Классификация способов в производства кормовой муки.

Для производства рыбной муки используют следующие способы:

• прессово-сушильный с использованием и без использования подпрессового бульона;

• центрифужно-сушильный с использованием и без использования подпрессового бульона;

• прямой сушки при атмосферном давлении и под вакуумом и др.

Выбор способа производства в каждом конкретном случае определяется необходимой степенью обезжиривания сырья, наличием соответствующего оборудования, составом сырья.

Прессово-сушильная схема предполагает измельчение, разваривание сырья и отделение бульона от разваренной массы с помощью винтового пресса.

Твердый остаток (жом), содержащий 50–55% воды, поступает в сушилку, высушивается до содержания воды в продукте 8–10%, измельчается, подвергается магнитному сепарированию и упаковывается. Параллельно идет обработка бульона (обезжиривание и упаривание) и добавление его в жом перед сушкой.

Достоинства прессово-сушильного способа состоят в следующем:

• простота конструкции основного оборудования;

• относительно высокая степень обезвоживания разваренной массы сокращающая расход пара в процессе сушки;

• возможность переработки сырья со значительным содержанием жира и получение побочного продукта в виде ветеринарного и технического жира;

• переработка свежего сырья с использованием подпрессового бульона позволяет получать цельную кормовую муку, являющуюся продуктом с высоким содержанием протеина, микроэлементов и витаминов.

К недостаткам прессово-сушильного способа следует отнести:

• непригодность для переработки особо жирного сырья, а также сырья с мелковолокнистой структурой мышечной ткани;

• необходимость обязательной переработки подпрессового бульона.

Прессово-сушильный способ наиболее распространен при производстве кормовой муки.

Центрифужно-сушильный способ является модификацией прессовосушильного способа и отличается от последнего в части аппаратурного оформления процесса отделения жиросодержащего бульона от разваренной массы. В этом случае вместо винтового пресса используют осадительную центрифугу. Выходящая из центрифуги плотная часть содержит 60–63% воды, то есть больше, чем после прессования массы, что требует дополнительного расхода тепла при сушке. В тоже время, применение центрифуги позволяет перерабатывать сырье с высоким содержанием жира, находящегося в стадии глубокого автолиза и имеющего вязкую, мелковолокнистую, нежную структуру мышечной ткани (например, мойва, анчоус). Более эффективное отделение жира при центрифугировании позволяет получать готовую муку из жирного сырья с содержанием липидов на 25–30% меньше, по сравнению с прессово-сущильным способом.

 

Преимущества центрифужно-сушильного способа производства кормовой муки

 возможность переработки сырья с ослабленной консистенцией;

 более эффективное отделение жира от разваренной массы, чем при прессовании

К недостаткам центрифужно-сушильного способа можно отнести:

•наличие сложных агрегатов, требующих высококвалифицированного обслуживающего персонала;

•большие габариты сушильных установок, так как высушиванию подвергается масса повышенной влажности;

•необходимость установки дополнительного оборудования по обработке бульонов.

При производстве муки из жирного сырья возникают трудности, связанные с повышенным содержанием липидов в готовом продукте (согласно стандарту содержание липидов в кормовой муке не должно превышать 14%). Достичь требуемой величины указанного показателя возможно путем использования различных поверхностно-активных веществ (ПАВ) на стадии разваривания сырья. В остальном технологический процесс аналогичен прессово-сушильному или центрифужно-сушильному способу. В основе способа лежит процесс создания условий образования эмульсии типа жир: вода в системе плотные вещества – липиды – вода (рыбное сырье). При этом часть липидов отделяется от плотной части и переходит в жидкую часть (бульон), что увеличивает выход жира из сырья и улучшает условия высушивания плотной части.

При рН среды от 6,5 до 7,5 хорошими эмульгирующими свойствами обладают неионогенные поверхностно-активные вещества (НПАВ). Из нетоксичных НПАВ возможно использование препарата ОС-20, оксанола О-18, синтанола ДС-10, лаурокса 9, пальмитата 25, представляющих собой оксиэтилированные фракции синтетических спиртов и жирных кислот. Использование НПАВ позволяет регулировать степень выделения липидов из сырья при разваривании независимо от количества липидов в перерабатываемом сырье.

Для улучшения условий выделения липидов при обработке нежирного сырья оптимальным является эмульгатор О-18, сырья средней жирности — препарат ОС-20, сырья с высоким содержанием липидов — пальмитат-25.

Добавление НПАВ в количестве от 0,05 до 1,0% от массы сырья позволяет снизить содержание жира в кормовой рыбной муке в 2–2,5 раза по сравнению с традиционным прессово-сушильным способом, что положительно сказывается на стойкости готового продукта при хранении.

К недостаткам способа следует отнести увеличение стоимости готового продукта за счет необходимости использования НПАВ.

