Распределение дробленой кости по размерам

Мягкое сырье перед измельчением иногда требует некоторой подготовки: замороженное нужно разморозить, консервирован­ное— отмочить и промыть, сухое — размочить. Во время отма­чивания и размачивания из сырья удаляются консервирующие вещества, загрязнения и часть растворимых белков (альбуми­нов, глобулинов, муцинов). Одновременно сырье набухает. Кон­сервированное сырье отмачивают несколько часов, сухое раз­мачивают в течение двух-трех суток. Отмоченное или оттаяв­шее сырье измельчают на волчке или дисковой резательной машине (в последнем случае отмочка не нужна). При измель­чении на волчке пользуются выходной решеткой с диаметром отверстий не менее 50 мм. Очень удобен и экономичен волчок с видоизмененным режущим механизмом, состоящим из ножа ромбовидной формы в два лезвия и двух решеток, одной с боль­шими трапециевидными отверстиями, другой с круглыми диа­метром 30 до 35 мм.Нормальный размер кусков 50-80 мм.

При необходимости мягкое сырье после отмачивания и из­мельчения промывают в мездромойках, моечных барабанах или чанах. Промывку ведут до тех пор, пока в отходящей воде не будет загрязнений.

Обезжиривание кости

Жир, содержащийся в кости, является цепным техническим продуктом. Кроме того, оставаясь в сырье, он затрудняет про­ведение ряда технологических операций и снижает качество го­товой продукции. В частности, являясь гидрофобным вещест­вом, жир замедляет диффузионные процессы в водной среде, уменьшает клеящую способность клея и способность желатина к застудневанию. Поэтому чем меньше жира остается в кости, тем лучше. Обезжирить кость водой можно тремя способами: в кипящей воде, импульсным, напорно-скоростным.

Обезжиривание в кипящей воде. Кость в течение 5-6 ч обрабатывают водой при слабом кипении. Обезжирить кость горячей водой можно в открытых котлах любой конструкции, снабженных ложным днищем и обогревае­мых острым паром. Наиболее удобны котлы с выемкой корзи­ной, снабженные устройством для верхнего слива жира. Коли­чество воды, заливаемой в котел, должно быть достаточным, чтобы покрыть кость. Обезжиренную кость промывают (полиру­ют) в барабанах периодического или непрерывного действия. Жир очищают от примесей обычными способами.

Импульсный способ обезжиривания.Гидромеханические импульсы в виде больших переменных давлений, достаточных для разрушения мягких и твердых животных тканей, могут быть возбуждены быстрым движением рабочего органа машины в жидкой среде. При очень высоких скоростях движения рабочего тела относительно среды могут возникать кавитационные явле­ния. Этот принцип возбуждения и использования гидромехани­ческих импульсов нашел применение в аппаратах для извлече­ния жира из кости.

Эффект действия импульсов зависит от прочности материа­ла и величины и числа импульсов. Величина импульсов в свою очередь зависит от кинетической энергии движущегося тела, а число импульсов - от частоты повторности движения тела в единицу времени. В аппаратах для извлечения жира импульсы возбуждаются вращательным движением стальных бил, распо­ложенных внутри кожуха, и через воду передаются кости. В ко­жух подается кость и вода. В таком аппарате величина импуль­сов определяется окружной скоростью и массой вращающихся бил, а число импульсов - числом бил и числом их оборотов в единицу времени. Необходимое для обезжиривания кости чис­ло импульсов - около 2000 в 1 сек. Оно достигается в аппара­те с числом бил 50 при числе оборотов ротора до 3000 в минуту. Окружная скорость достигает 60-70 м/сек.

Кроме числа и мощности импульсов, на степень обезжири­вания влияет продолжительность воздействия импульсов на сырье, т. е. время пребывания сырья в аппарате. Оно зависит от начальных размеров образцов и от величины отверстий решет­ки, через которую обезжиренное сырье выводится с водой из аппарата. Начальный размер образцов кости - до 50 мм.

Количество воды, подаваемой в аппарат, должно быть в 3-4 раза больше массы сырья, иначе затрудняется разгрузка ап­парата.

Достоинства импульсного метода — простота конструкции, возможность непрерывнопоточной организации производства, а также извлечения жира при низких температурах, что сказы­вается па качестве самого жира и кости как сырья для клея. Степень обезжиривания кости 83-87 % (с учетом промывки ее от жира). Остаток жира 3-6 % на сухое вещество.

Недостаток способа - сложность отделения жира от водно-жировой массы, сильно засоренной белками и остатками кости. Около 30-40 % обезжиренной кости разрушается до размеров менее 5 мм. При производстве желатина значительная часть мелкой кости теряется в процессах мацерации и промывки. Не­большие размеры кусочков кости затрудняют выварку желатина и клея.

