для выделения жира, а затем  собирают в накопительную емкость. Остаточное содержание жира в бульоне составляет 0,1-0,3 %. Отделившиеся на сепараторе твердые частицы (фуза) в количестве 0,5-0,8 % направляют на производство кормовой муки.

Отсепарированный  бульон далее концентрируют путем выпаривания на двухкорпусном вакуум-выпарном аппарате при температуре 70 ⁰С и разрежении 65 кПа в течение 15 мин, до остаточного содержания сухих веществ 18-20 %. Концентрированный бульон далее используют для выработки готового продукта в двух видах: для промышленной переработки и реализации.

Несмотря  на небольшое количество получаемого на данной линии жира, необходимо указать на основное ее достоинство: безотходная переработка кости и максимальное получение продукции пищевого назначения.

Линия фирмы «Лилдаль» для комплексной переработки костного остатка. Фирма «Лилдаль» (Дания) разработала линию комплексной переработки костного остатка по методу фирмы «Ленсфилд продактс лимитед» (Великобритания). Процесс переработки обеспечивает получение трех видов готовой продукции: пищевого жира, минерального пищевого костного фосфата и растворимого белкового продукта. Данная продукция получается при использовании теплового метода обработки костного остатка мокрым способом.

Для переработки  используют костный остаток, полученный из кости крупного рогатого скота и свиней. Смешивание кости различных видов мяса не допускается.

Технологический процесс переработки костного остатка заключается в следующем. Костный остаток в охлажденном или замороженном виде в контейнерах взвешивают на платформенных весах и с помощью подъемника-опрокидывателя загружают в бункер шнекового конвейера, которым он подается в измельчитель производительностью 25 т/ч. Измельчение костного остатка осуществляется до частиц величиной 7-10 мм. Затем измельченная масса поступает в бункер двойного шнекового конвейера, которым подается в термошнек для обезжиривания горячей водой. Дальнейшая обработка осуществляется двумя потоками на однотипном оборудовании.

Образующаяся  эмульсия жира в воде выводится из термошнеков и направляется на вращающийся отцеживатель, где отделяются прирези мякотных тканей. Обезжиренная кость из термошнека поступает в наклонный шнек, которым транспортируется в бункер-дозатор, где смешивается с водой перед поступлением ее в винтовой насос. Насосом смесь подается в центрифугу шнекового типа производительностью 18 м³/ч, на которой происходит дополнительное обезжиривание костного остатка до остаточного содержания жира 2 % (в пересчете на сухое вещество).

Жиро-водную эмульсию из центрифуги насосом перекачивают в сепаратор, а обезжиренный костный остаток выгружают на двойной шнековый конвейер, которым загружают в перфорированную корзину экстракционной центрифуги, работающей под давлением 0,4 МПа.

Выделение жира из предварительно нагретой эмульсии осуществляется последовательно на двух сепаратоpax. Полученный жир собирают в промежуточный бак, откуда насосом перекачивают в сборник. Последний имеет паровую рубашку и змеевик для подогрева жира и снабжен счетчиком для учета, поступающего жира. Вода из сепаратора насосом подается в теплообменник, из которого повторно направляется в термошнек для обезжиривания очередной партии костного остатка.

Корзины с обезжиренным костным остатком загружают в  экстракционные центрифуги с помощью электрофельтера.

Корзину опускают в центрифугу по валу с двумя направляющими, крышку закрывают и подают в центрифугу 400 кг воды температурой 140 ⁰С (давление 0,26 МПа). Процесс экстракции белка осуществляется в течение 3-4,5 ч. Отбирают шесть фракций бульона концентрацией соответственно 15, 10, 5, 2, 1 и 0,5 % по содержанию сухих веществ. Бульоны раздельно собирают в накопительные емкости.

Три последние, наименее концентрированные фракции бульона, используют после подогрева для обработки свежей партии костного остатка. Первые три фракции соединяют, сливают в приемный бак и насосом перекачивают в вакуум-выпарную установку, в которой его концентрируют до массовой доли сухих веществ 30-40 %, после чего консервируют и передают на сушку.

