Основными операциями по подготовке сырья к тепловой обработке являются приемка, взвешивание, накопление, сортировка сырья (если она не сделана при сборе), измельчение и промывка, предварительное обезвоживание сырья, содержащего большое количество влаги (кровь, фибрин, шлям), путем нагрева, составление смесей сырья. Цель подготовительных операций— освободить сырье от примесей, ухудшающих качество готовой продукции, наиболее рационально использовать сырье с учетом его состава и свойств для получения максимального выхода продукции высокого качества, ускорить процесс тепловой обработки при минимальных затратах энергии.
Сбор, транспортирование и подготовку сырья необходимо производить как можно быстрее, чтобы уменьшить гнилостный распад белковых веществ и гидролиз жира, снижающие качество кормовой муки и жира.
Сбор и транспортирование. Сырье собирают в разных точках разделки туш цехов убоя скота и разделки туш, субпродуктового, кишечного, жирового, колбасного, шкуроконсервировочного.
Доставка сырья в цех кормовых и технических продуктов связана с некоторыми трудностями, обусловленными разным размером частей (от отдельных органов до целых туш), неодинаковыми механическими свойствами (твердые, мягкие, жидкие). Сбор и доставка сырья должны проводиться таким образом, чтобы исключить возможность распространения инфекции. Для этих целей чаще всего используют напольные тележки и опрокидывающиеся подвесные ковши, спуски. При транспортировании мякотного сырья и крови на значительные расстояния по горизонтали (до 500 м) и вертикали по закрытым трубопроводам применяют автоматические передувочные баки РЗ-ФПГ. Неизмельченное и измельченное мякотное и мясокостное сырье, измельченную кость с помощью винтовых шнеков и скребковых транспортеров перемещают в горизонтальном и наклонном направлениях. Шестеренчатые и лопастные насосы используют для перекачивания крови, топленого кормового и технического жиров.
Для транспортирования конфискатов необходимо использовать отдельные спуски и закрытую тару. Подвижные транспортные средства перед возвращением к месту сбора сырья промывают горячей водой и стерилизуют острым паром в камерах, а при необходимости дезинфицируют. Тару и транспортные средства после доставки ветеринарных конфискатов и трупов животных обязательно дезинфицируют.
Прием. Мякотное сырье, доставленное в цех кормовых к технических продуктов передувкой, и кровь, перекаченную насосами, принимают в накопительные бункера. Такое сырье учитывают по объему, делая скидку в зависимости от вида сырья на свободно отделяющуюся влагу, добавляемую при передувке, в размере 30—45%. При доставке сырья в напольных тележках или подвесных ковшах массу определяют на весах.
Напольные бункера и бункера-дозаторы представляют собой емкости прямоугольной формы с трапециевидным дном, в котором размещаются два горизонтальных шнека, подающих сырье к разгрузочной горловине. Вертикальный шнек подпрессовывает сырье, поданное горизонтальными шнеками, и ускоряет выгрузку его из бункера. Передвижной бункер-дозатор перемещается по подвесному пути на ходовых каретках, приводимых в движение от индивидуального привода. Сырье дозируется в горизонтально-вакуумный котел с помощью весового устройства с циферблатом.
Разделка туш и обработка шерстного сырья. С забракованных ветеринарно-санитарной экспертизой туш животных, павших от заболеваний, которые не представляют опасности для рабочих, сначала снимают шкуру. При необходимости шкуру дезинфицируют в чане подкисленным раствором кремнефторида натрия, затем нейтрализуют и направля'ют на консервирование. После отделения головы и удаления внутренних органов туши крупного рогатого скота и свиней распиливают на полутуши, разрубают на куски размером 350—700 мм и направляют на переработку или на силовые измельчители для более мелкого измельчения. Туши мелкого рогатого скота и выпоротков после съемки шкуры перерабатывают целиком.
Шерстное сырье (лапы, лобаши крупного и мелкого рогатого скота, куски свиных шкур, шкуры хряков, измельченные до размера 100x100 мм) шпарят в воде температурой 65—68°С в течение 5—10 мин, а затем удаляют волос на центрифуге и направляют на переработку.
Сортировка. Непищевое сырье поступает на переработку обычно в рассортированном виде. При поступлении смешанного сырья его сортируют на жировое и жирсодержащее. При этом учитывают его морфологический состав, что позволяет применять дифференцированный для разных видов сырья режим тепловой обработки, обеспечивающий получение готовой продукции хорошего качества.