Полировка кости

Полировка-это удаление остатков мягких тканей (мяса, хрящей и пр.) с поверхности обезжиренной кости вследствие трения кусков кости один о другой и о стенки барабана.

Кость, обезжиренную вываркой в кипящей воде, полируют в промывных барабанах (число оборотов 30-35 в 1 мин) с пода­чей сильной струи горячей воды. Кость, обезжиренную методом гидродинамического напора, можно очистить после высушива­ния в полировочных барабанах. Полировка в перфориро­ванных барабанах невозможна из-за больших потерь мелкой кости через его отверстия.

При сухой полировке кость очищают в медленно вращаю­щихся полировочных барабанах. В процессе полировки приме­си, загрязнения, мелкая кость и кусочки кости, отламывающие­ся во время полировки, проходят сквозь решетку стенки бара­бана, образуя так называемый азотистый отход. Его использу­ют в качестве удобрения.

Полировочные барабаны могут быть как периодического, так и непрерывного действия. Продолжительность полировки в непрерывно действующих барабанах около 2-3 ч, коэффици­ент заполнения 0,6-0,7 объема барабана. Их производитель­ность выше производительности барабанов периодического действия, расход электроэнергии меньше, но качество полиров­ки хуже.

Продолжительность полировки в барабанах периодического действия также 2-3 ч, но коэффициент заполнения выше. Поэтому и качество полировки высокое.

Калибровка и повторное дробление кости

Размеры кости, направляемой на выварку клея и желатина не должны превышать оптимальных пределов. При размерах, не превышающих 25 мм, получается более концентрированные бульоны, более высокие выхода и достигается экономия пара, расходуемого на обесклеивание кости и упаривание бульонов. Поэтому полированный шрот целесообразно калибровать, т.е. разделять на партии по размерам, а кость, размеры которой превышают 25 мм, повторно дробить. При калибровке кость (исключая роговой стержень), разделяют по размерам на три категории: более 25 мм, от 13 до 25 мм и 12 мм и менее. Пер­вую после повторного дробления снова калибруют, последнюю освобождают от мелочи (размером до 3 мм) на грохоте. Раз­деление кости на партии размерами до 12 и до 25 мм позволяет работать с более однородным материалом и подбирать наибо­лее благоприятный режим для каждой из них.

Кость калибруют в агрегате, работающем по принципу за­мкнутого цикла. В его состав входит: калибровочный барабан, грохот, дробилка и транспортные устройства для передачи кос­ти (обычно элеватор или шнек и элеватор). Кость вначале по­дают в калибровочный барабан, откуда куски до 12 и до 25 мм, проходя через соответствующие отверстия в стенках барабана, попадают в бункер, а размером более 25 мм — в дробилку. По­сле повторного дробления кость транспортными устройствами подают снова в калибровочный барабан.

Обводнение кости

В процессе выварки желатина и клея происходит гидротер­мический распад коллагена и выход продуктов его распада в бульон. Скорость распада зависит от прочности связей, удержи­вающих полипептидные цепи в структуре коллагена. В обезво­женном коллагене они удерживаются наиболее прочно, а в пол­ностью обводненном до равновесного состояния - наименее прочно.

Обводнение в воде. Обводнение в воде имеет то преимущество, что после него не требуется удаление химического агента. Это не только устраняет дополнительный процесс промывки, но делает возможным производить обводнение в котле (диффузоре) перед вываркой клея. В этом случае время обводнения учиты­вается графиком работы батареи диффузоров.

Продолжительность обводнения кости после повторного дробления около 24 ч(хотя вполне удовлетворительный результат достигается и к 12 ч). При повышенной температуре в этот период возможно развитие гнилостной микрофлоры. Во избе­жание этого обводнение лучше вести при возможно более низкой температуре и в проточной воде. Однако снижение темпера­туры несколько уменьшает скорость обводнения, но зато, увеличивает влагоемкость коллагена.

Обводнение в кислой среде. Желательный сдвиг рН среды в кислую сторону от изоэлектрической точки коллагена, может быть, достигнут применением слабой кислоты либо соли сильной кислоты и слабого основания. В обоих случаях целесообразно, чтобы химический реагент обладал антисептическим и отбели­вающим действием. Этими свойствами обладают сернистая кис­лота и соли цинка и сильных кислот.

Для обводнения употребляют водный раствор сернистого ан­гидрида с концентрацией 0,25-0,50 %.

По окончании обводнения сернистый ангидрид, адсорбированный костью, удаляют промывкой в холодной воде до тех пор, пока в промывной воде перестанет обнаруживаться сернис­тая кислота, (конец определяют добавлением в пробу 2-3 капель раствора марганцовокислого калия, который не должен обесцвечиваться).

Промывку можно вести в чанах проточной водой, либо в моечных барабанах. Последнее лучше, так как облегчается раз­грузка, процесс идет интенсивнее, одновременно кость очища­ется от остатков мягких тканей.

