Вытопка, способы вытопки жирового сырья

10.04.2017
Пищевые животные жиры вытапливают двумя основными способами: мокрым и сухим.
Способ мокрой вытопки заключается в том, что в течение всего процесса жировое сырье находится в непосредственном соприкосновении с водой или острым паром. Соединительнотканные белки сырья под действием влаги и тепла гидролизуются и частично растворяются, высвобождая жир, который всплывает на поверхность воды.
Сухой способ вытопки характеризуется тем, что влага содержащаяся в сырье, во время вытопки испаряется или удаляется под вакуумом.
Существуют несколько методов извлечения жира: выплавкой, экстракцией и гидромеханическим способам; ультразвуком.
Выплавка жира — это выделение жира путем нагрева измельченного сырья. Нагрев приводит к расплавлению жира и вызывает разрушение ткани.
Степень разрушения жировой ткани во время выплавки зависит от температуры нагрева и количества воды. Практически полное разрушение клеток и ткани в целом достигается лишь при нагреве сырья до температур выше 100 °C. Однако, если этот процесс продолжителен, качество жира резко ухудшается.
Жир из кости выплавляют только в условиях контакта с водой, иначе весь расплавленный жир остается в кости, удерживаясь в результате адсорбции, а также механически. Вода, проникая внутрь кости, способствует разрушению морфологических образований, в которых заключен жир.
Достоинство выплавки — её простота и возможность применения при несложных технических средствах. Однако этот метод экономичен только тогда, когда для вытопки используют совершенные установки непрерывного действия, обеспечивающие высокую производительность и максимальный выход высококачественного жира.
Гидромеханический метод — этот метод основан на использование высокоскоростных механических импульсов и кавитационных явлений, возникающих при быстром движении рабочего органа машины и обрабатываемого сырья в водной среде. Этот метод целесообразен для получения жира из кости.
Экстракция — это извлечение жира из сырья летучими растворителями. Этот метод позволяет практически полностью обезжирить сырье. Однако при этом возникает необходимость дополнительного очищения извлеченного жира от остатков растворителя, а также регенерацию — растворителя.
Электроимпульсный метод — при этом методе извлекается жир из кости в результате разрядов конденсаторов в воде. Кость подвергают импульсной обработке в неподвижном состоянии.
Вытопка жира в аппаратах периодического действия — производится в открытых котлах под атмосферным давлением, в автоклавах под избыточным давлением или под разражением.
Вытопка жира в открытых котлах - производится в двустенных открытых котлах, обогреваемых глухим паром, или в одностенных с непосредственной подачей острого пара в жиросырье.
В открытых двустенных котлах вытапливают все виды пищевых жиров из предварительно измельченного жира сырца. Мягкий жир-сырец вытапливают в две стадии. На первой стадии измельченный жир-сырец загружают небольшими порциями в 3-4 приема в предварительно подогретый до 50 °C котел, нагревают при непрерывном перемешивании мешалкой до 65-70 °С. При этой температуре происходит сваривание коллагена, в результате которого происходит уменьшение прочности коллагеновых волокон и изменение других белковых веществ, что приводит к частичному разрушению жировых клеток. Наряду с этим подавляется активность фермента липазы. Таким образом в результате деформации изменений внутриклеточных и межклеточных белков, вызванных нагревом, разрушается структура жировой ткани и из нее выделяется расплавленный жир.
На второй стадии жировую массу кратковременно (20 мин) нагревают до 80-90 °С. Происходит гидротермический распад коллагена и денатурация белков, в результате чего они осаждаются в виде коагулированных частиц шквары. Жир становится более прозрачным. Продолжительность вытопки в зависимости от вместимости котла составляет 70-80 мин. Затем производится отсолка, расход соли составляет 2% к массе сырья. Продолжительность отстаивания 20-25 мин. Вытопленный жир сливают по трубе в отстойник, а затем подают на очистку в сепаратор. Очищенный жир охлаждают и сливают в тару. Шквару выгружают и дополнительно обезжиривают, после чего используют для производства сухих кормов. Общая продолжительность до 3,5 часов (рис. 4.1).

При вытопке жира в открытых котлах не достигается полного извлечения жира из жиросырья. В составе шквары, остающейся после вытопки, содержится до 20% жира, которую приходится извлекать дополнительно различными способами, а это связано с определенными затратами и требует специального оборудования. Кроме того, при вторичном обезжиривании шквары снижается сортность жира.
Поэтому выплавка жира из мягкого жиросырья в аппаратах периодического действия неэкономична, этот способ используется в основном, для выплавки жира из кости.
Кости убойных животных богаты жиром и белком. Кости делятся на трубчатые, рядовые и паспортные.
Из трубчатой кости получают пищевой костный жир и поделочную кость, из которой вырабатывают галантерейные изделия.
Из рядовой кости (позвонки, кулаки) получают костный жир, кормовую муку и клей.
Из паспортной кости (таз, лопатки, ребра) получают костный жир, желатин и клей.
Кость после загрузки заливают водой так, чтобы она полностью находилась в воде. Температура выплавки не должна превышать 100 °C. Вода необходима для более быстрого и равномерного прогрева кости и разрушения жировых клеток.
Основная масса жира (до 7% к массе кости) извлекается за первые 3-4 часа. В последующие 2-3 часа выход жира возрастает примерно до 8%, а затем извлечение идет крайне медленно.
Вытопка жира под избыточным давлением — этот способ применяют в случае переработки неизмельченного мездрового, межсоскового сырья с невысоким содержанием жира, шквары, а также кости.
Для вытопки жира под избыточным давлением используют автоклавы различной конструкции и универсальные горизонтальные вакуумные котлы с мешалками. В автоклавах вытапливают жир в присутствии большого количества воды, которая необходима для поддержания избыточного давления, повышения интенсивности теплообмена, вытеснения жира из сырья. Количество добавляемой воды составляет 20% к массе сырья.
Для извлечения жира из мягкого жира-сырца и шквары наиболее пригоден вертикальный автоклав, вытопка идет под давление в 0,25-0,3 МПа. Общая продолжительность процесса — 5 ч.
В автоклавах под давлением обычно обезжиривают кость, которая используется в дальнейшем для производства кормовой муки, а бульон — для выработки клея. При этом способе извлекается до 75% жира, содержащегося в кости. Наибольший выход и лучшее качество жира получают при выварке кости под давлением 0,4-0,5 МПа при температуре 120-125°С в течение 2 часов.
Извлечение жира из кости в автоклавах с непрерывным отводом жира и бульона является наиболее эффективным способом (рис. 4.2).
Обезжиренную кость направляют на выработку сухих кормов. Выход жира (в.с.) 85% к его содержанию в кости.

При обезжиривании в горизонтальных вакуумных котлах измельченную кость загружают в котел и заливают водой (100% к массе кости). Обезжиривание кости проводят под P = 0,15-0,2 МПа в течение 4-4,5 ч при температуре 120°. Полученный жир и бульон сливают через отцеживатель в отстойник. Отстоявшийся жир после очистки и охлаждения упаковывают в бочки, а бульон поступает на выпарку (рис. 4.3; 4.4).

Обезжиривание кости на линии Я8-ФОБ с использованием вибрации
Измельченную кость (размер не более 30 мм) скребковым элеватором (2) непрерывно загружается в виброэкстрактор (3). Экстрактор заполняют горячей водой температурой 75-85° (в соотношении 1:1) и подают острый пар под давлением 0,1-0,3 МПа и включают вибропровод для создания колебания. Частота колебания 25 Гц, которая обеспечивает вертикальное перемещение частиц кости снизу вверх вместе с потоком горячей воды, Двигаясь вверх, частицы попадают в патрубок разгрузки, где отделяются от водно-жировой эмульсии и выгружаются из аппарата(4). Водно-жировая эмульсия самотеком сливается из экстрактора и после отделения от твердых частиц в центрифуге (5) поступает на сепарирование (6). Жидкая фаза из центробежного промывателя — разделителя направляется в шнековую отстойную центрифугу для удаления мелких частиц кости, в затем в сепаратор для окончательной очистки жира. Производительность линии по сырью 500 кг/ч. Продолжительность цикла 8 минут (рис. 4.5).