Сортировка смешанного сырья требует больших затрат физического труда и крайне неприятна при выполнении, поэтому целесообразнее сортировать сырье в местах его сбора и в таком виде транспортировать в цех кормовых и технических продуктов.
При переработке сырья в горизонтальных вакуумных котлах с промежуточным обезжириванием влажной шквары на центрифугах и на поточно-механизированных линиях «Сторк-Дьюк» и В2-ФЖЛ его не сортируют на жировое и жирсодержащее.
Измельчение и промывка сырья. Для удаления содержимого книжки, кишок их предварительно измельчают на резательных машинах (волчки и др.) с последующей промывкой водой в моечных барабанах. Для удаления свободной влаги из обводненного при промывке сырья его пропускают через перфорированный вращающийся барабан, в который не подается вода. Таким образом, можно уменьшить количество вводимой с сырьем воды и сократить продолжительность тепловой обработки (сушки). Измельчение мягкого и твердого сырья перед тепловой обработкой позволяет интенсифицировать тепломассообменные процессы, уменьшить расход пара и электроэнергии.
Для измельчения кости и мясокостных конфискатов применяют силовые измельчители Ж9-ФИС, К7-ФИ-2С, мякотного и мясокостного сырья—силовой измельчитель К7-ФКЕ-1 и волчок-дробилку В2-ФДБ. Мягкое и твердое сырье из загрузочного бункера поступает на вращающиеся ножи и при прохождении их в зазорах, образованных неподвижными ножами, измельчается. Зазор между режущими кромками подвижных и неподвижных ножей составляет 3—5 мм. Частота вращения ножевого вала 0,7—0,8 с, размер кусков после измельчения 40—50 мм.
Тепловая обработка сырья. Для уничтожения патогенных микроорганизмов, разрушения первоначальной структуры сырья и обезвоживания с целью получения сухого кормового продукта и технического или кормового жиров конфискованное сырье и непищевые отходы нагревают сухим или мокрым способом.
Исходное сырье, особенно конфискованные внутренние органы животных, обсеменено'сальмонеллами, условно-патогенными бактериями, термоустойчивыми микробами и спорообразующими бактериями. Общая микробная обсемененность сырья достигает 8,6-10" микробных клеток в 1 г. Микроорганизмы и споры отмирают при нагревании до различных температур в течение определенного времени. Споры сибирской язвы термоустойчивы и разрушаются при 110°С в течение 10 мин, а при сухом нагреве— лишь при 140 °С через 3—4 ч.
Термоустойчивость микроорганизмов зависит от pH среды, содержания жира в сырье и других факторов. Жир способен образовывать на поверхности спор жировые пленки, изолирующие их от влаги окружающей среды. В этом случае действие тепла на споры приближается к условиям сухого нагрева, при котором выживаемость спор значительно возрастает. Так, при добавлении к сырью 20% жира выживаемость спор в процессе нагрева при температуре 120°С в течение 30 мин увеличивается почти в 10 раз. Поэтому для радикального уничтожения патогенной микрофлоры и спор при переработке технического сырья применяют нагрев в течение 15—30 мии при температуре от 110 до 132°С. Вместе с тем некоторые виды сырья, направляемые на производство кормовых и технических продуктов (кость сырая, кость-паренка, перопуховое сырье и др.), обладают достаточно высокими прочностными свойствами. Для разрушения первоначальной структуры соединительной ткани такого сырья, кроме предварительного механического разрушения (дробление кости), необходим достаточно жесткий и продолжительный нагрев. Обработанное таким образом сырье разрушается на дробилках и после просеивания представляет кормовую муку.
Конфискаты и непищевые отходы подразделяют на отдельные группы.
- Сырье (кровь, фибрин, форменные элементы), благополучное в санитарном отношении. Для обеззараживания такого сырья нет необходимости в жестком и продолжительном нагреве. Тепловая обработка при температурах до 100°С приводит в зависимости от продолжительности нагрева к отмиранию части микроорганизмов. В результате коагуляции белков отделяется значительное количество влаги. Такое сырье можно перерабатывать в кормовые продукты при температуре ниже 100°С. В связи с тем что при переработке крови добавляется кость (5%), температура обработки повышается до 118—122°С.
- Сырье, имеющее достаточно прочную структуру. К нему относится сырая или частично обезжиренная кость, мясокостные отруба, перопуховое сырье. Тепловая обработка проводится с целью разрушения структуры такого сырья путем использования высокотемпературного (120—127 °С и даже'143 °С) продолжительного нагрева, при котором происходит и его обезвреживание.
- Сырье, относительно- легко развариваемое, но подозрительное по содержанию болезнетворных спор. К такому сырью относятся внутренние органы (печень, селезенка и др.), выпоротки, ветеринарные конфискаты. Это сырье обезвреживают при температурах 118— 122°С. Сырье, пораженное спорогенными микробами остроинфекционных заболеваний, необходимо перерабатывать только в установках, позволяющих загружать целые туши без разделки, при температуре 145—150°С.
Применяемые режимы тепловой обработки должны обеспечить надлежащее обезвреживание, разварку и обезвоживание сырья при наименьших затратах энергии. По мере повышения температуры и продолжительности нагрева возрастает эффективность воздействия тепла на микрофлору и сырье. При высокой температуре (особенно выше 100°С) и значительной продолжительности тепловой обработки увеличиваются скорость и глубина химических изменений составных частей сырья. Чрезмерно высокие температуры и большая продолжительность их воздействия вызывают термический (пирогенный) распад белковых веществ. Образующиеся при этом продукты придают жиру и муке более темную окраску и неприятный пригорелый запах, снижают качество готовых продуктов.
Эти изменения увеличиваются по мере удаления влаги из шквары, когда белковые вещества, находясь в соприкосновении с жиром, подвергаются сухому нагреву. Такие процессы особенно характерны при обработке сырья в тепловом аппарате линий «Сторк-Дьюк» и В2-ФЖЛ, в котором сырье нагревается и обезвоживается в среде расплавленного жира при температуре 130А150°С.
Чтобы уменьшить нежелательные изменения жира и муки, тепловая обработка сырья должна проводиться при возможно более мягком режиме, который обеспечивает прогрев и выдержку при температуре, гарантирующей обезвреживание и разварку. Предварительное обезвоживание сырья и сушка разваренной массы обычно проводятся при разрежении и температуре ниже 100 "С.
Коагуляция крови, фибрина и шляма. Кровь и фибрин содержат до 80% воды. Удаление воды выпариванием или сушкой требует затраты значительного количества тепла. Экономически выгоднее провести частичное удаление влаги путем предварительной тепловой обработки. При нагреве крови и ее фракций до температуры 80°С происходит коагуляция белков, в результате которой они теряют часть влаги и выпадают в осадок. Температуру при коагуляции в чанах доводят до 90—95°С. При этом погибает значительная часть микроорганизмов. Жидкость, отстоявшуюся после коагуляции, сливают через спускную трубу, а коагулят передувают по трубопроводу и используют для производства кровяной или кормовой муки других видов.
В коагулятор непрерывного действия шнекового типа цель- пая кровь со сгустками подается самотеком, нагревается при встрече током острого пара до температуры 90—95°С в течение 15 с. При вращении шнека внутри закрытого желоба коагулят подпрессовывается, вследствие чего отжимается часть жидкости. Производительность коагулятора по цельной крови составляет около 120 кг/ч. Коагулятор инжекторного типа фирмы «Альфа- Лаваль» имеет смеситель, внутри которого установлены паровая форсунка и жалюзная камера. Кровь, поступающая в смеситель, разбивается паром на тонкие струйки, быстро нагревается и коагулирует. С помощью дросселя, установленного в коагуляторе, можно регулировать степень смешивания крови с паром и пропускную способность установки. Содержание влаги в коагуляте при использовании острого пара составляет 86—87,5%, выход — около 80%.
При использовании для обезвоживания коагулята отстойных центрифуг получены лучшие результаты. Непрерывнодействующая отстойная шнековая центрифуга ОГШ-321-К5 имеет производительность до 2000 кг/ч коагулята.
Шлям нагревают острым паром до 85—90 °С в открытых емкостях. Отделившуюся при коагуляции воду сливают, а коагулят выгружают в тележки и направляют на производство кормовой муки в горизонтальных вакуумных котлах совместно с другими видами сырья.