Текст книги "Общая технология отрасли"

При вытопке жира сухим способом в горизонтальных вакуумных котлах мягкое жиросырье можно перерабатывать в измельченном и неизмельченном виде (рисунок 12.3).

1 – подача сырья в ковшах; 2-взвешивание сырья; 3-измельчение кости на дробилке; 4 – промывка сырья в барабане; 5-вытопка жира в горизонтальном вакуумном котле 6отделение жира от шквары в отцеживателе; 7-спуск шквары; 8-прием жира в отстойник; 9перекачивание жира насосом; 10-слив жира в тару; 11-охлаждение жира в охлаждающем барабане; 12-прием жира в напорный бачок для фасования; 13-прием охлажденного жира в котел с мешалкой; 14-фасование жира в мелкую тару на фасовочном аппарате; 15-слив жира в бочки; 16-прием жира в мелкую тару на фасовочном аппарате; 15-слив жира в бочки; 16-прием жира в сборник; 17-фильтрование жира на фильтр-прессе; 18-отжатие жира на прессе; 19-прием шквары на дробилке; 22-прием шквары в бункер; 23-просеивание и упаковка шквары.

Рисунок 12.3 – Технологическая схема извлечения жира из мягкого жирового сырья в горизонтальных вакуумных котлах

В зависимости от вида, сорта сырья и условий производства жир-сырье можно перерабатывать в горизонтальных вакуумных котлах в одну (под вакуумом), две (давление, вакуум) и в три фазы (вакуум, давление, вакуум).

При вытопке жира из измельченного сырья под вакуумом устраняется влияние кислорода воздуха на жир; в жирах сохраняются витамины, каротиноиды, лецитин, повышающие его пищевую ценность и стойкость при хранении; цикл тепловой обработки – вытопка жира и обезвоживание шквары – осуществляется в одном аппарате, что позволяет избежать затрат на дальнейшую обработку шквары; исключается возможность потери жира в эмульсиях и с бульоном; шквару получают высокого качества, пригодную для пищевых целей, так как белки при вытопке жира под вакуумом не подвергаются глубокому гидролизу и деструкции. Вытопку жира в одну фазу производят под вакуумом 0,06 – 0,08 мПа при температуре в котле 70 °С и давлении пара в рубашке котла 0,18 – 0,2 мПа. Общая продолжительность процесса, включая загрузку котла и выгрузку шквары в отцеживатель, 3 ч 15 мин – 4 ч 15 мин.

Неизмельченный жир-сырец в зависимости от вида, содержания жира вытапливают под давлением в две или три фазы.

Первая фаза – частичное обезвоживание сырья под вакуумом – применяется для сырья с содержанием влаги более 30 %. Избыточная влага в сырье способствует во второй фазе гидролизу соединительнотканных белков с образованием клеевого бульона, который, в свою очередь, затрудняет процесс сушки шквары в третьей фазе. Разрежение в котле 0,4 мПа, температура 85 °С, давление пара в рубашке 0,3 – 0,4 мПа. Продолжительность 45 мин.

Вторая фаза – разварка жиросырья под избыточным давлением, создаваемым за счет испаряющейся влаги из сырья. Давление пара в рубашке котла 0,3 – 0,4 мПа, внутри котла -0,17 мПа, температура массы 115 °С. Продолжительность 1 ч 30 мин – 2 ч 30 мин.

Третья фаза – обезвоживание жира и шквары под вакуумом до содержания влаги соответственно 0.3 – 0,5 и 8 – 10 %. Разрежение в котле 0,06 – 0,08 МПа, температура 65 – 85 °С. давление пара в рубашке котла 0,25 – 0.3 МПа. Продолжительность 1 ч 30 мин. Общая продолжительность процесса 3 ч 15 мин – 4 ч 30 мин.

По окончании третьей фазы обратным ходом мешалки из котла выгружают шквару в отцеживатель (с паровой рубашкой), где происходит отцеживание в течение 2 – 4 ч при 75 – 80 °С. После отцеживания в шкваре содержится 35 – 50 % жира и до 8 % влаги. Окончательно шквару обезжиривают прессованием. Для обеспечения необходимой структуры шквары, способствующей отделению жира при отцеживании и прессовании, к неизмельченному мягкому сырью, вытапливаемому в горизонтальных вакуумных котлах, добавляют 10 % дробленой кости.

С целью получения высококачественного жира и кормовой костной муки в горизонтальных вакуумных котлах сухим способом можно обезжиривать также свежую измельченную кость от всех видов животных (рисунок 12.4).