Концентрированный бульон сушат на распылительной сушилке фирмы «Ангидро» (Дания) при температуре 200 ⁰С, производительность сушилки по испаренной влаге 500 кг/ч. Высушенный бульон, называемый «ленсол», содержит до 5 % влаги. Продолжительность его получения составляет 8 ч. По окончании экстракции костный остаток направляют в ленточную сушилку, где его сушат от начальной влажности 15 % до конечной 2 % при температуре воздуха на входе в сушилку 140 ⁰С и на выходе 100 ⁰С.

Высушенный  продукт измельчают в молотковой дробилке, просеивают и упаковывают. Полученный порошкообразный продукт представляет собой пищевой фосфат кальция, называемый «ленфос». Общая продолжительность процесса получения продукта «ленфос» составляет 12 ч.

Линия фирмы  «Berlin Consalt» для обезжиривания кости. Фирма «Berlin Consalt» (ФРГ) разработала технологию комплексной переработки кости в непрерывном потоке с получением пищевого жира, кормовой муки и шрота. Технологический процесс на линии осуществляется следующим образом. Кость из цеха убоя скота и разделки туш подают на участок переработки в контейнерах, которые устанавливают на подъемнике. С его помощью кость выгружают в дробилку для грубого измельчения. Измельченное сырье шнековым конвейером направляют в установку для обезжиривания, в которую подают воду из оборотной системы и нагревают при перемешивании до температуры 85-90 ⁰С около 15 мин. Из этой установки обработанную кость шнековым конвейером загружают в дробилку для тонкого измельчения, а затем направляют в центрифугу фильтрующего типа для дополнительного обезжиривания. В процессе обработки в центрифугу подают горячую воду, получают обезжиренную кость и жиро-водную суспензию.

Далее кость  щнековым конвейером загружают в сушилку, где она обезвоживается за счет обработки воздухом, нагреваемым при сжигании газа. Жиро-водная суспензия, выходящая из центрифуги, насосом перекачивается в сборник. Из него через перелив спускают жир, воду и отделившиеся частицы мякотных тканей, которые из установки для обезжиривания кости поступают в емкость, где ее подогревают до температуры 95 ⁰С 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.

Для достижения высокой степени отделения жира рН подаваемой в сепаратор жиро-водной суспензии доводят до 6,6. Отделенная вода возвращается в установку для обезжиривания. Очищенный жир поступает в приемник, его охлаждают и упаковывают в картонные ящики.

В сушилке  костный шрот, твердые вещества из отстойной центрифуги и осадок (фуза) из сепаратора обрабатывают при температуре ниже 90 ⁰С до достижения остаточной влажности 6-8 %. Далее во вращающемся грохоте высушенный продукт калибруют на фракции размером частиц от 10 до 20 мм и ниже 10 мм. Средние данные о химическом составе сухой кости до калибровки характеризуются следующими показателями: влаги 7 %, жира 2,8-3,0 %, минеральных солей 55 %, протеина 32 %. Первую фракцию подают в машину для сортировки, где отделяют частицы мякотных тканей, после чего костный шрот направляют в бункеры, а затем на упаковывание в мешки. Фракцию кости с размером частиц до 10 мм и кусочки мякотных тканей измельчают в молотковой дробилке в муку, которую также подают в бункеры для упаковывания в мешки.

Использование данной линии позволяет осуществить комплексную переработку кости с получением трех видов продукции: пищевой (жир), кормовой (мука) и технической (шрот).

Несмотря на то, что вода, отделенная от жиро-водной эмульсии, возвращается после подогрева в установку для обезжиривания, проблема ее утилизации остается достаточно весомой, так как, в конце концов, ее приходится сбрасывать в канализацию, учитывая отсутствие методов и устройств для исключения сброса.

