Жир, содержащийся в кости, является ценным техническим продуктом. Кроме того, жир, оставаясь в сырье, затрудняет проведение ряда технологических операций и снижает качество готовой продукции, поэтому чем меньше жира останется в кости, тем лучше. Обезжиривание на клеежелатиновых заводах проводят тремя основными методами: горячей водой, экстракцией летучими растворителями и гидромеханическим.
Обезжиривание кости горячей водой в результате вытеснения ею расплавленного жира из костной ткани не обеспечивает желательного эффекта. В обезжиренной таким способом кости остается не менее 3%, а иногда (колбасная кость) и до 8% жира. Получающиеся при обезжиривании бульоны содержат до 2—3% желатина (после тщательного обезжиривания их можно использовать для производства технического желатина). Этот метод не требует сложной аппаратуры, поэтому он пока еще применяется на предприятиях, не располагающих более совершенными и более сложными установками.
Экстракция. Метод обезжиривания кости экстракцией довольно прост: кость обрабатывают летучим растворителем, извлекающим из нее жир, а затем из раствора (мисцеллы) отго няют растворитель и остаток растворителя удаляют из кости (рис. 149).
Процесс экстракции в своей основе диффузионно-осмотический и практически продолжается до выравнивания концентрации жира в мисцелле, остающейся в кости, и в мисцелле, находящейся вне ее.
Различают три способа экстракции: газовый, наливной и смешанный.
Газовый способ —это экстракция растворителем, проникающим в кость в виде паров и конденсирующимся в ее толще. Пользуясь газовым способом, можно получить мисцел- лу любой концентрации. Это является преимуществом газового способа. Обычно мисцеллу сливают, когда ее концентрация достигает 20—40%.
Доля паров воды в отходящей паровой смеси сравнительно невелика. Это является недостатком газового способа. Вторым недостатком является то, что кость на протяжении всей экстракции подвергается действию высокой температуры, близкой к температуре кипения растворителя. Это ведет к химическим изменениям коллагена, вследствие которых желатин получается пониженного качества (более темного цвета и с меньшей вязкостью).
Наливной способ, или способ настаивания, заключается в том, что загруженную в экстрактор кость заливают растворителем и ведут экстракцию при повышенной температуре, иногда близкой к температуре кипения растворителя. Мисцеллу сливают, когда ее окраска {в мерном стекле экстрактора) станет желтой.
Число заливок зависит от жирности кости. Практически количество заливок колеблется от 2 до 5: для колбасной кости — не менее трех, для полевой — не менее двух. Обычно концентрация первой мисцеллы составляет 3—4%. Перед сливом ее упаривают в экстракторе до 7% и более, а затем сливают. Концентрация второй мисцеллы 2—2,2%. Ее упаривают до 4%. Концентрация третьей мисцеллы около 0,8%, четвертой — не более 0,2—0,3%. Их используют для повторного извлечения жира из свежей кости.
Недостатком наливного способа является слабая концентрация мисцелл, вследствие чего увеличивается продолжительность дистилляции и расход пара на дистилляцию мисцеллы. Этот недостаток можно устранить, если работа батареи экстракторов будет организована по принципу последовательного обезжиривания с использованием противотока. Чистый растворитель подают в головной экстрактор с почти обезжиренной костью, откуда по окончании экстракции полученную слабую мисцеллу перекачивают в экстрактор с более жирной костью и т. д., так что почти насыщенная мисцелла попадает в последний экстрактор с свежезагруженной костью.
Смешанный способ экстракции представляет собой последовательное сочетание газового и наливного способов. ВНИКИМП разработал следующий вариант, рекомендуемый для влажной кости (колбасной). Экстрактор после загрузки его костью заливают растворителем на 74 высоты аппарата и нагревают. Через 15—20 мин внизу экстрактора скапливается значительное количество воды, смешанной с мисцеллой. Воду сливают в дистиллятор. Уровень растворителя в экстракторе поддерживают постоянным в течение 2—2,5 ч, после чего, закрыв линию растворителя, мисцеллу упаривают в экстракторе, а затем сливают в дистиллятор. В зависимости от жирности и влажности кости этот процесс повторяют 2—3 раза. После этого экстрактор заполняют растворителем на У4 и продолжают экстракцию наливным способом. Остаточный растворитель из кости отгоняют так же, как при экстракции, газовым способом.
Технические показатели, характеризующие процесс экстракции и свойства обезжиренной кости (шрота), приведены в табл. 70.
Гидромеханический метод. Обезжиривание кости гидромеханическим методом в клеежелатиновом производстве имеет ряд преимуществ по сравнению с обезжириванием экстракцией, более экономичен и допускает непрерывно-поточную организацию процесса обезжиривания. Обезжиривание производится без нагрева, поэтому жир получается более высокого качества, а коллаген, содержащийся в кости, практически не изменяется.
Однако небольшие размеры кусочков кости, обусловленные самим способом обезжиривания, создают затруднения при извлечении из нее клея или желатина, так как кость может слеживаться. В кости остается сравнительно большое количество жира (2,5—3% к сухой кости). Тем не менее гидромеханический метод обезжиривания кости весьма перспективен.