1 – дробление кости на костедробильной машине; 2 – прием кости в корзину; 3 – сушка кости и извлечение из нее жира в горизонтальном вакуумном котле; 4 – подача холодной воды в конденсатор насосом; 5 – отвод сокового пара из котла в конденсатор; 6-подача горячей воды насосом; 7 – создание разрежения вакуум-насосом; 8 – окончательное обезжиривание кости в фильтрующей центрифуге; 9 – измельчение обезжиренной кости на дробилке; 10 – прием жира в сборник; 11 – подача жира в отстойник насосом; 12 – прием жира в отстойник; 13 – очистка жира в сепараторе.

Рисунок. 12.4 – Технологическая схема извлечения жира из кости сухим методом в горизонтальных вакуумных котлах

Измельченную кость (размер частиц 40 – 50 мм) обезжиривают при температуре 70 °С, разрежении 33,8 кПа и непрерывно работающей мешалке в течение 3 ч. После обезжиривания и сушки кость выгружают в отцеживатель для стенания жира. Сухая кость после отцеживания поступает в фильтрующую центрифугу для дополнительного извлечения жира. Обезжиренную кость измельчают на дробилке для получения костной муки или направляют для производства клея и желатина. Жир после подогревания до 95 °С направляют на очистку в сепаратор.

Обезжиривание кости на линии Я8-ФОБ. Извлечение жира из кости на линии Я8 – ФОБ проводят горячей водой с подачей острого пара с одновременным перемешиванием и вибрацией (рисунок 12.5). Применение вибрации позволяет интенсифицировать тепломассообмен между твердой частью кости и средой – горячей водой. Измельченная кость (размер частиц не более 30 мм) скребковым элеватором непрерывно загружается в виброэкстрактор.

1 – измельчение кости в измельчителе; 2 – подача кости элеватором; 3 – обезжиривание кости в вибрационном экстракторе; 4 – промывка кости в промывателе–разделителе; 5 – отделение твердых частиц от водно-жировой эмульсии в шнековой центрифуге; 6 – очистка жира в сепараторе; 7 – перекачивание водножировой фракции насосом; 8 – пульт управления.

Рисунок 12.5 – Технологическая схема обезжиривания кости на линии Я8 – ФОВ

Экстрактор заполняют горячей водой температурой 75 – 85 °С (в соотношении 1:1) и подают острый пар давлением 0,1 – 0,3 мПа для обеспечения необходимого теплового режима обработки кости. При включении вибропривода создаются винтовые колебания корпуса (частота колебаний 25 Гц), обеспечивающие вертикальное перемещение частиц кости снизу вверх вместе с потоком горячей воды. Двигаясь вверх, частицы кости попадают в патрубок разгрузки, где отделяются от водно-жировой эмульсии и выгружаются из аппарата. Водно-жировая эмульсия самотеком сливается из экстрактора, и после отделения от твердых частиц в центрифуге поступает на сепарирование. Обработанная в виброэкстракторе кость промывается горячей водой температурой 90 – 95 °С (в соотношении 1:5) в центробежном промывателе, представляющем собой фильтрующую центрифугу со шнековой выгрузкой кости. Жидкая фаза из центробежного промывателя-разделителя направляется в шнековую отстойную центрифугу для удаления мелких частиц кости, а затем в сепаратор для окончательной очистки жира. Обезжиренную кость направляют на производство кормовой муки.

Производительность линии по сырью 500 кг/ч. Продолжительность цикла 8 мин. В зависимости от вида сырья выход жира высшего и I сортов составляет от 8,2 до 18,0 % массы кости.

Вытопка жира в установках непрерывного действия. Непрерывнодействующие установки позволяют вытапливать жир из всех видов жирасырца в парном и охлажденном состоянии с высокой степенью его извлечения: перерабатывать жир-сырец в закрытой аппаратуре, которая обеспечивает высокую стойкость продукта и сохранение в нем биологически ценных веществ, сопутствующих жиру и увеличивающих продолжительность его хранения (полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, фосфатиды), получать высококачественную пищевую и кормовую шквару, содержащую относительно большой процент незаменимых аминокислот и минимальное количество жира.

В установках непрерывного действия достигается высокая степень разрушения тканей с помощью специальных устройств с одновременным воздействием острого пара, что обеспечивает кратковременность процесса выделения жировой фракции.