Линия переработки  кости по методу «Wartex». В Бельгии фирмой «De Smet» разработана технология по методу «Wartex» для переработки кости с получением пищевого жира, шрота и кормовой муки. В качестве сырья используют кость крупного рогатого скота и свиней со сроком хранения не более 48 ч.

Процесс осуществляется следующим образом. Сырье после отделения металлических примесей двукратно измельчают и разделяют по размерам полученных частиц для последующего обезжиривания. Измельченное сырье загружают в реактор, в котором большая часть жира извлекается путем перемешивания с горячей водой, поступающей из второго реактора. Обезжиривание проходит при температуре 70 ⁰С в течение 10 мин, при этом специальным устройством регулируется поступление сырья и выход кости, воды и жира, ко-торые направляются на вибросито для разделения твердой и жидкой фракций. Далее кость поступает во второй реактор, где обрабатывается свежей горячей водой, а затем поступает в отжимной пресс. Здесь содержание влаги в кости доводят до 45 %.

Жидкую фракцию  после вибросита подогревают  до 85 ⁰C, а затем направляют в центрифуги для отделения твердых частиц. Процеженную жидкость нагревают и перекачивают в сепаратор для отделения и очистки жира. Полученная водная фракция частично поступает в систему оборотной воды, а частично - в обезвоживатель. Соковые пары из реакторов, вибросита, центрифуги выбрасываются в атмосферу через барометрический конденсатор и охлаждающую башню.

Обезжиренную  кость из пресса направляют в сушилку дискового типа, где остаточное содержание влаги в кости доводят до 10 %. Высушенную кость собирают в бункеры и направляют на сортировку: на первом сите отделяют фракции размером менее 5 мм, остальные фракции поступают в машину для полировки, а затем на второе сито, где их сортируют на две фракции с размером частиц 5-12 и 12-20. мм. После этого на денсиметровочных столах в потоке воздуха разделяют частицы кости и мякотные ткани по плотности. Получаемые при обработке в полировочной машине частицы кости менее 5 мм отводят шнековым конвейером, а пылевидные частицы, образующиеся на каждом этапе обработки, потоком воздуха уносятся в циклон.

С помощью  шнекового конвейера и подъемного устройства отделенные частицы кости и мякотных тканей накапливают в буферной емкости перед подачей в стерилизатор. Обработка в нем гарантирует получение кормовой муки, благополучной в ветеринарно-санитарном отношении.

Использование умеренного температурного режима и достаточная скорость ведения обработки гарантирует получение из обезжиренной кости шрота, пригодного для выработки желатина.

Стерилизация отделенных мякотных тканей и мелких частиц кости, направляемых на выработку кормовой муки, делает возможным перерабатывать на данной линии и сырье после длительного хранения, однако при этом получаемый жир может быть либо техническим, либо кормовым.

Установка для обработки кости по способу «Джонсон-Фаудлер». Данная установка рассчитана для получения трех видов продуктов из кости: пищевого жира, кормовой муки и шрота. Кость конвейером подают в магнитный сепаратор для удаления металлических примесей, а затем в измельчитель для предварительного дробления до частиц размером 35 мм. Измельченная кость поступает в бункер шнекового конвейера, которым подается в дробилку для повторного измельчения частиц до размера 20 мм. Измельченную кость загружают в кондиционирующий бак, где нагревают до температуры выше 100 ⁰С в течение 20 мин. После тепловой обработки в решетчатой центрифуге фильтрующего типа от кости отделяют жидкую фазу - жир с водой. На решетчатой центрифуге процесс осуществляется непрерывно.

После центрифуги кость сушат до остаточной влажности 10 % в низкотемпературной роторной сушилке с непосредственным обогревом. Благодаря кратковременности процесса и низкой температуре сушки воздух, выходящий из сушилки, содержит меньше загрязняющих воздушный бассейн веществ, чем воздух из сушилок другого типа. Высушенную кость просеивают для отделения крупных частиц (шрота).

Благодаря кратковременной  тепловой обработке даже при условии применения высоких температур получаемый шрот пригоден для выработки фотографического желатина.