Термический режим обработки сырья в
горизонтальном вакуумном котле
В зависимости от вида сырья и
производственных условий термический процесс осуществляют в
горизонтальных вакуумных кот-лах следующими способами: разварка и
стерилизация под избыточным давлением и сушка под разрежением, разварка
и стерилизация под избыточным давлением и сушка при атмосферном
давлении.
При испарении влаги из сырья в процессе сушки получаются сухой продукт
или смесь сухой шквары и жира. В связи с тем что горизонтальные
вакуумные котлы являются аппаратами закрытого типа, устраняется вредное
влияние воздуха на качество жира в течение всего термического процесса
переработки сырья.
Последний способ переработки сырья является более жестким, так как конец
процесса обезвоживания шквары и жира, характеризующийся содержанием в
них небольшого количества воды, протекает при повышенных температурах.
Благодаря этому белковые вещества, находясь в соприкосновении с жиром,
нагреваются в условиях, близких к условиям сухого нагрева (без воды), в
результате чего становятся заметными последствия их термического
распада.
Режим тепловой обработки зависит от свойств сырья. По данным признакам
перерабатываемое сырье можно классифицировать следующим образом:
сырье, легко разрушаемое при нагреве (кровь, шлям, фибрин) в жидкой
среде, поэтому данное сырье можно перерабатывать при температуре около
118 °С;
сырье, обладающее твердой и прочной структурой; к данному виду сырья
относятся сырая или частично обезжиренная (под атмосферным давлением)
кость, а также части туши, содержащие ее; конечной целью тепловой
обработки такого сырья являются его обезвреживание и разварка
(разрушение) до состояния, в котором его можно относительно легко
дробить, поэтому данное сырье обрабатывают при температуре свыше 118°С;
жирсодержащее сырье, сравнительно легко развариваемое (печень,
селезенка, выпоротка и др.), конфискованное сырье, подозрительное по
содержанию вредоносных спор; данное сырье в процессе тепловой обработки
подвергают обезвреживанию при температуре выше 118 °С в течение до 1 ч.
Режим тепловой обработки сырья должен обеспечить стерилизацию, разварку
и сушку с наименьшими теплоэнергетическими затратами и без существенного
ухудшения качества готовой продукции. В зависимости от особенностей
сырья (степени бактериальной обсемененно-сти, содержания жира и влаги,
свежести и др.) обработку ведут в одну, две или три фазы:
последовательно под давлением, а затем под разрежением (в две фазы) и
последовательно под разрежением, давлением и снова под разрежением (в
три фазы).
Первую фазу — частичное обезвоживание—применяют при обработке сырья с
повышенным содержанием жира и производят для предварительного удаления
части влаги под разрежением. Удаление из сырья избыточной влаги
исключает возможность дальнейшего гидролиза соединительнотканых белков
во второй фазе с образованием клеевого бульона, который в свою очередь
затрудняет процесс сушки шквары в третьей фазе и способствует
эмульгированию жира.
Вторая фаза—разварка сырья—производится при избыточном давлении,
создаваемом парами воды, которая испаряется из сырья. Остаточная вода в
сырье необходима для поддержания постоянного избыточного давления в
котле, повышения интенсивности теплообмена, разрушения клеточных и
межклеточных структур для вытеснения из них жира и предотвращения
пирогенетического распада белков, продукты которого ухудшают цвет жира.
Выделению жира в данный период способствует также и механическое
воздействие мешалки на сырье. Поддержание постоянного избыточного
давления необходимо также для обезвреживания сырья от патогенной и
условно-патогенной микрофлоры. Исследованиями по определению
оптимального режима стерилизации непищевого сырья в горизонтальных
вакуумных котлах было установлено, что надежное обезвреживание микробов,
в том числе споровых, достигается после тепловой обработки сырья при
температуре 120 и 135 °С в течение 30 мин. С учетом качества муки и
интенсификации процесса наиболее эффективным режимом тепловой
стерилизации является температура 120 °С в течение 30 мин. При этом
режиме (с учетом предварительного подогрева сырья до температуры
стерилизации в течение 15 мин) обеспечивается надежное обезвреживание не
только вегетативных микробных клеток, но и споровых форм. Повышение
температуры (до 135 °С) и увеличение продолжительности обработки (до 90
мин) обеспечивает стерильность получаемой шквары, но приводит к снижению
биологической ценности вырабатываемой из нее муки [19].
Третья фаза—сушка разваренной массы при разрежении,
которую производят для обезвоживания шквары до содержания влаги 8—10|% и
жира до 0,3—0,5 %. Испарение влаги из жировой массы в данный период
происходит при сравнительно низкой температуре (80°С), что благоприятно
сказывается на качестве жира и шквары. Так как при этом объем загрузки
значительно уменьшается по сравнению с первоначальным, увеличивается
возможность подгорания продукта, но избежание чего остаточное давление
следует поддерживать на более глубоком уровне (0,53 кПа). Чем глубже
разрежение на этом этапе, тем интенсивнее идет процесс испарения влаги
(сушка) и обеспечиваются лучшая структура шквары и, следовательно, более
полное отделение жира при прессовании.
Термический режим переработки различных видов сырья приведен в табл. 41.
Технологический процесс в горизонтальном вакуумном котле проводят
следующим образом. Перед началом работы аппаратчик должен осмотреть
горизонтальный вакуумный котел с наружной и внутренней сторон и
убедиться в отсутствии посторонних предметов. Затем необходимо убедиться
в отсутствии корки на стенках котла и проверить натяжение лопастей
мешалки (при ослаблении на валу мешалки болтов в котле будет слышно
постукивание, кроме того, ослабленная лопасть будет сдвигаться с места).
. Для осмотра внутренней части котла употребляют переносные лампы с
сетками, деревянными ручками и резиновым кабелем. На конце кабеля должна
быть штепсельная вилка для подключения к специальным гнездам низкой
стороны понижающего трансформатора. Затем необходимо осмотреть и смазать
подшипники, проверить наличие смазки в масленках. После этого проверяют
наличие масла в редукторе и произведут пробный пуск мешалки на рабочий и
обратный ход.
Проверяют также состояние набивки сальников, прокладок в канавках крышки
загрузочной горловины и разгрузочной дверцы, укрепляют и устанавливают
отошедшую прокладку точно по канавке, а износившуюся заменяют новой, так
как при плохом состоянии прокладки во второй фазе давление будет падать,
а в первой и третьей фазах будет подсасываться воздух. Затем проверяют
исправность всех вентилей, задвижек и кранов.
Таблица 41
После этого проверяют исправность предохранительных
клапанов, манометров, термометров, мановакуумметров, наличие на них
пломб. Необходимо также проверить исправность ограждений и передач котла
и вакуум-насоса. Перед загрузкой очищают днище и стенки горизонтального
вакуумного котла скребком.
Приступая к работе, необходимо убедиться в отсутствии прорыва пара в
соединениях трубопроводов, искрения и нагрева электродвигателей,
исправности арматуры, приборов, заземления, а также проверить записи в
журнале работы горизонтальных вакуумных котлов. Кроме того, необходимо
проверить работу вакуум-насоса, убедиться в том, что все гайки, болты,
подшипники и сальники затянуты, шплинты и контргайки на месте, трущиеся
части смазаны, масленки исправны и отрегулированы.
Аппаратчик осматривает и очищает также жировую ловушку на вакуумной
линии. При этом он должен убедиться в том, что запорный шар легко
всплывает, осмотреть все трубопроводы, особенно паропроводящую линию,
так как возможно образование течи и парения во фланцах и муфтовых
соединениях, подтянуть болты на фланцах, если они ослаблены (работы
производят только на линии без давления), затяжку болтов следует
производить накрест.
Необходимо также проверить сифонные трубки манометров и мановакуумметров,
не допуская их засорения, продувая через трехходовой кран; подготовить
котел для загрузки.
В процессе работы необходимо следить за работой котла, своевременно
переводить процесс с фазы на фазу, соблюдая при этом установленные
режимы. Переводя котел на установленный режим работы, записывают в
журнал давление пара в рубашке и корпусе, разрежение и температуру в
течение всего времени работы котла — не реже 2 раз в течение каждой
фазы. При этом необходимо помнить, что разрешенное давление в рубашке
котла составляет 0,5 МПа, а в корпусе—0,4 МПа. Повышать давление выше
0,4 МПа в корпусе котла при переработке любого вида сырья запрещено.
Перед выгрузкой содержимого из котла подготавливают отцеживатель. Он
должен быть чисто промыт, подогрет паром, который пускают в донную
рубашку под давлением, и полностью освобожден от шквары преды-дущей
выработки. На конец жиропровода перед приемником должен быть навешен
фланелевый или марлевый мешок (в 2—3 слоя). Фильтрующие устройства
предупреждают попадание осадка (шквары) в приемник, так как наличие его
в жире ведет к быстрому закисанию последнего. Одновременно необходимо
проверить чистоту и готовность приемника к приему жира, лродуть
жиропровод и открыть на нем краны от отцеживателя к приемнику.
Когда подготовлены отцеживатель и приемник, приступают к сливу жира и
выгрузке шквары. Отстоявшийся в горизонтальном вакуумном котле жир,
находящийся выше уровня сливного крана, сливают. Остальной жир выпускают
через разгрузочную днерцу котла. При этом следят, чтобы жир, не
разбрызгиваясь, стекал в образующуюся щель между котлом и разгрузочной
дверцей, а шквара не выпадала в отцеживатель.
Дверцы открывают маховиком (в старых конструкциях торцевым ключом).
Закончив слив свободно отстоявшегося жира, открывают разгрузочную дверцу
котла и, включив мешалку на обратный ход, выгружают шква-ру в
установленный под дверцей отцеживатель, равномерно распределяя ее по
всей его поверхности. В отце-живателе при температуре 70—80°С. жир
стекает.со шквары в приемник в течение 2—3 ч. Отцеженная шквара содержит
25—45 % жира и до 8 % влаги. Ее подвергают обезжириванию способом
прессования на механических шнековых прессах непрерывного действия.