Для извлечения жира из мягкого жира-сырца применяют центробежную установку РЗ – ФВТ – 1 (АВЖ), «Де-Лаваль-Центрифлоу» и «ЦентрифлоуМайонор» фирмы «Де-Лаваль», «Шар-плес», а для переработки кости – гидромеханическую установку непрерывного действия (ГМУ), работающую по принципу импульсного (холодного) извлечения жира из кости в водной среде, и поточно-механизированную установку КПК – 250 для комплексной переработки кости сухим способом. На центробежной установке РЗ – ФВТ – 1 (АВЖ) перерабатывают все виды жира-сырца (за исключением свиной мездры) в парном и охлажденном состоянии с получением только высшего сорта жира (рисунок 12.6).

1 – извлечение и вытопка жира на центробежной машине АВЖ-245; 2 – подача жиромассы в напорный бак; 3 – разделение жиромассы на горизонтальной центрифуге НОГШ-325; 4 – прием водно-жировой эмульсии; 5, 8 – дополнительное измельчение кусочков шквары водно-жировой эмульсии на центробежной машине АВЖ-130 и подача ее на очистку; 6 – дозирование жира в напорном бачке с поплавковым указателем уровня; 7 – очистка жира на сепараторах; 9 – прием жира в накопителе; 10 – охлаждение жира в охладителе.

Рисунок 12.6 – Технологическая схема переработки жирового сырья на непрерывно-поточной установке АВЖ производительностью 1000 кг/ч

Установку можно использовать и для переработки мездрового сырья, предварительно измельченного на волчке.

Основным аппаратом установки является центробежная машина АВЖ – 245, в которой совмещаются процессы измельчения сырья и вытопки жира. Рабочая часть машины состоит из вращающегося перфорированного барабана (диаметр отверстий 6 мм), в центре дна которого укреплен подвижный нож, предназначенный для первичного измельчения сырья. На кожухе, в который заключен перфорированный барабан, установлены два неподвижных ножа, служащие для подрезания вдавленных в отверстия барабана частичек жирасырца. Барабан приводится во вращение от электродвигателя. Частота вращения барабана 47,1 с^-1.

Жиросырье из бункера центробежной машины поступает во вращающийся перфорированный барабан, где грубо измельчается, под действием центробежной силы отбрасывается к стенке барабана и вдавливается в отверстия. Подрезанные неподвижными ножами частицы сырья попадают в кольцевое пространство между стенкой корпуса и внешней стенкой перфорированного барабана, куда подается острый пар под давлением 0,15 – 0,2 мПа. Расплавленную массу температурой 85 – 95 °С под давлением 0,03 мПа подают в непрерывно действующую отстойную центрифугу НОГШ – 325 для отделения шквары от жировой эмульсии. Из центрифуги водно-жировая эмульсия поступает в центробежную машину (АВЖ – 130), где кусочки шквары дополнительно измельчаются, а жидкая фракция подогревается до 95 °С и подается насосом на первый сепаратор для грубой очистки. Для окончательной очистки жир поступает на второй и третий сепараторы.

Очищенный жир после охлаждения разливают в тару и передают на хранение. Обезжиренную и частично обезвоженную на центрифуге шквару направляют в цех кормовых и технических продуктов. Продолжительность цикла переработки жира-сырца 6 – 7 мин, выход жира 98 – 98,7 % содержания его в сырье.

На установке «Де – Лаваль – Центрифлоу» перерабатывают все виды жира-сырца в парном, остывшем, охлажденном или замороженном состоянии (рисунок 12.7). Поступающее жиросырье измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 8 – 14 мм с одновременным подогревом глухим и острым паром в цилиндре волчка до 60° С. Затем сырье самотеком поступает в плавитель, где оно нагревается до 75 – 80 °С. Расплавленную жиромассу перекачивают в щеточный дезинтегратор, в котором происходит окончательное разрушение жировых клеток и дополнительное выделение из них жира с помощью острого пара при температуре 80 – 90 °С. Из дезинтегратора жировая смесь самотеком направляется в горизонтальную отстойную центрифугу непрерывного действия для разделения на водно-жировую эмульсию и шквару. Эмульсия после подогрева до 90 – 100 °C поступает в дезодоратор для удаления пахучих веществ, а затем на двукратную очистку в сепараторы.

1 – измельчение сырья на волчке; 2 – предварительный подогрев сырья в трубчатом подогревателе; 3 – плавление жирового сырья в плавителе; 4 – подача жиромассы насосом; 5 – тонкое измельчение жировой массы в дезинтеграторе; 6 – разделение жиромассы на центрифуге; 7 – подача вводно-жировой эмульсии насосом; 8 – подогрев водно-жировой эмульсии в подогревателе; 9 – удаление пахучих веществ в деаэраторе; 10 – очистка жира в сепараторе; 11, 14 – подача очищенного жира насосами; 12 – охлаждение жира в пластинчатом охладителе; 13 – прием охлажденного жира в сборник; 15 – щит управления; 16 – переохлаждение жира в трехсекционном переохладителе; 17 – упаковка жира на машине.