Обводнение в щелочной среде.Применяют либо слабые ос­нования, либо соли слабой кислоты и сильного основания. ВНИИМПом рекомендуется применение 1 %-ной суспензии оки­си магния. Продолжительность обводнения 24 чпри 2-3 сме­нах жидкости, степень обводнения выше, чем в водопроводной воде. Качество клея хорошее.

Из числа солей, повышающих степень обводнения коллаге­на, рекомендуют бисульфит натрия, обладающий некоторым ан­тисептическим и отбеливающим действием. Концентрация рас­твора 1 %, условия обводнения те же.

Мацерация кости

Мацерацией называется обработка кости сильными кислота­ми с целью ее деминерализации. Кость, предназначенную для производства желатина, мацерируют обычно слабым раствором соляной кислоты. Под действием соляной кислоты происходит полная деминерализация кости, так как соляная кислота рас­творяет углекислые и фосфорнокислые соли кальция, составля­ющие ее минеральную основу. Одновременно происходит кис­лотное набухание коллагена, органические ткани существенно не разрушаются.

Вначале процесса разрушаются кальциевые и магниевые уг­лекислые соли с выделением пузырьков углекислого газа (1.16):

СаСО₃ + 2НС1 = СаС1₂ + СО₂ + Н₂О, (1.16)

Разрушение фосфорнокислых солей протекает по следующей (обобщенной) схеме (1.17):

Са₃(РО₄)₂ + 4НС1 = 2СаС1₂ + Са(Н₂РО₄)₂, (1.17)

Образующиеся хлористый кальций и монокальцийфосфат, растворимые в воде, выводятся с нею из сферы реакции.

При недостатке кислоты или неравномерной ее подаче одновременно протекает и побочная реакция (1.18):

Ca(H₂PO₄)₂ + Ca₃(PO₄)₂=4СаНРО₄. (1.18)

Получающийся при этом дикальцийфосфат плохо растворим, остается в кости. Чтобы избежать этого, необходимо мацерационную жидкость (мацерационный щелок), содержащую монокальцийфосфат, систематически удалять из аппарата, непрерывно возобновляя израсходованную соляную кислоту.

Повышение температуры и увеличение концентрации кислоты ускоряет мацерацию. В определенных границах эти факторы сами по себе мало влияют на выход и качество желатин (например, повышение температуры до 25 ⁰С при концентрации кислоты до 5 % не увеличивает потерь коллагена во время мацерации). Однако меняющиеся в связи с этим условия последующей золки сказываются на выходе и качестве желатина. Оптимальными условиями являются: начальная концентрация кислоты около 5 % и температура около 15 ⁰С. Слишком низкая концентрация кислоты, замедляя процесс мацерации, приводи к уменьшению выхода желатина.

Продолжительность мацерации зависит от сорта и калибра кости, от температуры и от концентрации кислоты. Она колеблется от 5 до 15 суток. Кость молодых животных и пористая кость мацерируется быстрее. Плохое обезжиривание замедляет мацерацию. Особенно большое значение имеет степень дробления кости: кость размером 1 мммацерируется в 5 раз быст­рее кости размером 8 мм. Значительного сокращения продол­жительности мацерации можно достигнуть барботированием жидкости сжатым воздухом. Мацерацию считают законченной, если кость просвечивает, легко режется ножом, упруга при сги­бании.

Выход мацерироваиной кости (оссеина), в среднем составляет около 70 % к массе загружаемой кости. Средний состав оссеина, %: влаги - 65,0; коллагена-26,5; минеральных веществ-3-3,5; жира- 1-2,5; посторонних примесей-2-3 %.

Жидкость, образующаяся после мацерации (мацерацион­ный щелок), содержит до 4 % фосфорного ангидрида и исполь­зуется для производства удобрения - преципитата.

Кость загружают в чаны по сортам и калибрам. По оконча­нии мацерации ее промывают холодной водой, в тех же чанах или в промывных барабанах. В первом случае, отключив хвос­товой чаи батареи, сменяют воду 2-3 раза, каждый раз после сорокаминутного настаивания. Конец промывки определяют по кислотности: промывная вода не должна давать розового окрашивания с метилоранжем. Промывка в чанах позволяет, из­бежать перегрузки оссеина в промывные аппараты, зато для промывки в барабане требуется меньше времени и лучше каче­ство продукции. После выгрузки оссеина чан загружают костью и подключают в батарею как головной.

В составе соляной кислоты, употребляемой для мацерации, не должно содержаться более 0,5 % серной кислоты. При боль­шем количестве мацерация замедляется, так как образующийся сернокислый кальций тонкой пленкой покрывает поверхность кости и закупоривает поры.

Выход деминерализованного сырья-оссеина - взависимо­сти от состава кости составляет 50-70 %. Он содержит 20-24 % белков, 1-2 % минеральных веществ 1-4 % жира и 70-75 % воды.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: