Прессование шквары в горизонтальных вакуумных
котлах
Обезжиривание шквары является одной из
важнейших операций в процессе производства мясокостной муки из
жирсодержащего и жирового сырья. Учитывая, что жир в горячей шкваре
представляет собой жидкую фракцию, его выделение можно осуществить путем
механической обработки давлением (сжатием), которая называется
прессованием. По эксплуатационным преимуществам и удельным затратам
энергии прессование—более рациональный способ выделения жидкой фракции
по сравнению с центрифугированием и экстракцией. Но прессование выгодно
применять для отделения определенной части жира в шкваре (свыше 10 до
40%) и при ограниченном содержании клейдающих веществ. Для получения
продукта с содержанием жира ниже 8—10 % применяют экстракцию шквары.
Процесс прессования с выделением текучей фракции протекает следующим
образом. В начальный момент при увеличении давления происходит
уплотнение шквары при ее продвижении через зеер благодаря уменьшению
свободного объема, а затем по мере его роста начинается выделение
текучей фракции. Свободный объем уменьшается вследствие изменения шага
витков, диаметра ступицы вала и шнека и внутреннего диаметра зеера.
Отжим ее начинается тогда, когда величина приложенного усилия будет выше
внутренних сил сопротивления, препятствующих процессу прессования.
В начальной стадии прессования отделяется небольшая часть текучей
фракции, далее скорость выделения падает, а затем она совсем
прекращается. Минимальное содержание текучей фракции в остатке после
длительного прессования при данных давлении и температуре называют
равновесным. Фактическая остаточная жирность шквары всегда выше
равновесной, и степень их отличия является критерием оценки качества
процесса прессования.
Рис. 39. Установка для производства кормов эй муки
со шнековым отцеживателем:
1 — котлы: 2 — отцеживатель; 3 —вариаторы скорости; 4 — транспортер; 5 —
магнитный сепаратор; 6 — пресс; 7 — двухшнековый транспортер; в — шнек
Приведенное выражение показывает, что величина
давления, необходимого для отделения жира из шквары, зависит от ее
влажности и температуры. При увлажнении шквары вода хорошо смачивает
гидрофильную (белковую) поверхность частиц шквары, происходит объемное
набухание их и вытеснение жира. Поэтому перед прессованием на шнековых
прессах пересушенную шквару необходимо увлажнять. При недостатке воды (3
%) частицы шквары рассыпаются и выходят через щели зеерного цилиндра
вместе с жиром в виде фузы. При избытке воды (более 10 %) масса шквары
становится настолько пластичной и подвижной, что выдавливается через
щели зеерного цилиндра в виде мазеобразной массы.
При оптимальном содержании влаги (6 %) частицы шквары набухают. Учитывая
наличие в сырье клейдаю-щего белка коллагена, увеличиваются вязкость его
и трение о стенки зеерного цилиндра, повышается давление и процесс
прессования проходит нормально.
Степень увлажнения шквары зависит от равномерности
распределения воды и продолжительности набухания частиц. Увлажнять
шквару целесообразно в от-цеживателях при перемешивании (при загрузке
шквары в нории), и в шнековых питателях пресса через форсунки паром или
горячей водой.
Остаточное содержание жира в отпрессованной шкваре на шнековых прессах
зависит также от температуры ее прессования. Вязкость жиров с повышением
температуры понижается. Из этого следует, что шквару перед прессованием
необходимо нагревать до температуры 70—80 °С, учитывая, что в результате
трения о стенки зеера в шнековых прессах температура ее дополнительно
повышается.
Эффект прессования зависит от содержания жира в исходной шкваре и ее
объемной массы. Практически различную по качеству шквару смешивают,
чтобы получить однородный по структуре продукт. Для этого более влажную
шквару смешивают с пересушенной, рассыпчатую—с клейкой, мукообразную—с
волокнистой. В шнековых прессах шквара находится в движении в тонком
слое, в процессе прессования наряду со сжатием шквары происходит сдвиг
ее слоев, благодаря чему вскрываются закрытые полости и жир выходит
наружу. В шнековых прессах давление увеличивается по мере продвижения
шквары к выходу и уменьшения содержания жира в шкваре.
Остаточное содержание жира в отжатой шкваре зависит также от давления,
толщины слоя шквары, проницаемости и пористости, продолжительности
отделения, степени уплотнения объемной массы в начале и конце отжима и
плотности отжимаемого жира.
В процессе прессования остаточная кирность шквары изменяется в
зависимости от давления (рис. 40)—от начального значения gH до конечного
gK, приближаясь к равновесному gP [20].
При этом g'=gH—gp показывает теоретически возможное уменьшение жирности
шквары при прессовании,
Таким образом, чем больше толщина ракушки, тем
значение К выше и темп жировыделения снижается.
В связи с этим в практике эксплуатации шнековых прессов толщина
выходящей ракушки шквары должна находиться в пределах 10—14 мм.
Большое значение имеет также состав сырья, из которого получена шквара,
размер ее частиц. В этой связи не рекомендуется включать в рецептуру
сырья более 20 % выпоротков, 451% кости и подавать на пресс шквару,
содержащую частицы размером свыше 22 мм. При повышенном содержании
клейдающего сырья пресс запрессовывается, что приводит к его внезапному
останову; кости больших размеров забивают пресс, нарушают нормальное
питание его шкварой и способствуют поломке машины. Оптимальная влажность
шквары, поступающей на прессование, составляет 5—6 %. Пересушенная
шквара влажностью менее 41% рассыпается, частицы ее проходят через
зеерный цилиндр, пресс работает с перенапряжением, возможны поломки;
нагрузка на приводной электродвигатель возрастает. Вытекающий жир имеет
коричневую окраску.
В этом случае следует уменьшить подачу шквары в пресс и немного
увлажнить ее. Если при этом нагрузка на пресс не снизится до нормы, надо
остановить пресс и разобрать зеерный цилиндр. Переувлажненная шквара
становится слишком пластичной и подвижной, плохо прессуется,
выдавливается через щели зеерного цилиндра, выходящий жир пенится.
В случае переработки пересушенной или переувлажненной шквары повышается
ее остаточная жирность после прессования.