Рисунок 12.7 – Технологическая схема переработки жирового сырья на установке «Де-Лаваль-Центрифлоу»

После окончательной очистки от белковых частиц жир охлаждают до заданной температуры (30 – 35 °С) и направляют на упаковывание.

Продолжительность производственного цикла около 10 мин. Выход жира от содержания его в сырье 96 – 98 %.

Установка «Центрифлоу – Майоноp» фирмы «Де-Лаваль» предназначена для выработки топленого жира из жира-сырца всех видов (рисунок 12.8). В отличие от установки «Центрифлоу» в этой установке жировая масса из плавильного чана не подвергается тонкому измельчению на дезинтеграторе. Жировое сырье с мест сбора передается сжатым воздухом из передувочных баков в бункер волчка с диаметром отверстий 8 и 3 мм, где измельчается. В камеру измельчения волчка через сопло подают пар для нагревания сырья до 50 °C. Измельченное сырье поступает в трубчатый плавитель, где плавится острым паром. Из плавителя жировую массу температурой 55 – 60 °С направляют в промежуточный котел с мешалкой для окончательного плавления при 65 °С.

1 – измельчение сырья на волчке; 2 – предварительный нагрев сырья в трубчатом плавителе; 3 – плавление жира в котле с мешалкой; 4 – подача жиромассы питающим насосом; 5 – перекачивание жира насосом в подогреватель; 6 – прием жира в резервуар; 7 – очистка жира в сепараторе; 8-разделение жиромассы на центрифуге; 9, 13 – подогрев жира в подогревателе; 10 – удаление воздуха и газов в деаэраторе; 11 – подогрев воды в баке; 12 – охлаждение жира в пластинчатом охладителе.

Рисунок 12.8 – Технологическая схема переработки жирового сырья на установке «Центрифлоу – Майонор»

Расплавленную жиромассу подают в горизонтальную отстойную центрифугу для отделения жира от шквары. Последняя направляется на сушку, а водно-жировую эмульсию через подогреватель и деаэратор насосом перекачивают в сепаратор. Очищенный жир охлаждают, подают на упаковывание или розлив в бочки. Свиной жир, направляемый на фасование, охлаждают до 15 °С. Продолжительность цикла 7 – 8 мин. Выход жира 99,5 % содержания его в сырье.

Установка «Шарплес» является универсальной, так как обеспечивает переработку сухим способом всех видов жира-сырца, в том числе и свиной мездры, по двум режимам: при температуре 42 – 45 °С получают шквару с высокой степенью сохранения исходных свойств белков, используемую при выработке колбасных изделий, а при температуре 50 – 55 °С получают шквару, направляемую на производство кормовой муки. Кишечный жир-сырец и мездровый жир перерабатывают при высокотемпературном режиме.

Жир-сырец, измельченный на волчке, поступает в котел-плавитель с паровой рубашкой для подогрева жиромассы паром давлением 0,125 мПа до 40 – 45 °С. Полученную массу вторично измельчают в дезинтеграторе, а затем насосом подают в отстойную центрифугу (в случае получения белковой массы в некоагулированном состоянии) или перекачивают в теплообменник, где она подогревается до 65 – 70 °С и поступает в центрифугу для удаления из жира основной массы шквары (до 90 %).

Выделенную шквару сырую или вареную подают в охладитель и используют в зависимости от температуры вытопки на пищевые цели или на выработку животных кормов.

Водо-жировую эмульсию подогревают в теплообменнике до 90 °С и насосом подают на очистку в сепаратор. Очищенный жир поступает в приемник, а оттуда в пластинчатый охладитель и далее на упаковывание.

Комплексная установка КПК – 250 позволяет из кости сухим способом получить высококачественный пищевой жир, обезжиренную сухую кость (шрот) и кормовую муку с высоким содержанием белка (до 40 %) (рисунок 12.9).