Использование бикарбоната натрия для снижения жирности сырья в процессе изготовления муки по прессово-сушильной или центрифужно-сушильной технологии также дает положительный результат. Реагент добавляют в сырье перед варкой в количестве 0,2–0,3%, что обеспечивает получение готовой продукции со стандартным содержанием липидов. Известно, что карбамид (мочевина) обладает хорошими гидротропными свойствами, а при больших дозах (более 1% к массе сырья) может оказывать денатурирующее воздействие на белки. Использование карбамида в прессово-сушильной или центрифужно-сушильной технологиях кормовой муки позволяет увеличить на 14–15% выход жира из сырья и получить готовый продукт с пониженным содержанием липидов. Карбамид вносят в исходное сырье в кристаллическом виде перед варкой в количестве 0,3% от массы сырья. Остаточное содержание карбамида в готовой муке в этом случае не превышает допустимых значений (не более 0,3%), так как часть реагента переходит в подпрессовый бульон. Кроме того, остаточная доза карбамида в жоме, сушенке, муке и бульоне оказывает стабилизирующее воздействие на липиды, предохраняя их от окисления в процессе переработки и хранения. При обработке рыбного сырья со слабой структурой мышечной ткани во время прессования разваренной массы значительная часть ее проходит через зеерную решетку пресса и теряется вместе с подпрессовым бульоном. Выход муки в этом случае не превышает 10%. Для устранения этого недостатка предложено использовать натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в виде 2,5%-ного водного раствора в количестве 0,5%, которая добавляется к сырью при варке и способствует уплотнению консистенции разваренной массы. Выбор КМЦ вызван ее псевдопластическими свойствами и способностью к загустеванию растворов, а также резкому изменению вязкости при заданных условиях.

Кроме того, КМЦ физиологически инертна, что не препятствует дальнейшему использованию готового продукта на кормовые цели. Использование КМЦ позволяет увеличить выход муки до 21%.

Для интенсификации процесса отделения водножировой фракции от плотной части при варке и прессовании предложены различные физические и биохимические способы воздействия на сырье.

К физическим способам обработки сырья относится электрообработка, получившая название электроплазмолиз. Электроплазмолиз представляет собой процесс высвобождения осмотически удерживаемой в клетках структурной влаги за счет воздействия на ткани сырья электрическим импульсом. Процесс обеспечивает разрушение цитоплазменных мембран клеток, благодаря чему увеличивается выделение водножировой фракции из исходного сырья при последующей варке и прессовании. К основным параметрам процесса относят напряженность электрического поля (Е), продолжительность электрообработки (τ), количество добавленной воды (А). Оптимальные параметры электроплазмолиза: Е = 25 В/см, τ = 7–11 с, А = 20%.

К биохимическим способам воздействия относится неглубокий ферментолиз сырья в слабокислой среде (рН среды 4,8–5,2) при температуре не выше 45°С, непрерывном перемешивании и продолжительности процесса 50–60 минут. Указанная обработка обеспечивает более полное выделение жира и воды из сырья при варке и прессовании за счет частичного разрушения белковой структуры тканей. Недостатком является увеличение потерь белковых веществ за счет перехода продуктов гидролиза в подпрессовый бульон.

Способ прямой сушки основан на одновременном разваривании и сушке сырья без промежуточного уменьшения содержания воды в сырьевой массе путем прессования. Этим способом рекомендуется обрабатывать сырье с содержанием липидов до 3%. При переработке сырья средней и высокой жирности мука не отвечает требованиям нормативной документации по содержанию жира, что создает предпосылки для накопления значительного количества продуктов окисления липидов. Кроме того, при переработке сырья с высоким содержанием коллагена в результате медленного испарения влаги возможно образование спекающейся твердой массы, которую трудно высушить. Это обусловлено превращением коллагена при нагревании во влажной среде в глютин (рыбный клей). Более чем 6-часовая обработка сырья при температуре 95°С приводит к желатинизации 74% коллагена.

Преимуществами способа прямой сушки являются:

• небольшие габариты установок, простота их обслуживания и регулирования;

• наибольший выход муки (до 24% от массы исходного сырья) по сравнению со всеми другими способами и отсутствие потерь в процессе обработки сырья;

• возможность получения цельной кормовой муки из свежего нежирного сырья.

К недостаткам способа прямой сушки можно отнести:

• невозможность переработки сырья средней и высокой жирности;

• невысокая производительность, повышенные энергозатраты.

Экстракционный способ основан на извлечении жира из сырья (азеотропная отгонка) или из готовой муки (сухая отгонка) с помощью органических растворителей (дихлорэтан, трихлорэтан, изопропиловый спирт, бензин, н-гексан).

Достоинством данного способа является возможность получения кормовой муки с низким (менее 1%) содержанием липидов.

К недостаткам способа следует отнести следующее:

• необходимость установки сложного оборудования;

• взрывоопасность и токсичность используемых растворителей;

• необходимость полного удаления растворителей из готового продукта.

Указанный способ не нашел широкого распространения в промышленности.

Сравительный анализ:

Анализ показывает, что по расходу пара и электроэнергии наиболее

экономически выгодной является прессово-сушильная схема без использования подпрессового бульона. Однако данный способ характеризуется наибольшим расходом сырья и значительными потерями ценных компонентов (белка, жира, минеральных веществ) в производственные стоки.

Поэтому современное высокоорганизованное рыбомучное производство предполагает полную утилизацию подпрессовых бульонов. Их использование является ресурсом увеличения выхода кормовых продуктов.