Производство костных пищевых жиров

10.04.2017
Для выработки костных пищевых жиров применяют все виды рядовой, трубчатой и паспортной кости, полученные при обвалке мясных туш кроме костей позвоночника и грудной кости, которые используются на пищевые цели в виде супового набора, рагу и полуфабрикатов. Кости должны поступать в жировой цех не позднее чем через 4-6 часов.
Кость поступает в жировой цех, как правило, в рассортированом виде:
1. трубчатая (бедренные и берцовые, плечевые, предплечье) и цевка;
2. рядовая (кулаки, позвонки);
3. паспортная (ребра, тазовая, лопатка, головные кости).
Паспортную кость за исключением тазовой, вследствие незначительного содержания в ней жира, направляют на желатиновые заводы. Кость, доставленная в жировой цех, взвешивается по отдельным видам и направляется на промывку для удаления крови и других загрязнений. Промывка осуществляется в моечном барабане. Барабан загружают через открытый торец, расположенный с его высокой стороны, а разгружают через противоположенный торец. Кость промывается водой с температурой 15-20 °C. Производительность барабана до 3000 кг/час. Расход воды 1000 л на 1 тонну кости. При отсутствии барабана кость промывают в чанах проточной водой в течение 30 минут. После этого трубчатую кость опиливают, а рядовую измельчают. Опиливание трубчатой кости производят дисковой пилой для более полного извлечения жира. Рядовая кость измельчается на дробилках. Производительность костедробильных машин зависит от ряда факторов: сорта кости, состояния ножей, равномерной подачи кости в машину.
Для дробления сырой кости можно использовать силовой измельчитель, где кость загружается в загрузочный бункер измельчителя. Кость захватывается ножами и при прохождении их сквозь ряд неподвижных режущих ножей измельчается. Одновременно происходит транспортировка измельчаемой кости к разгрузочному отверстию.
Извлечение жира из кости тепловым способом
Кость представляет собой соединение органических и неорганических веществ; содержание жира в кости невелико. В связи с этим даже при тщательном разрушении плотной массы кости и нагревании в воде до 100°С извлечь жир из неё трудно.
Выварка кости тепловым способом производится:
- в открытых двустенных котлах с рубашечным обогревом или в одно-стенных котлах со змеевиками для острого пара;
- в вертикальных одностенных или двустенных автоклавах;
- в вакуум-горизонтальных котлах.
Наиболее распространенным способом извлечения пищевого жира из трубчатой кости и рядовой является выварка в открытых котлах. Этот способ предназначен для производства клея.
Извлечение жира из трубчатой кости в вакуум горизонтальных котлах
Вытапливать жир из трубчатой кости можно в вакуум-горизонтальных котлах под вакуумом.
В вакуум-горизонтальный котел емкостью 4,6 м3, наполовину заполненный водой температурой 60-70 °С, загружают 1500 кг опиленной трубчатой кости. Вытопку жира ведут под вакуумом 300-400 мм рт.ст. в течение 2 ч. Через каждые 5 минут кость перемешивают мешалкой, По окончании процесса жир с бульоном сливают и сепарируют. При этом количество извлеченного жира составляет 10,7%.
Выварка кости в автоклавах под давлением
Обезжиривание рядовой кости в открытых котлах малоэффективно, так как извлекается 40-60% жира. При выварке в автоклавах под давлением 3-5 атм в течение 2-3 часов удается извлечь 60-80% жира, содержащегося в кости. Для выварки кости под давлением применяют автоклавы различного типа. Автоклав загружают измельченной костью на 80 % объема. Воду наливают с таким расчетом, чтобы она покрывала кость. При выварке кости острым паром низкого давления (1-1,5 атм) необходимо учесть конденсацию пара в автоклаве и количество воды уменьшить на 50%.
Пар, соприкасаясь с костью, нагревает и увлажняет её, при этом белки набухают и выделяется жир. Вместе с тем масса подвергается действию острого пара, в результате чего жир эмульгируется. При выварке кости в автоклавах одновременно с выделением жира происходит превращение коллагена в глютин, который в отличие от коллагена растворим в горячей воде. Большая продолжительность варки практически не увеличивает выхода жира, но заметно сказывается на вязкости бульона.
Очистка жира, обработка бульона и кости
Очистка костного жира производится аналогично очистке жира, полученного из мягкого жирового сырья.
Бульоны, получаемые после варки кости, представляют собой мутноватую жидкость с небольшими кусочками соединительной ткани, находящимися во взвешенном состоянии, растворенными азотистыми минеральными веществами и жиров в состоянии эмульсии.
Бульоны сливают или перекачивают насосом в сборники для бульона с предварительной фильтрацией через мешковину.
Очистка бульона
Бульоны отстаивают в течение 2,5-3 часов при температуре 80-85°С. В процессе отстаивания с их поверхности удаляют жир. Отстоявшийся бульон используют на выработку клея, на корм животным. Для снижения содержания жира бульон вместо отстаивания обрабатывают на сепараторах при температуре 90-95 °С.
Упаривание бульона
Бульоны после отстаивания, сепарирования или фильтрования подаются на упаривание в вакуум аппараты, в открытые котлы.
В открытых котлах бульон упаривают при температуре не выше 90 °С при постоянном перемешивании до получения 35-40%-ной концентрации.
Использование и переработка вываренной рядовой кости
В зависимости от способа выварки кость от скота всех видов используется на различные цели. При выварке в открытых котлах промытая кость содержит 30-35% влаги, 8-12 % жира, 40-46% золы, 14-17% белков.
Вследствие содержания значительного количества белков эту кость направляют на клеевые заводы или в цех технических фабрикатов для производства костной и мясокостной кормовой муки.
Холодный способ извлечения жира из кости
Выварка жира из кости тепловым способом — длительный процесс, требующий больших площадей и не всегда позволяющий получать жиры высокого качества.
Сущность извлечения жира из кости холодным способом заключается в воздействии на дробленную кость гидромеханических факторов. В результате гидромеханического воздействия стенки жировых клеток разрываются и жир вымывается из костных тканей. При этом образуется водно-жировая эмульсия, из которой в дальнейшем получают чистый жир. Соотношение кости и воды 1:6 или 1:7. При изобилии воды увеличиваются потери жира с эмульсией и отработанной водой.
В зависимости от степени предварительного измельчения кости, содержания в ней жира, частоты импульсов и силы воздействия воды из кости извлекается до 90% жира при остаточном содержании его в сухой кости 1,8%. В импульсном аппарате жир извлекается из кости в течение нескольких секунд.
Извлечение жира из кости холодным способом осуществляется на линии ГМУ-100 (рис. 4.9):
Технологический процесс извлечения жира из кости холодным способом заключается в следующем: свежие кости грубо измельчаются на куски, величиной 30 мм на двухзальной костеломальной машине и поступают в бункер шнекового питателя, затем в гидромеханическую машину. Одновременно подается свежая вода.

Рабочие органы гидромеханической машины — 64 пластинчатых била, шарнирно закрепленные на дисках ротора, вращающегося со скоростью 1470 об/мин. Кость, сухожилия и мясные прирезы опускаются на дно, а на поверхность воды всплывает жировая масса, состоящая из твердых частиц жира, мелких частиц соединительной ткани, мягкой кости и воды.
Осадок с дна разделителя подается шнеком к наклонному выгрузочному шнеку, который перемещает его во второй статический разделитель, где кость промывается горячей водой (90-95 °С), а затем наклонным шнеком выгружается в приемник для обезжиренной кости.
Водно-жировая эмульсия из первого статического разделителя, содержащая свыше 1% жира, перекачивается центробежным насосом в гидроциклоны деэмульгатора, где под действием центробежных сил происходит разрушение эмульсии. Окончательно эмульсия разделяется на жир и воду в ванне деэмульгатора. Жир с поверхности воды в ванне деэмульгатора лопатками транспортера подается в первый плавитель.
Расплавленная жировая масса из первого плавителя поступает в фильтр. Осевшие на сетке фильтра частицы кости и белковой ткани удаляют шнеком. Очищенная жировая масса стекает в бункер-плавителя, проходит тонким слоем между барабаном и обогреваемым паром корпусом, окончательно расплавляется и нагревается до 90-95 °С. Далее жировая масса перекачивается насосом в емкость и подается в сепаратор на сепарирование.
После очистки на сепараторе жир охлаждается до температуры 30-35 °С в охладителе.

Электроимпульсный способ
Это способ обезжиривания кости отличается от гидромеханического тем, что в процессе обработки кости гидравлические импульсы создаются не ударами бил, а в результате разрядов электрических конденсаторов.
Электрическая установка для импульсной обработки материалов состоит из высоковольтного выпрямительного агрегата с пультом управления. батареей высоковольтных конденсатов, автоматического разрядника и устройства для обезжиривания кости. В такой установке ток низкого напряжения (127-220 в) преобразуется в ток высокого напряжения (50-90 квт), выпрямляется, накапливается в конденсаторах и мгновенно остается в виде разряда, при этом электрическая энергия переходит в энергию взрыва в виде молнии, пробивающих толщу жидкости. В жидкости возникают импульсные сверхвысокие давления, достигающие тысяч атмосфер, которые оказываются достаточными для разрыва сплошности среды и создания кавитационного режима. Расход энергии на 1 тонну обрабатываемой кости 8-16 квт. Частота импульсов может быть 15-200 гц.
Жиры, полученные в результате переработки сырья, прессования и центрифугирования шквары, содержат незначительное количество примесей (белковая ткань, кость, вода). Под давлением примесей, находящийся в свежевытопленном жире, он становится мутным.
Вытопленные жиры, очищают отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием и сепарированием.
Отстаивание
Простейшим способом удаления из жира взвешенных примесей и влаги является отстаивание. Чтобы сократить продолжительность отстаивания, в жиры вводят электролиты (поваренную соль), способствующие разрушению эмульсии и увеличению плотности взвешенных частиц. Жиры различных сортов необходимо сливать в отдельные отстойники и приемники, обогреваемые горячей водой, глухим паром. Жир отстаивается в течение 5-6 сек при температуре 60-70 °С. Туда же добавляют поваренную соль в количестве 2-3% к массе жира. Через 1 ч после первой отсолки из отстойника сливают воду и фузу. После этого жир вторично отсаливают поваренной солью. За время отстаивания несколько раз отсаливают жир и сливают фузу, пока жир не станет прозрачным. Осадок (фуза, вода, белки, жир, соль), полученный при отстаивании составляет 3% к массе жира. Состав осадка — примерно 30 % жира, 15% сухих веществ и 55% воды. После отстаивания жир из отстойников сливают в тару при температуре 55-70 °С.
Фильтрование
Сухие частицы шквары, а также отбельные земли и угли удаляют из жиров фильтрованием. Для фильтрования осадки применяют камерные и рамные фильтр-прессы, различные по конструкции рабочих камер.
Жир на фильтр-пресс подают двумя способами; под собственным напором; под напором, создаваемым насосом.
Центрифугирование
Чтобы отделить жир, полученный при прессовании шквары, от частиц белков (фузы), используют отстойные горизонтальные непрерывно действующие центрифуги типа НОГШ. При разделении фузы, загруженной в барабан центрифуги, твердые частицы, плотность которых больше, чем плотность жира, осаждаются под действием центробежной силы на боковых стенках барабана. Жир располагается ближе к оси вращения. Чтобы лучше отделить жир от фузы, рекомендуется одновременно с жиром подавать в центрифугу горячую воду в соотношении 1:1.
Сепарирование
Сепарированием достигается быстрое удаление из жиров влаги и механических примесей за счет центробежной силы.
Для очистки жира можно пользоваться закрытыми тарельчатыми сепараторами, которые перед подачей жира прогревают. Для этого через 3 мин после пуска в ход через сепаратор в течение 5 мин пропускают горячую (90-95 °С )воду. Нагретый до 85-90 °С жир с водой подают в барабан, где происходит разделение. Степень очистки жира регулируют количеством подаваемой воды и жира.
Охлаждение
Для получения однородной структуры и снижения потерь жиров при упаковке их в бочки свиные, говяжьи и бараньи жиры быстро охлаждают. При быстром охлаждении они превращаются в однородную массу так как глицериды с высокой температурой плавления образуют чрезвычайно мелкие кристаллы, которые удерживают жидкую фазу.
Если жир охлаждается медленно, то высокоплавкие глицериды образуют более крупные кристаллы, жир получается крупнозернистым, жидкая фаза не удерживается кристаллами и легко отделяется.
Охлаждают жиры всех сортов на охлаждающих барабанах, цилиндрических охладителях, пластинчатых охладителях. В качестве хладоносителей используется вода и рассол.