1 – измельчение кости в силовом измельчителе; 2 – подача кости в спуск; 3 – транспортирование кости скребковым транспортером; 4 – обезжиривание кости в шнековом аппарате; 5 – измельчение кости на волчке-дробилке; 6 – подача кости скребковым элеватором; 7 – прием кости в бункер; 8 – обезжиривание кости в центрифуге; 9 – сушка кости в трехсекционной сушилке; 10 – отсасывание соковых паров вентилятором в атмосферу по воздуховоду; 11 – калибровка кости на вибросите; 12 – измельчение мелкой фракции кости на молотковой дробилке; 13 – упаковывание костной муки; 14 – упаковывание костного шрота; 15 – прием жира в сборник; 16 – перекачивание жира насосом; 17 – отстаивание жира в отстойник; 18 – очистка жира на сепараторе; 19 – упаковывание костного жира в тару.

Рисунок 12.9 – Технологическая схема переработки кости на комплексной установке КПК-250

Кость после грубого измельчения в силовом измельчителе до 40 – 50 мм подают в шнековый аппарат непрерывного действия, где она в течение 11 минут при 80 – 85 °C частично обезжиривается (первая стадия) и обезвоживается. Выделившийся жир непрерывно отводится из аппарата через решетку в приемник.

Частично обезжиренную кость повторно измельчают на волчкедробилке на куски размером 12– 30 мм. После этого кость поступает в бункер накопитель, а из него – в перфорированную корзину (ротор) центрифуги с нижней выгрузкой продукта, где дополнительно обезжиривается в течение 4 мин при 85 – 90 °С (вторая стадия).

Жир из шнекового аппарата и фугат из центрифуги поступают в сборник-отстойник, а из него в сепаратор для окончательной очистки. Готовый жир после охлаждения сливают в бочки. Обезжиренную кость подают в трехсекционную сушилку непрерывного действия, где она в течение 35 мин высушивается глухим паром при 90 – 100 °С до влажности 10 %. Высушенную кость калибруют на вибросите с диаметром отверстий 12 мм, упаковывают в мешки и направляют на производство желатина. Мелкую фракцию кости измельчают на дробилке и полученную муку используют на кормовые цели.

Извлечение жира из кости импульсным методом. Извлечение жира из кости импульсным (холодным) методом осуществляют на гидромеханических установках (ГМУ) производительностью 1 000 и 2 000 кг/ч (рисунок 12.10).

1 – подача кости в шнековый питатель; 2 – извлечение жира из кости на гидромеханической машине; 3 – разделение жира и кости в разделителе; 4 – плавление жиромассы в плавителе; 5 – прием расплавленной жиромассы в отстойник; 6,7 – очистка жира на сепараторах; 8 – подача воды с частицами жира насосом; 9 – промывка кости горячей водой в разделителе; 10 – отделение жира от воды в гидроциклоне; 11 – отделение жира от воды в гидроуловителе; 12 – приготовление горячей воды в бойлере.

Рисунок 12.10 – Технологическая схема извлечения жира из кости холодным способом на гидромеханической установке

Основным аппаратом установки является гидромеханическая машина, представляющая собой горизонтальный вращающийся вал с шарнирно закрепленными билами. Частота вращения вала и бил составляет 24.5 с. Жир из кости извлекается под действием высокоскоростных импульсов, создаваемых билами вращающегося вала в воде. Предварительно измельченная на костедробилке кость (размер кусков 25 – 40 мм) и холодная вода поступают в гидромеханическую машину в соотношении 1:5 – 1:6, где под действием гидравлических импульсов происходит разрушение жировых клеток и извлечение жира из полости кости. Полученную смесь жира, воды и обезжиренной кости подают в статический разделитель непрерывного действия. В нем она разделяется по плотности на отдельные компоненты. Кость оседает на дно, а жировая масса с мелкими частицами кости и соединительной ткани всплывает на поверхность и поступает в плавитель, где нагревается глухим паром до 80 – 90 °С и направляется в отстойник. Воду, содержащую частицы жира, из статического разделителя центробежным насосом подают в гидроциклон. В нем под действием центробежной силы жир отделяется от воды. Затем воду и жиромассу пропускают через жироловку. Собранную жиромассу направляют в плавитель, а воду частично возвращают в гидромеханическую машину для обработки свежей партии кости. Отделившиеся в отстойнике частицы кости и белковой ткани передувают на выработку кормовой муки, а жир с водой подогревают и подают на двукратную очистку в сепаратор. Очищенный жир охлаждают и упаковывают.

Кость из статического разделителя шнеком перемещают в приемник, где промывают горячей водой (80 – 90 °С) и направляют на производство клея или кормовой муки. Продолжительность процесса, начиная с момента загрузки кости в гидромеханическую машину и кончая сепарированием, составляет 10 мин. Выход жира из смешанной кости составляет 10,2 % к массе сырой кости.