Коагуляция крови и обезвоживание коагулята -
часть 1
Высокое содержание в цельной крови влаги вызывает необходимость ее
предварительного удаления перед последующей тепловой обработкой главным
образом для получения кормовой муки. Для достижения данной цели кровь и
форменные элементы подвергают нагреву — коагуляции.
В процессе нагрева происходит изменение свойств белков, содержащихся в
крови и кровепродуктах. Наиболее характерными и основными изменениями
при нагревании являются тепловая денатурация растворимых белковых
веществ. В процессе денатурации происходит изменение структуры белковой
молекулы, которое приводит к заметным изменениям свойств без нарушения
состава. Глобулярные белки развертывают сложенные в складки
полипептидные цепи, образующие глобулы молекулы. Перестройка структуры
происходит в результате разрыва некоторых внутримолекулярных связей в
белковой молекуле при нагреве.
Денатурированный белок отличается от природного многими свойствами и
признаками. Температура, при которой происходит денатурация, для
различных белков различна, но для определенного белка постоянна. Так,
альбумин крови денатурирует при температуре 67 °С, глобулины - 69-75,
фибриноген — 56, гемоглобин — около 70 °С. Таким образом, основные
денатурационные изменения белков крови завершаются при температуре около
70 °С. Нейтральные соли щелочных металлов, например поваренная соль,
повышают устойчивость белков к тепловой денатурации. Высокими защитными
действиями обладают также сахара и анионы жирных кислот, содержащих 7-12
углеродных атомов. Способность таких веществ к повышению устойчивости
белков к денатурации может быть использована при концентрировании крови
и ее плазмы методом выпаривания в условиях более высоких температур.
К характерным признакам процесса денатурации белков относятся потеря
белками растворимости в воде, потеря биологических свойств биологически
активными белками, в частности ферментами, лучшая переваримость под
воздействием ферментов желудочно-кишечного тракта, потеря способности
кристаллизоваться.
В результате денатурации возможно возникновение хаотических связей между
полипептидными цепями как внутри молекулы, так и
между молекулами различных белков. Следствием таких
изменений является потеря белками гидрофильности, происходит их
агрегация, коагуляция. При этом образуется нерастворимый сгусток.
Дальнейший нагрев коагулята сопровождается его уплотнением с выделением
части жидкости. Коагуляция белков крови при тепловой обработке
происходит всегда и ускоряется с повышением температуры.
В условиях сухого нагрева (без воды) белков при высокой температуре
происходит пирогенный процесс, который приводит к получению продуктов
распада, обладающих темным цветом. В результате этих изменений на
поверхности аппаратуры образуется корочка, которая ухудшает
тепломассообмен между теплоносителем (паром) и обрабатываемым сырьем.
Поэтому увеличивается продолжительность процесса и затрачивается
дополнительное количество тепло- и электроэнергии.
Пирогенного распада белков можно избежать при кратковременной сушке
коагулята или крови в условиях высокой температуры. Для улучшения
тепломассообмена в сушильных аппаратах периодического действия в них
наряду с кровью или кровепродуктами загружают небольшое количество
кости, которая в процессе обработки счищает, с внутренней поверхности
аппарата корочки сырья.
Тепловая обработка крови и кровепродуктов сопровождается также потерями
водорастворимых витаминов. Наименьшей устойчивостью обладают витамины С,
D, В, никотиновая и пантотеновая кислоты.
Установлено, что при варке потери тиамина (витамина В^ составляют 50%, а
рибофлавина (витамин В2) — 35 %.
Для коагуляции крови с целью полного завершения свертывания белка ее
достаточно нагреть до температуры 80 °С. Практически температуру доводят
до 80—90 °С. При этом погибает значительное количество содержащихся в
крови микроорганизмов. Процесс коагуляции считают законченным, если
кровь приобретает равномерный коричневый или коричнево-красный цвет.
Коагуляцию белков можно осуществлять с помощью острого или глухого пара.
Чаще применяют острый пар, для чего используют металлические емкости
открытого типа, к которым подведен паропровод, оканчивающийся
перфорированным змеевиком. При этом способе выгрузку коагулята
производят вручную.
Коагуляция в передувочных баках дает возможность совмещать в одном
аппарате коагулирование, транспортирование и частичное отделение влаги.
Процесс осуществляется следующим образом. После загрузки крови в бак в
него впускают острый пар (через нижний змеевик) до тех пор, пока из
вытяжной трубы не начнет выходить его струя (примерно через 15 мин). По
окончании коагуляции прекращают доступ пара и дают массе отстояться в
течение 5 мин, после чего отбирают пробу отстоявшейся жидкости. Если она
имеет коричневый цвет и не мутнеет при нагревании до температуры 100 °С,
это означает, что 94
процесс отстаивания закончен. В противном случае
оставляют массу в передувочном баке еще на 10—15 мин. Отстоявшуюся
жидкость сливают через спускную трубу в днище аппарата и, закрыв
вытяжную трубу, пускают в передувочный бак пар через паропровод,
имеющийся в Еерхней его части. При этом коагулированная кровь
передувается через трубопровод в вакуумный котел или сушилку в течение
2-3 мин.
При коагуляции крови глухим паром процесс нагревания протекает
неравномерно и длительно, а на поверхности нагрева образуется слой
коагулированных белков, который ухудшает теплопередачу и затрудняет
очистку поверхности нагрева.